我国地下水生态环境保护项目入库方案技术要点探讨

郇 环，晁韶良,2，周爱霞，杨 洋，赵小兵

1.生态环境部土壤与农业农村生态环境监管技术中心，北京 100012

2.中国环境科学研究院，北京 100012

地下水是重要的战略水资源，在保障饮用水供给和生态环境安全方面具有重要的现实和长远意义[1].“十四五”期间，地下水生态环境保护形势依然严峻，存在局部地下水污染问题突出、地下水污染源头预防压力大和环境监管能力依然薄弱等问题，到2035年实现地下水环境质量稳中向好的目标任务异常艰巨[2].水污染防治项目储备库建设是解决地下水突出问题、确保完成地下水生态环境保护目标和任务的重要保障.

2015 年，国务院印发《水污染防治行动计划》，加大水污染防治力度，保障国家水安全，财政部、原环境保护部整合涉水项目，设立水污染防治专项.2016年起，原环境保护部、财政部启动水污染防治项目储备库建设.各省(自治区、直辖市)围绕地下水生态环境保护的重要任务或地方突出的地下水环境问题，积极组织申报实施地下水生态环境保护项目.水污染防治专项资金为重点污染源地下水调查评估、地下水污染防治试验区建设、地下水污染防治试点建设、地下水监管能力提升提供了资金保障，有力推进了地下水生态环境保护工作，取得了初步环境效益和社会效益.

水污染防治项目储备库入库范围包括地下水生态环境保护项目.地下水生态环境保护项目包括地下水生态环境状况调查评估(简称“调查评估类”)、地下水环境监管能力建设(简称“能力建设类”)和地下水污染防控与修复(包括废弃井封井回填)(简称“防控修复类”)3 大类[3].每类项目入库均需提交实施方案或可行性研究报告(简称“可研报告”)、项目绩效目标表和项目成熟度证明材料.其中调查评估和监管能力建设两类非工程项目提交实施方案，防控与修复类工程项目提交可研报告.

本文针对三类项目，总结了目前地下水生态环境保护项目入库现状和存在的技术问题，探讨了各类项目入库技术要点，以期为提高入库方案质量提供技术支撑，保障地下水项目充分发挥对打赢污染防治攻坚战的支撑作用.

1 地下水生态环境保护项目入库现状及技术问题

1.1 入库现状

1.1.1 以调查评估项目为主，持续开展重点污染源调查

截至2023 年6 月，调查评估类储备项目数量和实施项目数量分别约占三类项目总数的3/4.已储备和实施的调查评估类项目主要围绕《“十四五”土壤、地下水和农村生态环境保护规划》《地下水管理条例》《中共中央 国务院关于深入打好污染防治攻坚战的意见》等法规政策文件的要求，以及地方突出的地下水生态环境问题开展，主要内容包括重点污染源和地下水型饮用水源(简称“双源”)地下水环境调查评估、废弃井地下水环境调查评估、地下水环境质量考核点位及周边调查评估、地下水污染防治重点区划定、地下水型饮用水源补给区划定、地下水环境背景值调查评估等一项或多项内容.2021-2023 年，水污染防治资金重点支持全国开展了713 个化工园区、142个危险废物填埋场和143 个垃圾填埋场的地下水环境调查评估工作，以及21 个地下水污染防治试验区建设的重点任务.

1.1.2 能力建设类项目储备实施数量少，项目探索性强

截至2023 年6 月，已实施的能力建设类项目数量占比在三类项目中最低.项目一般包括“双源”地下水监测网建设和完善、地下水环境监管平台建设、地下水环境执法和应急监管能力提升、相关政策和技术文件制定等内容，旨在为地下水生态环境管理、预警和决策提供支撑，提升地下水环境监管能力水平.据不完全最新统计，全国仅个别省份完成地下水环境监测网建设，约50%的省份正在开展建设；全国50%的省份和81%的地下水污染防治试验区在建或将建地下水环境监管平台.由于大量项目正在或将要实施，以及地下水环境监测网建设和监管、监管平台建设等相关技术性文件有待完善，因此能力建设类项目总体来说探索性较强.

1.1.3 防控修复类项目技术难度高，项目聚焦特定领域

防控修复类项目是能够直接解决人民关心问题、充分体现资金环境效益的一类项目.截至2023 年6 月，已实施的防控修复类项目数量占比约为20%，数量相对较少.已储备和实施的项目主要集中在废弃矿山地下水污染整治、废弃井封井回填、垃圾填埋场和化工园区地下水污染防控修复等领域.

