我國地下水環(huán)境監(jiān)測現(xiàn)狀和工作建議

田志仁，李名升，夏新，李宗超，倪鵬程

(中國環(huán)境監(jiān)測總站，國家環(huán)境保護環(huán)境監(jiān)測質量控制重點實驗室，北京 100012)

0 前言

地下水作為水資源的重要組成部分，同時具有自然屬性和社會屬性[1]。一方面，與大氣降水、地表水等聯(lián)系密切，共同參加水文循環(huán)；另一方面，隨著我國經濟社會的快速發(fā)展，地下水被大量開采用于生活飲用、農業(yè)灌溉和工業(yè)生產中。然而，隨著城市化、農業(yè)現(xiàn)代化和工業(yè)化進程的加快，在人類活動的頻繁影響下，當前地下水已經受到不同程度的污染，對人類健康造成了很大的威脅，尤其是在以地下水開采利用為主的北方地區(qū)[2-4]。

一直以來，我國地下水環(huán)境保護相關工作由不同部門根據(jù)各自的管理目標組織開展，如水利部門的地下水資源監(jiān)測管理，自然資源部門的地下水過度開采導致地面沉降與地質災害等相關監(jiān)測，生態(tài)環(huán)境部門的污染源監(jiān)管等，難以達到全國范圍內統(tǒng)一、高效、有序實施地下水污染防治和地下水環(huán)境保護的要求。2018年，黨和國家機構改革，明確將監(jiān)督防止地下水污染的職責由原國土資源部整合入新組建的生態(tài)環(huán)境部，由此明確了地下水污染防治工作的責任主體。

地下水環(huán)境監(jiān)測是地下水環(huán)境保護和污染防治的重要基礎。相較于地表水、大氣和土壤等要素監(jiān)測，我國地下水環(huán)境監(jiān)測基礎較為薄弱，且監(jiān)測信息分散在不同的部門。按照國家相關法律法規(guī)、政策規(guī)劃和環(huán)境質量標準要求，生態(tài)環(huán)境部門應負責建立統(tǒng)一的國家地下水監(jiān)測網絡，并定期開展地下水環(huán)境調查監(jiān)測，且應成為一項基本制度?！端廴痉乐畏ā穂5]第二十五條規(guī)定，國家建立水環(huán)境質量監(jiān)測和水污染物排放監(jiān)測制度，國務院環(huán)境保護主管部門負責制定水環(huán)境監(jiān)測規(guī)范，統(tǒng)一發(fā)布國家水環(huán)境狀況信息，會同國務院水行政等部門組織監(jiān)測網絡，統(tǒng)一規(guī)劃國家水環(huán)境質量監(jiān)測站(點)的設置?！端廴痉乐涡袆佑媱潯穂6](以下簡稱《水十條》)也要求應完善水環(huán)境監(jiān)測網絡，統(tǒng)一規(guī)劃設置監(jiān)測斷面(點位)，提升飲用水水源、地下水環(huán)境監(jiān)測支撐能力，定期調查評估集中式地下水型飲用水水源補給區(qū)等區(qū)域環(huán)境狀況。《地下水污染防治實施方案》[7]則要求建立地下水環(huán)境監(jiān)測體系，完善地下水環(huán)境監(jiān)測網和構建全國地下水環(huán)境監(jiān)測信息平臺。2019年，生態(tài)環(huán)境部印發(fā)《生態(tài)環(huán)境監(jiān)測規(guī)劃綱要(2020—2035年)》，基本明確了地下水環(huán)境監(jiān)測的基本目標和思路。

因此，應當盡快構建全國統(tǒng)一、規(guī)范的地下水環(huán)境監(jiān)測體系，通過監(jiān)測實現(xiàn)說清我國地下水環(huán)境狀況及變化趨勢的目標，以支撐地下水污染防治和資源保護的環(huán)境管理要求，滿足管理決策和社會公眾對地下水信息的需要?，F(xiàn)在總結梳理當前我國地下水環(huán)境監(jiān)測工作現(xiàn)狀與問題的基礎上，提出地下水監(jiān)測工作相關建議。

