探討地下水環境監測技術

趙子豪，朱瀟逸，金小英

（1.浙江華標檢測技術有限公司，浙江 杭州 311199；2.浙江科譜環境檢測技術有限公司，浙江 杭州 311100；3.浙江廣域檢測技術有限公司，浙江 杭州 310000）

0 引言

地下水以其廣泛的分布、穩定的供給、良好的水質，成為居民生活、工業和農業生產的供水水源和戰略資源。同時，地下水與其所賦存的介質環境相互作用，共同承載著重要的生態功能，成為地球生命共同體的關鍵組成部分。保護好地下水環境，有利于緩解水資源供需矛盾、維系良好的生態環境、支撐經濟社會高質量發展，有利于踐行“綠水青山就是金山銀山”理念，建設美麗中國。新時期，改善環境質量、推動減污降碳協同增效、促進經濟社會綠色轉型發展已成為環保工作的主旋律。地下水環境影響作為地下水環境源頭防控的關鍵抓手，合理選擇地下水環境監測技術，做好地下水環境監測工作是十分重要的。

1 地下水環境監測概述

地下水環境主要是指深層以及淺層的地下水、泉水等，地下水分布。地下水監測的成果為地下水資源的評價提供了參考，也是國家公報數據的主要來源之一。長時間以來，主要依靠水文部門進行著地下水的監測和管理。因此，地下水監測管理系統是以國家、流域、省、市、水文站等管理體系為基礎，由水文局組織水利部的地下水監測工作，各流域內的地下水監測工作由當地的水文局負責。地下水環境監測工作是非常重要的，隨著經濟發展和人們生活水平的提高，對于地下水的應用程度大幅度的增加，所以在對地下水進行監測時，有必要對整體的情況進行了解，通常情況下，會針對地下水采取抽取監測的策略，抽取其中具備代表性的地下水水樣，從而進行相應的監測工作，確保對地下水的監測工作處于動態狀況下。但這種地下水的監測方式并不一定適用于所有區域的地下水監測工作，因此在對地下水的水質進行監測時，應該考慮到不同地區的具體情況以此來針對性的選擇監測方法，確保監測工作的靈活和有效，實現對地下水狀況的準確了解。圖1 為地下水環境監測[1]。

圖1 地下水環境監測

2 地下水環境檢測的重要性

2.1 與綠色發展理念相符

通過對地下水環境的監測與治理，對地表的修復有著重要意義。尤其是城市生活垃圾的不斷增加，生活垃圾填埋場給地下水環境帶來的污染也得到了社會各界的廣泛重視。很多專家與治理機構都開始結合具體情況，從不同角度來對地下水環境質量監測方法，以及水污染產生原因、治理措施等方面作出深入研究。在此基礎上，國家生態環境部門也聯系實際情況，全面調查、分析了全國地下水環境的基本情況，針對生活垃圾填埋給地下水環境帶來的不利影響也非常重視，并要求各地相關部門結合實際情況，加強對地下水環境質量的實時監測，引用更科學、適合的措施預防污染產生。一旦發現地下水環境質量受到影響，應及時采取有效措施加強治理，進而為地下水環境質量提供一定保障。

2.2 有助于保護生態環境與居民身體健康

以生活垃圾填埋場為例來講，其給區域地下水帶來的污染主要源自于生活垃圾產生的滲濾液，其中含有的多項污染物質都遠遠超過了國家的標準規定，這些有毒物質在進入地下水之后，會根據進入量的不同而給地下水環境質量帶來不同程度的影響。基于對相關數據信息的綜合分析可以明確，生活垃圾滲濾液中含有的有機化合物達到了近百種，其中有五分之一的有機化合物屬于嚴重污染物，嚴重威脅著自然環境、人類健康。同時，滲濾液中含有的很多有毒有害物質都具有較高的濃度，分解速度非常慢，一旦滲入地下并混入地下水當中，不僅會給周圍生態環境帶來影響，還可能會影響到周圍居民的正常生活，威脅居民的身體健康。因此，通過加強對地下水環境質量的自行監測，能夠對各階段地下水環境質量情況有更準確的把握，并結合實際需求制定可行性較高的預防措施，以最大限度地減少或避免對地下水環境質量帶來的不利影響[2]。

