地下水资源作为重要的水资源,近年来其污染日益严重,给人类健康带来了严重的威胁。地下水污染具有复杂性、隐蔽性以及难治理等特点,针对地下水污染防控的核心问题是建立地下水的监控及预警体系。建立监控预警体系可有效遏制突发性地下水污染的发生,最大限度的减少安全和健康问题。按照―污染源-污染途径-保护目标‖的地下水污染过程,提出针对污染源建立全过程监控体系,实现对污染源的全过程监控,并利用监控数据进行污染预警。本文针对地下水污染监控及预警的实际问题,取得的主要研究成果如下:(1)建立基于污染物含量、污染物危害性、污染物迁移性以及是否为―我国优先控制污染物‖4因子的特征污染物筛选体系。根据环保部2011年完成的《全国地下水基础环境状况调查评估》,以四类典型污染源(加油站、生活垃圾填埋场、铜矿开采及高尔夫球场)为例,进行特征污染物的筛选并确定了监控目标污染物。其中加油站和高尔夫球场特征污染物主要为有机物类,矿山开采特征污染物为重金属离子类,生活垃圾填埋场特征污染物主要为无机物类。(2)为提高监控能力,同时针对地下水自动化监控的要求。本文选取几个水质参数进行初步探讨,并在室内进行了典型污染源特征污染物响应的初步研究,并建立初步的响应模型。室内试验研究结果表明:部分水质参数(p H、ORP、EC)对典型污染源特征污染物存在明显的响应关系,可作为污染源地下水实时监控指标。(3)按照―风险源-污染途径-保护目标‖的地下水污染过程,针对污染源提出建立全过程监控体系,监控过程包括:污染源渗漏监控、非饱和带监控、饱和带监控和基于保护目标的地下水监控。其中污染源渗漏监控属于源监控,场区非饱和带监控和饱和带监控属于途径监控,基于保护目标的地下水监控属于保护目标监控。地下水渗漏监控技术可及时查明风险源泄漏点,防止风险源大量泄漏导致的地下水污染,针对渗漏监控技术的研究主要是对现有成熟的渗漏监控技术进行分析,从经济性以及技术性进行筛选,为污染源提供渗漏监控技术筛选方法;地下水非饱和带监控采用pH、ORP、EC自动化监测手段,利用水平监控井技术对渗漏设备或设施下方非饱和带进行监控,当污染源发生突发大量泄漏时,可做出快速响应;基于饱和带监控和保护目标的地下水监测以监控井作为主要纽带,对各污染源监控井布设进行探讨。(4)结合地下水全过程监控体系,提出地下水水质预警的框架与模式。采用地下水途径监控技术,分两级预警模式,首先污染源非饱和带初级监控预警系统,同时运用响应模型以及控制图理论确定地下水预警警戒线,共同实现地下水的污染初预警。该监控预警模式自动化程度较高,可在污染事件发生的初期侦测到污染;其次场区饱和带监控预警系统,当非饱和带预警系统监控到地下水可能受到污染后,通过现场采样,实验室指标化验等方式,判断非饱和带监控初预警是预警事件还是误报。随后根据场区范围各监控井饱和带水质监测数据,对其污染程度做出准确评价,并预报警度(蓝色、黄色、橙色和红色)。