地下水環(huán)境監(jiān)測技術(shù)研究

余健

摘 要：地下水即深藏于地下的水體，為人類生活提供著重要的水源供給，同時也發(fā)揮著地質(zhì)力傳輸作用，更是重要的地震預報載體。由此可見，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題，環(huán)境監(jiān)測作為一種有效手段，將成為地下水保護的關(guān)鍵，尤其是依托現(xiàn)代先進設備，將承擔起技術(shù)防范的重要使命。文章從地下水環(huán)境監(jiān)測技術(shù)的重要性入手，闡述了當前地下水環(huán)境監(jiān)測技術(shù)要點和地下水環(huán)境監(jiān)測技術(shù)，并提出了加強地下水環(huán)境監(jiān)測技術(shù)應用的有效路徑。

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

中圖分類號：X83 文獻標識碼：A 文章編號：1674-1064（2021）02-127-02

DOI：10.12310/j.issn.1674-1064.2021.02.058

2019年，國家生態(tài)環(huán)境部頒布了《生態(tài)環(huán)境監(jiān)測規(guī)劃綱要（2020-2035年）》，使之成為國家生態(tài)文明建設的重要指南，同時也預示著國家將從戰(zhàn)略角度正視生態(tài)環(huán)境監(jiān)測與保護要求，通過環(huán)境監(jiān)測與執(zhí)法的整合，完成了環(huán)境保護體系的重構(gòu)。綱要除了對環(huán)保內(nèi)容的深化外，更強調(diào)要實現(xiàn)地下水、水功能區(qū)、入河（海）排污口的統(tǒng)籌監(jiān)測，維護最基本的生態(tài)環(huán)境監(jiān)測體系，保證污染防治與環(huán)境保護工作兼容發(fā)展，滿足新時代背景下民眾的新期待，實現(xiàn)我國環(huán)境保護的深度治理。據(jù)此，要認識到地下水環(huán)境監(jiān)測技術(shù)的重要性，并依托各種先進技術(shù)做好水環(huán)境監(jiān)測，保護好水資源。

1 地下水環(huán)境監(jiān)測技術(shù)的重要性

綜合性、追蹤性、連續(xù)性是環(huán)境監(jiān)測技術(shù)的顯著特征，監(jiān)測人員利用先進的監(jiān)測技術(shù)，從中長期地下水質(zhì)量監(jiān)控進程發(fā)現(xiàn)水資源的變化規(guī)律，綜合分析地下水監(jiān)測數(shù)據(jù)，尋找影響水質(zhì)的因素。通過定量、定性對比分析不同地區(qū)、不同時空的地下水監(jiān)測質(zhì)量，進而為地下水的綜合治理方案提供預判性和針對性參考依據(jù)，促進地下水綜合領(lǐng)域效率的顯著提升。地下水監(jiān)測技術(shù)的應用，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，人類行為不能破壞或影響地下水體系。監(jiān)測人員基于優(yōu)先檢測、可靠性、實用性原則，依托環(huán)境監(jiān)測技術(shù)，有計劃、有目的地監(jiān)測地下水體系，并協(xié)助相關(guān)部門治理地下水。有效約束人類行為，解決地下水污染問題，以達到保護自然資源和生態(tài)環(huán)境的目的[1]。

2 地下水環(huán)境監(jiān)測要點

隨著生態(tài)文明觀的深入推進，社會各界越來越重視地下水環(huán)境監(jiān)測工作，在監(jiān)測工作中依托各種化學生物監(jiān)測方法和設備，一方面能促進地下水環(huán)境監(jiān)測工作的精準性和質(zhì)效;另一方面還能為有關(guān)部門的環(huán)境治理工作提供參考依據(jù)。當前，地下水環(huán)境監(jiān)測內(nèi)容主要有以下幾點：水位監(jiān)測要點。在地下水環(huán)境監(jiān)測中，水位屬于最基礎也是最關(guān)鍵的監(jiān)測內(nèi)容。水溫監(jiān)測要點。實施地下水水溫監(jiān)測時，需要借助各類數(shù)字溫度計進行水溫監(jiān)測，并使用半導體、鉑電阻等傳感裝置進行獨立測量，以此獲取不同緯度的水溫信息，達到綜合監(jiān)測的效果。水質(zhì)監(jiān)測要點。地下水水質(zhì)監(jiān)測，主要利用人工取樣進行實驗室分析，在采樣過程中要利用采樣器或者采樣泵，在監(jiān)測過程中既可利用人工測量，也可使用儀器進行輔助，以提升監(jiān)測的精準性[2]。開采量監(jiān)測要點。針對地下水開采需求，依據(jù)人工抽取及自動出流的方式，對地下水出水方式或者流量進行測量。一般，應用電位差法、示蹤法及抽水試驗法等技術(shù)，對地下水流速與流向進行測量[2]。

3 當前常見的水環(huán)境監(jiān)測技術(shù)

3.1 抽出處理技術(shù)