3 地下水環境的監測技術

3.1 抽出處理技術

抽出處理法是一種常用監測技術，抽出處理法可分為化學法、物理法及生物法三大類。其中，物理方法的應用主要包括重力分離、過濾及吸附等技術方法。化學法是通過化學方法監測地下水的方法，包括離子交換法、氧化還原法等。生物法主要包含土壤處理法、活性污泥法和生物膜法。在對地下水環境進行監測后，應根據監測結果對受污染水體進行處理，避免對地下水資源造成更嚴重的污染。在污染嚴重的地區，還應掌握污染情況，及時進行實時監測，采取有針對性的控制措施，從而保護地下水資源。

3.2 水動力控制技術

水動力控制技術主要利用物理原理對污染水源進行監測。在具體應用的過程中，首先對水層的劃分進行了詳細的分析，然后在此基礎上，將水抽或注入不同的水層中，人工改變地下水梯度，實現水的分離，然后對水的分離進行檢測和分析，達到監測的目的。水動力控制技術在地下水監測中的應用優勢很大，常用的方法包括表面流場控制和選擇性分層排放。根據井群系統的特點，水動力控制方法可分為上游分水嶺法和下游分水嶺法。下游盆地法和上游盆地法。

3.3 原位處理技術

與其他監測技術相比，原位處理技術是一種較新的分析方法。由于其具有處理設施少、成本低、操作簡單等優點，能有效降低處理過程中污染物對環境的影響，因此得到了推廣應用。此外，該原位處理方法效率高，能夠很好地滿足可持續發展的要求，具有很好的應用前景。原位處理法的應用主要包括土壤氣相抽技術、滲透反應墻技術和空氣注氣修復技術。

3.4 生物行為反應監測技術

通常情況下，假如地下水環境受到污染，就會出現一些應激生理變化或行為變化。生物行為反應監測技術就是基于這一現象的監測技術的應用。生物行為反應監測技術主要應用于淡水環境監測。在該監測技術的應用中，指示生物的選擇是關鍵。一般來說，魚類是水生生物監測的重要指標，如金魚、斑馬魚及鰻魚等。監測人員綜合分析魚類對水污染的應激反應等敏感指標，了解水污染情況，達到水環境監測的目的。總體而言，該技術具有一定的應用優勢，隨著計算機和自動化技術的快速發展，水環境的在線實時監測逐漸實現。因此，及時掌握水污染狀況對提高地下水環境監測效率具有重大意義[3]。

4 地下水環境監測中存在的問題

4.1 水樣采集的問題

地下水環境監測主要用于環境風險調查，便于提前采取風險防治措施，在這個過程中水樣采集是非常重要的一個環節。在這個過程中，對于采樣點的確定、水樣采集量、水樣保存方法、水樣運輸方式都有著非常嚴格的要求，任何一個環節出現錯誤，都會影響實驗結果的準確性。比如在某一水域進行水樣采集的過程中，工作人員只在一個地點進行采集，在這樣的情況下，后續實驗的結果并不能真實反映出該水域水質的真實情況。再比如對水樣進行運輸的時候，需要提前對水樣進行密封保存，在不影響水樣性質、濃度的情況下添加適量保存劑。一旦在運輸過程中發生了樣品泄露，后續實驗的準確性無法得到有效保障。

4.2 實驗環節的問題

在實驗室中對采集到的水樣進行檢測，有助于了解實驗水域的真實情況，在這個過程中對于實驗人員、技術方法采用以及使用的實驗儀器、器具都有非常嚴格的要求，任何一個環節出現錯誤都會影響實驗結果的準確性。比如在實驗之前，實驗人員沒有對試管進行清理，或者在清洗了試管之后沒有對試管內部進行擦拭就直接添加樣品，必然會影響實驗的結果。同時，實驗室中相關儀器、設備有著非常高的精密度，在使用過程中很容易受到外部環境的影響，因此日常養護期間，應當著重對實驗室內部溫度、濕度進行控制，避免實驗室中儀器設備的精度受到外部環境的影響，從而影響水樣檢測結果的準確性。

