地下水環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)研究

余健

摘 要：地下水即深藏于地下的水體，為人類(lèi)生活提供著重要的水源供給，同時(shí)也發(fā)揮著地質(zhì)力傳輸作用，更是重要的地震預(yù)報(bào)載體。由此可見(jiàn)，地下水在生活中扮演著至關(guān)重要的角色。但隨著環(huán)境條件的變化，地下水日益面臨著污染問(wèn)題，環(huán)境監(jiān)測(cè)作為一種有效手段，將成為地下水保護(hù)的關(guān)鍵，尤其是依托現(xiàn)代先進(jìn)設(shè)備，將承擔(dān)起技術(shù)防范的重要使命。文章從地下水環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)的重要性入手，闡述了當(dāng)前地下水環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)要點(diǎn)和地下水環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)，并提出了加強(qiáng)地下水環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)應(yīng)用的有效路徑。

關(guān)鍵詞：地下;水環(huán)境;監(jiān)測(cè)技術(shù)

中圖分類(lèi)號(hào)：X83 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-1064（2021）02-127-02

DOI：10.12310/j.issn.1674-1064.2021.02.058

2019年，國(guó)家生態(tài)環(huán)境部頒布了《生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)規(guī)劃綱要（2020-2035年）》，使之成為國(guó)家生態(tài)文明建設(shè)的重要指南，同時(shí)也預(yù)示著國(guó)家將從戰(zhàn)略角度正視生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)與保護(hù)要求，通過(guò)環(huán)境監(jiān)測(cè)與執(zhí)法的整合，完成了環(huán)境保護(hù)體系的重構(gòu)。綱要除了對(duì)環(huán)保內(nèi)容的深化外，更強(qiáng)調(diào)要實(shí)現(xiàn)地下水、水功能區(qū)、入河（海）排污口的統(tǒng)籌監(jiān)測(cè)，維護(hù)最基本的生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)體系，保證污染防治與環(huán)境保護(hù)工作兼容發(fā)展，滿足新時(shí)代背景下民眾的新期待，實(shí)現(xiàn)我國(guó)環(huán)境保護(hù)的深度治理。據(jù)此，要認(rèn)識(shí)到地下水環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)的重要性，并依托各種先進(jìn)技術(shù)做好水環(huán)境監(jiān)測(cè)，保護(hù)好水資源。

1 地下水環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)的重要性

綜合性、追蹤性、連續(xù)性是環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)的顯著特征，監(jiān)測(cè)人員利用先進(jìn)的監(jiān)測(cè)技術(shù)，從中長(zhǎng)期地下水質(zhì)量監(jiān)控進(jìn)程發(fā)現(xiàn)水資源的變化規(guī)律，綜合分析地下水監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，尋找影響水質(zhì)的因素。通過(guò)定量、定性對(duì)比分析不同地區(qū)、不同時(shí)空的地下水監(jiān)測(cè)質(zhì)量，進(jìn)而為地下水的綜合治理方案提供預(yù)判性和針對(duì)性參考依據(jù)，促進(jìn)地下水綜合領(lǐng)域效率的顯著提升。地下水監(jiān)測(cè)技術(shù)的應(yīng)用，能保證地下水在生態(tài)系統(tǒng)中的穩(wěn)定性[1]。為確保人與自然的和諧相處，人類(lèi)行為不能破壞或影響地下水體系。監(jiān)測(cè)人員基于優(yōu)先檢測(cè)、可靠性、實(shí)用性原則，依托環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)，有計(jì)劃、有目的地監(jiān)測(cè)地下水體系，并協(xié)助相關(guān)部門(mén)治理地下水。有效約束人類(lèi)行為，解決地下水污染問(wèn)題，以達(dá)到保護(hù)自然資源和生態(tài)環(huán)境的目的[1]。

2 地下水環(huán)境監(jiān)測(cè)要點(diǎn)

