1.1.6　地下水监测

1.1.6.1　地下水动态监测

地下水动态监测系统（图1.23）依托“中国移动”通信集团公司的GPRS网络，工作人员可以在监测中心查看地下水的水位、温度、电导率的数据。监测中心的监测管理软件能够实现数据的远程采集、远程监测，监测的所有数据进入数据库，生成各种报表和曲线。地下水动态监测系统由四部分组成：监测中心、通信网络、微功耗测控终端、水位监测记录仪。

地下水动态研究，必须建立在水文地质长期观测的基础上。通过地下水动态观测，查明地下水动态的形成规律，研究地下水均衡及预测地下水动态变化趋势等，从而为利用或调节地下水动态，提供科学依据。地下水的长期观测工作对于了解地下水的形成和变化规律、获取水文地质参数，对地下水资源准确评价和预测，及为地下水资源的合理开发利用和科学管理提供依据，均具有十分重要的意义。

根据《1：250000区域水文地质调查技术要求》（DD 2004—01），地下水动态监测的要求和内容如下。

1.监测的目的和任务

（1）监测地下水水位、水量、水温和水质的变化规律及发展趋势。

（2）分析地下水动态变化的影响因素，确定地下水动态类型。

（3）研究与地下水有关的环境地质问题。

（4）为研究某些专门问题提供基础资料。

（5）优化或完善区域地下水动态监测网。

2.监测网布置的基本要求

（1）地下水动态监测网的布置应能控制区域地下水动态变化规律。

（2）观测点应沿地下水区域径流方向布置，选择有代表性的监测孔安装自动监测仪。

（3）为调查地下水与地表水的水力联系，观测孔应垂直地表水体的岸边布置。

（4）为调查垂直方向各含水层（组）间的水力联系，应设置分层观测孔组。

（5）为调查咸水与淡水分界面的动态特征（包括海水入侵），观测线应垂直分界面布置，在分界面附近应加密观测点。

（6）对大型集中开采地段，宜通过降落漏斗中心布设相互垂直的两条观测线，最远观测点应在降落漏斗之外。

（7）为了满足数值法模拟的要求，观测孔的布置应保证对计算参数区的控制。

（8）为获取地下水水量计算所需要的水文地质参数，宜依据工作区水文地质条件布设。

（9）泉水应按不同类型、不同含水层（组）及流量大小（一般选择流量不小于1L/s的大泉）分别设置观测点。

（10）对主要地表水体应设置观测点，以了解地表水与地下水的相互转化关系。

（11）观测孔的深度必须达到所要观测的含水层内，并保证任何时间都能观测到水位；观测孔管径一般不应小于108mm，保证取到具代表性水样；每个观测点的地理坐标及孔口地面高程应实测。

（12）环境地质监测资料应以收集为主，在环境地质问题严重地区，应新建或利用已建立的设施进行与地下水动态相应的环境地质监测。

（13）地下水动态监测时间，应从调查工作开始延续至最终报告审查通过为止。监测延续时间应超过一个水文年。

（14）项目结束后，宜将代表性的地下水观测孔（点）移交给有关部门进行长期观测。

3.监测的内容及技术要求

地下水动态监测内容主要包括地下水水位、水量、水质、水温、环境地质问题以及气象要素的观测；当研究地表水体与地下水关系时，还应包括地表水体的水位、流量、水质的观测。

（1）地下水水位观测必须测量其静水位，水位测量精确到厘米。一般每10天（每月10日、20日、月末）观测一次，对有特殊意义的观测孔，按需要加密观测。若观测井为长年开采井，可测量动水位，每月必须有一次静水位观测数据。

（2）地下水水量监测包括观测泉水流量、自流井流量和地下水开采量。泉水与自流井流量观测频率与地下水位观测同步。流量观测宜采用容积法或堰测法。采用堰测法时，堰口水头高度（h）测量必须精确到毫米。地下水开采量的观测，宜安装水表定期记录开采的水量；未安装水表的开采井，应建立开采时间及开采量的技术档案，并每月实测一次流量，保证取得较准确的开采量数据。

（3）地下水水温观测可每月进行一次，并与水位、流量同步观测，水温测量的误差要求小于0.5℃，同时观测气温。根据地下水位埋深和环境温度的变化，采用合适的测量工具，以保证观测数据的精度。

（4）地下水水质监测频率宜为每年两次，应在丰水期、枯水期各采样一次，初次采样须做全分析，以后可做简分析。

（5）地表水体的观测内容包括水位、流量、水温、水质。地表水体的观测频率应和与其有水力联系的地下水观测同步。若河流设有可以利用的水文站时，应收集该水文站的有关水文气象资料。

（6）区域地下水动态长期监测孔宜安装水位水温自动记录仪器。

（7）环境地质监测。环境地质监测包括与地下水有关的水环境问题、地质环境问题和生态环境问题，应根据水文地质条件和存在的主要环境地质问题及其严重程度，新建或利用已建立的设施进行与地下水动态相应的环境地质监测。

