葉 偉，鄭玉虎，張 啟，余期沖，蘇安琪

(1.安慶市環(huán)境監(jiān)測中心站，安徽 安慶 246001；2.南京大學(xué)環(huán)境規(guī)劃設(shè)計研究院股份公司，江蘇 南京 210093)

當前，中國的發(fā)展面臨著資源約束趨緊、環(huán)境污染嚴重、生態(tài)系統(tǒng)退化的嚴峻形勢。地下水是生態(tài)環(huán)境的重要組成部分，是支撐經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展的重要戰(zhàn)略資源[1]，對城市經(jīng)濟社會發(fā)展、飲水安全、生態(tài)保障起著重要作用。隨著社會經(jīng)濟發(fā)展和人類活動強度的增加，地下水環(huán)境承載壓力逐漸增大，地下水污染問題日益凸現(xiàn)，引發(fā)了一系列不良后果[2-5]。習(xí)總書記在十九大報告中指出，堅持人與自然和諧共生，必須樹立和踐行綠水青山就是金山銀山的理念，堅持節(jié)約資源和保護環(huán)境的基本國策。為此，解決地下水環(huán)境問題刻不容緩。目前全國范圍大部分地區(qū)城市地下水基礎(chǔ)環(huán)境狀況尚不清晰，我們以長江中下游某沿江城市地下水調(diào)查評估為案例，擬研究得出一些代表性的現(xiàn)狀結(jié)論，為其他城市地下水生態(tài)環(huán)境管控提供一點工作借鑒。長江中下游沿江城市(以下簡稱A市)普遍存在潛水含水層埋深淺的地質(zhì)特點，近30年經(jīng)濟社會迅猛發(fā)展，各類工業(yè)園區(qū)蓬勃建設(shè)，地下水很容易受到生產(chǎn)、生活行為的擾動；而地下水生態(tài)環(huán)境保護政策法規(guī)尚不完善，環(huán)境管理起步時間短，管理基礎(chǔ)相對薄弱，地下水環(huán)境監(jiān)管體系有待完善。

為客觀判斷A市地下水環(huán)境狀況，科學(xué)制定地下水環(huán)境保護政策，進一步加強地下水管理工作，實現(xiàn)水環(huán)境質(zhì)量的總體改善，組織開展A市地下水基礎(chǔ)環(huán)境狀況調(diào)查評估工作。本工作利用檢測的地下水數(shù)據(jù)評價A市地下水環(huán)境質(zhì)量狀況，并在此基礎(chǔ)上提出地下水環(huán)境保護對策，為A市地下水環(huán)境質(zhì)量的提升提供科學(xué)參考，為城市未來發(fā)展規(guī)劃提供重要的基礎(chǔ)支撐，為其他城市地下水生態(tài)環(huán)境管控提供經(jīng)驗借鑒。

1 研究方法

1.1 研究區(qū)水文地質(zhì)概況

A市地貌屬沿江丘陵平原區(qū)的一部分，位于長江的北側(cè)，區(qū)內(nèi)地勢北高南低，襟江帶水，地貌類型分為平原、丘陵和低山．其中，平原主要分布于南部和西部地區(qū)，地形較為平坦；丘陵和山地主要分布于中部和東部地區(qū)，地形略有起伏[6]。

A市地下水可分為松散巖類孔隙水、碳酸鹽巖類裂隙巖溶水、基巖裂隙水3種類型。松散巖類孔隙水主要賦存在東南部長江、皖河等較大的河流河谷、河漫灘之中，水質(zhì)一般，適合工農(nóng)業(yè)及生活用水需要；基巖裂隙水和碳酸鹽巖類裂隙巖溶水主要賦存在西北部，水質(zhì)較好，適合工農(nóng)業(yè)及生活用水需要。全市地下水資源較為豐富，開采利用程度低。2018年全市地下水總儲存量為21.11億 m3，地下水供水量0.10億 m3，僅占總儲量的0.47%。

1.2 監(jiān)測點布設(shè)

監(jiān)測點布設(shè)應(yīng)考慮水文地質(zhì)條件，以查清地下水污染源和地下水飲用水源為主，同時兼顧查明地下水流向，對于污染源周邊、污染區(qū)、周圍環(huán)境敏感點等重點布設(shè)監(jiān)測點位，查清地下水受污染程度及對周邊環(huán)境敏感點危害程度。

結(jié)合A市地下水水文地質(zhì)條件、水源地劃分、工業(yè)分布及規(guī)劃等各方因素考慮，突出重點地區(qū)地下水環(huán)境現(xiàn)狀的原則，在研究區(qū)內(nèi)共布設(shè)100口地下水監(jiān)測井進行采樣分析(圖1)，主要集中在主要工業(yè)污染區(qū)(44口)、農(nóng)業(yè)污染區(qū)(21口)、排污水體及廊道(17口)，其余18口監(jiān)測井布設(shè)在集中飲用水水源地、危廢處置場、垃圾填埋場、生活小區(qū)、石油化工儲存銷售企業(yè)及城區(qū)老廠等。

