福建省地下水環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測(cè)點(diǎn)位優(yōu)化研究

李 景

（福建省環(huán)境監(jiān)測(cè)中心站，福建 福州 350001）

引言

地下水環(huán)境監(jiān)測(cè)是地下水環(huán)境保護(hù)和污染防治的重要基礎(chǔ)，相對(duì)于地表水、大氣和土壤等要素監(jiān)測(cè)，我國(guó)地下水環(huán)境監(jiān)測(cè)基礎(chǔ)較為薄弱，且監(jiān)測(cè)信息分散在不同的部門[1]。因機(jī)構(gòu)改革職能轉(zhuǎn)變，福建省生態(tài)環(huán)境部門自2019年開(kāi)始承接地下水環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測(cè)工作。然而地下水環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測(cè)點(diǎn)位的設(shè)置存在一些問(wèn)題，不能滿足我省環(huán)境質(zhì)量考核評(píng)估的需要，并且監(jiān)測(cè)資料較為分散，缺乏有效整合，給地下水環(huán)境管理帶來(lái)實(shí)際上的困難，有必要啟動(dòng)一輪地下水環(huán)境監(jiān)測(cè)井現(xiàn)狀調(diào)查和監(jiān)測(cè)點(diǎn)位優(yōu)化工作[2]。

1 福建省“十三五”期間地下水監(jiān)測(cè)點(diǎn)位狀況及存在的問(wèn)題

1.1 “十三五”期間地下水監(jiān)測(cè)點(diǎn)位狀況

福建省地下水資源量較豐富，全省地下水資源量245.75億立方米，占全省水資源總量 的31.6%。省自然資源部門移交“十三五”地下水國(guó)控點(diǎn)位35個(gè)，分布在福州、莆田、漳州、龍巖、三明市5個(gè)地級(jí)行政區(qū)，各點(diǎn)位均分布于閩浙丘陵水文地質(zhì)亞區(qū)，覆蓋6個(gè)水文地質(zhì)單元。35個(gè)國(guó)控監(jiān)測(cè)點(diǎn)位為不同類型的地下水。按含水介質(zhì)分類，其中：孔隙水點(diǎn)位17個(gè)、裂隙水點(diǎn)位9個(gè)、巖溶水點(diǎn)位9個(gè)；按地下水的埋藏條件分類，26個(gè)為承壓水點(diǎn)位，9個(gè)為潛水點(diǎn)位。雖然139個(gè)“十三五”省控點(diǎn)在10個(gè)地級(jí)行政區(qū)均有分布，但分布不均，沿海區(qū)域分布較密集，在內(nèi)地縣市相對(duì)稀疏。

1.2 存在的問(wèn)題

“十三五”地下水監(jiān)測(cè)點(diǎn)位主要存在以下幾個(gè)問(wèn)題：

(1)水文地質(zhì)單元覆蓋性不足，地下水國(guó)控點(diǎn)位僅覆蓋6個(gè)水文地質(zhì)單元；省控點(diǎn)位未覆蓋全省所有的水文地質(zhì)單元，仍有4個(gè)水文地質(zhì)單元未布設(shè)區(qū)域點(diǎn)位。

(2)行政區(qū)覆蓋性不足，地下水國(guó)控點(diǎn)位尚未覆蓋全部地市級(jí)行政區(qū)，“十三五”泉州、廈門、寧德、南平、平潭尚未設(shè)置地下水環(huán)境質(zhì)量國(guó)控點(diǎn)位。

(3)監(jiān)測(cè)點(diǎn)位代表性不充分，“十三五”國(guó)省控監(jiān)測(cè)點(diǎn)位都屬于區(qū)域監(jiān)測(cè)點(diǎn)位，缺少重點(diǎn)污染源考核點(diǎn)位，在重要工業(yè)園區(qū)、礦山開(kāi)采區(qū)地下水監(jiān)測(cè)井未納入地下水環(huán)境監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)。

