地下水污染防治分區(qū)劃分關(guān)鍵問題和技術(shù)策略分析

張順林

黔南州生態(tài)環(huán)境污染防治技術(shù)中心

引言

為了更好地保護(hù)地下水的環(huán)境，我國已經(jīng)出臺(tái)了一系列的法律和政策措施。然而，部分地區(qū)對(duì)地下水保護(hù)的重視力度不夠，致使地下水污染日趨嚴(yán)峻。為了更好地預(yù)防和控制地下水的污染，必須加強(qiáng)對(duì)地下水的保護(hù)與管理。在此基礎(chǔ)上，本文提出了一種新的地下水污染防治方法。

我國已經(jīng)形成了一套完整的地下水環(huán)境治理系統(tǒng)。比如，國內(nèi)已經(jīng)初步形成了一個(gè)比較完善的地下水資源的測(cè)量與評(píng)估系統(tǒng)。然而，目前的研究大多基于現(xiàn)狀調(diào)查，在對(duì)現(xiàn)有的研究成果進(jìn)行分類與評(píng)估方面，還沒有一個(gè)統(tǒng)一的、合理的技術(shù)基礎(chǔ)與方法。

一、地下水污染的特征與污染途徑

（一）地下水污染的特點(diǎn)

第一，地下水的污染具有隱蔽性。因?yàn)槲廴臼窃诘叵驴障叮ɡ鐜r隙、裂縫、溶洞等）中產(chǎn)生的，不同于地表水，人們無法通過嗅覺或視覺直接對(duì)地下水進(jìn)行檢測(cè)，所以，當(dāng)?shù)叵滤艿侥撤N程度的污染后，人們往往很難及時(shí)發(fā)現(xiàn)。

第二，地下水的污染具有一定的滯后性。當(dāng)污染物從表層進(jìn)入潛流含水層時(shí)，其在包氣帶經(jīng)歷多種物理化學(xué)作用和生物作用，減緩了潛流污染，而當(dāng)其進(jìn)入承壓含水層時(shí)，受頂板阻隔，其運(yùn)移速率將進(jìn)一步減慢，與地表水污染相比，地下水污染表現(xiàn)出一定的延遲特征。

第三，地下水質(zhì)的污染具有不可逆性。地下水被污染后難以進(jìn)行處理與修復(fù)，其原因在于：地下水流動(dòng)速度較慢，截留污染源后，僅僅依靠地下水自然徑流，以及含水層自身的凈化能力，處理進(jìn)程緩慢；當(dāng)這些物質(zhì)與基質(zhì)或有機(jī)物發(fā)生相互作用時(shí)，這些物質(zhì)很難被去除。

（二）地下水污染的途徑

地下水污染通道是污染物從污染源向地下滲透時(shí)所通過的一條通道。地下水污染的方式多種多樣，根據(jù)其力學(xué)特征，可將其劃分為如下四種：

1.斷續(xù)滲透型。這種污染形態(tài)不同于上面提到的，是地表污染源對(duì)包氣帶土壤間歇性輸入。由于土壤中存在著大量的不飽和水分，使得污染物質(zhì)在土壤中遷移。污染物經(jīng)雨水或農(nóng)業(yè)或者農(nóng)業(yè)灌溉水源的沖刷，使固體廢棄物、表層土壤或巖層中的有害或毒性成分定期從污染源經(jīng)包氣帶滲透到地下水中。這些滲透大多都是在不飽和的情況下形成的，也有可能是在短期內(nèi)形成的。

污染物通常為固體物質(zhì)，而非液體物質(zhì)。由于該路徑造成的地下水污染，其污染源原本是以固體形態(tài)存在于固體廢棄物或土壤中的，所以在進(jìn)行研究時(shí)，必須對(duì)固體廢棄物或土壤等的組成進(jìn)行分析，如果能得到穿過包氣帶的浸瀝液，則可以確定地下水污染的源頭。這種污染物不管是在體積上還是在密度上都有一定的季節(jié)變動(dòng)。

