我國地下水生態環境保護項目入庫方案技術要點探討

郇 環，晁韶良,2，周愛霞，楊 洋，趙小兵

1.生態環境部土壤與農業農村生態環境監管技術中心，北京 100012

2.中國環境科學研究院，北京 100012

地下水是重要的戰略水資源，在保障飲用水供給和生態環境安全方面具有重要的現實和長遠意義[1].“十四五”期間，地下水生態環境保護形勢依然嚴峻，存在局部地下水污染問題突出、地下水污染源頭預防壓力大和環境監管能力依然薄弱等問題，到2035年實現地下水環境質量穩中向好的目標任務異常艱巨[2].水污染防治項目儲備庫建設是解決地下水突出問題、確保完成地下水生態環境保護目標和任務的重要保障.

2015 年，國務院印發《水污染防治行動計劃》，加大水污染防治力度，保障國家水安全，財政部、原環境保護部整合涉水項目，設立水污染防治專項.2016年起，原環境保護部、財政部啟動水污染防治項目儲備庫建設.各省(自治區、直轄市)圍繞地下水生態環境保護的重要任務或地方突出的地下水環境問題，積極組織申報實施地下水生態環境保護項目.水污染防治專項資金為重點污染源地下水調查評估、地下水污染防治試驗區建設、地下水污染防治試點建設、地下水監管能力提升提供了資金保障，有力推進了地下水生態環境保護工作，取得了初步環境效益和社會效益.

水污染防治項目儲備庫入庫范圍包括地下水生態環境保護項目.地下水生態環境保護項目包括地下水生態環境狀況調查評估(簡稱“調查評估類”)、地下水環境監管能力建設(簡稱“能力建設類”)和地下水污染防控與修復(包括廢棄井封井回填)(簡稱“防控修復類”)3 大類[3].每類項目入庫均需提交實施方案或可行性研究報告(簡稱“可研報告”)、項目績效目標表和項目成熟度證明材料.其中調查評估和監管能力建設兩類非工程項目提交實施方案，防控與修復類工程項目提交可研報告.

本文針對三類項目，總結了目前地下水生態環境保護項目入庫現狀和存在的技術問題，探討了各類項目入庫技術要點，以期為提高入庫方案質量提供技術支撐，保障地下水項目充分發揮對打贏污染防治攻堅戰的支撐作用.

1 地下水生態環境保護項目入庫現狀及技術問題

1.1 入庫現狀

1.1.1 以調查評估項目為主，持續開展重點污染源調查

截至2023 年6 月，調查評估類儲備項目數量和實施項目數量分別約占三類項目總數的3/4.已儲備和實施的調查評估類項目主要圍繞《“十四五”土壤、地下水和農村生態環境保護規劃》《地下水管理條例》《中共中央 國務院關于深入打好污染防治攻堅戰的意見》等法規政策文件的要求，以及地方突出的地下水生態環境問題開展，主要內容包括重點污染源和地下水型飲用水源(簡稱“雙源”)地下水環境調查評估、廢棄井地下水環境調查評估、地下水環境質量考核點位及周邊調查評估、地下水污染防治重點區劃定、地下水型飲用水源補給區劃定、地下水環境背景值調查評估等一項或多項內容.2021-2023 年，水污染防治資金重點支持全國開展了713 個化工園區、142個危險廢物填埋場和143 個垃圾填埋場的地下水環境調查評估工作，以及21 個地下水污染防治試驗區建設的重點任務.

1.1.2 能力建設類項目儲備實施數量少，項目探索性強

截至2023 年6 月，已實施的能力建設類項目數量占比在三類項目中最低.項目一般包括“雙源”地下水監測網建設和完善、地下水環境監管平臺建設、地下水環境執法和應急監管能力提升、相關政策和技術文件制定等內容，旨在為地下水生態環境管理、預警和決策提供支撐，提升地下水環境監管能力水平.據不完全最新統計，全國僅個別省份完成地下水環境監測網建設，約50%的省份正在開展建設；全國50%的省份和81%的地下水污染防治試驗區在建或將建地下水環境監管平臺.由于大量項目正在或將要實施，以及地下水環境監測網建設和監管、監管平臺建設等相關技術性文件有待完善，因此能力建設類項目總體來說探索性較強.

1.1.3 防控修復類項目技術難度高，項目聚焦特定領域

防控修復類項目是能夠直接解決人民關心問題、充分體現資金環境效益的一類項目.截至2023 年6 月，已實施的防控修復類項目數量占比約為20%，數量相對較少.已儲備和實施的項目主要集中在廢棄礦山地下水污染整治、廢棄井封井回填、垃圾填埋場和化工園區地下水污染防控修復等領域.