目前防控修复类项目数量相比调查评估类项目偏少主要有2 个原因：一是由于防控修复类项目在绿色可持续性、污染物及水文地质条件的精准刻画与风险评估、水土协同治理、低渗透地层及透镜体的反向扩散、地下水修复中的污染物反弹、大型复杂污染场地的治理与管控等方面[4]仍存在较大技术难度；二是项目需具备充分的启动条件，只有完成地下水环境状况调查评估，且健康风险或环境风险不可接受的“双源”或废弃井才可申报防控修复类项目，且项目总投资要高于3 000 万元.

1.1.4 资金支持力度逐年增强，提高项目入库质量至关重要

“十三五”以来，财政部下达的水污染防治资金总体呈上升趋势(见图1)，2022 年达到237 亿元.随着国家对地下水防治工作的高度重视，地下水污染防治力度不断加大，地下水生态环境保护项目获得水污染防治资金支持比例逐年增高.各地围绕地下水生态环境保护重点任务、突出地下水生态环境问题，申请水污染防治资金的积极性不断提高，储备项目数量不断增加，项目质量成为能否获得资金支持的重要因素.因此，提高入库实施方案或可研报告的科学性、系统性和精准性至关重要.

图1 2016-2022 年水污染防治资金额度Fig.1 Funds for water pollution prevention and control in 2016-2022

1.2 入库技术问题

各类项目实施方案或可研报告技术的不成熟是地下水生态环境保护项目不能进入储备库最常见的原因.其中，调查评估类项目存在实施方案目标不明确、工作内容与问题诊断的针对性较差、缺少因地制宜的具体方案等问题.监管能力建设类项目存在地下水环境监测井布点不合理、特征监测指标识别不准确、缺少明确的建网原则和方案、不满足相关技术文件要求等问题.防控与修复类项目存在缺少前期地下水污染调查评估结果基础、地下水污染范围和程度不清、修复或风险管控目标设置不合理、未按照相关技术文件要求开展效果评估等问题.

2 入库技术要点

2.1 地下水生态环境状况调查评估类项目

2.1.1 充分依据已有技术文件，明确因地制宜的工作内容和工作量

实施方案要围绕问题诊断结果制定清晰合理的技术路线和技术方案，路线和方案应根据项目实际情况结合各地水文地质条件、污染源特征等情况，明确现有地下水监测井分布、建设和监测情况、“双源”分布及特征等情况，补充监测井建设、水文地质勘察等必要内容，明确调查范围、调查评估对象和实际工作量.采用的技术方法和工作流程要符合已有技术文件要求，但要避免照抄.目前，调查评估类项目可参考的技术文件体系相对完善，在布点采样方案、现场采样方案、样品保存和流转方法、样品测试方法及标准和质量控制质量管理等环节和评价评估环节均能参考相应的技术要求(见表1).

表1 调查评估类项目参考文件Table 1 Reference documents and technical requirements for the survey and assessment category of projects

2.1.2 统筹谋划调查评估任务，成果支撑环境管理或后续风险管控修复措施

为避免小散项目储备，系统科学解决地下水污染问题，入库方案应统筹包括地下水环境调查评估系列任务.初步调查评估项目和详细调查评估项目的入库方案编制思路分别见图2 和图3.编制思路可根据不同地区的工作基础和项目目的调整优化.其中污染羽捕获和溯源可采用遥感[5-6]、物探[7-9]、同位素[10-14]数值模拟[15-17]、水化学分析[18-20]等多种技术耦合判断，提高调查结果准确性.地下水污染预测应结合重点污染源特征、特征污染物归趋规律、水文地质条件、地表-地下水交互关系、地下水环境监管水平等情况，根据经费和技术水平，构建符合实际情况的水流和溶质运移模型，避免模型过度概化，提高模型预测精度[21-24].

图2 初步调查评估项目的入库方案编制思路Fig.2 The planning ideas of groundwater preliminary investigation and evaluation projects

2.1.3 高度重视全链条质量控制，保障调查数据真实可信

实施方案中应明确地下水生态环境调查评估的质控方案和具体工作量.质控内容应包括资料收集、方案编制、监测井建设、采样保存、流转、分析测试等环节质控措施和要求，具体可参考化工园区技术方案[25]、危险废物处置场和垃圾填埋场(简称“两场”)技术指南[26]、重点行业企业用地调查质量保证与质量控制技术规定(试行)[27]等技术文件.表2总结了近两年开展的全国化工园区、两场地下水环境状况调查评估工作的质控要求，其中质控工作均由国家、省级(或市级)、任务承担单位三级质控组成.