2.持續(xù)滲透型。這種污染的特征表現(xiàn)為地表污染源持續(xù)以一定含量的污染物將污水注入到包氣帶土壤。此時(shí)，要么是包氣帶充分飽和，以持續(xù)滲透的方式滲透到含水層中，要么是包氣帶上部飽和水以持續(xù)滲透的方式滲透，而下部不飽和水以淋雨的方式滲透到含水層中。諸如此類的污染，其污染組分呈現(xiàn)出液體形態(tài)。高頻發(fā)生地點(diǎn)是污染物集聚區(qū)（污水池、下水道滲漏池、污水滲濾場(chǎng)、地下管道等）的滲漏，而受污染的表層水體和下水道的滲漏，大部分都是以潛水為主要污染對(duì)象。

3.跨流型?？缌餍褪侵肝廴疚镔|(zhì)以跨層流動(dòng)的方式向其他含水層遷移。污染物的遷移有自然的方式（水文地質(zhì)天窗），也有人為的方式（井下管道布置不當(dāng)、破裂的井管、密封不良的井下管道等），也有由于人類的開發(fā)導(dǎo)致的地下水動(dòng)態(tài)條件的改變，使得污染物在較大范圍的弱隔水層中遷移至其他含水層，污染的源頭既有地下水自身的，也有可能來自外界的，有可能污染承壓水或潛水層。其難點(diǎn)在于很難查明其污染物遷徙的確切位置和地質(zhì)位置。

4.溢出式。徑流型污染物是以地下徑流為特征的，其主要特征是通過地下徑流進(jìn)入含水層，主要是通過下水道，污水井，巖溶發(fā)育的大型巖溶隧道，以及廢液地下儲(chǔ)存層的破裂。海侵是指沿海地區(qū)由于對(duì)地下水資源的過度開采而引起的海水向陸地流動(dòng)。這種污染可能來自人為原因，也可能來自自然因素，它可能會(huì)對(duì)潛水器或承壓水造成污染。受污染區(qū)域也許不會(huì)很大，但會(huì)因?yàn)槿鄙僮匀坏那鍧嵶饔枚兊迷絹碓絿?yán)重。在某些情況下，地下水污染途徑也可能為復(fù)合型，即兩個(gè)或多個(gè)污染途徑的復(fù)合。

二、地下水污染防治分區(qū)的背景和主要方法

在進(jìn)行地下水污染的處理時(shí)，要對(duì)其進(jìn)行危險(xiǎn)程度評(píng)定，了解其危險(xiǎn)程度和風(fēng)險(xiǎn)級(jí)別，并根據(jù)其處理的特定條件，處理好水污染問題。針對(duì)我國地下水污染控制的困難，提出了相應(yīng)的控制對(duì)策，并對(duì)控制方法進(jìn)行了優(yōu)化，做到了防治和控制并重。針對(duì)我國城市地下水資源的實(shí)際情況，相關(guān)部分提出了相應(yīng)的處理對(duì)策，以確保城市地下水源地水質(zhì)達(dá)標(biāo)。結(jié)合多年的治理實(shí)踐，總結(jié)了一套有效的治理措施和辦法。在預(yù)防和控制工作中，要了解其危害程度，并明確相應(yīng)的預(yù)防和控制措施。通過對(duì)我國城市地下空間環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀的研究，提出了城市地下空間環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)方法。

管理人員研究了不同類型的地下水對(duì)環(huán)境的影響，并提出了相應(yīng)的防治措施。在預(yù)防和控制地下水的污染時(shí)，必須對(duì)這些區(qū)域進(jìn)行科學(xué)、合理地分區(qū)。當(dāng)前，國內(nèi)尚未建立起一套統(tǒng)一的、科學(xué)的、切實(shí)可行的地下水污染控制區(qū)劃技術(shù)體系，且各地區(qū)、各工礦區(qū)域的地下水污染控制區(qū)劃技術(shù)體系存在較大差異。在此基礎(chǔ)上，本文提出了以下常用且切實(shí)可行的地下水污染控制區(qū)域的劃分方法。

