福建省地下水环境质量监测点位优化研究

李 景

（福建省环境监测中心站，福建 福州 350001）

引言

地下水环境监测是地下水环境保护和污染防治的重要基础，相对于地表水、大气和土壤等要素监测，我国地下水环境监测基础较为薄弱，且监测信息分散在不同的部门[1]。因机构改革职能转变，福建省生态环境部门自2019年开始承接地下水环境质量监测工作。然而地下水环境质量监测点位的设置存在一些问题，不能满足我省环境质量考核评估的需要，并且监测资料较为分散，缺乏有效整合，给地下水环境管理带来实际上的困难，有必要启动一轮地下水环境监测井现状调查和监测点位优化工作[2]。

1 福建省“十三五”期间地下水监测点位状况及存在的问题

1.1 “十三五”期间地下水监测点位状况

福建省地下水资源量较丰富，全省地下水资源量245.75亿立方米，占全省水资源总量 的31.6%。省自然资源部门移交“十三五”地下水国控点位35个，分布在福州、莆田、漳州、龙岩、三明市5个地级行政区，各点位均分布于闽浙丘陵水文地质亚区，覆盖6个水文地质单元。35个国控监测点位为不同类型的地下水。按含水介质分类，其中：孔隙水点位17个、裂隙水点位9个、岩溶水点位9个；按地下水的埋藏条件分类，26个为承压水点位，9个为潜水点位。虽然139个“十三五”省控点在10个地级行政区均有分布，但分布不均，沿海区域分布较密集，在内地县市相对稀疏。

1.2 存在的问题

“十三五”地下水监测点位主要存在以下几个问题：

(1)水文地质单元覆盖性不足，地下水国控点位仅覆盖6个水文地质单元；省控点位未覆盖全省所有的水文地质单元，仍有4个水文地质单元未布设区域点位。

(2)行政区覆盖性不足，地下水国控点位尚未覆盖全部地市级行政区，“十三五”泉州、厦门、宁德、南平、平潭尚未设置地下水环境质量国控点位。

(3)监测点位代表性不充分，“十三五”国省控监测点位都属于区域监测点位，缺少重点污染源考核点位，在重要工业园区、矿山开采区地下水监测井未纳入地下水环境监测网络。

(4)监测条件方面，最突出的一个问题是缺少专用监测井[3]，监测井大多属于民用井，甚至部分监测井属于机井，存在缺乏保护设施、维护现状不理想、周边环境易受到人为干扰、监测采样条件差等瑕疵。

2 地下水环境监测点位布设优化调整

2.1 地下水环境质量监测点位优化的原则

根据生态环境部下发的《关于开展“十四五”地下水环境质量考核点位优化调整工作的通知》，本次地下水环境质量考核点位优化以遵循继承发展、全面覆盖、科学合理、重点突出为基本原则，并适度补充设置区域、重点污染源和地下水型饮用水源三种类型的监测点位，覆盖全部地级行政区域。其中区域点位优化主要考虑水文地质单元和行政区域的覆盖性、地下水类型等因素；重点污染源监测点位优化主要考虑了污染行业类型、在产状态、主要特征污染物等因素；地下水型饮用水源点位优化主要考虑了水源地级别、服务人口、取水量等因素。

2.2 地下水环境质量监测点位优化的技术方法

2.2.1 水文地质单元覆盖性分析

在收集资料的基础上，经过水文地质单元梳理和论证，依据主要河流流域，将我省初步划分19个相对独立的水文地质单元(表1)，并开展水文地质单元覆盖性分析。

表1 福建省主要流域水文地质单元特征统计表

原省级地下水环境质量考核点位未能全面覆盖我省19个主要流域水文地质单元，本文对区域点位按照该19个主要流域水文地质单元做了补充和优化。

通过水文地质单元覆盖性分析，根据水文地质单元的面积结合流域干流长度，确定在每个水文地质单元里布设监测点位的数量，在面积大于2 000 km2水文地质单元中增设监测点位；同时在较小的水文地质单元且监测点位分布过于密集的区域减少点位。例如水文地质单元面积较小的龙江、萩芦溪、漳江和平潭岛水文地质单元布设2～4个监测点位；水文地质单元面积较大的闽江支流沙溪、建溪、闽江两岸及闽江口布设10个以上的监测点位。

2.2.2 四大平原覆盖性分析

通过四大平原(漳州平原、福州平原、兴化平原和泉州平原)覆盖性分析(表2)，分析地下水环境质量考核监测点在四大平原的空间分布，结合四大平原的面积，研究监测点在四大平原区的分布平均密度。四大平原分布区域分别增设区域监测点和重点污染源监测点，平均控制密度约为每百平方公里3～4个，尤其在四大平原图上的空白区域增设1个区域点位，以监控该区域的环境质量，根据各平原的面积大小，漳州平原面积最大，布设的监测点位最多。

表2 福建省四大平原主要特征

2.2.3 地下水类型分析

研究各地下水环境监测点位周边的水文地质条件和各水文地质单元补给径流排泄系统，根据地下水含水介质的不同，本文将地下水环境质量监测点按松散堆积层孔隙水、碳酸盐岩类岩溶水和基岩裂隙水进行统计分析。通过对每个新增地下水环境质量监测点位的调查核实，研究统计这些地下水环境监测井的含水介质，新增监测点位结合全省水文地质图，其地下水类型按含水介质占比进行布设，其中孔隙水在四大平原分布广泛，且容易受到人类活动影响，应设置50%左右的监测点位监测孔隙水；裂隙水主要分布在山地丘陵，污染源分布较少，不易受到污染，新增点位监测对象为裂隙水的占比应低于孔隙水；岩溶水在全省占比较少，主要分布于龙岩和三明，新增少量有代表性的监测点位。