表2 两场和化工园区地下水环境状况调查评估质控要求总结Table 2 Summary of quality control requirements for the investigation and assessment of the environmental conditions of groundwater in the two sites and the chemical park

2.2 地下水环境监管能力建设类项目

2.2.1 充分整合评估现有可用监测井，建设完善地下水环境监测网

地下水环境监测网络建设和完善内容可按照“构建清单-核实评估-补充建设”技术路线开展.首先整合国家地下水监测工程、省级地下水监测工程、地下水基础环境状况调查评估监测井、土壤污染状况详查监测井、《水污染防治法》要求的污染源地下水水质监测井、地下水型饮用水源开采井等[28]，建立地下水环境监测井清单.其次，通过资料收集、现场踏勘等方法，参考《地下水环境监测技术规范》(HJ 164-2020)[29]关于现有地下水监测井的筛选要求和方法，筛选建立地下水长期监测井清单.最后，在现有地下水监测井清单基础上，重点针对“一企一库”“两场两区”等重点污染源和地下水型饮用水源地，补充完善地下水环境监测井，形成覆盖地下水型饮用水水源保护区和补给区、地下水污染防治重点区为重点的地下水环境监测网.实施方案应明确提出科学合理、针对性强的地下水环境监测网建设原则和布点方案，监测网布点方案满足《地下水环境状况调查评价工作指南》《地下水环境监测技术规范》(HJ 164-2020)等技术文件要求.

2.2.2 明确地下水环境监管信息化需求，探索构建智能高效监管平台

地下水环境监管平台建设应充分调研功能需求，明确总体架构，开展顶层设计，制定开发和运维方案.平台建设应围绕地下水生态环境管理业务逻辑，聚焦地下水生态环境管理需求，统筹规划，逻辑清晰，重点突出，以用促建.平台总体架构应明确统一的标准规范体系和安全运维保障体系，包括设施层、数据层、支撑层、应用层、展现层、用户层等信息(见图4)，保证平台的规范、安全和稳定运行.业务应用功能应实现工作调度、数据集成、成果展示、数据分析、问题闭环管理、地下水环境监管“一张图”等基本功能.可根据实际业务监管需求在此基础上进行功能拓展.坚持急用先行，立足现有工作基础，优先实现重点工作业务监管的功能需求.

图4 地下水环境监管平台总体框架Fig.4 Overall framework of groundwater environment supervision platform

地下水平台建设鼓励探索新技术与平台耦合，实现智能精准决策支撑.目前，四川省、江西省、江苏省、浙江省、山东省等地区采用大数据、物联网、云技术、数值模拟等关键技术开展了地下水环境监管平台建设，初步实现了数据采集、数据分析、预测预警、综合决策等功能，但在监测数据传输保真、三维可视化、预警精度、管理决策支撑水平等方面都有待强化.因此，建议有条件地区的实施方案中进一步强化地下水监测数据保真措施，例如，采用区块链等技术保障数据“进得来，管得住，传得准”[30-33].加强集成三维渲染、仿生GIS、数字孪生、数值模拟等技术应用[34-38]，强化地层、水文地质模型、污染羽的三维可视化呈现，高效支撑重点环境问题分析研判.

2.2.3 聚焦地下水环境监管短板，提升地下水监管软硬件能力

实施方案应围绕地下水环境监管存在问题、监管水平研判结果，针对性提出监管能力建设内容.监管能力建设主要包括建立监管机制和提升软硬件能力等，其中监管机制可包括建立地下水监测数据上报机制，建立协同高效的多部门数据共享机制，提升环境督察、执法、审批、监控职能等日常监管机制和提升应急监测、预警与应急能力等应急监管机制；软能力包括建立专家库和技术团队、地下水污染防治相关人员培训培养等；硬能力包括购置在线监测设备、实验室检测设备等.地下水在线监测站点建议布设在发现特征指标超标的地下水污染羽边界或周边敏感受体处，监测指标应包括特征指标.

2.3 地下水污染防控与修复类项目

2.3.1 不能缺失关键信息，明确地下水污染防控修复必要内容

目前，我国对地下水污染风险管控和修复的基本原则、工作程序和技术要求作出了规定.地下水污染防控与修复类项目可研报告应按照《污染地块地下水修复和风险管控技术导则》(HJ 25.6-2019)要求，包括风险管控与修复模式选择、技术筛选、技术方案制定、设计施工工程运行和监测以及效果评估等必要内容[39].

模式选择首先要明确地下水污染风险管控或修复的目标污染物、风险管控和修复目标和范围；其次根据土地利用规划、地下水使用功能、时间、预期投入及地块相关方的可接受度等方面要求，将污染源清理或去除技术、切断暴露途径的工程控制技术以及限制受体暴露行为的制度控制技术3 种模式中的任意一种或其组合作为地下水污染风险管控或修复模式.技术方案要明确技术路线、工艺参数、估算工程量、估算费用和周期，其中技术路线应反映地下水修复和风险管控总体思路、方式、工艺流程等，还应包括工程实施过程中二次污染防治措施、环境监测计划和环境应急安全计划等.效果评估要明确效果评估范围、采样方案、评估标准和后期环境监管计划.