1 我國地下水環(huán)境質量概況

2005—2015年，原國土資源部組織開展了“全國地下水質量與污染調查計劃”工作，調查評價面積約440萬km2，覆蓋我國主要人口密集區(qū)和經濟發(fā)達地區(qū)，主要包括華北平原、東北平原、淮河流域、長江中下游平原和珠江三角洲等區(qū)域，初步掌握了我國地下水水質總體狀況。調查結果表明，當前我國可直接飲用和經適當處理后可飲用的地下水分別占30.2%和34.7%[9]。水質類型的分布在一定程度上受控于自然形成條件，主要平原及丘陵地區(qū)的地下水質量總體尚好，淺層地下水質量不容樂觀，深層地下水存在被污染風險。

除了上述地下水環(huán)境調查專項工作外，近些年來，原國土資源部和水利部每年開展地下水水質監(jiān)測，前者主要針對淺層與中深層地下水，后者則主要監(jiān)測重點平原地區(qū)的淺層地下水。根據(jù)近幾年中國生態(tài)環(huán)境狀況公報[10-16]，分析2013—2019年我國地下水水質的總體質量狀況，其中2013—2017年基于《地下水質量標準》(GB/T 14848—1993)評價[17]，評價結果分為優(yōu)良級、良好級、較好級、較差級和極差級；2018—2019年基于《地下水質量標準》(GB/T 14848—2017)[18]評價，評價結果分為Ⅰ類、Ⅱ類、Ⅲ類、Ⅳ類和Ⅴ類。各類公報地下水監(jiān)測站點/井數(shù)量統(tǒng)計情況見表1。

表1 地下水監(jiān)測站點/井數(shù)量統(tǒng)計①

統(tǒng)計近7年公報中地下水質量評價結果見圖1。雖然評價方法存在差異，但總體看來，較差/極差或Ⅴ類水比例略有增高，全國地下水質量狀況未有改善趨勢。根據(jù)公報顯示，目前我國地下水主要超標指標為錳、鐵、總硬度、溶解性總固體(TDS)、“三氮”、硫酸鹽等，個別監(jiān)測站點存在鉛、鋅、六價鉻等重金屬超標，有部分指標超標主要是由于天然地質背景較高所致。

從主要超標指標來看，我國地下水存在“六高”(高鐵錳、高硬度、高硫酸鹽、高氟、高砷和高溶解性總固體)特征，呈現(xiàn)“五化”(鹽化、硬化、硝化、酸化和多樣化)及“三大類污染”(氮污染、重金屬污染和微量有機污染)。從區(qū)域分布來看，不同區(qū)域超標指標呈現(xiàn)不同特征，華北、東北、西南和西北地區(qū)總硬度超標較嚴重，華北、東北和西北地區(qū)硝酸鹽氮超標情況較嚴重，黑龍江、江蘇、廣東和寧夏等地區(qū)氨氮超標較嚴重，華北、東北、西北和華東地區(qū)亞硝酸鹽氮超標較嚴重，鐵、錳超標主要集中在華北、東北、華東和中南地區(qū)。除鐵、錳和總硬度等自然本底影響較大的指標外，主要超標指標與工業(yè)污染源排放、農業(yè)面源污染及日常生活污染排放等高度契合，主要超標區(qū)域也是我國工業(yè)、農業(yè)生產高度聚集的區(qū)域，同時也是人口密集和地下水開采利用程度比較高的區(qū)域。

圖1 近7年地下水水質評價結果統(tǒng)計

2 我國地下水環(huán)境監(jiān)測現(xiàn)狀及存在問題

2.1 我國地下水環(huán)境監(jiān)測工作現(xiàn)狀

當前我國地下水環(huán)境監(jiān)測工作主要由自然資源、水利、生態(tài)環(huán)境等部門分別組織開展。自然資源和水利部門從2015年開始聯(lián)合建設“國家地下水監(jiān)測工程”，在原有監(jiān)測基礎上新建和改建共20 466個地下水監(jiān)測井(自然資源部門10 168個、水利部門10 298個)，主要分布在平原區(qū)和大型盆地區(qū)，可監(jiān)控國土面積350萬km2，覆蓋7大流域和16個重點水文地質單元[19]。水利和自然資源部門在站點布設上各有所側重，水利部門按流域片布設地下水監(jiān)測井，主要集中在華北、西北和東北地區(qū)，其中以黃河、海河及松遼流域片最多；自然資源部門以完整的水文地質單元為基本單位布設地下水監(jiān)測井，覆蓋范圍較全面，重點布設在人口密集區(qū)、國家生態(tài)建設與環(huán)境保護區(qū)、大型能源礦業(yè)基地、國家重大工程區(qū)、城市建成區(qū)、大型及特大型地下水水源地、超采區(qū)、地面沉降區(qū)等。

