地下水修復(fù)中環(huán)境監(jiān)測(cè)方法分析

上海城投上境生態(tài)修復(fù)科技有限公司 王陽

雖然我國擁有較為豐富的地下水資源，但是從人均占有量來看依然沒有達(dá)到世界平均水平，因此進(jìn)一步保護(hù)地下水資源、提高地下水資源利用率，加強(qiáng)對(duì)地下水資源的修復(fù)工程環(huán)境監(jiān)測(cè)力度，才能夠確保地下水資源、可持續(xù)利用，為我國的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展奠定良好的基礎(chǔ)。

一、地下水環(huán)境概述

從環(huán)境科學(xué)大詞典的角度來看，水環(huán)境包含了地球上存在的各類水體以及與水體相關(guān)的各種環(huán)境要素，例如海岸、河床、土壤和相關(guān)植被等。雖然目前尚未對(duì)地下水環(huán)境作出明確定義解釋，但是在許多研究中將地下水環(huán)境狹義地定義為自然屬性，即地下水存在所具備的自然條件[1]。在此基礎(chǔ)上，我國對(duì)地下水環(huán)境的研究也局限于地下水所存在空間的各類化學(xué)成分、物理性質(zhì)、地質(zhì)作用等內(nèi)容，因此往往將地下水質(zhì)直接等同于地下水環(huán)境，有時(shí)也會(huì)將地下水的不科學(xué)開發(fā)而造成的環(huán)境污染和破壞作為地下水環(huán)境的參考依據(jù)，因此對(duì)地下水環(huán)境的認(rèn)識(shí)相對(duì)較為狹隘[2]。

從廣義上來講，地下水環(huán)境不僅包括水體的水質(zhì)、水溫、水位、水動(dòng)態(tài)等自然屬性，也包括與地下水相關(guān)的各類環(huán)境因素，例如含水層結(jié)構(gòu)、地表植被、微生物、包氣帶、降雨等，也包括與水體相關(guān)的各類人類活動(dòng)，如開發(fā)利用方式、地下水資源管理策略、地下水資源保護(hù)意識(shí)等[3]。因此，在研究地下水環(huán)境的過程中，除了要考慮地下水本身的自然屬性之外，還需要將與地下水環(huán)境相聯(lián)系的各種自然與社會(huì)因素納入其中，才能夠更加科學(xué)、全面地對(duì)地下水環(huán)境進(jìn)行分析探討，為地下水修復(fù)工程環(huán)境監(jiān)測(cè)提供有效的數(shù)據(jù)參考。

二、地下水環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)的方法

在地下水修復(fù)工程中，科學(xué)有效的環(huán)境監(jiān)測(cè)方式能夠?yàn)楣こ烫峁┛煽康闹笇?dǎo)。目前使用的地下水環(huán)境監(jiān)測(cè)的技術(shù)需要通過各種化學(xué)生物檢測(cè)儀器完成采樣和數(shù)據(jù)收集，并通過化學(xué)手段對(duì)樣本進(jìn)行分析，以獲得相應(yīng)的數(shù)據(jù)。這些先進(jìn)的監(jiān)測(cè)技術(shù)能夠進(jìn)一步提高監(jiān)測(cè)的精準(zhǔn)度，為地下水修復(fù)工程奠定良好的基礎(chǔ)。