2.3.2 优先采用工艺成熟、低成本、绿色低碳化的管控修复技术

技术筛选应根据污染地块水文地质条件、地下水污染特征和确定的修复和风险管控模式等，从适用目标污染物、技术成熟度、效率、成本、时间和环境风险等，分析比较现有地下水修复和风险管控技术的优缺点，重点分析各技术工程应用的适用性，采用对比分析、矩阵评分和类比等方法[40]，初步筛选一种或多种修复和风险管控技术.优先采用适用性强、工艺成熟、低成本、绿色低碳化技术，最好在国内外有成功应用案例.当现有资料和案例不能完全说明该技术是否可行，或对于污染物类型复杂、风险管控和修复难度大的项目，应通过小试、现场中试和模拟分析等对风险管控和修复开展技术可行性分析.

2.3.3 充分体现“源-路径-受体”的系统整治思路

不同污染源地下水污染防控与修复思路和技术差异性较大，但应遵循“源-路径-受体”的系统整治思路.以废弃矿山地下水污染防控与修复类项目为例，由于矿山高度非均质性的水文地质条件，矿山地下水污染防控修复项目多存在涌水来源和控制机制不清、矿井回填技术对地下水系统影响不清、矿坑充填安全有效性不明等技术难点[41].目前通过生态环境部组织开展的第一批地下水污染防治试点探索，矿井涌水地下水污染防控可考虑“堵-疏-治-管”模式，针对岩溶水、基岩裂隙水发育地区的矿洞、矿坑，采用进水源头减量，采空区低洼处积水疏排，实现源头削减；中部关键通道封堵、充填，实现污染源与通道的分隔，达到“清污分流”的目标；末端阻隔治理是切断污染物进入下游保护目标的途径，开展污染末端治理，防控污染扩散风险.

2.3.4 复杂地下水污染区探索建立分区分级管控与修复集成模式

重点污染源地下水污染风险高、修复难度大时，可考虑采取“分区分级”的地下水污染风险管控与修复集成模式.集成模式可分为基于时间序列集成模式和基于空间分布集成模式(见图5)[42].对于风险较高区域(如高浓度和中浓度污染区)，采取主动修复措施；对于风险较低的低浓度污染区，采取被动修复或者风险管控技术.针对地下水污染程度较轻、短期内不开发利用的污染场地，可采用监测自然衰减修复技术进行被动修复.针对需要快速消除环境风险，治理修复成本有限的污染场地，可将地下水污染风险管控措施作为重点，通过工程技术手段与制度控制措施，防止地下水污染羽向外迁移扩散，阻断污染物对周边居民和环境的暴露途径，并通过跟踪监测确保风险管控达到预期效果[43].

图5 地下水污染风险管控与修复集成模式示意Fig.5 Diagram of integrated model of groundwater pollution risk control and remediation

3 建议与展望

科学可行的入库技术方案不仅是申请水污染防治资金的敲门砖，也是入库后项目顺利实施的重要保证，更是地下水生态环境保护重点任务的有力保障.实施方案或可研报告的技术不成熟是地下水生态环境保护项目不能进入储备库最常见的原因.针对目前存在的入库技术问题，本文探讨了调查评估类、能力建设类和防控修复类项目的入库技术要点.为进一步提高地下水生态环境保护项目储备质量，建议开展以下工作：

a) 针对目前技术标准体系空白，结合入库项目实际需求，加快地下水环境背景值、地下水污染风险管控标准、地下水环境监管平台建设、废弃矿山地下水污染综合防控、油气田回注地下水污染防治、地表水-地下水污染协同防治、地下水生态系统调查评估与保护等方面技术文件制定、印发和宣贯.

b) 针对技术瓶颈，结合各类地下水生态环境保护项目实施过程中具体问题，加强与优势高校、科研院所以及自然资源部、水利部等不同部门、单位合作，依托地下水污染防治试验区建设、地下水污染防治试点等探索性先行先试工作，发挥单位优势形成合力，积极产出可复制、可推广的技术模式.

c) 围绕2035 年美丽中国建设目标，结合地方突出且亟待解决的地下水生态环境问题，加强对于改善生态环境意义重大的重点项目或国家重大战略区地下水项目的申报，协同改善区域或流域范围地下水环境质量，突出对污染防治攻坚战的支撑作用.