典型案例地下水環(huán)境狀況評(píng)估

典型案例地下水環(huán)境狀況評(píng)估案例評(píng)估工作主要由技術(shù)組完成，地方協(xié)助提供資料。地下水環(huán)境狀況評(píng)估主要包括污染狀況綜合評(píng)估、地下水脆弱性與污染風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估、健康和生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估以及修復(fù)（防控）方案評(píng)估。根據(jù)資料掌握情況及已有工作基礎(chǔ)，2011年主要選擇山東省大武水源地、北京北天堂垃圾填埋場(chǎng)等為典型案例評(píng)估對(duì)象。貴州和海南的評(píng)估對(duì)象根據(jù)地下水質(zhì)量評(píng)價(jià)和污染現(xiàn)狀評(píng)價(jià)結(jié)果確定。1.1地下水污染狀況綜合評(píng)估地下水污染狀況綜合評(píng)估主要目的是分析地下水污染途徑及評(píng)估地下水主要污染物遷移趨勢(shì)。當(dāng)?shù)叵滤l(fā)現(xiàn)污染狀況嚴(yán)重時(shí)，開(kāi)展地下水污染狀況綜合評(píng)估。1.1.1評(píng)估對(duì)象2011年，地下水污染狀況綜合評(píng)估以山東大武水源地、北京北天堂垃圾填埋場(chǎng)等為評(píng)估對(duì)象，其中，山東省、北京市提供評(píng)估所需要的資料詳見(jiàn)附件三，在技術(shù)組的指導(dǎo)下制訂現(xiàn)場(chǎng)勘查工作計(jì)劃，并實(shí)施現(xiàn)場(chǎng)工作。1.1.2評(píng)估步驟與方法地下水污染綜合評(píng)估包括地下水污染途徑評(píng)價(jià)和地下水主要污染物遷移趨勢(shì)評(píng)價(jià)。（1）地下水污染途徑評(píng)價(jià)根據(jù)工作等級(jí)對(duì)應(yīng)的評(píng)估目標(biāo)與潛在污染源調(diào)查資料，分析地下水補(bǔ)徑排條件、解析污染源、評(píng)價(jià)污染途徑及污染受體，并得出相應(yīng)的評(píng)估成果。（2）地下水主要污染物遷移趨勢(shì)評(píng)價(jià)結(jié)合案例地區(qū)水文地質(zhì)條件、地下水污染途徑、污染物水文地球化學(xué)特征、以及潛在污染受體的分析評(píng)價(jià)結(jié)果，根據(jù)評(píng)價(jià)級(jí)別選擇定性分析或數(shù)值模擬的方法，對(duì)主要污染物的遷移趨勢(shì)進(jìn)行預(yù)測(cè)分析。1.2地下水脆弱性與污染風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估1.2.1評(píng)估對(duì)象2011年，地下水脆弱性與風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估以山東淄博市、北京市、松花江松原江段沿岸地區(qū)，寧夏自治區(qū)吳忠市金積水源地為評(píng)估對(duì)象，其中，山東淄博市、北京市提供山東省和北京市評(píng)估所需要的歷史資料詳見(jiàn)附件三，具體的評(píng)估工作由技術(shù)組完成。松花江松原江段沿岸地區(qū)，寧夏自治區(qū)吳忠市金積水源地主要由技術(shù)組完成。1.2.2評(píng)估步驟與方法（1）地下水脆弱性評(píng)價(jià)地下水脆弱性評(píng)價(jià)是對(duì)地下水的污染采取預(yù)防的主要措施，根據(jù)不同水文地質(zhì)條件和污染源特征，識(shí)別不同類(lèi)型的地下水脆弱性主控因子，建立相應(yīng)的地下水脆弱性評(píng)價(jià)方法，對(duì)于地下水水源地選取及保護(hù)區(qū)劃分、地下水污染防控方案、區(qū)域土地利用開(kāi)發(fā)政策制定、城市垃圾堆放場(chǎng)地選址、地下水水質(zhì)監(jiān)測(cè)網(wǎng)布設(shè)都具有一定的理論指導(dǎo)意義。根據(jù)不同的評(píng)價(jià)對(duì)象和要求建立適合于不同水文地質(zhì)條件和評(píng)價(jià)尺度下的地下水脆弱性方法體系。研究對(duì)象按照地下水埋藏位置分為潛水和承壓水，按照地下水類(lèi)型分為孔隙水、巖溶、裂隙水，評(píng)價(jià)尺度分為區(qū)域尺度、水源地尺度、城市尺度和污染場(chǎng)地尺度。其中孔隙水脆弱性評(píng)價(jià)基于美國(guó)環(huán)保局提出的DRASTIC方法，裂隙和巖溶地下水脆弱性評(píng)價(jià)基于歐盟科學(xué)技術(shù)委員會(huì)提出的COP法。