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1 京津冀地區(qū)地下水環(huán)境污染現(xiàn)狀與存在問題
1.1 地下水環(huán)境質(zhì)量狀況不容樂觀，缺乏科學(xué)的風(fēng)險(xiǎn)管控與污染防治策略
京津冀地區(qū)地下水環(huán)境質(zhì)量狀況不容樂觀.根據(jù)“全國(guó)地下水基礎(chǔ)環(huán)境狀況調(diào)查評(píng)估”項(xiàng)目2013年的調(diào)查結(jié)果，京津冀地區(qū)有72%的淺層地下水受到污染，且深層地下水污染風(fēng)險(xiǎn)正在逐年加大，總體水質(zhì)呈逐年惡化趨勢(shì)(見圖 1).京津冀地區(qū)淺層地下水重金屬污染指標(biāo)以砷、鉛、鉻為主，污染比例為7.98%;淺層地下水揮發(fā)性有機(jī)物污染較為嚴(yán)重，污染比例為29.17%，主要污染指標(biāo)依次為1, 2-二氯丙烷、四氯化碳、苯、1, 2-二氯乙烷、苯乙烯等.統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，自2010年以來，京津冀地區(qū)地下水中三氮質(zhì)量濃度逐步升高，部分區(qū)域的地下水中甚至出現(xiàn)了致癌、致畸、致突變污染指標(biāo)[6].另據(jù)《2017年中國(guó)生態(tài)環(huán)境狀況公報(bào)》，2017年全國(guó)5 100個(gè)地下水監(jiān)測(cè)點(diǎn)中，水質(zhì)為較差級(jí)和極差級(jí)監(jiān)測(cè)點(diǎn)占66.6%，主要超標(biāo)指標(biāo)為總硬度、錳、鐵、溶解性總固體、三氮、硫酸鹽、氟化物、氯化物等，個(gè)別監(jiān)測(cè)點(diǎn)存在砷、六價(jià)鉻、鉛、汞等重(類)金屬超標(biāo)現(xiàn)象[7].目前對(duì)區(qū)域和行業(yè)污染源與地下水污染相關(guān)關(guān)系不明、成因不清，并且缺乏科學(xué)的污染風(fēng)險(xiǎn)管控和污染防治策略，因此亟需在頂層提出京津冀地區(qū)地下水污染防治技術(shù)框架、思路和戰(zhàn)略體系.
1.2 地下水污染源點(diǎn)多面廣，地下水污染監(jiān)測(cè)預(yù)警體系亟待完善
京津冀地區(qū)地下水污染源點(diǎn)多面廣，工業(yè)園區(qū)、填埋場(chǎng)、加油站、生活、農(nóng)業(yè)污染源均大量分布[2].據(jù)調(diào)查，區(qū)域內(nèi)分布有1.26×104個(gè)地下水污染源，涵蓋加油站、垃圾填埋場(chǎng)、危廢處置場(chǎng)、礦山開采區(qū)、高爾夫球場(chǎng)和再生水農(nóng)用區(qū)等多種污染源類型.加之地下水污染具有隱蔽性、復(fù)雜性和不可逆性等特點(diǎn)[8]，因此, 京津冀地區(qū)面臨的地下水污染風(fēng)險(xiǎn)和防控壓力十分巨大.然而長(zhǎng)期以來，由于對(duì)地下水污染防治的重要性和緊迫性認(rèn)識(shí)不足，部分地區(qū)地下水污染監(jiān)測(cè)網(wǎng)布設(shè)密度不夠，缺乏針對(duì)典型污染源的監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)，難以查清地下水污染現(xiàn)狀;地下水監(jiān)測(cè)層位不足，多針對(duì)淺層地下水進(jìn)行監(jiān)測(cè)，缺乏對(duì)地下水三維空間的立體分層監(jiān)測(cè);地下水環(huán)境監(jiān)測(cè)指標(biāo)不足，不能準(zhǔn)確的反映地下水污染問題;地下水監(jiān)測(cè)方法落后，未能實(shí)現(xiàn)多指標(biāo)在線監(jiān)測(cè)，很多地區(qū)仍采用人工檢測(cè)的方式進(jìn)行監(jiān)測(cè)[9-11].現(xiàn)有的監(jiān)測(cè)網(wǎng)布設(shè)密度、監(jiān)測(cè)層位、監(jiān)測(cè)指標(biāo)和監(jiān)測(cè)方法等均不能滿足京津冀地區(qū)的地下水環(huán)境監(jiān)控與預(yù)警需求，亟待構(gòu)建和完善京津冀地區(qū)地下水污染監(jiān)測(cè)預(yù)警體系，將區(qū)域地下水監(jiān)測(cè)網(wǎng)的監(jiān)測(cè)精度提升至1 :50 000.
