地下水污染現(xiàn)狀及特征
根據(jù)《全國城市飲用水安全保障規(guī)劃(2006—2020年)》數(shù)據(jù)，全國近20%的城市集中式地下水水源水質(zhì)劣于Ⅲ類。部分城市飲用水水源水質(zhì)超標因子除常規(guī)化學(xué)指標外，甚至出現(xiàn)了致癌、致畸、致突變污染指標。同時《2017中國生態(tài)環(huán)境狀況公報》也顯示，2017年全國5100個水質(zhì)監(jiān)測點位中，地下水較差級和極差級占比近七成。
另外，據(jù)近十幾年地下水水質(zhì)變化情況的不完全統(tǒng)計分析，初步判斷我國地下水污染的趨勢為: 由點狀、條帶狀向面上擴散，由淺層向深層滲透，由城市向周邊蔓延。南方地區(qū)地下水環(huán)境質(zhì)量變化趨勢以保持相對穩(wěn)定為主，地下水污染主要發(fā)生在城市及其周邊地區(qū)。北方地區(qū)地下水環(huán)境質(zhì)量變化趨勢以下降為主，其中，華北地區(qū)地下水環(huán)境質(zhì)量進一步惡化；西北地區(qū)地下水環(huán)境質(zhì)量總體保持穩(wěn)定，局部有所惡化，特別是大中城市及其周邊地區(qū)、農(nóng)業(yè)開發(fā)區(qū)地下水污染不斷加重；東北地區(qū)地下水環(huán)境質(zhì)量以下降為主，大中城市及其周邊和農(nóng)業(yè)開發(fā)區(qū)污染有所加重，地下水污染從城市向周圍蔓延。
由于地下水含水介質(zhì)的差異性和復(fù)雜性，造成地下水污染有以下特征：
(1)隱蔽性和延時性
相較地表水，地下水污染常不會引起人們的關(guān)注，其污染很難被發(fā)現(xiàn)，不像地表水污染直觀明顯而易于監(jiān)測。因此地下水一旦被污染，早期不宜被察覺，待被發(fā)覺時已被污染或嚴重污染。
(2)廣泛性和不確定性
在地質(zhì)環(huán)境復(fù)雜的體系中，地下水經(jīng)歷著補給、徑流、排泄各個途徑，是處于不斷運移和循環(huán)中，因此地下水污染范圍較廣泛且很難準確圈定。
(3)難以控制和治理
地下水在含水系統(tǒng)中的循環(huán)周期也相當長，從而決定了污染地下水體在地下滯留時間也長，使污染的地下水在近期內(nèi)很難得以徹底修復(fù)還原。相較地表水，地下水污染由于其自身復(fù)雜性和隱蔽性，其修復(fù)治理工作面臨很大困難；地下水污染一旦發(fā)生，其治理周期很長、費用極高、難度極大。
地下水污染治理的政策與目標
2011.10 《全國地下水污染防治規(guī)劃(2011—2020年)》
預(yù)期到2020年，全面監(jiān)控典型地下水污染源，有效控制影響地下水環(huán)境安全的土壤，科學(xué)開展地下水修復(fù)工作，重要地下水飲用水水源水質(zhì)安全得到基本保障，地下水環(huán)境監(jiān)管能力全面提升，重點地區(qū)地下水水質(zhì)明顯改善，地下水污染風險得到有效防范，建成地下水污染防治體系。
2016.4 《水污染防治行動計劃》
要求到2020年，地下水超采得到嚴格控制，地下水污染加劇趨勢得到初步遏制。全國地下水質(zhì)量極差的比例控制在15%左右。攻關(guān)研發(fā)前瞻技術(shù)支撐地下水污染修復(fù)。完善地下水監(jiān)測網(wǎng)，調(diào)查評估水源地狀況，重點污染源開展防滲，加油站雙層罐或防滲池改造。廢棄井回填，公布京津冀污染場地清單并開展試點修復(fù)。
2019.5 《地下水污染防治實施方案》
