葉 偉，鄭玉虎，張 啟，余期沖，蘇安琪

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

當(dāng)前，中國(guó)的發(fā)展面臨著資源約束趨緊、環(huán)境污染嚴(yán)重、生態(tài)系統(tǒng)退化的嚴(yán)峻形勢(shì)。地下水是生態(tài)環(huán)境的重要組成部分，是支撐經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的重要戰(zhàn)略資源[1]，對(duì)城市經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展、飲水安全、生態(tài)保障起著重要作用。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人類活動(dòng)強(qiáng)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(bào)告中指出，堅(jiān)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(jiān)持節(jié)約資源和保護(hù)環(huán)境的基本國(guó)策。為此，解決地下水環(huán)境問題刻不容緩。目前全國(guó)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(zhǎng)江中下游某沿江城市地下水調(diào)查評(píng)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(diǎn)工作借鑒。長(zhǎng)江中下游沿江城市(以下簡(jiǎn)稱A市)普遍存在潛水含水層埋深淺的地質(zhì)特點(diǎn)，近30年經(jīng)濟(jì)社會(huì)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(dòng)；而地下水生態(tài)環(huán)境保護(hù)政策法規(guī)尚不完善，環(huán)境管理起步時(shí)間短，管理基礎(chǔ)相對(duì)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(hù)政策，進(jìn)一步加強(qiáng)地下水管理工作，實(shí)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(píng)估工作。本工作利用檢測(cè)的地下水?dāng)?shù)據(jù)評(píng)價(jià)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(hù)對(duì)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(lái)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(yàn)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(zhǎng)江的北側(cè)，區(qū)內(nèi)地勢(shì)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(zhǎng)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(chǔ)存量為21.11億 m3，地下水供水量0.10億 m3，僅占總儲(chǔ)量的0.47%。

1.2 監(jiān)測(cè)點(diǎn)布設(shè)

監(jiān)測(cè)點(diǎn)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(shí)兼顧查明地下水流向，對(duì)于污染源周邊、污染區(qū)、周圍環(huán)境敏感點(diǎn)等重點(diǎn)布設(shè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)位，查清地下水受污染程度及對(duì)周邊環(huán)境敏感點(diǎn)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(diǎn)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(cè)井進(jìn)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(cè)井布設(shè)在集中飲用水水源地、危廢處置場(chǎng)、垃圾填埋場(chǎng)、生活小區(qū)、石油化工儲(chǔ)存銷售企業(yè)及城區(qū)老廠等。

圖1 A市地下水監(jiān)測(cè)點(diǎn)位布設(shè)圖

1.3 地下水樣品采集

制定地下水布點(diǎn)方案后，通過(guò)資料收集、現(xiàn)場(chǎng)踏勘等方式進(jìn)一步明確地下水監(jiān)測(cè)井位置。如發(fā)現(xiàn)在布點(diǎn)位置處存在已有監(jiān)測(cè)井，則利用現(xiàn)有監(jiān)測(cè)井，無(wú)則新建地下水監(jiān)測(cè)井。在監(jiān)測(cè)井中采集水樣必須在充分抽汲后進(jìn)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(chǎng)測(cè)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(wú)顏色、異樣氣味及雜質(zhì)等，作好記錄。洗井期間現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量至少五次以上，直到最后連續(xù)三次符合各項(xiàng)參數(shù)穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)，穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)范圍見表1。洗井完成后采用貝勒管采集水樣，及時(shí)放于裝有冷凍藍(lán)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(biāo)準(zhǔn)

對(duì)本次地下水調(diào)查的100個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)位，分枯水期、平水期和豐水期三個(gè)批次分別進(jìn)行采樣檢測(cè)?？菟诓杉?00個(gè)地下水樣品，平水期采集10個(gè)典型區(qū)域地下水樣品，豐水期采集99個(gè)地下水樣品。不同時(shí)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(jì)

1.4 地下水質(zhì)量評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)》(GB/T14848-2017)對(duì)地下水質(zhì)量進(jìn)行評(píng)價(jià)[7]，評(píng)價(jià)指標(biāo)包括100余項(xiàng)：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(jià)鉻、汞、砷、鎘、揮發(fā)酚、氰化物、硫化物、氯化物、總大腸菌落和細(xì)菌總數(shù)等[8-9]。

依據(jù)《地下水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T14848-2017)中我國(guó)地下水質(zhì)量狀況和人體健康基準(zhǔn)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(píng)價(jià)方法采用單項(xiàng)組分評(píng)價(jià)方法[10]。

