T-CSER 003-2024 含水层水质综合调查技术指南

T/CSER003—2024Technicalguideforcomprehensivesurveyofwaterqualityin2024-06-25发布中关村众信土壤修复产业技术创新联盟发布IT/CSER003—2024 I 12规范性引用文件 13术语和定义 14总则 2 24.2任务 24.3基本规定 25技术方法 35.1应用范围 35.2遥感解译与卫图应用 35.3地面调查方法 45.4现场测试方法 46基础调查 56.1调查程序 56.2调查内容 66.3调查质量控制 77样品采集送检 77.1样品采集 77.2取样质量控制 97.3样品测试 108成果编制与提交 8.1成果报告和专业图件 108.2数据库和信息系统 11附录A成果报告编写提纲 附录B基本图例 附录C选测有机物物化性质及来源用途 T/CSER003—2024本文件按照GB/T1.1F2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。本文件是《区域地下水污染调查评价规范》（DZ/T0288—2015）的补充性技术指南，需与其结合使用，共同构成支撑水质调查工作的标准体系。本文件由中关村众信土壤修复产业技术创新联盟提出并归口。本文件起草单位：中国地质科学院水文地质环境地质研究所、中国地质调查局水文地质环境地质调查中心、厦门市环境科学研究院、中国地质大学（北京）、中国煤炭地质总局水文地质工程地质环境地质勘查院、中国地质科学院岩溶地质研究所、河北地质大学、中国市政工程华北设计研究总院有限公司、河北省地质环境监测院、中国地质调查局国家地质实验测试中心、青海省水旱灾害防御服务中心、广东省地质局、沈阳市鹏德环境科技有限公司、中晋（内蒙古）资源环境科技有限公司、北京欧仕科技有限公司。本文件主要起草人：刘景涛、孙继朝、张玉玺、陈玺、刘丹丹、庄马展、杨明楠、许杰龙、刘菲、刘瑜、周冰、关民全、朱亮、何江涛、向小平、邹胜章、荆继红、于开宁、李备、解飞、孙煜、朱小龙、田西昭、马致远、高明辉、张英、刘春燕、王慧玮、易冰、张美慧、康玮、石万鹏、刘大文、刘斯文、温得平、马峰、刘君科、赵延超、郭宏伟、孙伟、杜守营、刘景阳、张晓婉、杜恒、胡建新、周家欢、董晓伟、万峻、康影倩。本文件由中关村众信土壤修复产业技术创新联盟负责解释。1T/CSER003—2024本文件规定了含水层水质综合调查的目的任务、基本规定、技术方法、基础调查、测试指标选取、样品采集送检与成果编制等内容。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范化引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB5749生活饮用水卫生标准GB/T14157水文地质术语GB/T14848地下水质量标准DZ/T0288区域地下水污染调查评价规范DZ/T0308区域地下水质监测网设计规范DZ/T0329水文地质调查图件编制规范第1部分：水文地质图（1:50000）DD2004-011:25万区域水文地质调查技术要求3术语和定义下列术语和定义适用于本文件。3.1含水层水质groundwaterquality含水层中地下水的化学、生物和物理性质，反映了地下水的可用性，特别是用于饮用、灌溉和工业用途的适应性。3.2主要含水层principalaquifer有一定区域性分布，具有集中供水能力或供水潜力的含水层。3.3原生水化学异常primaryhydrochemicalanomaly2T/CSER003—2024在没有人为活动影响的情况下，地下水中某些化学元素或化合物的含量异常，超过正常的地球化学背景值，区别于人为活动引起的污染等水化学异常。