(4)監(jiān)測(cè)條件方面，最突出的一個(gè)問(wèn)題是缺少專用監(jiān)測(cè)井[3]，監(jiān)測(cè)井大多屬于民用井，甚至部分監(jiān)測(cè)井屬于機(jī)井，存在缺乏保護(hù)設(shè)施、維護(hù)現(xiàn)狀不理想、周邊環(huán)境易受到人為干擾、監(jiān)測(cè)采樣條件差等瑕疵。

2 地下水環(huán)境監(jiān)測(cè)點(diǎn)位布設(shè)優(yōu)化調(diào)整

2.1 地下水環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測(cè)點(diǎn)位優(yōu)化的原則

根據(jù)生態(tài)環(huán)境部下發(fā)的《關(guān)于開(kāi)展“十四五”地下水環(huán)境質(zhì)量考核點(diǎn)位優(yōu)化調(diào)整工作的通知》，本次地下水環(huán)境質(zhì)量考核點(diǎn)位優(yōu)化以遵循繼承發(fā)展、全面覆蓋、科學(xué)合理、重點(diǎn)突出為基本原則，并適度補(bǔ)充設(shè)置區(qū)域、重點(diǎn)污染源和地下水型飲用水源三種類型的監(jiān)測(cè)點(diǎn)位，覆蓋全部地級(jí)行政區(qū)域。其中區(qū)域點(diǎn)位優(yōu)化主要考慮水文地質(zhì)單元和行政區(qū)域的覆蓋性、地下水類型等因素；重點(diǎn)污染源監(jiān)測(cè)點(diǎn)位優(yōu)化主要考慮了污染行業(yè)類型、在產(chǎn)狀態(tài)、主要特征污染物等因素；地下水型飲用水源點(diǎn)位優(yōu)化主要考慮了水源地級(jí)別、服務(wù)人口、取水量等因素。

2.2 地下水環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測(cè)點(diǎn)位優(yōu)化的技術(shù)方法

2.2.1 水文地質(zhì)單元覆蓋性分析

在收集資料的基礎(chǔ)上，經(jīng)過(guò)水文地質(zhì)單元梳理和論證，依據(jù)主要河流流域，將我省初步劃分19個(gè)相對(duì)獨(dú)立的水文地質(zhì)單元(表1)，并開(kāi)展水文地質(zhì)單元覆蓋性分析。

表1 福建省主要流域水文地質(zhì)單元特征統(tǒng)計(jì)表

原省級(jí)地下水環(huán)境質(zhì)量考核點(diǎn)位未能全面覆蓋我省19個(gè)主要流域水文地質(zhì)單元，本文對(duì)區(qū)域點(diǎn)位按照該19個(gè)主要流域水文地質(zhì)單元做了補(bǔ)充和優(yōu)化。

通過(guò)水文地質(zhì)單元覆蓋性分析，根據(jù)水文地質(zhì)單元的面積結(jié)合流域干流長(zhǎng)度，確定在每個(gè)水文地質(zhì)單元里布設(shè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)位的數(shù)量，在面積大于2 000 km2水文地質(zhì)單元中增設(shè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)位；同時(shí)在較小的水文地質(zhì)單元且監(jiān)測(cè)點(diǎn)位分布過(guò)于密集的區(qū)域減少點(diǎn)位。例如水文地質(zhì)單元面積較小的龍江、萩蘆溪、漳江和平潭島水文地質(zhì)單元布設(shè)2～4個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)位；水文地質(zhì)單元面積較大的閩江支流沙溪、建溪、閩江兩岸及閩江口布設(shè)10個(gè)以上的監(jiān)測(cè)點(diǎn)位。