生態(tài)環(huán)境部門主要針對地下水型飲用水水源地和部分污染源開展了調查和監(jiān)測工作。原環(huán)境保護部在2011年組織實施“全國地下水基礎環(huán)境狀況調查評估項目”，對地下水型飲用水水源和重點污染源(以下簡稱“雙源”)的地下水環(huán)境狀況進行調查和評估，初步了解“雙源”地下水環(huán)境污染狀況。2013年起，原環(huán)境保護部組織開展全國城市集中式生活飲用水水源地水質監(jiān)測，到2019年，共對300余個地下水型集中式飲用水水源地取水口按月開展水質監(jiān)測。當前，全國土壤污染狀況詳查重點行業(yè)企業(yè)用地調查建立了約11萬個涉土壤和地下水污染的規(guī)模以上重點污染源信息庫，并對1萬多個高風險污染源地塊進行土壤和地下水采樣調查。

對于IMM算法的r個子模型，k時刻子模型j的概率μj(k)，Markov矩陣中子模型i到子模型j的轉移概率為pij(k)。則

2.2 我國地下水環(huán)境監(jiān)測存在問題

2.2.1 地下水監(jiān)測信息共享和整合難度較大

由于歷史原因，地下水監(jiān)測相關信息分散在不同的職能部門，信息共享和整合難度較大。當前區(qū)域地下水環(huán)境質量監(jiān)測站點、監(jiān)測數(shù)據(jù)和評價結果等信息均掌握在自然資源和水利等部門相關機構；生態(tài)環(huán)境部門不同單位在不同階段開展過相應的“雙源”地下水監(jiān)測和調查，但相關信息分散在國家和地方的不同機構，尚未整合形成全面、整體、準確的地下水監(jiān)測信息管理體系。地下水監(jiān)測信息存在多部門化、碎片化，以及部門間共享不暢等問題，非常不利于有序推動全國統(tǒng)一的地下水環(huán)境監(jiān)測體系構建，以及地下水水質和污染狀況分析，也不利于落實監(jiān)督防治地下水污染的職責。

2.2.2 尚未形成全國統(tǒng)一的地下水環(huán)境監(jiān)測體系

當前各部門根據(jù)各自職能和工作需求建成了一定數(shù)量的地下水監(jiān)測井，并開展側重點不同的監(jiān)測工作，但尚未形成全國統(tǒng)一的地下水環(huán)境監(jiān)測網絡，不同部門地下水監(jiān)測技術體系之間存在一定差異，難以通過組織開展統(tǒng)一的地下水監(jiān)測達到全面、準確說清全國地下水環(huán)境質量狀況、污染狀況和變化趨勢的目標，無法滿足生態(tài)環(huán)境部統(tǒng)一實施國家地下水環(huán)境監(jiān)管的需求。雖有相關技術規(guī)范和指南等，但對地下水重點污染源開展自行監(jiān)測的指導和規(guī)范嚴重不足。

2.2.3 “雙源”地下水監(jiān)測現(xiàn)狀尚未摸清

在尚未有效整合各項調查與監(jiān)測工作成果，尚未建立全面準確的“雙源”地下水環(huán)境重點監(jiān)管清單的情況下，我國地下水監(jiān)測現(xiàn)狀尚未完全掌握。按照《水污染防治法》要求，化學品生產企業(yè)、工業(yè)集聚區(qū)、礦山開采區(qū)、尾礦庫、危險廢物處置場、垃圾填埋場等污染企業(yè)(區(qū)域)需要開展地下水監(jiān)測，但實際建設及監(jiān)測開展情況等現(xiàn)狀不清。部分規(guī)模以上地下水型飲用水水源及其保護區(qū)和補給徑流區(qū)面積大、分布范圍廣，區(qū)域內環(huán)境狀況復雜，但除取水口外，幾乎無其他地下水監(jiān)測井，難以從源頭上監(jiān)控污染風險。

