地下水污染调查方案范文

导语：如何才能写好一篇地下水污染调查方案，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

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近日，国家四部委联合出台了《华北平原地下水污染防治工作方案》，揭示了华北地区地下水污染严峻的现状，就连首都北京也成了重灾区，让我们这些生活在华北地区的人感受到地下水污染正在逼近，我们每天喝的、用的水似乎都不再安全。

地下水污染就在我们身边

地下水就像地下形成的巨大水库，如今，这个水库出了点问题。根据日前国土资源部公布的《2012年中国国土资源公报》显示，在全国4929个地下水水质监测点中，近六成地下水为“差”，其中16.8%的监测点水质为极差级。

以我们生活的华北地区来说，4月26日，环境保护部、国土资源部、住房和城乡建设部及水利部联合印发《华北平原地下水污染防治工作方案》。《方案》指出，华北平原局部地区地下水存在重金属超标现象，主要污染指标为汞、铬、镉、铅等，主要分布在天津市和河北省石家庄、唐山以及山东省德州等城市周边及工矿企业 周围；局部地区地下水有机物污染较严重，主要污染指标为苯、四氯化碳、三氯乙烯等，主要分布在北京市南部郊区，河北省石家庄、邢台、邯郸城市周边，山东省济南地区、德州东部，河南省豫北平原等地区。

如果说《方案》中的解释还比较抽象， 那么近期在媒体上被热议的“红豆水”事件就更能体现华北地区地下水的状况。今年4月，河北沧县一处地下水呈现了红色，当地的环保局长对此解释说红豆煮水也会出现这种状况。我们在质疑“红豆水”这一说法的同时，也不妨看看具体检测数据：井水苯胺为每升7.33毫克，超出饮用水标准每升0.1毫克70多倍。这样令人惊悚的数字在华北地区地下水检测中并不罕见。

值得注意的是，这个《方案》是我国第一个针对区域地下水污染防治的工作方案。清华大学环境科学与工程系教授王占生告诉记者，由于华北地区地表水资源不够丰富，相较其他地区更加依赖地下水。而本地区人口密度较大，更要密切关注与人们息息相关的地下水污染问题。

抓住地下水污染的源头

地下水深藏地底，它的污染从何而来呢？《方案》分析了华北平原地下水污染的成因。其中，海河流域受污染地表水渗入补给是地下水污染的重要原因。2010 年，该流域废水排放量高达49.73亿吨，未达标的断面比例为60.6%，污染严重的河流渠道、过量施用化肥和农药以及不达标的再生水灌溉区等对地下水环境 影响显著。

同时，重点污染源排放也是造成地下水污染的重要原因。华北平原石油化工行业（包括勘探开发、加工、储运和销售）、矿山开采及加工、生活垃圾填埋场、工业固体废物堆存场和填埋场、高尔夫球场等重点污染源对地下水产生点状、线状污染，部分中小型企业产生的废水未加处理通过渗井、渗坑违法向地下排放直接污染地下水。

在这些污染源头中，中国地质科学院现代生态环境研究所林景星教授特别提到了污水灌溉的危害，“20多年前，有些人认为用地表污水灌溉可以节约水资源，污水中含有废料，更能带来大丰收。这种方法造成的结果就是污水渗入地下，使得地下水被污染。”

不过，地下水污染程度根据埋藏的深浅有很大不同。王占生表示，目前浅层地下水污染较严重，而深层水质量普遍尚可。《华北平原地下水污染调查评价》也显示，华北平原浅层地下水综合质量整体较差，且污染较为严重，直接可以饮用的地下水仅占22.2%，未受污染的地下水仅占采样点的55.87%。深层地下水综合质 量略好于浅层地下水，污染较轻。

“但是，深层水也并非真的安全。今年初山东潍坊一些企业涉嫌通过高压水井向地下排污的事情就会严重影响深层地下水，”王占生说，“而有时候深层水井没有完全封好，使得浅层水渗入深层，也会给深层地下水带来污染。”

地下水污染的危害不可不防

被污染了的地下水有什么危害呢？王占生介绍，不合格水对人体的危害，有看得见的，有看不见的。看得见的通常是微生物污染危害，可能致人突发急性疾病，好在国人习惯饮用开水，可以杀死微生物污染物，这个危害表现并不明显。而看不见的危害，容易被忽视但更值得关注。饮用有机化合物超标的水，容易导致慢性疾病。一天两天没问题，但有机化合物会在人体中富积，最终对身体造成危害，严重时可能致癌、致畸、致突变。而“砷”等重金属离子超标的水致癌危险则更大。

无法饮用，那么能不能用于灌溉呢？林景星表示，被污染地下水中的物质，尤其是汞、铬、镉等重金属离子会在土壤中积累，对农作物有害，还是会间接作用在人体。很多地方用重金属超标的地下水灌溉，使得当地大米重金属超标严重，甚至出现了很多当地人都不吃当地产的大米的情况，而大米重金属超标又不像蔬菜农残超标那样能快速检测出来，会对人体产生长期危害。

值得注意的是，很多人觉得只要“管住嘴”就能避免地下水污染带来的危害，以为家中只要装了饮水机便能放心了。而国外大量研究发现，水中有害物质只有三分之一是通过饮用进入人体，另外三分之二是通过皮肤吸收和呼吸进入人体――在洗浴、洗涤、刷牙、洗脸时，仍然逃不脱水质污染的影响。

地下水污染治理是件“挠头”的事

既然地下水污染有如此危害，如何才能使其重新变清呢？说起地下水污染治理，人们往往会想到地表水治理。其实两者有很大不同。林景星表示，由于污染物进入含水层，以及在含水层中运动都比较缓慢，污染往往是逐渐发生的，若不进行专门监测，很难及时发觉。发现地下水污染后，确定污染源也不像地表水那么容易。

“更重要的是，在排除污染源之后，地表水可以在较短时期内达到净化；而地下水，即便排除了污染源，已经进入含水层的污染物仍将长期产生不良影响。可以说，地下水污染治理是件‘挠头’的事，世界各国都为此困扰。因此，地下水污染应该重在防范，而不是治理。”林景星说。

同时，林景星介绍，在地下水污染尚未解决的情况下，尽量避免使用浅层地下水、选择深层地下水是个可行的方法，因为深层水污染情况要轻得多。不过，长期使用这一方法会使深层水抽取过多，造成地下水面下降等问题，因此只是治标而不治本。“地下水污染真正治本的方法还是要依赖于自然水循环，保证地表水干净，这些地表水渗透进地层，与地下水进行交换，使得地下水污染状况减轻直至水质达标。当然，这一过程非常缓慢，至少也需要几十年。”

在治标与治本之间，目前比较有效的方法是对被污染的水进行深度处理。王占生介绍，深度处理可以通过活性炭等物质吸附水中的有机污染物，达到水质达标的要求。不过，深度处理方法目前还只是用于地表水净化，尚未用到地下水，且费用高昂，不利于推广。此外，对重金属离子超标的地下水采用深度处理的方法也不管用，只能考虑离子交换、膜技术等，同样存在着公益与费用的问题。

北京饮用水尚可放心

地下水污染治理并非一朝一夕，那么每天都要依靠地下水的北京市民该如何放心用水呢？根据《方案》，北京地下水情况也不容乐观，南郊是有机物污染较严重的地区。不过，北京市区居民不必为了饮用水安全问题过分担忧。

清华大学饮用水安全教研所张晓健教授告诉记者，在北京市政自来水系统内，都会保护水源井的深层水。一旦发现水源井重金属或有机物超标，就会停止开采。如果发现某个水源井有微量无机物超标，也会采用调配方法，即把多个水源井的水混合，使得水质合乎标准。

张晓健介绍，上世纪50年代，北京人基本上都是喝地下水，随着城市发展，用水需求上升，开始引入地表水。目前北京市政自来水管中的地下水和地表水比例约为1：2。这些地下水有的来自城区，比如紫竹院、马连道等处的水井，但是所占份额较小，大部分地下水还是来自周边区县。

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关键词地下水 修复技术 应用

中图分类号：P641.13 文献标识码：A

一、国内地下水环境质量现状

1.1地下水资源分布和开发利用状况

我国地下水资源地域分布不均。据调查，全国地下水资源量多年平均为8218亿立方米，其中，北方地区（占全国总面积的64%）地下水资源量2458亿立方米，约占全国地下水资源量的30%；南方地区（占全国总面积的36%）地下水资源量5760亿立方米，约占全国地下水资源量的70%。总体上，全国地下水资源量由东南向西北逐渐降低。

近几十年来，随着我国经济社会的快速发展，地下水资源开发利用量呈迅速增长态势，由20世纪70年代的570亿立方米/年，增长到80年代的750亿立方米/年，到2009年地下水开采总量已达1098亿立方米，占全国总供水量的 18%，三十年间增长了近一倍。北方地区65%的生活用水、50%的工业用水和33%的农业灌溉用水来自地下水。全国655个城市中，400多个以地下水为饮用水源，约占城市总数的61%。地下水资源的长期过量开采，导致全国部分区域地下水水位持续下降。2009年共监测全国地下水降落漏斗240个，其中浅层地下水降落漏斗115个，深层地下水降落漏斗125个。华北平原东部深层承压地下水水位降落漏斗面积达7万多平方公里，部分城市地下水水位累计下降达30-50米，局部地区累计水位下降超过100米。部分地区地下水超采严重，进一步加大了水资源安全保障的压力。

1.2地下水质量分类与监测

（1）地下水质量分类

《地下水质量标准---GB/T14848-93》依据我国地下水水质现状、人体健康基准值及地下水质量保护目标，并参照了生活饮用水、工业、农业用水水质最高要求，将地下水质量划分为五类。

Ⅰ类 主要反映地下水化学组分的天然低背景含量。适用于各种用途。

Ⅱ类 主要反映地下水化学组分的天然背景含量。适用于各种用途。

Ⅲ类 以人体健康基准值为依据。主要适用于集中式生活饮用水水源及工、农业用水。

Ⅳ类 以农业和工业用水要求为依据。除适用于农业和部分工业用水外，适当处理后可作生活饮用水。

Ⅴ类 不宜饮用，其他用水可根据使用目的选用。

（2）地下水水质监测

各地区应对地下水水质进行定期检测。检验方法，按国家标准GB 5750《生活饮用水标准检验方法》执行。

各地地下水监测部门，应在不同质量类别的地下水域设立监测点进行水质监测，监测频率不得少于每年二次(丰、枯水期)。

监测项目为：pH、氨氮、硝酸盐、亚硝酸盐、挥发性酚类、氰化物、砷、汞、铬(六价)、总硬度、铅、氟、镉、铁、锰、溶解性总固体、高锰酸盐指数、硫酸盐、氯化物、大肠菌群，以及反映本地区主要水质问题的其它项目。

1.3地下水环境质量状况

根据 2000-2002年国土资源部“新一轮全国地下水资源评价”成果，全国地下水环境质量“南方优于北方，山区优于平原，深层优于浅层”。按照《地下水质量标准》（GB/T 14848-93）进行评价，全国地下水资源符合Ⅰ类－Ⅲ类水质标准的占63%，符合Ⅳ类－Ⅴ类水质标准的占37%。南方大部分地区水质较好，符合Ⅰ类－Ⅲ类水质标准的面积占地下水分布面积的 90%以上，但部分平原地区的浅层地下水污染严重，水质较差。北方地区的丘陵山区及山前平原地区水质较好，中部平原区水质较差，滨海地区水质最差。根据对京津冀、长江三角洲、珠江三角洲、淮河流域平原区等地区地下水有机污染调查，主要城市及近郊地区地下水中普遍检测出有毒微量有机污染指标。2009年，经对北京、辽宁、吉林、上海、江苏、海南、宁夏和广东等8个省（区、市）641 眼井的水质分析，水质Ⅰ类－Ⅱ类的占总数 2.3%，水质Ⅲ类的占23.9%，水质Ⅳ类－Ⅴ类的占73.8%，主要污染指标是总硬度、氨氮、亚硝酸盐氮、硝酸盐氮、铁和锰等。2009年，全国202个城市的地下水水质以良好－较差为主，深层地下水质量普遍优于浅层地下水，开采程度低的地区优于开采程度高的地区。根据《全国城市饮用水安全保障规划（2006－2020年）》数据，全国近20%的城市集中式地下水水源水质劣于Ⅲ类。部分城市饮用水水源水质超标因子除常规化学指标外，甚至出现了致癌、致畸、致突变污染指标。

1.4地下水环境质量变化趋势

据近十几年地下水水质变化情况的不完全统计分析，初步判断我国地下水污染的趋势为：由点状、条带状向面上扩散，由浅层向深层渗透，由城市向周边蔓延。南方地区地下水环境质量变化趋势以保持相对稳定为主，地下水污染主要发生在城市及其周边地区。北方地区地下水环境质量变化趋势以下降为主，其中，华北地区地下水环境质量进一步恶化；西北地区地下水环境质量总体保持稳定，局部有所恶化，特别是大中城市及其周边地区、农业开发区地下水污染不断加重；东北地区地下水环境质量以下降为主，大中城市及其周边和农业开发区污染有所加重，地下水污染从城市向周围蔓延。

二、地下水污染防治法规及规划

2.1国内外地下水保护法规

（1）国内地下水保护法规

目前, 我国并没有地下水保护的专门法律，有关地下水资源保护的相关法律制度主要在《中华人民共和国水污染防治法》、《水污染防治法实施细则》、《中华人民共和国水法》等中有着不同程度的规定。《取水许可和水资源费征收管理条例》规定了对地下水开采实施总量控制同时通过水资源费征收机制控制地下水的开采；《饮用水水源保护区污染防治管理规定》专章规定了生活饮用水地下水源保护区的划分和防护。此外, 一些关于保护地下水的地方性立法, 如《河北省取水许可制度管理办法》、《北京市城市自来水厂地下水源保护管理办法》、《关于在苏锡常地区限期禁止开采地下水的决定》等。

（2）国外地下水保护法规

英国地下水资源保护的主要法律法规, 如下：

2.2我国地下水污染防治规划

(1)规划目标

到2015年，基本掌握地下水污染状况，全面启动地下水污染修复试点，逐步整治影响地下水环境安全的土壤，初步控制地下水污染源，全面建立地下水环境监管体系，城镇集中式地下水饮用水水源水质状况有所改善，初步遏制地下水水质恶化趋势。

到2020年，全面监控典型地下水污染源，有效控制影响地下水环境安全的土壤，科学开展地下水修复工作，重要地下水饮用水水源水质安全得到基本保障，地下水环境监管能力全面提升，重点地区地下水水质明显改善，地下水污染风险得到有效防范，建成地下水污染防治体系。

（2）主要任务

开展地下水污染状况调查

保障地下水饮用水水源环境安全

严格控制影响地下水的城镇污染

强化重点工业地下水污染防治

分类控制农业面源对地下水污染

加强土壤对地下水污染的防控

有计划开展地下水污染修复

建立健全地下水环境监管体系

三、地下水修复技术

根据其主要工作原理地下水修复技术可大致归并为4类，即物理技术、化学技术、生物技术和复合技术。物理技术包括水动力控制法、流线控制法、屏蔽法、被动收集法等；化学技术包括有机粘土法和电化学动力修复技术；生物修复的方法有包气带生物曝气、循环生物修复、生物注射法、地下水曝气修复、抽提地下水系统和回注系统相结合法、生物反应器法等；复合法修复技术兼有以上2种或多种技术属性，例如抽出处理法同时使用了物理修复技术、化学修复技术和生物修复技术，综合各种技术优点，在修复地下水时更加有效。

3.1物理修复法

物理法修复技术是以物理规律起主导作用的技术，主要包括以下几种方法：水动力控制法、流线控制法、屏蔽法、被动收集法、水力破裂处理法等。其中屏蔽法、被动收集法多数应用在地下水污染物治理初期，作为一种临时控制方法。

水动力控制法

其原理是建立井群控制系统，通过人工抽取地下水或向含水层内注水的方式，改变地下水原来的水力梯度，进而将受污染的地下水体与未受污染的清洁水体隔开。井群的布置可以根据当地的具体水文地质条件确定。因此，又可分为上游分水岭法和下游分水岭法。上游分水岭法是在受污染水体的上游布置一排注水井，通过注水井向含水层注入清水，使得在该注水井处形成一个地下分水岭，从而阻止上游清洁水体向下补给已被污染水体；同时，在下游布置一排抽水井将受污染水体抽出处理。下游分水岭法则是在受污染水体下游布置一排注水井注水，在下游形成一个分水岭以阻止污染羽向下游扩散，同时在上游布置一排抽水井，将初期抽出的清洁水送到下游注入，最后将抽出的污染水体进行处理。

流线控制法

流线控制法没有一个抽水廊道、一个抽油廊道（没在污染范围的中心位置）、两个注水廊道分布在抽油廊道两侧。首先从土面的抽水廊道中抽取地下水，然后把抽出的地下水注入相邻的注水廊道内，以确保最大限度地保持水力梯度。同时在抽油廊道中抽取污染物质，但要注意抽油速度不能高，要略大于抽水速度。

屏蔽法

屏蔽法是在地下建立各种物理屏障，将受污染水体圈闭起来，以防止污染物进一步扩散蔓延。常用的灰浆帷幕法是用压力向地下灌注灰浆，在受污染水体周围形成一道帷幕，从而将受污染水体圈闭起来。