（一）抽出—處理法

抽出—處理法是目前使用最為廣泛、使用時(shí)間最長(zhǎng)的一種環(huán)境監(jiān)測(cè)方式。通過抽出—處理法，監(jiān)測(cè)人員可以對(duì)地下水的污染類型或修復(fù)處理方式進(jìn)行監(jiān)測(cè)，從而得出有效的數(shù)據(jù)，為地下水修復(fù)工程提供參考[4]。一般情況下，抽出—處理法主要有三種執(zhí)行方式。第一種是物理法，根據(jù)相關(guān)物理原理，采用重力分離法、吸附法、過濾法等物理處理手段，有效地監(jiān)測(cè)地下水的變化情況；第二種是生物法，可以通過一些生物學(xué)原理對(duì)地下水進(jìn)行有效監(jiān)測(cè)，如生物膜法、活性污泥法、土壤處置法等等；第三種是化學(xué)法，通過化學(xué)原理對(duì)地下水環(huán)境進(jìn)行有效監(jiān)測(cè)，例如氧化還原法、離子交換法等。在實(shí)際的監(jiān)測(cè)過程中，抽出—處理法往往會(huì)結(jié)合三種執(zhí)行方式的優(yōu)勢(shì)，更加全面地開展地下水環(huán)境監(jiān)測(cè)工作，有效地觀測(cè)地下水修復(fù)工程的進(jìn)展情況，為地下水資源的保護(hù)奠定良好的基礎(chǔ)，推動(dòng)地下水資源的可持續(xù)利用。

（二）物理處理法

物理處理法也是在地下水環(huán)境監(jiān)測(cè)中常用的方法之一，使用物理處理法的過程中也同樣會(huì)涉及部分化學(xué)方法，通過兩者的有效結(jié)合能夠進(jìn)一步提高監(jiān)測(cè)的準(zhǔn)確性，為地下水修復(fù)工程提供更加真實(shí)可靠的數(shù)據(jù)[5]。常見的物理處理法包括屏蔽法、被動(dòng)收集法等，可以根據(jù)地下水環(huán)境的具體情況和監(jiān)測(cè)需要挑選適宜的方式，有效提高環(huán)境監(jiān)測(cè)的效率和質(zhì)量。

（三）水動(dòng)力控制

水動(dòng)力控制法也是地下水環(huán)境監(jiān)測(cè)中的常用方法之一，通過井群系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)地下水環(huán)境的監(jiān)測(cè)工作。工作人員會(huì)根據(jù)檢測(cè)的需要，對(duì)地下水的水利梯度進(jìn)行有效調(diào)整，一般采用抽水和注水的方式對(duì)含水層進(jìn)行有效處理，從而讓受到污染的水體能夠與清潔水體有效分離，實(shí)現(xiàn)更加精準(zhǔn)的地下水環(huán)境監(jiān)測(cè)[5]。但是，在進(jìn)行井群系統(tǒng)的布置時(shí)，根據(jù)不同的布置方式會(huì)采用不同的水力控制方法，一般分為下游分水嶺和上游分水嶺，這兩個(gè)分水嶺會(huì)出現(xiàn)不同的水質(zhì)情況，因此所需要監(jiān)測(cè)的水質(zhì)成分也有所差異。由此可以看出，通過水動(dòng)力控制法不僅能夠了解地下水的污染情況，還能夠有效采集地下水的水土環(huán)境和水質(zhì)情況。

（四）原位處理法

相比其他環(huán)境監(jiān)測(cè)方法，原位處理法是一種較為新穎的地下水環(huán)境監(jiān)測(cè)方式，它不僅能夠有效降低監(jiān)測(cè)過程中對(duì)環(huán)境的影響，還能夠有效控制監(jiān)測(cè)成本，使得檢測(cè)過程中的地表處理設(shè)施相應(yīng)減少，不會(huì)產(chǎn)生大量的污染物。但這項(xiàng)監(jiān)測(cè)技術(shù)需要專業(yè)的技術(shù)人員才能夠順利執(zhí)行，也需要更為專業(yè)的設(shè)備系統(tǒng)來完成地下水環(huán)境監(jiān)測(cè)任務(wù)，因此未來的發(fā)展趨勢(shì)十分光明。在原位處理法中，可滲透反應(yīng)墻是一種極為有效的檢測(cè)方式，作為一個(gè)原位處理區(qū)，能夠?qū)Σ牧袭a(chǎn)生被動(dòng)反應(yīng)，從而有效地組分反應(yīng)中出現(xiàn)的各種污染物，從而順利完成組分污染物的任務(wù)，因此具有較高的精準(zhǔn)度和效率，能夠幫助技術(shù)人員更加高效地完成對(duì)地下水環(huán)境監(jiān)測(cè)的分析和處理，為地下水修復(fù)工程奠定良好的基礎(chǔ)[6]。

