賈云鳳
我國幅員遼闊、人口眾多,但是人均水資源擁有量僅占世界平均水平的25%,已成為世界上13個嚴(yán)重缺水國家之一。隨著我國經(jīng)濟(jì)水平的不斷提高,據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)顯示,我國地下水的年開采量在1000億m3以上,由于過度開采,產(chǎn)生嚴(yán)重的地面沉降及水污染問題,給人們的生產(chǎn)、生活帶來危害與麻煩,產(chǎn)生較大經(jīng)濟(jì)損失,制約我國國民經(jīng)濟(jì)的健康發(fā)展。但是如果能合理開采地下水,則可有效緩解供水不足問題,促進(jìn)生態(tài)效益與經(jīng)濟(jì)效益的統(tǒng)一。實現(xiàn)這一目標(biāo)的主要途徑就是加強(qiáng)地下水環(huán)境監(jiān)測手段,合理規(guī)劃并應(yīng)用地下水資源,實現(xiàn)水資源的優(yōu)化配置。
1地下水環(huán)境的監(jiān)測要素
有關(guān)地下水環(huán)境監(jiān)測。可分為人工監(jiān)測與自動監(jiān)測兩種形式,但是結(jié)合我國實際情況,以人工監(jiān)測手段為主,其中包含如下要素。
1.1水位
水位監(jiān)測是地下水環(huán)境監(jiān)測中最基本、最重要的內(nèi)容。在人工測量地下水位過程中,采取電接觸懸垂式水尺或者測量方式。
1.2水溫
在對地下水的水文進(jìn)行人工測量時,需要應(yīng)用各種數(shù)字式溫度計,如果需要獨立測量水溫,則應(yīng)使用鉑電阻、半導(dǎo)體等傳感器。在實際應(yīng)用過程中,一般將測量水溫傳感器與其他傳感器相結(jié)合,形成多個參數(shù)的水質(zhì)傳感器。
1.3水質(zhì)
有關(guān)地下水環(huán)境中水質(zhì)的監(jiān)測,一般為人工取樣、實驗室分析相結(jié)合的方式。地下水采樣,主要應(yīng)用到地下水的采樣器與采樣泵。應(yīng)用人工測量地下水水質(zhì)參數(shù)的辦法,也可利用便攜式自動測量儀完成,提高采樣現(xiàn)場分析的精準(zhǔn)性。
1.4開采量
地下水通過人工抽取以及自動出流的方式流出地面。根據(jù)出水方式的不同。通過明渠流量及管道測量方式,完成水量的測量。另外,測量地下水的流速及流向問題,主要應(yīng)用電位差法、示蹤法及抽水試驗法,一般在定性范疇?wèi)?yīng)用較多。
2地下水環(huán)境監(jiān)測技術(shù)分析
開展地下水環(huán)境監(jiān)鍘工作,離不開各種化學(xué)生物監(jiān)測儀器及化學(xué)分析手段,可對各項地下永的指標(biāo)進(jìn)行深入監(jiān)測,如果發(fā)現(xiàn)水源污染現(xiàn)象則及時發(fā)出報警。當(dāng)前,我國主要應(yīng)用的地下水環(huán)境監(jiān)測技術(shù)分析如下。
2.1抽出一處理法
這是使用最早、應(yīng)用最為廣泛的一種監(jiān)測方法,可根據(jù)地下水的污染類型、處理成本等選擇使用。抽出一處理法主要分為三大類:(1)物理法。包括吸附、反滲透、過濾、重力分離、氣浮等形式,(2)化學(xué)法。包括離子交換、氧化還原、混凝沉淀等形式;(3)生物法。包括活性污泥、土壤處置、生物膜、厭氧消化等形式。對于受污染的地下水,抽出來之后和地表水的處理方法相同。當(dāng)完成地下水環(huán)境的監(jiān)測工作之后,就涉及到污染水資源的處理問題,對于地下水污染較為嚴(yán)重的地區(qū),可通過這種方法進(jìn)行實時監(jiān)測,及時發(fā)現(xiàn)污染源、查明原因并處理污水,避免污染源的大面積蔓延,有效保護(hù)地下水資源。
2.2物理法