3.4地下水污染groundwatercontamination由于人为原因造成的地下水中有害物质积累、水质恶化的现象。4总则在对以往区域地质—水文地质调查成果系统总结基础上，根据国家及地方规划需要，围绕我国不同地区主要含水层，开展主要含水层水质综合调查，查明含水层水质状况及变化趋势，为饮用水安全、防治地下水污染和地质环境保护提供科学依据和技术支撑。4.2任务查明含水层结构、地下水流场特征、地下水循环特征；主要含水层水质及原生水化学异常及其变化趋势；土地利用与污染源分布、变化及其对含水层水质的影响；地下水开采和地下空间利用等人类活动诱发的含水层水质变化等。4.3基本规定4.3.1含水层水质调查项目应完成本文件4.2规定的任务。4.3.2含水层水质调查以具有现实和潜在利用价值的含水层为单元，以水质现状和人类活动干扰下的响应为调查对象。4.3.3调查区可划分为控制调查区、详细调查区和精细调查区，调查精度分别参考1:25万、1:10万、1:5万及大比例尺调查。控制调查区部署在人类活动强度小的地下水补给区（主要是山地丘陵区以水质控制调查为主，参考1:25万精度调查；详细调查区部署在人类活动强度较大的台地及平原区，开展水质及污染综合调查，参考1:10万精度调查；精细调查区部署在人类活动高强度区且地下水防污性能较差的平原和台地边缘区，开展污染解剖调查，确定污染源、污染物、污染程度，参考1:5万精度调查，其中对于含水层水质严重恶化及恶化风险地带，可部署更高精度调查，以明确污染物来源、污染途径、污染范围及程度，同时可开展污染机理专题调研。4.3.4含水层水质调查周期建议在1年内完成，样品采集应集中在1个月内完成，调查频次可根据需求每隔5-10年完成一轮。4.3.5根据水文地质条件及人类活动特点，进行测试指标的选择性测试，依据调查结果、以往水质分析资料、现场测试指标状况，参考《区域地下水污染调查评价规范》（DZ/T0288）、附录C，3T/CSER003—2024选择测试指标。表1调查工作量建议表5技术方法5.1应用范围本文件规定了含水层水质综合调查中遥感解译与卫图应用、地面调查和现场测试方法，水文地质钻探、监测井成井、水文地质物探、水文试验、环境同位素等技术方法，详见《1:25万区域水文地质调查技术要求》（DD2004-01）。5.2遥感解译与卫图应用5.2.1工作程序遥感解译工作应先于地面调查，并贯穿于项目的全过程。遥感解译程序为：遥感资料收集，影像、数据预处理，室内解译，野外检验与成果编制。室内解译包括初步解译、详细解译和综合解译三个步骤，分别对应含水层水质调查工作的预研究、地面调查与成果编制三个阶段。野外检验应与地面调查紧密结合，一般采用路线控制和统计抽样检查的方式进行。内容包括解译判释标志检验，室内解译判释结果及外推结果的验证等。5.2.2数据选择1:25万、1:10万调查一般选用15-30m空间分辨率的TM/ETM/OLI等卫星遥感图像，图像一般与调查时期相近，云量应小于5%，用于区分地貌类型、地质构造、水体、地下水溢出带、土地利用变化1:5万或更大比例尺调查宜选用彩色红外片、紫外或红外扫描航空遥感片和高分影像等卫星遥感图像，用于识别点、线、面污染源，如城市垃圾和工业固体废物的堆放及规模调查，管线泄漏污染调查，城市建设发展变化和工业布局等的调查。4T/CSER003—20245.2.3地表水体污染状况解译含水层水质综合调查工作要求采用遥感技术，解译地表水体不同时间段内污染程度。利用不同种类和浓度的污染物使水体在颜色、密度、透明度、温度等方面产生差异，导致水体反射波谱能量发生变化，根据遥感图像在色调、灰阶、纹理等特征上反映的影像信息的差别，识别地表水污染源、污染范围、面积、污染物浓度等。进一步综合研究流域内水环境质量变化与城市化发展、土地利用变化等人类活动的耦合机制。