地下水污染防治區(qū)劃研究

高森 GAO Sen；田西昭 TIAN Xi-zhao；付丹蕾 FU Dan-lei

（河北省地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測院，石家莊050000）

0 引言

近幾年，全球水資源短缺問題日益嚴(yán)重，為保證民眾生產(chǎn)生活不受影響，必須加大地下水資源開發(fā)力度。但是由于存在許多漏洞，對地下水資源污染問題的不重視，導(dǎo)致地下水資源開發(fā)利用率一直不理想。而且，對我國地下水資源進(jìn)行深度研究發(fā)現(xiàn)，地下水污染問題可以通過人為干預(yù)進(jìn)行治理，在治理后，對緩解我國水資源緊張問題有著非常大的幫助。在實(shí)際工作中，相關(guān)部門可以借助地下水污染防治區(qū)劃手段來提高地下水質(zhì)量，提高民眾生活質(zhì)量。

1 地下水污染源

1.1 工業(yè)污染源

重工業(yè)發(fā)展速度的提高使得我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度不斷提高，國民收入日益增加，在我國經(jīng)濟(jì)體系中占有重要地位。但是，伴隨重工業(yè)所產(chǎn)生的廢水、廢氣總量不斷增加，對周邊生態(tài)環(huán)境造成嚴(yán)重破壞。造紙廠、煉鋼廠、煤礦等大型企業(yè)在完成各項(xiàng)加工后，只是對所產(chǎn)生廢水、廢氣進(jìn)行簡單處理后，就會(huì)進(jìn)行排放，導(dǎo)致對周圍地下水、環(huán)境造成嚴(yán)重污染。如果上述大型企業(yè)未遵守相關(guān)規(guī)定完成廢水廢氣處理而進(jìn)行排放，則所排放廢水、廢氣會(huì)對地下水造成嚴(yán)重污染。污染面積廣、恢復(fù)難度大是地下水污染治理難度高的主要原因。

1.2 農(nóng)業(yè)污染源

農(nóng)業(yè)用水可以對地下水資源造成大面積污染。其造成污染主要原因有兩點(diǎn)，第一點(diǎn)，農(nóng)藥、化肥的大量使用。對于農(nóng)業(yè)種植工作而言，適量使用農(nóng)藥、化肥可以提高農(nóng)業(yè)產(chǎn)量，使植物更好的成長，但是某些農(nóng)戶為了短期效益，會(huì)大量使用農(nóng)藥、化肥，導(dǎo)致土壤中存留的氮磷鉀元素過高，在雨后，這些元素會(huì)隨著雨水進(jìn)入到地下水當(dāng)中，對地下水造成嚴(yán)重污染；第二點(diǎn)，微生物作用。農(nóng)民養(yǎng)殖大量牲畜，牲畜所排出糞便中含有大量的銨鹽與細(xì)菌，在滲透一段時(shí)間后，會(huì)進(jìn)入到地下水中，對地下水造成污染[1]。

1.3 生活污染源

雖然我國提出要實(shí)現(xiàn)垃圾分類，但是此工作在實(shí)際生活中的開展情況并不理想，很多地方在垃圾處理過程中，有毒垃圾、危險(xiǎn)廢棄物仍然與生活垃圾共同填埋，在加上垃圾填埋技術(shù)較為落后、填埋選址不當(dāng)?shù)葐栴}的存在，導(dǎo)致垃圾填埋場存在滲透問題，以至于對地下水造成嚴(yán)重污染。并且，如果未對生活污水進(jìn)行特殊處理，將其直接排放到地表、河流當(dāng)中，伴隨滲透、水體流動(dòng)，也會(huì)對地下水造成污染。這是因?yàn)殡m然水體具有自我凈化功能，但是當(dāng)污染物濃度超過一定界限后，水體自凈能力將失去作用，導(dǎo)致的結(jié)果就是地下水污染面積不斷擴(kuò)大，形成惡性循環(huán)。

1.4 自然污染

通過調(diào)查統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)，河北省部分地區(qū)存在有高砷水、高氟水以及低碘水等物質(zhì)。河北很多地區(qū)地下水不符合飲用標(biāo)準(zhǔn)，這些地區(qū)民眾一直被相關(guān)皮膚病困擾。

