地下水污染防控汇总十篇

序论：好文章的创作是一个不断探索和完善的过程，我们为您推荐十篇地下水污染防控范例，希望它们能助您一臂之力，提升您的阅读品质，带来更深刻的阅读感受。

篇（1）

中图分类号：TB

文献标识码：A

doi：10.19311/ki.1672-3198.2016.29.143

1 引言

风险控制就是人为地采取各种方法和手段，降低风险事件发生的可能性，或把风险可能造成的损失控制在一定的范围之内，以避免风险事件发生时造成的难以承担的后果。

2 政府风险控制对策

2.1 加大对污染企业的惩处力度

采用法制手段倒逼矿业开发者进行一定程度的污染控制研究是一种传统的对由企业造成的污染的控制措施。近年来，我国经济发展迅速，对造成地下水污染企业的整治力度较小，某些地区甚至出现包庇污染企业的现象。政府部门应牢记“两山论”，切实把为公众提供良好的基本环境质量作为自己的责任，加大对污染企业的惩处力度。

2.2 对地下水水质状况进行严密监测

由矿产开采带来的地下水污染，政府有责任满足民众的知情权，对地下水水质进行实时检测，并向民众公布相关数据。近年以来，媒体对于地下水污染的曝光越来越多，也反映出政府对地下水状况的监控不到位的问题。对于矿产开采区，应针对其开采区域科学布设地下水监控站点，实时检测，并做好向民众公布的工作，PM2.5数据的可以作为最好的例证。

2.3 积极探索地下水污染治理新途径

“谁污染，谁治理”是我国环境治理的基本原则，但除少数大型企业专门设立污染治理部门外，大部分企业并不具备对污染治理研究的能力，政府应积极探索地下水污染治理新途径。政府自身对污染的治理也缺乏专业性，因此，可积极引导建立第三方治理模式，将“谁污染，谁治理”转变为“谁污染，谁买单”，既能降低企业的污染治理成本，又能使污染得到专业性治理。

3 企业风险控制对策

3.1 矿产开采企业要树立起对地下水污染防治的责任心

随着人们对地下水污染问题的关注加深，政府对地下水污染企业惩处力度的加大，企业不能再“有恃无恐”，矿产开采企业要树立起对地下水污染防治的责任心，加大对安全环保部门的资金投入，及时革新防控污染的工艺，采用最新技术防控开采过程中污染物的泄漏。

3.2 企业要加强对生产系统的监控

矿产开采企业要对生产系统实施密切监控，对污染物泄漏的现象及时发现，及时处理。开采企业对现有设备工艺，要严格管理，对于易出现污染物泄漏的薄弱环节要加强监控，对于跑、冒、滴、漏，要加强管理，及时发现并采取措施进行消除或控制，防止地下水污染，取得环境效益。

3.3 企业内部建立起防治地下水污染的责任制

在矿产开采中，对于容易造成污染物泄漏的薄弱单元，要建立起防治地下水污染的责任制，实施专人专管，专人专控。企业领导要从思想上对地下水污染防治重视起来，把该任务与生产工作、安全工作等置于同等地位，对其进行必要的安排、评比、奖惩。

4 社区风险控制对策

4.1 社区要对地下水污染相关知识进行宣传

社区的宣传工作：第一，使民众了解掌握必要的地下水污染的相关知识，提高用水安全意识；第二，排除或降低民众对于地下水污染的恐惧心理，使民众知道地下水污染虽有可怕之处，但并非不可治理；第三，使民众增强维权意识，发现地下水污染的现象，要及时反应，与政府、社区形成联动，及时控制污染。

4.2 社区要对所在区域内地下水污染相关情况进行调查

社区要对所在区域内可能造成地下水污染的状况进行调查，对周边企业生产工艺中存在污染地下水的风险进行掌握，对污染的特征进行研究，建立具有社区特点的关于地下水污染防控的档案资料，方便社区宣传工作，为地下水污染的防控提供帮助。

4.3 社区要担任起地下水污染防治中联络、协调的角色

地下水污染现象一旦发生，社区要积极担任起联络、协调的角色，做好民众意愿的收集和反映的工作，对基本情况进行调查掌握，为政府和企业开展地下水防治工作提供必要的帮助。

5 个人风险控制对策

5.1 增强个人自身对于地下水污染防治的意识

地下水污染的防治需要社会各界的共同参与，不只是政府、企业等要采取相关措施，每个人都要从心里提高对地下水污染防治的意识，无论是政府公职人员，企业工作人员，还是市井百姓，都要补上地下水污染这一“课”，真正使对地下水污染的防治做到全民参与。

5.2 增强个人良好环境享有权利的维护意识

在我国，许多法律都有对保护公民环境权益的相关内容做出规定，如《民法通则》、《环境保护法》等。目前，对于地下水污染，公民仍缺乏维权意识，这也是地下水污染防治效果不理想的原因。为了加强对地下水污染的防控，构建社会各界共同参与的综合防控体系，一定要增强个人良好环境享有权利的维护意识。

篇（2）

文／井柳 新刘伟 江王 东张涛

地下水是我国重要的城乡供水水源；全国309个地级及以上城市的835个集中式饮用水源地，一半以上为地下水型水源地。目前，我国地下水环境质量状况不容乐观，局部地区出现重金属和有机物超标现象，严重威胁人民群众饮水安全和身体健康。党的十报告明确提出要“以解决损害群众健康突出环境问题为重点，强化水、大气、土壤等污染防治”、“完善最严格的耕地保护制度、水资源管理制度、环境保护制度”。面对我国严峻的地下水环境形势，构建最严格的地下水环境保护制度势在必行。

我国地下水环境形势严峻地下水环境状况不容乐观

《2013年中国环境状况公报》显示，全国地下水环境质量的监测点总数为4778个，其中国家级监测点800个。水质优良的监测点比例为10.4%，良好和较好的监测点比例分别为26.9%和3.1%，较差和极差的监测点比例分别为43.9%和15.7%。主要超标指标为总硬度、铁、锰、溶解性总固体、“三氮”（亚硝酸盐、硝酸盐和氨氮）、硫酸盐、氟化物、氯化物等。与2012年相比，有连续监测数据的地下水水质监测点总数为4196个，分布在185个城市，水质综合变化以稳定为主，其中变差的监测点比例为18.0%。《华北平原地下水污染防治工作方案》披露，华北平原局部地区存在地下水重金属、有机物超标现象，主要污染指标是汞、铬、镉、铅、苯、四氯化碳、三氯乙烯等。

经济发展给地下水环境保护带来压力

随着我国城镇化进程的加速，城镇人口不断增加，城镇化率大大提升，地下水环境保护压力不断升级。1978-2011年，城镇人口由1.72亿增加到6.9亿；城镇化率由18%增加到51%。城镇化建设改变了地下水天然人渗补给条件，减少了地下水补给量，同时地下水开采量不断提升，一些地区出现地下水超采现象，导致地下水位骤降，出现漏斗区域，并造成地面塌陷、海水入侵、土地盐渍化等灾害。另外，城镇化发展过程中工业废水、生活污水排放量不断增加，地下水污染事件时有发生。根据环境保护部2013年2月下旬至3月开展的华北平原排污企业地下水污染专项检查结果，涉水的25875家排污企业中查处各类环境违法行为558件，对其中88家企业处以罚款，总额达613万余元。

我国地下水环境保护制度不完善现有地下水环境保护相关制度

地下水资源保护相关制度。一是最严格水资源管理制度。2012年国务院了《国务院关于实行最严格水资源管理制度的意见》，要求确立“三条红线”，即水资源开发利用控制、用水效率控制及水功能区限制纳污。二是水权交易制度。获得取水权的单位或个人通过各种合理措施节约出的水资源，可依据相关规定进行水的使用权有偿转换。

地下水污染防治相关制度。一是污染源普查及数据更新制度。2010年第一次全国污染源普查工作启动，对我国排放污染物的工业、农业、生活污染源及集中式污染治理设施开展调查，随后又开展了污染源普查数据动态更新调查工作。二是环境影响评价制度。2011年环保部了《环境影响评价技术导则地下水环境》，规范了我国地下水环境影响评价工作，填补了我国环境影响评价技术标准体系的空白。三是排污许可证制度。《排污许可证管理条例》（征求意见稿）中规定，国家对在生产经营过程中排放废气、废水、产生环境噪声污染和固体废物的行为实行许可证管理。对地下水来讲，排污许可证制度属于源头预防范畴。四是地下水环境质量报告制度。国土和环保部门每年公布我国地下水环境质量状况，《中国国土资源公报》和《中国环境状况公报》。

我国地下水环境保护制度体系存在的问题

虽然我国目前已初步形成了地下水环境保护制度体系，但从体系的完备程度和与时俱进角度看仍存在着很多问题。

地下水环境保护法律法规不健全，环境管理体制和运行机制不顺。目前我国颁布实施的有关法律法规中，涉及地下水环境保护的条款较少。《地下水质量标准》(GB/T14848-93)仅涉及39项指标，远不能满足现阶段地下水污染防治要求。我国地下水环境管理体制不顺，各部门职能划分不清，存在交叉，没有形成地下水环境保护的合力。

对地下水污染防治关注度低，缺少针对地下水污染源的管控制度。污染源普查范围大、数量多，没有针对垃圾填埋场、危险废物处置场、工工业园区、、石油化工企业、加油站和油库、高尔夫球场、再生水灌溉区和矿产开采及加工区等地下水特征污染源开展深入调查。未建立地下水污染源长期监管机制，导致我国目前地下水环境底数不清，地下水污染防治手段和措施落后。《中国国土资源公报》和《中国环境状况公报》每年的地下水环境质量信息，仅能反应出区域地下水环境状况，不能对地下水源地和地下水特征污染源及其周边的水质状况进行分析和评价，无法指导地下水污染防治工作。

国际地下水环境保护制度借鉴美国地下水环境保护制度框架

美国在地下水环境保护领域主要建立了以下六项制度。

统一管理与多部门合作制度。美国地下水环境保护工作由环保局、农业部、内政部和能源部共同管理，各有分工。

污染预防和长效监测制度。美国重视地下水污染源头预防工作，对埋地油罐、垃圾填埋场、危险废物储存池等均设置了防渗措施。目前已经建立了较为完善的地下水监测系统，地下水监测点位共计约42000个。

调查评价与风险评估制度。1991年，美国启动了国家水质评价计划(NAwoA)，大约每10年对水质趋势进行一次评价。美国材料与试验协会(ASTM)将健康风险分析评价与地下水污染治理相结合发展出RBCA(Risk-based Corrective Action)模式。

污染场地分级管理与整治制度。《综合环境反应、赔偿与责任法》（CERCLA，即超级基金法案）要求，对发现的污染场地进行相关认定，以可能给人体健康和环境造成重大损害的程度来划分，并收录到“国家优先名录”上。

污染整治基金筹措制度。超级基金主要来源于对生产石油和某些无机化学制品行业征收的专门税、联邦财政拨款、年收入在200万美元以上企业的附加税、联邦普通税、基金利息和向违法者征收的罚款等。

信息共享与公众参与制度。美国环保局网站上，公众可以免费获取一些地下水环境信息；超级基金项目报告也在该网站上公开。

欧盟地下水环境保护制度框架

欧盟在地下水环境保护领域主要建立了以下三项制度。

统一管理与多部门合作制度。“欧盟环境委员会”统一制定水环境相关的法律、标准，以水质监测为主，大部分成员国由环保部门负责，地矿、卫生、公共事务等部门参与。

长效监测与信息共享制度。欧盟多数成员国每年开展2～4次水质监测，并上报数据库，多数数据可免费共享。

专家讨论制度。基于水框架指令成立地下水工作组，80多位专家一年2次会议讨论指令实施情况。

日本地下水环境保护制度框架

日本在地下水环境保护领域主要建立了以下三项制度。

统一管理制度。日本地下水环境管理的政府专职机构为其环境省下属水、大气环境局内设置的土壤环境科地下水室。

调查评价制度。2002年《土壤污染对策法》出台，要求对土地环境状况开展调查评价，当土地被判定特定有害物质超过标准时被指定为污染地域。日本开展地下水污染调查已有20多年，划分出了不同污染程度区域，平均每年投资3000万日元。

污染整治及基金筹措制度。《土壤污染对策法》要求污染行为人和土地所有者必须对污染地域采取对策，开展污染整治。当找不到污染行为人时，整治费用由土地所有人负担，“土壤污染对策基金”可提供部分补助。“土壤污染对策基金”主要经费来源于土壤管理、委托工程、委托调查费用部分捐赠和民间自发捐款等。

我国最严格的地下水环境保护制度框架构建

我国地下水环境形势不容乐观，地下水污染正由点状、条带状向面上扩散，由浅层向深层渗透，由城市向周边蔓延。根据党的十报告要求，我国亟需构建最严格的地下水环境保护制度。最严格的地下水环境保护制度框架应当包括最严格的地下水相关环境法律法规、环境质量目标、污染预警机制、调查评价及污染治理体系、环境经济政策等方面内容。

