京津冀地區(qū)地下水污染防治現(xiàn)狀、問(wèn)題及科技發(fā)展對(duì)策
摘要: 地下水作為京津冀地區(qū)重要的戰(zhàn)略水資源和飲用水源,其超采問(wèn)題和環(huán)境質(zhì)量惡化趨勢(shì)一直未能得到有效遏制,嚴(yán)重危 及該區(qū)域飲用水安全與可持續(xù)發(fā)展. 為加快我國(guó)生態(tài)文明建設(shè),落實(shí),水污染防治行動(dòng)計(jì)劃,等國(guó)家重點(diǎn)戰(zhàn)略,圍繞改善京津冀 地區(qū)地下水環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀目標(biāo),分析了京津冀地區(qū)地下水環(huán)境存在的四點(diǎn)主要問(wèn)題:①地下水污染嚴(yán)重,缺乏科學(xué)的風(fēng)險(xiǎn)管控與 污染防治策略,②地下水污染源點(diǎn)多面廣,污染監(jiān)管體系亟待完善,③地下水污染分類(lèi)治理技術(shù)集成創(chuàng)新與工程示范亟待開(kāi)展, ④地下水超采問(wèn)題突出,迫切需要研發(fā)地下水安全回補(bǔ)技術(shù). 在此基礎(chǔ)上,系統(tǒng)地梳理了京津冀地區(qū)已有的地下水環(huán)境管理基 礎(chǔ),并提出“十三五”期間京津冀地區(qū)地下水污染防治的 4 個(gè)研究方向:①開(kāi)展地下水污染特征識(shí)別與系統(tǒng)防治研究,完善京津 冀地區(qū)地下水污染防治頂層設(shè)計(jì),②突破地下水污染精確識(shí)別與優(yōu)化監(jiān)測(cè)技術(shù),提升京津冀地區(qū)地下水環(huán)境監(jiān)管能力,③研發(fā)技 術(shù)經(jīng)濟(jì)最優(yōu)的源頭阻控與污染修復(fù)成套技術(shù),提升污染場(chǎng)地地下水修復(fù)治理能力,④開(kāi)展回補(bǔ)區(qū)適宜性與環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估,建立協(xié) 同高效的安全回補(bǔ)技術(shù)體系. 研究成果可為提升京津冀地區(qū)的地下水環(huán)境質(zhì)量管理水平、保障京津冀地區(qū)飲用水安全提供技術(shù) 與管理支撐.
關(guān)鍵詞: 京津冀地區(qū)地下水, 地下水系統(tǒng)防治, 污染監(jiān)控預(yù)警, 地下水安全回補(bǔ), 地下水污染修復(fù)
地下水是重要的戰(zhàn)略水資源,在保障飲用水供給 和生態(tài)環(huán)境安全方面具有重要的現(xiàn)實(shí)和長(zhǎng)遠(yuǎn)意義,特 別在京津冀地區(qū),地下水是重要的供水資源,75%以 上城鎮(zhèn)生活飲用水均來(lái)自地下水,地下水環(huán)境質(zhì)量是 京津冀地區(qū)的飲水安全與社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要保障. 然而,京津冀地區(qū)地下水面臨著水質(zhì)污染和水量超采 嚴(yán)重的雙重挑戰(zhàn),并且存在地下水修復(fù)技術(shù)落后、監(jiān) 管能力不足等諸多問(wèn)題,再加上近年來(lái)地下水污染事 件頻發(fā),使得地下水環(huán)境安全受到嚴(yán)峻挑戰(zhàn)[1] . 2014 年 2 月,習(xí)近平同志就京津冀協(xié)同發(fā)展中的水資源 保護(hù)問(wèn)題作出了明確指示,提出要堅(jiān)持“以水定城、 以水定地、以水定人、以水定產(chǎn)” 的水資源、水生態(tài)、 水環(huán)境管理原則. ,國(guó)家十三五規(guī)劃綱要,,水污染防 治行動(dòng)計(jì)劃,,土壤污染防治行動(dòng)計(jì)劃,,京津冀協(xié)同 發(fā)展規(guī)劃綱要, ,全國(guó)地下水污染防治規(guī)劃(2011— 2020 年), , 華 北 平 原 地 下 水 污 染 防 治 工 作 方 案 (2012—2020 年),等均著力布局京津冀地區(qū)地下水 安全保障工作[2 ̄5] . 為落實(shí)國(guó)家在京津冀地區(qū)的地下 水安全保障戰(zhàn)略,改善京津冀地區(qū)的地下水環(huán)境質(zhì)量 現(xiàn)狀,客觀分析和科學(xué)判斷京津冀地區(qū)地下水環(huán)境質(zhì) 量現(xiàn)狀和存在問(wèn)題,明確地下水環(huán)境質(zhì)量改善的切入 點(diǎn)、著力點(diǎn)和突破點(diǎn),確定“十三五”期間京津冀地區(qū) 地下水污染防治研究方向與目標(biāo),具有重要的理論和 實(shí)踐指導(dǎo)意義.
