8月24日,国务院常务会议讨论通过《全国地下水污染防治规划(2011~2020年)》。会议指出,目前我国地下水开采总量已占总供水量的18%,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657个城市中,有400多个以地下水为饮用水源。

随着我国城市化、工业化进程加快,部分地区地下水超采严重,水位持续下降;一些地区城市污水、生活垃圾和工业废弃物污液以及化肥、农药等渗漏渗透,造成地下水环境质量恶化,污染问题日益突出。

北京是世界上少有的以地下水为主要供水水源的大都市。市民喝的每3杯水中,就有2杯来自于地下水,地下水的质量与人民群众的生活息息相关。记者近日获悉,北京市平原区区域地下水环境监测网和重点污染源专项监控网于今年全面启动运行,1182眼监测井就如守护者一般,时刻监测首都地下水流场和水质发生的变化。

日前,记者在北京市地质矿产勘查开发局了解到,经北京市政府批准,历时三年建成、试运行近一年的北京市平原区区域地下水环境监测网和重点污染源专项监控网于今年正式全面运行,1182眼监测井布下立体分层的阵势,严阵以待,时刻监测京城四个含水层组的地下水流场和水质发生的变化,与地勘人和环保工作者一起,成为京城地下水的守护者。

8月底到9月底的一个月时间,正是北京市地勘局地下水采样的周期之一。24日一大早,在北京市水文地质工程地质大队高级工程师林健的带领下,本报记者跟随取样小组技术人员深入一线,探查监测井,采集水样,深入了解了首都地下水监测网的运行情况。

场景一

海淀区某监测井位于地下,技术人员正在井口下取样

【现场采访】

记者在取样现场看到,监测井占地面积不大,但看上去十分坚固:直径、高度都在半米左右的圆柱状水泥基台上,戴着一个厚厚的钢帽。

林健告诉记者,钢帽的锁是有特殊专利技术的防盗锁。即使这样,有的监测井还是常常被破坏。有时是被大卡车撞了,有时是被人偷倒垃圾埋了。为保护监测井,他们检查取样时常常得跟周边的单位和村民搞好关系。有一次,技术人员到一个即将被拆迁的村里取样,因为没有事先打招呼,水文队的同志被村民围了起来,解释了很久,原来是一场误会,才算没出事儿。

在现场取水样的水文队小伙子刘宗明告诉记者,1182眼监测井一次取样要在一个月内完成,取样人员分成6~8组,每组每天要取6~8个样,有机样品不仅要避光冷藏,而且不能有半个气泡。时间紧,任务重,要求高,怎么办?水文队的年轻人挑起了取样的重担,在仔细研读取样规范要求后,他们都偷偷加起了班。为躲过早上交通高峰以节省时间,他们常常凌晨6时就出发了。

【专家介绍】

北京市地勘局水文处处长李宇向记者详细地介绍了“北京市平原区地下水环境监测与初步整治方案”的来由。

他说,“北京市多参数立体地质调查”地下水环境分层调查项目成果显示,北京市平原区地下水污染范围逐年扩大,污染深度也有加深的趋势。在“资源性”缺水的同时,水质问题也日益突出,加剧了北京市水资源短缺局面,也严重危及城市和乡村供水安全。

面对地下水环境所面临的严峻形势,2007年1月,北京市地勘局向北京市政府提交了《关于北京市平原区地下水污染情况的报告》。政府领导对此高度重视,时任北京市长王岐山作出重要批示:“此事关系重大,所提建议要深入评估、细化,要形成系统的监测评估体系和整治方案,坚持做工作,为我市地下水的环境保护得到切实地保障。”为落实市领导的指示,北京市环境保护局和北京市地勘局于2007年联合立项,开展“北京市平原区地下水环境监测与初步整治方案”项目,该项目由北京市地勘局水文地质工程地质大队具体承担。