1.3 地下水污染修復(fù)難度大，亟待開展技術(shù)集成創(chuàng)新與工程示范
京津冀地區(qū)典型污染場(chǎng)地水文地質(zhì)條件及污染狀況復(fù)雜，存在無機(jī)鹽、重金屬、有機(jī)污染物和病原菌的多組分復(fù)合污染問題，地下水修復(fù)技術(shù)選擇難度大，單一修復(fù)技術(shù)存在修復(fù)效率低、污染易反彈等問題[12-13].地下水污染防控與修復(fù)技術(shù)與裝備落后，國(guó)產(chǎn)化水平低，無法滿足京津冀地區(qū)地下水污染防治需要.亟需結(jié)合京津冀地區(qū)污染場(chǎng)地的污染特征、水文地質(zhì)條件和社會(huì)經(jīng)濟(jì)水平，開發(fā)及適應(yīng)性強(qiáng)的地下水污染強(qiáng)化修復(fù)與組合技術(shù).
1.4 地下水超采問題突出，迫切需要研發(fā)地下水安全回補(bǔ)技術(shù)
京津冀地區(qū)水資源匱乏，多年平均水資源量只有3.70×1010 m3，不足全國(guó)的1.3%，卻承載了全國(guó)約10%的人口.由于地表水資源嚴(yán)重不足，地下水已成為京津冀地區(qū)工農(nóng)業(yè)和生活用水的主要供水水源，占區(qū)域供水量的70%以上[8].地下水長(zhǎng)期大量開采導(dǎo)致京津冀地區(qū)地下水超采嚴(yán)重(見圖 2)，形成了世界上面積大的“華北平原-環(huán)渤海復(fù)合大漏斗”，誘發(fā)了嚴(yán)重的地面沉降、地表裂縫等地質(zhì)災(zāi)害[14].近20年來，京津冀地區(qū)已累計(jì)超采9.00×1010 m3，其中淺層地下水3.50×109 m3，超采面積達(dá)8.66×104 km2，超采造成部分區(qū)域的地下水水位差接近30 m，誘發(fā)了400多條地裂縫[15].南水北調(diào)和雨洪作為回補(bǔ)京津冀地區(qū)地下水的重要水源，對(duì)有效解決地區(qū)地下水資源短缺和超采問題意義重大，而目前地下水回補(bǔ)適宜區(qū)分布工藝技術(shù)、工程實(shí)施與風(fēng)險(xiǎn)防控尚處于探索階段，針對(duì)不同水源回補(bǔ)地下水后造成回補(bǔ)區(qū)水動(dòng)力場(chǎng)、水溫度場(chǎng)、水化學(xué)場(chǎng)變化而引起的二次污染問題、回灌堵塞問題以及相應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)管控措施尚未開展過系統(tǒng)的研究，缺乏地下水安全回補(bǔ)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和污染風(fēng)險(xiǎn)防控政策，因此亟需構(gòu)建適宜的地下水安全回補(bǔ)技術(shù)體系[16-17].