1 京津冀地區(qū)地下水環(huán)境污染現(xiàn)狀與存在問(wèn)題
?。?1 地下水環(huán)境質(zhì)量狀況不容樂(lè)觀,缺乏科學(xué)的風(fēng) 險(xiǎn)管控與污染防治策略
京津冀地區(qū)地下水環(huán)境質(zhì)量狀況不容樂(lè)觀. 根 據(jù)“全國(guó)地下水基礎(chǔ)環(huán)境狀況調(diào)查評(píng)估” 項(xiàng)目 2013 年的調(diào)查結(jié)果,京津冀地區(qū)有 72%的淺層地下水受 到污染,且深層地下水污染風(fēng)險(xiǎn)正在逐年加大,總體 水質(zhì)呈逐年惡化趨勢(shì)(見(jiàn)圖 1). 京津冀地區(qū)淺層地下 水重金屬污染指標(biāo)以砷、鉛、鉻為主,污染比例為 7,, 98%,淺層地下水揮發(fā)性有機(jī)物污染較為嚴(yán)重,污 染比例為 29,, 17%,主要污染指標(biāo)依次為 1,2 ̄二氯丙 烷、四氯化碳、苯、1,2 ̄二氯乙烷、苯乙烯等. 統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù) 顯示,自 2010 年以來(lái),京津冀地區(qū)地下水中三氮質(zhì)量 濃度逐步升高,部分區(qū)域的地下水中甚至出現(xiàn)了致 癌、致畸、致突變污染指標(biāo)[6] . 另?yè)?jù),2017 年中國(guó)生態(tài) 環(huán)境狀況公報(bào),,2017 年全國(guó) 5 100 個(gè)地下水監(jiān)測(cè)點(diǎn) 中,水質(zhì)為較差級(jí)和極差級(jí)監(jiān)測(cè)點(diǎn)占 66,, 6%,主要超 標(biāo)指標(biāo)為總硬度、錳、鐵、溶解性總固體、三氮、硫酸 鹽、氟化物、氯化物等,個(gè)別監(jiān)測(cè)點(diǎn)存在砷、六價(jià)鉻、 鉛、汞等重(類(lèi))金屬超標(biāo)現(xiàn)象[7] . 目前對(duì)重點(diǎn)區(qū)域和 行業(yè)污染源與地下水污染相關(guān)關(guān)系不明、成因不清, 并且缺乏科學(xué)的污染風(fēng)險(xiǎn)管控和污染防治策略,因此 亟需在頂層提出京津冀地區(qū)地下水污染防治技術(shù)框 架、思路和戰(zhàn)略體系.
