㈠ 地下水污染風險評價方法
1.3.2.1 地下水脆弱性與污染風險的概念
地下水脆弱性指由於自然條件變化或人類活動影響，地下水遭受破壞的趨向和可能性，它反映了地下水對自然和（或）人類活動影響的應付能力，地下水脆弱性一般分為固有脆弱性和特殊脆弱性。
地下水污染風險是指地下水受到污染的概率及污染預期損害程度的疊加。它表示含水層中地下水由於地表的直接活動造成污染的概率。這種污染是基於地下水的用途而制定的一系列標准而言。當污染指標超過該地下水用途所規定的指標時，視其為污染。合並地下水污染源災害分級圖和地下水固有脆弱性圖來代替地下水污染的概率，用地下水價值圖來代替地下水污染的預期損害性。因此，地下水污染風險性高是指高價值的地下水資源受到災害性高的污染源的污染。
1.3.2.2 地下水脆弱性及污染風險影響因素
地下水系統是個開放系統，系統變化除了受到含水層系統和地下水流動系統的影響，還受到地表狀況、大氣、土壤、包氣帶等過程的影響。表1.1詳細列出了可能影響地下水脆弱性各類影響因素。
地下水污染風險影響因素除了表1.1中所列，還包括污染源的各種特徵，如污染源種類、排放方式、排放量、特徵污染物類別和性質、排放規模以及防護措施等。
表1.1 地下水脆弱性影響因素表
1.3.2.3 地下水脆弱性評價方法
地下水脆弱性的研究程度較高，評價方法較為成熟，目前國內外已有的評價方法主要有迭置指數法、過程模擬法、統計方法、模糊數學方法以及各種方法的綜合等，具體信息見表1.2。
迭置指數法是通過選取的評價參數的分指數進行疊加，形成一個反映脆弱性程度的綜合指數，包括指標、權重、值域和分級。它又分為水文地質背景參數法（HCS）和參數系統法，後者又包括矩陣系統（MS）、標定系統（RS）和計點系統模型（PCSM）。
表1.2 地下水脆弱性評價的主要方法表
國外對地下水脆弱性評價採取的模型主要包括：DRASTIC（Aller et al.，1987）、GOD（Foster，1987）、SINTACS（Civita，1993）、ISIS（Civita and De Regibus，1995）、Legrand、SEEPAGE（Gogu，2000）等。針對岩溶含水層的脆弱性評價模型有 GLA 法（Holting et al.，1995）、EPIK（Doerfliger et al.，1997）、PI（Goldscheider，2005）等。
目前，DRASTIC模型應用最為廣泛（表1.3）。它假設污染物由地表起經土壤層、包氣帶進入含水層，污染物隨降雨入滲到地下水中，污染物隨水流動。DRASTIC 模型由7個水文地質評價參數組成，分別為：含水層埋深（D）、凈補給量（R）、含水層介質（A）、土壤介質（S）、地形坡度（T）、包氣帶介質的影響（I）及水力傳導系數（C）。模型中每個指標都分成幾個區段（對於連續變數）或幾種主要介質類型（對於文字描述性指標），每個區段根據其在指標內的相對重要性賦予評分，評分范圍為1～10分。每個指標根據其對脆弱性影響重要性賦予相應權重，最後脆弱性指數為7個指標的加權綜合，記為DI，值越高，地下水脆弱性越高，反之脆弱性越低。
DI＝DRDW+RRRW+ARAW+SRSW+TRTW+IRIW+CRCW（1.2）
式中：R——指標值；
W——指標的權重。
該模型通過增減指標的改進模型應用於美國各地、加拿大、南非、歐共體的各地潛水和承壓水脆弱性評價。從表1.4中可看出，許多學者多將土地利用類型指標納入評價指標體系中，並取得了更加客觀的評價結果。不同的土地利用類型對於污染物進入到含水層的影響作用是不同的，它可以改變污染物的種類、數量和污染物進入含水層路徑的長度和途徑。
