地下水污染是人類(lèi)的生產(chǎn)生活活動(dòng)產(chǎn)生的污染物滲入地下、引起地下水化學(xué)成分、物理性質(zhì)和生物學(xué)特性發(fā)生改變而使地下水質(zhì)量下降的現象。地表以下地層復雜,地下水流動(dòng)極其緩慢,因此,地下水污染具有過(guò)程緩慢、不易發(fā)現和難以治理的特點(diǎn)。地下水一旦受到污染,即使徹底消除其污染源,也得數十年、乃至數百年才能使受污染的地下水水質(zhì)得以復原。
看不見(jiàn)的水污染更可怕
一到假期,城里人都愛(ài)往城外跑,因為在以往人們的印象里,農村山清水秀,污染一定比城市要少。但對地下水污染,你似乎無(wú)處逃避。
很多農村都用水井抽取淺層地下水來(lái)使用,由于農場(chǎng)大量使用化學(xué)肥料和農藥,地下水受到污染,因此更容易受害。
在淮河流域農村地區,很多農民仍在飲用著(zhù)已經(jīng)不適宜作為飲用水源的淺層地下水。地質(zhì)部門(mén)調查發(fā)現,淮河流域安徽平原地區淺層地下水五成以上已經(jīng)不適合作為飲用水源。
一口手壓式的小井,和一個(gè)長(cháng)長(cháng)管道末端接下來(lái)的水龍頭,在安徽省宿州市埇橋區楊莊鄉房上村村民劉世華家,這樣兩套“供水系統”一并安放在院子里,輕輕一壓或是輕輕一擰,水汩汩地流淌出來(lái)。但對這位農民來(lái)說(shuō),吃水并沒(méi)有因此而變得放心、輕松,和當地很多農民家一樣,小井水是淺層的地下水,已經(jīng)無(wú)法飲用;水龍頭里雖然是村里打的深井水,但卻“限時(shí)供應”,每天只有早、中、晚共不到10個(gè)小時(shí)供水,且同樣未經(jīng)過(guò)任何處理就直供給村民了。
在安徽省地質(zhì)調查院專(zhuān)家楊則東看來(lái),在淮河流域安徽平原區,地下水污染情況已非常嚴重,五類(lèi)水、四類(lèi)水區域,竟然占去了整個(gè)區域百分之八十以上的面積。在我國,地下水是重要的飲用水水源,14億人口中有將近70%的人口飲用地下水。環(huán)境專(zhuān)家調查研究后發(fā)現,江河湖庫的水體污染已導致地下水污染危機。
環(huán)境專(zhuān)家起先開(kāi)始注意的地下水污染是淺層的地下水,由于地表水的污染比較普遍,自然造成淺層地下水污染也比較廣泛。然而,近三十年來(lái),隨著(zhù)工農業(yè)生產(chǎn)用水量不斷增加、地下水的超采現象也越來(lái)越嚴重,造成地下水的開(kāi)采不斷往深度挖掘,而地下水越往深處開(kāi)釆,其水位與地表水的落差也越來(lái)越大。在壓力作用下,周邊被污染的地表水越來(lái)越容易滲入地下水層,這使得地下水越來(lái)越容易受到污染。
根據中國地質(zhì)環(huán)境監測院公布的信息,目前地下水污染呈現由點(diǎn)到面、由淺到深、由城市到農村的擴展趨勢,污染程度日益嚴重。
地下水污染與地表水污染有一些明顯的不同:由于污染物進(jìn)入含水層,以及在含水層中運動(dòng)的過(guò)程比較緩慢,污染往往是逐漸發(fā)生的,若不進(jìn)行專(zhuān)門(mén)監測,很難及時(shí)發(fā)覺(jué);發(fā)現地下水污染后,確定污染源也不像地表水那么容易。更重要的是地下水污染不易消除。就地表水而言,在去除污染源之后,它可以在較短時(shí)期內達到凈化修復的目的;而對地下水來(lái)說(shuō),即便排除了污染源,已經(jīng)進(jìn)入含水層的污染物仍將長(cháng)期產(chǎn)生不良影響。
正常進(jìn)入地下水的污染物是來(lái)自人類(lèi)活動(dòng)的生活污水和垃圾滲濾液,它們會(huì )造成地下水的總礦化度、總硬度、硝酸鹽和氯化物含量的升高,有時(shí)也會(huì )造成病原體污染。工業(yè)廢水的滲透會(huì )使地下水中有機和無(wú)機化合物的濃度增加。石油和石油化工產(chǎn)品,經(jīng)常以非水相液體的形式污染土壤和地下水。
通常情況下,地下水中的有機物污染來(lái)源于危險廢物處置場(chǎng)所的淋溶和滲漏。中國科學(xué)院對京津唐地區地下水有機污染物的初步調查表明,這個(gè)地區地下水中有機物種類(lèi)達133種,其中就有巨大危害的“三致”(致癌、致畸、致突變)有機物。
通常情況下有機污染物在地下水中含量甚微,但許多有機物毒性極大,長(cháng)期污染環(huán)境,而且其降解中間產(chǎn)物亦會(huì )污染水體,某些中間產(chǎn)物甚至具有更大的毒性。毋庸置疑的是,地下水中的有機物污染是引起人類(lèi)各種疾病與癌癥的重要原因。
地下水直接關(guān)系人健康
中國醫學(xué)科學(xué)院基礎醫學(xué)研究所教授、中國疾控中心原副主任楊功煥及其團隊歷經(jīng)8年調研,推出《淮河流域水環(huán)境與消化道腫瘤死亡圖集》。這本圖集囊括了淮河流域重點(diǎn)地區近30年來(lái)的水質(zhì)變化,以及1973年以來(lái)該地區癌癥死亡數據。人們能夠更直觀(guān)地看到,隨著(zhù)水污染加劇,食道癌、肝癌、胃癌三種惡性腫瘤發(fā)病率的變化。