?。?2 地下水污染源點(diǎn)多面廣,地下水污染監(jiān)測(cè)預(yù)警 體系亟待完善
京津冀地區(qū)地下水污染源點(diǎn)多面廣,工業(yè)園區(qū)、 填埋場(chǎng)、加油站、生活、農(nóng)業(yè)污染源均大量分布[2] . 據(jù) 調(diào)查,區(qū)域內(nèi)分布有 1,, 26×10 4個(gè)地下水污染源,涵蓋 加油站、垃圾填埋場(chǎng)、危廢處置場(chǎng)、礦山開(kāi)采區(qū)、高爾夫球場(chǎng)和再生水農(nóng)用區(qū)等多種污染源類(lèi)型. 加之地 下水污染具有隱蔽性、復(fù)雜性和不可逆性等特點(diǎn)[8] , 因此,京津冀地區(qū)面臨的地下水污染風(fēng)險(xiǎn)和防控壓力 十分巨大. 然而長(zhǎng)期以來(lái),由于對(duì)地下水污染防治的 重要性和緊迫性認(rèn)識(shí)不足,部分地區(qū)地下水污染監(jiān)測(cè) 網(wǎng)布設(shè)密度不夠,缺乏針對(duì)典型污染源的監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò), 難以查清地下水污染現(xiàn)狀,地下水監(jiān)測(cè)層位不足,多 針對(duì)淺層地下水進(jìn)行監(jiān)測(cè),缺乏對(duì)地下水三維空間的 立體分層監(jiān)測(cè),地下水環(huán)境監(jiān)測(cè)指標(biāo)不足,不能準(zhǔn)確 的反映地下水污染問(wèn)題,地下水監(jiān)測(cè)方法落后,未能 實(shí)現(xiàn)多指標(biāo)在線監(jiān)測(cè),很多地區(qū)仍采用人工檢測(cè)的方 式進(jìn)行監(jiān)測(cè)[9 ̄11] . 現(xiàn)有的監(jiān)測(cè)網(wǎng)布設(shè)密度、監(jiān)測(cè)層位、 監(jiān)測(cè)指標(biāo)和監(jiān)測(cè)方法等均不能滿足京津冀地區(qū)的地 下水環(huán)境監(jiān)控與預(yù)警需求,亟待構(gòu)建和完善京津冀地 區(qū)地下水污染監(jiān)測(cè)預(yù)警體系,將區(qū)域地下水監(jiān)測(cè)網(wǎng)的 監(jiān)測(cè)精度提升至 1 ∶50 000.
?。?京津冀地區(qū)地下水環(huán)境管理技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀
2.1 京津冀地區(qū)地下水污染風(fēng)險(xiǎn)管控和污染防治策 略已初步形成
自 20 世紀(jì) 70 年代以來(lái),歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家在地下 水污染防治方面相繼啟動(dòng)了地下水保護(hù)與污染防治 行動(dòng)計(jì)劃,開(kāi)展了大量系統(tǒng)的技術(shù)研究與工程應(yīng)用實(shí) 踐,針對(duì)地下水污染控制與修復(fù)制定了一系列較為完 善的技術(shù)規(guī)范、指南和標(biāo)準(zhǔn). 2006 年,歐盟出臺(tái)了,歐 盟地下水指令,,該文件是歐盟地下水環(huán)境管理和保 護(hù)的綱領(lǐng)性文件,確立了歐盟地下水污染防治的框架 和目標(biāo),為了實(shí)現(xiàn)該目標(biāo),歐盟各成員國(guó)制定了相應(yīng) 的實(shí)施計(jì)劃和最佳技術(shù)指南等. 美國(guó)、加拿大和日本 等國(guó)家針對(duì)地下水污染控制與修復(fù)制定了一系列較 為完善的技術(shù)規(guī)范、指南和標(biāo)準(zhǔn),用以指導(dǎo)地下水修 復(fù)決策、修復(fù)目標(biāo)制定、修復(fù)技術(shù)實(shí)施、監(jiān)測(cè)及效果評(píng) 價(jià)等行動(dòng). 國(guó)外這些地下水污染控制與修復(fù)的指南 和標(biāo)準(zhǔn),為京津冀地區(qū)地下水修復(fù)頂層設(shè)計(jì)、綜合決策和修復(fù)技術(shù)實(shí)施、監(jiān)測(cè)等提供了科學(xué)指導(dǎo)和重要 基礎(chǔ)[18 ̄19] .