2 京津冀地區(qū)地下水環(huán)境管理技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀
2.1 京津冀地區(qū)地下水污染風(fēng)險(xiǎn)管控和污染防治策略已初步形成
自20世紀(jì)70年代以來，歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家在地下水污染防治方面相繼啟動(dòng)了地下水保護(hù)與污染防治行動(dòng)計(jì)劃，開展了大量系統(tǒng)的技術(shù)研究與工程應(yīng)用實(shí)踐，針對(duì)地下水污染控制與修復(fù)制定了一系列較為完善的技術(shù)規(guī)范、指南和標(biāo)準(zhǔn). 2006年，歐盟出臺(tái)了《歐盟地下水指令》，該文件是歐盟地下水環(huán)境管理和保護(hù)的綱領(lǐng)性文件，確立了歐盟地下水污染防治的框架和目標(biāo)，為了實(shí)現(xiàn)該目標(biāo)，歐盟各成員國(guó)制定了相應(yīng)的實(shí)施計(jì)劃和佳技術(shù)指南等.美國(guó)、加拿大和日本等國(guó)家針對(duì)地下水污染控制與修復(fù)制定了一系列較為完善的技術(shù)規(guī)范、指南和標(biāo)準(zhǔn)，用以指導(dǎo)地下水修復(fù)決策、修復(fù)目標(biāo)制定、修復(fù)技術(shù)實(shí)施、監(jiān)測(cè)及效果評(píng)價(jià)等行動(dòng).國(guó)外這些地下水污染控制與修復(fù)的指南和標(biāo)準(zhǔn)，為京津冀地區(qū)地下水修復(fù)頂層設(shè)計(jì)、綜合決策和修復(fù)技術(shù)實(shí)施、監(jiān)測(cè)等提供了科學(xué)指導(dǎo)和重要基礎(chǔ)[18-19].
近年來，我國(guó)對(duì)地下水污染防治工作高度重視，相繼出臺(tái)了《全國(guó)地下水污染防治規(guī)劃(2011—2020年》和《華北平原地下水污染防治工作方案》等地下水污染防治文件，提出了未來我國(guó)和華北平原地下水環(huán)境保護(hù)總體目標(biāo);同時(shí)，在國(guó)家“863”計(jì)劃、環(huán)保公益專項(xiàng)等項(xiàng)目支持下，針對(duì)典型工業(yè)園區(qū)、有機(jī)化學(xué)品泄漏場(chǎng)地、城市生活垃圾填埋場(chǎng)、高風(fēng)險(xiǎn)污染場(chǎng)地等地下水污染防治對(duì)象，開展地下水環(huán)境狀況調(diào)查、污染過程識(shí)別、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估等研究，初步建立了相關(guān)的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)、污染防控方法，為地下水污染防治技術(shù)方案和管理政策的制定提供了重要支撐[20-24]. 2014年以來，生態(tài)環(huán)境部(原環(huán)境保護(hù)部)陸續(xù)編制印發(fā)了《地下水環(huán)境狀況調(diào)查評(píng)價(jià)工作指南(試行)》《地下水污染模擬預(yù)測(cè)評(píng)估工作指南(試行)》《地下水健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估工作指南(試行)》《地下水污染防治區(qū)劃分工作指南(試行)》《地下水污染修復(fù)(防控)工作指南(試行)》《飲用水水源保護(hù)區(qū)劃分技術(shù)規(guī)范》《環(huán)境影響評(píng)價(jià)技術(shù)導(dǎo)則地下水環(huán)境》等標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，科學(xué)指導(dǎo)、推動(dòng)各地開展地下水污染調(diào)查評(píng)估、防治區(qū)劃分、規(guī)劃評(píng)估、污染修復(fù)等工作.已取得的地下水污染狀況調(diào)查、污染識(shí)別、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估成果，對(duì)構(gòu)建京津冀地區(qū)地下水污染防控關(guān)鍵技術(shù)及管理政策體系提供了良好的基礎(chǔ)[13, 25-26].
2.2 初步形成京津冀地區(qū)地下水污染監(jiān)測(cè)預(yù)警體系
自20世紀(jì)70年代以來，京津冀地區(qū)就已開展了地下水水位、水量和水質(zhì)監(jiān)測(cè).目前，河北省共有地下水監(jiān)測(cè)井752眼(承壓水井133眼)，其中, 5日觀測(cè)井603眼，逐日觀測(cè)井130眼，開采量觀測(cè)井130眼，水質(zhì)觀測(cè)井421眼.天津市共有地下水常規(guī)監(jiān)測(cè)井422眼，控制著第Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ組及第Ⅴ組以下各含水巖組地下水動(dòng)態(tài)，各監(jiān)測(cè)層組站網(wǎng)密度：第Ⅰ組183.84 km2/眼、第Ⅱ組79.47 km2/眼、第Ⅲ組161.08 km2/眼、第Ⅳ組195.41 km2/眼、第Ⅴ組及第Ⅴ組以下238.4 km2/眼.監(jiān)測(cè)項(xiàng)目主要包括水位埋深、開采量、水質(zhì)、水溫等.北京市針對(duì)地下水含水層建立監(jiān)測(cè)井822眼，針對(duì)工業(yè)開發(fā)區(qū)、垃圾填埋場(chǎng)等污染源建立監(jiān)測(cè)井360眼，總數(shù)達(dá)1 182眼，達(dá)到了1 :50 000的立體分層監(jiān)測(cè)精度[27].到2019年底，北京市將實(shí)現(xiàn)山區(qū)-平原全域覆蓋、巖溶-裂隙-第四系全覆蓋、無機(jī)-有機(jī)并重的監(jiān)測(cè)體系，為京津冀地區(qū)地下水監(jiān)測(cè)體系形成提供了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ).