通過物理手段,對地下水環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測,又可細(xì)分為水動力控制法、屏蔽法以及被動收集法三種形式。通過物理手段和化學(xué)手段相融合,對地下水環(huán)境實行動態(tài)監(jiān)測,保障水質(zhì)水量。
2.3原位處理法
原位處理法是當(dāng)前地下水環(huán)境監(jiān)測技術(shù)研究的重點,既可減少地表處理需要的設(shè)施,也可降低成本,避免污染物的大量外露,對環(huán)境造成影響。原位處理法具有較強(qiáng)的前沿性,對專業(yè)要求較好,同時工作效率高,質(zhì)量好,具有廣泛的應(yīng)用前景。
2.4水動力控制法
主要應(yīng)用到井群系統(tǒng),以向含水層注水或者抽水方式,人為改變地下水梯度,分隔清潔水體和受污染的水體,再對地下水環(huán)境實行監(jiān)測。結(jié)合并系統(tǒng)分布不同的特點,水動力控制法也可分作上游分水嶺法及下游分水嶺法。不同分水嶺所處位置的水質(zhì)成分有所區(qū)別,作為地下水環(huán)境監(jiān)測的重要因素,可進(jìn)一步了解水質(zhì)環(huán)境狀況,同時對改善水土環(huán)境產(chǎn)生積極作用。
3地下水環(huán)境監(jiān)測管理的幾點建議
一般情況下,地下水環(huán)境監(jiān)測技術(shù)的實現(xiàn)主要遵循以下步驟:(1)布控地下水的監(jiān)測點,尋找恰當(dāng)?shù)谋O(jiān)測方位與監(jiān)測辦法;(2)確定成孔方法。根據(jù)實際水域特征,做到因地制宜;(3)選擇管材。針對各地段地質(zhì)狀況的不同,對管材材料的選擇也有所不同。(4)采集式樣。選擇固定的地段,采集適當(dāng)樣品;(5)分析樣品。利用地下水環(huán)境的相關(guān)監(jiān)測儀器,分析并處理樣品;(6)記錄數(shù)據(jù)。利用儀器對所記錄的數(shù)據(jù)進(jìn)一步分析,以獲得當(dāng)前水質(zhì)情況記錄,這一步驟非常重要,需要將數(shù)據(jù)記錄到電腦中,做好定期比對工作,如果發(fā)現(xiàn)水質(zhì)異常,則及時采取對應(yīng)措施,有效防控水污染問題。
有關(guān)地下水環(huán)境的監(jiān)測工作,還應(yīng)落實各項管理措施,才能從根本保障地下水環(huán)境。
3.1增強(qiáng)地下水管理意識
地下水作為水資源的重要一部分,做好地下水環(huán)境的監(jiān)測工作,可有效評價地下水資源,做好生態(tài)和環(huán)境評價等基礎(chǔ)工作。環(huán)保部門作為管理水資源的重要部門,也要在地下水環(huán)境監(jiān)測方面加大力度,投入一定的人力、財力、物力,落實各部門的責(zé)任。另外,相關(guān)部門的配合工作也必不可少,形成地下水管理工作的統(tǒng)一整體。
3.2完善地下水環(huán)境監(jiān)測網(wǎng)
通過已有的地下水網(wǎng)站作為基礎(chǔ),保留部分代表性良好的內(nèi)容。做到地下水和地表水監(jiān)測的統(tǒng)一性,便于資料收集與管理工作。以區(qū)域性的地下水控制為主,爭取做到層次分明、統(tǒng)籌兼顧。
3.3推動地下水監(jiān)測的自動化
推進(jìn)地下水環(huán)境監(jiān)測的自動化發(fā)展,將成為未來發(fā)展的主要方向。在自動監(jiān)測系統(tǒng)中,應(yīng)用了遙測、超聲波、計算機(jī)、現(xiàn)代通信等技術(shù),對地下水環(huán)境實行動態(tài)管理。通過應(yīng)用地下水環(huán)境的自動監(jiān)測,可及時、準(zhǔn)確、快速的獲得地下水信息,預(yù)測地下水位的變化狀況;以實時監(jiān)測手段為主,有效管理水資源,確保水資源的可持續(xù)開發(fā)與利用。