李宇表示,《北京市平原区地下水环境监测与初步整治方案》项目于2010年底完成,建立了包括区域地下水环境监测网和重点污染源专项监控网在内,共1182眼监测井组成的北京市平原区地下水环境监测网。该项目总投资8476万元,覆盖北京全部平原区,平面控制监测精度达到1∶5万比例尺,垂向立体分层监测,是迄今为止国内最全面、最先进、精度最高的地下水监测系统。其中,360眼井专门针对全市重点污染源,这在全国是首创。北京市平原区地下水环境监测网在试运行一年后全面启动,这对保障首都地下水安全具有十分重要的意义。

“与监测江河湖海等地表水不同,监测地下水的难度要大得多。”李宇说。因为地下水根本看不到,只能通过打井寻找。有些地区的地下水水位低,往往要打到上百米,甚至上千米的深度。

由于工业和生活污水排放量增加,以及受农业大量使用农药化肥的影响,我国地下水污染问题日益突出。地下水污染严重地区主要分布在城镇周围、排污河道两侧、地表污染水体分布区及引污农灌区等。地下水环境污染呈现出由点向面、由城市向农村扩展的趋势。全国约有一半城市市区地下水污染比较严重,由污染造成的缺水城市和地区日益增多。

“北京市是世界上少数以地下水为主要供水水源的大都市,地下水开采量占全市供水总量的2/3左右,我们喝的每三杯水有两杯是来自地下水的。地下水的水质好坏直接关系到居民饮用水的安全。”李宇说。

北京平原位于由永定河、潮白河、温榆河等河流联合作用形成的冲洪积扇上,北京地下水水源地多位于冲洪积扇的中上部,由于城市快速发展,长期过量开采,已经造成水位持续下降。

场景二

顺义区某监测井被铁丝网拦住,技术人员与当地管理人员正在拆网

【现场采访】

8月24日,刚过了处暑,正是北京天气最好的时候。但是,由于在野外时间很长,记者在现场随同取样时,仍然感觉很晒。

记者在取样现场看到,工作人员的汗已把上衣打湿,但他们却说这天气已经算是不错了。刘宗明说,在夏季取样,虽然有些晒,蚊子苍蝇多,搬设备、下泵下管也很辛苦,但跟冬季采样比就算很好了。冬季北京最冷的时候,室外温度可以达到零下20摄氏度,安装取样密闭设备,不能戴手套,一双手被冻得通红,起子还时不时戳到手上,手皮不知道要被蹭破多少次。等完成了现场测试,写完标签,装好箱子,腿往往已经被冻得失去知觉,得赶紧跑到车里暖和暖和。

林健说,水文队的采样人员中还有5名女同志,长时间在野外采样,5名本是细皮嫩肉的姑娘被晒得黝黑。队领导心疼地对爱美的姑娘们说:“晒黑了呀!”开朗的姑娘们却拿领导开玩笑:“没关系,领导比我们还黑!”

除了要克服自然条件的艰苦外,采样人员常常还要应付人为造成的困难。在设监测井的地方,周边的群众并不是都配合。有些村民在监测井周边种上庄稼或者挖条大沟,造成采样设备无法搬运过去,只能抬来抬去。

【专家介绍】

林健对每口监测井都十分熟悉,他在向记者介绍每口井下的水流、水深及可能的污染状况时,口若悬河。

他说,地下水监测项目充分利用已有的研究成果,在准确把握含水层空间结构和垂向分层特性的基础上,运用国际先进的地下水质监测网优化技术,提出地下水水质监测网优化的新方法,设计了区域地下水环境监测网络与污染源专项监测网络。运用先进的“一孔多井”监测井技术,他们首次在北京系统地建立了立体分层的地下水环境监测网,建设完成了区域地下水监测井822眼,其中第一含水层组监测井数量为374眼,第二含水层组235眼,第三含水层组141眼,第四含水层组72眼,监测井布局合理。他还说,北京原有上百口地下水监测井,主要目的是监测北京地下水水源取水点附近的地下水水质。而全市平原区重点污染源监测网的形成,改变了单一监测地下水质量的现状,实现了从源头监控地下水污染的专项目标。