在線監(jiān)測(cè)設(shè)備及技術(shù)的研發(fā)方面，美國(guó)、荷蘭等國(guó)家在20世紀(jì)90年代即已開始研發(fā)地下水在線監(jiān)測(cè)技術(shù)及設(shè)備，比較有代表性的包括荷蘭的Diver系列、美國(guó)的Level Troll系列及日本的KOSHIN-DL-N-Series系列等，實(shí)現(xiàn)了地下水?dāng)?shù)據(jù)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)[28].在國(guó)家重大科學(xué)儀器設(shè)備開發(fā)專項(xiàng)“地下水采樣與檢測(cè)一體化移動(dòng)式設(shè)備研發(fā)與應(yīng)用項(xiàng)目”(No.2013YQ060721)、環(huán)保公益科技專項(xiàng)“地下水污染監(jiān)控預(yù)警與事故應(yīng)急技術(shù)體系研究”(No.201409030)等項(xiàng)目支持下，我國(guó)針對(duì)地下水采樣與實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)技術(shù)和設(shè)備，研發(fā)了包含重金屬鉻、苯系物等20多種污染物的快速檢測(cè)一體化地下水無擾動(dòng)采樣設(shè)備，并構(gòu)建了適用于我國(guó)的地下水污染預(yù)警技術(shù)框架、應(yīng)急監(jiān)控管理的聯(lián)動(dòng)機(jī)制與響應(yīng)流程，以及突發(fā)污染事故的應(yīng)急管理技術(shù)[29-31].國(guó)內(nèi)外現(xiàn)有研發(fā)的在線監(jiān)測(cè)設(shè)備，可實(shí)現(xiàn)水位、水溫、電導(dǎo)率以及部分水化學(xué)指標(biāo)的在線讀取、存儲(chǔ)和分析.這些前期的基礎(chǔ)條件，均為京津冀地區(qū)的地下水污染監(jiān)測(cè)預(yù)警體系建設(shè)奠定了技術(shù)和理論基礎(chǔ).
2.3 京津冀地區(qū)地下水污染治理技術(shù)發(fā)展與應(yīng)用
從20世紀(jì)70年代開始，歐美發(fā)達(dá)國(guó)家在化工行業(yè)及填埋場(chǎng)污染地下水的修復(fù)材料、技術(shù)和裝備方面進(jìn)行了一系列的研究工作，積累了較多的成果[32-34].荷蘭政府在20世紀(jì)80年代就投入15×108美元進(jìn)行土壤修復(fù)技術(shù)的研究和工程應(yīng)用試驗(yàn);德國(guó)政府在1995年投資60×108余美元進(jìn)行污染土壤修復(fù)工程實(shí)施;美國(guó)通過超級(jí)基金制度從20世紀(jì)80年代初開始，至2009年已經(jīng)投入數(shù)百億美元開展土壤和地下水的修復(fù)工作.目前，西方發(fā)達(dá)國(guó)家在場(chǎng)地修復(fù)技術(shù)與裝備研發(fā)、工程應(yīng)用以及產(chǎn)業(yè)化方面日趨成熟，已成功應(yīng)用于不同污染狀態(tài)下的場(chǎng)地治理工程，形成了完備的監(jiān)管體系、政策法規(guī)、技術(shù)集成和材料裝備產(chǎn)業(yè)化綜合體系，為構(gòu)建京津冀地區(qū)典型場(chǎng)地地下水污染修復(fù)技術(shù)政策體系提供了借鑒[35].