建立最严格的地下水环境保护法律法规体系

进一步完善我国地下水法律、法规、标准体系，研究制定地下水污染防治相关技术指南。尽快修改《水污染防治法》，增加并明确对地下水环境监管相关要求；建议编制地下水污染防治条例，增强地下水环境保护法律责任；《全国地下水污染防治规划（2011-2020年）》（以下简称《规划》）和《华北平原地下水污染防治工作方案》（以下简称《方案》）已经出台，标志着地下水污染防治工作正式纳入了国家层面的决策，应积极落实《规划》和《方案》要求，保障各项任务如期完成；尽快启动我国地下水环境质量标准、监测标准、修复际准等制定工作；修订完善《地下水环境监测技术规范》，编制地下水环境调查、评估、污染修复防控等技术指南。

建立统一管理与多部门合作制度

应厘清各部门在地下水工作领域的任务分工，充分发挥各自优势，设立专门的地下水环境保护管理办公室，联合环保、国土、住建、水利、卫生、工信、农业等部门和单位，对全国地下水环境实施统一监管。环保部门主要负责对地下水污染源及水源地的环境监管，国土部门重点关注区域地下水环境状况，水利部门重点关注地下水资源量变化情况，住建和卫生部重点关注水厂及饮用水水质状况，工信部重点关注产业布局对地下水环境产生的影响，农业部重点关注农业面源对地下水环境的影响。

根据我国地下水环境现状、地下水功能区划和污染源分布情况开展全国地下水污染防治区划，划分为“一般保护区”、“防控区”和“治理区”，从宏观上掌控和指导全国地下水污染防治工作。

建立污染预防和长效监测制度

应加强对垃圾填埋场、危险废物处置场、工业园区、石油化工企业、加油站和油库、高尔夫球场、再生水灌溉区和矿产开采及加工区等地下水特征污染源的控制与管理，根据不同污染源特征，分别提出污染源头控制要求，如加油站埋地油罐应设置双层管或防渗池；面对我国城镇化迅猛发展态势，应加强对城镇生活污水及固体废物的管控，做好废水、废物收集处理及防渗措施，降低其对地下水环境的污染风险；建立地下水环境监测网和信息数据库，形成监测井长期维护和数据定期上报机制。

建立地下水环境调查评价制度

我国虽然在重点区域、城市地下水动态监测和资源量评估方面获得了大量数据，但这些难以完整描述地下水环境质量及污染情况，我国地下水污染底数仍然不清，应通过开展全国地下水基础环境状况的调查评估工作，以地下水源和特征污染源为重点调查对象，循序渐进，摸清家底，并建立地下水环境调查评价长效机制。

建立污染场地分级管理与整治制度

结合我国经济、社会发展情况，按照污染场地及其周边地下水功能和健康风险评估结果建立优先整治清单，实施污染场地分级列管。对人体健康风险值超标或准备再度开发利用的场地，根据已确定的修复目标，开展相应修复工作。

建立污染整治基金筹措制度

厘清污染治理责任，实行“谁污染、谁负责、谁治理”；对于无主污染源由国家或地方政府负责整治。研究建立“地下水污染整治基金”，向污染地下水环境的工业企业征收整治基金。通过制定绿色信贷、保险、优惠税率及污染场地再开发等辅助政策，鼓励开发商及民间资金的流入。

建立信息共享与公众参与制度

通过网络平台及咨询热线，向社会公开地下水环境状况调查、评价、污染场地整治等信息，接受公众与媒体监督。

主要

参考文献：

[1]陈鸿汉，刘明柱，永葆地下清流——《全国地下水污染防治规划》的实施建议[J]．环境保护，2012(4)：23-26.

篇（3）

中图分类号：P641；X824 文献标志码：A 文章编号：1672-1683（2015）03-0439-05

Abstract：Engineering investigation and a series of experiments，including the static adsorption，biodegradation，and dynamic soil column leaching experiments，were conducted at a PTA chemical plant in Luoyang to determine the solute transport parameters in the vadose zone.The migration of CODCr in the vadose zone of the sewage reservoir was simulated using Hydrus-1D. The results showed that （1） it takes 5.4，5，4.9，and 3.8 years for CODCr to migrate from the reservoir bottom to water table under the normal，abnormal，ordinary accident，and risk accident conditions respectively without any anti-seepage measures，and the groundwater pollution risk caused by the sewage reservoir is high；and （2） it takes 12.2，10.5，9.1，and 6.8 years for CODCr to migrate from the reservoir bottom to water table under the normal，abnormal，ordinary accident，and risk accident conditions respectively if there is a 2.5-m thick clay layer under the sewage reservoir.

Key words：vadose zone；groundwater；numerical simulation；risk assessment

精对苯二甲酸（Purified Terephthalic Acid，简称PTA）是生产涤纶短纤和聚酯的主要原料，随着其生产规模的不断扩大，工厂PTA废水的排放迅速增加。PTA废水主要包括工艺废水、残渣浆料和清洗废水[1]，属于有机物浓度高、成分复杂且难以降解的化工废水，其CODCr浓度高达4 000～10 000 mg/L，是城市生活污水的几十倍[2]。因此若直接排放这些有机废液会向下迁移进入包气带造成土壤污染，甚至通过包气带迁移至地下水中造成地下水的严重污染，威胁人类的身体健康[3-6]。

洛阳市某化工厂年产100万t PTA，排污水总量约305 m3/h。场地包气带介质为第四系黄土，地下水资源丰富，水质优良，不仅是周边横涧、全义、上河、清庄、坡底、顺[HJ2mm]涧等村庄居民饮用水水源，更是该石油化工基地10多万人生产与生活水源。本文通过吸附实验、生物降解实验、土柱淋滤实验获取了研究区在包气带中的物质迁移规律及其相关参数，并采用Hydrus-1D对CODCr的迁移能力进行模拟预测，同时提出相应的污染防控对策。

1 参数获取

1.1 实验方法

[BT4][STHZ]1.1.1 土壤取样与预处理

取样：供试土样为洛阳市某生产PTA的化工厂附近未受污染的粉质黏土。供试土壤的物理参数见表1。

预处理：将所取新鲜土样自然风干，去除其中的植物根等杂物，然后将风干后的样品研磨过20目筛后密封备用。

由图1可知，废液中CODCr在粉质黏土中的吸附分为3个阶段：第一阶段为0～1 h，为线性快速吸附阶段，吸附量迅速达到0.58 mg/g；第二阶段为1～5 h，为解吸-再吸附阶段，迅速解吸到0.23 mg/g，随后再次吸附至0.59 mg/g；第三阶段为5 h以后，为平衡吸附阶段，吸附量变化幅度小，最大吸附量发生在7 h，达1.34 mg/g。

根据该曲线确定粉质黏土对CODCr的吸附平衡时间为24 h，平衡时的吸附量为1.05 mg/g。

通过不同浓度的等温吸附实验得到的等温吸附数据，在origin 8.5.1软件中，分别用线性等温吸附方程、Langmuir 等温吸附方程和Freundlich 等温吸附方程对数据进行拟合，分别得到各模型等温吸附曲线，见图2。

根据拟合方程，得到各等温吸附方程的参数，见表2。

由图2和表2可以看出，线性等温吸附方程与实验数据拟合最好，相关系数是0.937 27。其中，Langmuir 等温吸附方程中的Sm的值为负值，与实际情况相违背（实验选用未受污染的土样）。因此选用线性等温吸附方程来描述粉质黏土对废液中CODCr的吸附，分配系数为Kd为0.263 cm3/g。

2 地下水污染模拟与预测

地下水污染风险由污染概率与可能造成的污染后果构成[7-9]。

2.1 地下水的污染概率评估

该蓄水池场地下地下水的污染概率主要由污染物穿过蓄水池底部10 m厚的包气带土层可能性决定，这就需要利用前述实验研究取得的参数等结果进行数值模拟，计算污染物在水力作用下在包气带中的迁移能力，即污染物穿过10 m厚土层所需的时间。

（1）水分运动模型。

在刚性多孔介质中，忽略空气热量作用和根系吸水作用，均衡水流垂向运移可以用修正的Richards方程描述：

2.2 地下水污染模拟预测

依据地下水质量标准[12]，等级劣于Ⅲ类水不宜饮用。Ⅲ类水的高锰酸盐指数为

蓄水池计划蓄水高度为5 m，在不考虑降水、蒸发等因素的条件下，针对正常工况、非正常工况、一般事故和风险事故四种情形下，设定蓄水池中的初始CODCr的浓度为4 000 mg/L（选取工厂废液中CODCr浓度范围中的最低值）、7 000 mg/L、9 000 mg/L、80 000 mg/L，不采取任何的防护措施，持续注入此废水时，利用Hydrus-1D进行模拟计算CODCr从蓄水池底部迁移10 m后，CODCr超标所需要的时间，结果见图6。可以看出，四种情形下，CODCr从蓄水池底部迁移10 m后，CODCr刚刚超标所需要的时间分别为5.4 a、5 a、4.9 a、3.8 a。

3 地下水的污染风险评价与防控对策

3.1 地下水的污染风险评价

通过上述计算可知，在初始浓度分别为4 000 mg/L、7 000 mg/L、9 000 mg/L、80 000 mg/L的情形下，洛阳市PTA化工厂污水池分别在使用5.4 a、5 a、4.9 a、3.8 a后，将污染地下水源。由于该地下水源地不仅是周边横涧、全义、上河、清庄、坡底、顺涧等村庄居民饮用水水源，更是该石油化工基地10多万人生产与生活水源，因此该水源的污染将影响10多万人口的石化基地供水，造成巨大的经济损失。

3.2 地下水污染防控对策

（1）蓄水池宜采用抗渗钢筋混凝土结构，最大裂缝宽度不应该大于0.20 mm，并不得贯通。

（2）地基防渗处理以及铺设黏性土垫层。最有效的防控方法是蓄水池底部铺设黏性土垫层，其成本低，易操作[14-18]。根据模拟计算，若渗透系数为2×10-7 cm/s黏性土层厚度为2.5 m，那么在同样的条件下，正常工况、非正常工况、一般事故和风险事故四种情形下，蓄水池中CODCr从蓄水池底部迁移超标进入地下水所需要的时间分别为12.2 a，10.5 a，9.1 a，6.8 a。因此，应该重视地基土的防渗处理，针对包气带地基土的特点，可选用水泥粉煤灰碎石桩、水泥搅拌桩等地基处理方法，既可以加固地基，提高地基承载力，又可以达到防渗目的。不过，更重要的还是应该严格控制蓄水池污水初始浓度，以先进的清洁生产水平减少废水的产生以及控制废水的浓度。

（3）设置地下水污染监控井。在厂区外地下水水流上游应设不少于1眼地下水背景监测井，厂区外地下水水流下游应设不少于3眼地下水污染监测井，应呈扇形布置。厂区外的地下水污染监控井宜选用取水层与监测目的层相一致、距厂址较近的工业、农业生产用井为监控井；若无合适井可以利用，应在厂界外就近设置监控井。另外，应设置一眼抽水井，用于地下水污染事故应急处理。

（4）采取风险事故应急响应措施。事故发生时，必须立即采取措施。对少量泄露，用合适的材料吸收，或者用大量水冲洗，将洗水稀释后进入废水系统；若大量泄露，应构筑围堰或挖孔收容，用防爆泵及时转移，回收处理。

当通过监测发现对周围地下水造成污染时，根据监测井的反馈信息，启动地下水污染事故应急处置抽水井，对污染防治区地下水人工开采形成地下水漏斗，控制污染区地下水流场，阻滞污染物扩散。

4 结论

（1）实验中粉质黏土对所取工厂废液CODCr的吸附和降解率比较低，分别为0.263 cm3/g、0.0101 d-1；工厂废液CODCr在包气带粉质黏土中的弥散度较低，为0.10 m，说明该污水蓄水池场地包气带介质对废液中CODCr的天然防污性能不足，若不采取任何防渗措施，正常工况、非正常工况、一般事故和风险事故四种情形下，污染物分别在5.4 a，5 a，4.9 a，3.8 a左右穿过10 m厚的包气带超标进入地下水造成污染。

（2）如果铺设2.5 m的黏土层，4种情形下，CODCr从蓄水池底部迁移超标进入地下水所需要的时间分别延长到12.2 a、10.5 a、9.1 a、6.8 a。

（3）对于此类蓄水池对地下水污染风险的防控对策，不仅要在蓄水池底部根据需要铺设适当厚度的黏性土垫层，更要在加强与完善蓄水池设计、监控井设置以及风险事故应急机制等方面。

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篇（4）

国家《地下水污染防治规划（2011～2020）》出台

2011年10月28日，由国家环保部制定的《地下水污染防治规划（2011～2020）》出台，并在当天与国土部和水利部联合召开新闻会。此举向外界显示了国家在地下水污染防治方面的决心与行动。

