上海城投上境生態(tài)修復(fù)科技有限公司 王陽(yáng)
雖然我國(guó)擁有較為豐富的地下水資源,但是從人均占有量來(lái)看依然沒(méi)有達(dá)到世界平均水平,因此進(jìn)一步保護(hù)地下水資源、提高地下水資源利用率,加強(qiáng)對(duì)地下水資源的修復(fù)工程環(huán)境監(jiān)測(cè)力度,才能夠確保地下水資源、可持續(xù)利用,為我國(guó)的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展奠定良好的基礎(chǔ)。
從環(huán)境科學(xué)大詞典的角度來(lái)看,水環(huán)境包含了地球上存在的各類(lèi)水體以及與水體相關(guān)的各種環(huán)境要素,例如海岸、河床、土壤和相關(guān)植被等。雖然目前尚未對(duì)地下水環(huán)境作出明確定義解釋?zhuān)窃谠S多研究中將地下水環(huán)境狹義地定義為自然屬性,即地下水存在所具備的自然條件[1]。在此基礎(chǔ)上,我國(guó)對(duì)地下水環(huán)境的研究也局限于地下水所存在空間的各類(lèi)化學(xué)成分、物理性質(zhì)、地質(zhì)作用等內(nèi)容,因此往往將地下水質(zhì)直接等同于地下水環(huán)境,有時(shí)也會(huì)將地下水的不科學(xué)開(kāi)發(fā)而造成的環(huán)境污染和破壞作為地下水環(huán)境的參考依據(jù),因此對(duì)地下水環(huán)境的認(rèn)識(shí)相對(duì)較為狹隘[2]。
從廣義上來(lái)講,地下水環(huán)境不僅包括水體的水質(zhì)、水溫、水位、水動(dòng)態(tài)等自然屬性,也包括與地下水相關(guān)的各類(lèi)環(huán)境因素,例如含水層結(jié)構(gòu)、地表植被、微生物、包氣帶、降雨等,也包括與水體相關(guān)的各類(lèi)人類(lèi)活動(dòng),如開(kāi)發(fā)利用方式、地下水資源管理策略、地下水資源保護(hù)意識(shí)等[3]。因此,在研究地下水環(huán)境的過(guò)程中,除了要考慮地下水本身的自然屬性之外,還需要將與地下水環(huán)境相聯(lián)系的各種自然與社會(huì)因素納入其中,才能夠更加科學(xué)、全面地對(duì)地下水環(huán)境進(jìn)行分析探討,為地下水修復(fù)工程環(huán)境監(jiān)測(cè)提供有效的數(shù)據(jù)參考。
在地下水修復(fù)工程中,科學(xué)有效的環(huán)境監(jiān)測(cè)方式能夠?yàn)楣こ烫峁┛煽康闹笇?dǎo)。目前使用的地下水環(huán)境監(jiān)測(cè)的技術(shù)需要通過(guò)各種化學(xué)生物檢測(cè)儀器完成采樣和數(shù)據(jù)收集,并通過(guò)化學(xué)手段對(duì)樣本進(jìn)行分析,以獲得相應(yīng)的數(shù)據(jù)。這些先進(jìn)的監(jiān)測(cè)技術(shù)能夠進(jìn)一步提高監(jiān)測(cè)的精準(zhǔn)度,為地下水修復(fù)工程奠定良好的基礎(chǔ)。
抽出—處理法是目前使用最為廣泛、使用時(shí)間最長(zhǎng)的一種環(huán)境監(jiān)測(cè)方式。通過(guò)抽出—處理法,監(jiān)測(cè)人員可以對(duì)地下水的污染類(lèi)型或修復(fù)處理方式進(jìn)行監(jiān)測(cè),從而得出有效的數(shù)據(jù),為地下水修復(fù)工程提供參考[4]。一般情況下,抽出—處理法主要有三種執(zhí)行方式。第一種是物理法,根據(jù)相關(guān)物理原理,采用重力分離法、吸附法、過(guò)濾法等物理處理手段,有效地監(jiān)測(cè)地下水的變化情況;第二種是生物法,可以通過(guò)一些生物學(xué)原理對(duì)地下水進(jìn)行有效監(jiān)測(cè),如生物膜法、活性污泥法、土壤處置法等等;第三種是化學(xué)法,通過(guò)化學(xué)原理對(duì)地下水環(huán)境進(jìn)行有效監(jiān)測(cè),例如氧化還原法、離子交換法等。