据李宇介绍,北京市地勘局与北京市环保局建立联合工作机制,共同开展地下水环境质量监测和评价。市环保局作为水环境质量监管主管部门,承担地下水环境质量监管和信息发布工作;市地勘局承担地下水监测系统运行、监测、维护和管理工作。两局成立联合工作领导小组和办公室,每季度召开会议,通报、沟通情况,会商协调工作。

按此模式,市地勘局正在与中国地质环境监测院商讨联合工作事宜,建立长期战略合作关系。联合工作机制的建立,有效解决了不同部门间职责的衔接和资源共享问题,对于保证首都最为紧缺、最为重要的水资源安全和可持续利用具有十分重大的意义。

场景三

工作人员在昌平区某污染源采样点采集水样

【现场采访】

记者跟随采样组来到昌平区某大型养猪场附近的监测井时,远远就能闻到一股难闻的气味。记者用双手接了一捧从监测井里抽出的水,虽然看上去很清,但令人恶心的臭鸡蛋味道很刺鼻。

刘宗明说,针对污染源的地下水监测是采样重点之一,区域井一年采两次样,丰水季和枯水季各一次,但是污染源的监测井一年要采样四次,3月、6月、9月、12月各一次,不仅工作量大,刺鼻的气味也是要对付的困难之一。在一些垃圾场,戴着口罩都没用,熏得人发晕。

【专家介绍】

林健说,这是一口浅层井。由于地下水受污染的原因很复杂,从地下水的流向来分析,污染不能断定与养猪场有关。他说,地下水污染和地表水不同,因为要经过很深的地层渗透,污染从时间和空间上的分布很特殊。他说,常常有这样的情况:地面的污染源已经没有了,但是地下的污染却仍然存在。

林健介绍,重点污染源监测网项目主要监控四类污染源,首先是平原区工业污染源,如工业开发区、大型工矿企业;其次是其他类型的潜在污染源,如污水处理厂、规模化畜禽养殖场、生活垃圾填埋场、高尔夫球场等;第三是河流线源污染,主要监测重要河流段或污染较严重的排污河流段;第四为农业面源,主要是再生水灌溉区。

北京市地勘局对平原区工业污染点源、污染河流线源、农业污染面源等污染源,建立了360眼污染源监测井,形成了点、线、面相结合的全市平原区重点污染源专项监控网络,提高了北京市在地下水环境污染方面的监控能力,为研究制定地下水污染整治方案、加强水污染防治和水环境管理提供决策依据,填补了北京市地下水污染专项监测空白。

在建设地下水监测网络项目的同时,北京市地勘局还启动了“北京市平原区地下水污染调查项目”。目前,调查项目成果查明了北京市平原地下水污染状况、主要污染指标及主要污染源,建立了水质数值模拟模型,预测典型污染趋势,研究了地下水污染与污染途径,提出了地下水保护与污染治理措施。

场景四

记者在水文队实验室了解水样化验过程

【现场采访】

晚上7时多,记者随采样组来到了水文队实验室。虽然已过下班时间,但实验室里依然灯火通明,许多工作人员仍在忙碌。实验室主任金松对记者表示,他们有国内最先进的仪器。他指着无火焰原子吸收试验仪器说,实验室引进这台仪器时,是全世界第三台,国内生产的流动注射仪也接近国际先进水平。由于要化验的指标太多,对他们室的9名工作人员来说,加班是家常便饭,往往是刚把这个季度的样品化验完,还来不及休息,新一轮取样又开始了。