2 地下水污染防治區(qū)劃體系概念及意義

2.1 地下水污染防治區(qū)劃體系概念

借助地下水污染防治區(qū)劃體系可以以系統(tǒng)方式對地下水進(jìn)行保護(hù)，將地下水防治工作看成一個(gè)整體，提高實(shí)際工作效率與質(zhì)量。目前，我國不同地區(qū)所制定地下水污染防治區(qū)劃體系不同，并且不同工作人員對此項(xiàng)工作內(nèi)容的理解也有所差異，在對其進(jìn)行定義時(shí)，不同研究人員會(huì)站在不同角度進(jìn)行思考。部分研究人員認(rèn)為地下水污染防治區(qū)劃工作應(yīng)以調(diào)查工作為基礎(chǔ)，在獲取一定的數(shù)據(jù)后，完成含水層污染荷載風(fēng)險(xiǎn)性分析，提高劃分工作的權(quán)威性；還有部分研究人員認(rèn)為應(yīng)將土地污染情況、污染源類型來完成地下水污染防治區(qū)劃；還有一部分研究人員認(rèn)為應(yīng)對地下水價(jià)值進(jìn)行分析，然后以分析結(jié)果為切入點(diǎn)，完成地下水污染防治區(qū)劃。在本文中，作者通過綜合大量的已有研究成果做出假設(shè)，認(rèn)為在地下水污染防治區(qū)劃工作中，應(yīng)從三個(gè)角度出發(fā)完成具體劃分，分別是地下水污染風(fēng)險(xiǎn)、地下水源保護(hù)以及地下水價(jià)值。這種做法在于可以提高地下水污染防治區(qū)劃合理性，提高地下水污染防治區(qū)劃體系科學(xué)性與全面性[2]。

2.2 地下水污染防治區(qū)劃體系搭建意義

搭建地下水污染防治區(qū)劃體系可以對地下水污染情況進(jìn)行有效控制，提高地下水質(zhì)量，提高地下水利用率，為工作人員開展地下水污染防治工作提供便利。首先，在解決地下水污染問題時(shí)，借助地下水污染防治區(qū)劃，可以對不同地區(qū)地下水污染情況進(jìn)行詳細(xì)劃分，以提高所制定防治計(jì)劃的針對性，有效解決地下水污染問題；對于提高地下水利用率而言，借助地下水污染防治區(qū)劃體系，可以對地下水價(jià)值進(jìn)行詳細(xì)分析，根據(jù)地下水價(jià)值將其用于不同的活動(dòng)當(dāng)中，可以避免地下水資源浪費(fèi)情況；我國相關(guān)工作人員在制定其他地下水污染防治措施時(shí)，應(yīng)了解地下水相關(guān)信息，比如污染荷載情況、地下水價(jià)值情況、地下水污染情況等等，為工作人員制定治理計(jì)劃、劃定水源保護(hù)區(qū)提供參考依據(jù)，以提高水源保護(hù)質(zhì)量。

3 地下水污染防治區(qū)劃體系研究現(xiàn)狀

伴隨我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度不斷提高，科技水平不斷提高，地下水污染防治問題成為了相關(guān)部門重點(diǎn)工作內(nèi)容，是緩解我國水資源壓力的重要舉措。對地下水污染情況進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)，借助地下水污染防治區(qū)劃體系可以有效改善地下水污染情況，高質(zhì)量完成地下水污染情況。目前，我國所劃定地下水污染防治區(qū)劃體系工作擁有很大提升空間，所開展工作多為單項(xiàng)內(nèi)容，雖然對此項(xiàng)工作發(fā)展具有一定的推動(dòng)作用，但是無法有效解決現(xiàn)存水資源污染問題。比如許多研究人員會(huì)以污染問題為切入點(diǎn)進(jìn)行切入，分析地下水污染原因，然后提出治理方案。但是上述做法無法“根治”地下水污染問題，只是暫時(shí)延緩了地下水污染問題發(fā)展速度。

