㈠ 地下水污染风险评价方法
1.3.2.1 地下水脆弱性与污染风险的概念
地下水脆弱性指由于自然条件变化或人类活动影响，地下水遭受破坏的趋向和可能性，它反映了地下水对自然和（或）人类活动影响的应付能力，地下水脆弱性一般分为固有脆弱性和特殊脆弱性。
地下水污染风险是指地下水受到污染的概率及污染预期损害程度的叠加。它表示含水层中地下水由于地表的直接活动造成污染的概率。这种污染是基于地下水的用途而制定的一系列标准而言。当污染指标超过该地下水用途所规定的指标时，视其为污染。合并地下水污染源灾害分级图和地下水固有脆弱性图来代替地下水污染的概率，用地下水价值图来代替地下水污染的预期损害性。因此，地下水污染风险性高是指高价值的地下水资源受到灾害性高的污染源的污染。
1.3.2.2 地下水脆弱性及污染风险影响因素
地下水系统是个开放系统，系统变化除了受到含水层系统和地下水流动系统的影响，还受到地表状况、大气、土壤、包气带等过程的影响。表1.1详细列出了可能影响地下水脆弱性各类影响因素。
地下水污染风险影响因素除了表1.1中所列，还包括污染源的各种特征，如污染源种类、排放方式、排放量、特征污染物类别和性质、排放规模以及防护措施等。
表1.1 地下水脆弱性影响因素表
1.3.2.3 地下水脆弱性评价方法
地下水脆弱性的研究程度较高，评价方法较为成熟，目前国内外已有的评价方法主要有迭置指数法、过程模拟法、统计方法、模糊数学方法以及各种方法的综合等，具体信息见表1.2。
迭置指数法是通过选取的评价参数的分指数进行叠加，形成一个反映脆弱性程度的综合指数，包括指标、权重、值域和分级。它又分为水文地质背景参数法（HCS）和参数系统法，后者又包括矩阵系统（MS）、标定系统（RS）和计点系统模型（PCSM）。
表1.2 地下水脆弱性评价的主要方法表
国外对地下水脆弱性评价采取的模型主要包括：DRASTIC（Aller et al.，1987）、GOD（Foster，1987）、SINTACS（Civita，1993）、ISIS（Civita and De Regibus，1995）、Legrand、SEEPAGE（Gogu，2000）等。针对岩溶含水层的脆弱性评价模型有 GLA 法（Holting et al.，1995）、EPIK（Doerfliger et al.，1997）、PI（Goldscheider，2005）等。
目前，DRASTIC模型应用最为广泛（表1.3）。它假设污染物由地表起经土壤层、包气带进入含水层，污染物随降雨入渗到地下水中，污染物随水流动。DRASTIC 模型由7个水文地质评价参数组成，分别为：含水层埋深（D）、净补给量（R）、含水层介质（A）、土壤介质（S）、地形坡度（T）、包气带介质的影响（I）及水力传导系数（C）。模型中每个指标都分成几个区段（对于连续变量）或几种主要介质类型（对于文字描述性指标），每个区段根据其在指标内的相对重要性赋予评分，评分范围为1～10分。每个指标根据其对脆弱性影响重要性赋予相应权重，最后脆弱性指数为7个指标的加权综合，记为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——指标值；
W——指标的权重。
该模型通过增减指标的改进模型应用于美国各地、加拿大、南非、欧共体的各地潜水和承压水脆弱性评价。从表1.4中可看出，许多学者多将土地利用类型指标纳入评价指标体系中，并取得了更加客观的评价结果。不同的土地利用类型对于污染物进入到含水层的影响作用是不同的，它可以改变污染物的种类、数量和污染物进入含水层路径的长度和途径。