4.地下水动态监测的资料与成果

地下水动态监测的资料与成果应包括以下内容：①地下水动态观测点分布图；②地下水动态观测点档案卡片；③地下水动态观测野外记录表；④地下水动态观测年报表；⑤地表水观测年报表；⑥地下水动态曲线图；⑦地下水等水位线图；⑧地下水水位埋深图；⑨地下水水位变幅图；⑩地下水动态剖面图；瑏瑡环境地质问题与地下水动态分析图表；瑏瑢地下水动态监测报告。

1.1.6.2　地下水样的采集

1.采样的频次和采样的时间

采样要依据不同的水文地质条件和地下水监测井使用功能，结合当地污染源、污染物排放实际情况，力求以最低的采样频次，取得最有时间代表性的样品，达到全面反映区域地下水质状况、污染原因和规律的目的。此外为反映地表水与地下水的水力联系，地下水采样频次与时间尽可能与地表水相一致。具体要求如下：

（1）背景值监测井和区域性控制的孔隙承压水井每年枯水期采样一次。

（2）污染控制监测井逢单月采样一次，全年六次。

（3）作为生活饮用水集中供水的地下水监测井，每月采样一次。

（4）污染控制监测井的某一监测项目如果连续两年均低于控制标准值的1/5，且在监测井附近确实无新增污染源，而现有污染源排污量未增的情况下，该项目可每年在枯水期采样一次进行监测。一旦监测结果大于控制标准值的1/5，或在监测井附近有新的污染源或现有污染源新增排污量时，即恢复正常采样频次。

（5）同一水文地质单元的监测井采样时间尽量相对集中，日期跨度不宜过大。

（6）遇到特殊的情况或发生污染事故，可能影响地下水水质时，应随时增加采样频次。

2.采样工作

（1）采样前的准备工作。应确定专人负责，由采样负责人负责制订采样计划并组织实施。采样负责人应了解监测任务的目的和要求，并了解采样监测井周围的情况，熟悉地下水采样方法、采样容器的洗涤和样品保存技术。

采样计划应包括：采样目的、监测井位、监测项目、采样数量、采样时间和路线、采样人员及分工、采样质量保证措施、采样器材和交通工具、需要现场监测的项目、安全保证等。

采样器材主要是指采样器和水样容器。地下水水质采样器分为自动式和人工式两类，自动式用电动泵进行采样，人工式可分活塞式与隔膜式。地下水水质采样器应能在监测井中准确定位，并能取到足够量的代表性水样；采样器的材质和结构应符合“水质采样器技术要求”中的规定。所选择的水样容器不能引起地下水新的沾污，容器壁不应吸收或吸附某些待测组分，不应与待测组分发生反应；容器能严密封口，且易于开启；容易清洗，并可反复使用。

现场监测仪器：主要是能对水位、水量、水温、pH值、电导率、浑浊度、色、臭和味等项目实施现场监测，应事先在实验室内准备好所需的仪器设备，安全运输到现场，并在使用前进行检查，确保性能正常。

（2）采样技术：

1）地下水水质监测通常采集瞬时水样。

2）对需测水位的井水，在采样前应先测定地下水位。

3）从井中采集水样，必须在充分抽汲后进行，抽汲水量不得少于井内水体积的2倍，采样深度应在地下水水面0.5m以下，以保证水样能代表地下水水质。

4）对封闭的生产井可在抽水时从泵房出水管放水阀处采样，采样前应将抽水管中存水放净。

5）对于自喷的泉水，可在涌口处出水水流的中心采样。采集不自喷泉水时，将停滞在抽水管的水汲出，新水更替之后，再进行采样。

6）采样前，除五日生化需氧量、有机物和细菌类监测项目外，先用采样水荡洗采样器和水样容器2～3次。

7）测定溶解氧、五日生化需氧量和挥发性、半挥发性有机污染物项目的水样，采样时水样必须注满容器，上部不留空隙。但对准备冷冻保存的样品则不能注满容器，否则冷冻之后，因水样体积膨胀使容器破裂。测定溶解氧的水样采集后应在现场固定，盖好瓶塞后需用水封口。

