地下水水质监测问题

摘要：地下水具有分布广、水质好且开发费用低的优点，是全世界最为重要的供水水源。然而，地下水水质日益面临工农业和城市污染源的威胁。地下水水质监测是评价水质最为可靠的方法，并可作供水水源保护早期预警。本文从地下水监测的原则入手，对地下水质监测网的构建和水质样本取样进行了分析，以期能为所需者提供借鉴。
关键词：地下水；水质监测；问题
地下水水质良好且无需太多水处理，其日益取代地表水成为人类重要的饮用水源。在发达国家，公共供水中地下水占比大多超过半数。在我国地下水也是重要的供水水源，全国超过2/3的城市依赖地下水供水，农业灌溉用地下水占地下水开采量的80%以上，华北平原城市供水70%以上来自地下水等等，我们看到地下水的开发极大地促进了社会经济发展，为粮食生产、消除贫穷、工业化和城市化做出了巨大

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贡献。
地下水水质监测可以提供地下水水质状况，其也可以为下述目提供信息:

1、供水水源保护早期预警

2、监测污染物浓度上升趋势

3、评价污染治理措施

4、验证污染风险评价结果

5、校正污染物运移数值模型

6、示踪地下水流

7、诊断地下水环境变化。

一、布置监测点网原则

布置监测点网应根据地下水开发利用状况、污染源分布、水文地质条件等因素综合分析考虑，只有在对地下水污染充分调查的基础上，才能更好的进行监测点网的布置。监测网布置要能够抓住重点，点面结合，对区域情况充分控制。
地下水观测网按用途分可以分为专用观测网和基本观测网。专用观测网主要是为水源地和其他专门问题而设；而基本观测网则是为了在开发利用前后时间和开采过程中，能够掌握区域性大面积地下水年内年际动态变化和发展趋势，为区域性水资源的统一规划、地下水资源评价、合理开发利用地下水资源等提供依据。
作为监测对象的主要是有害物质危害性大、排放量大的重污染区、污染源、重要水源地等，根据污染物在地下水中扩散形式来确定观测点布置方法。
地下水供水水源地须设1-2个监测点，如果水源地面积大于3-5km2，则应该适当增加监测点，水源分布区每5-10km2布设1个监测点。
点状污染源可以适用自排污点由密而疏布点，达到观测污染物弥散速度及控制污染带长度。线状污染源，如果是基本未污染地段可设1个断面或1个监测点来应对面状污染源监测，采用网格法均匀布置监测点线。不同类型地下水或不同含水层，分别设监测点，监测井孔最好选常年使用生产井，确保水样能代表含水层真实化学成分。

二、建立地下水质监测网框架

图1显示建立区域性地下水质监测网框架。地下水管理和保护需地下水污染浓度上升趋势信息和地下水水质状态，这些信息由地下水模型和地下水水质监测网辅助提供。建立地下水水质模型需水质监测校正，所以地下水水质监测网是前提。设计地下水水质监测网步骤如下:确定监测区特征-定义地下水水质监测的目的-建立水文地质概念模型-地下水易污性评价-地下水污染源调查-地下水污染风险评价-地下水监测网设计。
监测区域地理范围应包括完整地下水盆地，分析监测区域内水文、气象、土地利用、地形、社会经济及水资源开发等数据来确定监测区特征。区域地下水质监测主要目的是定量评价地下水水质状态、分析人类活动对地下水水质影响及监测污染物浓度持续明显上升趋势。地下水系统概念模型作为评价地下水易污性的基础，是分析地下水流动系统的工具，对污染物运移途径做出识别，用监测数据评价地下水质，非饱和带与饱和带水化学特征对污染物降解有重要作用。地下水质区域变化可能由地质条件、土地利用、水文条件和气候变化差异造成，地下水易污性评价能区分不同地下水遭污染差异，地下水污染源调查能确定地下水遭污染潜在危险。合并地下水污染源分级图和地下水易污性评价图能评价地下水遭污染风险，水质监测网设计基础就是地下水污染风险分区图。