目前防控修復類項目數量相比調查評估類項目偏少主要有2 個原因：一是由于防控修復類項目在綠色可持續性、污染物及水文地質條件的精準刻畫與風險評估、水土協同治理、低滲透地層及透鏡體的反向擴散、地下水修復中的污染物反彈、大型復雜污染場地的治理與管控等方面[4]仍存在較大技術難度；二是項目需具備充分的啟動條件，只有完成地下水環境狀況調查評估，且健康風險或環境風險不可接受的“雙源”或廢棄井才可申報防控修復類項目，且項目總投資要高于3 000 萬元.

1.1.4 資金支持力度逐年增強，提高項目入庫質量至關重要

“十三五”以來，財政部下達的水污染防治資金總體呈上升趨勢(見圖1)，2022 年達到237 億元.隨著國家對地下水防治工作的高度重視，地下水污染防治力度不斷加大，地下水生態環境保護項目獲得水污染防治資金支持比例逐年增高.各地圍繞地下水生態環境保護重點任務、突出地下水生態環境問題，申請水污染防治資金的積極性不斷提高，儲備項目數量不斷增加，項目質量成為能否獲得資金支持的重要因素.因此，提高入庫實施方案或可研報告的科學性、系統性和精準性至關重要.

圖1 2016-2022 年水污染防治資金額度Fig.1 Funds for water pollution prevention and control in 2016-2022

1.2 入庫技術問題

各類項目實施方案或可研報告技術的不成熟是地下水生態環境保護項目不能進入儲備庫最常見的原因.其中，調查評估類項目存在實施方案目標不明確、工作內容與問題診斷的針對性較差、缺少因地制宜的具體方案等問題.監管能力建設類項目存在地下水環境監測井布點不合理、特征監測指標識別不準確、缺少明確的建網原則和方案、不滿足相關技術文件要求等問題.防控與修復類項目存在缺少前期地下水污染調查評估結果基礎、地下水污染范圍和程度不清、修復或風險管控目標設置不合理、未按照相關技術文件要求開展效果評估等問題.

2 入庫技術要點

2.1 地下水生態環境狀況調查評估類項目

2.1.1 充分依據已有技術文件，明確因地制宜的工作內容和工作量

實施方案要圍繞問題診斷結果制定清晰合理的技術路線和技術方案，路線和方案應根據項目實際情況結合各地水文地質條件、污染源特征等情況，明確現有地下水監測井分布、建設和監測情況、“雙源”分布及特征等情況，補充監測井建設、水文地質勘察等必要內容，明確調查范圍、調查評估對象和實際工作量.采用的技術方法和工作流程要符合已有技術文件要求，但要避免照抄.目前，調查評估類項目可參考的技術文件體系相對完善，在布點采樣方案、現場采樣方案、樣品保存和流轉方法、樣品測試方法及標準和質量控制質量管理等環節和評價評估環節均能參考相應的技術要求(見表1).

表1 調查評估類項目參考文件Table 1 Reference documents and technical requirements for the survey and assessment category of projects

2.1.2 統籌謀劃調查評估任務，成果支撐環境管理或后續風險管控修復措施

為避免小散項目儲備，系統科學解決地下水污染問題，入庫方案應統籌包括地下水環境調查評估系列任務.初步調查評估項目和詳細調查評估項目的入庫方案編制思路分別見圖2 和圖3.編制思路可根據不同地區的工作基礎和項目目的調整優化.其中污染羽捕獲和溯源可采用遙感[5-6]、物探[7-9]、同位素[10-14]數值模擬[15-17]、水化學分析[18-20]等多種技術耦合判斷，提高調查結果準確性.地下水污染預測應結合重點污染源特征、特征污染物歸趨規律、水文地質條件、地表-地下水交互關系、地下水環境監管水平等情況，根據經費和技術水平，構建符合實際情況的水流和溶質運移模型，避免模型過度概化，提高模型預測精度[21-24].

圖2 初步調查評估項目的入庫方案編制思路Fig.2 The planning ideas of groundwater preliminary investigation and evaluation projects

2.1.3 高度重視全鏈條質量控制，保障調查數據真實可信

實施方案中應明確地下水生態環境調查評估的質控方案和具體工作量.質控內容應包括資料收集、方案編制、監測井建設、采樣保存、流轉、分析測試等環節質控措施和要求，具體可參考化工園區技術方案[25]、危險廢物處置場和垃圾填埋場(簡稱“兩場”)技術指南[26]、重點行業企業用地調查質量保證與質量控制技術規定(試行)[27]等技術文件.表2總結了近兩年開展的全國化工園區、兩場地下水環境狀況調查評估工作的質控要求，其中質控工作均由國家、省級(或市級)、任務承擔單位三級質控組成.

