地下水環境污染治理及風險防范的策略思考

馬建源

（甘肅省生態環境科學設計研究院，甘肅 蘭州 730020）

1 地下水環境治理的必要性

長期以來，水資源保護工作的重點主要集中在對地表水環境的保護上。但對于大部分缺乏地表水資源的地區來說，地下水是唯一可用的水資源，可從當前的形式來看，生態環境部門對于地下水保護工作的重視程度仍然不夠，導致相關的法律法規體系建設、政策監管體制健全等方面均出現了不同程度的滯后，這對于地下水環境保護工作的開展非常不利[1]。在新的發展形勢下，人們的環保意識也隨之提升，地下水環境污染及防治工作也逐步成為公眾關注的重點。當地下水環境污染治理工作被提上日程時，還需要遵循可持續的發展原則，在維護生態平衡的基礎上解決地下水環境污染的問題。同時，在制定具體治理計劃時，要關注《土地管理法》、《水污染防治法》等法律的完善，并妥善處理不同法律之間的矛盾，優化各個政策間的關系，確保正常工作有條不紊地推進。

2 地下水環境污染來源分析

2.1 工業影響

工業污染源作為地下水環境的主要污染源之一，直接影響著地下水的質量。而出現這種問題的主要原因是，在國家經濟建設工作穩步發展進程中工業生產規模明顯擴大，而相應的生產管理或污染防治措施落實并不到位，其生產過程產生的跑冒滴漏或者長期滲漏現象會使工業污染物逐步進入土壤，并擴散至地下水環境，直接加劇了地下水環境的污染[2]。基于“源-受體”途徑，工業污染物對地下含水層的影響，一般認為是通過直接與間接兩種形式。直接方式通常為工業污染物的不合理排放，如石油開采過程的壓裂水、工業生產廢水等，因此，只有對這些廢水進行科學化的處理，且滿足排放標準后外排，方能有效控制對地下水環境的影響。而間接方式一般先是造成了土壤或地表水的污染，然后隨著水力聯系，逐漸污染地下水環境。結合目前的實際情況分析，部分企業為了控制經營成本，提高自身的效益水平，在生產過程中未能嚴格依照國家標準處理生產廢物，使得廢物直接排放的現象時有發生，以至于地下水環境污染問題格外突出。除了上述提及的問題，工業污染源還涉及到大氣污染物和固體廢物，這些污染物在未經合理處理直接外排時，會通過降水進入土壤、潛水層、甚至承壓水層，從而導致地下水中的部分物質含量異常增高，直至造成污染。

2.2 農業影響

農業產生的污染不僅影響著地表水和土壤環境，也會對地下水環境造成直接影響。通常，農業污染源主要來自于農業生產過程中不合理使用的化肥以及農藥等。由于這些化肥、農藥中含有多種有機物和重金屬，若是長期過量使用，難降解的有機物和重金屬會逐步在土壤中富集，滲透至地下水環境，從而會形成大面積污染羽，引起嚴重的污染問題。除此之外，污水灌溉也是另一主要污染源。由于農業生產對水資源的實際需求量較大，但在環境日益惡化的過程中，可選擇的或能負擔起的達標灌溉水資源逐步減少，個別地區不得不使用被污染的地表水進行灌溉，這就使得地下水環境的污染日益加劇，也直接影響到了整體的水資源安全。

2.3 生活影響

生活垃圾也是影響地下水環境的重要因素之一。在實際的生產生活中，地下水環境受到了諸多生活垃圾的干擾，以至于出現了一系列問題。當前，現代化城市建設工作穩步開展，但卻導致城市垃圾數量以及種類逐步增多，而生活污水的排放量也呈現出上升的趨勢。在以前，由于對地下水污染防治認知的局限性，各地并未及時建立符合國家標準、安全可靠的生活垃圾填埋場，而生活污水收集管網及處理系統也存在年久失修或運行不達標的情況，這就使得地下水污染防治工作的順利開展受到嚴重影響。其中，生活污水收集管網的滲漏也是地下水污染的另一個主要來源，這是由于溢出的生活污水一方面對地下水予以了補給，一方面又將污染物帶入到地下水的含水層，同樣造成了地下水環境污染。