圖1 A市地下水監(jiān)測點位布設(shè)圖

1.3 地下水樣品采集

制定地下水布點方案后，通過資料收集、現(xiàn)場踏勘等方式進一步明確地下水監(jiān)測井位置。如發(fā)現(xiàn)在布點位置處存在已有監(jiān)測井，則利用現(xiàn)有監(jiān)測井，無則新建地下水監(jiān)測井。在監(jiān)測井中采集水樣必須在充分抽汲后進行，抽汲水量盡可能不少于井內(nèi)水體積的3倍。采樣前洗井期間現(xiàn)場測量并記錄汲出水的pH值、電導(dǎo)率、水溫、溶解氧、氧化還原電位、濁度等，并觀察汲出水有無顏色、異樣氣味及雜質(zhì)等，作好記錄。洗井期間現(xiàn)場測量至少五次以上，直到最后連續(xù)三次符合各項參數(shù)穩(wěn)定標準，穩(wěn)定標準范圍見表1。洗井完成后采用貝勒管采集水樣，及時放于裝有冷凍藍冰的4攝氏度低溫保溫箱中。

表1 采樣前洗井相關(guān)參數(shù)穩(wěn)定判斷標準

對本次地下水調(diào)查的100個監(jiān)測點位，分枯水期、平水期和豐水期三個批次分別進行采樣檢測?？菟诓杉?00個地下水樣品，平水期采集10個典型區(qū)域地下水樣品，豐水期采集99個地下水樣品。不同時期采集的地下水樣品數(shù)量和占比情況見表2。

表2 A市地下水樣品數(shù)量統(tǒng)計

1.4 地下水質(zhì)量評價標準及方法

根據(jù)收集的資料和調(diào)查的結(jié)果，采用《地下水質(zhì)量標準》(GB/T14848-2017)對地下水質(zhì)量進行評價[7]，評價指標包括100余項：pH、Eh、溶解氧、氨氮、高錳酸鹽指數(shù)、硝酸鹽、亞硝酸鹽、銅、鉛、鋅、六價鉻、汞、砷、鎘、揮發(fā)酚、氰化物、硫化物、氯化物、總大腸菌落和細菌總數(shù)等[8-9]。

依據(jù)《地下水質(zhì)量標準》(GB/T14848-2017)中我國地下水質(zhì)量狀況和人體健康基準值，參照生活、工業(yè)、農(nóng)業(yè)等用水水質(zhì)要求，將地下水質(zhì)量劃分為五類(表2)。本次A市地下水質(zhì)量評價方法采用單項組分評價方法[10]。

表2 地下水質(zhì)量評價劃分及其標準

2 結(jié)果分析

2.1 地下水質(zhì)量評價

2.1.1 枯水期

單項組分評價法表明，A市枯水期地下水水質(zhì)普遍為《地下水質(zhì)量標準的》III類，IV類和V類。100口監(jiān)測井中，28%水質(zhì)屬于III類水質(zhì)，27%水質(zhì)屬于IV類水質(zhì)，41%水質(zhì)屬于V類水質(zhì)。

117個檢測因子中，共有19個指標超IV類標準，包括BOD5，耗氧量、總磷、氨氮、總硬度等。其中BOD5超標最嚴重，超標率為75.0%，其次為耗氧量和總磷，為51.0%和47.8%。其余各組分超標率均小于30%。BOD5、耗氧量、總磷、氨氮的超標判斷主要來自生活源的影響，總硬度濃度較高主要受原生地質(zhì)條件的影響。

地下水水質(zhì)重金屬指標超IV類標準的僅有一個樣品，表明A市地下水總體受重金屬污染不大。但值得注意的是，有41個點位均有總石油烴檢出，檢測結(jié)果在0.11～0.48 mg/L之間，平均值為0.25 mg/L，雖然均低于荷蘭的地下水石油烴干預(yù)值0.6 mg/L，但不可忽視。

2.1.2 平水期

單項組分評價法表明，A市典型區(qū)域平水期地下水水質(zhì)普遍為《地下水質(zhì)量標準的》III類，IV類和V類。10口監(jiān)測井中，20%水質(zhì)屬于III類水質(zhì)，40%水質(zhì)屬于IV類水質(zhì)，40%水質(zhì)屬于V類水質(zhì)。116個檢測因子中，共有7個指標超IV類標準，個數(shù)排序依次為總硬度、氨氮、錳、耗氧量、碘化物、總磷、BOD5。