《规划》确定的地下水污染防治总体原则为预防为主， 综合防治，突出重点，分类指导。

《规划》提出了八项工作任务，一要抓紧开展地下水污染状况调查和评估，划定地下水污染治理区、防控区和一般保护区。二要严格地下水饮用水水源保护与环境执法，依法取缔饮用水水源保护区内的违法建设项目和排污口，限期治理地下水污染隐患。三要严格控制影响地下水的城镇污染。削减城镇生活污染负荷，推进管网系统改造，提高城镇生活污水处理率和回用率，加强垃圾填埋场建设和治理。四要加强重点工业行业地下水环境监管，防范石油化工行业和地下工程设施、地下勘探、采矿活动污染地下水，控制工业危险废物对地下水的影响。五要分类控制农业面源对地下水的污染。逐步减少使用化肥和农药，在水源保护区内实施退耕还林还草。六要采取有效治理措施，严格防控污染土壤和污水灌溉对地下水的污染。七要有计划地加快推进地下水污染修复。在地下水污染突出区域进行修复试点，开展海水入侵综合防治示范，切断废弃钻井、矿井等污染途径。八要建立区域和重点地区地下水环境监测系统，建立专业的地下水环境监测队伍。地方人民政府要制订年度监测计划。要完善相关法律法规和标准规范体系，努力提升地下水污染防治科技水平。加强宣传教育，鼓励公众参与，增强全社会保护地下水的危机意识和责任感。

加快地下水修复，环保产业多领域发力

加大环境修复产业的发展，加快修复技术的革新是破解地下水危机的有效途径，基于此，专家提出要努力推动环保产业在以下领域的发展：

第一，推动城市污水处理产业的发展。要提高城镇生活污水处理率和回用率，完善污水处理厂及管网的建设，减少污水的排放和渗漏；第二，加强对工业企业污水处理设施的建设与监管。采取企业园区集中治理或者第三方采购治污服务等模式，对污水进行治理；第三，加强垃圾处理设施建设。完善防渗措施，建设雨污分流系统，实现填埋场渗滤液经处理后达标排放；加快综合性危险废物处置中心建设，保证危险废物的无害化处理处置；第四，分类控制农业面源对地下水的污染，尤其要对地下水饮用水水源补给区进行严格监控，通过工程技术、生态补偿等综合措施，在水源补给区内科学合理使用化肥和农药，积极发展生态及有机农业；第五，随着地下水监测体系建设进程的加快，监测检查设备、风险评估等领域也要进入快速发展时期；第六，重金属、有机污染物等复杂的污染成分对地下水作为饮用水源时的处理提出了更高的要求，水厂要加速技术、设备和工艺的升级改造，保障饮用水安全。

我国将建2万多个地下水监测孔

国土资源部副部长汪民在2012年12月召开的国际水文计划亚太地区地下水管理咨询研讨会上透露，中国将在全国建立2万多个国家级地下水监测孔，以实现对重点地区地下水的动态监控。

汪民说，中国政府高度重视地下水资源，组织开展了大量基础研究工作，启动了全国首轮地下水污染调查评价；2012年2月份，了全国地面沉降防治规划；未来几年，中国将建成2万多个国家级地下水监测孔，实现对重点地区地下水的动态监控。

京津地下水资源费征收标准出炉，每立方米4元

2013年1月7日，国家发改委、财政部、水利部等三部委联合发出《关于水资源费征收标准有关问题的通知》，《通知》提出了到“十二五”末，各地区地表水、地下水水资源费平均征收标准的水平，其中，北京和天津地区的征收标准远远高于其他省市，地表水和地下水的水资源费征收标准分别为每立方米1.6元和4元。

《通知》要求，各地严格控制地下水过量开采。同一类型取用水，地下水水资源费征收标准要高于地表水，水资源紧缺地区地下水水资源费征收标准要大幅高于地表水；超采地区的地下水水资源费征收标准要高于非超采地区，严重超采地区的地下水水资源费征收标准要大幅高于非超采地区；城市公共供水管网覆盖范围内取用地下水的自备水源水资源费征收标准要高于公共供水管网未覆盖地区，原则上要高于当地同类用途的城市供水价格。对超计划或者超定额取水制定惩罚性征收标准。除水力发电、城市供水企业取水外，各取水单位或个人超计划或者超定额取水实行累进收取水资源费。

上海地下水回灌量连续2年超出开采量

作为沿海城市，上海已建立严格的地下水管理制度，凡地表水可到达的地方，原则上逐步停止地下水的使用，由此大幅压缩了地下水的开采量。2003年上海全市的地下水开采量为1亿吨，到了2012年，减少到1094万吨，压缩了九成左右。

据了解，由于上海地下水的使用已有100多年历史，地下水水位较低，于是，上海还采取回灌的方式来修复地下水的水生态。到2011年，首次实现了回灌量超过开采量，当年的开采量为1350万吨，回灌量达1860万吨；到2012年，回灌量更是上升到1935万吨。上海的回灌水采用的都是优质自来水。计划到2015年，上海地下水开采量将压缩到千万吨以内，回灌量扩大到2300万吨。

相关人士表示，上海的地下水今后将成为战略储备水源，“一般情况下不用”。目前上海已建设了100多口应急供水深井，平时作为回灌井，只有在特殊的应急状态下，才作为应急供水。

“癌症村”的治污新变化

蠡县曾是河北有名的污染大县。该县辛兴镇南宗村由于大量排污，地下水被严重污染，近10年来已有30多人患癌症去世，被称为“癌症村”。

篇（5）

地下水污染问题严峻

地下水是人类的重要淡水资源。根据2011年颁布的《全国地下水污染防治规划（2011-2020年）》，在全国655个城市中，有400多个以地下水为饮用水源，约占城市总数的61%；北方地区65%的生活用水、50%的工业用水和33%的农业灌溉用水来自地下水。

但是近年来，从《中国环境状况公报》公布的情况来看，我国地下水污染的状况日益严重，一边是水污染情况不容乐观，一边又是超采现象极为普遍，地下水面临着严峻的威胁。《全国地下水污染防治规划（2011-2020年）》就表示，据近十几年地下水水质变化情况的不完全统计分析，我国地下水的污染正在由点状、条带状向面上扩散，由浅层向深层渗透，由城市向周边蔓延。

在地下水污染的种类中，硝酸盐污染、持久性有机污染物是重要的两个方面。

“随着工业化加速和农业工业化推进，我国已成为世界上最大的活性氮、有机化合物生产国和消费国。氮肥大量施用在保证粮食生产的同时也带来了负面影响，农业面源污染严重；有机化合物能够对人体健康造成不可逆转的严重危害，已成为污染防控的重点对象。”中国科学院地理科学与资源研究所副研究员韩冬梅介绍说。

在2015年4月国务院颁布《水污染防治行动计划》（“水十条”）之后，已做了近十年海水入侵研究的韩冬梅，将目光聚焦到了地下水污染上，她结合自身的研究经历，把水环境问题研究扩充到了不同流域，甚至整个国家的尺度上，通过收集分析全国范围内的海量调查数据，对我国地下水硝酸盐污染、水体有机污染进行了全面分析评价。

两项研究的结果显示，滨海地区的地下水污染程度要远高于内陆地区，并可能造成近岸海水质量恶化，影响海洋生态。滨海地区地下水超采造成的海水入侵与地下水污染相互交织，造成滨海地下水环境保护和污染修复异常复杂。

“滨海地区的地下水污染比内陆地区更严重，一方面是因为地势低平，上游水分、盐分、污染物等在这里聚集、积累，另外陆海交接地区也是所有水分、养分交换最频繁的地带，这些陆源污染物也容易被排入海洋中。污染物在滨海地区的地下水和临近海水中富集，一旦海水入侵进入含水层，就不仅仅是咸化的问题了，而是更加重了污染。环渤海地区的监测数据就显示，该地区海水中的硝酸盐含量已经很高了。”韩冬梅介绍说，“而且，有人认为，到了丰水年，大量降雨能将含水层中的污染物冲走，但其实污染物是在含水层颗粒里面，易进不易出，修复是很难的。”

修复污染极其困难

韩冬梅利用氮同位素污染示踪表明，除了农业施肥外，土壤中氮素和生活废水排放也是影响地下水中硝酸盐分布的重要因素。

“我国现在对农村废水、粪便的收集没有系统工程，有些地区有示范工程，但没有铺开。同时，对肥料、农药等科学合理使用的管控不到位，相应产生的包装垃圾，尤其是有机农药类的回收也没有相应的制度约束。”韩冬梅说，在桂林调查时，曾随手拣了几个瓶子，用几层塑料袋包裹后放到行李箱里，味道还是很大。“农业要发展，肯定要用肥料、农药，但对用量和污染控制的把握，从管理者到使用者都没有很好的认识。我国肥料、农药的利用率是很低的，其实大部分都被浪费了，这些污染物会残留在土壤中，进入地表水，然后渗入地下水，加上有些污染物有挥发性，这些污染物就在水气循环的驱动下在水一土一气环境中迁移。”韩冬梅说。

地下水污染的可怕之处还在于，一旦污染形成，要想修复就要花费极大的财力物力，更重要的是，需要花费相当长的时间。中国人民大学环境学院院长马中就曾表示，想要净化已渗透到深层的地下水污染，需要1000年的时间。

在韩冬梅看来，地下水中污染物的代谢确实是极其缓慢的。“它们会进入大尺度水文循环的过程中。比如，有些污染物具有]发性，会随着蒸发过程进入大气圈，再通过降雨降落到冰川地区，然后又顺流而下再进入地下水；有些污染物会进入动物体内，在南极动物体内就发现了这些污染物。这也是为什么早在上世纪七八十年代就已禁用的DDT等污染物至今仍能不断检测出来的原因。地下水中污染物迁移范围之广和代谢时间之长，可能是我们无法想象的。”

在这方面，欧美国家已经付出了沉重的代价。由于城镇化发展，德国莱茵河就因为严重污染变成了泡沫河，此后德国花大力气治理了70年，才使得莱茵河恢复清澈。美国也是在上世纪70年代就开始发起了一系列水资源清洁计划，几十年后才看到治理效果。

保护需多管齐下

正如空气污染与社会就业等问题有着密切关系一样，地下水污染也不是孤立存在的，而是同样涉及到社会系统的方方面面。“治理污染当然也需要多个层面的相互配合，不可能一蹴而就。既要保证发展，又要优化环境，这需要有很好的平衡机制。”韩冬梅说，“但无论如何，底线也要保住，不能为了只求高速发展，就把子孙后代的水都污染了。”

长期的调查研究过程中，韩冬梅也感受到了对公众环境教育的重要性。“我在农村地区调查时，看到当地农民用完农药就将瓶子随便扔在旁边，有的农民打农药都不戴口罩。他们可能根本就不知道这些污染物会有怎样的危害。”韩冬梅说，“如果我们对公众的环境教育做到位了，很多污染还是可以控制得住的。比如在加拿大，卖农药的过程就是环境教育的过程，对农药的使用量有强制性的规定，久而久之农民自己也就知道了。”

篇（6）

中图分类号：P641.13 文献标识码：A

一、国内地下水环境质量现状

1.1地下水资源分布和开发利用状况

我国地下水资源地域分布不均。据调查，全国地下水资源量多年平均为8218亿立方米，其中，北方地区（占全国总面积的64%）地下水资源量2458亿立方米，约占全国地下水资源量的30%；南方地区（占全国总面积的36%）地下水资源量5760亿立方米，约占全国地下水资源量的70%。总体上，全国地下水资源量由东南向西北逐渐降低。

近几十年来，随着我国经济社会的快速发展，地下水资源开发利用量呈迅速增长态势，由20世纪70年代的570亿立方米/年，增长到80年代的750亿立方米/年，到2009年地下水开采总量已达1098亿立方米，占全国总供水量的 18%，三十年间增长了近一倍。北方地区65%的生活用水、50%的工业用水和33%的农业灌溉用水来自地下水。全国655个城市中，400多个以地下水为饮用水源，约占城市总数的61%。地下水资源的长期过量开采，导致全国部分区域地下水水位持续下降。2009年共监测全国地下水降落漏斗240个，其中浅层地下水降落漏斗115个，深层地下水降落漏斗125个。华北平原东部深层承压地下水水位降落漏斗面积达7万多平方公里，部分城市地下水水位累计下降达30-50米，局部地区累计水位下降超过100米。部分地区地下水超采严重，进一步加大了水资源安全保障的压力。

1.2地下水质量分类与监测

（1）地下水质量分类

《地下水质量标准---GB/T14848-93》依据我国地下水水质现状、人体健康基准值及地下水质量保护目标，并参照了生活饮用水、工业、农业用水水质最高要求，将地下水质量划分为五类。

Ⅰ类 主要反映地下水化学组分的天然低背景含量。适用于各种用途。

Ⅱ类 主要反映地下水化学组分的天然背景含量。适用于各种用途。

Ⅲ类 以人体健康基准值为依据。主要适用于集中式生活饮用水水源及工、农业用水。

Ⅳ类 以农业和工业用水要求为依据。除适用于农业和部分工业用水外，适当处理后可作生活饮用水。

Ⅴ类 不宜饮用，其他用水可根据使用目的选用。

（2）地下水水质监测

各地区应对地下水水质进行定期检测。检验方法，按国家标准GB 5750《生活饮用水标准检验方法》执行。

各地地下水监测部门，应在不同质量类别的地下水域设立监测点进行水质监测，监测频率不得少于每年二次(丰、枯水期)。

监测项目为：pH、氨氮、硝酸盐、亚硝酸盐、挥发性酚类、氰化物、砷、汞、铬(六价)、总硬度、铅、氟、镉、铁、锰、溶解性总固体、高锰酸盐指数、硫酸盐、氯化物、大肠菌群，以及反映本地区主要水质问题的其它项目。