表1.3DRASTIC模型及农药DRASTIC模型中各指标权重表
（据Aller et al.，1987）
表1.4 地下水污染风险定义的发展历程表
国内研究者根据不同地区自然属性特征和污染物特征提出了3～11个不等的指标，采用不同的方法对权重加以优化，然后借助GIS技术或模糊数学方法进行地下水脆弱性分区。
过程模拟法是在水分和污染物运移模型基础上，建立一个脆弱性评价数学公式，将各评价因子定量化后，得出区域脆弱性综合指数。过程模拟法研究地下水脆弱性，不仅可以告诉决策者哪里可能会发生污染，而且会表明为什么会发生污染，什么时间可能发生污染，从污染机理上研究了污染物对于地下水系统影响程度和过程。认识地下水的来源和运动是过程模拟法研究地下水本质脆弱性的重点，关注污染物的来源、运移和转化是特殊脆弱性的评价重点。
统计方法是通过对已有的地下水污染信息和资料进行数理统计分析，确定地下水脆弱评价因子并用分析方程表示出来，把已赋值的各评价因子放入方程中计算，然后根据其结果进行脆弱性分析。利用统计方法解决非点源的地下水脆弱性在近几年中研究很多，逻辑衰减和贝叶斯方法是最常用的方法。常用的模型包括逻辑回归分析、线性回归分析法、克里格方法、实证权重法。目前统计法不如迭置指数法和过程模拟法应用广泛。
总的来说，国内外对地下水污染风险评价采用的主要方法是基于地下水脆弱性评价，在其基础上，增加诸如土地利用状况、污染源分布、污染源危害分级、地下水社会经济价值、开采井的集水范围等相关指标。但总体上，缺乏系统的地下水污染风险评价方法与参数体系。地下水污染风险不仅没有一个公认的定义，而且地下水污染风险评价所涉及的评价内容和方法在不断地探索、深入，但远远没有完善，更没有形成规范性的技术体系。
1.3.2.4 地下水污染风险评价方法
最初脆弱性研究只关注地下水系统的固有脆弱性或者叫易污性，随着研究的深入，人们关注的焦点转向了地下水系统抵御污染源荷载的脆弱性，称为特殊脆弱性。特殊脆弱性对污染源荷载比较敏感，污染源的轻微变化就能导致系统的变化；特殊脆弱性一般表现为污染源荷载作用下系统所遭受损失的大小或程度；特殊脆弱性与人类活动关系密切，人类的各种排污活动增加了自然系统的特殊脆弱性，相反减排和环境保护措施则会减小对自然系统的扰动。目前，国内外学者关于脆弱性的研究主要集中在3个方面：系统固有脆弱性的研究、系统特殊脆弱性研究和区域灾害脆弱性研究。关于地下水污染风险国际上还没有形成统一的定义，其发展历程见表1.4。
针对地下水系统，污染源荷载是指点源、面源等各种污染源对地下水造成污染的可能性和危害后果的严重性，影响污染源荷载的主要因素有污染源的量、排放或泄漏位置、污染源的类型、毒性、开采井的位置、开采层位，以及污染物在土壤和地下水中的迁移转化特征等。污染源荷载的大小反映污染源对地下水造成污染的可能性大小。
存在的主要问题：地下水污染风险评价是近十年来才成为的一个正式的概念，而且至今没有一个公认的定义。地下水污染风险评价所涉及的评价内容在不断地探索、深入，但远远没有完善，更没有形成规范性的技术体系；而且地下水污染风险评价一般是建立在地下水脆弱性评价的基础上，这样所评价的地下水污染风险往往只是在空间层面上，而对于时间上的风险评价往往很少提及。
可见，地下水污染风险评价所涉及内容及技术体系的完善化、规范化及地下水污染风险在时间层面的评价是地下水污染风险评价可能的发展方向。
㈡ 地下水污染的探测方法
地下水的污染检测要比地表水复杂得多。若采取只从观测井中取样的常规采样分析方法，无法了解深部和外部的渗漏情况，在深度和广度上均有相当的局限性。必须配合相应的地下探测方法——环境地球物理方法。