在“九五”至“十二五”期間，我國(guó)已開展了典型化工場(chǎng)地及填埋場(chǎng)、加油站等地下水污染調(diào)查、修復(fù)和應(yīng)急處理的相關(guān)研究，積累了豐富的理論與技術(shù)成果，初步形成了典型行業(yè)與場(chǎng)地的地下水污染防治技術(shù)體系.在污染物空間刻畫方面，形成了系統(tǒng)的污染場(chǎng)地調(diào)查、識(shí)別和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估體系[36-37];在地下水污染擴(kuò)散阻斷方面，研制了立體防滲、抗腐蝕物理阻截材料，創(chuàng)建了物理化學(xué)和生物雙層可滲透反應(yīng)墻等修復(fù)技術(shù)[38];在污染場(chǎng)地地下水污染治理方面，針對(duì)地下水的有機(jī)污染、重金屬污染等突出問題，研制了雙層活性介質(zhì)材料、雙層過硫酸鹽緩釋材料等多種針對(duì)典型場(chǎng)地地下水中污染物降解的修復(fù)材料[39-42]，為發(fā)展和完善京津冀地區(qū)地下水污染場(chǎng)地的修復(fù)技術(shù)體系提供了重要技術(shù)基礎(chǔ).
在地下水污染治理技術(shù)的場(chǎng)地應(yīng)用方面，京津冀地區(qū)已針對(duì)化工行業(yè)污染區(qū)域內(nèi)的污染場(chǎng)地開展了大量地下水污染調(diào)查和修復(fù)工作.據(jù)統(tǒng)計(jì)，在京津冀地區(qū)已完成的化工污染場(chǎng)地調(diào)查項(xiàng)目有21個(gè)，已完成的場(chǎng)地修復(fù)工程項(xiàng)目有50余項(xiàng)，包括北京化工三廠土壤修復(fù)工程、北京紅獅涂料有限公司北廠區(qū)污染土壤處置工程、北京化工二廠土壤修復(fù)工程、北京煉焦化學(xué)廠南廠區(qū)土壤修復(fù)工程等.這些工程主要采用水泥窯焚燒固化處理、阻隔填埋處理、固廢填埋處理等修復(fù)技術(shù)對(duì)場(chǎng)地的污染土壤進(jìn)行處理和修復(fù)，修復(fù)后的場(chǎng)地土壤各項(xiàng)指標(biāo)經(jīng)檢測(cè)均符合居民土壤健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)建議值標(biāo)準(zhǔn)，為開展京津冀地區(qū)地下水污染防治工程示范提供了良好的經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ).
2.4 京津冀地區(qū)地下水安全回補(bǔ)技術(shù)體系研發(fā)狀況
圍繞地下水資源的可持續(xù)利用，國(guó)外尤其是澳大利亞、美國(guó)等在地下水回補(bǔ)關(guān)鍵技術(shù)、風(fēng)險(xiǎn)防范等方面開展了大量工作，建立了相關(guān)技術(shù)規(guī)程，為京津冀地區(qū)典型區(qū)域回補(bǔ)和風(fēng)險(xiǎn)管控實(shí)踐提供了技術(shù)借鑒.早在19世紀(jì)初，美國(guó)及歐洲一些國(guó)家開展了回補(bǔ)方面的基礎(chǔ)研究工作，至20世紀(jì)初，已經(jīng)開展一系列的地下水人工回灌工作，如美國(guó)的ASR系統(tǒng)、比利時(shí)的SAT系統(tǒng)等地下水回補(bǔ)工程至今仍運(yùn)行良好，很大程度上提高了地下含水層的補(bǔ)給水源，恢復(fù)了生態(tài)環(huán)境[43-45].
我國(guó)在京津冀地區(qū)也開展了一定的地下水回補(bǔ)試驗(yàn)研究工作.北京市曾多次開展不同入滲途徑的地下水人工調(diào)蓄的試驗(yàn)研究，先后建立了廖公莊均衡試驗(yàn)場(chǎng)、西黃村人工回灌試驗(yàn)站和雨洪利用示范工程等;南水北調(diào)水源進(jìn)京后，在潮白河地區(qū)開展了試驗(yàn)性回補(bǔ)，估算了河道的入滲強(qiáng)度和地下水環(huán)境影響范圍，評(píng)價(jià)了南水北調(diào)水源入滲對(duì)地下水水質(zhì)的影響，為京津冀地區(qū)地下水安全回補(bǔ)技術(shù)體系研發(fā)提供了重要經(jīng)驗(yàn).