1.3地下水环境质量状况

根据 2000-2002年国土资源部“新一轮全国地下水资源评价”成果，全国地下水环境质量“南方优于北方，山区优于平原，深层优于浅层”。按照《地下水质量标准》（GB/T 14848-93）进行评价，全国地下水资源符合Ⅰ类－Ⅲ类水质标准的占63%，符合Ⅳ类－Ⅴ类水质标准的占37%。南方大部分地区水质较好，符合Ⅰ类－Ⅲ类水质标准的面积占地下水分布面积的 90%以上，但部分平原地区的浅层地下水污染严重，水质较差。北方地区的丘陵山区及山前平原地区水质较好，中部平原区水质较差，滨海地区水质最差。根据对京津冀、长江三角洲、珠江三角洲、淮河流域平原区等地区地下水有机污染调查，主要城市及近郊地区地下水中普遍检测出有毒微量有机污染指标。2009年，经对北京、辽宁、吉林、上海、江苏、海南、宁夏和广东等8个省（区、市）641 眼井的水质分析，水质Ⅰ类－Ⅱ类的占总数 2.3%，水质Ⅲ类的占23.9%，水质Ⅳ类－Ⅴ类的占73.8%，主要污染指标是总硬度、氨氮、亚硝酸盐氮、硝酸盐氮、铁和锰等。2009年，全国202个城市的地下水水质以良好－较差为主，深层地下水质量普遍优于浅层地下水，开采程度低的地区优于开采程度高的地区。根据《全国城市饮用水安全保障规划（2006－2020年）》数据，全国近20%的城市集中式地下水水源水质劣于Ⅲ类。部分城市饮用水水源水质超标因子除常规化学指标外，甚至出现了致癌、致畸、致突变污染指标。

1.4地下水环境质量变化趋势

据近十几年地下水水质变化情况的不完全统计分析，初步判断我国地下水污染的趋势为：由点状、条带状向面上扩散，由浅层向深层渗透，由城市向周边蔓延。南方地区地下水环境质量变化趋势以保持相对稳定为主，地下水污染主要发生在城市及其周边地区。北方地区地下水环境质量变化趋势以下降为主，其中，华北地区地下水环境质量进一步恶化；西北地区地下水环境质量总体保持稳定，局部有所恶化，特别是大中城市及其周边地区、农业开发区地下水污染不断加重；东北地区地下水环境质量以下降为主，大中城市及其周边和农业开发区污染有所加重，地下水污染从城市向周围蔓延。

二、地下水污染防治法规及规划

2.1国内外地下水保护法规

（1）国内地下水保护法规

目前, 我国并没有地下水保护的专门法律，有关地下水资源保护的相关法律制度主要在《中华人民共和国水污染防治法》、《水污染防治法实施细则》、《中华人民共和国水法》等中有着不同程度的规定。《取水许可和水资源费征收管理条例》规定了对地下水开采实施总量控制同时通过水资源费征收机制控制地下水的开采；《饮用水水源保护区污染防治管理规定》专章规定了生活饮用水地下水源保护区的划分和防护。此外, 一些关于保护地下水的地方性立法, 如《河北省取水许可制度管理办法》、《北京市城市自来水厂地下水源保护管理办法》、《关于在苏锡常地区限期禁止开采地下水的决定》等。

（2）国外地下水保护法规

英国地下水资源保护的主要法律法规, 如下：

2.2我国地下水污染防治规划

(1)规划目标

到2015年，基本掌握地下水污染状况，全面启动地下水污染修复试点，逐步整治影响地下水环境安全的土壤，初步控制地下水污染源，全面建立地下水环境监管体系，城镇集中式地下水饮用水水源水质状况有所改善，初步遏制地下水水质恶化趋势。

到2020年，全面监控典型地下水污染源，有效控制影响地下水环境安全的土壤，科学开展地下水修复工作，重要地下水饮用水水源水质安全得到基本保障，地下水环境监管能力全面提升，重点地区地下水水质明显改善，地下水污染风险得到有效防范，建成地下水污染防治体系。

（2）主要任务

开展地下水污染状况调查

保障地下水饮用水水源环境安全

严格控制影响地下水的城镇污染

强化重点工业地下水污染防治

分类控制农业面源对地下水污染

加强土壤对地下水污染的防控

有计划开展地下水污染修复

建立健全地下水环境监管体系

三、地下水修复技术

根据其主要工作原理地下水修复技术可大致归并为4类，即物理技术、化学技术、生物技术和复合技术。物理技术包括水动力控制法、流线控制法、屏蔽法、被动收集法等；化学技术包括有机粘土法和电化学动力修复技术；生物修复的方法有包气带生物曝气、循环生物修复、生物注射法、地下水曝气修复、抽提地下水系统和回注系统相结合法、生物反应器法等；复合法修复技术兼有以上2种或多种技术属性，例如抽出处理法同时使用了物理修复技术、化学修复技术和生物修复技术，综合各种技术优点，在修复地下水时更加有效。

3.1物理修复法

物理法修复技术是以物理规律起主导作用的技术，主要包括以下几种方法：水动力控制法、流线控制法、屏蔽法、被动收集法、水力破裂处理法等。其中屏蔽法、被动收集法多数应用在地下水污染物治理初期，作为一种临时控制方法。

水动力控制法

其原理是建立井群控制系统，通过人工抽取地下水或向含水层内注水的方式，改变地下水原来的水力梯度，进而将受污染的地下水体与未受污染的清洁水体隔开。井群的布置可以根据当地的具体水文地质条件确定。因此，又可分为上游分水岭法和下游分水岭法。上游分水岭法是在受污染水体的上游布置一排注水井，通过注水井向含水层注入清水，使得在该注水井处形成一个地下分水岭，从而阻止上游清洁水体向下补给已被污染水体；同时，在下游布置一排抽水井将受污染水体抽出处理。下游分水岭法则是在受污染水体下游布置一排注水井注水，在下游形成一个分水岭以阻止污染羽向下游扩散，同时在上游布置一排抽水井，将初期抽出的清洁水送到下游注入，最后将抽出的污染水体进行处理。

流线控制法

流线控制法没有一个抽水廊道、一个抽油廊道（没在污染范围的中心位置）、两个注水廊道分布在抽油廊道两侧。首先从土面的抽水廊道中抽取地下水，然后把抽出的地下水注入相邻的注水廊道内，以确保最大限度地保持水力梯度。同时在抽油廊道中抽取污染物质，但要注意抽油速度不能高，要略大于抽水速度。

屏蔽法

屏蔽法是在地下建立各种物理屏障，将受污染水体圈闭起来，以防止污染物进一步扩散蔓延。常用的灰浆帷幕法是用压力向地下灌注灰浆，在受污染水体周围形成一道帷幕，从而将受污染水体圈闭起来。

被动收集法

被动收集法是在地下水流的下游挖一条足够深的沟道，在沟内布置收集系统，将水面漂浮的污染物质如油类污染物等收集起来，或将所有受污染的地下水收集起来以便处理的一种方法。

3.2化学法修复技术

有机粘土法

这是一种新发展起来的处理污染地下水的化学方法，有机粘土可以扩大土壤和含水层的吸附容量，从而加强原位生物降解，因此可以利用有机粘土有效去除有毒化合物。利用土壤和蓄水层物质中含有的粘土，注入季铵盐阳离子表面活性剂，使其形成有机粘土矿物，用来截住和固定有机污染物，防止地下水进一步污染，并配合生物降解等手段，永久地消除地下水污染。

电化学动力修复技术

电化学动力修复技术是利用土壤、地下水和污染电动力学性质对环境进行修复的新技术，它的基本原理是将电极插入受污染的地下水及土壤区域，通直流电后，在此区域形成电场。在电场的作用下水中的离子和颗粒物质沿电力场方向定向移动，迁移至设定的处理区进行集中处理；同时在电极表面发生电解反应，阳极电解产生氢气和氢氧根离子，阴极电解产生氢离子和氧气。近年来电化学动力修复技术开始用以去除地下水中的有机污染物，这种方法用于去除吸附性较强的有机物效果也比较好。电化学动力修复技术非常适合作为一项现场修复技术，安装和操作容易，既可用于饱和土壤水层，也可用于含气层土壤，不受深度限制，不破坏现场生态环境。

加药法

通过井群系统向受污染水体灌注化学药剂，如灌注中和剂以中和酸性或碱性渗滤液，添加氧化剂降解有机物或使无机化合物形成沉淀等。

渗透性处理床

渗透性处理床主要适用于较薄、较浅含水层，一般用于填埋渗滤液的无害化处理。具体做法是在污染羽流的下游挖一条沟，该沟挖至含水层底部基岩层或不透水粘土层，然后在沟内填充能与污染物反应的透水性介质，受污染地下水流入沟内后与该介质发生反应，生成无害化产物或沉淀物而被去除。常用的填充介质有：a.灰岩，用以中和酸性地下水或去除重金属；b.活性炭，用以去除非极性污染物和CCl4、苯等；c.沸石和合成离子交换树脂，用以去除溶解态重金属等。

冲洗法

对于有机烃类污染，可用空气冲洗，即将空气注入到受污染区域底部，空气在上升过程中，污染物中的挥发性组分会随空气一起溢出，再用集气系统将气体进行收集处理；也可采用蒸汽冲洗，蒸汽不仅可以使挥发性组分溢出，还可以使有机物热解；另外，用酒精冲洗亦可。在理论上，只要整个受污染区域都被冲洗过，则所有的烃类污染物都会被去除。

3.3生物法修复技术

生物修复是指利用天然存在的或特别培养的生物（植物、微生物和原生动物）在可调控环境条件下将有毒污染物转化为无毒物质的处理技术。微生物修复利用土著的、引入的微生物及其代谢过程，或其产物进行的消除或富集有毒物的生物学过程。

生物修复的方法有包气带生物曝气、循环生物修复、空气注射法、地下水曝气修复、抽提地下水系统和回注系统相结合法、生物反应器法等。由于深埋于地下，地下水生物修复技术的实施一般应结合污染的具体情况，采取不同的方法。

循环生物修复

对于受污染的地下水，可以向地下水层钻井注入空气，提供氧气，同时利用回收井，抽取地下水，进行循环，通过渗透，提供微生物需要的各种营养。从水井抽提地下水，还可以控制污染带的迁移。

地下水曝气修复

对于饱和带或者地下水，将压缩气体注入地下水饱和区，由于密度差等原因，空气会穿透地下水饱和区上升到非饱和区中，在上升过程中可使挥发性污染物进入压缩空气并被压缩空气带到非饱和区排出。

空气注射法

它主要是将加压后的空气注射到污染地下水的下部，气流加速地下水和土壤中有机物的挥发和降解，这种方法主要是抽提、通气并用，并通过增加及延长停留时问促进生物降解，提高修复效率。

植物修复技术

植物修复技术是利用天然植物生长代谢原理吸收和降解水或土壤中的污染物，因其具有成本低、不破坏地质结构、适于大范围修复等优点，广泛用于土壤及地下水中的有机物、重金属、微量元素的降解。由于特定的超累积植物生长速度慢，受到气候、土壤等环境条件限制，很难得到广泛应用、目前大量研究集中在基因转移技术与植物修复的结合与应用以及植物修复的影响因素和植物修复的机理上。影响植物修复的因素主要有环境因素、污染物浓度、性质和根系分布等。

3.4复合法修复技术

复合法修复技术是兼有以上两种或多种技术属性的污染处理技术，其关键技术同时使用了物理法、化学法和生物法中的两种或全部。

（1）抽出处理修复技术

在处理抽出水时同时使用了物理法、化学法和生物法，是最常规的污染地下水治理方法。该方法根据多数有机物由于密度小而浮于地下水面附近，参照地下水被污染的大致范围，通过抽取含水层中地下水面附近的地下水，把水中的有机污染物质带回地表，然后用地表污水处理技术处理抽取出的被污染的地下水，为了防止由于大量抽取地下水而导致地面沉降，或海（成）水入侵，还要把处理后的水注入地下水中，同时可以加速地下水的循环流动，从而缩短地下水的修复时间。

（2）渗透性反应屏修复技术

PRB（permeable reactive wall technology，可渗透反应墙技术）是近年来迅速发展的一种地下水污染的原位修复技术，它正在逐步取代运行成本高昂的抽出-处理(P/T)技术，成为地下水修复技术发展的新方向。目前在欧美已进行了大量的工程及试验研究，已开始商业化应用，并逐步取代运行成本高昂的抽出处理技术，成为目前地下水修复技术最重要的发展方向之一。

从广义上来讲，PRB是一种在原位对污染的羽状体进行拦截、阻断和补救的污染处理技术。它将特定反应介质安装在地面以下，通过生物或非生物作用将其中的污染物转化为环境可接受的形式，但不破坏地下水流动性和改变地下水的水文地质。可渗透反应墙如图1所示。

图1 可渗透反应墙示意图

PRB主要由透水的反应介质组成。通常置于地下水污染羽状体的下游。与地下水流相垂直。污染物去除机理包括生物和非生物两种．污染地下水在自身水力梯度作用下通过PRB时，产生沉淀、吸附、氧化还原和生物降解反应，使水中污染物能够得以去除，在PRB下游流出处理后的净化水。它要求捕捉污染羽状体的污染物的“走向”，即把可渗透反应墙安装在含有此污染物羽状体地下水走向的下游地带含水层，从而使污染物顺利进入可渗透反应墙装置与反应材料进行有效接触，使其污染物能转化为环境可接受的另一种形式，实现使污染物浓度达到环境标准的目标。此法可去除地下水溶解的有机物、金属、放射性物质及其他的污染物质。