在林健的办公室,记者在绘制的地图上看到零星分布在北京范围内的不同颜色的小点。“淡蓝色是水质优良区,淡绿色是水质良好区,淡粉色是水质较差区,红色代表水质污染严重区。”林健说,“在城市中心区和客流下游地区,红色的小点分布较为密集。”

【专家介绍】

“在北京平原区地下水环境监测网中,每一个监测点的位置都是经过专家科学论证,做到点、线、面相结合。”林健说。

记者了解到,在重点污染源专项监控网中,他们选取对地下水环境产生重大影响的、污染指标和污染途径具有典型性且污染物排放规模较大的污染源作为主要监控对象。工业污染点源包括市级工业开发区13处,新建监测井117眼;涵盖纺织印染、食品加工、医药制造、石油化工、纤维橡胶和塑料制品、机械和汽车制造、冶金、热力生产、造纸印刷和电镀业等10个门类的大型工矿企业29个,新建监测井98眼;大规模污水处理厂1处、规模化畜禽养殖场3处、规模大且处于水源区的生活垃圾填埋场4处、开放时间较早且位于地下水集中开采区的高尔夫球场2处,新建监测井52眼。污染线源包括污染严重的温榆河、凉水河、北运河,并将城市主要地下水源区的永定河、潮白河、怀河河道纳入监测范围,在这6条河流的12条剖面上布设60眼监测井。污染面源主要选取房山、大兴、通州3个历史农业污灌区及再生水主要利用区进行监测,新建33眼监测井。

林健说,这些工业污染点源大部分处于工业开发区,里面现有或者以前有污染严重的工矿企业,它们对北京地下水环境可能产生重大影响,其污染指标和污染途径具有典型性,并且都是污染物排放规模较大的污染源。

记者发现,甚至有两处开放时间较早的高尔夫球场都成为监测的重点。“因为这些高尔夫球场位于地下水集中开采区,在这里监测,目的是监测杀虫剂、除草剂对北京地下水源可能造成的影响。”林健解释说。

记者在污染线源监测图上看到,在凉水河的一段标有一排小点,与河流的走向正好垂直分布。“我们选取河流的一个截面,以河流为中点,对周边的地下水进行监测,查看河流对地下水的污染程度。”林健说。

对污染面源的监测,之所以主要选取房山、大兴、通州等地,“因为利用再生水进行城市绿化和农业灌溉的地区,会不会对地下水造成污染,这在科学上还没有定论,我们要对这些地区进行重点监测。”林健说。

据林健介绍,北京全市的浅层地下水受到了不同程度的污染,部分已经不能作为饮用水的直接供水水源。尤其是通州,由于处于平原的下方,地下水分层较多,根据监测,这里的浅层地下水污染程度已经达到五级。当地农民也已经发现了这个问题,一般要打几百米深的水井,选用中层地下水。

虽然浅层地下水污染严重,但是林健说,北京的地下水资源,尤其是中层、深层地下水的水质还是比较优良的。

林建告诉记者,把地下水作为主要饮用水水源,在某些方面有好处,由于地下水流动缓慢,一旦发生水源污染事件,不会马上威胁到居民的饮水安全,有实施补救应急措施的时间。同样道理,一旦地下水受到污染,治理起来比地表水需要花费更多的时间和精力。

也许有人认为,地下水埋藏于地下岩层中,具有相对独立的储存空间和渗流系统,它的形成、分布和运移主要受地质和水文地质条件控制,因此相对独立。事实并非如此。“地下水并非单独存在,它参与自然界的水文循环,与地表水、大气降水之间相互联系、相互转化,是一个统一的整体。”林健介绍,“地下水的开发利用必须遵循地下水资源本身所具有的客观规律,需要在查明含水层系统的地质结构、地下水补给、径流和排泄条件基础上,科学合理地确定地下水的开采地段、开采层位、开采布局和开采量。”

“我们建立的地下水监测网,就是对地下水分层环境状况和重点污染源对地下水的污染程度进行动态监测,为北京科学制定地下水保护和污染防治措施提供科学数据和决策依据,做到不同水质用途不同,避免浪费可贵的地下水资源。”林健说。