提出到 2020 年，初步建立地下水污染防治法規(guī)標準體系、全國地下水環(huán)境監(jiān)測體系；全國地下水質(zhì)量極差比例控制在15%左右；典型地下水污染源得到初步監(jiān)控，地下水污染加劇趨勢得到初步遏制。到 2025年，建立地下水污染防治法規(guī)標準體系、全國地下水環(huán)境監(jiān)測體系；地級及以上城市集中式地下水型飲用水水源水質(zhì)達到或優(yōu)于Ⅲ類比例總體為85%左右；典型地下水污染源得到有效監(jiān)控，地下水污染加劇趨勢得到有效遏制。到2035年，力爭全國地下水環(huán)境質(zhì)量總體改善，生態(tài)系統(tǒng)功能基本恢復(fù)。主要任務(wù)方面，方案指出：主要圍繞實現(xiàn)近期目標“一保、二建、三協(xié)同、四落實”：“一?！?，即確保地下水型飲用水水源環(huán)境安全；“二建”，即建立地下水污染防治法規(guī)標準體系、全國地下水環(huán)境監(jiān)測體系；“三協(xié)同”，即協(xié)同地表水與地下水、土壤與地下水、區(qū)域與場地污染防治；“四落實”，即落實“水十條”確定的四項重點任務(wù)，開展調(diào)查評估、防滲改造、修復(fù)試點、封井回填工作。方案還提出，2020年年底前，制定《全國地下水污染防治規(guī)劃(2021—2025年)》。
地下水污染治理技術(shù)及其適應(yīng)性
01監(jiān)測自然衰減技術(shù)
自然衰減基于污染場地自身理化條件和污染物自然衰減能力進行污染修復(fù)，以達到降低污染物濃度、毒性及遷移性等目的，過程包括土壤顆粒的吸附、污染物的微生物降解、地下水的稀釋和彌散等。通常會采用相應(yīng)的監(jiān)測控制技術(shù)，對地下水的自然修復(fù)過程進行監(jiān)測評價。
該技術(shù)優(yōu)勢是施工簡易、費用低、對原生態(tài)環(huán)境干擾小、無二次污染源等；但同樣有弊端，其適用范圍窄，僅用于污染程度低的區(qū)域環(huán)境，而且需長期監(jiān)測。此外，此技術(shù)主要依賴于自然界的作用去除污染物，若污染物的自然衰減速率大于其遷移速率，理論上可有效控制污染范圍，應(yīng)用此技術(shù)是可行的。有時可通過向地下環(huán)境注入輔助物質(zhì)等方式來提髙自然衰減效率，以達到更好的修復(fù)目的。
02異位處理技術(shù)
地下水異位處理泛指將受污染的土壤或地下水進行開挖或抽取后在地面上進行處理。污染土壤的開挖處理較少應(yīng)用，通常適用于污染范圍較小、污染較集中、埋深較淺的區(qū)域性污染。通常會結(jié)合污染源處地下水文地質(zhì)條件和污染土壤范圍考慮是否進行污染土壤的開挖，若污染范圍較大，則不宜進行土壤開挖處理；或開挖后對周邊環(huán)境造成較嚴重的二次危害，也不宜進行開挖異位處理。
03原位修復(fù)技術(shù)
針對地下水中揮發(fā)和半揮發(fā)性有機污染物的去除，主要處理技術(shù)有土壤氣相抽提(SVE)、空氣擾動(AS)和井中汽提方法等。其共同特點是利用揮發(fā)汽化等手段將污染物質(zhì)轉(zhuǎn)移至氣相，隨氣體排出。
地下水污染治理進展及存在問題
從國內(nèi)外實踐來看，目前沒有哪種技術(shù)能將被污染后的地下水完全修復(fù)到污染之前的狀態(tài)。近年來，我國地下水修復(fù)做了一些工程，但最多的仍是針對點源污染。如何有效治理地下水面源污染，在技術(shù)上仍存在瓶頸。由于地下水治理不僅包括水資源污染治理，還包括含水層中沉積物的處理。因此需要地質(zhì)、環(huán)境、化學(xué)、微生物、工程等不同學(xué)科的結(jié)合，共同推動相關(guān)研究發(fā)展和技術(shù)轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)化。
目前，我國地下水污染治理需解決的主要問題有三個。
(1)地下水污染源點多面廣，污染防治難度大
由于地下水水文地質(zhì)條件復(fù)雜，治理和修復(fù)難度大、成本高、周期長，一旦受到污染，所造成的環(huán)境與生態(tài)破壞往往難以逆轉(zhuǎn)。當前，我國相當部分地下水污染源仍未得到有效控制、污染途徑尚未根本切斷，部分地區(qū)地下水污染程度仍在不斷加重。
(2)地下水污染防治基礎(chǔ)薄弱，防治能力亟待加強