（2）注气-土壤气相抽提(AS-SVE)技术

注气-土壤气相抽提技术室空气扰动技术及土壤气相抽提技术的结合，空气扰动技术（或称空气注入技术，air sparging，AS），其作用介质是饱和区土壤，通过将空气或氧气注入到受污染的含水层中，被注入的空气在土体缝隙中发生水平或垂直移动，使污染物与土壤发生剥离反应，从而通过挥发作用清除掉土壤中的挥发性和半挥发性有机物。注入的空气会将污染物扩散到非饱和区，因此常结合土壤气相抽提技术（soil vapor extraction，SVE）去除包气带中的气相污染物。土壤气相抽提技术是通过特制的抽提井，利用抽真空产生的动力迫使土壤气体发生流动，从而将土壤中的挥发性和半挥发性有机物驱出，达到清除土壤气体中的挥发性有机物的目的。对于以挥发性有机物为主要污染物的场地，SVE是应用最为广泛的工程修复技术，可进行原位或异位处理。

目前, 发达国家已经将其与相关的修复技术结合起来, 形成了互补的增强技术。国内研究起步较晚, 实验室土柱通风实验的研究目前已做了不少工作, 但对场址调查、现场试验性测试、中试研究工作做的不够。

（3）各复合修复法的优缺点

四、地下水修复工程典型案例

4.1国外地下水修复工程实例

（1） Regenesis公司工程实例

加利福尼亚洲的一个名为Regenesis的基础公司研制出一系列从地下水中快速降解和分离污染物的产品，其降解速度远大于固有衰减。其中最有名的产品是氧释放化合物（ORC）和氢释放化合物（HRC），它们能有效地促进燃料、溶剂和许多其它类型地下水污染物的固有衰减。在世界范围内已有9000多个项目正在使用这两种产品。

Regenesis公司产品的优势在于，通过使用工业标准钻机和设备可进行场地修复。可通过使用不同的技术进行场地修复，如直接推进注入和钻孔回填。其它方法包括坑道和过滤保护套应用，最普遍的使用方法是直接注入。这种应用过程包括用中空钻杆把液态ORC和HRC化合物直接泵入处理区。该方法简单、快捷、有应用价值并可在多个位置使用。使用直接注入法可把ORC和HRC化合物应用于更难达到的位置，包括一些裂隙基岩或邻近大型建筑物的地下污染区。在这些位置常需要特殊的设备，如定向钻进钻机和在有效位置使用双层封隔器。实际上，在水平/定向钻进应用中也可把ORC化合物用作钻探泥浆。

在美国华盛顿第四平原服务站，由于其地下石油储蓄罐泄漏而产生了大量BTEX化学物质，包括易挥发的单芳香碳氢化合物、甲苯、苯乙烷和二甲苯，通常在汽油和其它石油产品中可发现这些化学物质。地下含水层主要由沙子和砾石组成，这表明在这些污染物中进行的自然生物降解速度会很慢，通过提供额外的氧可加速自然生物降解过程。最高管理者决定使用ORC化合物来增强生物降解速度，因为ORC化合物在6个月内预期的降解了含水层中超过50％的污染物。在此修复过程中通过15个土壤钻孔用ORC化合物对污染羽进行降解。每个钻孔被回填60磅的ORC浆液，150天后整个BTEX污染羽被降解58％。使用ORC化合物的成本为4万美元，而使用常规的泵抽－处理系统需要约25万美元。

在美国加利福尼亚洲Hollister的一个军工厂，其地下含水层受到多种化合物的污染。其中主要污染物为高氯酸盐－火箭推进剂的主要成分，从健康角度来看它能损坏甲状腺功能；六价铬(铬－6)，它是一种人们公认的致癌物；冷却剂1,1,2—三氯—1,2,2—三氯甲烷，它是一种能损耗大气臭氧层的环境污染物。其含水层主要由粉砂组成，地下水以每天约0.07英尺的速度向西北方向流动。在探索研究中通过25个注入点把600磅的HRC化合物注入污染区。取样网覆盖面积约为1200平方英尺。对其监测79天后发现高氯化物浓度被减弱88％，而六价铬几乎被完全降解。

一个由俄勒冈州环境质检部门管理的清洁区，其地下水中PCE浓度达到10万微克/每升，这表明在该地区存在DNAPLs残留物，在该位置通过5个定向注入点把700磅的HRC－X注入地面，通过水井JEMW－4来监测HRC－X化合物的影响效果，结果清楚地表明HRC－X化合物促进了PCE的降解速度和原位吸附。使用HRC－X化合物处理DNPALs残留物的总费用为2万美元，通过使用直接注入技术把HRC－X化合物注入含水层。无需昂贵的现场设备、相关工作和维修与保养费用。目前,在英国和一些欧洲国家已有很多项目正在使用Regenesis公司的产品，它能有效地促进或加速自然衰减过程。当使用正确时能有效地加速降解速度。

（2）Orica公司澳大利亚 Botany地下水处理项目

Orica公司采用抽出处理修复技术建立地下水污水处理厂对地下水进行处理，利用空气吹脱法去除氯代烃类，并用热氧化技术处理尾气；吹脱后的污水采用常规污水处理法进行处理，部分出水采用反渗透技术对出水进行回用。该项目建设期两年，总花费1.67亿美元，每天处理水量为6000m3。该项目于2007年正式运营，其基本流程见下图：

该处理工艺的核心——地下水污水处理厂平面布置图如下图所示：

其工艺流程图如下：

4.2国内地下水修复工程实例

（1）常化厂地块污染场地土壤及地下水修复工程项目

项目建设地点位于常州市天宁区南部中吴大道以南，和平中路以东，大通河以北，龙游河以西，投资总额1亿元人民币，项目总占地面积100公顷，其中需要修复的两个区域是原常化厂厂区和原实验工厂厂区，共需修复土壤面积24600平方米，污染土壤总量13.7万吨，需修复地下水面积71300平方米，共需抽取污染地下水总量为62万立方米。

该项目2009年至2010年上半年开始实地调研，对土地进行分区布点，提取土壤和地下水样本，摸清土地污染程度和范围。在完成科学实验后，制定出相应的治理方案。2010年9月正式启动常化厂污染场地土壤及地下水修复工程，工程实施过程中首先掘地2-6米，把污染区约33万吨的土壤全部移走后，重新以优质的新土填充。其次，抽出60万立方地下水，进行深度处理后，再回灌地下，确保不影响地质结构，2012年底修复工程结束。

（2）广华新城地下水污染治理工程项目

2012年8月6日，五建承建的国家首例地下水污染治理工程——中央国家机关公务员住宅建设服务中心广华新城地下水污染治理工程项目开工。此次地下水污染治理项目是我国尝试性大面积地下水污染治理的先河，工程施工工期为730天，目前尚未完工。

五、地下水与地表水的联合运用

5.1水资源的联合运用

为促进一个流域、地区或灌区的水资源供需平衡，对地表水和地下水进行合理的统一开发利用和管理。在农田灌溉中，联合运用的主要形式是井渠结合。有些地区兴建了大规模的引水、调水工程，与原有的井灌区联成一个系统；而在一些大型自流灌区，由于地表水资源不足，又在灌区进行机井建设。美国加利福尼亚州的中央河谷、巴基斯坦的印度河平原、印度的恒河平原和中国的黄淮海平原，都是大面积地表水和地下水联合运用的地区。

水资源联合运用的优点

①调蓄地表径流。利用含水层的蓄水功能，蓄存丰水时期的多余地表水量，供枯水时期使用。

②改善地下水质。调蓄地表径流水量，对含盐量较高的地下水可以起到稀释作用。巴基斯坦和以色列的一些灌区，曾采用这样的方法减少地下水的含盐量。中国黄淮海平原的黑龙港地区，对浅层矿化地下水也进行过"抽咸换淡"。在荷兰，还把夏天温度较高的水回灌地下，到冬天抽出灌溉对水温要求较高的温室花卉和蔬菜。

③调控地下水位。大型水库和灌区的兴建，增加了对地下水的补给,引起地下水位升高,导致灌溉土地渍涝和次生盐碱化。在这些地区，开采利用地下水可降低地下水位，配合地面排水，进行旱、涝、盐碱综合治理；但地下水超量开采会引起地下水位下降，使水井建设费用和抽水费用增加。长期超采会形成大面积地下水位降落漏斗，招致地面沉陷和滨海地区海水入侵等危害。在这种情况下可引进地表水，以减少地下水开采量，并对地下水进行回灌，以调控地下水位。

5.2水污染物总量联合控制

流域水污染物总量控制作为水资源保护管理的重要途径，正逐渐受到广泛重视。地表水与地下水作为水资源系统的重要组成部分，两者之间相互转化，密切联系，即要实现地表水与地下水污染防治的密切结合，做到统筹规划，统一评价，整体保护。开展地表水与地下水污染物总量联合控制应用研究，对从整体上保护流域水资源和水环境具有重要意义。

广东省环境科学研究院以郑州市为研究对象，从地表水与地下水联合水功能区划分、环境容量核算、污染物总量联合控制、水污染防治对策与措施4个方面入手，把地表水系统与地下水系统联合起来开展水污染物总量控制研究。研究认为：地表水与地下水作为水资源系统的重要组成部分，两者之间相互转化，密切联系，需要统一管理和保护，为保障郑州市水污染物总量控制目标的实现，须采取工程与非工程措施进行有效控制。

参考文献

[1] 全国地下水污染防治规划（2011-2020年）

[2] 中国地质调查局.中国地下水资源与环境调查报告.2005

[3] 范宏喜.我国地下水资源与环境现状综述.水文地质工程地质.2009,(2):I~III

篇（7）

1. 前言

近年来，我国工业化步伐的加速造成涉及重金属元素排放的行业越来越多，这些行业包括矿山开采、金属选冶、化工印染、皮革鞣制、农药饲料等。被称为“化学定时炸弹”的重金属元素在生产中会随尾砂、矿尘、废水、废气等进入矿区或厂区及其周边的土壤和地下水中，造成严重的土壤和地下水重金属污染，危及生态环境甚而危害人体健康。我国重金属污染中，最严重的是镉污染、汞污染、血铅污染和砷污染。据初步统计，已发生的镉污染事件，包括2005年的广东北江韶关段镉严重超标事件，2006年的湘江湖南株洲段镉污染事故，2009年的湖南省浏阳市镉污染事件等，而其它重金属污染事件，仅“血铅超标”事件一项，就已涉及陕西、安徽、河南、湖南、福建、广东、四川、江苏、山东等多地。

为了解内蒙古赤峰市克什克腾旗有色金属集中开采区地下水环境重金属污染情况，本文采取单项污染指数评价法和综合污染指数评价法对克什克腾旗水样中的重金属含量变化及污染现状进行研究分析。

2. 研究区概况

2.1 气象

克什克腾旗地处中纬度中温带半干旱大陆性季风气候区，具有冬季寒冷、干燥、少雪，多偏北风；春季风大、干旱、多寒潮；夏季短促炎热、降水集中，昼夜温差较大；秋季凉爽、霜冻早的气候特征。

全旗年平均气温多在1.0～4.0℃之间，极端最高气温38℃，极端最低气温-45.5℃；最大冻土深度2.90m，风速3.2～4.2m/s。年均降水量多在400～490mm之间，年平均蒸发量多在1590～1680mm之间。

2.2 水文

克什克腾旗境内水系发育，包括外流水系与内陆河水系两部分。

外流水系包括西拉沐伦河及其支流，分布于境内中部、东部与南部，该流域的河流均属西辽河流域，为西拉沐伦河水系的上游段。

内陆河流域水系包括达来诺尔水系与锡林郭勒水系，分布于境内西部与北部。达来诺尔水系位于境内西部，包括达来诺尔湖、岗更诺尔湖、贡格尔河等，以达里诺尔湖为最大，是赤峰市境内最大的湖泊，面积达250km2，岗更诺尔湖、鲤鱼泡子、贡格尔河、央森郭勒河、萨林郭勒河、耗来河等均注入达来诺尔湖，注入量为1.62m3/s。

2.3 地形地貌

克什克腾旗位于大兴安岭山系与内蒙高原的过渡带，其东南部为大兴安岭山脉，西北部为内蒙高原。全旗地势中部高，东、西两侧低，自然形成中山、低中山、波状高平原、玄武岩台地、河谷冲积平原、湖积平原、风积沙地几种地貌类型。境内最高点在中南部的大光顶子山山峰，海拔2067m；最低点在东部的西拉沐沦河下游处，海拔800m。

2.4 土壤和地下水类型

根据国家土壤分类标准，全旗土壤共有12个土类，25个亚类，81个土属，149个土种。据农业自然资源调查，全旗土壤主要以分布在西部高原的淋溶黑钙土、暗栗钙土和草甸土为主。宜林土壤主要分布在中部中山山地，以暗灰色森林土、灰色森林土和淋溶黑钙土为主。宜农土壤主要分布在东部及中部的河谷平川地和台地漫甸上，以暗栗钙土、黑钙土、草甸土为主。