2.2.2 四大平原覆蓋性分析

通過(guò)四大平原(漳州平原、福州平原、興化平原和泉州平原)覆蓋性分析(表2)，分析地下水環(huán)境質(zhì)量考核監(jiān)測(cè)點(diǎn)在四大平原的空間分布，結(jié)合四大平原的面積，研究監(jiān)測(cè)點(diǎn)在四大平原區(qū)的分布平均密度。四大平原分布區(qū)域分別增設(shè)區(qū)域監(jiān)測(cè)點(diǎn)和重點(diǎn)污染源監(jiān)測(cè)點(diǎn)，平均控制密度約為每百平方公里3～4個(gè)，尤其在四大平原圖上的空白區(qū)域增設(shè)1個(gè)區(qū)域點(diǎn)位，以監(jiān)控該區(qū)域的環(huán)境質(zhì)量，根據(jù)各平原的面積大小，漳州平原面積最大，布設(shè)的監(jiān)測(cè)點(diǎn)位最多。

表2 福建省四大平原主要特征

2.2.3 地下水類型分析

研究各地下水環(huán)境監(jiān)測(cè)點(diǎn)位周邊的水文地質(zhì)條件和各水文地質(zhì)單元補(bǔ)給徑流排泄系統(tǒng)，根據(jù)地下水含水介質(zhì)的不同，本文將地下水環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測(cè)點(diǎn)按松散堆積層孔隙水、碳酸鹽巖類巖溶水和基巖裂隙水進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。通過(guò)對(duì)每個(gè)新增地下水環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測(cè)點(diǎn)位的調(diào)查核實(shí)，研究統(tǒng)計(jì)這些地下水環(huán)境監(jiān)測(cè)井的含水介質(zhì)，新增監(jiān)測(cè)點(diǎn)位結(jié)合全省水文地質(zhì)圖，其地下水類型按含水介質(zhì)占比進(jìn)行布設(shè)，其中孔隙水在四大平原分布廣泛，且容易受到人類活動(dòng)影響，應(yīng)設(shè)置50%左右的監(jiān)測(cè)點(diǎn)位監(jiān)測(cè)孔隙水；裂隙水主要分布在山地丘陵，污染源分布較少，不易受到污染，新增點(diǎn)位監(jiān)測(cè)對(duì)象為裂隙水的占比應(yīng)低于孔隙水；巖溶水在全省占比較少，主要分布于龍巖和三明，新增少量有代表性的監(jiān)測(cè)點(diǎn)位。

2.2.4 代表性分析

污染風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)控點(diǎn)的選取應(yīng)具有行業(yè)代表性，依據(jù)主要按照《地下水環(huán)境狀況調(diào)查評(píng)價(jià)工作指南》，選取地下水重點(diǎn)污染行業(yè)，包括有色金屬冶煉、金屬表面處理、化學(xué)制品制造業(yè)、石油加工煉焦、皮革紡織等行業(yè)，結(jié)合全省工業(yè)園區(qū)的分布，重點(diǎn)考慮地下水污染行業(yè)企業(yè)集中連片分布的大型工業(yè)園區(qū)或工業(yè)集聚區(qū)進(jìn)行布設(shè)，污染風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)控點(diǎn)主要布設(shè)在全省“雙源調(diào)查”中的工業(yè)污染場(chǎng)地。繪制全省重點(diǎn)工業(yè)園區(qū)分布圖，研究發(fā)現(xiàn)國(guó)家級(jí)和省級(jí)工業(yè)園區(qū)在沿海地區(qū)的分布較為密集，在污染源監(jiān)測(cè)點(diǎn)位的布設(shè)優(yōu)化上向沿海地區(qū)傾斜，突出重點(diǎn)和代表性(圖1)。此外考慮到福建省的地質(zhì)環(huán)境特征，考核點(diǎn)位中設(shè)置了2個(gè)丘陵區(qū)典型大泉監(jiān)測(cè)點(diǎn)位。