3 京津冀地區(qū)地下水污染防治研究方向與目標(biāo)
京津冀地區(qū)污染場(chǎng)地地下水污染問題突出、風(fēng)險(xiǎn)大，嚴(yán)重威脅飲用水安全和人體健康，已成為城鎮(zhèn)化建設(shè)和京津冀協(xié)同發(fā)展過程中亟需解決的重大問題. “十三五”期間，亟需以改善京津冀地區(qū)地下水水質(zhì)、提升地下水污染防治技術(shù)與管理水平為總體目標(biāo)，以京津冀地區(qū)地下水污染防控與管理技術(shù)為出發(fā)點(diǎn)，按照“頂層設(shè)計(jì)-監(jiān)測(cè)與平臺(tái)支撐-行業(yè)示范-系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)防控-管理政策”的研究思路，形成適用于遏制京津冀地區(qū)地下水污染趨勢(shì)的污染風(fēng)險(xiǎn)管控、污染治理技術(shù)體系和綜合保障方案，為京津冀地區(qū)地下水污染防治工作提供系統(tǒng)的技術(shù)體系和管理支撐，綜合提高京津冀地區(qū)的地下水環(huán)境質(zhì)量管理水平和污染修復(fù)治理能力.
3.1 開展地下水污染特征識(shí)別與系統(tǒng)防治研究，完善京津冀地區(qū)地下水污染防治頂層設(shè)計(jì)
3.1.1 系統(tǒng)識(shí)別京津冀地區(qū)地下水污染特征
京津冀地區(qū)已經(jīng)開展過較多的地下水污染調(diào)查工作，但在污染區(qū)刻畫方面存在精度不高、邊界模糊、未考慮污染物遷移特性和驅(qū)動(dòng)機(jī)制等問題，需要綜合考慮水文地質(zhì)單元、地下水運(yùn)移特征、土地利用過程等多要素耦合關(guān)系，構(gòu)建地下水污染因素鏈與行業(yè)特征關(guān)鍵參數(shù)相耦合的京津冀地區(qū)地下水污染分類分區(qū)方法，科學(xué)劃分京津冀地區(qū)地下水污染分區(qū)和污染等級(jí)，系統(tǒng)識(shí)別京津冀地區(qū)地下水污染特征，明確京津冀地區(qū)地下水污染現(xiàn)狀與空間分布，這是明確地下水污染防治區(qū)域和行業(yè)的前提.
3.1.2 精準(zhǔn)判定京津冀地區(qū)地下水污染風(fēng)險(xiǎn)源
地下水污染風(fēng)險(xiǎn)源識(shí)別是地下水污染調(diào)查的主要任務(wù)，也是地下水污染防治規(guī)劃與地下水環(huán)境分級(jí)管理的基礎(chǔ).京津冀地區(qū)地下水污染源點(diǎn)多面廣，污染防治難度大，因此，建立基于京津冀地區(qū)地下水污染源分布特征的地下水污染風(fēng)險(xiǎn)源識(shí)別與強(qiáng)度評(píng)價(jià)技術(shù)方法，精準(zhǔn)識(shí)別京津冀地區(qū)地下水污染風(fēng)險(xiǎn)源并形成風(fēng)險(xiǎn)源防控清單，對(duì)京津冀地區(qū)地下水污染源的分類防控尤為重要.
3.1.3 科學(xué)辨識(shí)京津冀地區(qū)地下水污染過程及其主控因子
地下水污染過程是一個(gè)多來源、多路徑鏈接、多介質(zhì)組合、多因素影響、多時(shí)間重疊的復(fù)雜過程.不同種類的污染物與復(fù)雜環(huán)境因素的組合，極大地增加了地下水污染作用及其過程的復(fù)雜性和識(shí)別難度，造成了地下水污染防控方向不明、措施不力.因此，以區(qū)域地下水特征污染物為研究對(duì)象，通過數(shù)值模擬和野外試驗(yàn)等研究方法，識(shí)別京津冀地區(qū)地下水污染過程，分析污染源要素、地形因素、含水層因素等對(duì)污染物遷移轉(zhuǎn)化過程的影響程度，識(shí)別特征污染物地下水污染過程主控因子，探明地下水污染來源和驅(qū)動(dòng)機(jī)制，是正確優(yōu)選地下水污染防控對(duì)象、準(zhǔn)確切斷污染路徑和科學(xué)采取管控措施的關(guān)鍵.