全旗地下水按含水岩类及赋存特征，可分为松散岩类孔隙水、基岩裂隙水，其富水性变化较明显。

3. 重金属污染研究

3.1 样品采集及评价方法

样品采集：采样点重点位于地下水径流方向的下游处或风向的下游处，共设置22个水样控制点，对企业或选矿区水井、下游居民用水井、农灌井等进行了地下水样品采集。

地下水环境重金属污染现状评价按照《地下水质量标准》（GB/T14848-93）、《地下水污染地质调查评价规范》（DD2008-01）中的方法进行初步评价。

测试指标：水样测试指标包括五大重金属元素汞、砷、t、镉、铅在内的水质全分析。

根据区内地下水水质和污染特点，选取的汞、砷、六价铬、镉、铅等5种组分的评价标准值见表1。

表1 本次评价所采用的地下水标准值（单位：mg/L）

[项目＼&汞＼&砷＼&六价铬＼&镉＼&铅＼&Ⅲ类标准＼&0.001＼&0.05＼&0.05＼&0.01＼&0.05＼&]

评价方法

本次地下水污染现状评价，采用单项指标的污染指数和综合污染指数法评价。

（1）单项指标的污染指数求取

计算公式为： （1）

式中：―某项污染物的污染指数；―某项污染物的实测含量；―某项污染物的背景值（背景值指地下水Ⅲ类标准）。

（2）多项指标的综合污染指数求取

计算公式为： （2）

（3）

式中：―多项污染物的综合污染指数；―各单项组分评分值的平均值；

―单项组分评分值的最大值；―项数。

地下水污染分级

根据值计算结果，按下表2规定划分地下水污染级别。

表2 地下水污染级别分类

[级别＼&未污染＼&轻微污染＼&中等污染＼&严重污染＼&＼&≤1＼&1

3.2 污染现状

根据《重金属污染综合防治“十二五”规划》，赤峰市克什克腾旗为全区重金属重点防控区之一，其中调查工作涉及到的3个旗有色金属集中开采区面积共计1647km2，涉及乡镇、苏木7个，涉及人口2.64万人，涉重企业20家。工作区简要情况详见下表3。

利用单项指标污染指数和综合污染指数对赤峰市克什克腾旗22个取样点进行污染评价，评价结果见表4。其中严重污染取样点1个，中等污染取样点2个，轻度污染取样点3个，其余16个地下水取样点未受到污染。

图1 克什克腾旗各取样点五大重金属元素单项污染评价图

由图1可知，在克什克腾旗的22个地下水取样点中，铬和汞元素的单项污染指数均小于1，即二者含量均未超过国家地下水质量Ⅲ类标准值。对于砷元素，只有内蒙古银都矿业有限责任公司尾矿库环保局测井的单项污染指数大于1，其值为1.664。有6个取样点的铅元素单项污染指数大于1，其中最大值出现在赤峰中核铀业有限公司附近的大浩来图村，其值为8.000。有8个取样点的镉元素单项污染指数大于1，其中最大值出现在克什克腾旗金星矿业有限责任公司的矿区用水，其值为5.500。

图2 克什克腾旗各取样点五大重金属元素综合污染评价图

如图2所示，克什克腾旗22个地下水取样点中，对于综合污染级别，有1个取样点（赤峰中核铀业有限公司附近的大浩来图村）为严重污染，其综合污染指数为5.791；有2个取样点为中等污染，分别为内蒙古银都矿业有限责任公司环保局测井和克什克腾旗金星矿业有限责任公司矿区用水，其综合污染指数分别为3.537和4.003；有3个取样点为轻微污染，分别为内蒙古兴业集团股份有限公司大新铅锌矿（开元实业）尾矿库南300m住户、开元采矿区山脚下的石匠山村和克什克腾旗天太皮毛有限责任公司自用井，其综合污染指数分别为1.885、1.275和1.048；其余16个取样点均为未污染。

五大重金属元素对地下水的污染主次在不同的取样点之间存在一定的差异，但其主次顺序大体上遵循这一规律，即（铅、镉）>砷>（铬、汞），其中铅、镉为主要污染元素。单项污染指数最大的元素为铅，其最大值为8.000，在克什克腾旗的赤峰中核铀业有限公司附近的大浩来图村出现。

同土壤重金属污染来源相似，有色金属的开采和冶炼是铅、镉、砷污染的主要来源途径。但究其根本，镉、砷往往与锌矿、铅锌矿、铜铅锌矿等共生，在开采、选冶焙烧这些矿石时，不达标工业废水的排放、土壤和工业废渣中重金属经降水淋滤作用溶出、原生环境中的沉积物在特定的环境条件下释放，都会导致涉重企业周边的土壤和地下水受到铅、镉、砷等重金属的污染。

4. 结果

（1）克什克腾旗地下水重金属现状研究结果表明，地下水中重金属超标金属含量依次是：铅、镉）>砷>（铬、汞）；

（2）克什克腾旗22个调查点中，6个调查点（占比27.30%）的调查点地下水中受到不同程度的重金属污染，其余16个调查点未受到污染；

（3）铅（Pb）、镉（Cd）在克什克腾旗超标取样点中所占比例较大；其中单项污染指数最大的元素为铅，其最大值为8.000；

（4）在克什克腾旗的22个地下水取样点中，铬和汞元素的单项污染指数均小于1，即二者含量均未超过国家地下水质量Ⅲ类标准值。对于砷元素，只有内蒙古银都矿业有限责任公司尾矿库环保局测井的单项污染指数大于1，其值为1.664。

参考文献：

[1] 石平，王恩德，魏忠义，等.辽宁矿区尾矿废弃地及土壤重金属污染评价研究[J].金属矿山，2008，2：118-121.

[2] 范英宏，兆华，程建龙，等.中国煤矿区主要生态环境问题及生态重建技术[J].生态学报，2003，23（10）：2144-2152.

[3] 高卫强，丁振华，谢陈笑，等.某大型金―铜矿对环境的重金属污染及生态影响[J]。厦门大学学报（自然科学版），2006，45（增刊）：281-285.

篇（8）

有数据表明，随着工业化进程对能源和原材料的巨大需求，我国每年从地表和地表深处开采出超过50亿吨的矿产品。这足以改变地球表面和岩石圈的自然平衡，产生了采空塌陷等地质灾害。

在山西，因采煤形成的采空区达到2万平方公里，相当于山西1/8的国土面积，仅去年因矿山开发导致的地面塌陷及采矿场破坏土地就达20.6万亩，300万人受灾；而在江苏徐州，为了治理因为采矿而产生的坍塌区，当地的矿务集团正在绞尽脑汁地计算着所花费的每一笔资金。

本报记者 崔 特约记者 温阳东 发自北京、河北

全国地下水超采区域300多个，面积达19万平方公里，严重超采面积达7.2万平方公里。

这是水利部水资源司副司长于琪洋10月28日对媒体公布的数字，当天，环保部、国土资源部与水利部在京正式《全国地下水污染防治规划（2011-2020年）》，地下水的安全问题得到国家部委前所未有的重视。

地下水超采引发一系列的环境问题，对于东部地区来说，地表沉降是最为突出的威胁。

由于多年的地下水超采，华北平原已经成为世界上最大的“漏斗区”。中国地质科学院水文地质环境地质研究所（以下称“水环所”）副所长张兆吉在年初发表的一项研究结果表明，包括浅层漏斗和深层漏斗在内的华北平原复合地下水漏斗，面积73288平方公里，占总面积的52.6%。

过度攫取所付出的代价是巨大的。根据中国地质调查局2008年发表的《华北平原地面沉降调查与监测综合研究》，华北平原地面沉降所造成的直接经济损失达404.42亿元，间接经济损失2923.86亿元，累计损失达3328.28亿元。

对于漏斗区的恢复，许多人都不约而同想到了封井，即禁止地下水的开采，然而，在人均水资源仅是全国15%，不到世界人均4%水平的华北平原，放弃使用地下水几乎不可能。

抽空的地下

“我从上世纪80年代初毕业开始就做地下水的研究，甚至我的父母也是研究地下水的，我们对地下水的感情特别深，但这并不是说我们一开始就意识到了这些问题。”水环所研究院费宇红是张兆吉的项目合作人，她告诉本报记者，上一辈的地下水研究者基本只着眼于如何挖掘利用地下水的潜能，至于如何保护，并没有人意识到有这样的问题。

“华北的百姓有个说法，叫‘十年九旱’、‘十年就涝’，也就是说，十年中有九年都会遇到旱灾水灾的困扰，春天庄稼要开始长的时候往往就是大旱，而到了庄稼要收的秋天，很可能就突然下一场暴雨，洪水把田地房屋一下都冲垮了，应对的方案就是修水库、打井，1963年的一场大洪水，让国家其后两年在流域上游修起了一座座的水库。”费宇红所指的大洪水发生则是华北平原上范围最广的海河流域，造成了极大的损失。

“当时水库水的用途主要就是城市生活用水、灌溉用水，其中灌溉用水是大头，但没想到后来城市的用水量越来越大，灌溉基本上用不到了。”费宇红说。

但让人措手不及的是，水库修建之后的几十年内，华北平原进入了一个枯水期。1979年至今的30年来降水量年均减少74.9毫米,降水资源量减少了104.3亿立方米。而另一方面，地区内人口比起80年代初增加了37%，人均水资源量急剧减少，从1952年的735立方米直降到2009年的302立方米。

气候只是一方面，更大的影响却是人的活动。

“水库的好处是用水方便，但同时也加大了区内的水面面积，换句话说，蒸发的面积加大了，蒸发的总量也加大了。”费宇红介绍，华北平原的年均蒸发量高于1500毫米，是降雨量的数倍，但这并不意味着水资源留不住，因为只有水面才有这么高的蒸发量，“地下水显然是蒸发不了的，但很多水库都陆续做了防渗漏处理，水根本到不了地下去，只能白白地挥发掉。”

干旱越来越频繁，而粮食生产的压力却越来越大，农民只能从地下寻找所需的灌溉水资源，而随着技术的进步，打井也变得越来越容易。

在60年代的时候，水环所所在的正定地区地下水只有“一扁担深”，而如今浅层地下水水位深度却已经大于30米。而在平原东面的沧州，由于浅层水盐度高，无法使用，一直依赖深层地下水，井深从100米一直延伸到400米、500米。

根据官方在2010年的通报，华北平原地区几十年来共超采地下水1200亿立方米，远大于减少的降水资源总量，换句话说，即使气候不转向，也无法阻止超采的发生。

根据水环所多年来的监测和研究，华北平原的地下水分水线在50年代、60年代基本是平行分布，而到了1970年，围绕超采区域形成的地下水漏斗已经形成，并在80年代、90年代急剧加深。

到2005年，最为严重的沧州漏斗中心水位已经是103米。

“对于浅层地下水超采的地区而言，问题比较容易解决，只要集中下几场大雨就能将水位补上来，但深层地下水超采的地区必然会造成地质沉降问题，深层的地下水补充非常困难。”费宇红解释说。

事实正是如此，在1970年，沧州地区的沉降仅为9毫米，而1998年到2001年之间，沧州地区的累积沉降量约450毫米，到了2005年，沉降中心累积沉降量已达到2457毫米，地面沉降的速率在加快。

干淀危机

地下水的漏斗只能通过科学监测来了解，但超采同样能够在地表的湿地上表现出来，而湿地的荣枯正是地下水资源量最直观的标志。

位于北京南面160公里的白洋淀，正是华北地下水资源最好的晴雨表。80年代至今，这个曾让作家孙犁沉迷一生的华北大湿地已经数度“干淀”，在1983-1985年，更是连续5年滴水不进，水生生物完全灭绝。

“‘干淀’问题和地下水是有密切关系的，也就是说泉水是往外冒，补给地表水，但是现在地下已经成了一个漏斗，上面地表的水就漏到地下去了，所以白洋淀存不住水了。”中科院地理科学与资源研究所研究员贾绍凤对时代周报分析道。

在地理上，白洋淀属于大清河水系，也是海河流域的一部分，纳瀑河、唐河、漕河、潴龙河、拒马河等在这里汇流之后，从赵北口闸口进入大清河并在天津入海。

10月31日，大约经过了两个小时，记者乘坐今年70岁的马大爷的船从小田村来到赵北口的河道闸门，却看到闸门紧闭，白洋淀内没有一滴水流出，最后只好怏怏折回。

“这个闸门多年来基本是不开的，据说只有水位高于8米的时候才会开闸泄洪，可是你看，这河道水深基本也就3米，而且这水也不是原来的，只是从黄河调过来的，还得花钱买，村里开旅店的都要分担调水的钱。”据马大爷介绍，由于今年雨水稍多，白洋淀水位比往年稍微高了点，但离正常的水位还有相当的距离。

尽管如此，大清河水系的支流今年依旧没有任何水流入白洋淀，常年不流动的水面失去了自净能力，呈墨绿状，而靠近村庄的水域，由于生活污水的加入，更是臭不可闻。

“上游都修了一个一个的水库，怎么还会有水下来，要水的话都得河北省去跟山西省买，凭安新县根本做不到这样的事，后来实在没办法了，省里就跟山东买来了黄河水。”马大爷回忆说，自从70年代水库陆续修好之后，白洋淀就开始“干淀”，在1983年，更是长达五年完全干涸，河床，鱼虾灭绝。