2.2.4 代表性分析

污染风险监控点的选取应具有行业代表性，依据主要按照《地下水环境状况调查评价工作指南》，选取地下水重点污染行业，包括有色金属冶炼、金属表面处理、化学制品制造业、石油加工炼焦、皮革纺织等行业，结合全省工业园区的分布，重点考虑地下水污染行业企业集中连片分布的大型工业园区或工业集聚区进行布设，污染风险监控点主要布设在全省“双源调查”中的工业污染场地。绘制全省重点工业园区分布图，研究发现国家级和省级工业园区在沿海地区的分布较为密集，在污染源监测点位的布设优化上向沿海地区倾斜，突出重点和代表性(图1)。此外考虑到福建省的地质环境特征，考核点位中设置了2个丘陵区典型大泉监测点位。

图1 福建省重点工业园区分布图

3 地下水监测点位优化调整的过程和效果

3.1 监测点位优化调整过程

根据水文地质单元覆盖性分析，优化调整具体补充调整情况：补充闽江支流-建溪水文地质单元的区域地下水监测点位，将地下水环境质量考核点位分布过于密集的木兰溪流域水文地质单元的部分监测点位调出，使区域点位更具代表性，分布更加合理均匀，其覆盖性也更加全面，调整后各水文地质单元的监测点位与水文地质单元的面积成正相关性。经过优化调整后，在面积较大的水文地质单元分布较多的监测点位，例如在闽江支流-沙溪水文地质单元布设23个监测点位；在闽江支流-建溪布设16个点位；在九龙江流域布设38个点位；在晋江流域布设25个点位。

通过四大平原覆盖性分析，在四大平原区增设地下水监测点位，点位的平均控制密度约为每百平方公里3～4个，全省“十四五”地下水环境质量考核监测点分布在四大平原的监测点个数共计65个，其中漳州平原布设19个监测点位，福州平原布设12个监测点位，兴化平原布设17个监测点位，泉州平原布设17个监测点位。

经地下水类型分析，确定新增20个区域监测点按含水介质占比(图2)，松散堆积层孔隙水和基岩裂隙水占比较大，占比分别为50.0%和45.0%。以上考核监测点水源补给类型均为大气补给，按水力特性分类，20个区域监测点中有19个为潜水型地下水，1个为承压水性质地下水。

图2 三类地下水类型监测点位占比统计图

通过点位代表性分析，突出监测重点，达到重点污染源监控目标，新增的23个污染风险监控点，其中有5个位于重要工业聚集区，分别是福清市中德科技有限公司、龙岩漳平九鼎氟化工有限公司、南平建阳区青松股份有限公司、福建三农新材料有限责任公司及沙县万利化工有限公司。从监控行业分布上看，污染风险监控点布设在化学制品制造业和金属制品业占比较高，占比分别为26.09%和21.74%。

3.2 优化调整后的监测点位分布效果

“十四五”期间福建省共有地下水国控监测点位58个，较“十三五”增加23个，数量增加65.7%，且各地级市均布设有监测点位。其中，区域地下水环境监测点共计42个，工业园区点位6个，重点矿山开采区地下水环境监测点位4个，地下水型饮用水源地点位6个，重点污染区域(工业园区、矿区)及水源地点位数量占总点位数量27.6%。58个点位中，30个地下水类型为孔隙水(占比55.6%)，16个为基岩裂隙水(占比27.58%)，12个为岩溶水(主要分布于龙岩的新罗、连城)。

通过对“十三五”地下水省控监测点位实地调查核实，经综合考虑各类监测点的代表性和覆盖性，确定新增及替代20个区域监测点、23个污染风险监控点和4地下水型饮用水源监测点，调整后省控监测点确定163个，含“十三五”原省控监测点116个和新增调查点47个，增幅比例为33.81%。

经优化调整后，福建省各地级市地下水监测点分布趋于平均化，监测点位占比较高的地市为漳州市(13%)、福州市(12%)、龙岩市(12%)、莆田市(11%)和泉州市(11%)。厦门和平潭综合实验区布设的地下水监测点位较少。在19个地下水独立的水文地质单元中，地下水环境质量考核点分布较多的水文地质单元为闽江、九龙江、晋江、木兰溪和汀江水文地质单元，其占比依次为34.39%、17.19%、11.31%、9.50%、6.79%。福建省“十四五”地下水环境质量考核监测点分布在四大平原的监测点个数共计65个，区域和重点污染企业分别为54个和11个。

4 结论

福建省通过对国控、省控地下水监测点位的优化调整，在174个“十三五”地下水质量监测点位基础上，新增了23个国控监测点位，以及24个省控监测点位，初步构建了由58个国控点位和163个省控点位组成的地下水环境监测网络，补充设置区域、污染风险监控和地下水型饮用水源三种类型监测点位，覆盖全省重要的水文地质单元和10个地级市，为今后地下水环境监测、环境质量分析奠定基础，也对各地优化调整监测点位提供一定的指导和借鉴意义。