5.2.4卫图应用对比不同时间段的卫图资料，协助进行土地利用变化和污染源调查；利用奥维互动地图等手机卫图软件开展现场调查和追踪溯源。5.3地面调查方法5.3.1常规调查方法采用定位系统，详细记录调查点经纬度和平面坐标，进行点位存储与导航；可现场测算点位间距，圈测调查面积，通过访问等记录调查内容。5.3.2快速成孔10m以内快速成孔作业，可借助洛阳铲、手钻、冲击钻或快速成孔装置，用于无井地区或探测地区的包气带岩性调查、地下水样品现场分析和采集工作。5.4现场测试方法现场测试指标，是野外快速判定水质状况及污染程度的重要依据，以下指标不做强制要求，调查时可根据需求进行选测。5.4.1常规测试在调查井点应测量井径、井台高度、水位埋深及所揭露得地层厚度岩性等。可利用现场测试仪测定气温、水温、pH值、电导率、氧化还原电位、溶解氧、浊度等物化指标。测试时应统一为原位测试或取出样品测试，应保证测试结果具有可比性。5.4.2确定地下水流场地下水实时流速、流向和颗粒物粒径可利用地下水流速流向测定仪测定。5.4.3现场测试水体无机指标5T/CSER003—2024野外现场测试无机指标可采用便携式分光光度计。主要测试指标包括正磷酸盐、氨氮、氯化物、余氯、总氯、六价铬、总铬、铜、铁、锰、硝酸盐、亚硝酸盐、硫化物、酸度、碱度、溴、钙、硬度、碘、总磷、硅、硫酸盐、铅、氟化物、硒、钾、砷、铝、铵根离子、活性磷、硫酸根、镁硬度、二氧化碳、镍和锌等。5.4.4现场测试水体有机指标水体中的石油类和动植物油含量测定可采用便携式红外光度测油仪；水体中的挥发性和半挥发性有机组分测试可利用便携/车载式气相色谱仪。5.4.5现场快速分析土壤重金属土壤中铬、锰、铁、镍、铜、锌、砷、硒、铷、锶、锆、钼、银、镉、锡、锑、钨、汞、铅、铋、钍、钒、钛等元素含量测试可采用手持XRF重金属元素分析仪等便携式分析仪快速分析。5.4.6现场分析土壤有机污染物土壤和空气中的碳氢化合物和有机物污染物（甲烷、石油碳氢化合物、CO2、O2等）指标可采用土壤污染监测仪检测。6基础调查6.1调查程序6.1.1收集资料包括气象水文资料、地质/水文地质资料、地形地貌/土地利用资料、社会经济发展资料、污染源资料、土壤资料。以水文地质、污染源、水土化学分析资料为重点，调查工作应在掌握以往水文地质调查、地下水污染调查评价、污染源普查、土壤地球化学调查等成果基础上展开。6.1.2预研究及设计编审包括资料分析、需求座谈、野外初步踏勘等，对获取信息进行甄别和汇总分析，建立预研究数据库，掌握主要地下水环境问题，明确工作重点。设计书编写应按任务书要求，在资料收集、野外踏勘、预研究的基础上编写。通过审查的设计书，由任务下达单位审批后组织实施。6.1.3制定调查方案调查方案的制定应根据对调查区的认识，划定不同精度调查区，设立调查专题，选取技术方法，部署实物工作量确定。6.1.4划分调查区6T/CSER003—2024根据地形地貌和人类活动强度的相对情况，将调查区划分为控制调查区、详细调查区和精细调查区。在精细调查区中，对于含水层水质严重恶化及恶化风险地带，可圈定为更高精度的调查区。6.1.5布设调查路线调查路线应根据水文地质条件、土地利用特征、污染源分布等情况，结合交通状况布设，路线要穿越不同条件区，初步布置控制点，控制点位置要有代表性，对条件复杂地带，加密控制点。6.1.6实施调查通过野外踏勘、访问、观察、现场测量等手段开展调查，依据调查和现场测试结果进行水质分区编录，拍摄照片、填写相应调查表格，绘制图件。6.1.7调查总结每天应整理照片、表格、数据录入，填写自检表格，总结调查。定期进行互检和调查研讨总结。6.2调查内容6.2.1补充水文地质调查小于1:5万比例尺调查，应以已有调查研究成果为基础，明确各个点位地下水代表性，查明区域包气带岩性、厚度及其分布，地下水补给、径流和排泄条件变化及影响因素，建立、完善地下水系统结构，查清地下水开发利用状况，集中开采水源地分布及其开采量，结合现场测试指标，初步判定地下水质量及可能的污染状况。