被动收集法

被动收集法是在地下水流的下游挖一条足够深的沟道，在沟内布置收集系统，将水面漂浮的污染物质如油类污染物等收集起来，或将所有受污染的地下水收集起来以便处理的一种方法。

3.2化学法修复技术

有机粘土法

这是一种新发展起来的处理污染地下水的化学方法，有机粘土可以扩大土壤和含水层的吸附容量，从而加强原位生物降解，因此可以利用有机粘土有效去除有毒化合物。利用土壤和蓄水层物质中含有的粘土，注入季铵盐阳离子表面活性剂，使其形成有机粘土矿物，用来截住和固定有机污染物，防止地下水进一步污染，并配合生物降解等手段，永久地消除地下水污染。

电化学动力修复技术

电化学动力修复技术是利用土壤、地下水和污染电动力学性质对环境进行修复的新技术，它的基本原理是将电极插入受污染的地下水及土壤区域，通直流电后，在此区域形成电场。在电场的作用下水中的离子和颗粒物质沿电力场方向定向移动，迁移至设定的处理区进行集中处理；同时在电极表面发生电解反应，阳极电解产生氢气和氢氧根离子，阴极电解产生氢离子和氧气。近年来电化学动力修复技术开始用以去除地下水中的有机污染物，这种方法用于去除吸附性较强的有机物效果也比较好。电化学动力修复技术非常适合作为一项现场修复技术，安装和操作容易，既可用于饱和土壤水层，也可用于含气层土壤，不受深度限制，不破坏现场生态环境。

加药法

通过井群系统向受污染水体灌注化学药剂，如灌注中和剂以中和酸性或碱性渗滤液，添加氧化剂降解有机物或使无机化合物形成沉淀等。

渗透性处理床

渗透性处理床主要适用于较薄、较浅含水层，一般用于填埋渗滤液的无害化处理。具体做法是在污染羽流的下游挖一条沟，该沟挖至含水层底部基岩层或不透水粘土层，然后在沟内填充能与污染物反应的透水性介质，受污染地下水流入沟内后与该介质发生反应，生成无害化产物或沉淀物而被去除。常用的填充介质有：a.灰岩，用以中和酸性地下水或去除重金属；b.活性炭，用以去除非极性污染物和CCl4、苯等；c.沸石和合成离子交换树脂，用以去除溶解态重金属等。

冲洗法

对于有机烃类污染，可用空气冲洗，即将空气注入到受污染区域底部，空气在上升过程中，污染物中的挥发性组分会随空气一起溢出，再用集气系统将气体进行收集处理；也可采用蒸汽冲洗，蒸汽不仅可以使挥发性组分溢出，还可以使有机物热解；另外，用酒精冲洗亦可。在理论上，只要整个受污染区域都被冲洗过，则所有的烃类污染物都会被去除。

3.3生物法修复技术

生物修复是指利用天然存在的或特别培养的生物（植物、微生物和原生动物）在可调控环境条件下将有毒污染物转化为无毒物质的处理技术。微生物修复利用土著的、引入的微生物及其代谢过程，或其产物进行的消除或富集有毒物的生物学过程。

生物修复的方法有包气带生物曝气、循环生物修复、空气注射法、地下水曝气修复、抽提地下水系统和回注系统相结合法、生物反应器法等。由于深埋于地下，地下水生物修复技术的实施一般应结合污染的具体情况，采取不同的方法。

循环生物修复

对于受污染的地下水，可以向地下水层钻井注入空气，提供氧气，同时利用回收井，抽取地下水，进行循环，通过渗透，提供微生物需要的各种营养。从水井抽提地下水，还可以控制污染带的迁移。

地下水曝气修复

对于饱和带或者地下水，将压缩气体注入地下水饱和区，由于密度差等原因，空气会穿透地下水饱和区上升到非饱和区中，在上升过程中可使挥发性污染物进入压缩空气并被压缩空气带到非饱和区排出。

空气注射法

它主要是将加压后的空气注射到污染地下水的下部，气流加速地下水和土壤中有机物的挥发和降解，这种方法主要是抽提、通气并用，并通过增加及延长停留时问促进生物降解，提高修复效率。

植物修复技术

植物修复技术是利用天然植物生长代谢原理吸收和降解水或土壤中的污染物，因其具有成本低、不破坏地质结构、适于大范围修复等优点，广泛用于土壤及地下水中的有机物、重金属、微量元素的降解。由于特定的超累积植物生长速度慢，受到气候、土壤等环境条件限制，很难得到广泛应用、目前大量研究集中在基因转移技术与植物修复的结合与应用以及植物修复的影响因素和植物修复的机理上。影响植物修复的因素主要有环境因素、污染物浓度、性质和根系分布等。

3.4复合法修复技术

复合法修复技术是兼有以上两种或多种技术属性的污染处理技术，其关键技术同时使用了物理法、化学法和生物法中的两种或全部。

（1）抽出处理修复技术

在处理抽出水时同时使用了物理法、化学法和生物法，是最常规的污染地下水治理方法。该方法根据多数有机物由于密度小而浮于地下水面附近，参照地下水被污染的大致范围，通过抽取含水层中地下水面附近的地下水，把水中的有机污染物质带回地表，然后用地表污水处理技术处理抽取出的被污染的地下水，为了防止由于大量抽取地下水而导致地面沉降，或海（成）水入侵，还要把处理后的水注入地下水中，同时可以加速地下水的循环流动，从而缩短地下水的修复时间。

（2）渗透性反应屏修复技术

PRB（permeable reactive wall technology，可渗透反应墙技术）是近年来迅速发展的一种地下水污染的原位修复技术，它正在逐步取代运行成本高昂的抽出-处理(P/T)技术，成为地下水修复技术发展的新方向。目前在欧美已进行了大量的工程及试验研究，已开始商业化应用，并逐步取代运行成本高昂的抽出处理技术，成为目前地下水修复技术最重要的发展方向之一。

从广义上来讲，PRB是一种在原位对污染的羽状体进行拦截、阻断和补救的污染处理技术。它将特定反应介质安装在地面以下，通过生物或非生物作用将其中的污染物转化为环境可接受的形式，但不破坏地下水流动性和改变地下水的水文地质。可渗透反应墙如图1所示。

图1 可渗透反应墙示意图

PRB主要由透水的反应介质组成。通常置于地下水污染羽状体的下游。与地下水流相垂直。污染物去除机理包括生物和非生物两种．污染地下水在自身水力梯度作用下通过PRB时，产生沉淀、吸附、氧化还原和生物降解反应，使水中污染物能够得以去除，在PRB下游流出处理后的净化水。它要求捕捉污染羽状体的污染物的“走向”，即把可渗透反应墙安装在含有此污染物羽状体地下水走向的下游地带含水层，从而使污染物顺利进入可渗透反应墙装置与反应材料进行有效接触，使其污染物能转化为环境可接受的另一种形式，实现使污染物浓度达到环境标准的目标。此法可去除地下水溶解的有机物、金属、放射性物质及其他的污染物质。

（2）注气-土壤气相抽提(AS-SVE)技术

注气-土壤气相抽提技术室空气扰动技术及土壤气相抽提技术的结合，空气扰动技术（或称空气注入技术，air sparging，AS），其作用介质是饱和区土壤，通过将空气或氧气注入到受污染的含水层中，被注入的空气在土体缝隙中发生水平或垂直移动，使污染物与土壤发生剥离反应，从而通过挥发作用清除掉土壤中的挥发性和半挥发性有机物。注入的空气会将污染物扩散到非饱和区，因此常结合土壤气相抽提技术（soil vapor extraction，SVE）去除包气带中的气相污染物。土壤气相抽提技术是通过特制的抽提井，利用抽真空产生的动力迫使土壤气体发生流动，从而将土壤中的挥发性和半挥发性有机物驱出，达到清除土壤气体中的挥发性有机物的目的。对于以挥发性有机物为主要污染物的场地，SVE是应用最为广泛的工程修复技术，可进行原位或异位处理。

目前, 发达国家已经将其与相关的修复技术结合起来, 形成了互补的增强技术。国内研究起步较晚, 实验室土柱通风实验的研究目前已做了不少工作, 但对场址调查、现场试验性测试、中试研究工作做的不够。

（3）各复合修复法的优缺点

四、地下水修复工程典型案例

4.1国外地下水修复工程实例

（1） Regenesis公司工程实例

加利福尼亚洲的一个名为Regenesis的基础公司研制出一系列从地下水中快速降解和分离污染物的产品，其降解速度远大于固有衰减。其中最有名的产品是氧释放化合物（ORC）和氢释放化合物（HRC），它们能有效地促进燃料、溶剂和许多其它类型地下水污染物的固有衰减。在世界范围内已有9000多个项目正在使用这两种产品。

Regenesis公司产品的优势在于，通过使用工业标准钻机和设备可进行场地修复。可通过使用不同的技术进行场地修复，如直接推进注入和钻孔回填。其它方法包括坑道和过滤保护套应用，最普遍的使用方法是直接注入。这种应用过程包括用中空钻杆把液态ORC和HRC化合物直接泵入处理区。该方法简单、快捷、有应用价值并可在多个位置使用。使用直接注入法可把ORC和HRC化合物应用于更难达到的位置，包括一些裂隙基岩或邻近大型建筑物的地下污染区。在这些位置常需要特殊的设备，如定向钻进钻机和在有效位置使用双层封隔器。实际上，在水平/定向钻进应用中也可把ORC化合物用作钻探泥浆。

在美国华盛顿第四平原服务站，由于其地下石油储蓄罐泄漏而产生了大量BTEX化学物质，包括易挥发的单芳香碳氢化合物、甲苯、苯乙烷和二甲苯，通常在汽油和其它石油产品中可发现这些化学物质。地下含水层主要由沙子和砾石组成，这表明在这些污染物中进行的自然生物降解速度会很慢，通过提供额外的氧可加速自然生物降解过程。最高管理者决定使用ORC化合物来增强生物降解速度，因为ORC化合物在6个月内预期的降解了含水层中超过50％的污染物。在此修复过程中通过15个土壤钻孔用ORC化合物对污染羽进行降解。每个钻孔被回填60磅的ORC浆液，150天后整个BTEX污染羽被降解58％。使用ORC化合物的成本为4万美元，而使用常规的泵抽－处理系统需要约25万美元。

在美国加利福尼亚洲Hollister的一个军工厂，其地下含水层受到多种化合物的污染。其中主要污染物为高氯酸盐－火箭推进剂的主要成分，从健康角度来看它能损坏甲状腺功能；六价铬(铬－6)，它是一种人们公认的致癌物；冷却剂1,1,2—三氯—1,2,2—三氯甲烷，它是一种能损耗大气臭氧层的环境污染物。其含水层主要由粉砂组成，地下水以每天约0.07英尺的速度向西北方向流动。在探索研究中通过25个注入点把600磅的HRC化合物注入污染区。取样网覆盖面积约为1200平方英尺。对其监测79天后发现高氯化物浓度被减弱88％，而六价铬几乎被完全降解。

一个由俄勒冈州环境质检部门管理的清洁区，其地下水中PCE浓度达到10万微克/每升，这表明在该地区存在DNAPLs残留物，在该位置通过5个定向注入点把700磅的HRC－X注入地面，通过水井JEMW－4来监测HRC－X化合物的影响效果，结果清楚地表明HRC－X化合物促进了PCE的降解速度和原位吸附。使用HRC－X化合物处理DNPALs残留物的总费用为2万美元，通过使用直接注入技术把HRC－X化合物注入含水层。无需昂贵的现场设备、相关工作和维修与保养费用。目前,在英国和一些欧洲国家已有很多项目正在使用Regenesis公司的产品，它能有效地促进或加速自然衰减过程。当使用正确时能有效地加速降解速度。

（2）Orica公司澳大利亚 Botany地下水处理项目

Orica公司采用抽出处理修复技术建立地下水污水处理厂对地下水进行处理，利用空气吹脱法去除氯代烃类，并用热氧化技术处理尾气；吹脱后的污水采用常规污水处理法进行处理，部分出水采用反渗透技术对出水进行回用。该项目建设期两年，总花费1.67亿美元，每天处理水量为6000m3。该项目于2007年正式运营，其基本流程见下图：

该处理工艺的核心——地下水污水处理厂平面布置图如下图所示：

其工艺流程图如下：

4.2国内地下水修复工程实例

（1）常化厂地块污染场地土壤及地下水修复工程项目

项目建设地点位于常州市天宁区南部中吴大道以南，和平中路以东，大通河以北，龙游河以西，投资总额1亿元人民币，项目总占地面积100公顷，其中需要修复的两个区域是原常化厂厂区和原实验工厂厂区，共需修复土壤面积24600平方米，污染土壤总量13.7万吨，需修复地下水面积71300平方米，共需抽取污染地下水总量为62万立方米。

该项目2009年至2010年上半年开始实地调研，对土地进行分区布点，提取土壤和地下水样本，摸清土地污染程度和范围。在完成科学实验后，制定出相应的治理方案。2010年9月正式启动常化厂污染场地土壤及地下水修复工程，工程实施过程中首先掘地2-6米，把污染区约33万吨的土壤全部移走后，重新以优质的新土填充。其次，抽出60万立方地下水，进行深度处理后，再回灌地下，确保不影响地质结构，2012年底修复工程结束。

（2）广华新城地下水污染治理工程项目

2012年8月6日，五建承建的国家首例地下水污染治理工程——中央国家机关公务员住宅建设服务中心广华新城地下水污染治理工程项目开工。此次地下水污染治理项目是我国尝试性大面积地下水污染治理的先河，工程施工工期为730天，目前尚未完工。

五、地下水与地表水的联合运用

5.1水资源的联合运用

为促进一个流域、地区或灌区的水资源供需平衡，对地表水和地下水进行合理的统一开发利用和管理。在农田灌溉中，联合运用的主要形式是井渠结合。有些地区兴建了大规模的引水、调水工程，与原有的井灌区联成一个系统；而在一些大型自流灌区，由于地表水资源不足，又在灌区进行机井建设。美国加利福尼亚州的中央河谷、巴基斯坦的印度河平原、印度的恒河平原和中国的黄淮海平原，都是大面积地表水和地下水联合运用的地区。

水资源联合运用的优点

①调蓄地表径流。利用含水层的蓄水功能，蓄存丰水时期的多余地表水量，供枯水时期使用。

②改善地下水质。调蓄地表径流水量，对含盐量较高的地下水可以起到稀释作用。巴基斯坦和以色列的一些灌区，曾采用这样的方法减少地下水的含盐量。中国黄淮海平原的黑龙港地区，对浅层矿化地下水也进行过"抽咸换淡"。在荷兰，还把夏天温度较高的水回灌地下，到冬天抽出灌溉对水温要求较高的温室花卉和蔬菜。

③调控地下水位。大型水库和灌区的兴建，增加了对地下水的补给,引起地下水位升高,导致灌溉土地渍涝和次生盐碱化。在这些地区，开采利用地下水可降低地下水位，配合地面排水，进行旱、涝、盐碱综合治理；但地下水超量开采会引起地下水位下降，使水井建设费用和抽水费用增加。长期超采会形成大面积地下水位降落漏斗，招致地面沉陷和滨海地区海水入侵等危害。在这种情况下可引进地表水，以减少地下水开采量，并对地下水进行回灌，以调控地下水位。

5.2水污染物总量联合控制

流域水污染物总量控制作为水资源保护管理的重要途径，正逐渐受到广泛重视。地表水与地下水作为水资源系统的重要组成部分，两者之间相互转化，密切联系，即要实现地表水与地下水污染防治的密切结合，做到统筹规划，统一评价，整体保护。开展地表水与地下水污染物总量联合控制应用研究，对从整体上保护流域水资源和水环境具有重要意义。

广东省环境科学研究院以郑州市为研究对象，从地表水与地下水联合水功能区划分、环境容量核算、污染物总量联合控制、水污染防治对策与措施4个方面入手，把地表水系统与地下水系统联合起来开展水污染物总量控制研究。研究认为：地表水与地下水作为水资源系统的重要组成部分，两者之间相互转化，密切联系，需要统一管理和保护，为保障郑州市水污染物总量控制目标的实现，须采取工程与非工程措施进行有效控制。

参考文献

[1] 全国地下水污染防治规划（2011-2020年）

[2] 中国地质调查局.中国地下水资源与环境调查报告.2005

[3] 范宏喜.我国地下水资源与环境现状综述.水文地质工程地质.2009,(2):I~III

[4] 杨梅，费宇红.地下水污染修复技术的研究综述.勘察科技技术.2008,(4):12~16

篇3

关键词：水环境质量；改善；对策研究

中图分类号：TU991.21

文献标识码：A 文章编号：16749944（2017）10005203

1 引言

国务院《水污染防治行动计划》是专门针对水环境治理而提出的全国性的纲领性文件，是当前和今后一段时期全国水污染防治工作的行动指南[1]。为改善清镇市水环境质量，贯彻落实国务院总体要求，开展水污染防治工作研究意义重大。在此科学、全面地分析区域水污染防治形势及存在的问题，并提出指导性的对策建议。