隨著生態(tài)文明觀的深入推進(jìn)，社會(huì)各界越來(lái)越重視地下水環(huán)境監(jiān)測(cè)工作，在監(jiān)測(cè)工作中依托各種化學(xué)生物監(jiān)測(cè)方法和設(shè)備，一方面能促進(jìn)地下水環(huán)境監(jiān)測(cè)工作的精準(zhǔn)性和質(zhì)效;另一方面還能為有關(guān)部門(mén)的環(huán)境治理工作提供參考依據(jù)。當(dāng)前，地下水環(huán)境監(jiān)測(cè)內(nèi)容主要有以下幾點(diǎn)：水位監(jiān)測(cè)要點(diǎn)。在地下水環(huán)境監(jiān)測(cè)中，水位屬于最基礎(chǔ)也是最關(guān)鍵的監(jiān)測(cè)內(nèi)容。水溫監(jiān)測(cè)要點(diǎn)。實(shí)施地下水水溫監(jiān)測(cè)時(shí)，需要借助各類(lèi)數(shù)字溫度計(jì)進(jìn)行水溫監(jiān)測(cè)，并使用半導(dǎo)體、鉑電阻等傳感裝置進(jìn)行獨(dú)立測(cè)量，以此獲取不同緯度的水溫信息，達(dá)到綜合監(jiān)測(cè)的效果。水質(zhì)監(jiān)測(cè)要點(diǎn)。地下水水質(zhì)監(jiān)測(cè)，主要利用人工取樣進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室分析，在采樣過(guò)程中要利用采樣器或者采樣泵，在監(jiān)測(cè)過(guò)程中既可利用人工測(cè)量，也可使用儀器進(jìn)行輔助，以提升監(jiān)測(cè)的精準(zhǔn)性[2]。開(kāi)采量監(jiān)測(cè)要點(diǎn)。針對(duì)地下水開(kāi)采需求，依據(jù)人工抽取及自動(dòng)出流的方式，對(duì)地下水出水方式或者流量進(jìn)行測(cè)量。一般，應(yīng)用電位差法、示蹤法及抽水試驗(yàn)法等技術(shù)，對(duì)地下水流速與流向進(jìn)行測(cè)量[2]。

3 當(dāng)前常見(jiàn)的水環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)

3.1 抽出處理技術(shù)

抽出處理技術(shù)是當(dāng)前地下水環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)中最普遍的一種方式，這種技術(shù)可以根據(jù)污染物類(lèi)型等來(lái)選擇，其具體包含了物理法、生物法、化學(xué)法三類(lèi)。物理法具體包含氣浮法、重力分離法、反滲透法、吸附法以及過(guò)濾法等可以根據(jù)物理學(xué)使用的方法。生物法主要是指，監(jiān)測(cè)人員依托污染處理法、土壤處置法、生物膜法、活性污泥法等方式對(duì)地下水質(zhì)進(jìn)行監(jiān)測(cè)[3]?；瘜W(xué)法主要包含離子交換法、氧化還原法、中和法以及混凝沉淀法等可以通過(guò)化學(xué)方式或手段，來(lái)檢測(cè)地下水環(huán)境質(zhì)量的方法。上述技術(shù)都屬于P&T技術(shù)，在地下水環(huán)境監(jiān)測(cè)中多以輔助方式為主，再配合其他先進(jìn)技術(shù)來(lái)檢測(cè)地下水環(huán)境質(zhì)量，以及時(shí)發(fā)現(xiàn)地下水環(huán)境污染情況，并根據(jù)污染情況采取針對(duì)性方式來(lái)治理。概念模型如圖1所示。

3.2 水動(dòng)力控制技術(shù)

水動(dòng)力控制技術(shù)，即以井群系統(tǒng)為基礎(chǔ)對(duì)地下水梯度變化進(jìn)行測(cè)量的技術(shù)。具體而言，即技術(shù)測(cè)量人員對(duì)地下含水層進(jìn)行抽、注水作業(yè)，用以對(duì)干凈或者污染水體進(jìn)行監(jiān)測(cè)。但屋內(nèi)井群系統(tǒng)具有其設(shè)置的特殊性，由此將導(dǎo)致水動(dòng)力控制呈現(xiàn)上下游兩個(gè)分水嶺，最終監(jiān)測(cè)所得的數(shù)據(jù)之間也將存在顯著差異。因此，在水動(dòng)力技術(shù)實(shí)際應(yīng)用中，可以依托該特征對(duì)水質(zhì)與水土環(huán)境進(jìn)行針對(duì)性監(jiān)測(cè)[4]。