2.4 自然影響

地下水環境除了上述提到的各種影響因素之外，自然因素的存在也會使地下水環境受到污染。由于我國地質結構復雜，所以礦產資源較為豐富，但某些區域的地下水受地質構造和成礦地帶影響，會含有部分重金屬元素或其他有害物質，而這些物質在逐步積累釋放的過程中也會造成地下水相應指標的濃度增加，從而也就造成了地下水環境污染，但受限于現有技術，實際產生的危害難以科學有效控制。此外，還有部分地下水資源距離河流、湖泊、水庫和海洋等地表水體較近，兩者之間存在著水力聯系，相互影響，而污染物有可能在兩者之間進行遷移，污染問題也會隨之出現。

3 治理風險防范難點

（1）當前，地下水環境污染治理迫在眉睫，因此，應重視多種風險隱患，并通過適宜的策略來解決實際污染問題[3]。由于工業源是地下水污染的主要來源之一，所以，近年來開展的化工園區和鉛鋅礦區地下水基礎狀況調查評估，正是為了摸清重點行業對地下水環境造成的影響。按照《地下水管理條例》的要求，要制定地下水污染防治重點排污單位名錄，要將化學品生產、礦山開采等行業企業納入名錄，從而統一排污許可管理，以進一步加強地下水污染防治監管。而對于工業企業而言，落實環境影響評價要求，嚴格污染物達標排放，就能夠將污染物對地下水環境造成的影響控制在可接受范圍內。但對于生產過程中的跑冒滴漏、環境應急措施不當等，才是工業源地下水污染防控的重點。因此，要做好工業源地下水污染防治，首先，要秉持水土協同防治的原則，積極推進企業落實隱患排查整改、自行監測等制度，并鼓勵企業開展隱患整改，消除土壤和地下水環境污染隱患；其次，要加強企業環境應急管理，指導企業及時修訂環境應急預案，并納入土壤和地下水防治措施；最后，還要加強排污許可管理，督促企業嚴格污染物達標排放。相信在未來，隨著排污許可證管理和土壤污染防治工作的推進，地下水工業污染源能得到有效管控，從而可逐步解決工業源地下水污染的隱患。

（2）農業源治理的最大難點還是污染源的分散龐大，一方面，農戶的個體種植或養殖極其分散，造成無法使用工業源防治的技術措施進行統一治理；另一方面，農業源的排污量極大，排污總量在某種程度上已與工業源不相上下，而造成的環境負荷與約束日漸緊張。所以，推進農業源地下水污染防治，關鍵還是要落實水土、地表水環境和地下水協同防治，還要統籌考慮區域土壤環境、地表水和地下水環境的污染防治，要打破原有的條塊化防控體系，但要依托農業面源治理與農村環境整治的推進，可從源頭的測土配方開始，不斷提升化肥、農藥等的使用效率，并結合實際推進農田退水、畜禽養殖糞污、秸稈尾菜等農業廢棄物的無害化處置，以此削減農業源污染物的排放總量，從而逐步消除農業源的地下水污染風險。

（3）做好生活污水和生活垃圾的處置，基本上就能消除生活源的地下水環境污染風險。從環境風險角度考慮，非正規的生活垃圾填埋場是生活源中對地下水環境污染最嚴重的部分，也是最難治理的部分。但通過對各類城鎮污水處理廠的提標改造與收集管網建設，生活污水對于地下水環境的影響已明顯減輕；而正規生活垃圾填埋場已均建有滿足標準要求的防滲和滲濾液導排收集系統，正常情況下對地下水環境造成的影響很小；只有非正規生活垃圾填埋場，由于歷史原因，大多不具備有效的防滲和滲濾液收集設施，從而成為了地下水的潛在主要污染源。

這些填埋場產生的高濃度滲濾液，氨氮等主要污染物的濃度已從每升數千毫克到數萬毫克，有些滲濾液還含有六價鉻、二噁英等有毒有害物質，極難處置。而非正規填埋場的滲濾液大多是直接排入環境，并通過土壤進入地下水，會造成局部區域環境指標異常，如不能及時解決就會形成嚴重污染。而要消除這一污染源，根本途徑還是斷源截污，即先建設或利用正規生活垃圾填埋場消納非正規填埋場的垃圾，再對原填埋場下受污染的土壤和地下水進行治理。但要實現這一目標，最大的難點還是資金投入，新填埋場的選址建設，以及受污染土壤和地下水的修復治理。