?。?2 初步形成京津冀地區(qū)地下水污染監(jiān)測(cè)預(yù)警體系
自 20 世紀(jì) 70 年代以來(lái),京津冀地區(qū)就已開(kāi)展了 地下水水位、水量和水質(zhì)監(jiān)測(cè). 目前,河北省共有地 下水監(jiān)測(cè)井 752 眼(承壓水井 133 眼),其中,5 日觀 測(cè)井 603 眼,逐日觀測(cè)井 130 眼,開(kāi)采量觀測(cè)井 130 眼,水質(zhì)觀測(cè)井 421 眼. 天津市共有地下水常規(guī)監(jiān)測(cè) 井 422 眼,控制著第Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ組及第Ⅴ組以下 各含水巖組地下水動(dòng)態(tài),各監(jiān)測(cè)層組站網(wǎng)密度:第Ⅰ 組 183,, 84 km 2 ∕眼、 第 Ⅱ 組 79,, 47 km 2 ∕眼、 第 Ⅲ 組 161,, 08 km 2 ∕眼、第Ⅳ組 195,, 41 km 2 ∕眼、第Ⅴ組及第 Ⅴ組以下 238,, 4 km 2 ∕眼. 監(jiān)測(cè)項(xiàng)目主要包括水位埋 深、開(kāi)采量、水質(zhì)、水溫等. 北京市針對(duì)地下水含水層 建立監(jiān)測(cè)井 822 眼,針對(duì)工業(yè)開(kāi)發(fā)區(qū)、垃圾填埋場(chǎng)等 重點(diǎn)污染源建立監(jiān)測(cè)井 360 眼,總數(shù)達(dá)1 182眼,達(dá)到 了1 ∶50 000 的立體分層監(jiān)測(cè)精度[27] . 到 2019 年底, 北京市將實(shí)現(xiàn)山區(qū) ̄平原全域覆蓋、巖溶 ̄裂隙 ̄第四系 全覆蓋、無(wú)機(jī) ̄有機(jī)并重的監(jiān)測(cè)體系,為京津冀地區(qū)地 下水監(jiān)測(cè)體系形成提供了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ).
?。?京津冀地區(qū)地下水污染防治研究方向與目標(biāo)
京津冀地區(qū)污染場(chǎng)地地下水污染問(wèn)題突出、風(fēng)險(xiǎn) 大,嚴(yán)重威脅飲用水安全和人體健康,已成為城鎮(zhèn)化 建設(shè)和京津冀協(xié)同發(fā)展過(guò)程中亟需解決的重大問(wèn)題. “十三五”期間,亟需以改善京津冀地區(qū)地下水水質(zhì)、 提升地下水污染防治技術(shù)與管理水平為總體目標(biāo),以 京津冀地區(qū)地下水污染防控與管理技術(shù)為出發(fā)點(diǎn),按 照“頂層設(shè)計(jì) ̄監(jiān)測(cè)與平臺(tái)支撐 ̄重點(diǎn)行業(yè)示范 ̄系統(tǒng) 風(fēng)險(xiǎn)防控 ̄管理政策”的研究思路,形成適用于遏制京 津冀地區(qū)地下水污染趨勢(shì)的污染風(fēng)險(xiǎn)管控、污染治理 技術(shù)體系和綜合保障方案,為京津冀地區(qū)地下水污染 防治工作提供系統(tǒng)的技術(shù)體系和管理支撐,綜合提高 京津冀地區(qū)的地下水環(huán)境質(zhì)量管理水平和污染修復(fù) 治理能力.
參考文獻(xiàn)
[ 1 ] 王麗.京津冀地區(qū)資源開(kāi)發(fā)利用與環(huán)境保護(hù)研究[ J].經(jīng)濟(jì)研究 參考,2015(2):47 ̄71.
[ 2 ] 國(guó)務(wù)院.全國(guó)地下水污染防治規(guī)劃(2011—2020 年) [R].北京: 國(guó)務(wù)院,2011:4 ̄9.
[ 3 ] 國(guó)務(wù)院.水污染防治行動(dòng)計(jì)劃[R].北京:國(guó)務(wù)院,2015:21 ̄22.
[ 4 ] 國(guó)務(wù)院.土壤污染防治行動(dòng)計(jì)劃[R].北京:國(guó)務(wù)院,2016.
[ 5 ] 環(huán)境保護(hù)部,國(guó)土資源部,住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部,等.華北平原地 下水污染防治工作方案[R].北京:環(huán)境保護(hù)部,2013:7 ̄11.
作者席北斗, 李 娟, , 汪 洋, 唐 軍, 洪 慧
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