2.1.3 豐水期

單項組分評價法表明，A市豐水期地下水水質(zhì)普遍為《地下水質(zhì)量標準的》III類，IV類和V類。100口監(jiān)測井中，42%水質(zhì)屬于III類水質(zhì)，19%水質(zhì)屬于IV類水質(zhì)，31%水質(zhì)屬于V類水質(zhì)。

117個檢測因子中，共有18個指標超IV類標準，包括總磷、BOD5、氨氮、總硬度、耗氧量等。從地下水單因子四類以上水質(zhì)分類個數(shù)和百分比來看，排在前五均為：耗氧量、氨氮、總硬度、總磷和BOD5，與枯水期一致。重金屬指標超IV類標準的有3個樣品，略高于枯水期。同時，有40個點位監(jiān)測了總石油烴均有檢出，監(jiān)測結(jié)果在0.13～0.93 mg/L之間，平均值0.39 m/L，其中有2個點位超過了荷蘭的地下水石油烴干預(yù)值0.6 mg/L，主要位于新河上游和中游。

2.2 地下水污染評價

評價結(jié)果表明，全市各區(qū)域地下水環(huán)境總體情況不容樂觀，地下水污染狀況需引起重視。100個監(jiān)測點位中，II類，III類，IV類，V類水質(zhì)的個數(shù)分別為1、19、29、51，無I類水質(zhì)點，水質(zhì)較差和極差占比達到8成。其中污染類型以無機物為主，主要為耗氧量、氨氮、總硬度(圖2)。

圖2 A市地下水一般化學(xué)指標空間分布圖

耗氧量統(tǒng)計結(jié)果顯示在枯水期僅靜脈產(chǎn)業(yè)園、農(nóng)業(yè)區(qū)地下水樣品中達到IV類水標準，其他調(diào)查區(qū)域樣品中均存在V類水；豐水期臨江經(jīng)開區(qū)、高新區(qū)和排污水體及管廊部分地下水樣品為V類水標準，其余均滿足IV類水標準。整體而言，枯水期地下水中耗氧量普遍高于豐水期。

氨氮含量統(tǒng)計結(jié)果顯示不同批次、不同調(diào)查區(qū)域之間標準差和變異系數(shù)差異較大。老化工基地、經(jīng)開區(qū)、填埋場、農(nóng)業(yè)區(qū)、其他調(diào)查區(qū)域枯水期地下水氨氮含量平均值高于豐水期，其余調(diào)查區(qū)域豐水期氨氮含量高于枯水期。排污水體及管廊氨氮平均含量明顯高于同批次其余調(diào)查區(qū)域。

總硬度不同批次不同區(qū)域差異也較大，枯水期大部分地下水樣品中總硬度均達到IV類水標準，僅排污水體及管廊調(diào)查區(qū)域樣品中均存在V類水。豐水期臨江經(jīng)開區(qū)、老化工基地、農(nóng)業(yè)區(qū)、排污水體及管廊和其他調(diào)查區(qū)域部分地下水樣品中總硬度為V類水標準，其余均滿足IV類水標準。整體而言，枯水期地下水中總硬度普遍高于豐水期。

地下水樣品檢測結(jié)果顯示，A市重金屬污染較小(圖3)。

不同時期的209個地下水樣品均未檢出六價鉻，表明調(diào)查期間A市區(qū)地下水中六價鉻含量基本達到I類水標準，水質(zhì)良好。

砷平均值均小于0.01 mg/L，數(shù)值分布較集中?？菟诘叵滤畼悠分猩楹烤_到III類水標準，老化工基地調(diào)查區(qū)域砷含量平均值相對較高，石油銷售調(diào)查區(qū)域砷平均值相對較低；豐水期地下水樣品中砷含量大部分達到III類水標準，僅排污水體及管廊中1個點位砷含量為IV類。其他調(diào)查區(qū)域砷平均值相對較高，經(jīng)開區(qū)調(diào)查區(qū)域砷平均值相對較低。

所有地下水樣品中，僅填埋場調(diào)查區(qū)域1個樣品檢出鎘，含量為0.000 7 mg/L，達到II類水標準。其他地下水樣品中均未檢出鎘，相關(guān)樣品鎘含量均達到I類標準，水質(zhì)良好。

A市地下水污染主要來源于工業(yè)廢物排放、生活排污等人類活動，水井周邊區(qū)域的城市工業(yè)廢水和生活污水通過地表徑流下滲補給地下水，同時固體垃圾廢棄物在大氣降水的淋濾作用下形成滲濾液也會對地下水造成污染?？傮w而言，污染類型以無機物為主，主要指標為耗氧量、氨氮、總硬度；有機物和重金屬污染較小，未發(fā)現(xiàn)農(nóng)藥類污染。

2.3 城市地下水保護建議

目前A市地下水環(huán)境質(zhì)量狀況不容樂觀，需要從管理和技術(shù)等方面采取針對性措施進行有效保護和改善，確保社會、經(jīng)濟穩(wěn)定運行和發(fā)展。