長期以來，我國在重點區(qū)域、重點城市地下水動態(tài)監(jiān)測和資源量評估方面取得了較為全面的數(shù)據(jù)，但尚未系統(tǒng)開展全國范圍地下水基礎(chǔ)環(huán)境狀況的調(diào)查評估，難以完整描述地下水環(huán)境質(zhì)量及污染情況。頒布實施的法律法規(guī)，僅有少部分條款涉及地下水保護與污染防治，缺乏系統(tǒng)完整的地下水保護與污染防治法律法規(guī)及標準規(guī)范體系，難以明確具體法律責任。地下水環(huán)境保護資金投入嚴重不足，導(dǎo)致相關(guān)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)信息缺乏，科學(xué)研究滯后，基礎(chǔ)設(shè)施不完善、治理工程不到位，難以滿足地下水污染防治工作的需求。地下水環(huán)境管理體制和運行機制不順，缺乏統(tǒng)一協(xié)調(diào)高效的地下水污染防治對策措施，地下水環(huán)境監(jiān)測體系和預(yù)警應(yīng)急體系不健全，地下水污染健康風險評估等技術(shù)體系不完善，難以形成地下水污染防治合力。上述問題嚴重制約了地下水污染防治工作的開展。
(3)對地下水污染防治的認識有待提高
當前，地方各級人民政府和相關(guān)部門對地下水污染長期性、復(fù)雜性、隱蔽性和難恢復(fù)性的認識仍不到位。一方面，在石油、天然氣、地熱及地下水等資源開發(fā)過程中，“重開發(fā)、輕管理”現(xiàn)象普遍存在，環(huán)境保護措施不完善，往往造成了含水層污染。另一方面，長期以來我國水環(huán)境保護的重點是地表水，很多地方地下水污染防治工作并沒有被納入重要議事日程，無論是從監(jiān)管體系建設(shè)、法規(guī)標準制定還是科研技術(shù)開發(fā)等方面，相關(guān)工作明顯滯后。
地下水污染治理產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀及發(fā)展前景
地下水污染治理產(chǎn)業(yè)主要包括上游的污染調(diào)查、風險評估、中游的治理技術(shù)工程設(shè)計、治理工程實施和下游的驗收監(jiān)測。目前地下水污染治理行業(yè)正處于產(chǎn)業(yè)成長的起步階段，與行業(yè)配套的國家相關(guān)發(fā)展計劃、執(zhí)行標準以及法律法規(guī)的制訂還有待完善，商業(yè)模式也處于探索階段，且缺少符合國情的實用技術(shù)與工程經(jīng)驗。
2011年我國發(fā)布了《全國地下水污染防治規(guī)劃(2011—2020 年)》，規(guī)劃安排了約400億元財政資金投向該領(lǐng)域，主要包括地下水污染調(diào)查項目，地下水飲用水水源污染防治示范項目，典型場地地下水污染預(yù)防示范項目，農(nóng)業(yè)面源污染防治示范項目，地下水污染修復(fù)示范項目，地下水環(huán)境監(jiān)管能力建設(shè)項目。
2019年我國發(fā)布的《地下水污染防治實施方案》提出，2020年年底前，加強現(xiàn)有地下水環(huán)境監(jiān)測井的運行維護和管理，完成地下水監(jiān)測數(shù)據(jù)報送制度；2025年年底前，構(gòu)建全國地下水環(huán)境監(jiān)測網(wǎng)，按照國家和行業(yè)相關(guān)監(jiān)測、評價技術(shù)規(guī)范，開展地下水環(huán)境監(jiān)測；京津冀、長江經(jīng)濟帶等重點區(qū)域提前一年完成。從環(huán)保的各個細分領(lǐng)域來看，地下水污染防治市場的啟動首先將利好環(huán)境監(jiān)測領(lǐng)域公司。從國際地下水修復(fù)經(jīng)驗來看，在修復(fù)過程中格外注重監(jiān)測領(lǐng)域，在該領(lǐng)域的投入大約占整個修復(fù)資金的50%。地下水污染監(jiān)測體系的建立健全是污染防治的基礎(chǔ)，中國地下水修復(fù)進一步深入后，預(yù)計會給水體監(jiān)測企業(yè)帶來市場機遇。
未來，我國地下水治理產(chǎn)業(yè)的進一步的發(fā)展刻不容緩，據(jù)預(yù)測，未來三年(2020—2022年)市場規(guī)模的年平均增長率會超過40%，三年后將進入快速發(fā)展階段，其市場發(fā)展前景比較可觀。