“那个时候，我们都到白洋淀里种地了，拖拉机也直接在淀里开，谁知道1988年，突然就来了洪水，才又开始在水里养鱼养虾收芦苇。”马大爷多次跟记者强调，真正的白洋淀是在日本人占领的时候，那时候河道开着30-50吨的粮食船，一直开到天津。

所谓的“干淀”，其实并非指类似于1983年的水面完全干涸，而是指白洋淀蓄水量在5000万立方米以下、水位在6.5米以下的情形，在这种情况下，如果不调水补救，白洋淀就很可能完全干涸。从1970年开始，白洋淀就发生“干淀”十余次。最近的一次是在2006年，最后终于在水利部的主持下，海河委和黄河委协调启动了“引黄济淀”工程，化解了危机。

尽管有北方水乡的美誉，但白洋淀地区依旧没有逃离漏斗的命运。

根据贾绍凤的研究，白洋淀流域平原区的地下水平均埋深从1974年的3.95米下降到2007年的20.79米,平均每年下降0.51米，且年下降速率基本呈上升趋势，2007年的最大埋深更是达到43.77米，丝毫不亚于其他缺水地区。到2007年,保定市区、顺平、清苑、徐水局部围绕满城县,已形成了一个连续的地下水降落大漏斗群。

不过值得注意的是，在白洋淀进行大规模调水之后，漏斗情况有所改善。

2000年，在白洋淀沿岸的安新县中部和高阳县东部曾有明显的局部漏斗，但到2007年时，这两个漏斗都不明显了。其原因与白洋淀生态补水保持一定水面后湖水对地下水的补给有关。

调水救急

“引黄入淀”，被认为是挽救白洋淀生态的关键工程。

在2006年实施“引黄入淀”之前，河北省政府从1992年就开始调水补充干枯的白洋淀，包括从远至邯郸的岳城水库调水，但基本类似于拆东墙补西墙，只是在华北平原内部进行调剂，能调的水量有限。

“引黄入淀”则从黄河位山引黄闸开始，从刘口闸进入河北境内，为衡山湖、白洋淀以及天津调水，位山闸到白洋淀段距离为399公里，总调水量一般为7亿立方米左右，到达白洋淀的水量为0.5-0.7亿立方米。值得注意的是，“引黄入淀”途经沧州等多个漏斗区。

“‘引黄入淀’只是经过沧州的边上，对沧州影响比较小，引水量也不是很大，但是对引水线的地下水的补给作用是有的，大部分都能在沿途渗漏下去。”贾绍凤分析说。

费宇红则认为，“引黄入淀”对近几年沧州遏制住漏斗加剧起了相当关键的作用。“2005年后虽然沧州的深层地下水位尚未回升，但下降速度已经比过去大大减缓了，原因就是沧州调来了黄河水，可以有条件封井，停止开采地下水。在封井的情况下，地下水位是可以逐年慢慢恢复的，尽管时间会比较长。”

水利部海河委的老专家董汉生1992年曾论证“引黄入淀”工程，但没想到这一工程十多年后才得以实现。他当时认为，与耗资巨大的南水北调中线工程相比，“引黄入淀”投资小，见效大，能有效减缓华北的缺水问题。

引黄7亿立方米的调水量与华北平原每年200亿立方米以上的地下水开采量相比，显然有些杯水车薪，并且由于黄河本身水质污染严重，泥沙含量大，水资源的价值并不大，而南水北调的规划调水量则高达130亿立方米，并且选取了水质较好的汉江。

“我个人观察是整个海河流域的用水量近年来基本上在下降，在南水北调之后，基本上可以替代超采的地下水，可以让地下水得到逐步的恢复。”贾绍凤对南水北调的期望甚高。

但地下水专家费宇红则表示了担忧，“毕竟平原地区那么广大，而南水北调的水只能用于干渠沿线，水价也较高，农民用不起，农业灌溉用水占超采的80%以上，调水可以解决城市的用水问题，对于大面积的地下漏斗并不能完全解决。”费宇红认为，更为治标的办法还是节水，包括加强抗旱作物的推广、灌溉方式的改变等。

相对于超采，费宇红对目前地下水的污染问题更为担忧。虽然从2005年以来，张兆吉、费宇红的团队已经对华北、华东、珠三角等平原、三角洲地区的地下水污染陆续进行了调查，但却都只是初步的了解，甚至对污染水源的流动速度，依旧无从了解。

篇（9）

深入贯彻生态文明思想和中央经济工作会议、农村工作会议精神，认真落实省、市有关工作部署，推动实施《中华人民共和国土壤污染防治法》，坚持保护优先、预防为主、风险管控、系统治理，突出精准治污、科学治污、依法治污，严格落实“党政同责、一岗双责”“属地负责、部门有责”，全面加强土壤、地下水污染防治和农村污染治理工作，持续改善土壤环境质量，切实补齐农村生活污水无害化处理这一突出短板；深入推进农村黑臭水体治理，为实施乡村振兴战略和打赢污染防治攻坚战奠定坚实基础。

二、基本原则

1.坚持保护优先，源头治理。加强空间布局管控，严格环境准入管理，切断污染物进入土壤、地下水环境的途径。强化农村环境整治与乡村生态文明建设有机融合，推进农业生产清洁化、产业模式生态化。

2.坚持预防为主，分类管控。强化源头防控，防止新增土壤污染。巩固提升耕地分类管理成效，严格管控建设用地土壤污染风险。以减量化、无害化、资源化为原则，坚持分类施策，加强农村生活污水无害化处理同农村厕所改造的衔接，大力提升农村生活污水无害化处理能力，持续推进农村生活污水治理工作。加快推进县城污水处理厂、慈峪镇污水处理厂邻近村庄生活污水网管铺设工作，大力提升农村生活污水处理能力。

3.坚持问题导向，精准施策。围绕重点问题、重点区域、重点行业和污染物，聚焦突出环境问题，因地制宜制定差异化土壤、地下水与农业农村生态环境保护措施，分类施策、分阶段整治。加大执法监管和督导检查力度，防止新增污染。

4.坚持属地治理，协同防控。严格落实“党政同责、一岗双责”“属地负责、部门有责”，建立政府主导、市场驱动、企业担责、公众参与的污染防治体系。打通地上和地下、城市和农村，协同水、气、固体废物污染治理，系统实施生态修复与环境治理。

三、主要目标

2021年，落实保护优先措施，强化土壤污染源头防控，严格农用地、建设用地土壤环境风险管控，巩固提升受污染耕地和污染地块安全利用成果，全县土壤环境质量总体保持稳定。受污染耕地持续实现安全利用，耕地土壤环境质量总体保持稳定。严格建设用地准入管理，坚决杜绝违规再开发利用。建立健全危险废物智能监控体系。完成5个村庄的农村生活污水治理工作，突出具备条件乡镇实行管网归集和终端无害化处理，注重中水再利用，提升农村生活污水无害化处理能力，完成农村黑臭水体排查整治工作，实现动态清零。

四、重点任务

（一）加强土壤环境调查监测

1.配合省市开展非重点行业企业用地土壤污染状况调查。根据省市工作安排，配合调查单位做好我县相关行业企业用地土壤污染状况调查，进一步摸清相关非重点行业企业土壤污染状况及分布，为非重点行业企业用地土壤污染防治和风险管控提供依据。（县生态环境分局牵头，自然资源和规划局、发改局配合）

2.强化土壤环境质量监测。配合开展国控、省控土壤环境质量例行监测和省控耕地土壤监测。按照年度生态环境监测方案和有关文件要求，组织对全县土壤污染重点监管单位、工业园区和污水集中处理设施、固体废物处置设施周边土壤开展监督性监测，并按时上报监测结果。对监测发现的土壤超标情况，组织开展溯源排查，查明原因并及时阻断污染源。（县生态环境分局、农业农村局按职责分工负责）

3.加强重点区域耕地土壤环境质量监测。建立并完善省市县三级耕地土壤和农产品质量安全检测制度，及时掌握受污染耕地农作物种植和耕地土壤环境质量动态变化情况，根据县区内受污染耕地面积、污染类型和程度，设立监测点位，为安全利用和治理修复效果评价提供依据。加强超标农产品收购、收回等环节监管，禁止超标农产品进入市场。继续开展农田灌溉水质监测，加强监督检查，防止未经处理或达不到农田灌溉水质标准的废（污）水进入农田灌溉系统。（县农业农村局、生态环境分局、市场监督管理局、发改局按职责分工负责，自然资源和规划局等配合）

（二）严防新增土壤污染

4.加强耕地污染源头防控。深化农业面源污染治理，继续推进化肥农药减量化，制定实施化肥农药使用量零增长方案，全县主要农作物化肥农药使用量实现零增长。畜禽规模养殖场粪污处理设施装备配套率100%，畜禽粪污综合利用率达到90%。全县秸秆综合利用率达到97%以上，农膜回收率达到90%以上，按照上级要求开展农药包装废弃物回收处理工作。持续开展耕地周边涉重金属行业企业污染源排查整治，强化耕地土壤污染源头防控。（县农业农村局、市场监督管理局、生态环境分局按职责分工负责）

5.强化重点监管单位监管。监督全县土壤污染重点监管企业严格按照《土壤法》落实相关责任义务，严格控制有毒有害物质排放，开展土壤污染隐患排查、制定自行监测方案并开展自行监测。对企业自行监测、隐患排查以及执法监督检查中发现的土壤和地下水污染问题，督促企业制定整改方案和台账，并及时采取措施消除污染隐患。加强企业拆除活动污染防治现场检查，督促企业落实拆除活动污染防治措施。（县生态环境分局牵头，发改局、应急管理局按职责分工负责）

6.统筹推进固体废物污染防治。推动工业固废综合利用，促进工业固废减量化、资源化。加强塑料污染防控，开展专项治理，强化对生产、使用、销售塑料制品单位的监督检查，有序禁止限制部分塑料制品生活、销售、使用，稳中有序治理塑料污染。积极争取上级资金，支持固体废物综合利用项目建设，提高大宗固体废物综合利用效率和水平，加快补齐危险废物处理短板。（县发改局、生态环境分局、市场监督管理局、住建局、农业农村局等按职责分工负责）

7.强化危险废物监管。积极推进危险废物环境监管智能监控体系建设，提升危险废物智能化监管水平，督导企业主动在河北省固体废物动态信息管理平台申报危险废物相关信息，确保全县涉危险废物工业企业应纳尽纳，实现有效监管。组织开展危险废物环境隐患专项排查整治，全面查清涉危单位生产经营重点环节、重点场所环境风险隐患。强化“一长三员”网格管理机制，统筹区域危险废物利用处置能力建设。持续保持高压态势，严厉打击危险废物非法转移、排放、倾倒和处理处置等违法犯罪行为。（县生态环境分局牵头，卫健委、公安局、交通局等配合）

（三）巩固提升耕地分类管理

8.加强耕地土壤环境质量类别清单管理。加强部门信息共享，根据土地用途变更、农用地土壤污染状况深度调查、加密调查等成果以及受污染耕地安全利用和严格管控效果，结合实际，进一步精准识别受污染耕地面积、分布等。不鼓励曾用于生产、使用、贮存、回收、处置有毒有害物质的工矿用地复垦为耕地；确需复垦为耕地的，应确保农用地管控标准之外的特征污染物不超过所在地土壤环境背景值，并依法进行分类管理。（县农业农村局、自然资源和规划局、生态环境分局按职责分工负责）

9.持续强化农用地土壤污染风险管控。结合当地主要农产品品种和种植习惯，在安全利用类耕地采取农艺调控、低积累品种替代、轮作间作等措施，保证每季作物都得到管控。巩固严格管控类耕地治理成果，落实种植结构调整、休耕、退耕还林等措施。加强特定农产品严格管控区管理，严禁种植特定食用农产品和饲草。建立完善特定农产品严格管控区动态管理制度，为动态更新提供依据。（县农业农村局牵头，县生态环境分局、自然资源和规划局配合）

（四）严格建设用地土壤污染风险管控

10.开展建设用地土壤污染状况排查。组织开展关闭、搬迁、腾退工业企业用地全面梳理排查，依据《污染地块土壤环境管理办法（试行）》有关要求，动态更新疑似污染地块名单、污染地块名录。对列入疑似污染地块名单的地块，督促土地使用权人6个月内开展土壤污染状况调查；对确定的污染地块，督促指导土壤污染责任人、土地使用权人及时开展土壤污染状况调查评估。（县生态环境分局、自然资源和规划局、发改局等按职责分工负责）

11.组织开展建设用地风险调查评估。土壤污染状况普查、详查、监测、现场检查等表明有土壤污染风险的建设用地地块，督促土地使用权人开展土壤污染状况调查；用途变更为住宅、公共管理与公共服务用地的，变更前要开展土壤污染状况调查。按照省市文件要求，对重点行业企业用地调查中，查明的高风险地块开展调查和风险评估。严格对建设用地土壤污染状况调查报告、风险评估、治理修复的监督管理。（县生态环境分局牵头，自然资源和规划局、住建局、发改局、审批局等配合）

