我国地下水污染调查建立全流程现代化取样分析技术体系

摘要：开发研制系列取样器和高效现场调查技术及离线萃取技术，解决了痕量组分采集难题；利用 高分辨率遥感资料辨识污染源，构建了有机分析实验室及网络远程质量监控体系，全面提升了我国地下水污染调查评价技术水平。

1.项目概况

2005—2016年，中国地质科学院水文地质 环境地质研究所依托地质矿产调查评价专项， 承担了 “全国首轮地下水污染调查评价”项目，旨在完成我国主要地区的地下水污染调查，全 面掌握我国地下水污染状况，为地下水污染防 治提供依据。

2.成果简介

我国区域地下水污染调查已完成调查面积 310万km²,采集、分析样品3万余组，基本掌握 了我国地下水污染现状。项目实施过程中，坚 持技术攻关和创新，建立了全流程现代化的调查、采样、分析监控技术体系，高质量地推进 了我国地下水污染调查评价工作。已获发明专 利2项，实用新型专利20余项。1项技术被科技 部南南合作技术手册收录，在联合国气候变化大会发布。

(1)调查取样技术开发与集成。自主研发 系列取样器，有效解决敏感性痕量组分采集与在线过滤技术难题，实现了无井软土层区地下 水样品快速采集（图1)。

自主研发与技术引进相结合，集成了水 土污染快速调查系统（图2)。其功能与特点为: ①可快速成孔，采集不同深度土壤、地表水和 不同埋藏条件的地下水样品；②现场快速刻画 污染晕、识别污染源；③快速测定地下水地表水流速流向及预定深度水温；④现场快速测定 岩土中24种金属元素含量；⑤原位测试8项土 壤气体物理化学指标；⑥现场测试44项水中物理、无机和有机组分。利用水土污染快速调查 系统，开展了典型污染区调查，取得了良好效 果。例如，在陕北某地区圈定了六价铬超标区 面积2000km²，并查明对地下水土壤造成严重有 机污染的某石化企业等。利用遥感资料解译土 地利用变化情况，分析污染源信息，探寻水质波谱特征差异，圈定华北平原存在污染地表水 体约3000 km²。

(2)构建了有机测试与质量控制体系。有 机分析实验室从无到有，建立准人机制，已建立21个有机分析实验室，实现批量分析有机样 品。通过地下水有机分析技术系统培训、能力验证比对考核和专家现场指导相结合，构建了 地下水分析测试质量远程监控技术体系。对承 担分析任务的33个实验室实现网络远程质量监 控，确保了不同时空样品分析质量的可对比性。自主研发现场固相萃取装置，以及与野外现场 取样器无缝连接的萃取装置（图3)。有效降低 了送样成本，解决了取送样周期的限制问题。

(3)不断探索新技术。开发POCIS被动式 采样原位富集技术，可提供短时间采样无法得到的浓度数据，从较长的时间尺度来掌握水质 的情况。改进了土壤砷形态分级提取技术，增 加了有机结合态砷的提取，更适合有机质含量 高的土样砷形态分级提取，对分析砷的迁移转化提供深层次信息。

3.成果意义

研发的系列创新技术，已在全国区域地下 水污染调查评价项目中推广应用，取得了良好效果。保障了地下水污染调查评价顺利实施， 提升了我国地下水污染调查评价技术水平。对 促进饮水安全、粮食安全及生态安全建设提供 了科学依据，具有重大的经济社会环境效益。(中国地质科学院水文地质环境地质 研究所孙继朝刘景涛供稿）