三、地下水修復(fù)工程環(huán)境監(jiān)測(cè)遇到的問題

（一）重視不足，投入?yún)T乏

長(zhǎng)期以來，我國雖然對(duì)水資源保護(hù)的重視程度越來越高，但是往往集中在地表水的保護(hù)工作中，忽視了對(duì)地下水資源的保護(hù)工作。這一方面體現(xiàn)為關(guān)于地下水資源保護(hù)的學(xué)科設(shè)置上有所欠缺，另一方面體現(xiàn)為對(duì)地下水資源保護(hù)的投入相對(duì)較少。從學(xué)科角度來看，我國許多院校的地下水專業(yè)沒有劃分到環(huán)境科學(xué)的類別中，也沒有劃分到水利工程的類別中，一般是地質(zhì)資源和地質(zhì)工程類別的下屬研究方向，還有部分院校將地下水專業(yè)劃分為地球科學(xué)領(lǐng)域的一個(gè)細(xì)小分支[7]。這種學(xué)科設(shè)置的不合理性也進(jìn)一步讓人們忽視了地下水環(huán)境保護(hù)工作，沒有樹立起地下水環(huán)境保護(hù)的基本意識(shí)，這也給地下水修復(fù)工程監(jiān)測(cè)的發(fā)展造成了影響，使得關(guān)于地下水修復(fù)工程環(huán)境監(jiān)測(cè)的研究進(jìn)展較為緩慢，相關(guān)技術(shù)人員的培養(yǎng)工作也沒有得到有效落實(shí)。

另一方面，我國在對(duì)水資源進(jìn)行管理的過程中，更加注重對(duì)地表水污染問題的處理，往往采用能夠快速見效的處理方式來提高地表水的污染治理效果，但是卻忽視了地下水可能存在隱蔽性、長(zhǎng)期性、滯后性的污染問題。正是由于地下水污染問題的這些特性，當(dāng)人們發(fā)現(xiàn)地下水的水質(zhì)和水環(huán)境被損害時(shí)，情況已經(jīng)十分惡劣，很難采取立竿見影的手段對(duì)地下水進(jìn)行有效的修復(fù)。同時(shí)，在地下水修復(fù)工程的開展過程中，國土部門的投入資金有限，劃分到不同省市的資金相對(duì)比較匱乏，這對(duì)于高成本的地下水環(huán)境檢測(cè)和修復(fù)工程顯得心有余而力不足，導(dǎo)致監(jiān)測(cè)工作和修復(fù)工作無法順利落實(shí)，一方面，既影響了監(jiān)測(cè)的準(zhǔn)確度，另一方面，也影響了修復(fù)的完成度。

（二）重復(fù)建設(shè)，缺乏共享

在對(duì)地下水進(jìn)行水質(zhì)監(jiān)測(cè)的過程中，地質(zhì)勘察部門會(huì)建立相應(yīng)的區(qū)域地下水監(jiān)測(cè)網(wǎng)，從而對(duì)地下水系統(tǒng)和水文地質(zhì)單元進(jìn)行全方位的監(jiān)督，雖然這種監(jiān)測(cè)方式擁有較廣的監(jiān)測(cè)范圍，能夠覆蓋區(qū)域內(nèi)的全體地下水環(huán)境，監(jiān)測(cè)不同深度和不同類型的地下水，但是其監(jiān)測(cè)精準(zhǔn)度相對(duì)較低，比例精度無法滿足1:50000的要求[8]。