抽出處理技術(shù)是當前地下水環(huán)境監(jiān)測技術(shù)中最普遍的一種方式，這種技術(shù)可以根據(jù)污染物類型等來選擇，其具體包含了物理法、生物法、化學法三類。物理法具體包含氣浮法、重力分離法、反滲透法、吸附法以及過濾法等可以根據(jù)物理學使用的方法。生物法主要是指，監(jiān)測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地下水質(zhì)進行監(jiān)測[3]。化學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化學方式或手段，來檢測地下水環(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)測中多以輔助方式為主，再配合其他先進技術(shù)來檢測地下水環(huán)境質(zhì)量，以及時發(fā)現(xiàn)地下水環(huán)境污染情況，并根據(jù)污染情況采取針對性方式來治理。概念模型如圖1所示。

3.2 水動力控制技術(shù)

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

3.3 原位處理技術(shù)

原位處理技術(shù)是一種較先進的分析技術(shù)，這種技術(shù)在環(huán)境影響和成本方面具有顯著優(yōu)勢，一方面能有效減少地標處理設備，另一方面還能減少污染物排放量。這種技術(shù)對專業(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，在我國具有良好的使用前景。在當前地下水環(huán)境監(jiān)測中使用原位處理技術(shù)輔助可滲透反應墻，能進一步反映原位處理區(qū)域的材料情況和污染物成分，進而采取針對性措施處理或控制污染目標。

3.4 生物行為反應監(jiān)測技術(shù)

毋庸置疑，如果地下水環(huán)境受到污染，就會持續(xù)一些應試性的行為變化和生理變化。對于此，監(jiān)測人員可以依托生物行為反應來監(jiān)測環(huán)境。這種技術(shù)一般來說，主要運用在淡水環(huán)境監(jiān)測中，在具體應用環(huán)境中，選擇指示生物是關(guān)鍵。金魚、鰻魚、斑馬魚是幾種重要的水污監(jiān)測指示物，在地下水環(huán)境監(jiān)測中，通過全面分析魚類等敏感性指示物因為水體污染所出現(xiàn)的應激反應，可以了解水體污染情況，進而更好地達成水環(huán)境監(jiān)測的目的。生物行為反應監(jiān)測技術(shù)在水體環(huán)境監(jiān)測中具有顯著優(yōu)勢。另外，隨著信息技術(shù)的高速發(fā)展，這種技術(shù)已經(jīng)逐漸可以在線實時監(jiān)測水環(huán)境，了解并摸清水體污染情況，促進水環(huán)境監(jiān)測質(zhì)效的提升[3]。

4 加強地下水環(huán)境監(jiān)測技術(shù)的應用舉措

4.1 建立健全地下水環(huán)境監(jiān)測管理體系

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

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

為更好地運用環(huán)境監(jiān)測技術(shù)，首先要仔細閱讀《地下水環(huán)境監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》，了解規(guī)范的引用標準、采樣方法、使用范圍、術(shù)語等，指導監(jiān)測人員合理運用環(huán)境監(jiān)測技術(shù)。與此同時，還要深入基層，統(tǒng)籌地下水環(huán)境有關(guān)數(shù)據(jù)信息，通過科學分析布置好監(jiān)測點，有序開展地下水周期性監(jiān)測工作。為提升監(jiān)測質(zhì)效，還可以將定期監(jiān)測和抽查監(jiān)測集合起來，不斷優(yōu)化完善監(jiān)測技術(shù)方案。立足技術(shù)方案來說，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)測方案的針對性和可行性。此外，還需做好監(jiān)測數(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)部門及時改進治理方案，最大限度發(fā)揮地下水環(huán)境監(jiān)測作用。

4.3 加強地下水環(huán)境監(jiān)測技術(shù)革新

首先要打破墨守成規(guī)的思想意識，樹立創(chuàng)新意識，加強技術(shù)培訓力度，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)測的新方向。加強水環(huán)境監(jiān)測與信息技術(shù)的融合以構(gòu)建數(shù)據(jù)庫，發(fā)揮數(shù)據(jù)庫優(yōu)勢，有效收集地下水環(huán)境監(jiān)測資料，并利用直觀動態(tài)化的信息技術(shù)進行建模，對不同地區(qū)地下水綜合治理的變化趨勢進行分析，了解影響水質(zhì)的各種因素，并基于此改進治理方案。在這過程中，技術(shù)人員還可借助自動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，夯實高效運用大數(shù)據(jù)技術(shù)的基礎，賦予地下水環(huán)境監(jiān)測技術(shù)更強的實用性，提升監(jiān)測質(zhì)效[4]。

5 結(jié)語

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，隨著城鄉(xiāng)一體化進程的持續(xù)深入推進，城市居住人群日益增多，致使大量污染物被排放到水中，導致水環(huán)境中的污染物質(zhì)越來越多，污染地下水環(huán)境。基于此，為確保地下水環(huán)境的安全，進一步解決水資源污染，要根據(jù)不同地區(qū)的實際情況，使用地下水環(huán)境監(jiān)測技術(shù)監(jiān)測地下水體質(zhì)量，了解其中的污染物，進而采取針對性措施，加強地下水環(huán)境治理[5]。

參考文獻

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

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

[3] 楊陽.探析城市地下水環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)的應用[J].科技風，2019，387（19）：119.

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

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