2 清镇市水h境质量现状

清镇市红枫湖水质较好，百花湖支流东门桥河污染较为严重，水质现状为劣Ⅴ类[2]。清镇市近年工业需水量和生态环境需水量的占比逐渐增加，工业需水量的占比由29%增加到 71%，生态环境需水量的占比也由3%增加到7%，工业发展与生态环境保护的矛盾也将日益突出。农业需水量和生活需水量的占比逐渐减小，农业需水量的占比由48%降低到13%，生活需水量的占比由20%降低到9%[3]。

3 清镇市水环境存在的问题

3.1 市域范围内包含红枫湖和百花湖部分饮用水源地，水环境十分敏感

目前红枫湖水源地及其支流水质较好，可以达到相应功能类别要求。但由于红枫湖几条主要入湖支流均处于安顺市平坝区境内，随着贵安新区和平坝区的快速发展，上游地区农业面源和农村生活污水的影响，红枫湖水源地及其支流面临的环境风险也越来越大。百花湖水源地水质也较好，可以达到相应功能类别要求；但百花湖支流东门桥河污染较为严重，水质现状为劣Ⅴ类，主要受沿线生活污水影响所致。

3.2 城区污水无合适的排放去向，城市排水系统面临巨大压力

清镇市在建的清镇职教城，到2020 年，清镇职教城内入驻职业院校将不少于25 所，在校生规模达20万人以上，配套人口达20万人以上。由于清镇职教城位于百花湖准保护区，污水自然排向进百花湖，目前清镇职教城的生活污水是通过提升泵站排入朱家河污水处理厂进行处理。东门桥河、朱家河目前已无容量容纳生活污水的排放，但随着职教城入驻人口的增加，加之朱家河污水处理厂处理规模限制，长此以往，必然会影响百花湖水质。

3.3 污水处理设施建设亟待进一步完善

清镇朱家河污水处理厂的排水去向是饮用水源支流，但目前污水处理厂的出水仍执行一级B 标，对饮用水源的污染风险较大。从保护饮用水源的角度出发，应尽快完成提标改造工程。此外，清镇工业园区、物流园区、职教城等的污水收集和处理系统建设也较为滞后，饮用水源地及其支流沿线农村生活污水收集处理也不完善。

3.4 对地表河流和饮用水源地周边农村生活垃圾污染缺乏有效的监督管理

现场调查发现，暗流河、麦包河、栗木河、东门河等都存在大量的生活垃圾，给水环境支流带来污染风险。主要是由于生活垃圾没有有力的处理措施，随处乱扔，一些村落虽然有统一的垃圾堆放点，但由于管理不到位，没有及时清运，造成垃圾成堆。

3.5 水源地环境保护体系还不健全

红枫湖流域地跨贵阳市、安顺市两个行政区，新建立的贵安新区又包含了上述两地部分区域，红枫湖三大支流（羊昌河、后六河、麻线河）部分流域已划入贵安新区直管区并已移交贵安新区管委会管理。除此之外，红枫湖沿岸90%以上陆域面积也已纳入贵安新区规划区。从长远看，从对饮用水源实施统一、长效保护和管理的角度看，贵州省在谋求新区建设发展的同时急需建立统一的红枫湖流域管理模式。

3.6 备用水源地建设进展滞后

清镇市虽然《清镇市城镇饮用水水源地突发公共安全事件应急处置预案》[4]，预案中备用水源地输水方式为利用消防车、洒水车、水罐车等集中分片送水，但与备用水源地匹配的管道和管网等工程建设较为滞后，急需完善备用水源地相应的配套工程，早日建成与清镇市中心城区和各乡镇集中饮用水需求量相匹配的备用水源地。

3.7 地下水环境质量状况不清

清镇市还未设置地下水常规监测断面，对整体地下水的环境质量状况底数不清。此外，结合清镇市水文地质图和现场调查发现，站街工业园区是地下水富集区，工业园的发展必然会对地下水产生影响，需要采取相应的防控措施。

4 清镇市水环境保护和质量改善措施

4.1 确保饮用水安全

4.1.1 完善饮用水源地基础设施建设，保障水源地安全

完成清镇市集中式饮用水水源保护区的围栏、界桩及警示牌的设置工作。2017 年底对供水规模在1000 人以上的农村人饮工程划定水源保护区。2017年底完成对清镇市备用水源地划定水源保护区。2020年底前完成清镇市建制乡镇水源地和清镇市备用水源地围栏、界桩及警示牌的设置工作，2022 年底前完成清镇市供水规模在1000 人以上的农村人饮工程的围栏、界桩及警示牌的设置工作。

4.1.2 控制严治

严控饮用水源地入库支流污染物排放，加强饮用水源地流域环境污染综合治理。采取源头控制和截流工程严格控制农业和生活面源的氮磷排放对水源地的影响。对百花湖支流东门桥河流域进行生态修复，支流河道采取生态护岸、绿化坡岸，河流与村寨间建设生态缓冲带，支流入湖、河口附近建设湿地带。在禁养区内的畜禽养殖场要坚决予以搬迁和拆除，在限养区内的原有规模化养殖场要采取先进工艺，增设污染处理设施，粪便污水达标排放，大力推广畜禽粪便厌氧发酵和商品肥有机生产等成熟技术。对饮用水源保护区范围内的工业企业，严格依据《中华人民共和国水污染防治法》、《饮用水水源保护区污染防治管理规定》和《贵州省红枫湖百花湖水资源环境保护条例》中的相关要求进行管控2015～2017 年完成百花湖东门桥河流域村寨污水收集处理、生态治理工程建设；2018～2020 年完成红枫湖、百花湖（东门桥河外）流域村寨污水收集处理、生态修复工程建设；2018 年完成红枫湖饮用水源一级保护区内的居民搬迁工作；2020 年前完成红枫湖支流在线监控系统的安装建设。

4.1.3 加强水源涵养林建设

加强保护区内水源涵养林工程的建设和保护，积极实施退耕还林，在饮用水水源地一级保护区边界构建30～100 m宽植被缓冲带，二级保护区内在现有的基础上，强化管理，削减污染物排放量。规划2015～2020 年饮用水源保护区流域范围内的森林覆盖率达60%，减少水土流失对水源地造成的影响。

4.1.4 生态农业推广

发展生态农业，大力推广使用测土配方施肥技术和高效低毒低残留农药。在水源地流域范围内划定化肥、农药限量使用区。到2020 年，全市测土配方施肥面积比例达到100%。

4.1.5 加强饮用水源地能力建设，完善管理协调机制

建立健全饮用水安全保障体系，完善各级政府、部门及供水企业应急预案，明确应急机制。根据水源地水质要求，对保护区上游提出保护区边界来水的水质要求，推行排污许可证制度，协调、督促上游采取污染防治措施，保证控制断面的水质达标，确保饮用水水源保护区水质安全。建立饮用水源地跨流域协调管理机制，加强水源地周边城市沟通协调。

4.2 持续改善地表水环境质量

4.2.1 加强和完善截污管网和污水处理厂的建设

加大污水处理厂和管网配套设施建设，确保城市地表水水质全面改善，确保城市生活污水收集处理率达100%。在提高污水处理厂处理规模基础上，通过引进新设备、新工艺、新技术，进一步提高污水处理厂污染物的处理效率，尤其是总氮、总磷的处理效率。实施红枫湖环湖截污沟工程建设。实施城区道路排水系统雨污分流改造，提高污水收集率和雨污分流的比例，减缓城市径流等污染对污水处理厂的冲击，并逐步实现城市雨污分流。污水处理厂引入第三方运营管理机制。按照“雨污分流、清污分流”的原则，完善已建工业园区污水配套收集管网建设，提高园区污水处理工程运行效率。加快推进清镇经济开发区污水处理厂及配套管网建设。到2025 年，清镇市工业园区基本形成较为完善的污水管网收集系统、雨污分流系统、集中处理系统，实现工业园区废水零排放。

4.2.2 加大城市中水回用系统建设

在建设和完善污水管网与收集系统的基础上，结合建筑周边实际情况，因地制宜进行分散处理回用。采用人工湿地、净化塘、膜处理等工艺对其尾水进行深度处理，达到相应水质标准要求，回用于城市杂用水、工业用水或环境用水，优先满足城市杂用水、工业用水需求。遵守《贵阳市城市节约用水管理实施规定》中相关要求，新建规模以上住宅小区、宾馆、写字楼、办公楼、学校等场所必须建设雨污分流排水系统，鼓励、支持建设中水回用工程，逐步对已建成的大型住宅小区和公共建筑实施雨污分流和中水回用系统改造。分时段、分步骤推广中水回用，通过近期职教城入住学校中水回用系统工程、经开区污水处理厂中水回用工程和其他中水回用工程等，远期朱家河污水处理厂提标回用工程。实现到2020年城市中水回用率达到30%，到2025 年实现中水回用率40%以上。

4.2.3 加大乡（镇）、村生活污水治理力度

积极开展农村环境保护，推进农村清洁能源设施的建设与推广，推动流域范围内生态示范村推广建设工作。在地表水水质因农村生活污水排放超标区域（东门桥河），建设村庄污水收集处理系统。至2020 年，完善清镇市各乡镇集镇范围内污水处理设施及配套污水收集管网建设工作，确保地表水一级红线区域以及地表水水质超标区域农村生活污水处理率达到80%以上，流域集镇和农村生活污水的收集处理率达60%以上，显著减少农村生活污染物排放。大力发展节约型农业、循环农业、生态农业，实施农村户用沼气池建设项目，配套进行改厨、改厕、改厩“一池三改”等工作。做好村寨规划和建设，优化村寨布点，引导乡村居民适度集中居住。加强农村排水、污水和垃圾处理等基础设施和公共设施建设。

4.2.4 控制农业面源

以封山育林、退耕还林还草为中心，开展小流域综合治理，恢复和扩大林草植被，控制水土流失，对于10°～25°坡度的耕地进行等高耕作。全面实施坡耕地水肥流失控制工程建设，有效收集农田径流，控制农田水土和水肥流失。在流域内大力实施测土配方施肥工程，推广使用平衡施肥技术，提高有机肥、农家肥的使用量，减少化肥的施用量，增加土壤有机质，改良土壤现状，加快推广高效、低毒、低残留兽药、农药新品种的使用，从源头上减少因农田径流和水土流失造成的面源污染。实施农业生产清洁工程，通过发展沼气、生产有机肥和无害化粪便还田等措施，实现养殖废弃物的减量化、资源化和无害化。

4.3 改善地下水环境质量

4.3.1 加强地下水富集区污水处理及防渗设施建设

针对地下水富集区所在位置采取不同的防范措施。农业区优先完善污水灌区的控制灌溉定额和区域渗透系数调节措施；工业区严格执行环境影响评价政策，在运行中和新建建设项目时要结合项目各生产设备、管廊或管线、贮存与运输装置、污染物贮存与处理装置、事故应急装置等的布局，根据可能进入地下水环境的各N有毒有害原辅材料、中间物料和产品的泄露量及其他各类污染物的性质、产生量和排放量，提出高要求地面防渗方案，给出具体的防渗材料及防渗标准要求，建立防渗设施的检漏系统。

4.3.2 加强地表水-地下水污染协同控制

清镇市岩溶发育强烈，水文控制单元划分及产汇流条件复杂，建议摸清地表水系与地下暗河系统的相互转化关系，将具有明显水量转化关系的“明流”“暗河”作为一个整体，统一设置监测断面和监测点、划分水源保护区，实施地表-地下水统一管理。

4.3.3 构建地下水污染防治体系

基于地下水污染的隐蔽性和难以逆转性两个特点，需构建一个“防-治-保”相结合的地下水污染防治体系，合理设置各项防治措施，坚持以防为主，防治结合。摸清家底，在全市域范围内开展地下水污染防治调查工作。工作内容应包括：地下水环境质量监测、地下水典型污染源调查（工矿企业、油库及加油站、垃圾填埋场、矿山渣场、工业园区、工业固体废弃物堆场、危险废物处理中心等）。对受到污染的地下水，需要找出原因，控制污染源，并开展污染治理工程。以污染源为核心，对源进行监督，不允许任何形式的污染物直接排入地下水，污水排放企业排污口不能设在地下暗河、落水洞、漏斗等与地下水连通的地方。

5 结语

研究中科学、全面地分析了区域水污染防治形势及存在的问题，并提出指导性的对策建议。清镇市应严格控制污染物排放，加强环境执法监管，加强组织保障，争创多部门协调治水的良好局面，保障清镇市水环境质量实现可持续改善。

参考文献：

[1]中国国务院.国务院关于印发水污染防治行动计划的通知[R].北京：中国国务院，2015.

[2]清镇市环境保护监测站.清镇市水质监测报告[R].贵阳：清镇市环境保护监测站，2015.

[3]贵阳市水务局.2015年贵阳市水资源公报[R].贵阳：贵阳市水务局，2015.

篇4

摘要：

地下水系统是包含地质环境、地下水动力、地下水化学等子集的综合系统，早在2000年前的古罗马时代，人们就已应用水文地球化学方法开展地下水的水化学特征、地下水补给、径流与排泄等研究。近现代同位素技术的发展，为开展地下水补给和可更新性、追踪地下水污染等方面的研究，提供了极大帮助。研究者通过分析地下水样品的水文地球化学指标，如K＋、Ca2＋、Na＋、Mg2＋等离子，结合δ18O、δD、δ37Cl、δ81Br等稳定同位素指标，在地下水径流特征分析、水岩相互作用过程、地下水咸化、地下水资源管理以及地下水水质问题等研究方面取得了大量成果。本文概述了国内外近年来应用水文地球化学与同位素结合的手段进行地下水系统研究取得的成果及进展，着重回顾了在地下水咸化、地下水硝酸盐及微量有机污染以及地下水资源管理研究中的应用成果。文末讨论了应用水文地球化学与同位素结合的手段研究地下水系统的基本方法，探讨了开展地下水质质量评价与地下水资源管理的科学方法，展望了水文地球化学与同位素方法在地下水有机污染调查研究中的应用前景，认为该方法可以为地下水中新型及持久性有机污染物的来源及污染特征研究提供重要支撑。

关键词：

水文地球化学；同位素；地下水；硝酸盐；微量有机污染物

自从古罗马哲学家老普利尼记录第一条水文地球化学规则以来———流水呈现出与它所经过的岩石相似的性质———科学家和哲学家对水文地球化学的运用已经历了2000余年。早期的水文地质研究倾向于水岩相互作用、径流走向、水文地球化学循环特征等方面，现代水文地球化学更注重应用于水资源管理及水污特征染等的研究。上世纪60、70年代，随着工业化进程加剧，水资源短缺与水质恶化问题凸显，水文地球化学在地下水污染及相关问题研究中的作用更为重要。与此同时，元素的检测仪器从原子吸收光谱（AAS）发展到电感耦合等离子体发射光谱仪再到电感耦合等离子体质谱，多元素同步检测以及含量在μg／L水平以下微量元素的检测技术取得突破，水文地球化学的应用得以扩展到酸雨、孔隙水等微小体积样品分析领域。对水资源评价和水质分析做出重要贡献的另一工具———稳定同位素技术在这段时期也得到快速发展。1961年，Craig在《科学》杂志上发表了经典文章“isotopicvariationsinmeteoricwaters”（全球降水的同位素组成差异），标志着同位素手段在自然水体中的系统应用开始。历经50余年的发展，同位素手段已与水文地球化学分析手段紧密的融合在一起，在建立地下水循环过程概念模型、了解水质演化、判断地下水补给水源以及地下水溶质的溯源等方面发挥着重要的作用。众所周知，地下水资源是干旱、半干旱地区工业、农业和生活用水的重要来源。例如在西班牙，地下水提供了全国总用水量的1／5，并灌溉了全国1／3以上的农田。我国首都北京市同样处于温带半干旱半湿润地带，水资源天然禀赋不足，全市2／3以上的供水量来自地下水资源?。自20世纪70年代以来，北京因地表水的减少和地下水开采量增加，地下水逐年亏损。超量开采地下水造成水位下降，形成水位降落漏斗，产生地面沉降、水质污染等问题?。为缓解紧张的用水形势，保障城市供水，很多地区利用再生水进行农田灌溉。但目前多数城市工业废水和城市生活污水排放量大幅增加，污水处理设施能力明显不足，再生水灌溉严重威胁到地下水水质安全。在沿海地区，地下水超采还会引发海水入侵，导致地下水咸化、地下水水质退化等问题。面临日益严峻的地下水资源短缺及地下水水质恶化等问题，人们迫切的需要在地下水水质状况、污染状况、污染物来源、迁移及归趋、水资源管理等等方面展开深入细致的研究。水文地球化学特征与同位素特征分析相结合的研究方法，已成为广大研究者用于研究地下水资源管理及污染物来源及迁移转化的重要手段。本文将就水文地球化学与环境同位素分析手段在地下水资源与水质评价研究中的应用现状与成果做一回顾，着重概述水文地球化学与环境同位素分析手段在地下水补给来源、地下水咸化过程、地下水污染及地下水资源管理研究中的应用。并在此基础上讨论应用水文地球化学与同位素方法研究地下水系统的基本方法，探讨开展地下水质质量评价与地下水资源管理工作的科学方法，展望今后水文地球化学与环境同位素分析方法的应用空间及有关发展趋势。