表1.3DRASTIC模型及農葯DRASTIC模型中各指標權重表
（據Aller et al.，1987）
表1.4 地下水污染風險定義的發展歷程表
國內研究者根據不同地區自然屬性特徵和污染物特徵提出了3～11個不等的指標，採用不同的方法對權重加以優化，然後藉助GIS技術或模糊數學方法進行地下水脆弱性分區。
過程模擬法是在水分和污染物運移模型基礎上，建立一個脆弱性評價數學公式，將各評價因子定量化後，得出區域脆弱性綜合指數。過程模擬法研究地下水脆弱性，不僅可以告訴決策者哪裡可能會發生污染，而且會表明為什麼會發生污染，什麼時間可能發生污染，從污染機理上研究了污染物對於地下水系統影響程度和過程。認識地下水的來源和運動是過程模擬法研究地下水本質脆弱性的重點，關注污染物的來源、運移和轉化是特殊脆弱性的評價重點。
統計方法是通過對已有的地下水污染信息和資料進行數理統計分析，確定地下水脆弱評價因子並用分析方程表示出來，把已賦值的各評價因子放入方程中計算，然後根據其結果進行脆弱性分析。利用統計方法解決非點源的地下水脆弱性在近幾年中研究很多，邏輯衰減和貝葉斯方法是最常用的方法。常用的模型包括邏輯回歸分析、線性回歸分析法、克里格方法、實證權重法。目前統計法不如迭置指數法和過程模擬法應用廣泛。
總的來說，國內外對地下水污染風險評價採用的主要方法是基於地下水脆弱性評價，在其基礎上，增加諸如土地利用狀況、污染源分布、污染源危害分級、地下水社會經濟價值、開采井的集水范圍等相關指標。但總體上，缺乏系統的地下水污染風險評價方法與參數體系。地下水污染風險不僅沒有一個公認的定義，而且地下水污染風險評價所涉及的評價內容和方法在不斷地探索、深入，但遠遠沒有完善，更沒有形成規范性的技術體系。
1.3.2.4 地下水污染風險評價方法
最初脆弱性研究只關注地下水系統的固有脆弱性或者叫易污性，隨著研究的深入，人們關注的焦點轉向了地下水系統抵禦污染源荷載的脆弱性，稱為特殊脆弱性。特殊脆弱性對污染源荷載比較敏感，污染源的輕微變化就能導致系統的變化；特殊脆弱性一般表現為污染源荷載作用下系統所遭受損失的大小或程度；特殊脆弱性與人類活動關系密切，人類的各種排污活動增加了自然系統的特殊脆弱性，相反減排和環境保護措施則會減小對自然系統的擾動。目前，國內外學者關於脆弱性的研究主要集中在3個方面：系統固有脆弱性的研究、系統特殊脆弱性研究和區域災害脆弱性研究。關於地下水污染風險國際上還沒有形成統一的定義，其發展歷程見表1.4。
針對地下水系統，污染源荷載是指點源、面源等各種污染源對地下水造成污染的可能性和危害後果的嚴重性，影響污染源荷載的主要因素有污染源的量、排放或泄漏位置、污染源的類型、毒性、開采井的位置、開采層位，以及污染物在土壤和地下水中的遷移轉化特徵等。污染源荷載的大小反映污染源對地下水造成污染的可能性大小。
存在的主要問題：地下水污染風險評價是近十年來才成為的一個正式的概念，而且至今沒有一個公認的定義。地下水污染風險評價所涉及的評價內容在不斷地探索、深入，但遠遠沒有完善，更沒有形成規范性的技術體系；而且地下水污染風險評價一般是建立在地下水脆弱性評價的基礎上，這樣所評價的地下水污染風險往往只是在空間層面上，而對於時間上的風險評價往往很少提及。
可見，地下水污染風險評價所涉及內容及技術體系的完善化、規范化及地下水污染風險在時間層面的評價是地下水污染風險評價可能的發展方向。
㈡ 地下水污染的探測方法
地下水的污染檢測要比地表水復雜得多。若採取只從觀測井中取樣的常規采樣分析方法，無法了解深部和外部的滲漏情況，在深度和廣度上均有相當的局限性。必須配合相應的地下探測方法——環境地球物理方法。