12.严格污染地块准入管理。加快推进国土空间规划编制工作，自然资源和规划局在编制国土空间规划时，要优化主体功能布局，明确用途分区，合理安排城市产业用地。列入建设用地土壤污染风险管控和修复名录的地块，不得作为住宅、公共管理与公共服务用地；未达到土壤污染风险管控、修复目标的地块，禁止开工建设任何与风险管控、修复无关的项目，不得批准环境影响评价技术文件、建设工程规划许可证等事项。依法应当开展土壤污染状况调查或风险评估而未开展或尚未完成调查评估的土壤污染风险不明地块，不得进入用地程序。（县自然资源和规划局牵头，生态环境分局、行政审批局等配合）

13.抓好建设用地风险管控。认真落实产业政策，严把项目准入关，严格控制涉重金属企业新、改、扩建。在涉疑似污染地块或污染地块的土地征收、收回、收购环节，严格执行相关规定，及时查询相关地块土壤环境质量状况。涉及疑似污染地块或污染地块的，要记录查询日期和地块土壤环境质量状况结果，并征求生态环境部门意见，取得生态环境部门书面回复。对涉及疑似污染地块、污染地块以及用途变更为住宅、公共管理与公共服务用地的地块，在土地规划、土地收回收购、供地、改变用途、开工建设等环节，实行严格的准入管理，防止未按要求进行调查评估、风险管控不到位、治理修复不符合相关要求的污染地块被开发利用，切实保障人居环境安全。（县自然资源和规划局、生态环境分局、发改局、行政审批局按职责分工负责）

（五）强化监管和保障能力建设

14.提升土壤执法监管能力。提升土壤环境管理人员业务素质和能力水平。进一步强化对土壤污染重点监管单位、建设用地土壤污染风险管控和修复活动各个环节的监管，实现实时监管、动态监管、智慧化监管，全面提升土壤环境执法能力。（县生态环境分局、自然资源和规划局、农业农村局等部门按职责分工负责）

（六）深入实施农村生活污水无害化处理工程及农村黑臭水体整治

15.加强集中式污水处理设施建设。对乡镇所在地、中心村等规模较大、人口集中、具备完整上下水管道的村庄，实施污水收集管网和集中处理设施统筹建设，实现厕所粪污与生活灰水一体化处理与资源化利用。邻近村庄可采用联合共建方式建设污水处理站，实现生活污水相对集中无害化处理。鼓励污水处理达标后用于绿化、街道冲洗、农田灌溉和景观用水。相关部门和乡镇加强对已建成的农村生活污水集中处理设施的运行维护和管理，确保正常运行，达标排放。（县生态环境分局、农业农村局按职责分工负责）

16.统筹厕所粪污无害化集中处理和生活灰水有效管控。对规模较小、实行单坑或其他形式卫生厕所改造的村庄，或不具备管网收集条件的村庄，统一实施厕所粪污无害化集中处理和生活灰水有效管控。根据人口规模和实际产生粪污量、处理覆盖范围等情况，统筹建立区域性厕所粪污无害化集中处理站,或利用已有沼气工程进行集中处理，集中粪污无害化处理设施出水达到农田灌溉标准后可直接用于农田灌溉。制定农村生活灰水收集回用等有效管控措施，通过冲厕、庭院绿化等原位消纳方式，或联户建立集中生态化处理设施处理后中水回用，实现生活污水源头减量、无害化处理。（县农业农村局、生态环境分局按职责分工负责）

17.推进山区村庄生活污水分散治理。对居住分散、粪污不易集中处理的山区边远村,可采取户用化粪池、沼气池等进行分散治理，建设污水储存罐用于冬季储存，结合农业化肥减量增效、水肥一体化等,引导林果种植、农业合作社、家庭农场等现代农业经营主体将治理后的污水作为有机肥水使用,实现无害化处理、资源化利用。（县农业农村局、生态环境分局按职责分工负责）

18.开展农村黑臭水体整治及管控。组织对行政村内村民主要聚集区向外延伸1000米范围内、乡级以上公路两侧200米范围内的河、塘、沟渠(不含城乡结合部或县城建成区)，其他行政村区域范围内的河、坑、塘、沟渠等进行拉网式摸底排查，划分排查责任区，建立排查责任清单，逐条纳入黑臭水体清单台帐。对排查发现的农村黑臭水体要查明污染来源，通过控源截污、清淤疏浚、水体净化等综合措施逐条明确治理方法和途径，完成治理。（县生态环境分局、农业农村局、水利局、各乡镇按职责分工负责）

（七）稳步推进地下水污染防治

19.配合做好地下水污染防治分区划分。按照工作安排配合省市做好地下水污染防治分区划分工作，提出分区防治建议，确保分区划分工作圆满完成。（县生态环境分局牵头）

五、保障措施

一是强化属地治理。各乡镇政府及相关部门要提高政治站位，按照省、市、县土壤污染防治工作部署，切实担负起保护土壤、地下水和农村生态环境保护的政治责任和法律责任，按照职责严格落实主体管理责任，确保完成各项任务目标。

篇（10）

[中图分类号] P313 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2013）-3-36-2

0 引言

页岩气作为一种新兴的热门矿产资源正在受到日益广泛的关注，页岩气的大规模商业开发对世界能源格局产生了重要的影响。但与此同时，有关页岩气开发所衍生出的环境问题也引发了大量的讨论。研究者对于页岩气开发所引发环境问题的担忧主要集中在其开发过程中所涉及的一项关键工艺——水力压裂作业上。水力压裂的基本原理是将高压的压裂液泵入目标地层中，从而压裂地层释放储存在其中的页岩气。大量研究报告指出，水力压裂作业不仅会消耗大量的水，给所在地的水资源带来巨大压力，此外还可能造成地表及地下水的污染以及引发地震。

1 页岩气开发面临的环境风险

美国是世界上最早开始页岩气商业开发的国家，近年来美国的研究者针对页岩气开发可能带来的环境风险开展了一些列研究。目前对页岩气开发引发环境问题的担忧主要集中于以下三个方面：

（1）水力压裂作业会对地表及地下水资源造成污染。地下水所面临的污染风险可分为两个方面，首先是压裂液中含有的大量有害化学制剂。压裂液的成分以水和作为支撑剂的石英砂为主，二者占压裂液组成的98%-99.5%。此外压裂液中还含有诸多种类用于改善压裂效果、提高其携砂能力的化学添加剂。常用的有：稀盐酸、瓜胶、硼酸盐、聚丙烯酰胺、矿物油、柠檬酸、氯化钾等[1]。一项针对美国14家石油公司所使用压裂添加剂的调查表明，这些公司在实施水力压裂作业过程中所使用的压裂液添加剂包括多达750种化学产品和苯、铅等有毒物质。这些有害物质在实施压裂作业过程将必不可少避免的有一部分遗留在地下。此外，压裂液在压裂作业实施过程中又会带走一部分原本深埋在地下的有害物质，包括高浓度的有毒盐类、烃类物质以及放射性物质等。这些存在于压裂液和地下的有毒、有害物质可能在地下压力作用下渗入到近地表的蓄水层中，进而对周围环境和居民生活造成影响。地表水污染的风险主要源自压裂反排废液在地表存放不当或因其他意外因素造成泄漏而流入土壤和地表水系统之中从而造成对二者的污染。

（2）泄漏的甲烷可能溶入地下水之中对地下水造成污染，并进入到空气中加剧温室效应。美国杜克大学的研究人员在《美国国家科学院院刊》上撰文指出，宾夕法尼亚州进行页岩气开发的地区，其地下水中甲烷含量比其它未钻探区域高出大约17倍。研究者通过对包括宾夕法尼亚州在内的5个州68口饮用水井进行研究对比，指出饮用水受甲烷污染的现象与页岩气的开发有密切关系[2]。此外，甲烷是一种温室效应比二氧化碳更强的气体，如开发过程中不能采取有效防控措施将有一部分甲烷逸散到空气中从而加剧温室效应。

（3）水力压裂会改变地下原有应力状态进而可能引发地震。近年来，美国宾夕法尼亚州、阿肯色州、俄亥俄州等用水力压裂开采页岩气的州先后出现了一些列轻微地震，这些地震被认为与水力压裂作业有直接关系。2012年7月发表在《科学》杂志上的一项研究结果表明，“高压液体运动——无论是自然的过程还是来自向地下注入液体的工业活动——都有可能通过打开地下深部的腔隙和裂缝而引发大地震”。在该研究中，研究人员在对一些地震案例进行研究后，认为“地震与天然水力压裂或用高压液体碎裂岩石有关。”此外，2012年美国地质调查局公布的一份报告也称，近年来美国中西部地区地震频发“几乎可以肯定是人为的”。

2 环境地球物理的基本原理及其在页岩气开发中的应用前景分析

环境地球物理学是环境科学与地球物理学相融合而发展起来的一门交叉性边缘学科，其主要是利用地球物理学的理论和方法来研究地球物理场和地球物质的物理特性与人类生存环境（包括天然和人工环境）之间的关系，这种关系既包括地球物理场对人类的生存环境和人体健康的影响，也包括由于天然和人工环境的变化所导致的地球物质特性和地球物理场的变化[3]。

1985年，美国勘探地球物理工程师协会（SEG）首次在地球物理学科的经费分配中单独列出了环境项目。1988年《Geophysics》杂志首次在其征文启事中使用了“环境地球物理”这一名称。同年，第一届“工程、环境问题地球物理应用研讨会”在美国召开，此基础上又于1992年成立了“国际环境与工程地球物理学会（EEGS）”。1993年中国地球物理学会成立了环境专业委员会[4]。此外，一些列以环境地球物理为研究内容的专著也相继出版。以上事件标志着环境地球物理这一新兴边缘学科从学科体系到组织上的基本形成。

从研究对象和研究目的的角度划分，环境地球物理的研究和应用主要包括以下3个方面：

①地球物理场的变化对环境和生物活动的影响；②对环境污染情况及其治理过程进行监测和治理；③预报和监测灾害。与传统的环境监测方法相比，环境地球物理方法的优越性主要体现在低成本、高覆盖率和无损检测等方面。例如传统的方法监测某地球地下水污染情况时需要在水源地上游和下游分别打井，之后取水样进行检测。而环境地球物理方法则无需进行此类施工，只需要监测能够表征水体污染情况的地球物理场变化既可实现同样的目的，既能减少时间、节约成本又能避免二次污染[5]。

现有的环境地球物理研究方法在用于监测由水力压裂造成的环境问题时，其具有应用前景的监测对象大体上主要可以归为三个个方面：

（1）地下水污染。又可分为针对无机污染的监测和对有机污染物的监测两类。针对水体污染的监测主要使用电法监测。对无机物污染的监测方法目前应用最广泛的主要有电阻率法、地质雷达法等。污染物与周围介质发生物理和化学作用时会导致该区域的电化学性质发生变化，变化区域的电阻率、电导率等物理参数将不同于未受污染的区域。用相应的电法仪器观测这些参数，当从中发现异常时既可据此进行分析。此外，地质雷达法也可用于对无机污染的监测，该方法利用高频电磁脉冲波的反射获取地下探测目标的信息。应用的基本原理在于受污染区域介电性质的异常导致其电磁反射能力增强，从而能够被地质雷达探测到。目前针对有机物的污染监测主要使用电阻率法，该方面监测的难点在于当污染物浓度较低时难以作出准确的判断。目前的发展趋势是与生化法、地球化学法等方法相结合进行综合判断。

（2）地表水污染。针对地表水的污染监测可以使用电阻率法、自然电位法等。其中，电阻率法曾经于1986年在西湖换水工作中得到成功应用。此外，针对地表水体还可以使用航空遥感、雷达探测等方法监测大面积水体的污染情况。

（3）地震等地质灾害。针对水力压裂作业区域地震风险的评估可以采用人工地震法。水力压裂导致地下岩层发生破碎、断裂、填充等，改变了其原有的力学性质。这些变化都可以在地震剖面上清楚的显示出来。但是，该方法存在着成本较高的问题。目前兴起的微地震监测利用对岩石破裂所造成微地震的观测来研究裂缝的空间展布等信息，该方法如进行相应的研究有望应用于针对区域地震风险的监测，从而减少人工地震勘探带来的高成本问题。

3 结论及展望

环境地球物理相关理论和方法的研究在我国仍处于较为滞后的状态，造成这种状况的原因一方面是由于该方向的研究在当前尚不能产生显著的经济效益，另一方面其相关理论和技术也有待完善。对污染物的特征的识别，弱信号的检测和分析，与生物技术、地球化学、遥感技术等相结合将是环境地球物理在技术层面的主要发展方向，而针对水体污染的监测将是其优先发展的领域。

我国的页岩气资源有广泛的勘探开发潜力，目前国内的相关工作也已从试验阶段逐步进入商业开发阶段。页岩气开发过程中所面临的环境风险正引起政府管理部门和工业界的重视，与之相关的环境监测也面临着新的待解决的问题。这也为环境地球物理的发展提供了一个重大机遇。

参考文献

[1]王亚运，柯研，周晓珉等.页岩气勘探开发过程中的环境影响[J].油气田环境保护，2012，（3）：50-53.

[2]钱伯章，李武广.页岩气井水力压裂技术及环境问题探讨[J].天然气与石油，2013，（1）：48-53.