1地下水的补给与演化

水文地球化学与同位素分析手段是描述地下水补给来源与揭示地下水演化规律的有效研究方法，被广泛应用于多个地区地下水系统的研究中。研究者将地下水样品中的δD、δ18O值与当地大气降水线比较，如果二者拟合程度好，则说明研究区地下水主要源自大气降水的入渗补给。DongJiannanetal．（2014）研究了我国四川省广元市的地下水来源与演化，将研究区地下水的δD、δ18O值投影到西南地区δD－δ18O值关系图上，发现均落在降水线附近，如图1所示，即认为该区地下水主要来源于大气降水补给。ZhaiYuanzhengetal．（2011）比较了北京市平原区地下水与北京地区大气降水中的δD－δ18O关系，发现地下水中的δD、δ18O平均值明显低于大气降水中的δD、δ18O值，地下水中的δD－δ18O线性斜率亦小于大气降水线。据此，作者得出该区域地下水主要来源于大气降水的入渗补给，并认为地下水在补给过程中经历了不同程度的蒸发作用影响。Chenetal．（2014）在地下水系统的研究中，除分析D和18O同位素外，还增加了37Cl和81Br的指标，用于更为准确的判断地下水的补给来源，以及揭示地下水形成初期所经历的地球化学演化过程。δ37Cl和δ81Br同位素组成的变化可对一些物理过程如蒸发、稀释、离子交换等起到指示作用，蒸发作用使样品中δ37Cl和δ81Br值升高，而海水稀释则使δ37Cl和δ81Br值降低，其中δ81Br的变化幅度更为显著。通过分析中国北方某地区地下水中δ37Cl－δ81Br相互关系以及δ37Cl和δ81Br与TDS之间的关系，Chenetal．（2014）准确区分了经历蒸发作用与海水稀释的两个地下水演化系统，如图2所示。图中可见，冀中地下水系统经历的蒸发作用明显，而黄骅地下水系统则主要经历了海水的稀释作用。

2地下水咸化

海滨地区地下水超采引发海水入侵灾害造成地下水咸化，在干旱半干旱地区尤为严重。在葡萄牙的大西洋海岸，从北部的Aveiro到南部的Algarve，都发生了因超采引起的地下水咸化灾害，并逐步向内陆延伸。我国环渤海地区由于淡水资源匮乏，地下淡水资源是居民饮用水及工农业用水的重要组成部分，地下水连年超采，引发严重的海水入侵，已经破坏了部分滨海水源地。除海水入侵以外，地下水的咸化还归因于其他过程，如蒸发浓缩过程、污水回灌、古咸水补给、表层水盐分溶解与渗滤以及水岩相互作用使矿物溶解等。很多地区地下水咸化往往是上述几个因素共同作用的结果，要区分地下水咸化的来源及主要作用过程，将是一个非常复杂的难题。环境同位素的组成特征是识别海水入侵及其他地下水咸化过程的重要工具。当地下水咸化主要是由海水入侵引起时，地下水的同位素组成（δ18O和δD）呈现出与海水一致的变化。而地下水发生盐分矿物溶解、或表层盐水渗滤导致地下水盐度增高时，地下水的δ18O和δD同位素组成则并不会发生变化（图3）。结合Ca2＋、Mg2＋、总溶解性固体等水化学特征，就可以区分地下水咸化的不同来源。图3不同咸化过程地下水同位素组成与盐度变化关系Fig．3δ18Ovssalinity：changeinisotopiccompositionofwater，ascribedtodifferentsalinizationprocessesCaryetal．（2015）通过分析地下水中溶解氧、电导率、总溶解性固体（TDS）以及Ca2＋、Mg2＋等多种离子含量，结合δ2H，δ18O，δ87Sr和δ11B等多元素同位素组成，探讨了巴西东北部重要沿海城市Recife地区地下水咸化的来源与主要过程。浅层地下水中δD和δ18O同位素分析表明咸化是由古海水汇入以及浅层地下水蒸发浓缩造成的，深层地下水中Na、B、Ca、Sr等水文地球化学特征显示有明显的咸水引入，并发生相应的离子交换。YangJilongetal．（2012）、Xueetal．（2000）通过水文地球化学与环境同位素结合分析，对我国滨海地区地下水海水入侵程度、盐分来源以及入侵机理进行了研究。研究者以大连大魏家水源地为研究对象，对地下水δD和δ18O同位素的组成进行了分析，结合Cl－浓度分布，作者认为研究区除海水入侵淡水含水层增加了地下水中的盐分外，浅层地下水的蒸发也对地下水中盐分的累积起到了重要作用。根据不同水体中δ34S－δO4、δ13C－HCO3等同位素特征，结合水化学成分（如SO42－、Cl－）分析认为，研究区微咸水和咸水并不是地下水淡水和海水机械混合而成，而是在混合作用基础上还发生了如石膏、碳酸盐岩的溶解和沉淀等地球化学作用。通过对环境稳定同位素（δ2H、δ18O和δ13C）和放射性同位素（3H和14C）进行分析，结合地球化学数据，Carreiraetal．（2014）识别出葡萄牙内陆地区地下水咸化的主要来源包括：海水入侵、深层盐水稀释、以及浅层灌溉水的蒸发。研究区大部分地下水的δD、δ18O值均位于全球降水线上或在附近，说明当地地下水主要来自降水补给。在近海地区，地下水Cl－浓度升高，电导率升高，体现出与海水混合、盐分溶解的影响。利用放射性C同位素、环境稳定同位素和水文地球化学资料，便可从多种途径解释地下水盐分升高的来源，甚至区分古海洋水和现代海水的入侵比例。而近代人为活动如对地下水超采、采用污水灌溉等，已成为仅次于海水入侵引发地下水盐化、地下水水质退化的过程。采用Cl离子与δ18O的关系作为指示地下水蒸发浓缩程度的一个经典常用指标，可以指示污水回灌引起的盐分变化。

3地下水污染

自古代以来地下水水质就与人类活动息息相关，随着近现代工业化不断发展，人类对地下水资源需求量增大，地下水位不断下降，取水井深不断增加，地下水污染逐步显现（图4）。其中，农业面源污染、城市生活污水及工业固体废物处置是造成地下水有机与无机污染的主要人为活动（Edmunds，2009），也是目前研究者重点关注的研究领域。近50年来，为了应对人口增长对粮食的需求，以地下水灌溉为前提的农业生产活动，如印度等国家为提高粮食产量提出的“绿色革命”，造成了地下水位的持续严重下降（Perrinetal．，2011）。在我国，单位耕地面积化肥及农药用量分别为世界平均水平的2．8倍和3倍，大量化肥和农药通过土壤渗透等方式污染地下水；部分地区长期利用污水灌溉，对农田及地下水环境构成危害，农业区地下水氨氮、硝酸盐氮、亚硝酸盐氮超标和有机污染日益严重?。人口急剧增长和城市规模扩大使生活污水的排放量不断增加，而废污水处理设施建设相对滞后，大量废污水未经处理或者未处理完全即排放到环境中，成为地下水污染的重灾区?。我国大部分农村地区的生活垃圾仍处在随意丢弃的阶段，城市地区多处非正规垃圾填埋场几乎没有防渗措施，垃圾渗滤液严重威胁地下水环境安全。工业固体废物的不当处置会造成渗漏污染地下水，石油化工行业勘探、开采及生产等活动显著影响地下水水质，工业企业通过渗井、渗坑和裂隙排放、倾倒工业废水，造成地下水污染。当前，我国相当部分地下水面临严重污染，部分地区地下水污染程度仍在不断加重?。当前及未来形势下，人类需要识别地下水污染的来源，追踪地下水污染物的迁移转化行为，了解地下水污染物的消减机制，为地下水资源的再生及可持续利用提供支持。

3．1硝酸盐污染

硝酸盐是地下水中最为普遍的一类污染，主要与农业上施用氮肥等活动、垃圾集中处理、工业废水排放、动物养殖等活动相关。不同来源的硝酸盐显示出不同的N、O同位素比值特征。因此，通过分析地下水中硝酸盐的δ15N与δ18O值，可以判断地下水中硝酸盐污染的主要来源。结合水文地球化学数据，还可对硝酸盐污染物的生物地球化学转化过程进行评价。研究资料显示，工业化肥的δ15N－NO3一般在－9．2‰～＋14．5‰之间，而动物粪肥的δ15N－NO3一般在10‰～20‰之间，且δ18O－NO3普遍低于15‰。Matitatos（2016）分析了希腊中部Asopos盆地24孔井水中硝酸盐的同位素，结果表明，δ15N－NO3位于－9．2‰～＋14．5‰之间，平均5．4±1．2‰（n＝24）；δ18O－NO3位于－2．6‰～＋13．8‰之间，平均2．5±1．5‰（n＝24）。结合十项水文地球化学指标的分析（电导率，Mg2＋，Cl－，SO2－4，NO－3，TotalOrganicCarbon，K＋，As，SiO2andZn），Matitatos（2016）推断Asopos盆地研究区地下水硝酸盐污染主要来自城市和工业废污水。地下水硝酸盐的生物地球化学转化过程，包括硝化作用与反硝化作用，从N、O的同位素比值变化上有所反映。好氧条件下的硝化过程中，14N发生富集而15N贫化，δ18O－NO3值介于＜－5‰到＋15‰之间。厌氧条件下，NH4＋迅速完成硝化反应，生成富集15N的硝酸盐产物。地下水硝酸盐的硝化速率受含水层岩石组成的影响，水稻田的灌溉补给和反硝化作用可显著降低地下水硝酸盐浓度（Chaeetal．，2009）。

3．2硫酸盐污染

地下水中NO3－富集，会促进沉积岩含水层中的硫铁矿发生氧化，进而使地下水硫酸盐浓度升高。硫酸盐是地下水中普遍存在的一类化合物，来源于多种人为源和自然源，包括土壤施用的农业化学品淋滤、酸雨、石灰岩含水层中硫化铁矿物的氧化与溶解等。饮用水中硫酸盐含量过高，还会影响到水的硬度和口感。不同来源的硫酸盐δ34S和δ18O值表现不同，硫铁矿氧化生成的硫酸盐化合物具有δ34S和δ18O极度贫化的特征，而未遭受人为污染的深层水显示出与前工业化时代降水一致的δ34S富集的特征。在区域尺度上多个含水层交界的地下水系统中，研究者利用硫酸盐的δ34S和δ18O同位素指标作为硫酸盐的物理过程和生物地球化学过程的指示物。为探究地下水中硫酸盐的人为源与自然源（硫铁矿氧化）组成关系，Moncaster等（2000）通过一个简单的二维模型模拟了理想状态下石灰岩含水层中硫酸盐的不同来源关系（式1）。假设在这个理想系统中，硫酸盐无转化无沉淀，则：Cg·δ34S（SO4）g＝Ca·δ34S（SO4）a＋Cp·δ34S（SO4）p，（1）其中，C：浓度；δ34S（SO4）：硫酸盐S同位素组成；g：地下水总硫酸盐；a：人为源硫酸盐；p：硫铁矿氧化硫酸盐；由于：Cg＝Ca＋Cp，则：δ34S（SO4）g＝（n）（δ34S（SO4）a）＋（1－n）（δ34S（SO4）p），其中，n＝人为源硫酸盐的比例。利用上述模型，Moncaster等（2000）计算得到在LincolnshireLimestone含水层地下水约有66％～88％的硫酸盐来自人为源（图5），印证了当地浅层地下水主要是遭受污染的现代水的说法。

3．3微量有机污染

在我国，地下水有机污染研究起步较晚，但已在一些地区发生了严重的地下水有机污染事件，持续发展的高灵敏度和高选择性分析测试技术使得地下水中的新型微量污染物得以不断被检出。当前，各类化学品通过工业废水、矿山等点源污染和土地施用化肥、农药等面源污染进入到地下水中，地下水的有机污染已引起越来越多的关注。地下水污染研究已从无机污染转向有机污染，微量有机污染上升为地下水环境保护领域的首要问题。研究普遍认为，地下水中的有机污染与畜牧养殖、农业化肥与农药使用等人类活动相关。进入到地下水中的污染物在下渗过程中会通过土壤吸附、生物降解、稀释等自然作用消减，但一些污染物也有可能在地下水中富集，或生成更顽固的中间产物。此外，污水处理厂排放的废水及地下水污水回灌也给地下水系统带来大量有机污染。相较城市建设的进程，很多污水处理设施的建设明显落后，部分未达标处理的废污水排入地下水，造成地下水有机污染加重。图6总结了地下水中有机污染的主要来源与迁移途径。可以看到，地下水系统面临来自人类活动的多重污染。地下水中的微量有机污染物的含量及迁移转化等行为，与化合物的水溶解度S、辛醇－水分配系数logKow、有机碳－水分配系数logKoc等物理化学特征密切相关。水溶解度高、logKow高的化合物倾向在地下水中富集，如2环、3环和4环多环芳烃（logKow＜5）相较5环和6环（logKow＞6）多环芳烃在地下水中的检出率明显较高。此外，含水层的地质条件、水文地球化学特征也是影响地下水中微量有机污染物富集的关键因素。非承压含水层及地下水滞留时间短的含水层，如卡斯特含水层和浅层冲击含水层，通常微量有机污染物的含量较高。硝酸盐、硫酸盐是地下水人为污染的重要指标，人为活动的影响较多的地方大部分显示出地下水中NO3－、SO42－离子浓度较高的特征，NO3－、SO42－离子浓度结合δ15N－NO3、δ18O－NO3和δ34S－SO4、δ18O－SO4同位素特征分析，可进一步识别出地下水中不同有机污染物的来源及贡献。应用水文地球化学分析与稳定同位素特征相结合的手段，探寻地下水有机污染物的来源及转化，在有工厂污水排放、畜禽养殖、污水回灌等多种人类活动混合的复杂区域，显得更为有效。GuoHuamingetal．（2001）选择我国南阳油田作为研究区，根据近似地下水流线方向地下水中总油质量浓度和水化学分析结果，发现有机物污染严重的地方地下水总油质量浓度就高。由于硫酸盐与总油质量浓度之间的变化关系明显，作者认为硫酸盐可作为地下水有机污染的地球化学标志物。Estevezetal．（2016）对位于西班牙某高尔夫球场地下水中的微量有机污染物进行了分析，包括一些优先控制的微量有机污染物（多环芳烃、有机氯农药等）以及典型新型持久性有机污染物（药物）的含量情况，同时分析了地下水中δ15N－NO3、δ18O－NO3和δ34S－SO4、δ18O－SO4同位素。作者发现污染物的含量与地下水的水文地质条件、稳定同位素特征之间均存在明显的相关关系。位于补给区域的井水中污染物含量以及δ15N－NO3同位素指标均处于较低水平；而用于灌溉的再生水中的硝酸盐、六氯苯、毒死蜱等有机污染物浓度δ15N－NO3、δ34S－SO4同位素明显较高。因此，在研究地下水中的有机污染物时，可以根据研究区的水文地质特征及稳定同位素特征选择适合的监测井。Sassineetal．（2015）首次使用三嗪类农药（阿特拉津、西玛津及其降解产物）作为农业活动污染的指示物，结合Na＋、K＋、Cl－、NO32－等水文地球化学指标，及δ18O、δD、87Sr／86Sr等同位素特征分析，对法国某地浅层冲击含水层的补给水源进行了识别。经主成分分析证实，这种多参数研究手段可以应用于较大尺度上地下水补给的来源以及地下水质量的管理研究。

4地下水资源管理

位于多个地区交界的含水层地下水资源管理需要精确而又详细的含水层边界与补给水源资料，对于地热资源这种十分宝贵的综合性矿产资源尤其如此。Pannonian盆地是欧洲最大的内陆盆地，横跨匈牙利、罗马尼亚、塞尔维亚等八个国家和地区，随着各国对地下水资源的需求不断加大，建立一个共同的地下水与地热资源的管理方案十分必要。借助于Cl－、NO3－、NO2－、SO42－等离子及元素分析，以及δ18O、δ2H和3H、14C同位素分析，Szocsetal．（2013）尝试对斯洛文尼亚东北－匈牙利西南部的跨界含水层进行描述。作者发现在斯洛文尼亚与匈牙利之间的地热资源确实存在跨界传输，两侧的地下水均为Na－HCO3型、中度矿化，补给水源均来自大气降水，地下水从斯洛文尼亚流向匈牙利方向。在Lendava－Szolnok附近的含水层地下水类型虽然接近，却相对破碎且没有传输关系（图7）。通过14C测年监测，斯洛文尼亚一侧的地下水存在年代更古老的水源补给。作者认为地下水的地球化学组分变化可以提示补给路径与水源的变化，δ18O、δ2H、δ13C等同位素的监测可以帮助获知地热资源的传输机制，这些信息对于地下水资源的适度开采和科学管理十分重要。在澳大利亚的LatrobeValley，煤矿开采、页岩气开采、农业活动、居民生活用水等对地下水资源需求巨大，近30年来地下水位下降严重。为探讨含水层之间的水力联系以及了解地下水滞留时间，评价LatrobeValley地区地下水资源的可持续性，Hofmannetal．（2013）分析了地下水中的水文地球化学指标，包括Ca2＋、K＋、Mg2＋、Cl－等，以及稳定同位素信息，δ18O、δ2H等，采用3H、14C同位素测定地下水的年龄，建立了地下水在不同含水层之间运移与交换的概念模型。研究区煤矿和页岩气开采使地下水流向发生了改变，不同含水层之间的主要离子、稳定同位素特征、87Sr／86Sr等特征均比较接近，但14C的分布不一致，说明各含水层在水平和垂向上都发生了混合，不可再生的古地下水向第三纪到第四纪含水层作出了补给。为保障当地地下水资源的再生能力和可持续利用，必须对煤矿和页岩气开采采取规范和限制措施。同样，Warneretal．（2013）研究了美国Fayetteville地区非常规天然气开采对地下水资源的影响，利用多个地球化学指标、CH4及其C同位素δ13C－CH4，以及其他多种同位素特征的分析结果，并未得到浅层地下水质量退化与天然气开采存在相关关系的结论。上述研究结果有助于解决竞争性用水的问题，为区域性地下水资源管理提供支持，而这样的结论单纯通过地下水位分析是不能得到的。

