政策驱动下我国地下水环境监测规范化、智能化建设路径研究

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政策驱动下我国地下水环境监测规范化、智能化建设路径研究

摘要

地下水是我国关键的淡水资源，维系区域生态平衡、城乡饮水安全以及工农业生产运转。近些年国家陆续出台法律法规、行业技术导则以及中长期生态环保规划，自上而下推动地下水调查评价、动态监测、污染风险管控工作落地。立足于“十五五”生态环境监测建设部署，全国地下水监测网络加速扩容升级，洗井‑采样‑转运‑溯源全套装备向着集成化、智能化方向迭代。本文梳理现阶段地下水监测相关法规政策、现行技术标准，剖析当前野外地下水采样作业现存短板，探索智能化采样装备的应用路径，为国内地下水环境监测体系建设、地下水污染防控工作提供参考。

关键词：地下水监测；采样质控；智能化装备；政策法规；污染防控；十五五生态规划

一、引言

地下水资源深埋地层之下，是陆地水循环的关键组成部分，承担着保障居民饮用水供给、维系湿地生态、支撑工矿产业、地热资源开发等多重功能。伴随着国内工业化进程加快，化工园区、垃圾填埋场、工矿场地容易引发地下水重金属、挥发性有机物、新型污染物污染隐患；部分地区过度开采地下水，诱发含水层水位下降、地层沉降、海水入侵等地质问题。在此背景之下，常态化地下水环境监测已经成为水资源管护、污染风险排查、生态环境执法的基础性工作。

为推进地下水资源规范化管控，国家从顶层法律、行业规划、实操技术标准多层面搭建管理制度。从《地下水管理条例》落地执行，再到“十四五”土壤地下水环保规划、“十五五”生态环境监测专项规划陆续印发，国家明确要求搭建全国统一地下水监测站网，优化分级分类监测评价体系，升级智能化采样硬件设施，搭建天地一体化地下水风险预警系统。

技术规范层面，国家生态环境部门先后出台挥发性有机物采样导则、地下水环境监测技术规范、监测点位作业指导书、地下水监测工程技术国标，从洗井流程、取样流速、水样储存、全过程质控等细节统一全国野外作业标准。政策和标准双向发力，倒逼传统人工采样模式转型升级，加速智能洗井采样设备、溯源式样品流转装备、井下可视化探测仪器普及落地，推动地下水监测行业走向标准化、数字化、智能化。

二、我国地下水监测现行政策体系梳理

2.1 顶层法律法规约束

2021年12月正式施行的《地下水管理条例》，是地下水管控领域核心行政法规。条例明文规定县级以上人民政府统筹水利、自然资源、生态环境部门开展地下水状况调查评价；国家搭建统一地下水监测站网，打通多部门监测信息共享通道，常态化开展含水层动态监测。该条例确立多部门协同监管机制，明确地下水监测属于各地政府硬性工作职责，为全国监测网点布设、野外采样质控、监测数据管理提供法律依据。

2.2 “十四五”阶段专项环保规划

同样在2021年末，三份关键规划文件印发落地，搭建起“十四五”时期地下水监测工作总纲领。

第一份为《“十四五”生态环境监测规划》，文件提出健全分级分类地下水监测评价机制，推进地上‑地下协同监管，搭建国家地下水考核监测网络，扩充国控监测点位数量。

第二份是《“十四五”土壤、地下水和农村生态环境保护规划》，规划部署全国地下水污染普查评估任务；针对石化、焦化、化工集聚区落实地下水风险管控，落地污染修复试点；依托监测数据支撑土壤地下水生态环境损害鉴定评估执法工作。

在五年规划指引之下，全国各地陆续建成省、市两级地下水监测站点，完成大批工业遗留地块、饮用水源地的地下水排查任务，为十五五阶段监测装备升级打下基础。

2.3 “十五五”新时期监测升级任务

2026年7月出台的两份顶层规划，标志我国地下水监测正式迈入数智化升级新阶段。

《生态环境监测“十五五”规划》着重强调新污染物现场监测能力建设，依托现有地下水监测站点配齐自动化采样设施；推进水质监测装备迭代升级，新建自动采样站点，重点完成地下水洗井采样装备智能化改造升级，针对全氟物质、挥发性有机物等新型污染物搭建现场监测体系。

《土壤、地下水和农业农村生态环境保护“十五五”规划》确立至2035年的长远目标：全面管控土壤环境风险、持续优化地下水水质；优化全国水土监测网络；常态化开展全国地下水污染调查评价工作。