地下水脆弱性評(píng)價(jià)步驟包括：①明確地下水脆弱性評(píng)價(jià)對(duì)象、評(píng)價(jià)尺度和評(píng)價(jià)要求。②識(shí)別地下水脆弱性主控因素。③收集收集氣象、水文、地質(zhì)構(gòu)造、水文地質(zhì)條件、地下水開(kāi)發(fā)利用狀況、地下水水質(zhì)狀況等基礎(chǔ)資料，根據(jù)識(shí)別的地下水脆弱性主控因素分析并提取各個(gè)指標(biāo)的表征信息。對(duì)于未能收集到的資料，要進(jìn)行野外調(diào)查和勘探以及室內(nèi)分析和實(shí)驗(yàn)獲取。④建立地下水脆弱性評(píng)價(jià)指標(biāo)體系：根據(jù)收集到的資料，將評(píng)價(jià)體系中的各指標(biāo)進(jìn)行等級(jí)劃分和賦值，形成單指標(biāo)脆弱性評(píng)分圖，在ArcGIS中完成評(píng)分分區(qū)。⑤確定各個(gè)指標(biāo)的權(quán)重；⑥在完成了各因子獨(dú)立評(píng)價(jià)結(jié)果并分配權(quán)重值后，將每個(gè)因子乘以權(quán)重值，利用ArcGIS的疊加工具計(jì)算疊加結(jié)果，得出研究區(qū)地下水脆弱性評(píng)價(jià)圖，利用分區(qū)工具（reclassify）將其按等值區(qū)間劃分為5個(gè)區(qū)域：脆弱性較低區(qū)、脆弱性低區(qū)、脆弱性中等區(qū)、脆弱性較高區(qū)和脆弱性高區(qū)。⑦對(duì)影響研究區(qū)地下水脆弱性的因素進(jìn)行敏感度分析，分析判斷對(duì)該區(qū)地下水脆弱性影響最高和最低的指標(biāo)。（2）地下水污染風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估地下水污染風(fēng)險(xiǎn)由地下水脆弱性和地下水污染源共同決定，是地下水污染的概率與污染后果的疊加。地下水污染風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估不僅要考慮人類(lèi)活動(dòng)產(chǎn)生的污染負(fù)荷的影響以及含水層系統(tǒng)抵御污染的能力，還要考慮地下水系統(tǒng)價(jià)值功能的變化以及污染物的類(lèi)型和污染的傳遞速度。地下水污染風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)方法可采用迭置指數(shù)法和過(guò)程模擬法。①基于迭置指數(shù)法的地下水污染風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)方法通過(guò)選取的評(píng)價(jià)參數(shù)的分指數(shù)進(jìn)行迭加形成一個(gè)反映脆弱性程度的綜合指數(shù)，包括指標(biāo)、權(quán)重、值域和分級(jí)。其地下水污染風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)步驟包括：1）地下水本質(zhì)脆弱性評(píng)價(jià)，以反映地下水系統(tǒng)消納污染物的自?xún)裟芰Γ糠址从澄廴疚镞_(dá)到含水層的速度和質(zhì)量。2）污染源危害影響評(píng)價(jià)，即對(duì)人類(lèi)活動(dòng)和各種污染源對(duì)地下水中污染的可能性及負(fù)荷量的評(píng)價(jià)；分析污染源的各種特征，包括污染源種類(lèi)、排放方式、排放量、特征污染物類(lèi)別和性質(zhì)、排放規(guī)模以及防護(hù)措施等，污染物的存在形式、遷移性、衰減特征以及毒性等。3）地下水系統(tǒng)價(jià)值功能評(píng)價(jià)，即通過(guò)地下水的資源供給功能、生態(tài)環(huán)境維持功能和地質(zhì)環(huán)境穩(wěn)定功能的評(píng)價(jià)來(lái)表征評(píng)價(jià)區(qū)域的地下水價(jià)值。4）確定權(quán)重：采用層次分析法，分別確定地下水本質(zhì)脆弱性、污染源危害影響和地下水價(jià)值功能中各項(xiàng)指標(biāo)的權(quán)重。5）結(jié)果疊加：利用ArcGIS工具將地下水脆弱性評(píng)價(jià)圖、污染源載荷評(píng)價(jià)圖和地下水價(jià)值功能評(píng)價(jià)圖三張圖進(jìn)行賦權(quán)求和，得到評(píng)價(jià)區(qū)的地下水污染風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)圖。利用分區(qū)工具（reclassify）將其按等值區(qū)間劃分為5個(gè)區(qū)域：污染風(fēng)險(xiǎn)較低區(qū)、污染風(fēng)險(xiǎn)低區(qū)、污染風(fēng)險(xiǎn)中等區(qū)、污染風(fēng)險(xiǎn)較高區(qū)和污染風(fēng)險(xiǎn)高區(qū)。