5讨论

5．1地下水水质评价

地下水资源作为干旱半干旱地区人们生活、生产活动的主要水源，在水质和水量上都受到来自人口增长和气候变化的威胁。随着人口增长及粮食产量提高，地下水资源的需求量不断增加，多个地区地下水超采严重，地下水位持续下降。各类工业废水、矿山开采产生的固体废物以及油气开采等活动中的大量深井，不但使各类有机和无机污染物源源不断的进入地下水，还从水文地质环境上改变了地下水的流向及汇流路径，地下水水质退化趋势明显。应用水文地球化学方法与环境同位素方法结合研究地下水系统，不仅可以识别地下水的水化学特征、水化学成分及水质的演化过程，还可以追溯污染物的来源，区分自然源和人为源的特征，描绘跨界含水层间的源汇关系，为地下水资源的合理开发和利用提供科学依据。当前，地下水水质评价仍以硝酸盐、铁、锰等无机指标为主，我国至今仍沿用的《地下水质量标准GB／T14848－93》，由原国家环保总局于1994年，地下水质量评价体系共包含39项指标，其中的微量有机污染物指标仅有六六六和滴滴涕2项。然而地下水的有机污染一直存在，且随着工业化发展有不断加重的趋势。日益先进的检测技术使得更多微量有机污染物被检出，地下水微量有机污染的研究进入蓬勃发展的阶段。2005年，国土资源部启动全国地下水污染调查评价工作，地下水微量有机污染物调查指标大幅增加至39项，包括卤代烃15项，氯代苯5项，单环芳烃8项，有机氯农药11项，其中检出36项。随着城市化进程的加快，工业污染和农业污染大幅增加，大量未被列入地下水质量监控的新型微量有机污染物进入到地下水环境中，对生态环境和人体健康造成潜在威胁。今后，水文地球化学与同位素相结合的分析手段将在地下水中微量有机污染物的来源、迁移和转化研究中发挥重要作用，为完善地下水质量评价体系提供支撑。此外，污染物在进入到地下水环境的过程中会经历物理、化学、生物等过程，发生吸附、稀释、降解及转化，一部分生成更为顽固的中间产物。目前，对地下水微量有机污染的中间产物的研究还未展开，在今后应考虑加大研究力度。

5．2地下水资源管理

地下水资源管理是在充分了解地下水资源和开发利用状况及动态的前提下，运用行政、法律、经济、技术等手段，对地下水开发、利用和保护实施组织、协调、监督，实现地下水资源可持续利用和生态环境的有效保护（WenDongguang，2002）。水文地球化学方法在了解地下水的水化学特征、查明地下水的补给、径流与排泄以及阐明地下水成因及资源的性质上卓有成效，环境同位素技术在研究地下水补给和可更新性、追踪地下水的污染方面，是当前国内外较为新颖的方法之一。将水文地球化学方法与同位素方法结合，研究者能够把大气水－地表水－地下水视为统一的“系统”，进而定量研究其转化关系，为地下水资源管理提供科学支撑。目前许多国家已将水文地球化学方法与同位素方法列为地下水资源调查中的常规方法。水文地球化学指标除了测定地下水中常规的离子，即K＋、Ca2＋、Na＋、Mg2＋、HCO3－、Cl－、NO3－、SO42－及总溶解固体TDS等外，还包括Fe2＋、Mn2＋、F－、CO32－等离子，根据含水层情况而定。同位素指标方面，应用氢氧稳定同位素确定地下水的起源与形成条件，应用氘、14C测定地下水年龄，追踪地下水运动，确定含水层参数，应用34S研究地下水中硫酸盐的来源，分析地下水的迁移过程，应用11B／10B研究卤水成因等方面都有重要进展。地下水资源的保护目标，不仅包括水质，使其不受人类社会经济活动的污染，还要保护水量的可持续利用。新时期的地下水资源保护应把提高地下水资源保障能力、改善人民群众的饮水质量和生存环境质量、保护生态、减轻或避免地下水不合理利用产生的地质灾害等放在重要位置，实现从重开发、轻保护到保护与开发利用并重的战略转变，加强水源保护，减少人为水灾，促进人水和谐。

6结论

地下水资源是人类十分宝贵的战略资源，地下水资源的更新和可持续利用是关系到国计民生的重大问题。为科学解决这一问题，必须要加强对地下水系统特征的认识。从国内外现有研究成果来看，水文地球化学方法结合同位素方法是认识地下水资源属性、划分地下水系统的有效方法。大量研究工作表明，人类活动已成为控制某些地区地下水环境演化的主导力量，地下水的水质及水资源量都与人类的活动强度直接相关。地下水污染研究已从无机污染转向有机污染，微量有机污染上升为地下水环境保护领域的首要问题。应用水文地球化学方法与同位素方法结合，能够准确地描述描述地下水系统中各类污染物的来源、径流及排泄，能够科学地认识地球系统的自然行为与人类扰动的影响，在更广阔的视野和可持续发展的战略思想上去发展水文地质学科。

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中华人民共和国环境保护部，1994．地下水质量标准GB／T14848－93，中华人民共和国国家标准．

篇5

一、总体要求

深入贯彻生态文明思想和中央经济工作会议、农村工作会议精神，认真落实省、市有关工作部署，推动实施《中华人民共和国土壤污染防治法》，坚持保护优先、预防为主、风险管控、系统治理，突出精准治污、科学治污、依法治污，严格落实“党政同责、一岗双责”“属地负责、部门有责”，全面加强土壤、地下水污染防治和农村污染治理工作，持续改善土壤环境质量，切实补齐农村生活污水无害化处理这一突出短板；深入推进农村黑臭水体治理，为实施乡村振兴战略和打赢污染防治攻坚战奠定坚实基础。

二、基本原则

1.坚持保护优先，源头治理。加强空间布局管控，严格环境准入管理，切断污染物进入土壤、地下水环境的途径。强化农村环境整治与乡村生态文明建设有机融合，推进农业生产清洁化、产业模式生态化。

2.坚持预防为主，分类管控。强化源头防控，防止新增土壤污染。巩固提升耕地分类管理成效，严格管控建设用地土壤污染风险。以减量化、无害化、资源化为原则，坚持分类施策，加强农村生活污水无害化处理同农村厕所改造的衔接，大力提升农村生活污水无害化处理能力，持续推进农村生活污水治理工作。加快推进县城污水处理厂、慈峪镇污水处理厂邻近村庄生活污水网管铺设工作，大力提升农村生活污水处理能力。

3.坚持问题导向，精准施策。围绕重点问题、重点区域、重点行业和污染物，聚焦突出环境问题，因地制宜制定差异化土壤、地下水与农业农村生态环境保护措施，分类施策、分阶段整治。加大执法监管和督导检查力度，防止新增污染。

4.坚持属地治理，协同防控。严格落实“党政同责、一岗双责”“属地负责、部门有责”，建立政府主导、市场驱动、企业担责、公众参与的污染防治体系。打通地上和地下、城市和农村，协同水、气、固体废物污染治理，系统实施生态修复与环境治理。

三、主要目标

2021年，落实保护优先措施，强化土壤污染源头防控，严格农用地、建设用地土壤环境风险管控，巩固提升受污染耕地和污染地块安全利用成果，全县土壤环境质量总体保持稳定。受污染耕地持续实现安全利用，耕地土壤环境质量总体保持稳定。严格建设用地准入管理，坚决杜绝违规再开发利用。建立健全危险废物智能监控体系。完成5个村庄的农村生活污水治理工作，突出具备条件乡镇实行管网归集和终端无害化处理，注重中水再利用，提升农村生活污水无害化处理能力，完成农村黑臭水体排查整治工作，实现动态清零。

四、重点任务

（一）加强土壤环境调查监测

1.配合省市开展非重点行业企业用地土壤污染状况调查。根据省市工作安排，配合调查单位做好我县相关行业企业用地土壤污染状况调查，进一步摸清相关非重点行业企业土壤污染状况及分布，为非重点行业企业用地土壤污染防治和风险管控提供依据。（县生态环境分局牵头，自然资源和规划局、发改局配合）

2.强化土壤环境质量监测。配合开展国控、省控土壤环境质量例行监测和省控耕地土壤监测。按照年度生态环境监测方案和有关文件要求，组织对全县土壤污染重点监管单位、工业园区和污水集中处理设施、固体废物处置设施周边土壤开展监督性监测，并按时上报监测结果。对监测发现的土壤超标情况，组织开展溯源排查，查明原因并及时阻断污染源。（县生态环境分局、农业农村局按职责分工负责）

3.加强重点区域耕地土壤环境质量监测。建立并完善省市县三级耕地土壤和农产品质量安全检测制度，及时掌握受污染耕地农作物种植和耕地土壤环境质量动态变化情况，根据县区内受污染耕地面积、污染类型和程度，设立监测点位，为安全利用和治理修复效果评价提供依据。加强超标农产品收购、收回等环节监管，禁止超标农产品进入市场。继续开展农田灌溉水质监测，加强监督检查，防止未经处理或达不到农田灌溉水质标准的废（污）水进入农田灌溉系统。（县农业农村局、生态环境分局、市场监督管理局、发改局按职责分工负责，自然资源和规划局等配合）

（二）严防新增土壤污染

4.加强耕地污染源头防控。深化农业面源污染治理，继续推进化肥农药减量化，制定实施化肥农药使用量零增长方案，全县主要农作物化肥农药使用量实现零增长。畜禽规模养殖场粪污处理设施装备配套率100%，畜禽粪污综合利用率达到90%。全县秸秆综合利用率达到97%以上，农膜回收率达到90%以上，按照上级要求开展农药包装废弃物回收处理工作。持续开展耕地周边涉重金属行业企业污染源排查整治，强化耕地土壤污染源头防控。（县农业农村局、市场监督管理局、生态环境分局按职责分工负责）

5.强化重点监管单位监管。监督全县土壤污染重点监管企业严格按照《土壤法》落实相关责任义务，严格控制有毒有害物质排放，开展土壤污染隐患排查、制定自行监测方案并开展自行监测。对企业自行监测、隐患排查以及执法监督检查中发现的土壤和地下水污染问题，督促企业制定整改方案和台账，并及时采取措施消除污染隐患。加强企业拆除活动污染防治现场检查，督促企业落实拆除活动污染防治措施。（县生态环境分局牵头，发改局、应急管理局按职责分工负责）

6.统筹推进固体废物污染防治。推动工业固废综合利用，促进工业固废减量化、资源化。加强塑料污染防控，开展专项治理，强化对生产、使用、销售塑料制品单位的监督检查，有序禁止限制部分塑料制品生活、销售、使用，稳中有序治理塑料污染。积极争取上级资金，支持固体废物综合利用项目建设，提高大宗固体废物综合利用效率和水平，加快补齐危险废物处理短板。（县发改局、生态环境分局、市场监督管理局、住建局、农业农村局等按职责分工负责）

7.强化危险废物监管。积极推进危险废物环境监管智能监控体系建设，提升危险废物智能化监管水平，督导企业主动在河北省固体废物动态信息管理平台申报危险废物相关信息，确保全县涉危险废物工业企业应纳尽纳，实现有效监管。组织开展危险废物环境隐患专项排查整治，全面查清涉危单位生产经营重点环节、重点场所环境风险隐患。强化“一长三员”网格管理机制，统筹区域危险废物利用处置能力建设。持续保持高压态势，严厉打击危险废物非法转移、排放、倾倒和处理处置等违法犯罪行为。（县生态环境分局牵头，卫健委、公安局、交通局等配合）

（三）巩固提升耕地分类管理

8.加强耕地土壤环境质量类别清单管理。加强部门信息共享，根据土地用途变更、农用地土壤污染状况深度调查、加密调查等成果以及受污染耕地安全利用和严格管控效果，结合实际，进一步精准识别受污染耕地面积、分布等。不鼓励曾用于生产、使用、贮存、回收、处置有毒有害物质的工矿用地复垦为耕地；确需复垦为耕地的，应确保农用地管控标准之外的特征污染物不超过所在地土壤环境背景值，并依法进行分类管理。（县农业农村局、自然资源和规划局、生态环境分局按职责分工负责）

9.持续强化农用地土壤污染风险管控。结合当地主要农产品品种和种植习惯，在安全利用类耕地采取农艺调控、低积累品种替代、轮作间作等措施，保证每季作物都得到管控。巩固严格管控类耕地治理成果，落实种植结构调整、休耕、退耕还林等措施。加强特定农产品严格管控区管理，严禁种植特定食用农产品和饲草。建立完善特定农产品严格管控区动态管理制度，为动态更新提供依据。（县农业农村局牵头，县生态环境分局、自然资源和规划局配合）

（四）严格建设用地土壤污染风险管控

10.开展建设用地土壤污染状况排查。组织开展关闭、搬迁、腾退工业企业用地全面梳理排查，依据《污染地块土壤环境管理办法（试行）》有关要求，动态更新疑似污染地块名单、污染地块名录。对列入疑似污染地块名单的地块，督促土地使用权人6个月内开展土壤污染状况调查；对确定的污染地块，督促指导土壤污染责任人、土地使用权人及时开展土壤污染状况调查评估。（县生态环境分局、自然资源和规划局、发改局等按职责分工负责）

11.组织开展建设用地风险调查评估。土壤污染状况普查、详查、监测、现场检查等表明有土壤污染风险的建设用地地块，督促土地使用权人开展土壤污染状况调查；用途变更为住宅、公共管理与公共服务用地的，变更前要开展土壤污染状况调查。按照省市文件要求，对重点行业企业用地调查中，查明的高风险地块开展调查和风险评估。严格对建设用地土壤污染状况调查报告、风险评估、治理修复的监督管理。（县生态环境分局牵头，自然资源和规划局、住建局、发改局、审批局等配合）

12.严格污染地块准入管理。加快推进国土空间规划编制工作，自然资源和规划局在编制国土空间规划时，要优化主体功能布局，明确用途分区，合理安排城市产业用地。列入建设用地土壤污染风险管控和修复名录的地块，不得作为住宅、公共管理与公共服务用地；未达到土壤污染风险管控、修复目标的地块，禁止开工建设任何与风险管控、修复无关的项目，不得批准环境影响评价技术文件、建设工程规划许可证等事项。依法应当开展土壤污染状况调查或风险评估而未开展或尚未完成调查评估的土壤污染风险不明地块，不得进入用地程序。（县自然资源和规划局牵头，生态环境分局、行政审批局等配合）

13.抓好建设用地风险管控。认真落实产业政策，严把项目准入关，严格控制涉重金属企业新、改、扩建。在涉疑似污染地块或污染地块的土地征收、收回、收购环节，严格执行相关规定，及时查询相关地块土壤环境质量状况。涉及疑似污染地块或污染地块的，要记录查询日期和地块土壤环境质量状况结果，并征求生态环境部门意见，取得生态环境部门书面回复。对涉及疑似污染地块、污染地块以及用途变更为住宅、公共管理与公共服务用地的地块，在土地规划、土地收回收购、供地、改变用途、开工建设等环节，实行严格的准入管理，防止未按要求进行调查评估、风险管控不到位、治理修复不符合相关要求的污染地块被开发利用，切实保障人居环境安全。（县自然资源和规划局、生态环境分局、发改局、行政审批局按职责分工负责）

（五）强化监管和保障能力建设

14.提升土壤执法监管能力。提升土壤环境管理人员业务素质和能力水平。进一步强化对土壤污染重点监管单位、建设用地土壤污染风险管控和修复活动各个环节的监管，实现实时监管、动态监管、智慧化监管，全面提升土壤环境执法能力。（县生态环境分局、自然资源和规划局、农业农村局等部门按职责分工负责）

（六）深入实施农村生活污水无害化处理工程及农村黑臭水体整治

15.加强集中式污水处理设施建设。对乡镇所在地、中心村等规模较大、人口集中、具备完整上下水管道的村庄，实施污水收集管网和集中处理设施统筹建设，实现厕所粪污与生活灰水一体化处理与资源化利用。邻近村庄可采用联合共建方式建设污水处理站，实现生活污水相对集中无害化处理。鼓励污水处理达标后用于绿化、街道冲洗、农田灌溉和景观用水。相关部门和乡镇加强对已建成的农村生活污水集中处理设施的运行维护和管理，确保正常运行，达标排放。（县生态环境分局、农业农村局按职责分工负责）