在實(shí)際的監(jiān)測(cè)過(guò)程中,抽出—處理法往往會(huì)結(jié)合三種執(zhí)行方式的優(yōu)勢(shì),更加全面地開(kāi)展地下水環(huán)境監(jiān)測(cè)工作,有效地觀(guān)測(cè)地下水修復(fù)工程的進(jìn)展情況,為地下水資源的保護(hù)奠定良好的基礎(chǔ),推動(dòng)地下水資源的可持續(xù)利用。
物理處理法也是在地下水環(huán)境監(jiān)測(cè)中常用的方法之一,使用物理處理法的過(guò)程中也同樣會(huì)涉及部分化學(xué)方法,通過(guò)兩者的有效結(jié)合能夠進(jìn)一步提高監(jiān)測(cè)的準(zhǔn)確性,為地下水修復(fù)工程提供更加真實(shí)可靠的數(shù)據(jù)[5]。常見(jiàn)的物理處理法包括屏蔽法、被動(dòng)收集法等,可以根據(jù)地下水環(huán)境的具體情況和監(jiān)測(cè)需要挑選適宜的方式,有效提高環(huán)境監(jiān)測(cè)的效率和質(zhì)量。
水動(dòng)力控制法也是地下水環(huán)境監(jiān)測(cè)中的常用方法之一,通過(guò)井群系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)地下水環(huán)境的監(jiān)測(cè)工作。工作人員會(huì)根據(jù)檢測(cè)的需要,對(duì)地下水的水利梯度進(jìn)行有效調(diào)整,一般采用抽水和注水的方式對(duì)含水層進(jìn)行有效處理,從而讓受到污染的水體能夠與清潔水體有效分離,實(shí)現(xiàn)更加精準(zhǔn)的地下水環(huán)境監(jiān)測(cè)[5]。但是,在進(jìn)行井群系統(tǒng)的布置時(shí),根據(jù)不同的布置方式會(huì)采用不同的水力控制方法,一般分為下游分水嶺和上游分水嶺,這兩個(gè)分水嶺會(huì)出現(xiàn)不同的水質(zhì)情況,因此所需要監(jiān)測(cè)的水質(zhì)成分也有所差異。由此可以看出,通過(guò)水動(dòng)力控制法不僅能夠了解地下水的污染情況,還能夠有效采集地下水的水土環(huán)境和水質(zhì)情況。
相比其他環(huán)境監(jiān)測(cè)方法,原位處理法是一種較為新穎的地下水環(huán)境監(jiān)測(cè)方式,它不僅能夠有效降低監(jiān)測(cè)過(guò)程中對(duì)環(huán)境的影響,還能夠有效控制監(jiān)測(cè)成本,使得檢測(cè)過(guò)程中的地表處理設(shè)施相應(yīng)減少,不會(huì)產(chǎn)生大量的污染物。但這項(xiàng)監(jiān)測(cè)技術(shù)需要專(zhuān)業(yè)的技術(shù)人員才能夠順利執(zhí)行,也需要更為專(zhuān)業(yè)的設(shè)備系統(tǒng)來(lái)完成地下水環(huán)境監(jiān)測(cè)任務(wù),因此未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)十分光明。在原位處理法中,可滲透反應(yīng)墻是一種極為有效的檢測(cè)方式,作為一個(gè)原位處理區(qū),能夠?qū)Σ牧袭a(chǎn)生被動(dòng)反應(yīng),從而有效地組分反應(yīng)中出現(xiàn)的各種污染物,從而順利完成組分污染物的任務(wù),因此具有較高的精準(zhǔn)度和效率,能夠幫助技術(shù)人員更加高效地完成對(duì)地下水環(huán)境監(jiān)測(cè)的分析和處理,為地下水修復(fù)工程奠定良好的基礎(chǔ)[6]。
