地下水污染是人類的生產(chǎn)生活活動產(chǎn)生的污染物滲入地下、引起地下水化學成分、物理性質(zhì)和生物學特性發(fā)生改變而使地下水質(zhì)量下降的現(xiàn)象。地表以下地層復雜,地下水流動極其緩慢,因此,地下水污染具有過程緩慢、不易發(fā)現(xiàn)和難以治理的特點。地下水一旦受到污染,即使徹底消除其污染源,也得數(shù)十年、乃至數(shù)百年才能使受污染的地下水水質(zhì)得以復原。
看不見的水污染更可怕
一到假期,城里人都愛往城外跑,因為在以往人們的印象里,農(nóng)村山清水秀,污染一定比城市要少。但對地下水污染,你似乎無處逃避。
很多農(nóng)村都用水井抽取淺層地下水來使用,由于農(nóng)場大量使用化學肥料和農(nóng)藥,地下水受到污染,因此更容易受害。
在淮河流域農(nóng)村地區(qū),很多農(nóng)民仍在飲用著已經(jīng)不適宜作為飲用水源的淺層地下水。地質(zhì)部門調(diào)查發(fā)現(xiàn),淮河流域安徽平原地區(qū)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,和一個長長管道末端接下來的水龍頭,在安徽省宿州市埇橋區(qū)楊莊鄉(xiāng)房上村村民劉世華家,這樣兩套“供水系統(tǒng)”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。但對這位農(nóng)民來說,吃水并沒有因此而變得放心、輕松,和當?shù)睾芏噢r(nóng)民家一樣,小井水是淺層的地下水,已經(jīng)無法飲用;水龍頭里雖然是村里打的深井水,但卻“限時供應”,每天只有早、中、晚共不到10個小時供水,且同樣未經(jīng)過任何處理就直供給村民了。
在安徽省地質(zhì)調(diào)查院專家楊則東看來,在淮河流域安徽平原區(qū),地下水污染情況已非常嚴重,五類水、四類水區(qū)域,竟然占去了整個區(qū)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)境專家調(diào)查研究后發(fā)現(xiàn),江河湖庫的水體污染已導致地下水污染危機。
環(huán)境專家起先開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,隨著工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用水量不斷增加、地下水的超采現(xiàn)象也越來越嚴重,造成地下水的開采不斷往深度挖掘,而地下水越往深處開釆,其水位與地表水的落差也越來越大。在壓力作用下,周邊被污染的地表水越來越容易滲入地下水層,這使得地下水越來越容易受到污染。
根據(jù)中國地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測院公布的信息,目前地下水污染呈現(xiàn)由點到面、由淺到深、由城市到農(nóng)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:由于污染物進入含水層,以及在含水層中運動的過程比較緩慢,污染往往是逐漸發(fā)生的,若不進行專門監(jiān)測,很難及時發(fā)覺;發(fā)現(xiàn)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,它可以在較短時期內(nèi)達到凈化修復的目的;而對地下水來說,即便排除了污染源,已經(jīng)進入含水層的污染物仍將長期產(chǎn)生不良影響。
正常進入地下水的污染物是來自人類活動的生活污水和垃圾滲濾液,它們會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,有時也會造成病原體污染。工業(yè)廢水的滲透會使地下水中有機和無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源于危險廢物處置場所的淋溶和滲漏。中國科學院對京津唐地區(qū)地下水有機污染物的初步調(diào)查表明,這個地區(qū)地下水中有機物種類達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,長期污染環(huán)境,而且其降解中間產(chǎn)物亦會污染水體,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各種疾病與癌癥的重要原因。
地下水直接關系人健康