3.1.4 建立京津冀地區(qū)行業(yè)地下水優(yōu)先控制污染物清單
京津冀地區(qū)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，行業(yè)如化工、冶煉、垃圾填埋場(chǎng)等排放的污染物種類繁多，然而針對(duì)京津冀地區(qū)的地下水優(yōu)先控制污染物的清單研究基本是一片空白.因此，結(jié)合該地區(qū)的具體特點(diǎn)(如產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、污染源分布、水文地質(zhì)條件等因素)，識(shí)別京津冀地區(qū)地下水特征污染物，分析特征污染物的毒性效應(yīng)和環(huán)境行為，建立基于環(huán)境和毒性綜合指標(biāo)的優(yōu)控污染物的篩選原則及多層次篩選模型，確定京津冀地區(qū)地下水優(yōu)先控制污染物清單，是有效開展京津冀地下水環(huán)境監(jiān)管和污染綜合防治的必要前提.
3.1.5 明確京津冀地區(qū)地下水污染風(fēng)險(xiǎn)區(qū)劃
京津冀地區(qū)地下水污染風(fēng)險(xiǎn)區(qū)劃工作的進(jìn)度仍遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于地下水環(huán)境質(zhì)量提升和科學(xué)管理決策的迫切需求，地下水污染風(fēng)險(xiǎn)水平和等級(jí)不清，嚴(yán)重影響京津冀地區(qū)地下水環(huán)境管理工作效率.因此，構(gòu)建京津冀地區(qū)地下水污染風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估體系，明確京津冀地區(qū)地下水污染風(fēng)險(xiǎn)區(qū)劃，將為京津冀地區(qū)地下水污染風(fēng)險(xiǎn)分級(jí)管控提供強(qiáng)有力的技術(shù)支撐.
3.1.6 形成京津冀地區(qū)地下水污染全過程防治技術(shù)體系與防控方案
盡管目前已經(jīng)在不同層面開展了有關(guān)京津冀地區(qū)地下水污染防治技術(shù)和方案的研究，但尚未形成系統(tǒng)完整的地下水污染防治技術(shù)方案，導(dǎo)致污染防治工作缺乏系統(tǒng)性和針對(duì)性.制訂京津冀地區(qū)地下水污染防治技術(shù)方案，形成京津冀地區(qū)地下水污染防控與修復(fù)技術(shù)優(yōu)化方案和指南，是提高京津冀地區(qū)地下水污染防治與管理水平的關(guān)鍵.
3.2 突破京津冀地區(qū)地下水污染識(shí)別與監(jiān)測(cè)技術(shù)，提升地下水環(huán)境監(jiān)控與預(yù)警能力
3.2.1 突破地下水污染識(shí)別與優(yōu)化監(jiān)測(cè)技術(shù)
突破京津冀地區(qū)地下水污染識(shí)別與優(yōu)化監(jiān)測(cè)技術(shù)，是提升地下水環(huán)境監(jiān)管能力的基礎(chǔ).目前，我國(guó)水利、國(guó)土和環(huán)保部門均在京津冀地區(qū)開展了地下水監(jiān)測(cè)網(wǎng)的建設(shè)工作，但不同業(yè)務(wù)主管部門、不同空間尺度的地下水環(huán)境監(jiān)測(cè)網(wǎng)、同一監(jiān)測(cè)網(wǎng)的不同類型監(jiān)測(cè)井之間缺乏協(xié)同與優(yōu)化，嚴(yán)重制約了京津冀地區(qū)地下水環(huán)境監(jiān)管能力提升，亟需研究不同空間尺度地下水污染識(shí)別與監(jiān)測(cè)井優(yōu)化方法，建立地下水污染識(shí)別與優(yōu)化監(jiān)測(cè)技術(shù)體系.