8）测定五日生化需氧量、硫化物、石油类、重金属、细菌类、放射性等项目的水样应分别单独采样。

9）各监测项目所需水样的采集量可参见本书附录4。附录4中的采样量已考虑重复分析和质量控制的需要，并留有余地。

10）在水样采入或装入容器后，立即按本书附录4的要求加入保存剂。

11）采集水样后，立即将水样容器瓶盖紧、密封，贴好标签，标签设计可以根据各站具体情况，一般应包括监测井号、采样日期和时间、监测项目、采样人等。

12）用墨水笔在现场填写《地下水采样记录表》，字迹应端正、清晰，各栏内容填写齐全。

13）采样结束前，应核对采样计划、采样记录与水样，如有错误或漏采，应立即重采或补采。

（3）采样记录。地下水采样记录包括采样现场描述和现场测定项目记录两部分，各省可按统一的格式设计全省统一的采样记录表。每个采样人员应认真填写《地下水采样记录表》。

3.地下水的监测项目

（1）常规监测项目。常规监测的项目见表1.25。

（2）特殊项目选测方法：

1）生活饮用水。可根据GB 5749—2006《生活饮用水卫生标准》（见本书附录2）和卫生部《生活饮用水水质卫生规范》（2001年）中规定的项目选取。

2）工业用水。用作冷却、冲洗和锅炉用水的地下水，可增测侵蚀性二氧化碳、磷酸盐、硅酸盐等项目。

3）城郊、农村地下水。当考虑施用化肥和农药的影响时，可增加有机磷、有机氯农药及凯氏氮等项目。当地下水用作农田灌溉时，可按GB 5084—92《农田灌溉水质标准》（见本书附录3）中规定，选取全盐量等项目。

4）北方盐碱区和沿海受潮汐影响的地区。可增加电导率、溴化物和碘化物等监测项目。5）矿泉水。应增加水量、硒、锶、偏硅酸等反映矿泉水质量和特征的特种监测项目。6）水源性地方病流行地区。应增加地方病成因物质监测项目，例如：在地甲病区，应增测碘化物；在大骨节病、克山病区，应增测硒、钼等监测项目；在肝癌、食道癌高发病区，应增测亚硝胺以及其他有关有机物、微量元素和重金属含量。

7）地下水受污染地区。应根据污染物的种类和浓度，适当增加或减少有关监测项目，如放射性污染区应增测总α放射性及总β放射性监测项目；对有机物污染地区，应根据有关标准增测相关有机污染物监测项目；对人为排放热量的热污染源影响区域，可增加溶解氧、水温等监测项目。

在区域水位下降漏斗中心地区、重要水源地、缺水地区的易疏干开采地段，应增测水位。

1.1.6.3　现场的监测技术

凡能在现场测定的项目，均应在现场测定。为了便于化验资料的分析对比，每批样品的采样和分析要争取在最短的时间内完成，尽量做到当天采样当天分析；对pH值、CO2等易变化的物质最好在现场测定。当天不能分析的样品要放在冰箱内妥善保存。

（1）现场监测项目。包括水位、水量、水温、pH值、电导率、浑浊度、色、臭和味、肉眼可见物等指标，同时还应测定气温、描述天气状况和近期降水情况。

（2）现场监测方法如下：

1）水位。水位监测每年2次，丰水期、枯水期各1次；与地下水有水力联系的地表水体的水位监测，应与地下水水位监测同步进行。同一水文地质单元的水位监测井，监测日期及时间尽可能一致。有条件的地区，可采用自记水位仪、电测水位仪或地下水多参数自动监测仪进行水位监测。每次测水位时，应记录监测井是否曾抽过水，以及是否受到附近的井的抽水影响。

2）水量。生产井水量监测可采用水表法或流量计法；自流水井和泉水水量监测可采用堰测法或流速仪法；当采用堰测法或孔板流量计进行水量监测时，固定标尺读数应精确到毫米。水量监测结果（m3/s）记至小数点后两位。

3）水温。主要方法包括：①对下列地区应进行地下水温度监测：地表水与地下水联系密切地区；进行回灌地区；具有热污染及热异常地区；②有条件的地区，可采用自动测温仪测量水温，自动测温仪探头位置应放在最低水位以下3m处；③手工法测水温时，深水水温用电阻温度计或颠倒温度计测量，水温计应放置在地下水面以下1m处（对泉水、自流井或正在开采的生产井可将水温计放置在出水水流中心处，并全部浸入水中），静置10min后读数；④连续监测两次，连续两次测值之差不大于0.4℃时，将两次测量数值及其均值记入《地下水采样记录表》内；⑤同一监测点应采用同一个温度计进行测量；⑥水温监测每年1次，可与枯水期水位监测同步进行；⑦监测水温的同时应监测气温；⑧水温监测结果（℃）记至小数点后一位。

4）pH值。用测量精度高于0.1的pH计测定，测定前按说明书要求认真冲洗电极并用两种标准溶液校准pH计。

5）电导率。用误差不超过1%的电导率仪测定，报出校准到25℃时的电导率。

6）浑浊度。用目视比浊法或浊度计法测量。

7）颜色。黄色色调的地下水色度采用铂－钴标准比色法监测；非黄色色调地下水，可用相同的比色管，分取等体积的水样和去离子水比较，进行文字定性描述。

8）臭和味。要求测试人员应不吸烟，未食刺激性食物，无感冒、鼻塞症状。需测定原水样的臭和味、原水煮沸后的臭和味等两个项目。