16.统筹厕所粪污无害化集中处理和生活灰水有效管控。对规模较小、实行单坑或其他形式卫生厕所改造的村庄，或不具备管网收集条件的村庄，统一实施厕所粪污无害化集中处理和生活灰水有效管控。根据人口规模和实际产生粪污量、处理覆盖范围等情况，统筹建立区域性厕所粪污无害化集中处理站,或利用已有沼气工程进行集中处理，集中粪污无害化处理设施出水达到农田灌溉标准后可直接用于农田灌溉。制定农村生活灰水收集回用等有效管控措施，通过冲厕、庭院绿化等原位消纳方式，或联户建立集中生态化处理设施处理后中水回用，实现生活污水源头减量、无害化处理。（县农业农村局、生态环境分局按职责分工负责）

17.推进山区村庄生活污水分散治理。对居住分散、粪污不易集中处理的山区边远村,可采取户用化粪池、沼气池等进行分散治理，建设污水储存罐用于冬季储存，结合农业化肥减量增效、水肥一体化等,引导林果种植、农业合作社、家庭农场等现代农业经营主体将治理后的污水作为有机肥水使用,实现无害化处理、资源化利用。（县农业农村局、生态环境分局按职责分工负责）

18.开展农村黑臭水体整治及管控。组织对行政村内村民主要聚集区向外延伸1000米范围内、乡级以上公路两侧200米范围内的河、塘、沟渠(不含城乡结合部或县城建成区)，其他行政村区域范围内的河、坑、塘、沟渠等进行拉网式摸底排查，划分排查责任区，建立排查责任清单，逐条纳入黑臭水体清单台帐。对排查发现的农村黑臭水体要查明污染来源，通过控源截污、清淤疏浚、水体净化等综合措施逐条明确治理方法和途径，完成治理。（县生态环境分局、农业农村局、水利局、各乡镇按职责分工负责）

（七）稳步推进地下水污染防治

19.配合做好地下水污染防治分区划分。按照工作安排配合省市做好地下水污染防治分区划分工作，提出分区防治建议，确保分区划分工作圆满完成。（县生态环境分局牵头）

五、保障措施

一是强化属地治理。各乡镇政府及相关部门要提高政治站位，按照省、市、县土壤污染防治工作部署，切实担负起保护土壤、地下水和农村生态环境保护的政治责任和法律责任，按照职责严格落实主体管理责任，确保完成各项任务目标。

二是强化协调联动。县生态环境分局、农业农村局、自然资源和规划局、粮食和物资储备等部门的信息共享，打通沟通渠道，完善各级政府部门间的信息互通、联动监管机制。成立农村生活污水无害化处理工作专班，定期召开会商会议，建立协调机制。县生态环境局牵头负责农村生活污水无害化处理的监督指导、考核检查及日常工作；县农业农村局主要负责厕所粪污无害化处理的监督指导和考核检查等工作。

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关键词：明挖隧道; 水文地质环境; 水污染; 地面沉降; 地面塌陷

中图分类号： U45 文献标识码： A

拟建的鼎湖山二号隧道（图1）位于肇庆市鼎湖区坑口街道办迪村境内，周边为肇庆市鼎湖规划区鼎湖国家级风景区，地面建筑物密集，线路南西227º展布，行三茂铁路，相距约15～35m。设计拟采用浅埋明挖隧道。

明挖隧道的水文地质问题，是一个复杂的水文、环境地质问题，它关系到隧道方案的工程设计、施工条件、工程造价、养护条件和运营安全。

为了减少或遇免因修建隧道引发地质灾害，保护生态环境，对新建隧道进行水文地质专题评价十分必要。

图1鼎湖山二号隧道平面示意图

1地质环境

1.1、地形地貌

拟建的鼎湖山二号隧道区属沟谷与山前平原地貌。地形平缓开阔，在YK34+020～YK34+880段密集分布有地面建筑物，如学校、商铺、民房及铁路道路等，地面标高10.8～14.80m，相对高差4.00m。在YK34+300下穿近垂直线路的上山路，在YK34+350下穿由北西向南东的河流，河底标高约8.8m；在K34+885～K35+036段下穿鱼塘，在K35+145下穿由北往南流的河流，河底标高约12.4m；之后线路沿丘前坡脚展布，地形波状起伏，鱼塘、冲沟水系等发育，水流总体自鼎湖山往下游排泄，即由隧道右侧向左侧流，总体自西向东，但在K34+500右220米附近分叉出一由北往南的支流。

场地两面环山，位于水文地质单元的补给区。场区地形起伏不大，周边山体海拔标高186.4～100m，其最高点位于区内北部的塘峨岭，最大相对高差177m，属构造～剥蚀侵蚀地貌。山坡坡度20～30°，总的地势是北西高，向南东逐渐降低，略呈环状。

1.2、地层岩性

根据野外地质调查、钻探资料，隧址区内上覆盖土层为素填土，冲积淤泥质粉质粘土、粉质粘土、砂类土、卵石土及坡残积粉质粘土、碎石土，沿山前平原和山间谷地分布，厚度变化大；下伏基岩为燕山期第三期（γ52（3））花岗岩、石炭系下统岩关阶（C1y）灰岩、泥盆系中统老虎坳组（D2l）及泥盆系中下统桂头群上亚群（D1-2gtb）粉砂岩。

1.3、气象

场地属南亚热带季风气候。受南亚热带季风影响，冬半年盛行东北季风，天气较为干冷，夏半年盛行西南和东南季风，高温多雨。由于北回归线横贯中部和地理环境影响，境内丘陵、盆地、谷地、台地纵横交错，地形复杂，形成多样化的气候。年内夏稍热、冬偶寒。年平均气温为22.2℃，以7月最热，月平均气温28.8℃，极端最高气温38.7℃，日最高气温≥35℃的日数为14天。1月最冷，月平均气温13.7℃，极端最低气温-1.0℃。气温日较差不大，即使是年内最大的12月，也仅8.7℃，最小的4月为6.1℃。

年雨量有1649mm，在雨季的4～9月集中了80%，其间又以5～8月为多，都在230～260mm。年降水日数156天，83%集中在2～9月，5～6月最多，约占各月日数的三分之二。10月至次年1月最少，各月平均不超过10天。年暴雨日数(≥50mm)5.3天，雨季期间集中了92%。一日最大降水量216.3mm，出现在台风季节的9月。年平均相对湿度80%，亦以5～6月最大，达85%；10月至次年1月最小，接近75%。雾日很少，年平均仅3天。一年之中，各月均有雷暴记录，6、7月有近18天雷暴日，几乎和大陆上多雷区的雷州半岛相近。

年日照时数1748小时，较集中在夏、秋季的7～10月，各月在190～210 小时，2～4月最少，月平均仅64～78小时。年日照百分率39%，7～11月，月平均都超过50%，3～4月最低，仅20%左右。

年平均风速1.6m/s，年大风日数约3天。终年盛行偏东风，年内各月风向有交替：大致以5～8月盛行东风，9月至次年4月转为东北风。主要是受西江河谷地形的影响，所以出现这种较为稳定的常风。

年有霜日数约4天，年结冰日不到1天。但是，在冬寒未尽的2月，却有出现过冰雹的记录。

1.4、水文

场区地表水较发育，地面冲沟、沟渠、鱼塘呈网状发育。其中：

鱼塘主要分布于在K34+885～K35+040段，塘底深度大约2-3m。

YK34+216附近分布有自北西向南东的地下暗河，暗河走向与隧道轴线大角度相交，该暗河在YK34+200左40米出露地表。经三角堰测试，枯季流量约7m3/s。

K34+380～K34+388段分布有自北西向南东的沟渠，沟渠走向与隧道轴线近正交。

K35+125～K35+150段分布有近南北向的沟渠，与隧道轴线相交呈近600夹角，流向大致呈自北向南流。河宽8～12m（勘察期间河水水位标高约12.1m）。

以上暗河或沟渠水位水量受大气降水及上游泄洪影响较大，平时主要接受周边生活污水排泄。

2水文地质环境分析及影响评价

隧道修建于地下水活跃的部位，将可能成为其四周特别是工程上部地层内的地表、地下水的汇集场所或新的排泄通道，这势必改变工程范围内的水文地质、工程地质环境，进而影响本地区的生态环境。隧道施工和运行引起两类环境问题， 即污染及生态破坏的问题和城市岩土工程引起的环境问题，它们最终可导致局部生态环境破坏，产生水污染、地面沉降、地面塌陷等环境地质问题。

2.1水文地质环境分析

基坑工程的环境水文地质分析主要指地下水水位升降引起的环境变形和地下水资源环境分析。(1) 环境变形分析

基坑降水过程中，原有基坑周围的水土应力平衡受到破坏，土体发生变形，变形达到一定程度就会危及到地下管线，道路，地面建筑的安全，严重时给工程建设带来无法估量的损失和影响。而实际过程中因地层的复杂性，沉降理论的不完善性等多方面原因，依靠纯理论分析不能准确的预测降水对环境变形的影响。为了提高环境变形预测的精度，可在群井抽水试验期间布设地表沉降点和分层沉降点来监测环境变形，进而来分析预测基坑开挖期间因降水引起的环境变形。抽水试验期间的环境变形可从下面几个方面着手分析。

1、距抽水中心不同距离的地表沉降变化趋势

通过分析距抽水中心不同距离处的沉降量，可大致了解因降水而形成的沉降漏斗大小。随着与群井抽水区域之间距离的增大，地面沉降有逐渐减小的趋势。

2、地表沉降量随抽水时间的变化趋势

通过试验期间沉降随时间的变化，推出相应的关系，为后期沉降预测服务。随着抽水时间的加长，地表沉降量逐渐增大直至趋于稳定。

3、沉降恢复速率

按目前积累的数据，在群井试验结束后，地表均有一定的回弹，回弹速率与渗透系数成正比。

(2) 地下水资源环境分析

基坑降水期间，地下水的外排量非常大，这些抽汲出的地下水均未得到有效的利用，这对日益紧缺的水资源来说是极大的浪费，同时因抽汲的地下水水质较为复杂，在外排及回灌等综合利用过程中又可能污染周边环境。建议针对不同含水层进行相应的水质分析，分析拟建基坑区外排水综合利用( 如回灌、绿化供水、工程用水) 的可行性，在经济、技术合理的条件下，节约与循环利用水资源，并达到减少污染与保护环境的目的。

2.2隧道工程对地下水环境的影响

(1) 隧道施工期间对地下水影响

隧道施工为保证开挖面的稳定，需要人工降水。大面积的人工降水将导致地下水“漏斗式”下降，使地下水的动力场和化学场发生变化，可能导致地下水的污染逐步加剧。例如由于抽水降深过大，使得局部潜水位低于承压水位，导致受污染的承压水越流补给，污染上部潜水。另外施工中为提高土体防渗透性和强度的化学注浆，可能引起地下水的化学污染，施工产生的废水如洞内漏水、废浆、施工机械漏油以及工地的生活污水，都会引起地下水污染，此外施工中的建筑垃圾，通过降水淋滤，也可能渗入地下使水质恶化。

(2) 隧道运营期间对地下水的影响

由于隧道的堵塞，地下水会在入流侧出现侧向流，或围绕隧道形成侧环流（如图2所示），必将导致迎水面地下水位抬升和背水面水位的下降。迎水面地区的地下水运动的滞缓将导致水中污染物得不到有效排解，逐渐累积，污染加剧；背水面地区地下水位的下降，导致原来在潜水位以下的土层有效应力增加，从而发生固结排水作用，可能导致不均匀沉降。

图2明挖隧道对地下水环境的影响示意图

2.3隧道工程可能引起的工程地质问题

在隧道施工之前，通过地层任一水平截面，上覆地层荷载所形成的总应力与地下水水压力和固体骨架的有效应力相平衡。在隧道施工建设后，人工降水以及水向其中的排泄都能使工程范围内地下水位降低，致使地下水的压力减小。为了维持其平衡，这部分力将转嫁到多孔介质骨架上，即增大了有效应力，从而压缩多孔介质，土层将出现固结沉降。基坑降水将形成一个降水漏斗，在此范围内，地下水位以下各个土层都会因土的固结作用而沉降。地面沉降与地下水水位下降有较好的对应关系，空间展布及形态特征相似，地面沉降中心与地下水降落漏斗中心位置一般相吻合，且保持同步发展。

降水漏斗在空间上呈漏斗状不均匀分布，故由于降水引起的地面沉降量在空间上的分布也是不均匀的，从而可能导致天然地基上的建筑物产生不均匀沉降。另外，由于土层性质的变化以及降水过程中带走了大量的土颗粒，有可能造成较大的沉降而危及建筑物的安全。因此，当其含水介质为比较松散的填土或新近沉积土，由于其固结过程尚未完成，属欠固结土，且土的结构有较大孔隙，一旦水头降低，有效应力增加，土体将会出现较大的压缩固结。其二，当降水过程中， 由于大量的细粒土的带出，使土体中出现空洞，一旦土中有效应力增加，将出现较大的地面沉降。

在隧道运行期间，由于隧道的堵塞作用，将导致迎水面地下水位抬升和背水面水位的下降。在迎水面地区，地下水位在地基压缩层范围内上升将导致地基基础承载力下降，主要是地下水带来的负摩阻力、粘土膨胀对桩基的拔力、地下水的浮托力等削弱了地基基础承载能力。而城区内大量存在的多层建筑，特别是旧有民居多采用天然地基，地基土强度的降低将导致此类建筑发生下沉，加上地基土强度的不均匀性，就可能诱发不均匀沉降，严重的可能发生裂缝、失稳以及破坏。城区的各种管线、道路都可能发生不均匀变形，严重的将可能断裂。

当地下水上升淹至基础时，可能造成建筑物地下室充水，腐蚀基础建筑材料， 从而导致基础失稳，引发地面沉降。在背水面地区，由于地下水位的下降，导致原来在潜水位以下的土层有效应力增加，从而发生固结排水作用，而固结排水的不均匀性同样引起天然地基上的建筑物产生不均匀沉降，严重的将发生不均匀变形甚至开裂、失稳等现象。在这类不均匀沉降的地段上的各类管线，同样可能因此发生变形、开裂，严重的将引发重大事故。

3治理对策建议

根据场地的水文地质环境分析，隧道的施工会造成隧道两侧水位发生变化导致水位差、地下水受到污染及水资源的流失。为此，特将治理对策建议如下：

1、可以采用透水性好的填土材料（如在两侧设置盲沟，内充填透水性好的砂卵石），以提高过水断面的渗透系数，弥补由于隧道拦截地下水造成的渗流量减小。还可通过铺设虹吸管道利用虹吸作用，使地下水保持畅通，从而避免隧道两面出现过大的水位差。

2、为减轻施工中的地下水污染情况，应尽量采用污染小的建筑材料、化学浆液。施工污水、废浆和生活污水不能随意排放，建筑垃圾应及时处理，防止其污染地下水。并可以通过修建防渗层、防渗墙或防渗帷幕等方法，以防止污染物外泄。施工完成后，应保证隧道工程的封闭性。

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关键词：流域生态治理 环境污染 经济逻辑分析

中图分类号：X52 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）02（c）-0120-01

近些年来，尽管我国的经济发展十分迅速，但面临的生态环境问题也日益严峻。流域作为地面水流的聚集区，其不仅对于生态平衡十分重要，而且对于地区经济的发展也有一定影响。而且随着人们对生态环境污染问题的关注度日益增大，国家也倡导环保和可持续发展的理念，对流域的生态治理刻不容缓。2012年，我国政府了《国务院关于实行最严格水资源管理制度的意见》（以下简称“意见”）。该意见的出台标志着我国对流域水环境的治理已经迫在眉睫，也标志着我国政府治理水环境的决心。那么，当前我国流域生态环境现状如何？流域生态治理的经济逻辑是怎样的？该如何更好地进行治理？这些都需要我们来进一步探索。下面，该文将以辽河流域为例，对其生态治理的经济逻辑进行分析。

1 辽河流域生态现状

辽河流域流经河北、内蒙古、辽宁和吉林，全长1345 km，流域面积接近22万 km2。辽河流域的上游主要是土石地区、中下游则多为沙丘，辽河东部则主要为山区丘陵地带。辽河流域周围多工业城市群，以辽宁为例，其机械、能源、建材、冶金等重工业较为发达，是我国重工业发展的领头羊。但重工业的发展必然会对水环境造成污染。据统计，辽河流域中超过65%的水域其水质都为V类或劣V类，由此不难看出，辽河流域的污染问题已非常严重。大量的工用污水和民用污水被排向辽河，这不仅降低了辽河的水质，而且还会影响城市居的饮水安全。

1.1 土壤污染

据辽河河流断面表面的检测，辽河流域土壤中的养分分布十分不均匀，氮磷的含量非常少，而钾的含量很高。而且其流域周围耕地的土壤流失问题也很普遍，许多养分含量丰富土层随着河流而流失。由于这些土层大多都很难在短时间恢复，因此这大大降低了耕地的作物产量，对地区农业经济的发展造成影响。

