意大利地下水质量监测-欧盟水框架指示的执行

1、PAGE 2008年第1期 欧盟水框架指令下的意大利地下水质量监测 31欧盟水框架指令下的2008年第1期 欧盟水框架指令下的意大利地下水质量监测 31G. Onorati a,*, T. Di Meo a等（a Enviironmeental Proteectionn Agenncy off Camppania Regioon, Naaples, Itally）翻译：宋清；校校对：孙建平平【摘 要】 1999年年意大利国会会通过了有关所有水循环内容的法令，包括地下水监监测。依据水框架架指令（WFDD）的第八部部分，新的法法令考虑了欧欧盟的水框架架指令，指示建立监测网网络区域。整体上看，意意大

2、利法令的制定定方针符合WFD附件II和V中所列出的技技术指导方针针。根据新的的法规，国家家环境机构（AAPAT）收收集资料并对意大利地下下水的污染进进行了评价。【关键词】 地下水 意大利 监测 硝硝酸盐 污污染物质 WFD1 导言 Groundwater quality monitoring in Italy for the implementation of the EU water framework directive. Physics and Chemistry of the Earth 31 (2006) 10041014意大利85%以以上的饮用水水取自于含水层，因此此，保护地下下水

3、是至关重重要的。在最最近几年里，地方环境境机构收集了了大量的地下下水质量资料料用于分析水水化学状况：一年最少两两次对30000多个监测点进行采采样，可显示地下下水水体状态态的一组最小小的14个化学-物理参数按按照优先顺序序被确定。根据临界方法对水化学学数据进行了了分类，这些些方法都考虑虑了污染物和和自然物质的浓浓度。收集的的资料表明，硝酸盐（NO3-）是主要污染染物,部分多环芳烃(PAHHs)、重金属和有有机化合物显显示的浓度都超过了所容许的界限值。综述了意大利地下下水20033年分类。污染最最严重的水体体位于冲积平平原的高渗透透性部位。受污染较小的含水层沿着阿阿尔卑斯山脉脉和亚平宁山脉脉的碳

4、酸化区区域的山脉延延伸，其地区区人类活动稀稀少，大部分分地区受到了了保护。由于火山和和地质构造活活动，28.4%的地下下水监测点被被划分为“特殊类型”，作为热能矿产产资源进行开开发；此外，部分波河冲积含水层中含有特殊的的地下水（含有天然的铁、锰、砷物质）。一些些值得注意的的例子，即关于地下水监监测的意大利方法法，是翁布里亚管理理100多个测距点的的泉和水井实例；在威尼托区区绘制了不同同的水体深度图；在坎帕尼亚区确定了区域相关地下水水体的的化学状况，并建立了 Groundwater quality monitoring in Italy for the implementation of the

5、 EU water framework directive. Physics and Chemistry of the Earth 31 (2006) 10041014意大利地下水监监测有助于欧盟WFDD所贯彻的环环境保护方针针的执行。此此外，对于欧欧盟地下水指指令最终编制的讨讨论集中于以以下几个主要问题题： 地下水的等等级分类，显示了天然的不适宜物质质； 有害物质的的欧盟质量标标准； 监测点数据据的分区。2 前言在意大利，855%以上的饮饮用水是地下下水。由于人口密度度大、工业和农业分布布广泛，地下下水资源承受受着很大的压压力，而且很很多含水层的补给平平衡没有得到到重视。因此此，地下水保护和

6、和可持续利用是是国家环境优优先考虑的问题。在意大利，监测和管理活动是地方政政府的职责，利利用地方EPA（ARPA）的的技术组织来来研究这些问问题。依据由国家项目PRISSMAS（翁翁布里亚，22000）编编制的标准来建立立监测网络，建议逐步进行： 通过水文地地质-水文化学研究究发展一个相相应的学科基基础知识； 考虑到场地地的实用性和和人为压力，建立初初步的监测网网络； 配合实施地地区的法规选择化学学物质； 监测和化学学状态等级分分类的数据处处理；32 水文地质工程地质技术方法动态 2008年第1期 32 水文地质工程地质技术方法动态 2008年第1期3 立法机构构框架3.1 欧盟盟WFD200