該方法的基本原理均是通過檢測滲濾液滲漏後地下發生的物性變化來進一步分析判斷滲濾液的滲漏范圍和污染程度。當地下水受到污染後，視電阻率或電導率發生變化，由檢測到的異常特徵來確定地下水污染的范圍、污染通道及流向等。
受高濃度導電離子污染的地下水與未受污染的天然水電阻率差別較大，探測區分是比較容易的。對於微量金屬，非金屬污染或10-9級的有機物質污染地下水的探測並不那麼容易，探測方法還比較有限，是許多學者正在研究的問題。但也有許多成功範例。主要決定於污染物質種類、濃度和地質條件。
對於有機污染物，一般採用探地雷達方法，土壤氣體分析法、自然電場法和電阻率方法。
a.探地雷達是根據介質儲存電荷能力不同（即介電常數不同）來區分污染物質。滲入地下水的石油或有機化學物質，有時含量很少，但漂浮在地下水的上層，對探地雷達有較好的界面反應。當導電率低於10 mS/m，使用探地雷達效果最好。如果是粘土層，則比較不利。
b.揮發性土壤氣體探測法（VOC3）：石油和三氯乙烯、四氯化碳等都屬於揮發性氣體，在地溫、細菌或與其他地下水中物質作用下，進行轉化，或直接揮發成氣體，由土壤孔隙或地下裂隙向地表運移。用取樣器提取土壤氣體樣品，然後用氣相色譜分析儀測量氣體。其優點是可同時分析多種氣體，或使用特製的攜帶型探測儀，直接探測這類氣體。但往往一種儀器只能探測一種氣體，優點是快速，可以在現場了解污染分布范圍。探地雷達可以確定污染物的地下深度，而VOC3方法只能提供平面分布范圍。在條件有利的情況下，可以給出污染物的濃度。圖11.2.1是潛水面下三氯乙烯和油污染的VOC3方法探測結果的平面分布圖。
圖11.2.1 VOC3法探測潛水面下三氯乙烯
c.電阻率方法：相當多的有機污染物和部分無機污染物是不導電的，如石油中的烴類物質都是不導電的，如用電阻率方法探測就有一定難度，而瑞森（Renson）等在1997年用由直流（DC）電阻率方法派生出的偏移測量方法成功地探測石油烴類物質污染。對於這類不溶於水的污染物（油、四氯化碳等氯化物）在有利的地質條件下，使用激發極化法也能取得有效的成果。
對於地下水中無機污染物質，如金屬與氯離子等，由於它們的導電性能好，濃度越高導電性越好，越有利於利用電阻率方法進行探測。
圖11.2.2為某垃圾填埋場高密度電阻率檢測的實例剖面，它就像一張醫用CT片一樣，清晰地表現出剖面地下深部的滲濾液滲漏狀況。經現場對照核實，剖面圖中顯示出的7個等間距低阻異常，與其下部掩埋的7隻滲濾液匯集管道與總管的交匯點A、B、C、D、E、F、G一一對應。由於7個管道交匯點是由磚頭砌成的，滲漏液已通過磚縫向外向下滲透，污染了周圍的土壤。有的已向深部滲透，其中異常B、F兩點向深部浸透較重。
圖11.2.2 某垃圾填埋場高密度電阻率法檢測剖面圖
㈢ 土壤污染研究的主要內容重金屬污染來源識別方法有哪些
主要研究重金屬及有機化合物的污染。以生物毒性為研究機理。
識別方法有很多，根據濃度，形態，逆向分析其來源和污染機理
㈣ 地下水污染的方式及途徑
1.地下水污染的方式
地下水污染的方式可分為直接污染和間接污染。
直接污染的特點是，地下水中污染組分直接來源於污染源，污染組分在遷移過程中，其化學性質沒有任何改變。由於地下水污染組分與污染源組分的一致性，因此較易查明其污染來源及污染途徑，這是地下水污染的主要方式。在地表或地下以任何方式排放污染物時，均可發生此種方式的污染。
間接污染的特點是，地下水的污染組分在污染源中的含量並不高，或低於附近的地下水，或該污染組分在污染源里根本不存在，它是污水或固體廢物淋濾液在地下遷移過程中，經復雜的物理、化學及生物反應後的產物。例如:地下水硬度的升高多半以這種方式產生。