1:5万或大比例尺调查，应查明包气带岩性、厚度、结构及分布特征，特别是包气带中粘性土层的组成、厚度与分布特征等，含水层的岩性组成、厚度与分布，边界条件，建立水文地质剖面；进行地下水补给、径流、排泄条件变化分析，绘制地下水流场图，分析不同时期地下水流场变化。6.2.2污染源调查污染源调查内容应包括废物主要污染组分、处置、去向、污染途径、影响程度。根据调查认识，分析调查区人类活动特点，把握污染物总量，强化溯源，关注地方病，历史污染物去向和变迁，以及污染事件对含水层水质影响，针对性布设取样点、确定选测指标。污染源调查按调查对象类型划分为工业污染源调查、生活污染源调查、农业污染源、地表污染水体源等。同时，应注意潜在污染源的识别，所有污染源的调查都应重视时间性差异。将调查点划分为工业、农业、生活、垃圾填埋等，实际调查内容根据污染途径的不同而有不同侧重。6.2.3土地利用调查7T/CSER003—2024通过土地利用规划报告、遥感解译和卫星影像查明土地利用变迁。包括遥感资料解译、土地利用现状及变迁调查与核实、不同土地利用类型对地下水污染的荷载强度分析。6.2.4含水层水质调查针对研究区内的不同分区、不同类型含水层部署采样点，分析样品测试数据，查明含水层地下水化学特征和主要指标的变化趋势，掌握含水层水质状况和污染特征的时空演化规律，研究水化学和污染的成因、来源及其变化的驱动因素。6.2.5地表水环境调查地表水环境调查主要包括两方面，一是调查区主要的河、湖、水库，尤其是饮用地表水源地，以反映调查区地表水的整体水质状况；二是调查区主要的污染水体，尤其是与地下水水力联系密切，可能造成地下水污染的水体，以反映地表水对地下水污染的作用和过程。6.3调查质量控制野外调查前进行准备、讨论和设计，总结以往工作经验和不足，有针对性的开展野外工作。野外调查实施过程中，应记录野外现场信息、测试现场指标，填写调查表各项内容，野外调查表中任何可填写内容不准漏填，无对应表格内容作为备注记录，并及时整理野外记录，及时通报。每队设质量检查员，当天检查所有记录表格，记录人根据检查员提出的修改要求完善记录内容，质量检查员确认无误后在“审核人”处签字，同时填写质量检查表格。对每项野外调查记录，及时进行互检和抽检，确保获取的野外调查资料准确无误。野外所用仪器需校准，并做校准记录。野外手图需清晰、工整，不涂改。“全”“准”“精”为先。全面掌握情况，准确判断主要污染源种类，详细记录调查内容，必要时溯源、咨询相关人员。7样品采集送检7.1样品采集7.1.1取样点布设7.1.1.1系统分析调查资料，根据调查精度比例尺确定相应的样品数量，根据调查认识部署取样点位置。取样点应优先在水文地质调查点中选取，必要时进行成井工作，配合进行针对性调查和动态预警分析。取样点布设要有代表性和针对性，在地下水赋存条件相似、受污染源影响可能性小、水力8T/CSER003—2024联系密切且更新速度快等地区，取样密度适当放稀；对特大型水源地、地下水流场复杂、有重要污染源、或地方病等异常的地区等适当加密取样点；承压水采样点需明确井深、开采含水层等资料。在针对污染源布设取样点时应注意以下几点：1)尽可能排除其它污染源影响，准确查明污染源和地下水的关系，必要时加取背景值样品，以排除自然因素对分析项目造成的干扰。2)在沿地下水流方向上重点布设取样点。3)根据污染源特征判断污染组分特性，确定取样深度、取样技术与测试指标。4)分析污染源和准取样点之间是否存在有效隔水层。5)丘陵区采样点的布设要重点考虑构造、断裂、岩溶发育等情况。针对存在潜在污染源地区，取样分析检测结果与根据收集资料和野外调查设想不一致的情况，则根据检测结果调整取样点的布置：1)加密取样井点布置，探查或追溯污染源，以圈定污染范围。