表2 兩場和化工園區地下水環境狀況調查評估質控要求總結Table 2 Summary of quality control requirements for the investigation and assessment of the environmental conditions of groundwater in the two sites and the chemical park

2.2 地下水環境監管能力建設類項目

2.2.1 充分整合評估現有可用監測井，建設完善地下水環境監測網

地下水環境監測網絡建設和完善內容可按照“構建清單-核實評估-補充建設”技術路線開展.首先整合國家地下水監測工程、省級地下水監測工程、地下水基礎環境狀況調查評估監測井、土壤污染狀況詳查監測井、《水污染防治法》要求的污染源地下水水質監測井、地下水型飲用水源開采井等[28]，建立地下水環境監測井清單.其次，通過資料收集、現場踏勘等方法，參考《地下水環境監測技術規范》(HJ 164-2020)[29]關于現有地下水監測井的篩選要求和方法，篩選建立地下水長期監測井清單.最后，在現有地下水監測井清單基礎上，重點針對“一企一庫”“兩場兩區”等重點污染源和地下水型飲用水源地，補充完善地下水環境監測井，形成覆蓋地下水型飲用水水源保護區和補給區、地下水污染防治重點區為重點的地下水環境監測網.實施方案應明確提出科學合理、針對性強的地下水環境監測網建設原則和布點方案，監測網布點方案滿足《地下水環境狀況調查評價工作指南》《地下水環境監測技術規范》(HJ 164-2020)等技術文件要求.

2.2.2 明確地下水環境監管信息化需求，探索構建智能高效監管平臺

地下水環境監管平臺建設應充分調研功能需求，明確總體架構，開展頂層設計，制定開發和運維方案.平臺建設應圍繞地下水生態環境管理業務邏輯，聚焦地下水生態環境管理需求，統籌規劃，邏輯清晰，重點突出，以用促建.平臺總體架構應明確統一的標準規范體系和安全運維保障體系，包括設施層、數據層、支撐層、應用層、展現層、用戶層等信息(見圖4)，保證平臺的規范、安全和穩定運行.業務應用功能應實現工作調度、數據集成、成果展示、數據分析、問題閉環管理、地下水環境監管“一張圖”等基本功能.可根據實際業務監管需求在此基礎上進行功能拓展.堅持急用先行，立足現有工作基礎，優先實現重點工作業務監管的功能需求.

圖4 地下水環境監管平臺總體框架Fig.4 Overall framework of groundwater environment supervision platform

地下水平臺建設鼓勵探索新技術與平臺耦合，實現智能精準決策支撐.目前，四川省、江西省、江蘇省、浙江省、山東省等地區采用大數據、物聯網、云技術、數值模擬等關鍵技術開展了地下水環境監管平臺建設，初步實現了數據采集、數據分析、預測預警、綜合決策等功能，但在監測數據傳輸保真、三維可視化、預警精度、管理決策支撐水平等方面都有待強化.因此，建議有條件地區的實施方案中進一步強化地下水監測數據保真措施，例如，采用區塊鏈等技術保障數據“進得來，管得住，傳得準”[30-33].加強集成三維渲染、仿生GIS、數字孿生、數值模擬等技術應用[34-38]，強化地層、水文地質模型、污染羽的三維可視化呈現，高效支撐重點環境問題分析研判.

2.2.3 聚焦地下水環境監管短板，提升地下水監管軟硬件能力

實施方案應圍繞地下水環境監管存在問題、監管水平研判結果，針對性提出監管能力建設內容.監管能力建設主要包括建立監管機制和提升軟硬件能力等，其中監管機制可包括建立地下水監測數據上報機制，建立協同高效的多部門數據共享機制，提升環境督察、執法、審批、監控職能等日常監管機制和提升應急監測、預警與應急能力等應急監管機制；軟能力包括建立專家庫和技術團隊、地下水污染防治相關人員培訓培養等；硬能力包括購置在線監測設備、實驗室檢測設備等.地下水在線監測站點建議布設在發現特征指標超標的地下水污染羽邊界或周邊敏感受體處，監測指標應包括特征指標.

2.3 地下水污染防控與修復類項目

2.3.1 不能缺失關鍵信息，明確地下水污染防控修復必要內容

目前，我國對地下水污染風險管控和修復的基本原則、工作程序和技術要求作出了規定.地下水污染防控與修復類項目可研報告應按照《污染地塊地下水修復和風險管控技術導則》(HJ 25.6-2019)要求，包括風險管控與修復模式選擇、技術篩選、技術方案制定、設計施工工程運行和監測以及效果評估等必要內容[39].