長(zhǎng)期以來(lái),我國(guó)雖然對(duì)水資源保護(hù)的重視程度越來(lái)越高,但是往往集中在地表水的保護(hù)工作中,忽視了對(duì)地下水資源的保護(hù)工作。這一方面體現(xiàn)為關(guān)于地下水資源保護(hù)的學(xué)科設(shè)置上有所欠缺,另一方面體現(xiàn)為對(duì)地下水資源保護(hù)的投入相對(duì)較少。從學(xué)科角度來(lái)看,我國(guó)許多院校的地下水專(zhuān)業(yè)沒(méi)有劃分到環(huán)境科學(xué)的類(lèi)別中,也沒(méi)有劃分到水利工程的類(lèi)別中,一般是地質(zhì)資源和地質(zhì)工程類(lèi)別的下屬研究方向,還有部分院校將地下水專(zhuān)業(yè)劃分為地球科學(xué)領(lǐng)域的一個(gè)細(xì)小分支[7]。這種學(xué)科設(shè)置的不合理性也進(jìn)一步讓人們忽視了地下水環(huán)境保護(hù)工作,沒(méi)有樹(shù)立起地下水環(huán)境保護(hù)的基本意識(shí),這也給地下水修復(fù)工程監(jiān)測(cè)的發(fā)展造成了影響,使得關(guān)于地下水修復(fù)工程環(huán)境監(jiān)測(cè)的研究進(jìn)展較為緩慢,相關(guān)技術(shù)人員的培養(yǎng)工作也沒(méi)有得到有效落實(shí)。
另一方面,我國(guó)在對(duì)水資源進(jìn)行管理的過(guò)程中,更加注重對(duì)地表水污染問(wèn)題的處理,往往采用能夠快速見(jiàn)效的處理方式來(lái)提高地表水的污染治理效果,但是卻忽視了地下水可能存在隱蔽性、長(zhǎng)期性、滯后性的污染問(wèn)題。正是由于地下水污染問(wèn)題的這些特性,當(dāng)人們發(fā)現(xiàn)地下水的水質(zhì)和水環(huán)境被損害時(shí),情況已經(jīng)十分惡劣,很難采取立竿見(jiàn)影的手段對(duì)地下水進(jìn)行有效的修復(fù)。同時(shí),在地下水修復(fù)工程的開(kāi)展過(guò)程中,國(guó)土部門(mén)的投入資金有限,劃分到不同省市的資金相對(duì)比較匱乏,這對(duì)于高成本的地下水環(huán)境檢測(cè)和修復(fù)工程顯得心有余而力不足,導(dǎo)致監(jiān)測(cè)工作和修復(fù)工作無(wú)法順利落實(shí),一方面,既影響了監(jiān)測(cè)的準(zhǔn)確度,另一方面,也影響了修復(fù)的完成度。
在對(duì)地下水進(jìn)行水質(zhì)監(jiān)測(cè)的過(guò)程中,地質(zhì)勘察部門(mén)會(huì)建立相應(yīng)的區(qū)域地下水監(jiān)測(cè)網(wǎng),從而對(duì)地下水系統(tǒng)和水文地質(zhì)單元進(jìn)行全方位的監(jiān)督,雖然這種監(jiān)測(cè)方式擁有較廣的監(jiān)測(cè)范圍,能夠覆蓋區(qū)域內(nèi)的全體地下水環(huán)境,監(jiān)測(cè)不同深度和不同類(lèi)型的地下水,但是其監(jiān)測(cè)精準(zhǔn)度相對(duì)較低,比例精度無(wú)法滿(mǎn)足1:50000的要求[8]。
水務(wù)部門(mén)在進(jìn)行地下水環(huán)境監(jiān)測(cè)的過(guò)程中,會(huì)在本行政區(qū)域內(nèi)建立水監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò),但是水務(wù)部門(mén)的監(jiān)測(cè)重點(diǎn)往往集中在水源地附近,其他區(qū)域的監(jiān)測(cè)點(diǎn)相對(duì)較淺,并且檢測(cè)序列相對(duì)較少,不能真正實(shí)現(xiàn)區(qū)域內(nèi)地下水的有效覆蓋。