2.2.4 地下水監(jiān)測能力明顯不足

根據(jù)初步調查結果，目前我國生態(tài)環(huán)境部門的地下水監(jiān)測能力明顯不足。部分監(jiān)測站尚未明確將地下水監(jiān)測職能納入單位工作職責，地下水監(jiān)測工作多由從事其他要素監(jiān)測的技術人員兼職，且?guī)缀鯚o地下水或水文地質相關專業(yè)背景技術人員，尚未建立保障有力的地下水監(jiān)測隊伍。多數(shù)監(jiān)測站尚未配備洗井采樣等設備，現(xiàn)場監(jiān)測人員嚴重缺乏洗井采樣等技術能力和經驗；部分省級站具備一定的樣品分析測試能力，但地市級站能力明顯薄弱，距離中國計量認證(CMA)覆蓋《地下水質量標準》(GB/T 14848—2017)中全部指標仍有較大差距。

2.2.5 尚未體現(xiàn)地下水監(jiān)測的生態(tài)環(huán)境保護作用

地下水除了是重要的水源來源外，還對地表水、生態(tài)環(huán)境等的生態(tài)功能有著重要影響。當前我國地下水主要針對理化指標和污染物指標進行監(jiān)測，并對照地下水質量標準進行達標或類別評價，未體現(xiàn)其對水生態(tài)環(huán)境保護、城市功能區(qū)保護方面的評估作用，地下水污染防治也未對如何做好受地下水影響的生態(tài)環(huán)境監(jiān)管監(jiān)測提出相關要求。

3 我國地下水監(jiān)測工作建議

3.1 推進部門資源共享與整合

為落實黨和國家機構改革要求，生態(tài)環(huán)境部統(tǒng)籌領導全國地下水環(huán)境監(jiān)測工作，牽頭構建和完善全國統(tǒng)一的地下水環(huán)境監(jiān)測網絡，并將其納入國家生態(tài)環(huán)境監(jiān)測網絡體系，爭取經費支持。針對地下水監(jiān)測井資產管理和監(jiān)測現(xiàn)狀，應盡快推動建立部際合作和信息共享機制，充分利用自然資源和水利部門現(xiàn)有資源，堅持“一井多用”原則，同時服務于地下水資源管理和地下水污染防治與環(huán)境質量保護等，最大化發(fā)揮作用，避免重復建設。

結合不同部門各自的監(jiān)測技術優(yōu)勢，探索有效合作機制，按照國家生態(tài)環(huán)境監(jiān)測“五個統(tǒng)一”要求，建立統(tǒng)一的技術體系和業(yè)務運行體系，生態(tài)環(huán)境部統(tǒng)一發(fā)布地下水環(huán)境信息。

3.2 優(yōu)化完善考核點位設置與評價

《水污染防治法》第六條規(guī)定，國家實行水環(huán)境保護目標責任制和考核評價制度，將水環(huán)境保護目標完成情況作為對地方人民政府及其負責人考核評價的內容?！端畻l》要求，到2020年，地下水污染加劇趨勢得到初步遏制；到2030年，力爭全國水環(huán)境質量總體改善。為此，原環(huán)境保護部聯(lián)合原國土資源等十余個部門，在“十三五”期間對各省地下水環(huán)境質量情況進行考核。為全面貫徹落實黨中央和國務院《關于構建現(xiàn)代環(huán)境治理體系的指導意見》等精神[20]，應充分認識到地下水污染防治工作的緊迫性，有必要進一步優(yōu)化和完善地下水環(huán)境質量考核工作，提高考核點位覆蓋度和全面性，實現(xiàn)精準監(jiān)測、科學評價。將環(huán)境質量考核作為監(jiān)督和防止地下水污染，逐步改善地下水環(huán)境質量的重要抓手，以此加強地下水管理與保護。

3.3 構建全國統(tǒng)一的地下水環(huán)境監(jiān)測網絡

落實《生態(tài)環(huán)境監(jiān)測規(guī)劃綱要(2020—2035年)》[21]，按照全面覆蓋與重點突出相結合、科學代表和均勻分布相結合、統(tǒng)一規(guī)范與繼承發(fā)展相結合、統(tǒng)籌調度與因地施策相結合的基本原則，平面上重點區(qū)域全覆蓋，同時根據(jù)地下水含水層深度和厚度考慮多層次綜合立體化監(jiān)測，構建區(qū)域監(jiān)管與“雙源”監(jiān)控相結合，全國統(tǒng)一的地下水環(huán)境監(jiān)測網絡。

