福建省地下水環境質量監測點位優化研究

李 景

（福建省環境監測中心站，福建 福州 350001）

引言

地下水環境監測是地下水環境保護和污染防治的重要基礎，相對于地表水、大氣和土壤等要素監測，我國地下水環境監測基礎較為薄弱，且監測信息分散在不同的部門[1]。因機構改革職能轉變，福建省生態環境部門自2019年開始承接地下水環境質量監測工作。然而地下水環境質量監測點位的設置存在一些問題，不能滿足我省環境質量考核評估的需要，并且監測資料較為分散，缺乏有效整合，給地下水環境管理帶來實際上的困難，有必要啟動一輪地下水環境監測井現狀調查和監測點位優化工作[2]。

1 福建省“十三五”期間地下水監測點位狀況及存在的問題

1.1 “十三五”期間地下水監測點位狀況

福建省地下水資源量較豐富，全省地下水資源量245.75億立方米，占全省水資源總量 的31.6%。省自然資源部門移交“十三五”地下水國控點位35個，分布在福州、莆田、漳州、龍巖、三明市5個地級行政區，各點位均分布于閩浙丘陵水文地質亞區，覆蓋6個水文地質單元。35個國控監測點位為不同類型的地下水。按含水介質分類，其中：孔隙水點位17個、裂隙水點位9個、巖溶水點位9個；按地下水的埋藏條件分類，26個為承壓水點位，9個為潛水點位。雖然139個“十三五”省控點在10個地級行政區均有分布，但分布不均，沿海區域分布較密集，在內地縣市相對稀疏。

1.2 存在的問題

“十三五”地下水監測點位主要存在以下幾個問題：

(1)水文地質單元覆蓋性不足，地下水國控點位僅覆蓋6個水文地質單元；省控點位未覆蓋全省所有的水文地質單元，仍有4個水文地質單元未布設區域點位。

(2)行政區覆蓋性不足，地下水國控點位尚未覆蓋全部地市級行政區，“十三五”泉州、廈門、寧德、南平、平潭尚未設置地下水環境質量國控點位。

(3)監測點位代表性不充分，“十三五”國省控監測點位都屬于區域監測點位，缺少重點污染源考核點位，在重要工業園區、礦山開采區地下水監測井未納入地下水環境監測網絡。

(4)監測條件方面，最突出的一個問題是缺少專用監測井[3]，監測井大多屬于民用井，甚至部分監測井屬于機井，存在缺乏保護設施、維護現狀不理想、周邊環境易受到人為干擾、監測采樣條件差等瑕疵。

2 地下水環境監測點位布設優化調整

2.1 地下水環境質量監測點位優化的原則

根據生態環境部下發的《關于開展“十四五”地下水環境質量考核點位優化調整工作的通知》，本次地下水環境質量考核點位優化以遵循繼承發展、全面覆蓋、科學合理、重點突出為基本原則，并適度補充設置區域、重點污染源和地下水型飲用水源三種類型的監測點位，覆蓋全部地級行政區域。其中區域點位優化主要考慮水文地質單元和行政區域的覆蓋性、地下水類型等因素；重點污染源監測點位優化主要考慮了污染行業類型、在產狀態、主要特征污染物等因素；地下水型飲用水源點位優化主要考慮了水源地級別、服務人口、取水量等因素。

2.2 地下水環境質量監測點位優化的技術方法

2.2.1 水文地質單元覆蓋性分析

在收集資料的基礎上，經過水文地質單元梳理和論證，依據主要河流流域，將我省初步劃分19個相對獨立的水文地質單元(表1)，并開展水文地質單元覆蓋性分析。

表1 福建省主要流域水文地質單元特征統計表

原省級地下水環境質量考核點位未能全面覆蓋我省19個主要流域水文地質單元，本文對區域點位按照該19個主要流域水文地質單元做了補充和優化。

通過水文地質單元覆蓋性分析，根據水文地質單元的面積結合流域干流長度，確定在每個水文地質單元里布設監測點位的數量，在面積大于2 000 km2水文地質單元中增設監測點位；同時在較小的水文地質單元且監測點位分布過于密集的區域減少點位。例如水文地質單元面積較小的龍江、萩蘆溪、漳江和平潭島水文地質單元布設2～4個監測點位；水文地質單元面積較大的閩江支流沙溪、建溪、閩江兩岸及閩江口布設10個以上的監測點位。

2.2.2 四大平原覆蓋性分析

通過四大平原(漳州平原、福州平原、興化平原和泉州平原)覆蓋性分析(表2)，分析地下水環境質量考核監測點在四大平原的空間分布，結合四大平原的面積，研究監測點在四大平原區的分布平均密度。四大平原分布區域分別增設區域監測點和重點污染源監測點，平均控制密度約為每百平方公里3～4個，尤其在四大平原圖上的空白區域增設1個區域點位，以監控該區域的環境質量，根據各平原的面積大小，漳州平原面積最大，布設的監測點位最多。

表2 福建省四大平原主要特征

2.2.3 地下水類型分析

研究各地下水環境監測點位周邊的水文地質條件和各水文地質單元補給徑流排泄系統，根據地下水含水介質的不同，本文將地下水環境質量監測點按松散堆積層孔隙水、碳酸鹽巖類巖溶水和基巖裂隙水進行統計分析。通過對每個新增地下水環境質量監測點位的調查核實，研究統計這些地下水環境監測井的含水介質，新增監測點位結合全省水文地質圖，其地下水類型按含水介質占比進行布設，其中孔隙水在四大平原分布廣泛，且容易受到人類活動影響，應設置50%左右的監測點位監測孔隙水；裂隙水主要分布在山地丘陵，污染源分布較少，不易受到污染，新增點位監測對象為裂隙水的占比應低于孔隙水；巖溶水在全省占比較少，主要分布于龍巖和三明，新增少量有代表性的監測點位。