(1)本次調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，A市主要污染物以無機污染物為主，耗氧量、氨氮指標較高，說明地下水在城區(qū)受到人為活動影響較大，應(yīng)加強城市污水收集建設(shè)，考慮雨污分流。對存在有機污染的點位，應(yīng)開展進一步的詳細調(diào)查與風(fēng)險評估，確定污染范圍，并制定風(fēng)險管控或?qū)嵤┬迯?fù)措施，保障生命健康安全。

(2)針對關(guān)停搬遷企業(yè)遺留地塊、污染場地，由土地責(zé)任主體在開展場地環(huán)境調(diào)查的工作中，要將地下水的內(nèi)容包含其中，確實存在污染且風(fēng)險不可接受的，開展污染場地風(fēng)險管控或者實施修復(fù)，待場地達到后續(xù)相關(guān)開發(fā)要求后方可實施開發(fā)。對于已經(jīng)開展過場地環(huán)境調(diào)查，地下水存在污染的，應(yīng)制定出地下水風(fēng)險管控或修復(fù)治理措施，地塊責(zé)任人應(yīng)落實相關(guān)措施，嚴格執(zhí)行，待場地達到后續(xù)相關(guān)開發(fā)要求后方可實施開發(fā)。

(3)針對在產(chǎn)重點行業(yè)企業(yè)，進一步加強監(jiān)管，按《工礦用地土壤環(huán)境管理辦法(試行)》的要求，建立企業(yè)自行監(jiān)測制度，對企業(yè)進行風(fēng)險隱患排查。針對出現(xiàn)超標的地下水污染物，參照污染地塊土壤環(huán)境管理相關(guān)辦法等要求，及時開展地下水環(huán)境調(diào)查與風(fēng)險評估，根據(jù)調(diào)查與風(fēng)險評估結(jié)果采取風(fēng)險管控或修復(fù)等措施，防止超標污染物進一步擴散遷移，并預(yù)防新增污染物。

(4)針對排污河道，地下水現(xiàn)狀調(diào)查總體水質(zhì)較差，因此在進行黑臭水體整治的時候，建議增加對黑臭水體周邊地下水情況的調(diào)查，根據(jù)調(diào)查結(jié)果采取相應(yīng)的地下水污染治理或控制措施；對于已經(jīng)治理完畢的黑臭水體，應(yīng)開展定期監(jiān)測，防止新增污染。

(5)針對工業(yè)園區(qū)，企業(yè)通過新、改、擴建項目的地下水環(huán)境現(xiàn)狀調(diào)查，發(fā)現(xiàn)項目用地污染物含量超過國家或者地方有關(guān)標準的，土地使用權(quán)人或者污染責(zé)任人應(yīng)當參照污染地塊土壤環(huán)境管理有關(guān)規(guī)定開展詳細調(diào)查、風(fēng)險評估、風(fēng)險管控、治理與修復(fù)等活動。對在產(chǎn)企業(yè)，應(yīng)加大力度開展相關(guān)防滲措施監(jiān)督和排查，發(fā)現(xiàn)有未落實的應(yīng)立即責(zé)令其整改到位。其次企業(yè)和園區(qū)要開展聯(lián)動監(jiān)測，一旦發(fā)現(xiàn)存在污染物超過風(fēng)險可接受水平，應(yīng)開展詳細調(diào)查和風(fēng)險評估，確定污染范圍，并制定風(fēng)險管控或?qū)嵤┬迯?fù)措施，保障生命健康安全。

(6)對本次調(diào)查屬于四類和五類水質(zhì)的點位，加強宣傳力度禁止居民飲用。針對需要開展風(fēng)險管控或者修復(fù)治理措施的污染場地，建議選擇國內(nèi)應(yīng)用廣泛，技術(shù)成熟，且經(jīng)濟有效的技術(shù)進行污染修復(fù)，可通過設(shè)立示范項目進行推廣。

3 結(jié)語

研究結(jié)果表明，A市地下水以III類，IV類，V類標準水質(zhì)為主，水質(zhì)較差和極差占比達到8成，工業(yè)園區(qū)和排污水體及管廊污染最為嚴重。污染類型以無機物為主，主要為耗氧量、氨氮、總硬度；有機物和重金屬污染較小，未發(fā)現(xiàn)農(nóng)藥類污染。從污染分布情況看，沿江化工基地、高新區(qū)、經(jīng)開區(qū)和排污水體附近等地區(qū)地下水污染問題較為突出，整體不適合飲用。農(nóng)業(yè)農(nóng)村區(qū)地下水水質(zhì)好于城區(qū)和工業(yè)區(qū)，但情況也不容樂觀。由此可見，A市地下水環(huán)境質(zhì)量亟待重視，需要從管理和技術(shù)等方面采取措施改善地下水質(zhì)量。