4 地下水環境污染防控策略

地下水環境污染治理和風險防范是一項基本工作，這對于生態環境保護與建設工作的開展具有直接影響。因此，應高度重視地下水環境污染治理，優化風險防范的基本策略，確保地下水環境得到有效維護，以此為人們提供優良的水資源空間，并保證更好地滿足現階段與日俱增的用水需求，從而推動國家水資源的可持續穩定發展。

4.1 重視地下飲用水資源的管理

要關注地下飲用水資源管理工作的落實情況，可通過以下工作展開：（1）對城鎮地下飲用水資源開發利用要進行科學合理的規劃，強化規劃效力，爭取在具體區域落實好戰略引導。同時，制定出科學的水資源評估方案，結合地下飲用水資源展開有效評估，并通過多種方法落實好地下水資源的管理要求。（2）要強化對地下飲用水資源保護，積極推進地下水飲用水源地的規范化建設，可通過設立指示牌、隔離網等方式加強水源地保護。同時，要定期對水源地及其周邊展開有效排查，并關閉水源保護區和準保護區內存在的排污口。如發現影響水源安全的問題，則應及時進行妥善處理。且針對存在污染問題的區域要制定出可靠的修護方案，若是發現水質難以恢復至理想要求，應及時結合具體情況采取補救方案，以確保地下飲用水資源得到科學維護。（3）各個部門應按照職責分工，加強監督管理，嚴格依照具體標準對供水單位等用水主體展開定期監督檢查，防止出現污染水資源的情況。

4.2 進一步完善相關法律法規

在地下水污染治理的實際工作中，要以《中華人民共和國水污染防治法》、《地下水管理條例》、《中華人民共和國土壤污染防治法》等法律法規為基礎，來進一步推動各項法定任務的落地施行，以及落實好具體的風險防范工作，以確保地下水環境得到有效改善。同時，各地的相關部門在開展地下水環境污染治理和防控工作時，也應該關注相應的工作流程，要積極分析法律法規的基本要求，并依據法律法規和標準規范制定出對策，以確保地下水環境得到有效維護。如發現法律法規等存在不滿足地下水污染防治的實際需求之處，應結合具體問題展開細致分析，并提出進一步的優化對策，在推動現行法律法規逐步完善的同時，確保地下水環境治理和風險防控任務順利推進。

4.3 健全地下水環境監測系統

通常，相應的監測手段和覆蓋廣泛的監測系統能為地下水環境全面分析提供充分的數據基礎，有利于更好地解決實際問題。所以，這就需要建立健全地下水環境監測系統，但要查找現階段地下水環境所存在的干擾因素，并通過科學的檢測手段優化具體的管理對策。同時，還要結合國家地下水環境監測網的具體數據，就存在的不足之處展開詳細研究，并提出適當的優化方案；要不斷補充建設地下水污染的跟蹤監測井、地下飲用水開采監測井等，以便于監測地下水環境不同時期的情況。此外，還要將信息技術和大數據方法與地下水監測系統相結合，并合理使用信息化手段構建起地下水環境的網絡監測平臺，突破原有的時空界限，實現地下水環境監測的全時段覆蓋，這非常有利于及時發現相關問題并采取有效措施防止污染擴散。

4.4 積極推進協同防治工作

協同防治工作的落實是保證地下水環境得到有效維護和治理的關鍵舉措，同時，也能促進地下水風險防控工作的順利開展。因此，要結合地表水和地下水做好協同防治工作，并明確地表水環境質量對地下水資源的重要性，也要讓地表水資源得到有效管控，避免污染物擴散到地下水，產生不利影響。而針對土壤和地下水的協同防治，首先應優化相應措施，明確土壤環境既是地下水環境的主要安全屏障，也是地下水環境被污染的主要渠道，所以，要采取有效措施避免土壤成為地下水污染的源頭，以降低地下水環境受到污染的概率。此外，在協同防治的過程中，要特別重視細節管理，還要結合法律法規加以分析，以確保協同防治工作達到相對理想的治理成效。