虽然浅层地下水污染严重,但在他看来,大部分浅层地下水经过简单处理,还能用来作为农业、工业和城市绿化的水源。而作为居民水源,就要选取中层或者深层的优质地下水。

这个由1182眼监测井构成的区域地下水环境监测网和重点污染源专项监控网,在全面监控平原区地下水环境质量的同时,大大地提高了北京在地下水环境污染方面的监控能力,为研究制定地下水污染整治方案、加强水污染和水环境管理提供决策依据。同时,长期以来地下水混层评价、分层质量状况不明以及缺乏对重点污染源实施监测的状况,有望得以改善。

“地下水环境监测网正式启动后,以后北京市民就会在电视、报纸、广播上及时了解自己脚下的地下水水质情况。作为地质工作者,能为确保首都居民用水安全作出一点贡献,再苦再累也值得。”林健最后说。

展 望

在北京市地勘局水文处办公室,李宇向记者畅谈了地下水监测的前景。

他说,北京市平原区地下水环境监测网信息管理系统是在北京市地勘局已有的北京城市地质信息管理与服务系统的基础上开发完成的,目的是通过建立北京市地下水环境监测数据库,实现地下水环境监测数据的日常查询、更新和维护等规范化管理;利用地下水专业分析功能,可以为监测数据快速高效地利用、科学评价、专业预测提供服务,进而实现地下水环境信息发布的多元化、可视化。

北京市地下水环境监测数据库作为市地勘局中心数据库的子库之一,总体设计以及数据采集、整理、入库、存储等,都参照市地勘局中心数据库的相关标准,实现与局中心数据库的数据交换功能、查询和管理功能。

他们要在地下水监测网络运行的基础上,形成系统的评估体系。通过区域监测网络和污染源专项网络初期运行,进一步优化区域地下水监测指标及各类污染源监测指标内容,并对地下水每年监测的频次进一步优化,最终实现对北京市平原区地下水水质长期、系统地监测与评价,全面掌握地下水质量状况及污染变化趋势。

北京市地勘局还要建立地下水信息管理系统与地下水污染预警系统,实现对地下水监测数据及监测成果的综合信息管理,为地下水环境管理、规划实施和决策提供管理平台和技术支撑。

作为京城地下水的守护者,李宇以及他的团队已经开展典型地下水污染场地治理方案研究——通过监测工作的开展,分析和研究不同种类的污染源对地下水环境的影响及污染物的迁移转化规律,识别不同污染源的主要特征污染指标。对重要污染源分布区,实施地下水加密监测。在此基础上,确定整治对象和整治方案,选取典型地下水污染场地实施地下水污染治理方案研究。

李宇最后表示,应该制定北京市地下水环境功能区划。通过监测网的建设,已经积累了大量的钻孔资料和水位、水质分层资料,为评价不同含水层组资源量及水质状况奠定了基础。在此基础上,应尽快开展对不同含水层组水质的分级评价,研究和制定北京市地下水环境功能区划,明确地下水环境功能,为“优水优用,分类分质供水”以及水资源的合理配置提供科学依据;为政府管理和决策部门提供服务。

8月25日一大早,记者接到了李宇的电话。在电话那头,他兴奋地说,刚刚通过的《全国地下水污染防治规划(2011~2020年)》确定了工作目标:到2015年,基本掌握地下水污染状况,初步控制地下水污染源,初步遏制地下水水质恶化趋势,全面建立地下水环境监管体系;到2020年,对典型地下水污染源实现全面监控,重要地下水饮用水水源水质安全得到基本保障,重点地区地下水水质明显改善,地下水环境监管能力全面提高,建成地下水污染防治体系。这证明,我们的工作是超前的,思路是正确的,也为我们下一步工作指明了方向。

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