綜上所述，我國相關(guān)部門為提高地下水污染防治區(qū)劃體系實(shí)際質(zhì)量，應(yīng)以所出現(xiàn)問題為切入點(diǎn)，從根本上提出問題解決方案。即，在實(shí)際工作中，相關(guān)部門應(yīng)從不同角度進(jìn)行切入，參考已有研究成果，提出進(jìn)一步解決方案，已完成地下水污染治理工作[3]。

4 地下水規(guī)劃分區(qū)

4.1 總體分區(qū)

目前，我國相關(guān)部門將地下水污染總量劃分成三級。第一級：將一個(gè)完整的地下水盆地或系統(tǒng)為核心，針對地下水循環(huán)工作展開詳細(xì)研究，以水文地質(zhì)單元為基礎(chǔ)完成水質(zhì)量分析工作。研究重點(diǎn)為地下水污染控制與防治措施；第二級屬于第一級的細(xì)化內(nèi)容，省級管理部門應(yīng)以省級行政區(qū)為基礎(chǔ)完成具體劃分，會(huì)參考地下水系統(tǒng)；第三級為以土地利用類型與地下水使用情況為基礎(chǔ)進(jìn)行劃分。河北地下水污染控制區(qū)劃屬于第三級區(qū)劃，又被稱作水文地質(zhì)單元規(guī)劃區(qū)。

4.2 分區(qū)目標(biāo)原則

參考調(diào)查與監(jiān)測結(jié)果發(fā)現(xiàn)，河北省相關(guān)部門在開展地下水污染防止區(qū)劃分區(qū)工作應(yīng)參考水文地質(zhì)單元因素、自然與人為因素以及水資源量三方面因素。

①水文地質(zhì)單元因素：參考河北地區(qū)地下水抗污指數(shù)計(jì)算結(jié)果與實(shí)際情況完成地下水污染防治區(qū)劃。

②自然與人為因素：將河北地下水污染防治區(qū)劃區(qū)域分成五大區(qū)域，即縣級以上集中飲用水源保護(hù)區(qū)、城市密集區(qū)、農(nóng)業(yè)活動(dòng)區(qū)、重點(diǎn)水池以及重大環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)污染源區(qū)。

③水資源量：河北省擁有眾多河流，據(jù)統(tǒng)計(jì)長度在18~1000 公里之間河流有300 多條。除此之外，境內(nèi)絕大多數(shù)河流源都會(huì)經(jīng)過燕山、冀北山區(qū)以及太行山山區(qū)，入海方式有合流入海與單獨(dú)入海兩種，不入海的河流會(huì)形成湖泊。主要河流從南至北有漳衛(wèi)南運(yùn)河、大清河、永定河、薊運(yùn)河、灤河等，它們分別屬于四大水系——海河、灤河、內(nèi)陸河、遼河，其中最大的水系為海河水系，灤河水系第二大[4]。

4.3 調(diào)查重點(diǎn)及形式

在對河北省地下水進(jìn)行區(qū)劃前，應(yīng)對其實(shí)際情況進(jìn)行詳細(xì)調(diào)查，以保證區(qū)劃計(jì)劃的科學(xué)性與合理性，通常情況下，在調(diào)查過程中應(yīng)關(guān)注以下幾點(diǎn)：

①地質(zhì)與水文地質(zhì)條件：地層分布及巖性、地質(zhì)構(gòu)造、地下水類型、含水層系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、地下水分布條件、地下水流場、地下水動(dòng)態(tài)變化特征、地下水補(bǔ)徑排條件等等。

②地下水污染特征：當(dāng)?shù)叵滤晃廴竞?，地下水?huì)具備一些固定特征，比如可以找到污染源、會(huì)具有一定污染物濃度、擁有一定污染范圍等等。

③受體與周邊環(huán)境情況：參考地下水使用功能以及用地規(guī)劃，對污染地下水與受體二者的相對位置關(guān)系、受體主要暴露途徑展開詳細(xì)分析等等。