该方法的基本原理均是通过检测渗滤液渗漏后地下发生的物性变化来进一步分析判断渗滤液的渗漏范围和污染程度。当地下水受到污染后，视电阻率或电导率发生变化，由检测到的异常特征来确定地下水污染的范围、污染通道及流向等。
受高浓度导电离子污染的地下水与未受污染的天然水电阻率差别较大，探测区分是比较容易的。对于微量金属，非金属污染或10-9级的有机物质污染地下水的探测并不那么容易，探测方法还比较有限，是许多学者正在研究的问题。但也有许多成功范例。主要决定于污染物质种类、浓度和地质条件。
对于有机污染物，一般采用探地雷达方法，土壤气体分析法、自然电场法和电阻率方法。
a.探地雷达是根据介质储存电荷能力不同（即介电常数不同）来区分污染物质。渗入地下水的石油或有机化学物质，有时含量很少，但漂浮在地下水的上层，对探地雷达有较好的界面反应。当导电率低于10 mS/m，使用探地雷达效果最好。如果是粘土层，则比较不利。
b.挥发性土壤气体探测法（VOC3）：石油和三氯乙烯、四氯化碳等都属于挥发性气体，在地温、细菌或与其他地下水中物质作用下，进行转化，或直接挥发成气体，由土壤孔隙或地下裂隙向地表运移。用取样器提取土壤气体样品，然后用气相色谱分析仪测量气体。其优点是可同时分析多种气体，或使用特制的便携式探测仪，直接探测这类气体。但往往一种仪器只能探测一种气体，优点是快速，可以在现场了解污染分布范围。探地雷达可以确定污染物的地下深度，而VOC3方法只能提供平面分布范围。在条件有利的情况下，可以给出污染物的浓度。图11.2.1是潜水面下三氯乙烯和油污染的VOC3方法探测结果的平面分布图。
图11.2.1 VOC3法探测潜水面下三氯乙烯
c.电阻率方法：相当多的有机污染物和部分无机污染物是不导电的，如石油中的烃类物质都是不导电的，如用电阻率方法探测就有一定难度，而瑞森（Renson）等在1997年用由直流（DC）电阻率方法派生出的偏移测量方法成功地探测石油烃类物质污染。对于这类不溶于水的污染物（油、四氯化碳等氯化物）在有利的地质条件下，使用激发极化法也能取得有效的成果。
对于地下水中无机污染物质，如金属与氯离子等，由于它们的导电性能好，浓度越高导电性越好，越有利于利用电阻率方法进行探测。
图11.2.2为某垃圾填埋场高密度电阻率检测的实例剖面，它就像一张医用CT片一样，清晰地表现出剖面地下深部的渗滤液渗漏状况。经现场对照核实，剖面图中显示出的7个等间距低阻异常，与其下部掩埋的7只渗滤液汇集管道与总管的交汇点A、B、C、D、E、F、G一一对应。由于7个管道交汇点是由砖头砌成的，渗漏液已通过砖缝向外向下渗透，污染了周围的土壤。有的已向深部渗透，其中异常B、F两点向深部浸透较重。
图11.2.2 某垃圾填埋场高密度电阻率法检测剖面图
㈢ 土壤污染研究的主要内容重金属污染来源识别方法有哪些
主要研究重金属及有机化合物的污染。以生物毒性为研究机理。
识别方法有很多，根据浓度，形态，逆向分析其来源和污染机理
㈣ 地下水污染的方式及途径
1.地下水污染的方式
地下水污染的方式可分为直接污染和间接污染。
直接污染的特点是，地下水中污染组分直接来源于污染源，污染组分在迁移过程中，其化学性质没有任何改变。由于地下水污染组分与污染源组分的一致性，因此较易查明其污染来源及污染途径，这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时，均可发生此种方式的污染。
间接污染的特点是，地下水的污染组分在污染源中的含量并不高，或低于附近的地下水，或该污染组分在污染源里根本不存在，它是污水或固体废物淋滤液在地下迁移过程中，经复杂的物理、化学及生物反应后的产物。例如:地下水硬度的升高多半以这种方式产生。
