地下水修复中环境监测方法分析

2022-12-28上海城投上境生态修复科技有限公司王阳

区域治理 2022年25期

上海城投上境生态修复科技有限公司王阳

虽然我国拥有较为丰富的地下水资源，但是从人均占有量来看依然没有达到世界平均水平，因此进一步保护地下水资源、提高地下水资源利用率，加强对地下水资源的修复工程环境监测力度，才能够确保地下水资源、可持续利用，为我国的长远发展奠定良好的基础。

一、地下水环境概述

从环境科学大词典的角度来看，水环境包含了地球上存在的各类水体以及与水体相关的各种环境要素，例如海岸、河床、土壤和相关植被等。虽然目前尚未对地下水环境作出明确定义解释，但是在许多研究中将地下水环境狭义地定义为自然属性，即地下水存在所具备的自然条件[1]。在此基础上，我国对地下水环境的研究也局限于地下水所存在空间的各类化学成分、物理性质、地质作用等内容，因此往往将地下水质直接等同于地下水环境，有时也会将地下水的不科学开发而造成的环境污染和破坏作为地下水环境的参考依据，因此对地下水环境的认识相对较为狭隘[2]。

从广义上来讲，地下水环境不仅包括水体的水质、水温、水位、水动态等自然属性，也包括与地下水相关的各类环境因素，例如含水层结构、地表植被、微生物、包气带、降雨等，也包括与水体相关的各类人类活动，如开发利用方式、地下水资源管理策略、地下水资源保护意识等[3]。因此，在研究地下水环境的过程中，除了要考虑地下水本身的自然属性之外，还需要将与地下水环境相联系的各种自然与社会因素纳入其中，才能够更加科学、全面地对地下水环境进行分析探讨，为地下水修复工程环境监测提供有效的数据参考。

二、地下水环境监测技术的方法

在地下水修复工程中，科学有效的环境监测方式能够为工程提供可靠的指导。目前使用的地下水环境监测的技术需要通过各种化学生物检测仪器完成采样和数据收集，并通过化学手段对样本进行分析，以获得相应的数据。这些先进的监测技术能够进一步提高监测的精准度，为地下水修复工程奠定良好的基础。

（一）抽出—处理法

抽出—处理法是目前使用最为广泛、使用时间最长的一种环境监测方式。通过抽出—处理法，监测人员可以对地下水的污染类型或修复处理方式进行监测，从而得出有效的数据，为地下水修复工程提供参考[4]。一般情况下，抽出—处理法主要有三种执行方式。第一种是物理法，根据相关物理原理，采用重力分离法、吸附法、过滤法等物理处理手段，有效地监测地下水的变化情况；第二种是生物法，可以通过一些生物学原理对地下水进行有效监测，如生物膜法、活性污泥法、土壤处置法等等；第三种是化学法，通过化学原理对地下水环境进行有效监测，例如氧化还原法、离子交换法等。在实际的监测过程中，抽出—处理法往往会结合三种执行方式的优势，更加全面地开展地下水环境监测工作，有效地观测地下水修复工程的进展情况，为地下水资源的保护奠定良好的基础，推动地下水资源的可持续利用。

（二）物理处理法

物理处理法也是在地下水环境监测中常用的方法之一，使用物理处理法的过程中也同样会涉及部分化学方法，通过两者的有效结合能够进一步提高监测的准确性，为地下水修复工程提供更加真实可靠的数据[5]。常见的物理处理法包括屏蔽法、被动收集法等，可以根据地下水环境的具体情况和监测需要挑选适宜的方式，有效提高环境监测的效率和质量。

（三）水动力控制

水动力控制法也是地下水环境监测中的常用方法之一，通过井群系统来实现地下水环境的监测工作。工作人员会根据检测的需要，对地下水的水利梯度进行有效调整，一般采用抽水和注水的方式对含水层进行有效处理，从而让受到污染的水体能够与清洁水体有效分离，实现更加精准的地下水环境监测[5]。但是，在进行井群系统的布置时，根据不同的布置方式会采用不同的水力控制方法，一般分为下游分水岭和上游分水岭，这两个分水岭会出现不同的水质情况，因此所需要监测的水质成分也有所差异。由此可以看出，通过水动力控制法不仅能够了解地下水的污染情况，还能够有效采集地下水的水土环境和水质情况。