4.3 標準落實的問題

目前在對地下水環境進行監測的過程中，相關監測標準的建立正在不斷完善當中，幾乎覆蓋了地下水環境污染的所有內容，監測標準覆蓋范圍也進一步拓寬。隨著國家對地下水環境監測重視程度逐年提升，無論是在城市還是在農村都高度重視地下水環境監測工作，不過在相關監測標準的落實上還有待加強。地下水環境監測標準的落實，正是要完全遏制上述這些污染水體環境的現象，只有真正將監測標準落到實處，不斷加大執法力度，才能夠從根源上防止地下水污染事件的發生。

5 提高地下水環境監測技術的應用策略

5.1 完善地下水環境監測體系

新時期開展地下水環境監測工作，構建完善的地下水環境監測體系是非常重要的，也是必須做好的一項工作。在這個過程中，我們要拋出傳統地下水環境監測管理體系中冗雜的內容，對地下水環境監測體系下各部門之間的職責進行明確，避免責權重復、互相推諉的情況出現，進一步落實各部門在地下水環境監測中的責任。地下水環境監測體系下，各部門之間還需要進行密切的信息溝通，因此還需要搭建一個地下水環境監測信息化平臺，確保各部門工作信息在信息化平臺上的順利流通，便于各部門獲取實時地下水環境監測數據，為治理方案設計與編制、后期治理措施落實創造良好條件。

5.2 規范地下水質監測過程

地下水質監測即從水樣采集到實驗室研究分析的全過程，是一項十分復雜的工作。無論是采樣點的確定還是采樣點數量控制，都需要深入現場對環境、地形地貌展開調查，并做好水樣采集設計、水樣保存和運輸等工作，及時將水樣運輸到實驗室。在開展實驗的過程中，實驗人員需要做好實驗室的清理工作，著重對相關儀器設備的精度進行調試，做好樣品的預處理工作，避免實驗過程中樣品受到外部環境干擾，在得到實驗結果之后結合相關檢測標準對采樣區域內水質進行合理評估，并有針對性采取環境風險預防、水污染治理等措施。

5.3 完善地下水環境監測管理機制

地下水環境監測主要是通過配套實施各種質量控制技術和管理規程，使地下水監測各環節都能得到有效控制，從而提高水質分析測試質量，保證監測結果準確可靠。水質監測質量保證是一個完整的系統，要想得到具有代表性、完整性、精密性、準確性和可比性的監測結果，采樣、數據處理、監測結果綜合分析以及報告的審核和發出等技術環節必須具有具體的質量控制技術和管理規程，使監測具有標準化流程。同時，要對儀器設備、試劑和試驗用水等實驗室基礎條件提出質控要求，從而達到預期監測效果[4]。

5.4 加強人員能力建設

監測人員的專業技術水平直接決定著地下水監測質量，因此必須努力提高監測人員的專業技能。為適應新時代環境監測要求，目前在地下水環境監測中引入了一系列的新技術與新設備，對監測人員的專業能力和綜合素養提出了更高的要求。面對這種情況，要深入推進能力建設工作，綜合應用集中培訓、線上學習等多元化形式，切實提高地下水環境監測人員的能力素質。在具體實踐中，首先，要定期組織監測人員分享交流各自的工作經驗，集中探討監測實踐中遇到的難題，促使地下水環境監測隊伍的整體能力水平得到提高。其次，要加大資金投入，引入先進的監測設備和監測技術，從硬件和軟件兩方面同時提高地下水監測質量。最后，要構建科學的內部培訓機制，邀請地下水環境監測領域的專家定期組織授課活動，向工作人員傳授先進的監測理念、技術方式等，幫助工作人員深入掌握各項新技術、新設備的應用要點。

6 結語

總而言之，水是人類賴以生存的重要物質，地下水環境質量直接影響著人體健康。地下水環境監測技術的運用為了解環境質量狀況、制定管理措施、頒布環境保護法規等提供了科學依據。因此，相關技術人員要明確地下水監測的關鍵環節，提高地下水監測質量，從而獲得準確的監測數據，為控制水污染、保護水資源提供可靠的數據參考。