在調(diào)查上述內(nèi)容時(shí)，會(huì)使用如下調(diào)查方式：

調(diào)查區(qū)土地利用方式；調(diào)查區(qū)人口數(shù)量、人口分布、人口年齡和人口流動(dòng)情況；評價(jià)區(qū)人群用水類型、地下水用途及占比及建筑物等相關(guān)信息，詳細(xì)參見《地下水污染健康風(fēng)險(xiǎn)評估工作指南》。

根據(jù)風(fēng)險(xiǎn)評估、風(fēng)險(xiǎn)管控和治理修復(fù)實(shí)際需要，可選取適當(dāng)?shù)膮?shù)進(jìn)行調(diào)查。調(diào)查區(qū)特征參數(shù)和受體暴露參數(shù)可采用資料查詢、現(xiàn)場實(shí)測和實(shí)驗(yàn)室分析測試等方法獲取。

5 地下水污染防治區(qū)劃體系構(gòu)成要素疊加方法與體系模型

5.1 地下水污染防治區(qū)劃體系構(gòu)成要素疊加方法

在開展地下水污染防治區(qū)劃體系規(guī)劃工作時(shí)，需要考慮多方面因素，比如地下水污染風(fēng)險(xiǎn)、地下水價(jià)值、地下水保護(hù)情況等等，但是需要注意的是不要將每個(gè)要素都考入其中，以避免所搭建地下水污染防治區(qū)劃體系過于復(fù)雜。因此在實(shí)際工作中，應(yīng)學(xué)會(huì)將所搭建地下水防治區(qū)劃體系進(jìn)行疊加，選擇出重要內(nèi)容，完成最終體系構(gòu)建工作。也就是說，在實(shí)際工作中，必須遵守?fù)駜?yōu)原則，對地下水污染風(fēng)險(xiǎn)、地下水價(jià)值、地下水源保護(hù)區(qū)進(jìn)行重要性評價(jià)，按照從高到低的順序?qū)⑵浞殖晌鍌€(gè)等級，具體情況如表1 所示。

表1 地下水污染風(fēng)險(xiǎn)等級疊加規(guī)則

參考地下水污染風(fēng)險(xiǎn)等級疊加規(guī)則，可以對某地地下水情況風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行詳細(xì)判斷，最后在以相關(guān)評價(jià)法表征來進(jìn)行具體確定，具體公式為：Z=C×WC+V×WV+P×WP。

其中 C、V、P 代表三大要素，WC、WV、WP代表三者疊加權(quán)重值，借助計(jì)算可以確定最終地下水污染風(fēng)險(xiǎn)防治區(qū)劃值。

5.2 地下水污染防止區(qū)劃體系模型

地下水污染風(fēng)險(xiǎn)、地下水源保護(hù)區(qū)以及地下水價(jià)值是地下水污染防治區(qū)劃體系三大要素，借助疊加方法、疊加規(guī)則發(fā)現(xiàn)三大因素的重點(diǎn)因素有地表污染源危害性、地下水固有脆弱性、含水層富水性、地下水水質(zhì)等等，其實(shí)際模型如圖1 所示。圖1 包含地下水污染防治區(qū)劃體系所有重要元素，依此體系可以高質(zhì)量、高效率的完成具體區(qū)劃工作[6]。

圖1 地下水污染防治區(qū)劃體系模型圖

6 構(gòu)建地下水污染防治區(qū)劃體系的重要組成部分

6.1 認(rèn)清地下水存在的價(jià)值

工作人員應(yīng)正視地下水所蘊(yùn)涵價(jià)值，了解地下水污染防治區(qū)劃體系搭建工作重要性。明確地下水所蘊(yùn)涵價(jià)值有哪些，可以有效提高地下水污染防治區(qū)劃工作的合理性。通常情況下，我們認(rèn)為地下水具有以下兩大價(jià)值：

①地下水具有極高的開采價(jià)值：由于我國正面在面臨嚴(yán)重的水資源短缺問題，使得用水壓力不斷提高，作為人類生存根本，在日常生產(chǎn)生活中，人們不僅要節(jié)約用水，相關(guān)部門應(yīng)提高對水資源開發(fā)、利用等工作重視程度。我國擁有豐富的地下水資源，它們可以被應(yīng)用在許多方面，開采價(jià)值較高，合理使用地下水資源，可以有效緩解我國用水壓力。