（四）原位处理法

相比其他环境监测方法，原位处理法是一种较为新颖的地下水环境监测方式，它不仅能够有效降低监测过程中对环境的影响，还能够有效控制监测成本，使得检测过程中的地表处理设施相应减少，不会产生大量的污染物。但这项监测技术需要专业的技术人员才能够顺利执行，也需要更为专业的设备系统来完成地下水环境监测任务，因此未来的发展趋势十分光明。在原位处理法中，可渗透反应墙是一种极为有效的检测方式，作为一个原位处理区，能够对材料产生被动反应，从而有效地组分反应中出现的各种污染物，从而顺利完成组分污染物的任务，因此具有较高的精准度和效率，能够帮助技术人员更加高效地完成对地下水环境监测的分析和处理，为地下水修复工程奠定良好的基础[6]。

三、地下水修复工程环境监测遇到的问题

（一）重视不足，投入匮乏

长期以来，我国虽然对水资源保护的重视程度越来越高，但是往往集中在地表水的保护工作中，忽视了对地下水资源的保护工作。这一方面体现为关于地下水资源保护的学科设置上有所欠缺，另一方面体现为对地下水资源保护的投入相对较少。从学科角度来看，我国许多院校的地下水专业没有划分到环境科学的类别中，也没有划分到水利工程的类别中，一般是地质资源和地质工程类别的下属研究方向，还有部分院校将地下水专业划分为地球科学领域的一个细小分支[7]。这种学科设置的不合理性也进一步让人们忽视了地下水环境保护工作，没有树立起地下水环境保护的基本意识，这也给地下水修复工程监测的发展造成了影响，使得关于地下水修复工程环境监测的研究进展较为缓慢，相关技术人员的培养工作也没有得到有效落实。

另一方面，我国在对水资源进行管理的过程中，更加注重对地表水污染问题的处理，往往采用能够快速见效的处理方式来提高地表水的污染治理效果，但是却忽视了地下水可能存在隐蔽性、长期性、滞后性的污染问题。正是由于地下水污染问题的这些特性，当人们发现地下水的水质和水环境被损害时，情况已经十分恶劣，很难采取立竿见影的手段对地下水进行有效的修复。同时，在地下水修复工程的开展过程中，国土部门的投入资金有限，划分到不同省市的资金相对比较匮乏，这对于高成本的地下水环境检测和修复工程显得心有余而力不足，导致监测工作和修复工作无法顺利落实，一方面，既影响了监测的准确度，另一方面，也影响了修复的完成度。

（二）重复建设，缺乏共享

在对地下水进行水质监测的过程中，地质勘察部门会建立相应的区域地下水监测网，从而对地下水系统和水文地质单元进行全方位的监督，虽然这种监测方式拥有较广的监测范围，能够覆盖区域内的全体地下水环境，监测不同深度和不同类型的地下水，但是其监测精准度相对较低，比例精度无法满足1:50000的要求[8]。

水务部门在进行地下水环境监测的过程中，会在本行政区域内建立水监测网络，但是水务部门的监测重点往往集中在水源地附近，其他区域的监测点相对较浅，并且检测序列相对较少，不能真正实现区域内地下水的有效覆盖。环保部门在对地下水质进行监测的过程中，更加注重对潜在污染源的监测，一般会通过浅层监测点加强对污染源周边地区的监测，通过自动化的数据采集实现动态的环境监测，但是监测序列相对较短。

除此之外，不同区域的规划委员会和城建会根据发展需求和环境保护的规定建立一套适合本地区的地下水环境监测系统。因此，在某一个区域中，很有可能出现重复建设的情况，不仅造成了资金和资源的浪费，也造成了大量数据的重复录入。因此，针对不同区域的实际情况，建立起下水环境监测数据共享平台，不仅能够有效降低监测成本，还能够提高监测的精准度和实效性，为地下水修复工程奠定良好的基础。

（三）法律欠缺，意识不强

目前针对地下水监测的法律建设仍然在探索中，相关法律条文仍然在不断完善和调整，这在一定程度上导致地下水环境监测工作难以真正得到有效的保障，也不利于地下水修复工程的发展。因此，相关部门在对地下水环境进行管理和监察的过程中，没有更加强有力的法律支持和保障加大提高监察力度，无法满足地下水环境监测工作的实际需求，这在一定程度上会影响地下水环境监测分析结果，同时也不利于推动地下水环境监测的快速发展。