6）對(duì)地下水污染風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證；如果驗(yàn)證結(jié)果不合理，要對(duì)地下水污染風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)模型進(jìn)行調(diào)整。如果驗(yàn)證結(jié)果合理，其評(píng)價(jià)結(jié)果可直接應(yīng)用。②基于過(guò)程模擬法地下水污染風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)方法過(guò)程模擬法是在地下水和污染質(zhì)運(yùn)移模型的基礎(chǔ)上，使用確定性的物理化學(xué)方程來(lái)模擬污染物在包氣帶和飽水帶的遷移、轉(zhuǎn)化過(guò)程，利用模型得到一個(gè)用于評(píng)估地下水污染風(fēng)險(xiǎn)的指數(shù)，并生成污染風(fēng)險(xiǎn)量化圖。基于過(guò)程模型的污染風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)方法可以確定地下水污染風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)中的控制性參數(shù)，使我們能夠清楚地認(rèn)識(shí)到污染范圍、污染程度、污染影響情況，從而對(duì)地下水污染風(fēng)險(xiǎn)做出更科學(xué)、準(zhǔn)確的評(píng)估。污染物在土壤及地下水中遷移轉(zhuǎn)化過(guò)程的模擬模型可分為兩類(lèi)：包氣帶模型（VLEACH模型）和飽和帶模型（BIOSCREEN、GMS、VisualMODFLOW）?；谶^(guò)程模擬法地下水污染風(fēng)險(xiǎn)表征的步驟是：1）地下水中目標(biāo)污染物背景值調(diào)查。通過(guò)調(diào)查了解該區(qū)某種污染物的環(huán)境背景值，如果環(huán)境背景值低于檢測(cè)限，則采用地下水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)中的三類(lèi)水標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的濃度來(lái)代替背景濃度。2）建立地下水污染風(fēng)險(xiǎn)模擬評(píng)估模型，模擬計(jì)算不同時(shí)間的地下水污染風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)R。3）計(jì)算時(shí)段平均污染風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)。4）進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)時(shí)空分級(jí)，利用ArcGIS插值得到研究區(qū)連續(xù)的污染風(fēng)險(xiǎn)量化圖。1.3地下水健康及生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估1.3.1評(píng)估對(duì)象2011年，地下水健康及生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估以山東大武水源地、北京市北天堂垃圾填埋場(chǎng)等為評(píng)估對(duì)象，其中山東省、北京市提供評(píng)估所需要的資料（詳見(jiàn)附件三），具體的評(píng)估工作由技術(shù)組完成。1.3.2評(píng)估步驟與方法（1）地下水健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估地下水污染導(dǎo)致的健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)以風(fēng)險(xiǎn)值作為指標(biāo)，把地下水污染與人體健康相聯(lián)系，對(duì)污染給人體造成損害的可能性及其程度作出科學(xué)估計(jì)，且對(duì)污染物的管理提供可靠的依據(jù)。對(duì)存在污染風(fēng)險(xiǎn)的地下水區(qū)域，都應(yīng)開(kāi)展健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估工作，定量評(píng)價(jià)污染地下水對(duì)暴露區(qū)人群健康的影響。