2.地下水污染的途径
地下水污染途径是复杂多样的。有人以污染源的种类而分，诸如污水渠道和污水坑的渗漏、固体废物堆的淋滤、化学液体的溢出、农业活动的污染、采矿活动的污染等，然而这种分类比较烦杂。实际上，按照水力学的特点分类更简单。按此方法，地下水污染途径可分为四类。
(1)间歇入渗型
间歇入渗型特点是，污染物通过大气降水或灌溉水的淋滤，使固体废物、表层土壤或地层中的有害或有毒组分，周期性地从污染源通过包气带渗入含水层。这种渗入多半是呈非饱和状态的淋雨状渗流形式，或者呈短时间的饱水状态连续渗流形式。无论在其范围或浓度上，均可能有季节性的变化。主要污染对象是潜水。
(2)连续入渗型
连续入渗型特点是污染物随污水或污染溶液连续不断地渗入含水层。最常见的是污水聚积地段(污水池、污水渗坑、污水快速渗滤场、污水管道等)的渗漏，以及被污染地表水体和污水渠的渗漏。其主要污染对象也多半是潜水。
(3)越流型
越流型特点是污染物通过层间弱透水层以越流的形式入渗到其他含水层。这种转移通过天然途径(水文地质天窗)、人为途径(结构不合理的井管、破损的老井管等)或者人为开采引起的地下水动力条件的变化，而改变了水流方向，使污染水流通过大面积的弱透水层越流入渗到其他含水层。其污染来源可以是地下水环境本身的，也可以是外来的，它可能污染承压水或潜水。研究这一类型污染的困难之处是查清越流具体地点及地质部位比较困难。
(4)径流型
径流型特点是污染物通过地下径流的形式进入含水层，即通过废水处理井、岩溶发育的巨大岩溶通道，或者通过废液地下储存层的隔离层的破裂带进入其他含水层。海水入侵是海岸地区地下淡水超量开采而造成海水向陆地流动的地下径流。此种污染的污染物可以是人为来源，也可以是天然来源，可污染潜水或承压水。其污染范围不很大，但其污染程度往往由于缺乏自然净化作用而显得十分严重。
㈤ 地下水污染现状调查包括哪些内容
地下水污染现状调查包括水文地质调查，环境水文地质问题调查，地下水污染源调查，地下水环境现状监测和必要的勘探、试验、测试等。
水文地质调查主要包括：
1、气象、水文、土壤和植被状况；
2、底层岩性、地质构造、地貌特征与矿产资源；
3、包气带岩性、结构、厚度；
4、含水层的岩性、厚度、渗透系数和富水系统，隔水层岩性组成、厚度、渗透系数；
5、地下水类型、水动力特征、地下水水位、水质、水量、水温及地下水补给、径流和排泄条件；
6、泉的成因类型；
7、地下水环境背景值或对照值。
【法律依据】
《中华人民共和国水污染防治法》
第二十二条 向水体排放污染物的企业事业单位和其他生产经营者，应当按照法律、行政法规和国务院环境保护主管部门的规定设置排污口。在江河、湖泊设置排污口的，还应当遵守国务院水行政主管部门的规定。第二十三条 实行排污许可管理的企业事业单位和其他生产经营者应当按照国家有关规定和监测规范，对所排放的水污染物自行监测，并保存原始监测记录。重点排污单位还应当安装水污染物排放自动监测设备，与环境保护主管部门的监控设备联网，并保证监测设备正常运行。具体办法由国务院环境保护主管部门规定。应当安装水污染物排放自动监测设备的重点排污单位名录，由设区的市级以上地方人民政府环境保护主管部门根据本行政区域的环境容量、重点水污染物排放总量控制指标的要求以及排污单位排放水污染物的种类、数量和浓度等因素，商同级有关部门确定。第二十四条 实行排污许可管理的企业事业单位和其他生产经营者应当对监测数据的真实性和准确性负责。环境保护主管部门发现重点排污单位的水污染物排放自动监测设备传输数据异常，应当及时进行调查。