中國醫(yī)學科學院基礎醫(yī)學研究所教授、中國疾控中心原副主任楊功煥及其團隊歷經(jīng)8年調(diào)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地區(qū)近30年來的水質(zhì)變化,以及1973年以來該地區(qū)癌癥死亡數(shù)據(jù)。人們能夠更直觀地看到,隨著水污染加劇,食道癌、肝癌、胃癌三種惡性腫瘤發(fā)病率的變化。
通過比對淮河流域人群死亡模式變化趨勢,研究人員們發(fā)現(xiàn):污染最嚴重、持續(xù)時間最長的地區(qū),即在沙潁河、渦河以及奎河、沂沭泗水系等支流地區(qū),恰恰是消化道腫瘤死亡上升幅度最高的地區(qū),其上升幅度是全國相應腫瘤死亡平均上升幅度的數(shù)倍。空間分析結(jié)果顯示,嚴重污染地區(qū)和新出現(xiàn)的幾種消化道腫瘤高發(fā)區(qū)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(nèi)在聯(lián)系:水污染對群眾健康帶來了嚴重影響,特別是對消化道腫瘤的發(fā)生發(fā)展有促進作用。”楊功煥說。
楊功煥說,經(jīng)過研究,發(fā)現(xiàn)在14個樣本區(qū)縣里有8個屬新出現(xiàn)的癌癥高發(fā)區(qū),并且全都在污染區(qū)里。“這證明了,水污染嚴重與消化道癌癥高發(fā)在時間、空間一致,有相關關系。”
楊功煥呼吁重視地下水污染問題,“如果目光短淺,為了眼前一點點經(jīng)濟利益,就把生命中最重要的水污染了,所付出的代價是高昂、難以償還的。”
植物學家、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(qū)地下水有機污染物進行調(diào)查,發(fā)現(xiàn)該地區(qū)地下水中有機物種類達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題。
“有機污染物進入包氣帶和含水層后,不僅其殘留物可以維持數(shù)十乃至上百年,長期污染環(huán)境,而且其降解中間產(chǎn)物亦會污染環(huán)境,某些中間產(chǎn)物甚至具有更大的毒性。長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。”
“隨著工業(yè)化加速和農(nóng)業(yè)工業(yè)化推進,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)的同時也帶來了負面影響,農(nóng)業(yè)面源污染嚴重;有機化合物能夠?qū)θ梭w健康造成不可逆轉(zhuǎn)的嚴重危害,已成為污染防控的重點對象。”中科院地理科學與資源研究所副研究員韓冬梅說。
修復地下水污染極困難
北京師范大學水科院副院長丁愛中一直關注地下水治理修復的問題,他在各種場合呼吁場地治理要充分考慮地下水因素,但卻屢遭質(zhì)疑。
“有人認為,有毒的土壤會通過揚塵等暴露途徑危害人體健康,而地下水深埋地底,只要不抽取來用,就不會對人造成危害,沒必要治理。”
事實上,地下水和土壤的關系并不是割裂的。丁愛中說,被污染的地下水不經(jīng)處理,其中所含的污染物會通過揮發(fā)等方式進入其上方的土壤,因此僅僅治理土壤是不夠的。再者,地下水是流動的,其所含的污染物會隨著水體流動發(fā)生遷移,從而威脅到附近的地下水敏感點,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(nèi)污染場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。一些污染場地上方原先建有化工廠,如果能有詳細圖紙了解工廠工藝流程和排污管網(wǎng)的設置等,對污染源的排查會有重要意義,但遺憾的是,由于年代久遠等原因,很難收集到化工廠相關的原始資料,增加了排查難度。
目前對地下水污染修復可大致分為兩類:異地處理和原位修復。北京師范大學水科院程莉蓉介紹,異地處理是將受污染的地下水抽出運走進行處理。原位修復則是在受污染的區(qū)域采取物理隔絕或生物化學等方式對地下水體進行處理。物理隔絕是通過構(gòu)筑墻體將污染水體封閉起來,防止其進一步擴散。生物化學處理包括往地下注入氣體、微生物、化學試劑等對水體進行修復。
盡管采用了多項先進技術(shù),但從國內(nèi)外實踐來看,目前沒有哪種技術(shù)能將被污染后的地下水完全修復到污染之前的狀態(tài),而地下水修復過程漫長,需要幾十年甚至上百年,由此帶來的高成本可想而知。國外有個案例,運行了10多年也難以達到預設修復目標,只好調(diào)低期望值。