水務(wù)部門在進(jìn)行地下水環(huán)境監(jiān)測(cè)的過程中，會(huì)在本行政區(qū)域內(nèi)建立水監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)，但是水務(wù)部門的監(jiān)測(cè)重點(diǎn)往往集中在水源地附近，其他區(qū)域的監(jiān)測(cè)點(diǎn)相對(duì)較淺，并且檢測(cè)序列相對(duì)較少，不能真正實(shí)現(xiàn)區(qū)域內(nèi)地下水的有效覆蓋。環(huán)保部門在對(duì)地下水質(zhì)進(jìn)行監(jiān)測(cè)的過程中，更加注重對(duì)潛在污染源的監(jiān)測(cè)，一般會(huì)通過淺層監(jiān)測(cè)點(diǎn)加強(qiáng)對(duì)污染源周邊地區(qū)的監(jiān)測(cè)，通過自動(dòng)化的數(shù)據(jù)采集實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)的環(huán)境監(jiān)測(cè)，但是監(jiān)測(cè)序列相對(duì)較短。

除此之外，不同區(qū)域的規(guī)劃委員會(huì)和城建會(huì)根據(jù)發(fā)展需求和環(huán)境保護(hù)的規(guī)定建立一套適合本地區(qū)的地下水環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。因此，在某一個(gè)區(qū)域中，很有可能出現(xiàn)重復(fù)建設(shè)的情況，不僅造成了資金和資源的浪費(fèi)，也造成了大量數(shù)據(jù)的重復(fù)錄入。因此，針對(duì)不同區(qū)域的實(shí)際情況，建立起下水環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)共享平臺(tái)，不僅能夠有效降低監(jiān)測(cè)成本，還能夠提高監(jiān)測(cè)的精準(zhǔn)度和實(shí)效性，為地下水修復(fù)工程奠定良好的基礎(chǔ)。

（三）法律欠缺，意識(shí)不強(qiáng)

目前針對(duì)地下水監(jiān)測(cè)的法律建設(shè)仍然在探索中，相關(guān)法律條文仍然在不斷完善和調(diào)整，這在一定程度上導(dǎo)致地下水環(huán)境監(jiān)測(cè)工作難以真正得到有效的保障，也不利于地下水修復(fù)工程的發(fā)展。因此，相關(guān)部門在對(duì)地下水環(huán)境進(jìn)行管理和監(jiān)察的過程中，沒有更加強(qiáng)有力的法律支持和保障加大提高監(jiān)察力度，無法滿足地下水環(huán)境監(jiān)測(cè)工作的實(shí)際需求，這在一定程度上會(huì)影響地下水環(huán)境監(jiān)測(cè)分析結(jié)果，同時(shí)也不利于推動(dòng)地下水環(huán)境監(jiān)測(cè)的快速發(fā)展。

除此之外，部分從事地下水環(huán)境監(jiān)測(cè)工作的人員專業(yè)素養(yǎng)相對(duì)較差，并且由于客觀條件的限制，在部分地下水環(huán)境監(jiān)測(cè)單位沒有全面、系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)項(xiàng)目，這就導(dǎo)致一些工作人員未樹立良好的責(zé)任意識(shí)，在監(jiān)測(cè)工作中敷衍了事、馬虎大意。同時(shí)，一些地下水環(huán)境監(jiān)測(cè)單位并沒有建立完善管理制度，這就影響了地下水環(huán)境監(jiān)測(cè)的質(zhì)量和效率，不利于提高環(huán)境監(jiān)測(cè)分析的準(zhǔn)確性，不能真正為地下水修復(fù)工程提供有效的數(shù)據(jù)參考，對(duì)于未來地下水資源保護(hù)造成了不利影響。