3.2.2 構(gòu)建不同尺度地下水污染監(jiān)測(cè)預(yù)警技術(shù)體系
創(chuàng)建地下水污染監(jiān)測(cè)預(yù)警技術(shù)體系，是提高地下水污染應(yīng)急和風(fēng)險(xiǎn)防范的重要手段.針對(duì)京津冀地區(qū)不同空間尺度的地下水系統(tǒng)污染指標(biāo)多樣、指標(biāo)閾值差異較大，污染物在包氣帶-含水層間的遷移轉(zhuǎn)化機(jī)制尚不明晰等問題，需開展京津冀地區(qū)不同空間尺度地下水系統(tǒng)污染監(jiān)測(cè)預(yù)警技術(shù)體系研究，建立地下水污染監(jiān)測(cè)預(yù)警綜合指標(biāo)體系，確定地下水系統(tǒng)污染預(yù)警閾值，研發(fā)包氣帶-含水層污染遷移協(xié)同模擬技術(shù)，為地下水系統(tǒng)污染監(jiān)測(cè)、風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警和污染防控與強(qiáng)化修復(fù)提供關(guān)鍵指標(biāo)、工藝參數(shù)和預(yù)警模型技術(shù)支撐.
3.2.3 突破分層連續(xù)采樣和多因子快速監(jiān)測(cè)設(shè)備與數(shù)據(jù)傳輸關(guān)鍵技術(shù)
針對(duì)地下水污染原位監(jiān)測(cè)技術(shù)方法落后、監(jiān)測(cè)指標(biāo)不科學(xué)、系統(tǒng)監(jiān)測(cè)網(wǎng)缺失的現(xiàn)狀，亟需研發(fā)地下水污染原位監(jiān)測(cè)技術(shù)、小型化便攜式地下水多層采樣設(shè)備和多因子在線監(jiān)測(cè)設(shè)備，構(gòu)建基于物聯(lián)網(wǎng)的多維度、多尺度地下水水位、水質(zhì)等污染相關(guān)數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)采集、遠(yuǎn)程傳輸技術(shù)體系，為京津冀地區(qū)地下水污染監(jiān)測(cè)網(wǎng)建設(shè)提供技術(shù)支撐和裝備保障.
3.2.4 建立地下水污染監(jiān)控預(yù)警與數(shù)字化技術(shù)平臺(tái)
搭建地下水污染監(jiān)測(cè)預(yù)警及數(shù)字化技術(shù)平臺(tái)，是地下水污染防控、飲用水安全保障科學(xué)決策和信息化管理的基礎(chǔ).受地下水污染關(guān)鍵指標(biāo)提取分析技術(shù)、地下水?dāng)?shù)據(jù)分析技術(shù)的制約，目前京津冀地區(qū)缺乏能業(yè)務(wù)化運(yùn)行并可復(fù)制、可推廣的地下水污染監(jiān)測(cè)預(yù)警及數(shù)字化、可視化平臺(tái)，亟需建立立體多維度地下水污染監(jiān)測(cè)與預(yù)警體系，形成模塊化、標(biāo)準(zhǔn)化監(jiān)測(cè)預(yù)警與數(shù)據(jù)信息處理平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)地下水污染監(jiān)測(cè)預(yù)警及數(shù)字化平臺(tái)業(yè)務(wù)化運(yùn)行，為地下水安全保障與信息化建設(shè)、決策管理提供技術(shù)支撐平臺(tái).
3.3 針對(duì)京津冀地區(qū)區(qū)域和行業(yè)，研發(fā)地下水污染源頭阻控與污染修復(fù)成套技術(shù)
3.3.1 研發(fā)場(chǎng)地尺度地下水污染準(zhǔn)確識(shí)別與快速診斷技術(shù)
京津冀地區(qū)的地下水污染場(chǎng)地存在污染監(jiān)測(cè)井布點(diǎn)不合理、監(jiān)測(cè)指標(biāo)不科學(xué)等問題，制約了地下水污染診斷的及時(shí)性與準(zhǔn)確性，因此需開展地下水污染過程、范圍及程度的識(shí)別研究，研發(fā)污染準(zhǔn)確識(shí)別與快速診斷技術(shù)，提升典型污染場(chǎng)地調(diào)查評(píng)估的科學(xué)性、可操作性和經(jīng)濟(jì)性.
3.3.2 突破地下水污染源頭控制與總量削減技術(shù)
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