2.2.4 代表性分析

污染風險監控點的選取應具有行業代表性，依據主要按照《地下水環境狀況調查評價工作指南》，選取地下水重點污染行業，包括有色金屬冶煉、金屬表面處理、化學制品制造業、石油加工煉焦、皮革紡織等行業，結合全省工業園區的分布，重點考慮地下水污染行業企業集中連片分布的大型工業園區或工業集聚區進行布設，污染風險監控點主要布設在全省“雙源調查”中的工業污染場地。繪制全省重點工業園區分布圖，研究發現國家級和省級工業園區在沿海地區的分布較為密集，在污染源監測點位的布設優化上向沿海地區傾斜，突出重點和代表性(圖1)。此外考慮到福建省的地質環境特征，考核點位中設置了2個丘陵區典型大泉監測點位。

圖1 福建省重點工業園區分布圖

3 地下水監測點位優化調整的過程和效果

3.1 監測點位優化調整過程

根據水文地質單元覆蓋性分析，優化調整具體補充調整情況：補充閩江支流-建溪水文地質單元的區域地下水監測點位，將地下水環境質量考核點位分布過于密集的木蘭溪流域水文地質單元的部分監測點位調出，使區域點位更具代表性，分布更加合理均勻，其覆蓋性也更加全面，調整后各水文地質單元的監測點位與水文地質單元的面積成正相關性。經過優化調整后，在面積較大的水文地質單元分布較多的監測點位，例如在閩江支流-沙溪水文地質單元布設23個監測點位；在閩江支流-建溪布設16個點位；在九龍江流域布設38個點位；在晉江流域布設25個點位。

通過四大平原覆蓋性分析，在四大平原區增設地下水監測點位，點位的平均控制密度約為每百平方公里3～4個，全省“十四五”地下水環境質量考核監測點分布在四大平原的監測點個數共計65個，其中漳州平原布設19個監測點位，福州平原布設12個監測點位，興化平原布設17個監測點位，泉州平原布設17個監測點位。

經地下水類型分析，確定新增20個區域監測點按含水介質占比(圖2)，松散堆積層孔隙水和基巖裂隙水占比較大，占比分別為50.0%和45.0%。以上考核監測點水源補給類型均為大氣補給，按水力特性分類，20個區域監測點中有19個為潛水型地下水，1個為承壓水性質地下水。

圖2 三類地下水類型監測點位占比統計圖

通過點位代表性分析，突出監測重點，達到重點污染源監控目標，新增的23個污染風險監控點，其中有5個位于重要工業聚集區，分別是福清市中德科技有限公司、龍巖漳平九鼎氟化工有限公司、南平建陽區青松股份有限公司、福建三農新材料有限責任公司及沙縣萬利化工有限公司。從監控行業分布上看，污染風險監控點布設在化學制品制造業和金屬制品業占比較高，占比分別為26.09%和21.74%。

3.2 優化調整后的監測點位分布效果

“十四五”期間福建省共有地下水國控監測點位58個，較“十三五”增加23個，數量增加65.7%，且各地級市均布設有監測點位。其中，區域地下水環境監測點共計42個，工業園區點位6個，重點礦山開采區地下水環境監測點位4個，地下水型飲用水源地點位6個，重點污染區域(工業園區、礦區)及水源地點位數量占總點位數量27.6%。58個點位中，30個地下水類型為孔隙水(占比55.6%)，16個為基巖裂隙水(占比27.58%)，12個為巖溶水(主要分布于龍巖的新羅、連城)。

通過對“十三五”地下水省控監測點位實地調查核實，經綜合考慮各類監測點的代表性和覆蓋性，確定新增及替代20個區域監測點、23個污染風險監控點和4地下水型飲用水源監測點，調整后省控監測點確定163個，含“十三五”原省控監測點116個和新增調查點47個，增幅比例為33.81%。

經優化調整后，福建省各地級市地下水監測點分布趨于平均化，監測點位占比較高的地市為漳州市(13%)、福州市(12%)、龍巖市(12%)、莆田市(11%)和泉州市(11%)。廈門和平潭綜合實驗區布設的地下水監測點位較少。在19個地下水獨立的水文地質單元中，地下水環境質量考核點分布較多的水文地質單元為閩江、九龍江、晉江、木蘭溪和汀江水文地質單元，其占比依次為34.39%、17.19%、11.31%、9.50%、6.79%。福建省“十四五”地下水環境質量考核監測點分布在四大平原的監測點個數共計65個，區域和重點污染企業分別為54個和11個。

4 結論

福建省通過對國控、省控地下水監測點位的優化調整，在174個“十三五”地下水質量監測點位基礎上，新增了23個國控監測點位，以及24個省控監測點位，初步構建了由58個國控點位和163個省控點位組成的地下水環境監測網絡，補充設置區域、污染風險監控和地下水型飲用水源三種類型監測點位，覆蓋全省重要的水文地質單元和10個地級市，為今后地下水環境監測、環境質量分析奠定基礎，也對各地優化調整監測點位提供一定的指導和借鑒意義。