7、0/600/欧共体指令建立了水水域的欧盟一一般方针的框架结构（欧洲议议会和理事会，2000）。为了保护护所有地下水水体处于良好的环环境状态，确确保污染大量量减少，并防防止更深层的的恶化，需要要监测地下水水。由WFD建立的的相关目标是是为了防止整整个地下水水水体状况的恶恶化，预防或限制制污染物质进进入地下水，维护、加强、恢恢复整个地下水水水体的采补平衡衡，以达到一一个良好的地地下水状况。此此外，依照对对于所保护地区规定的人类类耗水的标准准和目标，易受硝酸盐盐污染区和动动植物栖息地地保护区应将将得到保护。这个复杂的系统统需要一个健健全的地下水水水体知识。然而，普遍认为，总总体上一般的的会员国都没没

8、有足够了解解地下水方面面的知识。监测网络作作为支持进行行工作的主要技技术工具，其其密度和采样样频率可用于于评估地下水水水位，包括括在补给平衡衡中长短期的的变化，对在在未能达到良好的数量和和化学状况的的处于危险中中的地下水水水体进行特殊殊的调查。地下水水体体可分为两类类：良好的化化学和数量状况（地地图表示为绿色），不不良的化学和和数量状况（地地图表示为红色）。WWFD建议用用污染物质的的浓度和传导导率这两个特特征来说明其化学状况。附附件中列出的333个优先污染物质质，其中11个是优先有害污染染物质，在22020年前前必须逐渐地地淘汰。在表1中说明了良好好的化学状况况。对于河流盆地的的地下水水体体

9、，WFD要求三三个不同的监监测程序。还还需要一个监监测程序来补补充和确保河河流中地下水水的影响，并并确定自然或或人为污染物物的长期趋势势。基本的质质量参数包括括：氧、pHH值、传导率率、硝酸盐、铵铵及其相关污污染物质。两两个监测程序序之间的时间间间隔期间，应应进行监测以以评估地下水水水体的危险险化学状况和和确定人为引引起的污染物物浓度增加趋趋势。当需要要时应进行调调查监测以解解释不清楚的的污染现象。3.2 地下下水指令由于地下水的流流动性,尤其在评估估其状况时，WFD 第17部分要求一个地下水“子方针”用于实施特殊的措施来控制和防止地下水污染，达到一个良好的地下水化学状况。子方针制定了评估地下

10、水化学状况、鉴定和逆转地下水水体污染趋势的标准。地下水的化学成分因地区不同而有差异，并且缺乏用于建立质量标准的可用数据和学科知识（COM，2003），因此欧洲委员会采用分散处理步骤于2003年9月，对于一个地下水指令提出了它的建议。依据此建议，各成员国应确立所有污染物的临界值，这些污染物显示了在处于危险状态的地下水水体特性，根据监测结果评估化学状况。此外，依据严格的欧盟技术指导方针, 应该能够确定持续增长的趋势和起始点转换的趋势。根据评估状况采取措施。表 1 良好好的地下水化化学状况的定定义（欧洲议议会和理事会会指令 20000/600/EC）要 素良好的状况一般的地下水水体的化化学状况就是是

11、污染物的浓浓度：如下详述，没有有显示盐碱或或其他侵入物物的影响；依照第17部分分，不会超过过其他相关共共同体法规以以下的适用质质量标准；不会造成达不到到在第四章对对于有关地表表水所制定的的环境目标的的这种结果，也也不会造成这这种水体的生生态或化学质质量的明显下下降，也不会会对直接依靠靠地下水生存存的陆地生态态系统造成严严重的损害。传导率传导率的变化不不是预示着盐盐碱或其他物物质对地下水水水体的侵入入。2008年第1期 欧盟水框架指令下的意大利地下水质量监测 33欧洲议会通过了了部分修改过的最初决议。通通过的修改决议主要集中中于：地下水水量状况与污染染之间的紧密密相互影响；地表水状况况作为不重要