環(huán)保部門(mén)在對(duì)地下水質(zhì)進(jìn)行監(jiān)測(cè)的過(guò)程中,更加注重對(duì)潛在污染源的監(jiān)測(cè),一般會(huì)通過(guò)淺層監(jiān)測(cè)點(diǎn)加強(qiáng)對(duì)污染源周邊地區(qū)的監(jiān)測(cè),通過(guò)自動(dòng)化的數(shù)據(jù)采集實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)的環(huán)境監(jiān)測(cè),但是監(jiān)測(cè)序列相對(duì)較短。
除此之外,不同區(qū)域的規(guī)劃委員會(huì)和城建會(huì)根據(jù)發(fā)展需求和環(huán)境保護(hù)的規(guī)定建立一套適合本地區(qū)的地下水環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。因此,在某一個(gè)區(qū)域中,很有可能出現(xiàn)重復(fù)建設(shè)的情況,不僅造成了資金和資源的浪費(fèi),也造成了大量數(shù)據(jù)的重復(fù)錄入。因此,針對(duì)不同區(qū)域的實(shí)際情況,建立起下水環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)共享平臺(tái),不僅能夠有效降低監(jiān)測(cè)成本,還能夠提高監(jiān)測(cè)的精準(zhǔn)度和實(shí)效性,為地下水修復(fù)工程奠定良好的基礎(chǔ)。
目前針對(duì)地下水監(jiān)測(cè)的法律建設(shè)仍然在探索中,相關(guān)法律條文仍然在不斷完善和調(diào)整,這在一定程度上導(dǎo)致地下水環(huán)境監(jiān)測(cè)工作難以真正得到有效的保障,也不利于地下水修復(fù)工程的發(fā)展。因此,相關(guān)部門(mén)在對(duì)地下水環(huán)境進(jìn)行管理和監(jiān)察的過(guò)程中,沒(méi)有更加強(qiáng)有力的法律支持和保障加大提高監(jiān)察力度,無(wú)法滿(mǎn)足地下水環(huán)境監(jiān)測(cè)工作的實(shí)際需求,這在一定程度上會(huì)影響地下水環(huán)境監(jiān)測(cè)分析結(jié)果,同時(shí)也不利于推動(dòng)地下水環(huán)境監(jiān)測(cè)的快速發(fā)展。
除此之外,部分從事地下水環(huán)境監(jiān)測(cè)工作的人員專(zhuān)業(yè)素養(yǎng)相對(duì)較差,并且由于客觀(guān)條件的限制,在部分地下水環(huán)境監(jiān)測(cè)單位沒(méi)有全面、系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)項(xiàng)目,這就導(dǎo)致一些工作人員未樹(shù)立良好的責(zé)任意識(shí),在監(jiān)測(cè)工作中敷衍了事、馬虎大意。同時(shí),一些地下水環(huán)境監(jiān)測(cè)單位并沒(méi)有建立完善管理制度,這就影響了地下水環(huán)境監(jiān)測(cè)的質(zhì)量和效率,不利于提高環(huán)境監(jiān)測(cè)分析的準(zhǔn)確性,不能真正為地下水修復(fù)工程提供有效的數(shù)據(jù)參考,對(duì)于未來(lái)地下水資源保護(hù)造成了不利影響。