四、地下水修復(fù)工程環(huán)境監(jiān)測(cè)的意見分析

在對(duì)地下水修復(fù)工程進(jìn)行環(huán)境監(jiān)測(cè)的過程中，一般需要按照科學(xué)的流程和步驟，才能夠有效完成地下水環(huán)境監(jiān)測(cè)工作。第一，需要在地下水環(huán)境中設(shè)置科學(xué)的監(jiān)測(cè)點(diǎn)，安排專業(yè)的技術(shù)人員對(duì)地下水進(jìn)行定點(diǎn)定時(shí)的監(jiān)測(cè)和分析；第二，根據(jù)監(jiān)測(cè)區(qū)域的情況選擇適宜的成孔方法，并對(duì)取得的水樣進(jìn)行有效分析，根據(jù)不同的水質(zhì)特點(diǎn)選擇不同的分析方式。第三，在選擇監(jiān)測(cè)管材的過程中，要根據(jù)不同的地質(zhì)狀況進(jìn)行分析和挑選。第四，在進(jìn)行地下水采樣的過程中，需要通過分段采集的方式進(jìn)行樣品采集。第五，在完成對(duì)地下水樣本的分析后，需要對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行有效的處理與整合，并通過數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn)地下水環(huán)境中存在的問題，以便采取有效的措施進(jìn)行修復(fù)和處理，不斷提高對(duì)地下水環(huán)境的監(jiān)測(cè)效率和監(jiān)測(cè)質(zhì)量，為保護(hù)地下水資源奠定良好的基礎(chǔ)。

（一）加強(qiáng)工作人員的地下水修復(fù)工程環(huán)境監(jiān)測(cè)意識(shí)

在對(duì)地下水修復(fù)工程環(huán)境監(jiān)測(cè)時(shí)，相關(guān)部門應(yīng)該進(jìn)一步加強(qiáng)工作人員的工作責(zé)任感和環(huán)保意識(shí)，提高工作人員進(jìn)行地下水環(huán)境監(jiān)測(cè)工作的責(zé)任心，這樣能夠有效提高地下水修復(fù)工程環(huán)境監(jiān)測(cè)的質(zhì)量和效率，提高地下水環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析的準(zhǔn)確性和實(shí)、效性，這樣才能夠?yàn)榈叵滤迯?fù)工程提供更加真實(shí)可靠的數(shù)據(jù)和指導(dǎo)，為保護(hù)地下水環(huán)境奠定良好的基礎(chǔ)。

（二）保留良好的地下水網(wǎng)作為監(jiān)測(cè)基礎(chǔ)

在進(jìn)行地下水環(huán)境監(jiān)測(cè)的過程中，相關(guān)部門應(yīng)該對(duì)本地區(qū)已有的監(jiān)測(cè)水網(wǎng)進(jìn)行調(diào)查和分析，并結(jié)合實(shí)際監(jiān)測(cè)需求對(duì)地下監(jiān)測(cè)水網(wǎng)進(jìn)行更新和補(bǔ)充，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)區(qū)域內(nèi)地下水資源的全面覆蓋，不僅能夠從宏觀角度對(duì)地下水環(huán)境進(jìn)行統(tǒng)一監(jiān)測(cè)分析，也能夠加強(qiáng)對(duì)重點(diǎn)區(qū)域地下水環(huán)境的監(jiān)測(cè)與管理，從而在數(shù)據(jù)的對(duì)比分析中確定更加科學(xué)的地下水修復(fù)工程方案，進(jìn)一步提高對(duì)地下水環(huán)境的管理質(zhì)量和管理效率。

（三）提高地下水修復(fù)工程環(huán)境監(jiān)測(cè)的自動(dòng)化水平

隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，地下水修復(fù)工程環(huán)境監(jiān)測(cè)應(yīng)用的技術(shù)也越來越先進(jìn)，監(jiān)測(cè)結(jié)果越來越精準(zhǔn)。例如，A動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)作為科學(xué)技術(shù)進(jìn)步的產(chǎn)物，能夠幫助工作人員利用超聲波、遙測(cè)、計(jì)算機(jī)等技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)地下水環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的自動(dòng)采集和分析，進(jìn)一步提高了工作的智能化水平，幫助技術(shù)人員更加便利地獲取相關(guān)數(shù)據(jù)，極大地減輕了技術(shù)人員的工作壓力。因此，充分利用科學(xué)技術(shù)提高監(jiān)測(cè)的自動(dòng)化水平，有利于提高地下水環(huán)境監(jiān)測(cè)的科學(xué)管理水平，也能為地下水環(huán)境監(jiān)測(cè)提供更加多樣化的渠道。