12、要的参考条件件；应保护作为为饮用水的优优先水源的地地下水及继续续保留80/68/ECC指令中的保护护条例（WFD的附件中的1-12的要要点）；考虑虑自然背景值值；在确立临界界值时2008年第1期 欧盟水框架指令下的意大利地下水质量监测 332005年6月月，欧洲理事会会的多数成员国国通过了一个个共同决议（德国，匈牙牙利，意大利利和瑞士持反反对票），其决议仅仅考虑了少数数的建议，使使指令在保护地地下水中缺乏乏说服力与效效力。大纲中中新的要点是是：由会员国制定定临界值；不修订欧盟共共有值的条款；基于监测点的的重要性和整整个水体的迹迹象进行地下下水状况的评评估；声明目的而不不是采取措施施来预防或限限

13、制污染物入入侵的职责；没有防止扩散散入侵，尤其其是来自农业中的的硝酸盐；由于硝酸盐污染染的敏感问题，免除条例提提供了硝酸盐盐指令规定的的易受硝酸盐盐污染地区的地下水水标准，因此，其50毫克/升的质量标标准不是一个个临界值，而而是一个触发发值。目前，期望望2005年欧欧洲议会上二二次审阅法规规，但不会有有大的改变。3.3 意大大利法规意大利国家立法法提供了法案案的参考框架,法令第1522条,从1999年起实施，于2000年完完善,条例中预先先考虑了WFFD制定的地地下水保护和和处理的基本本法则、目标标和标准（意意大利政府，1999，2000）。国家立法机构制定的主要目标，是在2016年以前达到一

14、个良好的化学和水量状况， 这与WFD设想的目标一致。在两个立法文件中都建议结合实施保护措施和监测监督程序，逐步地改善地下水状况，了解地下水体结构。作为提高对地下水资源状况的认知、验证预防和修复措施有效性的方法，要求一个有效的具有针对性的地下水水体监测。4 意大利的的分类方法首先是确定有效效信息如：河流盆地地含水层的详细细记录、地下水-地表水水体体之间的关系系、补给和流动动模式、水化学，包括括详细记录的的泉和井的水利用。意大利立法法机构更加细化了关于WFD的方法法，确定了地下水水体体的多临界值的分分类方案。根据表2（D.lgs.2258/20000的附件件1）中的5种等级分类类，对一个年监测测程

15、序中包括括任何相应的的地下水水体体进行化学状状态评估。根据7个基本参参数（表3：传导率，CCl-, Mn, Fe, NO3-, SO24 -,NH4+）的浓度和涉及及微型污染物扩散散的附加参数的浓度，必须对以上上述的地下水水水质分类进进行评估。此外,为了评估含水水层的水文地地球化学状况况,必须进行温度度、总硬度、重重碳酸盐、钙钙、镁、钾、钠钠、铁的测量量。所有的这这些参数是由EPAs在地区监测测网的每个监监测点来监测测的，而其他他的POPss，如新型化学污染物物和PCBs，是根据当地地土地的利用用和盆地内工工业污染的扩扩散进行监测测的。化学状况和有关关水量状况信息的综合（有关水平衡和基于水水压

16、、径流、抽水量及泉流量趋趋势的等级分分类A-B-C-D），根据表4，可以对地下水水的环境状况进行行从差到优的的最终等级分分类。表 2 确确定化学状况况化 学 状 况等级1无人为影响，质质量为优等级2人为轻微的影响响，质量较好好等级3明显的人为影响响，质量有所所恶化等级4严重的人为影响响，质量很差差等级5无人为影响，但但显示特殊的的自然水化学学特征34 文地质工程地质技术方法动态 2008年第134 文地质工程地质技术方法动态 2008年第1期参 数单 位等级1等级2等级3等级4等级0传导率S/cm(220)400 2500 2500 2500 2500氯化物/l25250250250250锰g