表2 地下水質(zhì)量評(píng)價(jià)劃分及其標(biāo)準(zhǔn)

2 結(jié)果分析

2.1 地下水質(zhì)量評(píng)價(jià)

2.1.1 枯水期

單項(xiàng)組分評(píng)價(jià)法表明，A市枯水期地下水水質(zhì)普遍為《地下水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的》III類，IV類和V類。100口監(jiān)測(cè)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(gè)檢測(cè)因子中，共有19個(gè)指標(biāo)超IV類標(biāo)準(zhǔn)，包括BOD5，耗氧量、總磷、氨氮、總硬度等。其中BOD5超標(biāo)最嚴(yán)重，超標(biāo)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(biāo)率均小于30%。BOD5、耗氧量、總磷、氨氮的超標(biāo)判斷主要來(lái)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(biāo)超IV類標(biāo)準(zhǔn)的僅有一個(gè)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(gè)點(diǎn)位均有總石油烴檢出，檢測(cè)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(xiàng)組分評(píng)價(jià)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(biāo)準(zhǔn)的》III類，IV類和V類。10口監(jiān)測(cè)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(gè)檢測(cè)因子中，共有7個(gè)指標(biāo)超IV類標(biāo)準(zhǔn)，個(gè)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(xiàng)組分評(píng)價(jià)法表明，A市豐水期地下水水質(zhì)普遍為《地下水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的》III類，IV類和V類。100口監(jiān)測(cè)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(gè)檢測(cè)因子中，共有18個(gè)指標(biāo)超IV類標(biāo)準(zhǔn)，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(gè)數(shù)和百分比來(lái)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(biāo)超IV類標(biāo)準(zhǔn)的有3個(gè)樣品，略高于枯水期。同時(shí)，有40個(gè)點(diǎn)位監(jiān)測(cè)了總石油烴均有檢出，監(jiān)測(cè)結(jié)果在0.13～0.93 mg/L之間，平均值0.39 m/L，其中有2個(gè)點(diǎn)位超過(guò)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(píng)價(jià)

評(píng)價(jià)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(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)位中，II類，III類，IV類，V類水質(zhì)的個(gè)數(shù)分別為1、19、29、51，無(wú)I類水質(zhì)點(diǎn)，水質(zhì)較差和極差占比達(dá)到8成。其中污染類型以無(wú)機(jī)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(biāo)空間分布圖

耗氧量統(tǒng)計(jì)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(dá)到IV類水標(biāo)準(zhǔn)，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(biāo)準(zhǔn)，其余均滿足IV類水標(biāo)準(zhǔn)。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(jì)結(jié)果顯示不同批次、不同調(diào)查區(qū)域之間標(biāo)準(zhǔn)差和變異系數(shù)差異較大。老化工基地、經(jīng)開區(qū)、填埋場(chǎng)、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(dá)到IV類水標(biāo)準(zhǔn)，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(biāo)準(zhǔn)，其余均滿足IV類水標(biāo)準(zhǔn)。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(cè)結(jié)果顯示，A市重金屬污染較小(圖3)。

不同時(shí)期的209個(gè)地下水樣品均未檢出六價(jià)鉻，表明調(diào)查期間A市區(qū)地下水中六價(jià)鉻含量基本達(dá)到I類水標(biāo)準(zhǔn)，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_(dá)到III類水標(biāo)準(zhǔn)，老化工基地調(diào)查區(qū)域砷含量平均值相對(duì)較高，石油銷售調(diào)查區(qū)域砷平均值相對(duì)較低；豐水期地下水樣品中砷含量大部分達(dá)到III類水標(biāo)準(zhǔn)，僅排污水體及管廊中1個(gè)點(diǎn)位砷含量為IV類。其他調(diào)查區(qū)域砷平均值相對(duì)較高，經(jīng)開區(qū)調(diào)查區(qū)域砷平均值相對(duì)較低。

所有地下水樣品中，僅填埋場(chǎng)調(diào)查區(qū)域1個(gè)樣品檢出鎘，含量為0.000 7 mg/L，達(dá)到II類水標(biāo)準(zhǔn)。其他地下水樣品中均未檢出鎘，相關(guān)樣品鎘含量均達(dá)到I類標(biāo)準(zhǔn)，水質(zhì)良好。