3.3 原位處理技術(shù)

原位處理技術(shù)是一種較先進(jìn)的分析技術(shù)，這種技術(shù)在環(huán)境影響和成本方面具有顯著優(yōu)勢(shì)，一方面能有效減少地標(biāo)處理設(shè)備，另一方面還能減少污染物排放量。這種技術(shù)對(duì)專(zhuān)業(yè)技術(shù)具有較高要求，原位處理技術(shù)符合可持續(xù)發(fā)展觀念，在我國(guó)具有良好的使用前景。在當(dāng)前地下水環(huán)境監(jiān)測(cè)中使用原位處理技術(shù)輔助可滲透反應(yīng)墻，能進(jìn)一步反映原位處理區(qū)域的材料情況和污染物成分，進(jìn)而采取針對(duì)性措施處理或控制污染目標(biāo)。

3.4 生物行為反應(yīng)監(jiān)測(cè)技術(shù)

毋庸置疑，如果地下水環(huán)境受到污染，就會(huì)持續(xù)一些應(yīng)試性的行為變化和生理變化。對(duì)于此，監(jiān)測(cè)人員可以依托生物行為反應(yīng)來(lái)監(jiān)測(cè)環(huán)境。這種技術(shù)一般來(lái)說(shuō)，主要運(yùn)用在淡水環(huán)境監(jiān)測(cè)中，在具體應(yīng)用環(huán)境中，選擇指示生物是關(guān)鍵。金魚(yú)、鰻魚(yú)、斑馬魚(yú)是幾種重要的水污監(jiān)測(cè)指示物，在地下水環(huán)境監(jiān)測(cè)中，通過(guò)全面分析魚(yú)類(lèi)等敏感性指示物因?yàn)樗w污染所出現(xiàn)的應(yīng)激反應(yīng)，可以了解水體污染情況，進(jìn)而更好地達(dá)成水環(huán)境監(jiān)測(cè)的目的。生物行為反應(yīng)監(jiān)測(cè)技術(shù)在水體環(huán)境監(jiān)測(cè)中具有顯著優(yōu)勢(shì)。另外，隨著信息技術(shù)的高速發(fā)展，這種技術(shù)已經(jīng)逐漸可以在線實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)水環(huán)境，了解并摸清水體污染情況，促進(jìn)水環(huán)境監(jiān)測(cè)質(zhì)效的提升[3]。

4 加強(qiáng)地下水環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)的應(yīng)用舉措

4.1 建立健全地下水環(huán)境監(jiān)測(cè)管理體系

“制度是行為規(guī)范的準(zhǔn)繩”，完善規(guī)范的管理制度在保障水環(huán)境監(jiān)測(cè)工作的井然有序開(kāi)展方面發(fā)揮著巨大作用。因此，要認(rèn)識(shí)到水環(huán)境監(jiān)測(cè)管理體系的重要性，不斷完善現(xiàn)有監(jiān)測(cè)管理體系，保障相關(guān)工作有條不紊地開(kāi)展。另外，要根據(jù)制度將監(jiān)測(cè)管理工作具體落實(shí)到人，做到有責(zé)可依，同時(shí)管理監(jiān)測(cè)工作的過(guò)程和成果，最大化保障監(jiān)測(cè)工作有序開(kāi)展，進(jìn)而推動(dòng)地下水環(huán)境監(jiān)測(cè)工作的良性穩(wěn)定發(fā)展。