17、/l2050505050铁g/l50200200200200硝酸盐/l di-NO3-525 50 50 -硫酸盐/l di-SO4225 250250 250 250铵/l di-NH4+ 0.05 0.5 0.50.50.5表 4 环境境状况的确定定环 境 状状 况优1A好1B 2A 2B较好3A 3B差1C 2C 3C 4C 4A 4BB自然特性0A 0B 0C 0DD 1D 2D图1 地下水水监测点5 监测在2002年11月到20033年12月期间的的地下水水体体监测完成了了意大利200个区域中的的12个区域作作品，总共完完成了27668个监测场场地的取样和和每个监测点点的地下水环环境

18、状况的第第一次评估。大大多数区域地地下水网络的的监测点位于于波河平原（图图1），而最密密集的监测点点位于马奇区区(位于意大利利中部偏东，从从亚平宁山脉脉东坡到亚里里亚海的一个个2008年第1期 欧盟水框架指令下的意大利地下水质量监测 35地区)和皮埃蒙特特区(图2和表5)。从过去去的几年几个个区域内已建建立了EPAAs，意大利利南部和主要要岛屿计划在在2005年底底完成国家监监测网络的一一体化。监测测网络包括位位于意大利112个冲积的的、火山的和和喀斯特的成成因的地下水水区中的井和和一些主要的的泉（表5）。监测场场地大多数的的监测井和监监测泉是由地地区和当地饮饮用灌溉用水水供给管理员员或用于工

19、业业的工厂来管管理的。这些些场地都是净净化系统的逆逆流取样。只只有少数的场场地是专用于于监测系统的的。根据EIIONET标标准，用地区区监测网所收收集的数据，建建立了一个有有效的数据库库（EEA，ECT/W2008年第1期 欧盟水框架指令下的意大利地下水质量监测 35图 2 地地下水监测网网密度（20002）6 监测结果果虽然在第3段中中图解说明的的意大利等级级分类方法涉涉及到地下水水水体,但目前为止止它已应用于于每个单独的的监测点,用于收集和和管理同组的的分析数据。自自2002年在在意大利等级级分类标准中中没有明确列列出的一些新新的介质等级级质量（0-2，0-3，0-4），已已被用于说明明地

20、下水特殊殊自然的水化化学特征（00级）和日益益增加的人为为污染物。6.1 质量分分类在2003年监监测的整个22768个监监测点得出了了以下的百分分比分配：大约35%的监测测点显示人类类影响造成的的污染(3级分类:133.2%和4级分类:211.5%),而37%的监测测点显示了不不受人类影响响或受到人类类极少的影响响(2级分类:300.2%和1级分类:6.8%)；大部分分由于火山和和地壳活动,相当数量的的监测场地被被划分为“特殊的”(00级分类),时常作为为热能矿产资资源被开发(APAT，2003，2004，2005)。多数被污污染的含水层层位于冲积平平原渗透性较较强的地区；污染较少的的地下水

21、水体体沿着阿尔卑卑斯山脉和亚亚平宁山脉的的碳酸化区域域的山脉延伸伸，其地区人人类活动稀少少，大部分地地区得到了保保护（见图33。）36 文地质工程地质技术方法动态 2008年第1期表5 地区的的监测点的数数量和质量分分类（2036 文地质工程地质技术方法动态 2008年第1期区 域质 量 等等 级监测点数量123400-20-30-4瓦莱达奥斯塔区区01900300022皮埃蒙特区302091141501320046681伦巴第区569405366410238特伦蒂诺上阿迪迪杰区-特伦托区121400300029威尼托区464212555000169弗留利-威尼斯斯朱利亚区1212300002

22、7利古里亚区2313218590000232艾米利亚-罗马马涅区 2716449238000424托斯卡那曲171222965106000344翁布里亚区6513011118400220马奇区530334460900226坎帕尼亚区356413355310156总 计1888363645946321197462768 图 3 意大大利地区的化化学状况分类类（自APAAT修正（22005）6.2 主要污污染物几乎对于全部的的受污染水,在3级分类或4级分类中分分类的关键参参数是NO3-的浓度。局部部浓度很高的的NO3-在地下水中中广泛存在，该该浓度值常常超出所规定的的饮用水临界界值（50毫克/升；