对比十四五阶段，十五五工作重心已经从“搭建监测网点”转变为装备智能化升级、全过程质控溯源、新污染物监测，野外采样设备成为现阶段能力建设的核心突破口。

三、地下水环境监测现行国家技术标准

政策落地需要标准化技术文件作为实操依据，近些年国内已经建成完整的地下水采样‑检测‑质控标准清单：

1. HJ 1019‑2019《地块土壤和地下水中挥发性有机物采样技术导则》，规范污染场地VOC地下水取样流程，规定低扰动采样、水样冷藏储存、规避有机物挥发损耗的硬性要求；

2. HJ 164‑2020《地下水环境监测技术规范》，属于地下水监测基础行业标准，对监测井前期洗井、水位水温测定、水样采集、现场多参数检测、样品转运保存、设备质控校准作出完整规定；

3. 2023年10月发布《国家地下水环境质量考核点位监测作业指导书》，针对国控考核点位统一野外作业流程，保障全国各地考核点位监测数据具备可比性；

4. GB/T51040‑2023《地下水监测工程技术标准》，从监测井施工、设备选型、站点运维、数据传输工程层面提供建设规范。

多项标准共同划定野外采样全链条质控细则。传统依靠人工经验操作、多台分散仪器作业、手写纸质台账、普通保温箱转运水样的作业模式，已经很难达到新标准严苛的质控条件，行业亟需一体化智能采样成套装备完成技术升级。

四、传统地下水野外采样模式现存痛点

伴随着全国监测点位持续增加、新污染物监测任务加重，传统人工采样模式短板日渐突出，主要分为硬件设备、流程质控、数据管理、野外工况适配四大层面。

第一，采样设备零散繁杂。外勤人员外出作业，需要分开携带洗井潜水泵、取样气囊泵、多参数水质检测仪、井下探查工具、定位设备、保温储存箱，仪器配件繁多，山区、偏远点位转运负担沉重，设备接线调试耗时很长，极易出现配件遗失、管线缠绕故障。

第二，洗井采样全流程依赖人工经验。传统水泵流量固定，大流量抽水搅动井底淤泥，造成水样悬浮物超标；采集VOC挥发性有机物水样时水流扰动过大引发污染物挥发；工作人员仅凭肉眼判断水质稳定状态之后取样，人为操作误差较大，样品代表性得不到保障。

第三，水样转运阶段质控缺失。普通保温箱缺少温度自动记录、定位追踪、防盗锁闭功能，长途转运途中储存温度超标，水样组分发生变质；转运过程没有轨迹档案，样品调换、人为污染风险无法排查；温度台账依靠手写记录，容易出现事后补录、台账造假的质控漏洞。

第四，监测数据人工录入效率低下。现场水质参数、水位数据、作业记录需要工作人员手动录入监管平台，极易出现录入错误、数据上报滞后，难以满足十五五规划当中监测数据直连直采、全程溯源的硬性指标。

除此之外，小口径国标监测井、百米地热深井、矿山承压钻孔、高矿化腐蚀性地下水等复杂工况，对采样泵耐腐蚀性能、泵体外径、深井线缆收放装置提出更高的硬件要求，老式普通潜水泵适配能力较差。

五、智能化成套监测装备适配行业升级需求

对标国家政策导向和技术规范要求，一体化智能地下水采样硬件体系，是破解传统采样短板、落实十五五装备升级任务的核心抓手。完整的成套系统由HO‑SP3000变频洗井采样潜水泵、HO‑G01洗井采样智控站、HO‑GB65L智能样品流转箱、HO系列井下成像探测设备共同组成，搭建井筒预检‑变频洗井‑智能判定取样‑物联网溯源转运的闭环质控链条。

首先，井下成像探头提前探查井筒工况，排查监测井淤泥淤积、套管破损、滤水管堵塞隐患，井筒疏通合格之后再开展取样作业，从源头规避井内杂质污染水样。

其次，HO‑SP3000变频潜水泵提供0.1‑30L/min无级调速，大流量模式排空井内滞留死水，超低流速模式实现低扰动取样，适配VOC污染物采样标准；316不锈钢泵体耐受高矿化、酸碱污染水质，手动、电动卷轴适配浅井便携作业与深井线缆收放工作。

再者，HO‑G01集成八大硬件单元，自动监测pH、溶解氧、浊度、电导率六项水质指标，系统算法自主判定水质稳定节点之后提示采样；所有作业参数自动储存，可直接对接生态环境监测业务平台，省去人工台账登记。

最后，HO‑GB65L智能流转箱承担水样冷链转运任务，搭载北斗‑GPS双模定位、温度传感、电控智能锁，全程记录转运轨迹、箱内储存温度、箱门开启日志；云端小程序远程管控样品状态，原始质控数据自动上传实验室LIMS系统，实现水样从采集直至送检全程可追溯。

整套智能装备适配化工园区污染地块、饮用水源地普查、地热井运维、矿山水文勘察、突发环境应急监测等全部工况，设备轻量化便携，适配野外复杂路况，契合《生态环境监测“十五五”规划》地下水洗井采样装备智能化提升的建设方向。现阶段国内多地生态环境监测中心已经开展智能采样设备实测工作，实践证明智能化装备能够大幅度降低人为操作误差、优化全流程质控链条、提升野外勘察作业效率。