1.水文地質(zhì)學(xué)方法。以水文地質(zhì)學(xué)為基礎(chǔ)的分析方法，具有簡(jiǎn)單、實(shí)用、適應(yīng)性強(qiáng)等特點(diǎn)。在此基礎(chǔ)上，本文提出了一種基于現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際的地下水環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。具體方法是首先在現(xiàn)場(chǎng)選取一個(gè)或若干個(gè)典型的水文地質(zhì)單元進(jìn)行分析；在此基礎(chǔ)上，按照不同的目標(biāo)，進(jìn)行了不同類型的水文地質(zhì)單元的分區(qū)，進(jìn)一步明確了不同類型的水文地質(zhì)單元的界線；然后利用每一水文地質(zhì)單元分界線的實(shí)測(cè)值，對(duì)分界線進(jìn)行劃分；最后，根據(jù)不同的地下水潛在的污染程度，對(duì)其進(jìn)行了不同的區(qū)域劃分。

2.綜合評(píng)價(jià)方法。綜合評(píng)分法是一種基于區(qū)域劃分的綜合評(píng)價(jià)方法。在此基礎(chǔ)上，本項(xiàng)目擬采用多學(xué)科交叉的研究方法，首先通過分析該區(qū)域的水文地質(zhì)條件（蓄水層、不透水地層和隔水層的性質(zhì)），確定該區(qū)域地下水污染的類型。在此基礎(chǔ)上，結(jié)合污染源調(diào)查數(shù)據(jù)等，確定各污染因素在不同區(qū)域的含量及分布范圍。最終，基于各影響因素間的相互影響，對(duì)其進(jìn)行了全面地評(píng)估，并由此獲得了區(qū)域內(nèi)各影響因素的界限判定和區(qū)域內(nèi)整體影響因素的界限判定。

三、地下水污染防治分區(qū)劃分分析——以“黔南模式”為例

（一）黔南模式的由來及防治目標(biāo)

黔南州是中國最具代表性的喀斯特發(fā)育區(qū)，其內(nèi)部喀斯特地形十分豐富，地下水源呈現(xiàn)出明顯的喀斯特水文特征，其分布形式十分復(fù)雜，并與地表水發(fā)生著劇烈的變化，地面污染源對(duì)地下水源的生態(tài)環(huán)境造成了嚴(yán)重的影響，一些重要地區(qū)的地下水污染問題已經(jīng)十分突出，治理工作十分困難。黔南州近年來一直致力于推動(dòng)地下水資源的保護(hù)和治理，但因?yàn)楣ぷ髌鸩捷^晚，總體治理工作還比較薄弱，再加上喀斯特地區(qū)的水資源性質(zhì)復(fù)雜多樣，因此，要想依照《工作指南》進(jìn)行黔南州的水資源綜合整治，還面臨著兩大瓶頸。第一，黔南州現(xiàn)有的有關(guān)監(jiān)測(cè)、監(jiān)控等數(shù)據(jù)很難支持9 個(gè)區(qū)域的綜合整治工作，如果死板套用標(biāo)準(zhǔn)，必然會(huì)導(dǎo)致整治成果的不準(zhǔn)確，而且點(diǎn)多面廣，沒有一個(gè)明確的側(cè)重點(diǎn)，會(huì)降低整治工作的針對(duì)性和效果。二是當(dāng)前黔南州以甕安和福泉為代表的主要產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)都處于喀斯特巖溶區(qū)，具有顯著的復(fù)雜性，主要產(chǎn)業(yè)污染源與巖溶區(qū)高度密集發(fā)展使得區(qū)域性地下水污染的危險(xiǎn)性加大，防治工作亟待加強(qiáng)，但《工作指南》中關(guān)于巖溶地下水易損性評(píng)價(jià)中的巖溶網(wǎng)狀發(fā)展評(píng)價(jià)方法所采用的分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)過于簡(jiǎn)略，無法適應(yīng)黔南州巖溶區(qū)在發(fā)展水平不一的后續(xù)地下水污染治理工作中的需求。

因此，黔南州喀斯特巖溶區(qū)存在著顯著的地下水特點(diǎn)和較差的水資源治理體系，生態(tài)環(huán)境局對(duì)其進(jìn)行了全面的治理，并提出了相應(yīng)的對(duì)策，在此基礎(chǔ)上，以其獨(dú)創(chuàng)性的做法，被生態(tài)環(huán)境部門命名為“黔南模式”。