五、地下水修復(fù)工程環(huán)境監(jiān)測(cè)的發(fā)展趨勢(shì)

（一）多目標(biāo)服務(wù)數(shù)據(jù)共享平臺(tái)的構(gòu)建

隨著生態(tài)文明建設(shè)要求的不斷提高，地下水修復(fù)工程的數(shù)量和規(guī)模仍在持續(xù)擴(kuò)大，進(jìn)一步對(duì)地下水環(huán)境監(jiān)測(cè)提出了更多的需求，需要進(jìn)行針對(duì)性的精細(xì)化管理。對(duì)地下水進(jìn)行分層綜合評(píng)價(jià)不僅是現(xiàn)階段進(jìn)行地下水修復(fù)工程環(huán)境監(jiān)測(cè)的必然需求，也是未來完善地下水污染治理、提高城市分質(zhì)供水管理水平的必然需求。因此，在對(duì)地下水環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測(cè)的過程中，需要進(jìn)一步落實(shí)分區(qū)、分層和分類的具體要求，實(shí)現(xiàn)更加高效的精細(xì)管理。在這樣的背景下，不同部門應(yīng)該加強(qiáng)合作和交流，建立一套覆蓋全區(qū)域的、完善的數(shù)據(jù)共享平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)區(qū)域內(nèi)數(shù)據(jù)的統(tǒng)一采集和傳輸，實(shí)現(xiàn)更加高效的分析和處理，為不同部門的管理工作提供更加便利的信息資源。數(shù)據(jù)共享平臺(tái)不僅能夠有效提升不同部門的管理質(zhì)量，也能夠?yàn)檎磥淼沫h(huán)境保護(hù)決策提供可靠的數(shù)據(jù)參考，還可以為不同科研院校的地下水環(huán)境研究提供有效的專業(yè)數(shù)據(jù)。

（二）地下水環(huán)境預(yù)警

由于地下水的分布范圍十分廣泛，且水質(zhì)相對(duì)更高，因此是許多地區(qū)的重要水源。近年來，隨著人們對(duì)地下水的重視，對(duì)地下水的管理要求也日益提升。因此，應(yīng)該盡快建立地下水環(huán)境預(yù)警機(jī)制，從而有效地對(duì)地下水環(huán)境進(jìn)行控制和管理，以便在出現(xiàn)地下水環(huán)境污染時(shí)能夠采取有效策略，阻止事態(tài)進(jìn)一步擴(kuò)大。同時(shí)，需要加強(qiáng)對(duì)地下水環(huán)境專業(yè)人員的培訓(xùn)和管理，為地下水環(huán)境監(jiān)測(cè)提供不同級(jí)別和不同尺度的檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)，打造系統(tǒng)化的地下水預(yù)警應(yīng)急方案，既能夠有效地對(duì)地下水資源進(jìn)行保護(hù)，又能夠?yàn)閰^(qū)域內(nèi)的人民正常用水奠定良好的基礎(chǔ)。

六、結(jié)語

綜上所述，地下水作為我國的重要水資源，不僅與人民群眾的日常生活息息相關(guān)，也與我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展密不可分。因此，加大對(duì)地下水修復(fù)工程環(huán)境監(jiān)測(cè)的力度，提高環(huán)境監(jiān)測(cè)的質(zhì)量和水平，能夠?yàn)榈叵滤迯?fù)工程提供科學(xué)指導(dǎo)，完善地下水環(huán)境保護(hù)工作方案，實(shí)現(xiàn)地下水的可持續(xù)利用。