2)对污染物检出异常地区，特别是超过饮用水标准的取样区，加密取样。3)污染源不明，污染物检出浓度较高的地区，以检测高值点为中心，沿地下水流向追索其可能的迁移情况。4)对于可能有较严重地下水有机污染，而未检出的地区，调整取样点位置。5)选择具有代表性的取样点作为地下水预警监测点。选择代表性地表水点进行取样，取样时间应与地下水同期，采样样品密度控制在地下水样品量1)地表水采样点应结合污染源的分布，同时也尽量能够反映调查区地表水环境质量状况或污染特征。2)针对污染地表水的取样点，周围尽量有地下水采样点对应。3)针对区域水环境的地表水取样点，需兼顾调查区域的上、中、下游。4)采样点应避开死水区、回水区、排污口处，尽量在水域中心、水质均匀处采样。7.1.1.2取样计划编制，应结合交通位置图和地形图，明确取样路线和每批样品大概数量，选取合适的取样方法。7.1.2样品采集送检7.1.2.1取样用品准备9T/CSER003—2024准备取样用品，包括取样点资料、定位系统、交通位置图、地形图、照相机、现场测试仪、水位仪、取样器、取样瓶、水泵、发电机、排插、电池、卷尺、文具、记录表格、医用手套、毛巾、香皂等。7.1.2.2熟悉操作培训取样人员，熟悉现场测试、取样流程、抽水取样设备的使用维修等。7.1.2.3抽水洗井访问近期井水开采情况，确定是否抽水和抽水量。优先使用水井自配取水设备抽水洗井，发电机尽可能不用，若使用发电机，放置处应尽可能与水井间有有效阻隔。抽水前测量水位和其他参数；抽水过程中，定时测量，填写抽水记录，访问记录相关情况。停止抽水后，记录稳定后的静止水位。7.1.2.4样品采集参考调查资料，核实坐标，访问记录取样前井水开采情况和异常现象，拍摄取样点照片，记录抽水洗井情况和恢复水位，描述周边环境。操作人员洗手，保持手部清洁，润洗取样器无机原水样取样瓶，采集后快速避光进行现场测试。采集过程减少震动和扰动，避免样品顶空，避光填写标签。有机样品在4℃保温箱中冷藏保存，严重污染水样分开保存。取样过程中，汽车远离取样点停放。7.1.2.5保存送检以三天为取样周期，提前联系实验室通知样品数量和时间。样品保存送检过程中确保样品稳定，定时检查存冰量和样品放置情况，确保七天内送检实验室。详细填写送样单信息和样品异常情况。7.2取样质量控制项目开展初期应根据调查区水文地质条件、水井结构和取样要求选取统一的取样方法，固定的样品采集送检人员，以使分析结果有良好的可比性，个别特殊取样点可临时更换取样方法。1)地下水采样表中要填写取样点水文地质条件，详细描述取样点周边环境，并详细记录访问到的开发利用历史和异常现象。2)取样过程对取样器润洗、人员卫生、操作要求（避光、减震、密闭、无气泡等）、现场测试、记录表填写必须严格按要求执行。样品保存送检的保存条件和送检周期不可变更。3)实际操作过程中应注意前期准备工作和检查工作，要求取样点资料详尽、仪器设备运转正常，同时分工明确。T/CSER003—20244)取样时，尽可能减少对水的扰动。尽量避免或减少样品与大气发生接触，以防止样品发生变化。5)有机样品瓶应取满，不留空隙，取样后迅速拧紧瓶盖，放置蔽光阴凉处。6)样品采集后应根据分析项目要求进行保存。为避免样品间的交叉污染，应将污染样品隔离放置。7)严防一切有可能污染样品的行为：警告吸烟者远离取样点；汽车和发电机等尽量远离取样点；各种药品等要专门位置存放；取样器应注意清洗，严防相互污染；取样人要注意保持卫生。8)样品质量控制，通过空白样、加标样、平行样以及重复样来控制。可根据调查实际情况对质控样品数量进行适当调整。9)运输空白样是以纯水做样品，在实验室加保存剂，然后带到现场又返回到实验室。其目的10)平行（密码）样是指同一样品的两个或多个子样在完全相同的条件下进行同步分析。