通過(guò)比對淮河流域人群死亡模式變化趨勢,研究人員們發(fā)現:污染最嚴重、持續時(shí)間最長(cháng)的地區,即在沙潁河、渦河以及奎河、沂沭泗水系等支流地區,恰恰是消化道腫瘤死亡上升幅度最高的地區,其上升幅度是全國相應腫瘤死亡平均上升幅度的數倍??臻g分析結果顯示,嚴重污染地區和新出現的幾種消化道腫瘤高發(fā)區高度一致。
“雖然這并不能解釋水環(huán)境污染如何致癌,但我們相信,這兩者一定存在內在聯(lián)系:水污染對群眾健康帶來(lái)了嚴重影響,特別是對消化道腫瘤的發(fā)生發(fā)展有促進(jìn)作用。”楊功煥說(shuō)。
楊功煥說(shuō),經(jīng)過(guò)研究,發(fā)現在14個(gè)樣本區縣里有8個(gè)屬新出現的癌癥高發(fā)區,并且全都在污染區里。“這證明了,水污染嚴重與消化道癌癥高發(fā)在時(shí)間、空間一致,有相關(guān)關(guān)系。”
楊功煥呼吁重視地下水污染問(wèn)題,“如果目光短淺,為了眼前一點(diǎn)點(diǎn)經(jīng)濟利益,就把生命中最重要的水污染了,所付出的代價(jià)是高昂、難以?xún)斶€的。”
植物學(xué)家、中科院博士生導師蔣高明教授透露,中科院曾對京津唐地區地下水有機污染物進(jìn)行調查,發(fā)現該地區地下水中有機物種類(lèi)達133種。有機污染物在地下水中含量甚微,但許多有機物毒性很大,足以引起各種健康問(wèn)題。
“有機污染物進(jìn)入包氣帶和含水層后,不僅其殘留物可以維持數十乃至上百年,長(cháng)期污染環(huán)境,而且其降解中間產(chǎn)物亦會(huì )污染環(huán)境,某些中間產(chǎn)物甚至具有更大的毒性。長(cháng)期飲用這種污染的地下水將可能導致氰紫癥、食道癌等疾病的發(fā)生。”
“隨著(zhù)工業(yè)化加速和農業(yè)工業(yè)化推進(jìn),我國已成為世界上最大的活性氮、有機化合物生產(chǎn)國和消費國。氮肥大量施用在保證糧食生產(chǎn)的同時(shí)也帶來(lái)了負面影響,農業(yè)面源污染嚴重;有機化合物能夠對人體健康造成不可逆轉的嚴重危害,已成為污染防控的重點(diǎn)對象。”中科院地理科學(xué)與資源研究所副研究員韓冬梅說(shuō)。
修復地下水污染極困難
北京師范大學(xué)水科院副院長(cháng)丁愛(ài)中一直關(guān)注地下水治理修復的問(wèn)題,他在各種場(chǎng)合呼吁場(chǎng)地治理要充分考慮地下水因素,但卻屢遭質(zhì)疑。
“有人認為,有毒的土壤會(huì )通過(guò)揚塵等暴露途徑危害人體健康,而地下水深埋地底,只要不抽取來(lái)用,就不會(huì )對人造成危害,沒(méi)必要治理。”
事實(shí)上,地下水和土壤的關(guān)系并不是割裂的。丁愛(ài)中說(shuō),被污染的地下水不經(jīng)處理,其中所含的污染物會(huì )通過(guò)揮發(fā)等方式進(jìn)入其上方的土壤,因此僅僅治理土壤是不夠的。再者,地下水是流動(dòng)的,其所含的污染物會(huì )隨著(zhù)水體流動(dòng)發(fā)生遷移,從而威脅到附近的地下水敏感點(diǎn),比如地下水水源地等。
中科院生態(tài)環(huán)境研究中心副研究員黃錦樓認為,國內污染場(chǎng)地修復較少涉及地下水的原因之一在于,地下水修復的難度和成本都很高。修復污染場(chǎng)地下方的地下水,首先要明確污染源和污染范圍。一些污染場(chǎng)地上方原先建有化工廠(chǎng),如果能有詳細圖紙了解工廠(chǎng)工藝流程和排污管網(wǎng)的設置等,對污染源的排查會(huì )有重要意義,但遺憾的是,由于年代久遠等原因,很難收集到化工廠(chǎng)相關(guān)的原始資料,增加了排查難度。
目前對地下水污染修復可大致分為兩類(lèi):異地處理和原位修復。北京師范大學(xué)水科院程莉蓉介紹,異地處理是將受污染的地下水抽出運走進(jìn)行處理。原位修復則是在受污染的區域采取物理隔絕或生物化學(xué)等方式對地下水體進(jìn)行處理。物理隔絕是通過(guò)構筑墻體將污染水體封閉起來(lái),防止其進(jìn)一步擴散。生物化學(xué)處理包括往地下注入氣體、微生物、化學(xué)試劑等對水體進(jìn)行修復。
盡管采用了多項先進(jìn)技術(shù),但從國內外實(shí)踐來(lái)看,目前沒(méi)有哪種技術(shù)能將被污染后的地下水完全修復到污染之前的狀態(tài),而地下水修復過(guò)程漫長(cháng),需要幾十年甚至上百年,由此帶來(lái)的高成本可想而知。國外有個(gè)案例,運行了10多年也難以達到預設修復目標,只好調低期望值。