除此之外，部分从事地下水环境监测工作的人员专业素养相对较差，并且由于客观条件的限制，在部分地下水环境监测单位没有全面、系统的监测项目，这就导致一些工作人员未树立良好的责任意识，在监测工作中敷衍了事、马虎大意。同时，一些地下水环境监测单位并没有建立完善管理制度，这就影响了地下水环境监测的质量和效率，不利于提高环境监测分析的准确性，不能真正为地下水修复工程提供有效的数据参考，对于未来地下水资源保护造成了不利影响。

四、地下水修复工程环境监测的意见分析

在对地下水修复工程进行环境监测的过程中，一般需要按照科学的流程和步骤，才能够有效完成地下水环境监测工作。第一，需要在地下水环境中设置科学的监测点，安排专业的技术人员对地下水进行定点定时的监测和分析；第二，根据监测区域的情况选择适宜的成孔方法，并对取得的水样进行有效分析，根据不同的水质特点选择不同的分析方式。第三，在选择监测管材的过程中，要根据不同的地质状况进行分析和挑选。第四，在进行地下水采样的过程中，需要通过分段采集的方式进行样品采集。第五，在完成对地下水样本的分析后，需要对数据进行有效的处理与整合，并通过数据分析发现地下水环境中存在的问题，以便采取有效的措施进行修复和处理，不断提高对地下水环境的监测效率和监测质量，为保护地下水资源奠定良好的基础。

（一）加强工作人员的地下水修复工程环境监测意识

在对地下水修复工程环境监测时，相关部门应该进一步加强工作人员的工作责任感和环保意识，提高工作人员进行地下水环境监测工作的责任心，这样能够有效提高地下水修复工程环境监测的质量和效率，提高地下水环境监测数据分析的准确性和实、效性，这样才能够为地下水修复工程提供更加真实可靠的数据和指导，为保护地下水环境奠定良好的基础。

（二）保留良好的地下水网作为监测基础

在进行地下水环境监测的过程中，相关部门应该对本地区已有的监测水网进行调查和分析，并结合实际监测需求对地下监测水网进行更新和补充，从而实现对区域内地下水资源的全面覆盖，不仅能够从宏观角度对地下水环境进行统一监测分析，也能够加强对重点区域地下水环境的监测与管理，从而在数据的对比分析中确定更加科学的地下水修复工程方案，进一步提高对地下水环境的管理质量和管理效率。

（三）提高地下水修复工程环境监测的自动化水平

随着科学技术的快速发展，地下水修复工程环境监测应用的技术也越来越先进，监测结果越来越精准。例如，A动监测系统作为科学技术进步的产物，能够帮助工作人员利用超声波、遥测、计算机等技术实现对地下水环境监测数据的自动采集和分析，进一步提高了工作的智能化水平，帮助技术人员更加便利地获取相关数据，极大地减轻了技术人员的工作压力。因此，充分利用科学技术提高监测的自动化水平，有利于提高地下水环境监测的科学管理水平，也能为地下水环境监测提供更加多样化的渠道。

五、地下水修复工程环境监测的发展趋势

（一）多目标服务数据共享平台的构建

随着生态文明建设要求的不断提高，地下水修复工程的数量和规模仍在持续扩大，进一步对地下水环境监测提出了更多的需求，需要进行针对性的精细化管理。对地下水进行分层综合评价不仅是现阶段进行地下水修复工程环境监测的必然需求，也是未来完善地下水污染治理、提高城市分质供水管理水平的必然需求。因此，在对地下水环境进行监测的过程中，需要进一步落实分区、分层和分类的具体要求，实现更加高效的精细管理。在这样的背景下，不同部门应该加强合作和交流，建立一套覆盖全区域的、完善的数据共享平台，实现区域内数据的统一采集和传输，实现更加高效的分析和处理，为不同部门的管理工作提供更加便利的信息资源。数据共享平台不仅能够有效提升不同部门的管理质量，也能够为政府未来的环境保护决策提供可靠的数据参考，还可以为不同科研院校的地下水环境研究提供有效的专业数据。

（二）地下水环境预警

由于地下水的分布范围十分广泛，且水质相对更高，因此是许多地区的重要水源。近年来，随着人们对地下水的重视，对地下水的管理要求也日益提升。因此，应该尽快建立地下水环境预警机制，从而有效地对地下水环境进行控制和管理，以便在出现地下水环境污染时能够采取有效策略，阻止事态进一步扩大。同时，需要加强对地下水环境专业人员的培训和管理，为地下水环境监测提供不同级别和不同尺度的检测标准，打造系统化的地下水预警应急方案，既能够有效地对地下水资源进行保护，又能够为区域内的人民正常用水奠定良好的基础。