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地下水是许多国家农业灌溉的主要水源。但是长期以来,人类对地下水缺乏足够的认识和重视,许多国家普遍面临一个突出的问题,即当开发利用地下水时,相当的数据非常匮乏。而目前国内外地下水监测根据各自的特点具有相应的技术与管理,主要有站网分类、站网布设和密度、监测内容和要求、监测方式和技术几方面的差异。
站网分类
世界许多国家对地下水的监测站网有明确的分类,分类方法主要有两种:根据监测目的;根据管理权属。根据《地下水监测规范》,我国地下水监测站网按监测目的分为基本站、统测站和实验站;按监测方式将基本监测站分为人工和自动监测站两类;按管理模式将水位、水质基本监测站分为国家级监测站、省级行政区重点监测站和普通基本监测站。
站网布设和密度
《欧盟水框架指令》对地下水监测站网的布设提出了明确的指导性意见:(1)多层含水层同一位置每个含水层都应有监测井;考虑含水层的空间不均匀性,要求每个含水层应划分为特性相同的各个水文地质单元,每个单元至少应有一个监测井;(2)监测井之间的距离应不小于空间不均匀性的尺度范围;(3)监测井群的分布应垂直于边界;(4)监测井群的分布应垂直于河流,覆盖补给与排泄的区域;(5)生产井可用于水质取样,不能用于地下水位监测;开采井可考虑转化为监测井;(6)努力监测到地下水的空间变化趋势,为地下水数值模拟提供便利;(7)水位和水质监测应在同一位置;(8)考虑便于监测的条件,首先消除短期水位波动的影响。
我国站网布设主要从地下水的开发利用角度,除了对基本类型区监测外,对特殊类型区布设提出了详细分类要求。
站网布设密度主要取决于含水层的水文地质和水化学方面的复杂性,反映国家的大小、人口密度、经济条件、地下水系统抗污染性、地下水开采程度和相关利益冲突以及环境保护优先权等。
监测内容和要求
《欧盟水框架指令》提出的欧洲国家地下水监测内容主要是:(1)评价地下水水量水体状况;(2)估算跨界地下水流向流速;(3)验证地下水影响评价程序;(4)评价地下水动态长期趋势;(5)监测受威胁的地下水水体化学状况;(6)监测污染物浓度持续上升趋势;(7)评价这种上升趋势的逆向变化。
我国目前还没有专门的地下水水质监测规范。地下水水质监测按《水环境监测规范》要求执行,基本原则为:反映本地区地下水主要水质污染状况,满足地下水质量评价与保护需要,按本地区地下水功用选择,矿区或地球化学高背景区根据矿物成分、丰度来选测,专用站按监测目的与要求选择。
监测方式和技术
地下水的监测方式分为人工监测和自动监测两种。地下水水位一般为自动监测,包括水位传感器、数据记录器、存储器和数据传输装置。传统水位人工监测设备包括测绳、皮尺、测钟等。地下水水质监测由于监测频次要求低、监测项目多样、监测成本较高,不论在国外还是国内,一般都是人工取样检测方式。
总的来说,我国已有基本覆盖全国的监测站网,有一支专业技术队伍和相应的管理措施,但总体还比较薄弱,可从以下几方面进一步加强:(1)建设地下水监测专用站网,提高站网密度、监测能力和监测质量。(2)在现有相关监测规范的基础上,加强制定和修订工作,建立和完善地下水监测标准体系,规范技术要求。(3)加强地下水监测资料管理。(4)加强地下水分析应用服务能力。
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