模式選擇首先要明確地下水污染風險管控或修復的目標污染物、風險管控和修復目標和范圍；其次根據土地利用規劃、地下水使用功能、時間、預期投入及地塊相關方的可接受度等方面要求，將污染源清理或去除技術、切斷暴露途徑的工程控制技術以及限制受體暴露行為的制度控制技術3 種模式中的任意一種或其組合作為地下水污染風險管控或修復模式.技術方案要明確技術路線、工藝參數、估算工程量、估算費用和周期，其中技術路線應反映地下水修復和風險管控總體思路、方式、工藝流程等，還應包括工程實施過程中二次污染防治措施、環境監測計劃和環境應急安全計劃等.效果評估要明確效果評估范圍、采樣方案、評估標準和后期環境監管計劃.

2.3.2 優先采用工藝成熟、低成本、綠色低碳化的管控修復技術

技術篩選應根據污染地塊水文地質條件、地下水污染特征和確定的修復和風險管控模式等，從適用目標污染物、技術成熟度、效率、成本、時間和環境風險等，分析比較現有地下水修復和風險管控技術的優缺點，重點分析各技術工程應用的適用性，采用對比分析、矩陣評分和類比等方法[40]，初步篩選一種或多種修復和風險管控技術.優先采用適用性強、工藝成熟、低成本、綠色低碳化技術，最好在國內外有成功應用案例.當現有資料和案例不能完全說明該技術是否可行，或對于污染物類型復雜、風險管控和修復難度大的項目，應通過小試、現場中試和模擬分析等對風險管控和修復開展技術可行性分析.

2.3.3 充分體現“源-路徑-受體”的系統整治思路

不同污染源地下水污染防控與修復思路和技術差異性較大，但應遵循“源-路徑-受體”的系統整治思路.以廢棄礦山地下水污染防控與修復類項目為例，由于礦山高度非均質性的水文地質條件，礦山地下水污染防控修復項目多存在涌水來源和控制機制不清、礦井回填技術對地下水系統影響不清、礦坑充填安全有效性不明等技術難點[41].目前通過生態環境部組織開展的第一批地下水污染防治試點探索，礦井涌水地下水污染防控可考慮“堵-疏-治-管”模式，針對巖溶水、基巖裂隙水發育地區的礦洞、礦坑，采用進水源頭減量，采空區低洼處積水疏排，實現源頭削減；中部關鍵通道封堵、充填，實現污染源與通道的分隔，達到“清污分流”的目標；末端阻隔治理是切斷污染物進入下游保護目標的途徑，開展污染末端治理，防控污染擴散風險.

2.3.4 復雜地下水污染區探索建立分區分級管控與修復集成模式

重點污染源地下水污染風險高、修復難度大時，可考慮采取“分區分級”的地下水污染風險管控與修復集成模式.集成模式可分為基于時間序列集成模式和基于空間分布集成模式(見圖5)[42].對于風險較高區域(如高濃度和中濃度污染區)，采取主動修復措施；對于風險較低的低濃度污染區，采取被動修復或者風險管控技術.針對地下水污染程度較輕、短期內不開發利用的污染場地，可采用監測自然衰減修復技術進行被動修復.針對需要快速消除環境風險，治理修復成本有限的污染場地，可將地下水污染風險管控措施作為重點，通過工程技術手段與制度控制措施，防止地下水污染羽向外遷移擴散，阻斷污染物對周邊居民和環境的暴露途徑，并通過跟蹤監測確保風險管控達到預期效果[43].

圖5 地下水污染風險管控與修復集成模式示意Fig.5 Diagram of integrated model of groundwater pollution risk control and remediation

3 建議與展望

科學可行的入庫技術方案不僅是申請水污染防治資金的敲門磚，也是入庫后項目順利實施的重要保證，更是地下水生態環境保護重點任務的有力保障.實施方案或可研報告的技術不成熟是地下水生態環境保護項目不能進入儲備庫最常見的原因.針對目前存在的入庫技術問題，本文探討了調查評估類、能力建設類和防控修復類項目的入庫技術要點.為進一步提高地下水生態環境保護項目儲備質量，建議開展以下工作：

a) 針對目前技術標準體系空白，結合入庫項目實際需求，加快地下水環境背景值、地下水污染風險管控標準、地下水環境監管平臺建設、廢棄礦山地下水污染綜合防控、油氣田回注地下水污染防治、地表水-地下水污染協同防治、地下水生態系統調查評估與保護等方面技術文件制定、印發和宣貫.

b) 針對技術瓶頸，結合各類地下水生態環境保護項目實施過程中具體問題，加強與優勢高校、科研院所以及自然資源部、水利部等不同部門、單位合作，依托地下水污染防治試驗區建設、地下水污染防治試點等探索性先行先試工作，發揮單位優勢形成合力，積極產出可復制、可推廣的技術模式.

c) 圍繞2035 年美麗中國建設目標，結合地方突出且亟待解決的地下水生態環境問題，加強對于改善生態環境意義重大的重點項目或國家重大戰略區地下水項目的申報，協同改善區域或流域范圍地下水環境質量，突出對污染防治攻堅戰的支撐作用.