A市地下水污染主要來(lái)源于工業(yè)廢物排放、生活排污等人類活動(dòng)，水井周邊區(qū)域的城市工業(yè)廢水和生活污水通過(guò)地表徑流下滲補(bǔ)給地下水，同時(shí)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(huì)對(duì)地下水造成污染。總體而言，污染類型以無(wú)機(jī)物為主，主要指標(biāo)為耗氧量、氨氮、總硬度；有機(jī)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(hù)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(duì)性措施進(jìn)行有效保護(hù)和改善，確保社會(huì)、經(jīng)濟(jì)穩(wěn)定運(yùn)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(wú)機(jī)污染物為主，耗氧量、氨氮指標(biāo)較高，說(shuō)明地下水在城區(qū)受到人為活動(dòng)影響較大，應(yīng)加強(qiáng)城市污水收集建設(shè)，考慮雨污分流。對(duì)存在有機(jī)污染的點(diǎn)位，應(yīng)開展進(jìn)一步的詳細(xì)調(diào)查與風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，確定污染范圍，并制定風(fēng)險(xiǎn)管控或?qū)嵤┬迯?fù)措施，保障生命健康安全。

(2)針對(duì)關(guān)停搬遷企業(yè)遺留地塊、污染場(chǎng)地，由土地責(zé)任主體在開展場(chǎng)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(shí)存在污染且風(fēng)險(xiǎn)不可接受的，開展污染場(chǎng)地風(fēng)險(xiǎn)管控或者實(shí)施修復(fù)，待場(chǎng)地達(dá)到后續(xù)相關(guān)開發(fā)要求后方可實(shí)施開發(fā)。對(duì)于已經(jīng)開展過(guò)場(chǎng)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(xiǎn)管控或修復(fù)治理措施，地塊責(zé)任人應(yīng)落實(shí)相關(guān)措施，嚴(yán)格執(zhí)行，待場(chǎng)地達(dá)到后續(xù)相關(guān)開發(fā)要求后方可實(shí)施開發(fā)。

(3)針對(duì)在產(chǎn)重點(diǎn)行業(yè)企業(yè)，進(jìn)一步加強(qiáng)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(cè)制度，對(duì)企業(yè)進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)隱患排查。針對(duì)出現(xiàn)超標(biāo)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(shí)開展地下水環(huán)境調(diào)查與風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，根據(jù)調(diào)查與風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估結(jié)果采取風(fēng)險(xiǎn)管控或修復(fù)等措施，防止超標(biāo)污染物進(jìn)一步擴(kuò)散遷移，并預(yù)防新增污染物。

(4)針對(duì)排污河道，地下水現(xiàn)狀調(diào)查總體水質(zhì)較差，因此在進(jìn)行黑臭水體整治的時(shí)候，建議增加對(duì)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(duì)于已經(jīng)治理完畢的黑臭水體，應(yīng)開展定期監(jiān)測(cè)，防止新增污染。

(5)針對(duì)工業(yè)園區(qū)，企業(yè)通過(guò)新、改、擴(kuò)建項(xiàng)目的地下水環(huán)境現(xiàn)狀調(diào)查，發(fā)現(xiàn)項(xiàng)目用地污染物含量超過(guò)國(guó)家或者地方有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的，土地使用權(quán)人或者污染責(zé)任人應(yīng)當(dāng)參照污染地塊土壤環(huán)境管理有關(guān)規(guī)定開展詳細(xì)調(diào)查、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估、風(fēng)險(xiǎn)管控、治理與修復(fù)等活動(dòng)。對(duì)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(shí)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(dòng)監(jiān)測(cè)，一旦發(fā)現(xiàn)存在污染物超過(guò)風(fēng)險(xiǎn)可接受水平，應(yīng)開展詳細(xì)調(diào)查和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，確定污染范圍，并制定風(fēng)險(xiǎn)管控或?qū)嵤┬迯?fù)措施，保障生命健康安全。

(6)對(duì)本次調(diào)查屬于四類和五類水質(zhì)的點(diǎn)位，加強(qiáng)宣傳力度禁止居民飲用。針對(duì)需要開展風(fēng)險(xiǎn)管控或者修復(fù)治理措施的污染場(chǎng)地，建議選擇國(guó)內(nèi)應(yīng)用廣泛，技術(shù)成熟，且經(jīng)濟(jì)有效的技術(shù)進(jìn)行污染修復(fù)，可通過(guò)設(shè)立示范項(xiàng)目進(jìn)行推廣。

3 結(jié)語(yǔ)

研究結(jié)果表明，A市地下水以III類，IV類，V類標(biāo)準(zhǔn)水質(zhì)為主，水質(zhì)較差和極差占比達(dá)到8成，工業(yè)園區(qū)和排污水體及管廊污染最為嚴(yán)重。污染類型以無(wú)機(jī)物為主，主要為耗氧量、氨氮、總硬度；有機(jī)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。