23、见图4）。如在图5中显示硝酸酸盐含量最低低的地下水储储存在阿尔卑卑斯山脉和亚亚平宁山脉的的碳酸化的含含水层，而污染最严重重的含水层位于波波河冲积平原原城市化区域域和工农业密密集区。2008年第1期 欧盟水框架指令下的意大利地下水质量监测 37此外，一些监测测点说明了部部分地下水污污染具有有害害无机物和有有机物浓度高高的特点，主主要是重金属属如镉、铬、铅铅、汞和有机机卤素化合物物，时常有一些农药，视为有害物质质在WFD的附件件X中最先列出。在在几个地区发发现了浓度很很高的重金属属和重金属化合合物（APAAT，2005）。在伦巴第区和和托斯卡纳部部分区域发现现多环芳烃（PAHs）的浓度超过了容许极

24、限浓度。高浓度的有机卤素化合物，如1,2-二氯乙烷，氯仿，三氯乙烯，四氯乙烷，四氯化碳也在12个地区之中的7个地区的几口水井中发现，而伦巴第区2008年第1期 欧盟水框架指令下的意大利地下水质量监测 37高浓度的锰、铁铁、砷、氟离离子和NH4+的存在通常常都有自然的的成因，并不不是污染物，划分等级级为零（见威威尼托区和坎坎帕尼亚区历历史记录）。图 4 意大大利地下水监监测中硝酸盐盐浓度的百分分比分配（22003）7 典型地区区监测7.1 翁布里里亚在过去的30年年中，进行了调查翁翁布里亚区主主要含水层的的一些研究活动动，首先进行了了含水层的水水文地质评估，最最后参与了关关于地下水保保护的国家科

25、科技项目。根据这这次监测，翁布里亚当当地政府调整整了区域相互间的PRISMMAS方案，重建、发展并并优化地区水水文地质学科科的理论知识识（2000）。在在1998年翁布里亚开开始对主要的含水层进行监测（图6.），在一年的的四个季节期间对遥测站和水井、泉中中的取样观测测（Fronndini等等,20011）。点监测和持续续远程系统数数据的结合，可可以进行化学学和水文地质质变化的研究，从从而区分季节长期变化趋势与当地污污染情况的扩扩散过程。对对于监测的开开发目前进行行着几项工作作：100个远程程自动遥测数数量站的一体体化。38 文地质工程地质技术方法动态 2008年第1期关于WareeHousee

26、-GIS系系统数据流量38 文地质工程地质技术方法动态 2008年第1期水质/水量状状况、趋势的的评估和对于于环境状况差差的含水层修修复。根据WFD和和监测网络饮饮用水抽取点点的综合情况况,进行水文地质质、地球化学、水水量和压力分分析，定义地下水水水体。关于主要含水层层环境状况的的最重要的结果是:冲积含水层受受到了很大的的影响，并通常处于于不良的状况况（硝酸盐、有有机挥发性化化合物、杀虫虫剂和部分地地区过量抽水水），除了通过过地表水补给给来稀释污染物物并保持水位位平衡的地区区。钙质含水层状状况良好，仅是饮用水水的抽取受到到部分影响；火山岩含水层层状况优良，水水质受到微弱弱的影响。图 5 意大大

27、利地下水的的硝酸盐浓度度（20033）为了执行WFDD的ARPA，翁布里亚提供供了关于台伯伯河河流盆地地试验计划的数数据和技术经经验:水管理应经经常更新关于于地下水的综综合科学知识识（Di DDomeniicantoonio等,20055）。7.2 威尼托托区威尼托区位于意意大利东北部部，地处东西西延伸约1000千米，南南北延伸约为为50千米的冲冲积平原，由由地方EPAA代表当地管管理机构对该该区进行监测测。监测网地地理位置的确确定考虑了水水文地质环境境：监测了非非承压、承压压和潜水含水水层，也包括括附近地区一一些场地的上上游区。野外外监测工作是是在春季和秋秋季进行的（高高值和低值）。自199

