專家:地下排污是我國地下水污染元兇

2016-04-11 10:16

近日,地下排污從網絡爆料延燒至多個地方的政府展開相關調查,企業地下排污的證據是否坐實且不論,中國的地下水污染嚴重卻是不爭的事實。就此問題,《環境與生活》雜志記者采訪了我國水文水資源專家、中國工程院院士王浩。

                                                       王浩院士

我國地下水六成污染嚴重

《環境與生活》:您是研究地下水的權威專家,您能介紹一下我國地下水的現況嗎?

王浩:全世界超過15億人主要依靠地下水作為飲用水。我國地下水資源量占全國水資源總量的1/3,維持著全國70%的人口飲用,40%的農田灌溉以及38%的工業生產。

由于工業廢水和生活污水的排放,超量化肥和農藥的使用,垃圾場的淋濾和地下油罐的滲漏等原因,地下水正遭受著越來越嚴重的污染。曾有中國地質調查局專家指出,中國90%地下水遭受不同程度污染,64%污染嚴重。

在全國水資源調查評價的197萬平方公里平原區淺層地下水中,太湖、遼河、海河、淮河等流域,地下水污染最為嚴重。

化肥和農藥導致地下水中“三氮”(即氨氮、硝酸鹽、亞硝酸鹽)超標普遍。長江三角洲地區各省市,均發現地下水中硝態氮超標。

地下水污染中還存在有機污染,國內有關部門對地下水污染進行調查評價,普遍檢出了微量有機物,不同程度檢出了致癌、致畸、致突變的“三致”物質,這些物質不容易被水中微生物降解,卻易被生物吸收,通過食物鏈回到人類的餐桌上。北京、天津、河北等地的地下水已經檢測出100多種污染物,其中不少是“三致”物質。

近些年,由于地下水被大量超采,在地下形成了大面積的地下水漏斗,因此更加劇了地面污水向地下水的倒灌。官方通報顯示,華北地下水超采達1200億立方米,相當于200個白洋淀的水量,地下水位的不斷下降,使得在華北平原形成了一個巨大的地下水降落漏斗區。在這些地區排污,不僅會污染淺層地下水,而且隨著淺層污水不斷向深層流動,深層地下水也很容易受到污染。

總之,中國地下水污染已呈現由點向面演化、由東向西擴展、由城市向農村蔓延、由局部向區域擴散的趨勢。

農業工業人體都是受害者

《環境與生活》:這樣的地下水污染會造成什么危害?

王浩:首先,直接影響飲用水源的水質。地下水受污染后硬度過高,作為飲用水源不僅苦澀難飲,而且會引起胃腸功能紊亂,出現嘔吐、腹瀉、脹氣等癥狀;當地下水遭受污染后,往往引起水中三氮含量的變化,如果水中三氮含量過高,就會對人體(尤其是嬰兒)造成危害,引發硝酸鹽急性中毒。而三氮在人體中特定條件下還會轉化成致癌物亞硝胺,導致癌癥甚至死亡。此外,地下水源如果受到嚴重的有機污染甚至重金屬污染,水體中產生的“三致”物質將會對人體健康造成更大的危害。近些年,太湖、巢湖等地“癌癥村”的陸續出現,引起人們對水污染這種環境因素與癌癥發病率之間關系的廣泛關注。

其次,在食品安全研究領域,關于灌溉用水的污染對農產品質量的影響也是熱點課題之一。

再者,在我國尤其是北方地區,地下水占工業生產用水的比重很大,地下水的污染將嚴重影響工業生產。地下水硬度增高,會使鍋爐內和管道壁結垢,不僅浪費燃料,還會直接影響鍋爐壽命甚至引起爆炸;就紡織印染行業而言,用高硬度的水漿洗產品,不僅會大量消耗洗劑,而且會產生次品或廢品;此外,高硬度地下水還會對化工、制藥、釀酒、發電、造紙等許多行業造成危害。這迫使一些行業必須對硬水進行軟化和純化處理,從而增加了生產成本。

最后,污染物排入河流、湖泊后,除了對水體中的天然魚類和水生物造成危害外,過量的硝酸鹽還會使河、湖水酸化并有腐蝕性,影響水中生物的正常生長,甚至能導致某些水中生物的滅絕。

我國污水、廢液處理方式不當

《環境與生活》:地下排污在我國地下水污染現狀中扮演了什么角色?

王浩:政府部門針對企業排污及污水處理標準出臺了相應政策,以將工業發展對環境的負面影響降到最小。

然而,一些不法企業卻將那些含有難以降解的劇毒致癌物(例如無法降解的砷和汞等重金屬或多環芳烴等)的工業污水廢液,悍然排入地下。除了挖滲坑、滲井偷排外,為了躲避查處,有的污染企業還會用高壓泵將大量污水直接注入地下,南方的一些企業甚至將污水排入地下溶洞。

例如,2012年2月鬧得沸沸揚揚的廣西鎘污染事件,便是由于兩家企業通過溶洞排放含鎘污染物造成的。

通過滲坑、滲井排污的情況也屢見不鮮,這種排污方法為地表水的下滲提供了低成本、易操作的條件。這些污水往往會通過地下水上層透水性良好的砂礫石和巖石等巖層滲入地下含水層,從而造成地下水污染。

我國普遍存在的地下排污方式還有采用淺井水層排污,即偷偷將未經處理的污水通過300~500米深的井直接排進地下水,而這個位置通常為可供飲用的地下水所在之處。由于我國污水、廢液處理方式的不當及排污技術的不成熟,地下排污無疑成了我國地下水污染的罪魁禍首。

            美國得克薩斯州沃斯堡東部的一處地下灌注井 資料來源/美國環保署(EPA)網站

美九成危險廢液注入地下

《環境與生活》:據了解,國際上也采用地下排污的手段。從科學技術角度來講,地下排污需要具備哪些條件?相關的管理制度能否供我國借鑒?

王浩:從國際范圍來講,地下排污有三種類型,前兩種為我國普遍采用的滲坑滲井排放和淺井水層排放,

這兩種方式會對地下水造成污染,第三種方法即高壓深井排放,又稱“深井灌注”,這項創新技術已被許多國家采用,被證明是一種成熟、領先的污水、廢液處理方式。美國在這方面動手最早,從20世紀30年代起,美國的石油公司就利用此項技術處理石油和天然氣生產的廢液,每年有超過28.4億立方米的廢液注入地下,其灌注井數量也已超過65萬口,全美約89%難以處理的危險工業廢液,均通過深井灌注方式來處置。

深井灌注的優點是灌注液儲存在深層地質層中,可以避免污染物進入生物圈循環系統,減輕對大氣、水體和淺地層的環境壓力,安全系數遠遠高于其他廢棄物處置技術。

但是,深井灌注作為一種安全的地下排污方式,對地質條件、挖井深度以及深井的安全保護度要求極高,并且難以經受地殼運動的長期考驗。首先,在灌注井選址上,既要地質結構簡單,沒有復雜斷層、褶皺現象,又要地層結構穩定,地震活動少或受地震破壞影響小,同時又要保證巖石礦物能與污水相容,而能同時滿足這些條件的地方不多,像日本這種處在板塊連接處的國家就不適合進行深井灌注,而在中國則有不少適合的地方。

對這種新型的地下排污方式,我國在技術層面上是基本可行的,但要完全做到安全的地下排污,還需建立相應的執行標準及監管措施。


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