在對(duì)地下水修復(fù)工程進(jìn)行環(huán)境監(jiān)測(cè)的過(guò)程中,一般需要按照科學(xué)的流程和步驟,才能夠有效完成地下水環(huán)境監(jiān)測(cè)工作。第一,需要在地下水環(huán)境中設(shè)置科學(xué)的監(jiān)測(cè)點(diǎn),安排專(zhuān)業(yè)的技術(shù)人員對(duì)地下水進(jìn)行定點(diǎn)定時(shí)的監(jiān)測(cè)和分析;第二,根據(jù)監(jiān)測(cè)區(qū)域的情況選擇適宜的成孔方法,并對(duì)取得的水樣進(jìn)行有效分析,根據(jù)不同的水質(zhì)特點(diǎn)選擇不同的分析方式。第三,在選擇監(jiān)測(cè)管材的過(guò)程中,要根據(jù)不同的地質(zhì)狀況進(jìn)行分析和挑選。第四,在進(jìn)行地下水采樣的過(guò)程中,需要通過(guò)分段采集的方式進(jìn)行樣品采集。第五,在完成對(duì)地下水樣本的分析后,需要對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行有效的處理與整合,并通過(guò)數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn)地下水環(huán)境中存在的問(wèn)題,以便采取有效的措施進(jìn)行修復(fù)和處理,不斷提高對(duì)地下水環(huán)境的監(jiān)測(cè)效率和監(jiān)測(cè)質(zhì)量,為保護(hù)地下水資源奠定良好的基礎(chǔ)。
在對(duì)地下水修復(fù)工程環(huán)境監(jiān)測(cè)時(shí),相關(guān)部門(mén)應(yīng)該進(jìn)一步加強(qiáng)工作人員的工作責(zé)任感和環(huán)保意識(shí),提高工作人員進(jìn)行地下水環(huán)境監(jiān)測(cè)工作的責(zé)任心,這樣能夠有效提高地下水修復(fù)工程環(huán)境監(jiān)測(cè)的質(zhì)量和效率,提高地下水環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析的準(zhǔn)確性和實(shí)、效性,這樣才能夠?yàn)榈叵滤迯?fù)工程提供更加真實(shí)可靠的數(shù)據(jù)和指導(dǎo),為保護(hù)地下水環(huán)境奠定良好的基礎(chǔ)。
在進(jìn)行地下水環(huán)境監(jiān)測(cè)的過(guò)程中,相關(guān)部門(mén)應(yīng)該對(duì)本地區(qū)已有的監(jiān)測(cè)水網(wǎng)進(jìn)行調(diào)查和分析,并結(jié)合實(shí)際監(jiān)測(cè)需求對(duì)地下監(jiān)測(cè)水網(wǎng)進(jìn)行更新和補(bǔ)充,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)區(qū)域內(nèi)地下水資源的全面覆蓋,不僅能夠從宏觀(guān)角度對(duì)地下水環(huán)境進(jìn)行統(tǒng)一監(jiān)測(cè)分析,也能夠加強(qiáng)對(duì)重點(diǎn)區(qū)域地下水環(huán)境的監(jiān)測(cè)與管理,從而在數(shù)據(jù)的對(duì)比分析中確定更加科學(xué)的地下水修復(fù)工程方案,進(jìn)一步提高對(duì)地下水環(huán)境的管理質(zhì)量和管理效率。
隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展,地下水修復(fù)工程環(huán)境監(jiān)測(cè)應(yīng)用的技術(shù)也越來(lái)越先進(jìn),監(jiān)測(cè)結(jié)果越來(lái)越精準(zhǔn)。例如,A動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)作為科學(xué)技術(shù)進(jìn)步的產(chǎn)物,能夠幫助工作人員利用超聲波、遙測(cè)、計(jì)算機(jī)等技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)地下水環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的自動(dòng)采集和分析,進(jìn)一步提高了工作的智能化水平,幫助技術(shù)人員更加便利地獲取相關(guān)數(shù)據(jù),極大地減輕了技術(shù)人員的工作壓力。因此,充分利用科學(xué)技術(shù)提高監(jiān)測(cè)的自動(dòng)化水平,有利于提高地下水環(huán)境監(jiān)測(cè)的科學(xué)管理水平,也能為地下水環(huán)境監(jiān)測(cè)提供更加多樣化的渠道。