圖1 福建省重點(diǎn)工業(yè)園區(qū)分布圖

3 地下水監(jiān)測(cè)點(diǎn)位優(yōu)化調(diào)整的過(guò)程和效果

3.1 監(jiān)測(cè)點(diǎn)位優(yōu)化調(diào)整過(guò)程

根據(jù)水文地質(zhì)單元覆蓋性分析，優(yōu)化調(diào)整具體補(bǔ)充調(diào)整情況：補(bǔ)充閩江支流-建溪水文地質(zhì)單元的區(qū)域地下水監(jiān)測(cè)點(diǎn)位，將地下水環(huán)境質(zhì)量考核點(diǎn)位分布過(guò)于密集的木蘭溪流域水文地質(zhì)單元的部分監(jiān)測(cè)點(diǎn)位調(diào)出，使區(qū)域點(diǎn)位更具代表性，分布更加合理均勻，其覆蓋性也更加全面，調(diào)整后各水文地質(zhì)單元的監(jiān)測(cè)點(diǎn)位與水文地質(zhì)單元的面積成正相關(guān)性。經(jīng)過(guò)優(yōu)化調(diào)整后，在面積較大的水文地質(zhì)單元分布較多的監(jiān)測(cè)點(diǎn)位，例如在閩江支流-沙溪水文地質(zhì)單元布設(shè)23個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)位；在閩江支流-建溪布設(shè)16個(gè)點(diǎn)位；在九龍江流域布設(shè)38個(gè)點(diǎn)位；在晉江流域布設(shè)25個(gè)點(diǎn)位。

通過(guò)四大平原覆蓋性分析，在四大平原區(qū)增設(shè)地下水監(jiān)測(cè)點(diǎn)位，點(diǎn)位的平均控制密度約為每百平方公里3～4個(gè)，全省“十四五”地下水環(huán)境質(zhì)量考核監(jiān)測(cè)點(diǎn)分布在四大平原的監(jiān)測(cè)點(diǎn)個(gè)數(shù)共計(jì)65個(gè)，其中漳州平原布設(shè)19個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)位，福州平原布設(shè)12個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)位，興化平原布設(shè)17個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)位，泉州平原布設(shè)17個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)位。

經(jīng)地下水類型分析，確定新增20個(gè)區(qū)域監(jiān)測(cè)點(diǎn)按含水介質(zhì)占比(圖2)，松散堆積層孔隙水和基巖裂隙水占比較大，占比分別為50.0%和45.0%。以上考核監(jiān)測(cè)點(diǎn)水源補(bǔ)給類型均為大氣補(bǔ)給，按水力特性分類，20個(gè)區(qū)域監(jiān)測(cè)點(diǎn)中有19個(gè)為潛水型地下水，1個(gè)為承壓水性質(zhì)地下水。

圖2 三類地下水類型監(jiān)測(cè)點(diǎn)位占比統(tǒng)計(jì)圖

通過(guò)點(diǎn)位代表性分析，突出監(jiān)測(cè)重點(diǎn)，達(dá)到重點(diǎn)污染源監(jiān)控目標(biāo)，新增的23個(gè)污染風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)控點(diǎn)，其中有5個(gè)位于重要工業(yè)聚集區(qū)，分別是福清市中德科技有限公司、龍巖漳平九鼎氟化工有限公司、南平建陽(yáng)區(qū)青松股份有限公司、福建三農(nóng)新材料有限責(zé)任公司及沙縣萬(wàn)利化工有限公司。從監(jiān)控行業(yè)分布上看，污染風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)控點(diǎn)布設(shè)在化學(xué)制品制造業(yè)和金屬制品業(yè)占比較高，占比分別為26.09%和21.74%。