4.5 科學合理地使用修復技術

在地下水修復技術中，常用的技術主要包括自然衰減、抽提、電化學等方法，但近年來，更多使用的是滲透反應墻（PRB）技術。需要注意的是，在地下水實際的修復過程中，要根據地下水和土壤污染物的特征來采用不同的技術組合，以達到修復地下水環境的目的。

4.5.1 氣相抽提技術

該項技術主要適用于揮發或半揮發性的有機物污染地下水的修復治理，一般是采取真空抽提的方式，將含水層中存在的有機污染物抽出至地面處理。該項技術在使用過程通常需要建設抽提井、真空系統、氣體分離裝置、凈化裝置等，但治理效果受地層結構影響較大。而該項技術在實際應用時，還可以結合空氣注入法，通過向含水層通入空氣，吹脫含水層和土壤中的有機污染物，再通過抽提，能將大部分的揮發性有機物從地下水和土壤中抽提出來。

4.5.2 電化學修復技術

該項技術主要是運用電化學原理，在電場的作用下實現地下水和土壤中污染物的化學轉化。在實際應用中，通常是根據地下水流場、污染濃度梯度等信息，合理布設深入含水層的地下電極，并采用直流電壓形成梯度電場，使地下水中存在的金屬離子發生特定方向的遷移，或是促使有機污染物在電場的作用下發生氧化、裂解等反應，從而達到對污染物處理的目的。此項技術的運行管理較為簡便，可實現自動化控制，具有理想的多功能特征，可以很好地去除水環境中的重金屬離子和有機污染物，已在國內外多個地下水或土壤修復案例中得到使用，其展示出的效果也十分理想。

4.5.3 原位化學修復技術

原位化學修復技術也是一種重要的地下水修復技術。此項技術涉及到的化學氧化還原的原理是，通過向受污染的含水層投加化學氧化劑，再借助具體的氧化還原反應以達到去除地下水環境中污染物的目的。在實際應用中，由于該技術反應快速，所以常用于氯代烴等有機物的處理。該項技術在應用過程會涉及到諸多的化學氧化劑，常用的有二氧化氯、高錳酸鉀、Fenton試劑等，是采用氣體或水溶液的方式將氧化劑投加到含水層中，以實現污染物的快速氧化。

4.5.4 滲透反應墻(PRB)修復技術

滲透反應墻修復技術是近年來新興的地下水修復技術，已在歐美等國家的地下水修復工程中得到廣泛使用，該項技術對于處理地下水中的有機污染物具有較大優勢。滲透反應墻是建設在含水層下游的固定裝置，其中填充的有活性反應介質材料，當地下水環境中的污染物通過水體流動遇到反應介質時，便會產生明顯的化學反應，從而使污染物得到有效的降解和吸附，從而實現地下水環境的凈化。此項技術應用的關鍵有兩點，一是PRB活性介質的活性、吸附能力、催化等特性直接關系到反應墻的設計和修復效果的好壞，如活性介質能與污染物有效結合，具備較長時間的活性，且催化反應過程中不產生毒性中間產物，這樣就可以有效避免地下水環境受到二次污染，也能保持水體的相對穩定。目前，金屬鐵（Fe)是PRB中使用最廣泛的活性介質，與其他介質相比，金屬鐵（Fe）在實際運用的過程中展示出了顯著的優勢，具有理想的吸附和降解功能，且價格較為低廉，取材格外便利。二是反應墻的建設位置很關鍵，最好設置在受污染地下水的流場下方，有利于污染物隨地下水進入反應墻，也確保污染物不再外泄。除反應裝置入口處外，墻體本身應具有良好的隔水性，防止污染物直接擴散至修復治理區域以外的含水層。

5 結語

綜上所述，地下水對人們的生產生活影響較大，所以要高度重視地下水環境的修復治理工作，也要真正落實風險防范任務。因此，在實際工作中，要鼓勵相關部門及其工作人員展開深度研究，并根據實際工作中發現的不足之處加以彌補，以確保在相關法律法規的支持下地下水環境得到有效保護。同時，在研究確定修復治理方案時，應重視先進技術的適當引入，以及多項修復技術的綜合應用，從而不斷強化技術水平，提高工作人員的工作實效。