1.2 地表水和地下水污染

前面已经提到，辽河流域的地表水超过65%都属于低水质，其中氮磷的含量很高。而通过对辽河流域地下水的检测发现，沈阳、营口和锦州等地区的地下水硬度与标准地下水硬度相比要大1倍以上，铁岭、辽阳、鞍山、沈阳等地区的高锰酸盐严重超标，大多数城市的地下水污染都很严重，这严重威胁了城市居民的饮水安全和身体健康。

1.3 植被破坏

据调查发现，辽河流域的植被破坏问题十分严重。许多地区流域附近的森林、植被被随意开垦，这加重了流域的水土流失，对流域的生态环境平衡造成了严重破坏，不利于地区经济的发展。

2 从经济逻辑角度来分析流域的生态治理

2.1 流域生态治理的主要观点

前面已经说明，当前我国的流域污染问题十分严重，因此迫切需要来找出合适的流域生态治理办法。就目前来看，流域的生态治理主要有以下几个观点。

2.1.1 强调以政府为主导的科层治理

就目前来看，大多数学者都认为在流域的生态治理中政府应当发挥主要作用。因为流域的生态治理具有公共物品特性，不可能通过市场的运行来自行解决，必须要使得其外部成本内部化，以此来达到治理效果。

2.1.2 强调市场产权机制治理

部分学者认为，政府对市场的宏观调控是导致公共产品外部性的根本原因，因此应当采用市场经济的方式来治理流域的生态污染，比如通过附加市场价值来使其外部成本内部化，采用经济激励的方式来达到治理目的。

2.1.3 以集体行动为主体的自主治理

也有部分学者认为，应当选择政府主导和市场主导之间的一种平衡治理方式，也就是以集体行动为主体的自主治理方式。这种方式首先不是由政府强制安排的，其是由参与者自主组织并实现的一种治理方法，这可以避免人们出现公共选择悲剧情况。

2.2 流域生态a治理的本质

整个流域生态系统和许多主体都有关系，比如企业、居民、地区政府、合法团体以及村舍组织等，这些不同主体其利益都会受到流域生态系统的影响，这注定了流域生态治理的本质还是解决各主体之间的利益关系。而流域生态系统其本身具有公共物品的特征，存在一定的外部性，其自身无法承担由流域污染而产生的成本。因此，若是没有相关的制度来规范管理，各主体必然不会控制自己的流域污染行为，从而产生“公地悲剧”，也就是流域生态系统的平衡遭到破坏。从以上分析我们不难看出，流域生态系统所涉及到的各利益主体是一种相互影响、相互制约的关系，若是没有相关的强制措施，则各利益主体都只考虑自身利益，从而造成公地悲剧。因此，任何利益主体的各个体在评价自身行为时都必须要考虑到其他主体，而且单独行动所获得的收益必然会比集体行为所获得的收益低。因此，流域生态治理必须要通过一定的组织和制度规范，将各利益主体组织起来，让个人的行为与集体行为统一起来，从而获取最大的收益，也就是流域的生态治理取得显著成果。从经济逻辑的角度来说，流域的生态治理一定要得到相关的政策和制度支持，这样才能最大程度地保证治理的有效性。

3 结语

我国经济的发展虽然取得了较大成就，但其造成的环境污染问题也日益严峻。流域生态系统不仅关系着地区经济的发展，而且还影响了人们的饮水安全。就目前来看，我国的流域生态污染问题十分严重，以辽河流域为例，其土壤、地表水、地下水以及植被等生态要素都遭到了严重破坏，如何有效地治理流域生态环境成为迫切需要探索的课题。从经济逻辑的角度来说，流域生态治理的本质还是要平衡各利益主体的关系。为了避免“公地悲剧”，必须通过相关的制度规范来使得个人行为与集体行为一致，这样才能更加有效地对流域生态进行治理。

参考文献

[1] 冯达，郑云玉，温亚利.我国湿地生态效益补偿制度的需求分析[J].资源开发与市场，2010（9）.

[2] 李占日.山西汾河流域生态治理修复方案探究[J].科技情报开发与经济，2011（12）.

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贵州省水资源保护条例全文第一章 总 则

第一条 为了合理保护、节约、开发和利用水资源，保障水安全，改善水环境，促进生态文明建设，根据《中华人民共和国水法》和有关法律、法规的规定，结合本省实际，制定本条例。

第二条 本省行政区域内保护、节约、开发、利用和管理水资源，适用本条例。

本条例所称水资源，包括地表水和地下水。

第三条 水资源保护应当坚持人水和谐、全面规划、保护优先、水量水质水生态并重的原则,优先保护饮用水水源，预防、控制和减少水资源污染，推进生态文明建设。

第四条 县级以上人民政府应当将水资源保护工作纳入国民经济和社会发展规划，推行水资源保护目标绩效考核，加大对水资源保护的财政投入。

第五条 县级以上人民政府水行政主管部门负责本行政区域内水资源保护工作的组织实施和统一监督管理。

县级以上人民政府发展改革、环境保护、住房和城乡建设、经济和信息化、交通运输、国土资源、农业、林业等有关部门按照职责分工，负责本行政区域内水资源保护、节约、开发和利用的有关工作。

全省江河(湖泊、水库)水资源管理和保护全面推行各级人民政府行政首长负责的河长制。

第六条 任何单位和个人都有节约和保护水资源的义务，有权举报污染和破坏水资源的行为。

第二章 保护规划

第七条 县级以上人民政府水行政主管部门编制本行政区域水资源保护规划，征求同级其他有关部门意见后，报本级人民政府批准。

跨行政区域流域的水资源保护规划，由共同的上一级人民政府水行政主管部门会同有关部门编制，报同级人民政府批准。

第八条 水资源保护规划应当与经济社会发展和资源开发利用相适应，明确规划水域水量、水质和水生态保护目标，核定水域纳污能力，制定污染物限制排放总量控制方案，提出水量保障、水质保护和水生态保护与修复措施等。

第九条 水资源保护规划应当服从水资源综合规划，其他与水资源保护相关的专业规划应当与水资源保护规划相协调。

水资源保护规划分为流域规划和区域规划，流域范围内的区域规划应当服从流域规划。

第十条　经批准的水资源保护规划应当严格执行。确需调整的，应当按照编制程序报原批准机关批准。

第三章 取用水管理

第十一条 省人民政府水行政主管部门应当按照国家确定的用水总量控制指标，分解制定市、州行政区域年度用水总量控制指标。市、州人民政府水行政主管部门应当按照年度用水总量控制指标，分解制定县级行政区域年度用水总量控制指标。

县级以上人民政府水行政主管部门依据分配的年度用水总量控制指标，下达取用水单位的年度取用水计划。

第十二条 国民经济和社会发展规划、城乡规划的编制，重大建设项目、工业聚集区、产业园区的布局，应当与当地水资源的承载能力和防洪要求相适应，并进行科学论证。

第十三条 县级以上人民政府应当采取措施降低用水消耗，推广节水型器具，提高用水效率和综合利用雨水;加强城市污水集中处理，提高中水回用率。

新建、扩建、改建建设项目，应当配套建设节约用水设施，节约用水设施应当与主体工程同时设计、同时施工、同时投产。

第十四条 县级以上人民政府水行政主管部门应当对纳入取水许可管理的单位实行计划用水管理，建立用水单位重点监控名录。

依法取得取水许可的单位和个人应当在取水口装置取水计量设施，保证计量设施正常运行，按照下达的取用水计划取水，并按照规定报送取水情况;水行政主管部门应当对取水计量设施运行情况和取用水情况进行核查。

第四章 地表水保护

第十五条 县级以上人民政府水行政主管部门应当会同环境保护等行政主管部门根据上一级水功能区划拟定本行政区域内的江河、湖泊的水功能区划，报同级人民政府批准，报上一级人民政府水行政主管部门和环境保护行政主管部门备案，并向社会公布。

经批准的水功能区划是水资源保护、开发与利用，水污染防治和水生态环境综合治理的依据，不得擅自调整。确需调整的，应当按照编制程序报原批准机关批准。

第十六条 县级以上人民政府应当采取工程设施建设、污染源预防与治理、水生态保护与修复、监测和信息系统建设、应急防控与管理体系建设等措施，确保水功能区水量、水质及水生态状况达到水功能区管理目标要求。

第十七条 有关单位和个人开展水资源开发利用、废水和污水排放、航运、旅游以及河道管理范围内项目建设等可能对水功能区有影响的涉水活动，应当对水功能区水量、水质、水生态的影响进行环境影响评价。

第十八条 县级以上人民政府水行政主管部门、发展改革、环境保护等行政主管部门应当编制本行政区域入河(湖)排污口布设规划，报同级人民政府批准后实施。

在江河、湖泊新建、改建或者扩大排污口的，应当经过有管辖权的县级以上人民政府水行政主管部门同意。

入河(湖)排污口设置单位应当每年年底向县级人民政府水行政主管部门报告入河排污情况，不得拒报或者谎报。

第十九条 对水质不达标或者入河排污总量超过限制排污总量的水功能区，应当暂停审批新增入河(湖)排污口。环境保护行政主管部门应当监督入河(湖)排污口设置单位进行治理，经限期治理仍然没有达到要求的入河(湖)排污口，由县级以上人民政府对排污单位作出责令关闭的决定。

第二十条 县级以上人民政府水行政主管部门应当会同环境保护等行政主管部门提出集中式饮用水水源地及其管理单位名录，并向社会公布。

第二十一条 县级以上人民政府应当加强集中式饮用水水源地水量、水质安全保障建设，完善监控体系，健全管理体系。

集中式饮用水水源地管理单位应当建立巡查制度，对集中式饮用水水源地及相关设施进行巡查。

第二十二条 县级以上人民政府应当加强饮用水水源应急管理，制定突发事件应急预案，建设两个以上相对独立的饮用水水源地。对不具备条件建设备用水源的，应当采取措施与相邻地区实行联网供水。

第二十三条 县级以上人民政府应当加强农村饮水基础设施建设，并将必要的经费列入同级财政预算，支持采取市场化等方式筹集建设资金。

鼓励和扶持农村集体经济组织和农民兴建蓄水、保水工程，推动农村供水工程建设。

第五章 地下水保护

第二十四条 省人民政府水行政主管部门应当根据地下水管理保护要求，在地下水严重超采区，组织划定地下水禁采区和限采区，经省人民政府批准后向社会公布。

在禁采区内，除应急需要外，禁止取用地下水。在限采区内，除应急需要和无替代水源的基本生活用水外，禁止新增取用地下水，并应当逐步削减地下水取水量，实现地下水采补平衡。

第二十五条 县级以上人民政府应当编制本行政区域地下水超采综合治理方案，采取措施压减地下水开采量，实现采补平衡。

第二十六条 有下列情形之一的，禁止新建、扩建、改建地下水取水工程或者设施：

(一)地表水能够满足用水需要的;

(二)公共供水管网覆盖范围内能够满足用水需要的;

(三)地下水开采达到或者超过年度取水计划可采总量控制的;

(四)因地下水开采引起地面沉降的;

(五)地下水水位低于规定控制水位的。

作为应急开采的地下水，只能作为应急时使用。

第二十七条 报废、闲置或者未完成施工的水源井所属单位或者施工单位，应当编制封填方案，水行政主管部门应当监督封填水源井。

超采地下水或者使用地下水源热泵系统的，应当进行人工回灌，并不得造成地下水污染。

第二十八条 除为保障矿井等地下工程施工安全和生产安全必须进行临时应急取(排)水的外，开采矿藏或者建设地下工程需要疏干排水的，开采或者建设单位应当依法向有管辖权的水行政主管部门申请取水，并采取防护性措施，防止污染地下水和水源枯竭。

第六章 水生态保护与修复

第二十九条 县级以上人民政府应当加强饮用水水源地、重要生态保护区、水源涵养区、江河源头区的保护，开展生态脆弱地区水生态修复工程建设，建立生态保护与修复维护管理机制，维护生态环境安全。

第三十条 县级以上人民政府水行政主管部门应当会同环境保护等行政主管部门制定基于生态流量保障的水量调度方案，确定河流的合理流量和湖泊、水库的合理水位。

水库、水电站等蓄水工程的管理单位应当按照前款规定的调度方案下泄生态流量，保障生态用水基本需求。

第三十一条　县级以上人民政府应当组织有关部门开展水生态环境调查，制定修复方案，采取措施，对水生态系统进行综合治理，保护和修复水生态环境。

第三十二条　省人民政府应当根据水功能区划和生态保护目标以及经济社会发展水平，建立饮用水水源地和河流、湖泊、水库上下游地区的水生态环境保护补偿机制。

第七章 监测与监控

第三十三条　县级以上人民政府水行政主管部门负责本行政区域的水功能区、地下水和饮用水水源地的水量和水质监测与监控。

县级以上人民政府环境保护行政主管部门负责对本行政区域的地表水水环境质量进行监测和统一。

排污口设置单位负责监测入河(湖)排污口的水量和水质，并定期向县级人民政府水行政主管部门和环境保护行政主管部门报告。

重点入河(湖)排污口应当安装水污染物排放自动计量、监测设备和视频监控装置，并与县级以上人民政府水行政主管部门和环境保护行政主管部门的监控设备联网。

第三十四条　县级以上人民政府水行政主管部门应当会同国土资源、环境保护等行政主管部门组织开展地下水动态监测,并对地下水超采地区、漏斗区、集中式地下水水源地、地下水污染地区实施重点监测。

开采地下水或者建设地下水工程的单位或者个人应当对其取水点的水位、水质进行动态监测，定期向县级以上人民政府水行政主管部门报告监测结果，涉及地热和矿泉水的，并同时向国土资源行政主管部门报告。

第三十五条 县级以上人民政府水行政主管部门监测发现饮用水水源地、水功能区、地下水等有异常情况或者发生突发水污染事件时，应当立即报告本级人民政府，并向同级环境保护等行政主管部门通报。

发生突发水污染事件时，县级以上人民政府及其有关部门应当立即启动相关应急预案。

第三十六条 县级以上人民政府水行政主管部门应当向社会公布水资源监测站点设置情况，定期公布水资源的监测信息。

第三十七条 县级以上人民政府应当定期向同级人大会报告水资源保护情况。

第八章 法律责任

第三十八条 县级以上人民政府水行政主管部门和其他行政主管部门、水资源保护监测和水工程运行管理单位的直接主管人员和其他直接责任人员, 违反本条例规定，有下列行为之一，尚不构成犯罪的，依法给予处分：

(一)发现破坏、污染水资源的违法行为或者接到违法行为的举报后不予查处的;

(二)发现重大水污染事故或者隐患，未履行报告、通报或者通知职责，造成严重后果的;

(三)未按照批准程序擅自调整水功能区划的;

(四)拒绝向有关行政主管部门提供水资源保护监测数据和资料的;

(五)未按照规定进行水量、水质、水位监测的;

(六)其他滥用职权、玩忽职守、徇私舞弊的行为。

第三十九条 违反本条例规定，在水功能区从事不符合水功能区划要求的开发利用活动，对水量、水质及水生态造成严重影响的，由县级人民政府水行政主管部门责令停止违法行为，限期恢复原状，处以5万元以上10万元以下的罚款。

第四十条 违反本条例规定，擅自在江河、湖泊新建、改建或者扩大排污口的，由县级人民政府水行政主管部门责令责令限期拆除，处以2万元以上10万元以下的罚款;逾期不拆除的，强制拆除，所需费用由违法者承担，处以10万元以上50万元以下的罚款。

入河(湖)排污口设置单位拒报或者谎报入河排污情况的，由县级人民政府水行政主管部门责令限期改正;逾期不改正的，处以1万元以上3万元以下的罚款。

第四十一条 违反本条例规定的其他行为，有关法律、法规有处罚规定的，从其规定。

水资源的作用水不仅是构成身体的主要成分，而且还有许多生理功能。

水的溶解力很强，许多物质都能溶于水，并解离为离子状态，发挥重要的作用。不溶于水的蛋自质和脂肪可悬浮在水中形成胶体或乳液，便于消化、吸收和利用;水在人体内直接参加氧化还原反应，促进各种生理话动和生化反应的进行;没有水就无法维持血液循环、呼吸、消化、吸收、分泌、排泻等生理活动，体内新陈代谢也无法进行;水的比热大，可以调节体温，保持恒定。

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20世纪70年代国外就有利用’SN识别污染来源的报道，同时结合其他的同位素来研究稍酸盐的循环、迁移、混合等过程。MeLay和or吧enl71研究指出，较严重的地下水硝酸盐污染主要与化肥施用量较高的蔬菜种植有关，蔬菜种植区的地下水硝酸盐含量明显高于粮食作物种植区或城市区域。国外在对土壤稍态氮淋失已进行了较长时间的研究，在土壤硝化作用、硝态氮淋失条件、硝态氮移动力学与数学模型以及硝态氮淋失的防治和对策等方面都进行了系统的研究l8]。土壤稍态氮迁移转化规律越来越受到国内外学者的)泛关注19川。不同种植条件下土壤稍态氮的渗漏特征呈现不同变化趋势，主要受降雨灌溉和施肥量的影响。研究表明，土壤硝态氮淋失量与降雨量密切相关，随着雨量增多和雨强增大，氮素的淋失量和迁移强度也相应增加。这部分硝态氮是很难被作物吸收利用的，最终只能引起农田氮素的大量淋失，对土壤及地下水环境造成一定程度的污染。对于不同的施肥种类，通常土壤中不同形态氮的淋溶损失强度由大到小依次为:硝态氮、亚硝态氮、按态氮、有机氮。渗漏水中氮的浓度与土壤中氮素的淋失量随施肥量的增加而增加[’51。农业集约化种植程度高，施肥频率高，施肥量大，这些因素都加重了农田氮素的损失，也对地下水的污染造成了很大的威胁。为了评估农业集约化种植氮素流失途径及其行为特征，特别是评估硝态氮淋溶损失对地下水污染的影响程度和范围，为防治水污染、制定流域最佳管理措施提供科学依据，本文通过田间定位监测分析，阐明了硝态氮在土壤中的迁移转化规律，分析了土壤硝态氮变化趋势，建立了土壤硝态氮浓度和地下水稍态氮浓度响应关系，为农业集约化种植区防治农业非点源污染和优化田间管理措施提供了科学依据。