（二）黔南模式分區(qū)劃分方法

1.綜合考察，甄別主要問題。對(duì)地下水污染源進(jìn)行了全方位的調(diào)查，根據(jù)已確定的工業(yè)污染源、礦區(qū)開采范圍、有害垃圾處置場(chǎng)地、堆肥填埋區(qū)域、供油站、農(nóng)業(yè)污染源等六大類型，并與目前所掌握的數(shù)據(jù)相結(jié)合，從中挑選出了222 個(gè)重點(diǎn)污染源。通過對(duì)黔南州的綜合分析，確定了以甕安縣、福泉市為重點(diǎn)的高頻污染區(qū)，其面積占3.02%，約為781平方公里。

2.增加加密指標(biāo)，提高準(zhǔn)確度。在此基礎(chǔ)上，將《工作指南》中所確定的4 類喀斯特網(wǎng)絡(luò)特征產(chǎn)流模型拓展至10 類，并將喀斯特水資源系統(tǒng)中的4 類水文模型推廣到10 類，以克服現(xiàn)有評(píng)價(jià)方法在準(zhǔn)確性上的欠缺，使其得出的喀斯特水資源易損性評(píng)價(jià)結(jié)果更符合黔南州喀斯特水資源發(fā)展現(xiàn)狀和特定地區(qū)的特殊水資源環(huán)境治理需求。

3.強(qiáng)調(diào)要點(diǎn)，精簡(jiǎn)劃分。突出對(duì)地下水高脆弱區(qū)重點(diǎn)污染源的防范，鎖定重點(diǎn)地區(qū)，按照《工作指南》的規(guī)定，把9 個(gè)地區(qū)簡(jiǎn)化為5 個(gè)地區(qū)，具體包括：對(duì)確定采用集中式地下水源方式的地區(qū)，將其評(píng)價(jià)為保護(hù)區(qū)，將其劃分為一級(jí)、二級(jí)和準(zhǔn)保護(hù)區(qū)3 個(gè)分區(qū)；對(duì)地下水高度易受侵蝕的地區(qū)和其他地區(qū)的地下水進(jìn)行了分類，有污染指數(shù)在IV 級(jí)以上的地下水（含IV 類）的化學(xué)工業(yè)工廠、畜牧區(qū)和地塊，被劃為防治區(qū)域；在地下水高度易受影響的地區(qū)，選擇地下水污染特征指數(shù)大于IV 類（含IV 類）的地區(qū)作為治理區(qū)域。其他地區(qū)將會(huì)在后期對(duì)環(huán)境監(jiān)管、水文地質(zhì)及污染情況的調(diào)查中進(jìn)一步加深之后，進(jìn)行動(dòng)態(tài)的管理，暫時(shí)不會(huì)被列入這一次的重點(diǎn)區(qū)域。

4.綜合優(yōu)化、動(dòng)態(tài)管理。為了實(shí)現(xiàn)對(duì)地下水污染防治重點(diǎn)區(qū)的劃分，使其更符合實(shí)際的治理要求，可以真正地為治理要求服務(wù)。在此基礎(chǔ)上，結(jié)合該地區(qū)的實(shí)際用地狀況，對(duì)初始分區(qū)的成果進(jìn)行了人為地匯總和優(yōu)化。在此基礎(chǔ)上，對(duì)黔南州地區(qū)進(jìn)行了區(qū)域規(guī)劃，并對(duì)區(qū)域進(jìn)行了動(dòng)態(tài)管理，并在必要時(shí)進(jìn)行了適當(dāng)?shù)膬?yōu)化和調(diào)整。

結(jié)語

綜上所述，我國的地下水環(huán)境問題日趨嚴(yán)峻，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)地下水環(huán)境的保護(hù)和治理。我們應(yīng)該盡快完成地下水污染預(yù)防系統(tǒng)的構(gòu)建工作，加強(qiáng)對(duì)地下水的預(yù)防和控制，從多個(gè)方面入手，高品質(zhì)地完成地下水的開發(fā)和保護(hù)工作，力爭(zhēng)盡早地實(shí)現(xiàn)可持續(xù)使用地下水的目標(biāo)。同時(shí)，把地下水開發(fā)與自然、經(jīng)濟(jì)學(xué)、社會(huì)因素等有機(jī)結(jié)合起來，對(duì)促進(jìn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有重大意義。