健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估主要采用NAS四步法，評(píng)價(jià)步驟如下：①危害識(shí)別收集評(píng)價(jià)區(qū)的環(huán)境調(diào)查資料、土地利用方式（過(guò)去、現(xiàn)在、將來(lái)利用方式）等資料；根據(jù)污染物檢測(cè)數(shù)據(jù)資料開(kāi)展相應(yīng)的調(diào)查取樣分析；判定某種特定污染物是否產(chǎn)生危害，篩選出目標(biāo)污染物。②暴露評(píng)估在危害識(shí)別工作的基礎(chǔ)上，確定人群對(duì)目標(biāo)污染物的暴露情景；分析目標(biāo)污染物從污染源到暴露點(diǎn)的可能途徑以及人群暴露方式；選擇并確定評(píng)價(jià)污染物遷移轉(zhuǎn)化模型和人群暴露模型及模型所需參數(shù)；建立污染源一污染物遷移一暴露點(diǎn)一人群暴露方式的暴露途徑模型，定量計(jì)算污染地下水被敏感人群攝入的暴露量。③毒性評(píng)估在危害識(shí)別和暴露評(píng)估的工作基礎(chǔ)上，確定與目標(biāo)污染物相關(guān)的毒性參數(shù)，包括參考劑量、參考濃度、致癌斜率因子和單位致癌因子等，分析目標(biāo)污染物對(duì)人體健康的危害效應(yīng)，包括致癌效應(yīng)和非致癌效應(yīng)。④風(fēng)險(xiǎn)表征在前述工作的基礎(chǔ)上，采用風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型計(jì)算污染物在暴露途徑下的風(fēng)險(xiǎn)值；對(duì)評(píng)估模型進(jìn)行不確定性分析，對(duì)目標(biāo)污染物經(jīng)不同暴露途徑產(chǎn)生健康風(fēng)險(xiǎn)的貢獻(xiàn)率和關(guān)鍵參數(shù)取值的敏感性分析；進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)空間表征。（2）地下水生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估地下水生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)主要評(píng)價(jià)由污染地下水對(duì)生態(tài)環(huán)境造成的不良影響。當(dāng)存在污染風(fēng)險(xiǎn)的地下水直接補(bǔ)給濕地、河流、湖泊等地表水體時(shí)，應(yīng)開(kāi)展此項(xiàng)工作，評(píng)價(jià)由地下水導(dǎo)致的生態(tài)環(huán)境危害。評(píng)價(jià)步驟如下：①問(wèn)題提出收集數(shù)據(jù)資料并進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的數(shù)據(jù)空間分析，明確存在問(wèn)題，界定評(píng)價(jià)范圍，確定風(fēng)險(xiǎn)受體和評(píng)價(jià)終點(diǎn)，對(duì)評(píng)價(jià)重點(diǎn)的潛在脅迫因子、暴露特征和生態(tài)效應(yīng)特征作出假設(shè)，構(gòu)建生態(tài)水文地質(zhì)概念模型。②風(fēng)險(xiǎn)分析識(shí)別風(fēng)險(xiǎn)源、最終確定風(fēng)險(xiǎn)受體和評(píng)價(jià)終點(diǎn)，建立評(píng)價(jià)模型，并進(jìn)行暴露評(píng)價(jià)和生態(tài)效應(yīng)表征，描述受體對(duì)脅迫因子的暴露途徑、暴露強(qiáng)度和暴露的時(shí)空范圍，預(yù)測(cè)可能產(chǎn)生的生態(tài)效應(yīng)。③風(fēng)險(xiǎn)表征采用改進(jìn)商值法表征污染地下水對(duì)生態(tài)環(huán)境造成的風(fēng)險(xiǎn)大小。改進(jìn)商值法依據(jù)已有資料數(shù)據(jù)，設(shè)定受體的污染物濃度標(biāo)準(zhǔn)，受體中某一污染物的實(shí)測(cè)濃度與濃度標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比較獲得商值，由商值劃分風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)來(lái)描述風(fēng)險(xiǎn)的大小。1.4地下水修復(fù)（防控）方案評(píng)估1.4.1評(píng)估對(duì)象2011年，地下水修復(fù)評(píng)估以山東大武水源地和北京北天堂垃圾填埋場(chǎng)為評(píng)估對(duì)象，山東省和北京市負(fù)責(zé)提供評(píng)估所需資料（詳見(jiàn)附件三），具體的評(píng)估工作由技術(shù)組完成。