2.地下水污染的途徑
地下水污染途徑是復雜多樣的。有人以污染源的種類而分，諸如污水渠道和污水坑的滲漏、固體廢物堆的淋濾、化學液體的溢出、農業活動的污染、采礦活動的污染等，然而這種分類比較煩雜。實際上，按照水力學的特點分類更簡單。按此方法，地下水污染途徑可分為四類。
(1)間歇入滲型
間歇入滲型特點是，污染物通過大氣降水或灌溉水的淋濾，使固體廢物、表層土壤或地層中的有害或有毒組分，周期性地從污染源通過包氣帶滲入含水層。這種滲入多半是呈非飽和狀態的淋雨狀滲流形式，或者呈短時間的飽水狀態連續滲流形式。無論在其范圍或濃度上，均可能有季節性的變化。主要污染對象是潛水。
(2)連續入滲型
連續入滲型特點是污染物隨污水或污染溶液連續不斷地滲入含水層。最常見的是污水聚積地段(污水池、污水滲坑、污水快速滲濾場、污水管道等)的滲漏，以及被污染地表水體和污水渠的滲漏。其主要污染對象也多半是潛水。
(3)越流型
越流型特點是污染物通過層間弱透水層以越流的形式入滲到其他含水層。這種轉移通過天然途徑(水文地質天窗)、人為途徑(結構不合理的井管、破損的老井管等)或者人為開采引起的地下水動力條件的變化，而改變了水流方向，使污染水流通過大面積的弱透水層越流入滲到其他含水層。其污染來源可以是地下水環境本身的，也可以是外來的，它可能污染承壓水或潛水。研究這一類型污染的困難之處是查清越流具體地點及地質部位比較困難。
(4)徑流型
徑流型特點是污染物通過地下徑流的形式進入含水層，即通過廢水處理井、岩溶發育的巨大岩溶通道，或者通過廢液地下儲存層的隔離層的破裂帶進入其他含水層。海水入侵是海岸地區地下淡水超量開采而造成海水向陸地流動的地下徑流。此種污染的污染物可以是人為來源，也可以是天然來源，可污染潛水或承壓水。其污染范圍不很大，但其污染程度往往由於缺乏自然凈化作用而顯得十分嚴重。
㈤ 地下水污染現狀調查包括哪些內容
地下水污染現狀調查包括水文地質調查，環境水文地質問題調查，地下水污染源調查，地下水環境現狀監測和必要的勘探、試驗、測試等。
水文地質調查主要包括：
1、氣象、水文、土壤和植被狀況；
2、底層岩性、地質構造、地貌特徵與礦產資源；
3、包氣帶岩性、結構、厚度；
4、含水層的岩性、厚度、滲透系數和富水系統，隔水層岩性組成、厚度、滲透系數；
5、地下水類型、水動力特徵、地下水水位、水質、水量、水溫及地下水補給、徑流和排泄條件；
6、泉的成因類型；
7、地下水環境背景值或對照值。
【法律依據】
《中華人民共和國水污染防治法》
第二十二條 向水體排放污染物的企業事業單位和其他生產經營者，應當按照法律、行政法規和國務院環境保護主管部門的規定設置排污口。在江河、湖泊設置排污口的，還應當遵守國務院水行政主管部門的規定。第二十三條 實行排污許可管理的企業事業單位和其他生產經營者應當按照國家有關規定和監測規范，對所排放的水污染物自行監測，並保存原始監測記錄。重點排污單位還應當安裝水污染物排放自動監測設備，與環境保護主管部門的監控設備聯網，並保證監測設備正常運行。具體辦法由國務院環境保護主管部門規定。應當安裝水污染物排放自動監測設備的重點排污單位名錄，由設區的市級以上地方人民政府環境保護主管部門根據本行政區域的環境容量、重點水污染物排放總量控制指標的要求以及排污單位排放水污染物的種類、數量和濃度等因素，商同級有關部門確定。第二十四條 實行排污許可管理的企業事業單位和其他生產經營者應當對監測數據的真實性和准確性負責。環境保護主管部門發現重點排污單位的水污染物排放自動監測設備傳輸數據異常，應當及時進行調查。