4.2 規(guī)范地下水環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)流程

為更好地運(yùn)用環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)，首先要仔細(xì)閱讀《地下水環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范》，了解規(guī)范的引用標(biāo)準(zhǔn)、采樣方法、使用范圍、術(shù)語(yǔ)等，指導(dǎo)監(jiān)測(cè)人員合理運(yùn)用環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)。與此同時(shí)，還要深入基層，統(tǒng)籌地下水環(huán)境有關(guān)數(shù)據(jù)信息，通過(guò)科學(xué)分析布置好監(jiān)測(cè)點(diǎn)，有序開(kāi)展地下水周期性監(jiān)測(cè)工作。為提升監(jiān)測(cè)質(zhì)效，還可以將定期監(jiān)測(cè)和抽查監(jiān)測(cè)集合起來(lái)，不斷優(yōu)化完善監(jiān)測(cè)技術(shù)方案。立足技術(shù)方案來(lái)說(shuō)，需從材料選用、成孔方式、采樣步驟等維度入手，不斷提升監(jiān)測(cè)方案的針對(duì)性和可行性。此外，還需做好監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)匯總工作，為地下水環(huán)境綜合治理提供數(shù)據(jù)支撐，讓相關(guān)部門(mén)及時(shí)改進(jìn)治理方案，最大限度發(fā)揮地下水環(huán)境監(jiān)測(cè)作用。

4.3 加強(qiáng)地下水環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)革新

首先要打破墨守成規(guī)的思想意識(shí)，樹(shù)立創(chuàng)新意識(shí)，加強(qiáng)技術(shù)培訓(xùn)力度，提升技術(shù)人員的綜合素養(yǎng)，使其不斷尋求地下水環(huán)境監(jiān)測(cè)的新方向。加強(qiáng)水環(huán)境監(jiān)測(cè)與信息技術(shù)的融合以構(gòu)建數(shù)據(jù)庫(kù)，發(fā)揮數(shù)據(jù)庫(kù)優(yōu)勢(shì)，有效收集地下水環(huán)境監(jiān)測(cè)資料，并利用直觀動(dòng)態(tài)化的信息技術(shù)進(jìn)行建模，對(duì)不同地區(qū)地下水綜合治理的變化趨勢(shì)進(jìn)行分析，了解影響水質(zhì)的各種因素，并基于此改進(jìn)治理方案。在這過(guò)程中，技術(shù)人員還可借助自動(dòng)化手段和傳感器搜集地下水變化數(shù)據(jù)，完善數(shù)據(jù)庫(kù)，夯實(shí)高效運(yùn)用大數(shù)據(jù)技術(shù)的基礎(chǔ)，賦予地下水環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)更強(qiáng)的實(shí)用性，提升監(jiān)測(cè)質(zhì)效[4]。

5 結(jié)語(yǔ)

總而言之，水是構(gòu)成生命體的基本單位，是生命發(fā)生、發(fā)育和繁衍的基本條件。近年來(lái)，隨著城鄉(xiāng)一體化進(jìn)程的持續(xù)深入推進(jìn)，城市居住人群日益增多，致使大量污染物被排放到水中，導(dǎo)致水環(huán)境中的污染物質(zhì)越來(lái)越多，污染地下水環(huán)境。基于此，為確保地下水環(huán)境的安全，進(jìn)一步解決水資源污染，要根據(jù)不同地區(qū)的實(shí)際情況，使用地下水環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)監(jiān)測(cè)地下水體質(zhì)量，了解其中的污染物，進(jìn)而采取針對(duì)性措施，加強(qiáng)地下水環(huán)境治理[5]。

參考文獻(xiàn)

[1] 王小明.地下水環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)分析[J].百科論壇電子雜志，2019（15）：69.

[2] 李琦，劉學(xué)浩，李霞穎，等.基于U型管原理的淺層地下流體環(huán)境監(jiān)測(cè)與取樣技術(shù)[J].環(huán)境工程，2019，248（2）：11-15，24.

[3] 楊陽(yáng).探析城市地下水環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的應(yīng)用[J].科技風(fēng)，2019，387（19）：119.

[4] 張琦.城市地下水環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的應(yīng)用[J].環(huán)境與發(fā)展，2020，166（5）：190-191.

[5] 田志仁，李名升，夏新，等.我國(guó)地下水環(huán)境監(jiān)測(cè)現(xiàn)狀和工作建議[J].環(huán)境監(jiān)控與預(yù)警，2020，68（6）：4-9.