②地下水擁有一定的原位價(jià)值。地下水屬于可再生資源，在被開發(fā)、利用后，可以實(shí)現(xiàn)再生，為人類再次提供原位水資源，因此證明地下水具有重要的原位價(jià)值，應(yīng)引起相關(guān)部門的重視。另外，工作人員在進(jìn)行地下水源劃分工作時(shí)，應(yīng)參考地下水水質(zhì)，以提高地下水開發(fā)質(zhì)量與利用率，避免出現(xiàn)地下水資源浪費(fèi)問題。

6.2 采取有效措施以保護(hù)地下水

對地下水進(jìn)行保護(hù)是完成地下水污染防治區(qū)劃體系搭建工作的重要內(nèi)容之一，可以提高地下水污染防止區(qū)劃體系科學(xué)性與和合理性。當(dāng)?shù)叵滤廴締栴}得到控制后，可以對其進(jìn)行二次開發(fā)利用。在此過程中，工作人員需要注意的是，必須加大地下水源保護(hù)力度，防止地下水源出現(xiàn)二次污染問題，增加實(shí)際治理難度，導(dǎo)致治理工作無法順利完成[6]。正常情況下，成熟的地下水污染防治區(qū)劃體系應(yīng)包括地下水源保護(hù)措施，而且由于體系級別自身等級很高，會(huì)受到社會(huì)各界人士的關(guān)注。

6.3 規(guī)避地下水被污染的風(fēng)險(xiǎn)

地下水污染是限制地下水開發(fā)工作進(jìn)行的主要難題。地下水污染源主要來自于地表或自身水質(zhì)。首先，目前地表污染問題非常嚴(yán)重，其主要來源為民眾日常生產(chǎn)生活所產(chǎn)生的各項(xiàng)垃圾，以生活垃圾為主，對地下水水質(zhì)造成了嚴(yán)重破壞?；诖?，地下水開發(fā)工作人員在實(shí)際工作中，首先應(yīng)完成地下水污染風(fēng)險(xiǎn)劃分工作，相關(guān)工作人員應(yīng)明確自己所負(fù)責(zé)區(qū)域出現(xiàn)地下水污染情況的主要原因有哪些，進(jìn)而制定出科學(xué)合理的治理方案，但是由于河北省疆域范圍較大，因此工作人員在具體工作中難免會(huì)出現(xiàn)遺漏，導(dǎo)致所獲得地下水水質(zhì)鑒定結(jié)果權(quán)威性不足，鑒定評估結(jié)果存在片面性。工作人員應(yīng)在了解地下水污染風(fēng)險(xiǎn)的基礎(chǔ)上開展工作，通過相關(guān)手段提高工作質(zhì)量，提高工作結(jié)果權(quán)威性。這是地下水污染防止區(qū)劃體系搭建重要工作內(nèi)容之一，對完成地下水污染治理、地下水開發(fā)工作有著非常大的幫助。

7 結(jié)束語

總之，河北地下水污染問題日益嚴(yán)重，地下水污染防治必須引起相關(guān)工作人員重視。河北應(yīng)早日完成地下水污染防治體系建設(shè)工作，加大地下水污染防治力度，多角度切入，高質(zhì)量完成地下水開發(fā)、利用和保護(hù)工作，爭取早日實(shí)現(xiàn)地下水資源可持續(xù)利用。將地下水資源開發(fā)與自然、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)融合在一起，對推動(dòng)河北經(jīng)濟(jì)發(fā)展有著重要的推進(jìn)作用。隨著地下水污染問題取得了一定成績，工作人員發(fā)現(xiàn)，在實(shí)際工作中，首先應(yīng)完成地下水的區(qū)域劃分工作。以水文地質(zhì)單元因素、自然和人為因素和水資源量三個(gè)角度進(jìn)行切入，針對河北省不同污染區(qū)域提出不同治理措施，為河北社會(huì)經(jīng)濟(jì)的正常發(fā)展提供保障，提高民眾生活質(zhì)量。