隨著生態(tài)文明建設(shè)要求的不斷提高,地下水修復(fù)工程的數(shù)量和規(guī)模仍在持續(xù)擴(kuò)大,進(jìn)一步對(duì)地下水環(huán)境監(jiān)測(cè)提出了更多的需求,需要進(jìn)行針對(duì)性的精細(xì)化管理。對(duì)地下水進(jìn)行分層綜合評(píng)價(jià)不僅是現(xiàn)階段進(jìn)行地下水修復(fù)工程環(huán)境監(jiān)測(cè)的必然需求,也是未來(lái)完善地下水污染治理、提高城市分質(zhì)供水管理水平的必然需求。因此,在對(duì)地下水環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測(cè)的過(guò)程中,需要進(jìn)一步落實(shí)分區(qū)、分層和分類(lèi)的具體要求,實(shí)現(xiàn)更加高效的精細(xì)管理。在這樣的背景下,不同部門(mén)應(yīng)該加強(qiáng)合作和交流,建立一套覆蓋全區(qū)域的、完善的數(shù)據(jù)共享平臺(tái),實(shí)現(xiàn)區(qū)域內(nèi)數(shù)據(jù)的統(tǒng)一采集和傳輸,實(shí)現(xiàn)更加高效的分析和處理,為不同部門(mén)的管理工作提供更加便利的信息資源。數(shù)據(jù)共享平臺(tái)不僅能夠有效提升不同部門(mén)的管理質(zhì)量,也能夠?yàn)檎磥?lái)的環(huán)境保護(hù)決策提供可靠的數(shù)據(jù)參考,還可以為不同科研院校的地下水環(huán)境研究提供有效的專(zhuān)業(yè)數(shù)據(jù)。
由于地下水的分布范圍十分廣泛,且水質(zhì)相對(duì)更高,因此是許多地區(qū)的重要水源。近年來(lái),隨著人們對(duì)地下水的重視,對(duì)地下水的管理要求也日益提升。因此,應(yīng)該盡快建立地下水環(huán)境預(yù)警機(jī)制,從而有效地對(duì)地下水環(huán)境進(jìn)行控制和管理,以便在出現(xiàn)地下水環(huán)境污染時(shí)能夠采取有效策略,阻止事態(tài)進(jìn)一步擴(kuò)大。同時(shí),需要加強(qiáng)對(duì)地下水環(huán)境專(zhuān)業(yè)人員的培訓(xùn)和管理,為地下水環(huán)境監(jiān)測(cè)提供不同級(jí)別和不同尺度的檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn),打造系統(tǒng)化的地下水預(yù)警應(yīng)急方案,既能夠有效地對(duì)地下水資源進(jìn)行保護(hù),又能夠?yàn)閰^(qū)域內(nèi)的人民正常用水奠定良好的基礎(chǔ)。
綜上所述,地下水作為我國(guó)的重要水資源,不僅與人民群眾的日常生活息息相關(guān),也與我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展密不可分。因此,加大對(duì)地下水修復(fù)工程環(huán)境監(jiān)測(cè)的力度,提高環(huán)境監(jiān)測(cè)的質(zhì)量和水平,能夠?yàn)榈叵滤迯?fù)工程提供科學(xué)指導(dǎo),完善地下水環(huán)境保護(hù)工作方案,實(shí)現(xiàn)地下水的可持續(xù)利用。