28、9年以以来确定了每每个监测场地地（图8）的的化学状况（22003）。污污染最严重的的含水层是位位于威尼托区区平原中部易易受污染区的的潜水含水层层和部分承压压含水层。分分布最广泛的的污染物为硝硝酸盐、杀虫虫剂、卤素化化合物（三氯氯乙烯，四氯氯乙烯）和20082008年第1期 欧盟水框架指令下的意大利地下水质量监测 39图 6 翁布布里亚区的监监测网络重金属。在威尼尼托区冲积平平原的地下水水中出现了一个引人关注的的现象：存有自自然成因的不适宜宜物质：铁，锰锰，砷，NHH4+ ，浓度超出了低质量等级的容许浓度。因此这些些场地划分为0级自自然-特殊类。实际上对对深井中的粘土土采样进行的化学岩岩石分析显

29、示示：存有伊利利石、亚氯酸酸盐、高岭石石和蒙脱石。在一个还原原环境中这些些矿物的来源源是如铁、锰锰、砷类金属属，而在威尼斯斯泻湖周围，承承压含水层中高浓度的NH4+与第四纪透镜镜体的存在有有关。威尼托托区管理机构构积累的经验验证实了含水层层水文地质特征征在合理解释化化学数据和对对于0级分类的需需要及避免污污染源的错误误分类中的重重要作用。7.3 坎帕帕尼亚区2002年冬季季，考虑到水水文地质单元元（Celiico 等,2003），坎坎帕尼亚区的的EPA(AARPAC)开始了主要要的泉和水井井的监测工作作。监测网络络由自20002年的1117个增加到到了20044年的1600个；几乎所所有污染水

30、分分类的关键参参数是硝酸盐盐的浓度（OOnoratti 40 文地质工程地质技术方法动态 2008年第1期等,22003），此此外，坎帕尼尼亚区依照欧欧盟法规，略略述了易受污污染的地区，并并承担了修复复方案。此外外，在20003年9%的的监测点具有有特殊的自然然水化学特征征（0级；00-2级；00-3级；00-4级），这这些特征大都都与火山、地地壳活动有关关（ARPAAC,20003）。根据据国家和欧洲洲法规，在地地下水体范围围内用综合40 文地质工程地质技术方法动态 2008年第1期图 7 威威尼托区的监监测网络（22005）为了巩固监测网网络，由欧盟盟基金会的PPOR坎帕尼尼亚20000-

31、20066-措施1.1“区域环环境监测系统统” 建立了了一个关于地地下水的项目目。这个方案案详细说明了了一个具有224个场地地的监测网络络和一个测量量40个场地地的地下水水水位、pH值值、Eh、温温度、硝酸盐盐和氧气的遥遥测系统，新的监监测站应在22005年年年底建成。为了应对POPPs的决定，区域实验室室引进了新的的分析仪器。为为了追溯污染染途径和水的的补给来源，建建立了一个稳稳定同位素实实验室。8 地下水分分类的地理方方法在地下水分类中中最重要的一一点是对于重重要的地下水水水体监测点点数据分区。意意大利法令要要求“制图分分类”和“根根据其状况对对每个单独的的地下水2008年第1期 欧盟水框

32、架指令下的意大利地下水质量监测 41水体体进行带状排排列”。此外外，如果这些些分类显示不不同的化学状状况，可以用用地下水水体体扇区分类图图，而由WFFD报告的成成员国所提议议的方法仅要要求比例为11：250.000的2008年第1期 欧盟水框架指令下的意大利地下水质量监测 41图 8 威尼尼托区地下水水的化学状况况分类（20005）前不久，意大利利EPA（图3）遵循了报告中方案要要点，而地方EPAs正在试验新方法。例如如，翁布里亚亚区计划对整整个巨大的水体进行等级分类，坎帕尼尼亚区采用一一种混合的方方法，运用先先进技术对监测点和水体体进行等级分分类（图9）(DiMeeo 等,20044)，根据意意大利法规绘制分段区域域地图。通过克里里格法和专题题图重叠