地下水修復(fù)（防控）評(píng)估包括三個(gè)方面的內(nèi)容，一是對(duì)已有的國(guó)內(nèi)外修復(fù)（防控）方案及工程進(jìn)行評(píng)估；二是制定適合我國(guó)國(guó)情的地下污染修復(fù)方案的技術(shù)規(guī)程；三是為試點(diǎn)?。ㄊ校┑牡湫桶咐贫ǖ叵滤廴拘迯?fù)（防控）方案，其具體步驟與方法如下所示。1.4.2制定地下水修復(fù)方案的步驟與方法根據(jù)地下水基礎(chǔ)環(huán)境狀況調(diào)查評(píng)估結(jié)果，針對(duì)污染場(chǎng)地主要類(lèi)型推薦適用的地下水污染防控及修復(fù)技術(shù)，具體的地下水污染防控與修復(fù)工作的基本流程為：（1）污染地下水調(diào)查及風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估完備的場(chǎng)地信息及污染分布是地下水污染控制與修復(fù)工作得以順利開(kāi)展的基本前提。污染場(chǎng)地調(diào)查工作包括：①掌握污染場(chǎng)地歷史及使用類(lèi)型；②收集場(chǎng)地水文地質(zhì)信息；③確定污染物類(lèi)型、濃度，及污染范圍；=4\*GB3④完成場(chǎng)地風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)；=5\*GB3⑤確定修復(fù)目標(biāo)及相應(yīng)的地下水修復(fù)范圍。其中①~④可結(jié)合地下水污染綜合評(píng)估專(zhuān)題、地下水脆弱性及污染風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估技術(shù)組、地下水健康及生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)技術(shù)組收集的歷史資料及研究成果完成。（2）地下水污染修復(fù)（防控）技術(shù)的篩選經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展，地下水修復(fù)（防控）技術(shù)已經(jīng)逐漸多樣并日趨成熟，因此針對(duì)特定污染場(chǎng)地，篩選出適合的污染控制/修復(fù)技術(shù)是十分重要的。地下水污染治理技術(shù)包括制度控制和工程修復(fù)兩類(lèi)。其中制度控制主要是依據(jù)法律法規(guī)及行政的手段和方法來(lái)保護(hù)人類(lèi)健康及地下水的環(huán)境安全。工程修復(fù)主要是通過(guò)采取物理的手段，比如封蓋、包裹、泥漿墻、抽提井或者處理的方法來(lái)降低污染物的水平或限制暴露途徑進(jìn)而管理環(huán)境和健康風(fēng)險(xiǎn)。依據(jù)西方發(fā)達(dá)國(guó)家的經(jīng)驗(yàn)，大規(guī)模使用制度控制和工程修復(fù)相結(jié)合的方式可使修復(fù)目標(biāo)更加明確，能夠降低成本及縮短時(shí)間。對(duì)于污染范圍廣、治理難度較大、風(fēng)險(xiǎn)較低或不急于開(kāi)發(fā)利用的地下水，可以選擇制度控制的方法對(duì)地下水污染進(jìn)行控制。對(duì)于污染較嚴(yán)重、對(duì)周?chē)鷳B(tài)環(huán)境和人群健康存在較大威脅的地下水污染場(chǎng)地，則需要采取工程措施予以修復(fù)。地下水修復(fù)（防控）技術(shù)的選擇應(yīng)綜合考慮以下幾方面：①場(chǎng)地特征參數(shù)：包括場(chǎng)地飽和層厚度、深度、滲透性、地下水流速等參數(shù)。②污染特征參數(shù)：包括污染物種類(lèi)、特性及濃度等。③修復(fù)（防控）技術(shù)的可實(shí)施性。④技術(shù)實(shí)施過(guò)程中的二次污染及環(huán)境保護(hù)措施。⑤修復(fù)參數(shù)：包括修復(fù)周期、修復(fù)效果、修復(fù)成本。并根據(jù)實(shí)際情況選擇制度控制或工程修復(fù)，若需要實(shí)施工程修復(fù)，需對(duì)修復(fù)技術(shù)進(jìn)行小試或中試以對(duì)修復(fù)技術(shù)進(jìn)行進(jìn)一步的篩選。（3）地下水修復(fù)（防控）方案設(shè)計(jì)根據(jù)實(shí)際情況，若需要制度控制，應(yīng)采取相應(yīng)的法律法規(guī)及行政手段進(jìn)行，如整治污染源、減少地下水利用、禁止人員及牲畜進(jìn)入等。若需要工程修復(fù)，應(yīng)根據(jù)前期修復(fù)技術(shù)篩選、小試或中試所獲得的參數(shù)設(shè)計(jì)修復(fù)技術(shù)方案，修