3.2 優(yōu)化調(diào)整后的監(jiān)測(cè)點(diǎn)位分布效果

“十四五”期間福建省共有地下水國(guó)控監(jiān)測(cè)點(diǎn)位58個(gè)，較“十三五”增加23個(gè)，數(shù)量增加65.7%，且各地級(jí)市均布設(shè)有監(jiān)測(cè)點(diǎn)位。其中，區(qū)域地下水環(huán)境監(jiān)測(cè)點(diǎn)共計(jì)42個(gè)，工業(yè)園區(qū)點(diǎn)位6個(gè)，重點(diǎn)礦山開(kāi)采區(qū)地下水環(huán)境監(jiān)測(cè)點(diǎn)位4個(gè)，地下水型飲用水源地點(diǎn)位6個(gè)，重點(diǎn)污染區(qū)域(工業(yè)園區(qū)、礦區(qū))及水源地點(diǎn)位數(shù)量占總點(diǎn)位數(shù)量27.6%。58個(gè)點(diǎn)位中，30個(gè)地下水類型為孔隙水(占比55.6%)，16個(gè)為基巖裂隙水(占比27.58%)，12個(gè)為巖溶水(主要分布于龍巖的新羅、連城)。

通過(guò)對(duì)“十三五”地下水省控監(jiān)測(cè)點(diǎn)位實(shí)地調(diào)查核實(shí)，經(jīng)綜合考慮各類監(jiān)測(cè)點(diǎn)的代表性和覆蓋性，確定新增及替代20個(gè)區(qū)域監(jiān)測(cè)點(diǎn)、23個(gè)污染風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)控點(diǎn)和4地下水型飲用水源監(jiān)測(cè)點(diǎn)，調(diào)整后省控監(jiān)測(cè)點(diǎn)確定163個(gè)，含“十三五”原省控監(jiān)測(cè)點(diǎn)116個(gè)和新增調(diào)查點(diǎn)47個(gè)，增幅比例為33.81%。

經(jīng)優(yōu)化調(diào)整后，福建省各地級(jí)市地下水監(jiān)測(cè)點(diǎn)分布趨于平均化，監(jiān)測(cè)點(diǎn)位占比較高的地市為漳州市(13%)、福州市(12%)、龍巖市(12%)、莆田市(11%)和泉州市(11%)。廈門和平潭綜合實(shí)驗(yàn)區(qū)布設(shè)的地下水監(jiān)測(cè)點(diǎn)位較少。在19個(gè)地下水獨(dú)立的水文地質(zhì)單元中，地下水環(huán)境質(zhì)量考核點(diǎn)分布較多的水文地質(zhì)單元為閩江、九龍江、晉江、木蘭溪和汀江水文地質(zhì)單元，其占比依次為34.39%、17.19%、11.31%、9.50%、6.79%。福建省“十四五”地下水環(huán)境質(zhì)量考核監(jiān)測(cè)點(diǎn)分布在四大平原的監(jiān)測(cè)點(diǎn)個(gè)數(shù)共計(jì)65個(gè)，區(qū)域和重點(diǎn)污染企業(yè)分別為54個(gè)和11個(gè)。

4 結(jié)論

福建省通過(guò)對(duì)國(guó)控、省控地下水監(jiān)測(cè)點(diǎn)位的優(yōu)化調(diào)整，在174個(gè)“十三五”地下水質(zhì)量監(jiān)測(cè)點(diǎn)位基礎(chǔ)上，新增了23個(gè)國(guó)控監(jiān)測(cè)點(diǎn)位，以及24個(gè)省控監(jiān)測(cè)點(diǎn)位，初步構(gòu)建了由58個(gè)國(guó)控點(diǎn)位和163個(gè)省控點(diǎn)位組成的地下水環(huán)境監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)，補(bǔ)充設(shè)置區(qū)域、污染風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)控和地下水型飲用水源三種類型監(jiān)測(cè)點(diǎn)位，覆蓋全省重要的水文地質(zhì)單元和10個(gè)地級(jí)市，為今后地下水環(huán)境監(jiān)測(cè)、環(huán)境質(zhì)量分析奠定基礎(chǔ)，也對(duì)各地優(yōu)化調(diào)整監(jiān)測(cè)點(diǎn)位提供一定的指導(dǎo)和借鑒意義。