全國地下水環(huán)境監(jiān)測網絡應布設2類監(jiān)測點位——質量監(jiān)測點位和風險監(jiān)控監(jiān)測點位。質量監(jiān)測點位用于總體和宏觀上反映區(qū)域尺度地下水環(huán)境質量狀況及時空變化趨勢，主要考慮水文地質分區(qū)和行政區(qū)域上的全面覆蓋與均勻分布原則。風險監(jiān)控監(jiān)測點位用于反映重點區(qū)域和疑似污染區(qū)域地下水環(huán)境質量狀況、污染風險及變化特征，主要考慮地下水型飲用水水源地和地下水超采區(qū)、礦山地質影響區(qū)、農業(yè)污染區(qū)(灌溉區(qū))、工業(yè)企業(yè)污染源(區(qū)域)、固體廢物貯存與填埋場等地下水污染風險區(qū)域。

質量監(jiān)測點位可充分銜接國家地下水監(jiān)測工程現(xiàn)有監(jiān)測站點，以主要的地下水含水系統(tǒng)為基本單元，進行篩選、優(yōu)化，根據(jù)需要補充、完善。參照國際上主要國家地下水監(jiān)測站點設置情況，密度一般應不少于1個監(jiān)測點位/1 000 km2，重點關注區(qū)域不少于2個監(jiān)測點位/1 000 km2。從點位覆蓋度上，至少應覆蓋到全部三級水文地質分區(qū)、地市級行政區(qū)域和70%以上的縣級行政區(qū)域，全國共需布設2萬余個質量監(jiān)測點位。

基于“雙源”現(xiàn)有工作基礎，針對地下水污染重點監(jiān)測監(jiān)管對象，全面梳理和整合現(xiàn)有地下水監(jiān)測井，篩選和優(yōu)化，并根據(jù)需要補充和完善，完成風險監(jiān)控監(jiān)測點位布設。

3.4 盡快摸清“雙源”地下水監(jiān)測現(xiàn)狀

開展“雙源”地下水監(jiān)測現(xiàn)狀調查摸底，整合現(xiàn)有工作基礎和分散化的調查信息，建立重點監(jiān)測監(jiān)管對象信息清單。充分銜接飲用水水源保護區(qū)劃定結果，根據(jù)風險管控需求加強保護區(qū)(補給、徑流區(qū))內監(jiān)測井建設，從源頭保障飲用水安全；有效利用土壤詳查重點行業(yè)企業(yè)用地調查等工作成果，系統(tǒng)梳理形成地下水污染防控重點企業(yè)(區(qū)域)清單，加強監(jiān)管，為“十四五”期間建成國家地下水環(huán)境監(jiān)測網絡的目標奠定基礎。

3.5 構建統(tǒng)一完善的地下水監(jiān)測技術體系

針對多部門技術規(guī)范和監(jiān)測方法并存，以及監(jiān)測方法更新不及時等現(xiàn)狀，系統(tǒng)梳理和深入開展技術研究，求同存異，各取所長，統(tǒng)一監(jiān)測技術體系；盡快配套補齊地下水環(huán)境監(jiān)測法規(guī)體系和技術體系短板，以質量控制方法與評價方法研究為重點，完善地下水環(huán)境監(jiān)測井建設規(guī)范和重點污染源地下水自行監(jiān)測技術指南等實用性技術規(guī)范體系建設，不斷健全監(jiān)測技術體系。

3.6 全面提升地下水環(huán)境監(jiān)測能力

有針對性地加強人才隊伍建設，在補齊生態(tài)環(huán)境部門地下水環(huán)境監(jiān)測人才隊伍和水文地質基礎知識、地下水監(jiān)測現(xiàn)場洗井采樣等方面能力不足等短板的同時，充分利用各種資源，建立一支多部門協(xié)同工作、社會化機構有效補充的高水平國家地下水環(huán)境監(jiān)測隊伍。

4 結語

我國地下水環(huán)境質量狀況不容樂觀，地下水污染防治和監(jiān)測監(jiān)管工作仍然面臨著嚴峻的挑戰(zhàn)，但同時存在著部門間信息共享壁壘大、監(jiān)測體系不統(tǒng)一、監(jiān)測能力不足等問題。通過推動部門資源共享與整合、統(tǒng)一全國地下水監(jiān)測體系、優(yōu)化完善考核機制、盡快摸清“雙源”監(jiān)測現(xiàn)狀和提升監(jiān)測能力等舉措，可進一步構建并完善全國地下水環(huán)境監(jiān)測體系。