三、监测内容及采样

要想查明地下水污染，除监测地下水，还应根据环境条件和水文地质特点，适当监测地表水。地下水监测一般有氨氮、硝氮、亚硝氮、pH值、总硬度、总矿化度、耗氧量、钠、钾、钙、重碳酸根、镁、氯离子、硫酸根、汞、砷、酚、氰化物、镉、油、总铬、氟、大肠杆菌个数、细菌总数等。此外，还可根据各地工业排废及水文地质条件适当增减项目。

1、水样采集

开采井中采样，须要进行抽水，等到孔内积水全部排除后再采样。地下水按不同含水层、不同类型分别取样，同一含水层厚度较大沿不同深度分段取样，多层含水层分层取样，查明污染物垂直方向上变化。调查区水文地质条件详细程度、复杂程度及污染情况决定了地下水取样点密度，目前国内尚无具体标准，各地视具体情况自行决定。
水样采集保管在污染水文地质调查中较为重要，正确的采样和保存使样品保持原来物质成分，保证分析化验结果符合实际情况。样品采集要有代表性，还要求在保存和运送样品间，不能有变化，以免造成不客观分析。

2、取样容器选择

水样采集容器一般用具有磨口塞的聚丙烯、聚乙烯塑料瓶或硬质细口玻璃瓶。如果水样中含多量油类或其他有机物，以玻璃瓶为宜。如果是用来测定微量金属离子，则以吸附性较小的塑料瓶为好，重点测定二氧化硅最好用塑料瓶。

3、容器清洗

一般硬质玻璃容器可用碱、肥皂水清洗或用重铬酸钾—硫酸清洁液浸泡，优质塑料桶可在2％硝酸溶液中浸泡24h，或合成洗涤剂洗涤。最后都是要用清水洗净。水样取用时必须再用所采水样冲洗2-3 次，保证水样代表性。

4、特殊水样处理和保管

水中有些成分是极不稳定的，因此为了提高其稳定性，须在其中加入适当保护剂。样品采好后，尽快送到分析单位，在实验室及时分析，妥善保管。但有以下几种需特别处理：
酚及氰化物在水中含量非常少且不稳定，极易分解，测定最好能在取样后4h内进行，否则就需在水样中加2g氢氧化钠，使整体pH值大于11，保存在冰箱或阴凉处，提高其稳定性。对铅、镉、锌、锰、铜、钡等金属元素，在玻璃瓶水样中加入5mL的1：1的盐酸，使pH 值稳定在1-2之间，减少吸附和沉淀，可做到较长时间保存。汞在水中含量也是较少且不稳定，须先在玻璃瓶中加入50mL浓硝酸和5mL的2％重铬酸钾溶液，再取 1L测试水样，防止汞损失。如果是铁高的酸性水，防止铁沉淀，可在每升水中加10mL的1：1硫酸及1.5g硫酸铵。取淡水水，每升水加pH值为4的乙酸—乙酸钠缓冲剂3-5ml，防止沉淀。氨氮要在采样后6h内测定，否则须在1L水样中加0.8mL浓硫酸作保护剂。测定溶解氧水样要避免水样与空气接触，并在250-500mL水中加lmL硫酸锰和3ml碱性碘化钾来固定溶解氧。
硫化氢也不稳定，如果条件允许最好现场进行测定，否则需在500-1000mL水样中加10％醋酸镉20-40mL来固定硫化氢。甲醛水样可每升加2mL浓硫酸，抑制细菌。除溶解氧测定，其他水样一般不装满，应留10mL空隙，防止因温度改变而挤出瓶塞。

四、监测资料整理

国家监测点必须建立环境基本情况登记表，包括监测点含水层类型，泉井地质条件与结构，地下水开采使用和附近人类活动等。监测点网用比例尺为1:25000-1:200000的地形底图标示，不同符号标明各监测点含水层类型并编号。监测数据按丰水期、枯水期及平水期3个时期，以现行饮用水标准做出各种毒物或指标的检出率、超标率及检测值统计，编制成表。监测数据按1:25000-1:100000的比例尺编制污染分布图、离子含量图或检出、超标点分布图。最后编写监测报告，说明地下水污染状况、趋势，并对地下水污染防治提出建议。
结论
环境监测是环境保护和科学研究的基础，也是了解环境污染进而做好污染防治、改善环境质量、制定环境标准条例的科学依据。通过更加科学有效地地下水检测，推动我国地下水合理有序的利用。
参考文献：
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