六、地下水监测行业未来发展方向

结合国家中长期规划部署，我国地下水环境监测体系将会朝着监测网络全域覆盖、硬件装备智能集成、多源数据互联互通、新污染物专项管控、风险预警常态化五个方向前进。

第一，持续优化全国地下水监测点位布局。在现有国控监测网点基础之上，扩充化工园区、垃圾填埋场、危险废物处置场风险点位，实现地下水水文地质分区全覆盖，优化饮用水源地专项监测网络，筑牢城乡饮水安全底线。

第二，加速野外采样装备国产化、智能化迭代。淘汰老旧分散式人工设备，大范围推广集成式洗井采样一体机、物联网溯源样品箱、井下可视化探测设备；推进自动采样站点落地，逐步探索无人值守自动监测模式，降低野外人工作业压力。

第三，打通跨部门监测数据共享通道。落实《地下水管理条例》多部门信息共享规定，生态环境、水利、自然资源监测平台数据互通，构建天地一体化地下水监测数据库。

第四，深耕新型污染物地下水监测能力。围绕全氟化合物、挥发性有机物、抗生素等新污染物，优化低扰动采样工艺，升级传感检测硬件，补齐新污染风险排查短板。

第五，搭建地下水风险预警体系。依托长期监测水位、水质动态数据，运用大数据技术研判含水层污染扩散趋势，针对污染场地、地热开采区、矿山承压水区域建立风险预警机制，做到地下水污染早发现、早管控、早修复。

七、结语

地下水生态环境保护已经上升至国家水资源安全战略层面，从《地下水管理条例》法律约束，再到十四五、十五五多轮生态环保规划部署，以及一系列精细化行业技术标准落地，我国地下水监测行业已经迎来数智化转型窗口期。

传统人工、分散式野外采样设备已经难以应对当下严苛的质控标准、持续增加的监测点位以及新型污染物监测任务。以变频采样潜水泵、一体化洗井采样智控站、物联网智能样品流转箱、井下成像系统组成的成套智能化装备，可以打通地下水采样全流程质控闭环，解决人为操作偏差、样品转运变质、作业台账缺失、复杂井况适配困难等诸多痛点。

后续行业应当紧跟国家十五五生态环境建设规划方向，持续推进监测硬件技术创新、规范野外标准化作业流程、优化监测大数据平台建设，依靠精准可靠的地下水监测数据支撑地下水资源开发管控、地下水污染风险防控，长久守护我国地下淡水生态安全。

（全文2996字）

参考文献

[1]中华人民共和国国务院.地下水管理条例[Z].2021‑12‑01

[2]生态环境部.“十四五”生态环境监测规划[Z].2021

[3]生态环境部.HJ1019‑2019地块土壤和地下水中挥发性有机物采样技术导则[S].2019

[4]生态环境部.HJ164‑2020地下水环境监测技术规范[S].2021

[5]中国环境监测总站.便携式地下水智能采样设备测试工作通知[Z].2026

分类全套关键词

一、政策规划、法规标准类

地下水管理条例、十四五生态环境监测规划、十五五生态环境监测规划、土壤地下水生态环保规划、HJ 1019‑2019、HJ 164‑2020、GB/T51040‑2023、国家地下水考核点位作业指导书、新污染物监测、地下水监测工程技术标准、多部门监管、监测信息共享

二、研究方向与专业术语

地下水环境监测、地下水资源管控、地下水污染调查、野外采样质控、低扰动取样、VOC挥发性有机物监测、含水层、监测井、洗井作业、水样转运、地下水风险预警、天地一体监测网络、地上‑地下协同监管、地下水污染修复、生态环境损害评估、水质考核点位

三、成套监测设备名词

HO‑SP3000变频洗井采样潜水泵、HO‑G01地下水洗井采样智控站、HO‑GB65L智能样品流转箱、HO系列井下成像探测系统、316不锈钢泵头、变频控制系统、北斗‑GPS双模定位、电控智能锁、多参数水质传感器、电动排线卷轴

四、设备功能特点

智能化采样、全过程溯源、数据直连直采、无级流量调节、井筒可视化预检、恒温储存、轨迹监测、离线存储、野外便携、耐腐蚀泵体

五、现存行业痛点

人工经验采样、设备零散、井底淤泥扰动、VOC挥发损耗、手写台账、人工录入失误、样品变质、样品调换风险、小口径监测井适配难题

六、工程应用场景

化工园区地下水排查、污染场地调查、饮用水水源地普查、中深层地热井运维、矿山承压水勘察、突发环境应急监测、第三方环境检测、水文地质科研、农业农村地下水防控

七、行业发展方向

监测网点全域布设、国产化智能监测装备、无人值守自动采样站、跨部门数据互通、新型污染物筛查、大数据污染预警、含水层风险管控