1材料与方法

1.1研究区的选择

本研究选取江阴市典型农业集约化种植区为研究对象。江阴市2000年后农业生产中年化肥使用总量达56000多t，农药使用总量达1000多t，每亩耕地平均年投入量分别比上世纪50年代增加8倍和20倍。近年来由于人类活动的干扰，如大量无公害蔬菜基地、花卉基地和水果基地的建设，农业耕作方式的改变，化肥使用量的增加等使得地下水硝酸盐的污染问题日益凸显，地下水硝酸盐污染不仅直接导致部分农田土壤环境质量下降，而且土壤质量的恶化又直接影响到农产品质量，最终影响人们的健康和生活质量。本文选取了3种不同农业种植条件下的农田为研究对象，分别为磺土镇葡萄种植园、西石桥镇东支蔬菜基地、西石桥镇常规种植区。在研究区域3种不同种植方式采样点，分布着3种不同的水稻土。综合考虑土壤质地和种植作物，划分5个土壤剖面，布置3个地下水观测井，分别位于葡萄种植园、东支蔬菜基地、常规种植区的实验农田内。3种土样的分层按照平均分层法分为:0一20、20一40、40一60、60一80、80一100cm总共为5层。葡萄种植园和蔬菜基地采用集约化统一管理，常规种植区按当地农事习惯施肥和灌溉。

1.2土壤基本性质测定

土壤体积质量(容重)用环刀法测定;土壤质地用吸管法测定;土壤基本性质测定和室内实验在中国科学院南京地理与湖泊研究所进行测定。表!列出了土壤基本性质的测定结果。

1.3土壤硝态氮运移监测方案

在监测期内，每隔15天在上述每个典型种植区内沿“S”形路线随机选取5点，用土钻按0一20、20一40、40一60、60一80、80一100。m间隔，分5个层次采集O一100cm剖面的土壤样品。采集时在每块样地应多采些混合土样，剔除土样中含的根茬等杂物，将每个种植区的同一层次各样点土样混合均匀后装入密封袋中标记，随即放入冰盒密封保存。由于每个地区种植的作物不同，其中葡萄种植园的采样点选在行内两葡萄植株间，蔬菜基地、常规种植区采样点则选在作物种植的行间。土壤溶液渗滤管是用直径为3cm的塑料离心管制作。在管壁上等距离(1cm)打直径约2mm的小孔，外部用300目的尼龙布缠裹3层后扎紧，阻止土壤颗粒进入，离心管上部有橡皮塞封口，将硬质塑料细管(直径约3mm)一端穿过橡皮塞插入离心管底部，别一端露出地表供其抽取滤液。在3种农业种植方式农田利用安装PVC地下水管取样井的办法设置地下水收集点，进行浅层地下水位和水质的动态监测，在作物生长期间以一定的时间间隔(每周)采集水样。土壤硝态氮采用酚二磺酸比色法测定。将采集后预留的土样风干后过1mm筛，称取59土壤样品，然后加入1mol/LKCI溶液浸提，震荡6Omin，过滤后上清液放入一4℃冰箱中保存，采用连续流动注射分析仪测定浸提液中稍态氮含量。

2结果与讨论

2.1土壤剖面硝态氮动态变化与降雨灌溉的响应关系

大多数作物的根系不发达，属于浅根作物，对水肥的依赖程度比较高，因此经常性的灌溉对保证作物的生长起着十分重要的作用，分次追肥和频繁灌水是传统作物种植中的普遍现象。集约化种植模式，以灌溉施肥统一化，操作规范化，农田劳作机械化等为特点，表现出区别于常规种植模式的一面，这种区别反应在硝态氮渗漏过程中，对地下水环境的治理起着十分重要的作用。集约化种植和常规种植在灌溉体系上存在差异，比较集约化葡萄种植园和农家常规种植菜园近5年灌溉情况如图l所示，集约化种植区灌溉量相对稳定，主要集中在30一40mm之间，在图中表现为灌溉累积频率呈现正态分布。常规种植区灌溉相对随意，灌溉量在15一20mm，45一50mm之间，由于灌溉量的随意性导致灌溉累积频率呈现出离散型分布的特点。有着显著的关系:浓度上，降雨或灌溉后，硝态氮随水分运移到土壤下层，造成硝态氮渗漏浓度增大。灌溉量越大，硝态氮淋失浓度越高，灌溉对硝态氮淋失起重要的作用，这也与Waddelll川的研究基本一致;时间上，硝态氮浓度增大时间滞后于降雨或灌溉时间。由此可见，降雨和灌溉是影响硝态氮渗漏的主要因素。比较两种种植体系不同时期硝态氮渗漏浓度变化(图2)，集约化葡萄种植园灌溉次数明显少于常规种植区，灌溉量也比较均匀有序，硝态氮渗漏浓度比较均匀，在6月底产生比较大的突跃，这主要是由于葡萄花期已过，进入坐果期，施入大量硫酸钱作为追肥，同时2008年6月底江南地区普降大雨，进一步推动了硝态氮向土壤深处的淋失。相比而言，常规种植区的灌溉量比较随意，硝态氮的渗漏浓度也体现了无序的变化，其数值远远小于集约化种植区硝态氮的渗漏浓度，这主要是由灌溉和施肥联合作用的结果。

2.2土壤中硝态氮垂向迁移特征

3种不同种植情况下土壤剖面硝态氮迁移特征如图3所示:总体上看，集约化葡萄种植园土壤硝态氮含量远远大于常规种植区，对2008年4月10日到9月28日的土壤表层溶液稍态氮的浓度变化监测显示，葡萄种植园平均值为39.69m留kg，蔬菜基地为6.50m眺g，常规种植区为5.28m叭g。这主要是由于集约化种植区土壤的施肥量过大，远远大于植物的吸收量，造成了集约化种植区土壤硝态氮含量过高。分析3种种植方式下土壤硝态氮的变化趋势(图3)，在5月中旬和6月底，3个地点的硝态氮浓度都同时出现了突跃。分析原因主要是由于施肥和灌溉两方面因素引起的:①5月中旬葡萄种植园施加大量花前肥，为葡萄树开花提供足够营养;蔬菜基地在油菜收获后，施加了大量的有机肥作为底肥准备种植黄瓜;常规种植区也己经收获油菜，增加土壤肥力准备种植大豆。同时施肥量葡萄种植园>蔬菜基地>常规种植区，在图3中表现为葡萄种植园和蔬菜基地两种种植条件下硝态氮的突跃明显大于常规种植区中硝态氮的突跃。②5月中旬和6月底的大雨给硝态氮的运移提供了动力，“水随盐走，水去盐存”，大量的土壤水分运动始终是土壤氮素淋溶运移的媒介和驱动力。在图3中可以明显看出高峰过后，土壤剖面从上到下各层之间呈现了溶质运移的现象。在3种不同种植情况下，施肥后硝态氮在层与层之间的相互关系呈现了相同的趋势，当作物生长需氮量大于施氮量时，在降雨或者灌溉的影响下，土壤表层到深层硝态氮浓度都呈现递减的趋势，不同种植方式下，底层土壤稍态氮浓度的峰值都会依次滞后于上层土壤硝态氮浓度。当底层土壤的硝态氮浓度在施肥前后都低于表层土壤的硝态氮浓度时，这说明这段时间处于作物的旺盛生长期，作物吸收氮素的量大于施氮量。

2.3不同农业种植条件下土壤中硝态氮含量分析

对江阴3种不同种植区土壤硝态氮浓度进行统计分析如表3所示。在3种种植方式中，对不同时间相同土壤层的硝态氮浓度加权平均，纵向比较土壤各个剖面稍态氮浓度，得到3种不同种植方式下土壤硝态氮浓度随空间变化的平均值和标准差如表4所示。集约化葡萄种植园和蔬菜基地的层平均浓度均大于常规种植区硝态氮浓度，分别为常规种植区土层硝态氮层平均浓度的9倍和1.!倍，这主要是由于葡萄种植园和蔬菜基地的施肥量过大引起的。标准差也呈现这种变化规律，葡萄种植园>蔬菜基地>常规种植区，说明集约化种植区土壤剖面每层硝态氮浓度变化幅度也较大。主要是由于:土壤大部分时候处于非饱和条件下，硝态氮在土壤水中移动，主要驱动力是基质势、溶质势和重力势，集约化种植区施肥量大，硝态氮向下迁移过程中受到溶质势的作用比较强，硝态氮运移速度较快，层与层之间硝态氮浓度变化比较显著，这种现象反映在数据的统计学上，便是每层硝态氮浓度的标准差比较大。

2.4土壤硝态氮含量和地下水硝态氮浓度响应关系

2.4.1不同种植方式下地下水硝酸盐含量动态变化特征在实验期间，共采集地下水样21次，对3种不同种植方式下田间地下水硝态氮含量进行测定，结果(图4)显示，集约化种植区(葡萄种植园和蔬菜基地)土壤硝态氮含量大于常规种植区，在降雨或者灌溉后，随水分运移，当土壤层累积了较多的硝态氮后，在长期的降雨或者灌溉的作用下，过多的水分会带着稍态氮逐渐向土壤深层迁移。2008年4月至9月对3种不同种植方式下田间地下水硝态氮含量进行测定表明:地下水中硝态氮含量因作物施氮和灌溉水平不同而表现了不同的上升或者下降趋势(图3)，集约化葡萄种植园地下水中的硝态氮含量最高值达342m留L，平均值11.2m留L，是常规种植区平均值1.35mg/L的8倍，蔬菜基地硝态氮含量平均值为4.12m留L，也达到了常规种植区的3倍之多。由此可见，集约化种植区的地下水污染程度远远大于常规种植区。

2.4.2土壤中硝态氮含量和地下水硝态氮浓度响应关系对3种不同种植方式氮肥投入量和地下水硝态氮含量相关性分析发现，随氮肥投入量(x)增加，地下水硝态氮含量(y)明显增加，各个不同种植区相关性方程为:葡萄种植园:y二0.1824x一51.53:=0.83蔬菜基地:夕=0.133lx一72.56;=0.69常规种植区:少二0.126gx一54.69。二0.36由于常规种植区灌溉施肥频繁，受人为干扰比较大，所以地下水的硝态氮含量和施氮量的相关性偏低。每公顷增加Ikg氮肥投入量，硝态氮含量分别增加0.1524、0.1331和0.1269mg/L。根据地下水的硝态氮含量限值，利用构建的土壤中硝态氮含量和地下水硝态氮浓度响应关系，可知当氮肥施氮量达400k留hmZ时，易造成地下水硝态氮含量超标。而调查表明集约化种植区尤其葡萄种植园氮肥投入量高达700一800k沙mZ，甚至更高，氮肥不能全部被作物所吸收利用，在降雨和灌溉的影响下极易淋洗进入地下水，造成地下水硝态氮含量增加，葡萄种植区硝态氮含量在雨季最高达到34.2m岁L。

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一、上半年工作开展情况

（一）加强领导，明确任务目标。为确保完成市政府下达的我区2013年度环境保护工作任务，2月份召开了全区环境保护工作会议，对全区环境保护工作进行了安排部署，区政府与20个部门、单位签订了《2013年度环境保护重点工作目标责任书》，将目标任务层层分解，落实责任。

（二）强化督促检查，环保重点建设工程进展顺利。一是污水处理厂工程建设顺利。蓝色经济开发区污水处理厂基建工程已全部完成，设备已全部到位，已安装完成95%；第二污水处理厂及其污水管网配套工程设备已全部安装完成，单体、单机已进水调试；污水处理厂提标改造工程地质勘验已完成，正在实施承载力验算；中海石油石化有限公司污水处理厂升级改造工程已完成，现正在调试。二是加大石化企业的废气污染治理，华联石油化工厂有限公司35吨/小时燃煤锅炉除尘改造工程已投入使用；中海石油石化有限公司实施的35吨/小时燃煤锅炉除尘改造工程基建工程已全部完成，设备已到位，预计7月上旬安装完成。三是人工湿地建设工程。神仙沟人工湿地水质净化工程规划方案、测绘已完成，土地迁占正在进行中。四是油气回收治理工程。富海集团第一加油站、通海集团加油站油气回收治理建设工程正在施工中，预计6月底建成；海胜实业加油站油气回收治理工程已确定施工单位。

（三）强化监管，严厉打击环境违法行为。一是今年4月份组织开展了全区工业企业环保核查，共核查企业42家，对存在问题的14家企业下达了限期整改通知书。二是继续深入开展环保专项行动。先后取缔土（小）企业4家，立案查处不正常使用污染防治设施案件2起，妥善处置东青高速孤岛段化工废液倾倒案。同时，加强与周边县区的沟通协调，协助利津县发现并取得影响我区环境的土小企业4家，对沾化县滨海乡化工园的企业进行了初步了解。出动执法人员600多人次，检查企业100余家，共处理环境案件139起，结案率100%，协助港经济开发区及时处置了亚通石化污染引起的集体性上访事件。三是加强应急管理工作。组织企业对突发环境事件应急预案进行了修编，实施了企业应急预案的备案制度。参加了今年区政府的组织的氯气泄漏为背景的应急演练。四是根据上级环保部门的要求开展了化工企业聚集区地下水污染状况专项调查和生产化学品环境情况调查。

（四）严把建设项目审批关，着力推进转方式调结构。严格执行建设项目环境影响评价和“三同时”制度，坚持“先算、后审、再批”的原则，严把高污染、高排放的项目落地，截止目前，共审批建设项目环评文件90件，验收23个。

（五）狠抓宣传教育，促进环保意识深入人心。借助“6·5”世界环境日，联合区妇联、教育局、电视台、街道办、油田社区等单位，组织开展了“同呼吸，共奋斗”专场文艺演出、百名儿童绘制百米画卷、绿色生活进社区等宣传活动，调动了社会各界人士重视和支持环保的积极性，激发其关注并参与环保的热情，环保意识深入人心，宣传效果非同凡响。同时，不断加大环保工作新闻信息宣传力度，到目前在各类媒体网站共报送信息600多条，采用信息360余条。

二、存在的问题

纵观上半年以来各项工作，基本做到了组织有序、协调有方、推进有力、落实有效，但仍然存在一些问题和不足。一是人员少，任务重，环境监管压力大，尤其是专业人才缺乏，整体业务能力比较薄弱；二是区域环境质量改善任重道远；三是污染减排压力大；四是土（小）污染企业、边界污染、外来倾倒等环境问题，给监管工作带来很大压力；五是开发区污水处理厂及挑河湿地工程进展缓慢。

三、今后的工作打算

为全面推进我区环境保护工作，改善区域环境质量，提高居民生活质量，在今后的工作中应重点抓好以下工作：

（一）以重点环保工程为抓手，全面推进公共环境质量改善工程。全力抓好和推进今年9项环保重点工程建设，尤其是抓好经济开发区污水处理厂后续扫尾工作和神仙沟、挑河人工湿地水质净化工程建设，确保按期完成，及早发挥治污效益。同时，加大工业污染源的监督管理，在今年上半年全区环保工业企业核查限期整改基础上，实施后督查工作，确保整改到位。

（二）加大环境违法行为查处力度。继续深入开展环保专项行动，严肃查处未批先建、偷排偷放等环境违法行为，对不执行环境影响评价制度、违反“三同时”制度、不按期完成限期治理任务、不正常运转排污设施等违法行为，予以重点查处，加大土（小）污染企业查处力度，坚持发现一起取缔一起。开展严厉打击违法倾倒化工废液和危险废物专项行动，严厉打击环境违法行为，遏制违法倾倒化工废液事件的发生，维护群众环境违法行为。

（三）积极开展油气回收污染治理工作。今年下半年对全区的加油站、储油库、油罐车进行摸底调查，制定油气回收污染治理工作方案，落实责任，按照上级安排部署完成辖区所有加油站、储油库、油罐车油气回收治理工作。

（四）畅通渠道，维护人民群众的环境权益。完善和落实突发环境事件应急预案预防预警措施，积极应对突发环境事件；坚持不懈地抓好环境工作，及时、妥善处理好各种环境案件、环境纠纷及各级人大代表和政协委员提案，有效维护人民群众的环境权益，维护社会稳定。

（五）加强环境宣传教育，提高公众环保意识。继续加大环境宣传教育力度，深化面向企业、社区、学校和公众的环境宣传教育。深入推进绿色学校、绿色社区、环境友好企业创建活动，提高公众环保意识，特别是加大对企业的守法排污宣传，增强其守法意识和责任意识。