其目的是为了反映测试结果的精密度，可以用于调查人员检查实验室同批样品测试结果的稳定性。该类样品每个调查组1组，平行样占用一个样品编号，与其它样品编号形式一致，并在取样记录表上记录平行样采集情况。该类样品尽可能的安排于潜在污染可能性较大的水点上，平行（密码）样不能从感官上判断出是同一水点样品。11)重复（密码）样，与平行样相似，是指同一样品的两个或多个子样在完全相同的条件下进行同步分析。其目的是为了反映测试结果的精密度，可以检查实验室测试结果的稳定性。该类样品分析前不提前通知实验室，可以起到密码样的作用。该类样品尽可能的安排于潜在污染可能性较大的水点上，重复（密码）样不能从感官上判断出是同一取样点。7.3样品测试样品测试指标可参考《地下水污染调查评价规范》（DZ/T0288）中规定的必测和选测指标。对于该规范中规定尚未规定的微量有机指标，结合实际调查情况，参考附录C选取。样品检测质量控制可以参照《地下水污染调查评价规范》（DZ/T0288）中8.2样品检测质量控制或参考《地矿实验室测试质量管理规范第6部分水样分析》（DZ/T0130.6）执行。8成果编制与提交8.1成果报告和专业图件T/CSER003—2024应包括含水层水质综合调查报告、分技术手段成果报告和深入调查专题报告。分技术手段成果报告根据采用的技术方法包括：监测井成井报告、水文地质物探报告、水文试验报告、遥感解译报告、环境同位素调查报告、信息系统建设报告等。专业图件中至少应包括：土地利用与变迁图、污染源分布图、地下水流场图、含水层水质状况图（按指标划分、含水层污染状况图（按指标划分）。8.2数据库和信息系统建立含水层水质综合调查数据库。将调查路线、调查记录、采样记录、测试数据纳入库中。T/CSER003—2024附录A成果报告编写提纲1.1总体目标任务和预期成果1.2目标任务完成情况1.3完成的实物工作量1.4项目主要进展概述1.5质量评述2自然地理及社会经济发展状况2.1区域自然地理条件2.2气象与水文2.3区域经济发展及人类活动3区域水文地质特征3.1区域地质特征3.2第四纪沉积环境3.3水文地质条件3.4地下水资源及开发利用4土地利用与污染源特征4.1遥感解译土地利用与地表水状况4.2城市化与工农业活动4.3潜在污染源分布特征5区域水化学组成及视背景值研究5.1地下水化学组成与分布特征5.5地下水背景值研究6地下水质量评价6.1地下水一般化学指标的分布与来源6.2地下水质量评价7地下水污染评价7.1地下水有机污染概况7.2地下水中微量金属离子污染特征7.3地下水中“三氮”污染状况7.4地下水污染评价结果8地下水供水水源水质评价T/CSER003—20249地下水水质演化特征9.1地下水水质空间演变9.2地下水水质时间演变9.3水质变化的影响因素10结论与建议11主要参考文献T/CSER003—2024附录B基本图例1污染源分布图T/CSER003—20242含水层水质状况图3含水层污染状况图T/CSER003—2024附录C选测有机物物化性质及来源用途SpKa系数phenolC6H6OC7H8O6C7H8O6酚lC8H10Ophenol酚nolC6H3OCl30烃萘C10H8用T/CSER003—2024SpKa系数C11H100用菲C14H10-2.53C16H10-2.95属屈C18H12+055蒽C20H127-5.01蒽C20H12+06C20H12+065芘C22H12+06-8芘C22H12C10H10O4T/CSER003—2024SpKa系数用C12H14O4phthalateC19H20O4酯phthalateC16H22O40酸双(2-乙C24H38O4C8H8OC9H14O7C12H10N20胺C6H6N2O27C6H4Cl2T/CSER003—2024SpKa系数烃苯benzene滤用)C8H10C8H10用