地下水修复的必要性

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水工业市场:请谈谈近期您所了解的我国地下水污染情况。郑春苗:大量观测数据表明中国地下水的污染情况相当严重。城市与工业“三废”(废水、废气、废渣)的不合理排放,使城市地下水污染趋势加重;农药、化肥的大量使用对农牧区浅层地下水造成广泛的污染。据中国地质调局初步调查结果显示,我国90%城市地下水不同程度遭受有机和无机有毒有害污染物的污染,已呈现由点向面的扩展趋势。我国118个大中城市近年来的地下水监测统计结果指出,较重污染的城市占64%,轻污染的城市占33%。在区域上,我国地下水“三氮”污染突出,主要分布在华北、东北、西北和西南地区。淮河以北10多个省份约有3000万人饮用高硝酸盐水;海河流域受污染的地下水资源量占地下水资源总量的62%;农村约有3.6亿人喝不上符合标准的饮用水。赵勇胜:我国北方和西部地区主要城市的供水中地下水占50%以上,部分城市和广大的农村地区,地下水往往是唯一的供水水源(国土资源部,2005)。然而,由于城市垃圾的填埋,造成了地下水的污染,已经对我国的供水安全带来了严重的威胁,需要尽早研究治理对策。我国没有进行过系统的垃圾填埋场地下水污染的调查工作,但根据我们近年来在东北和北京地区的科研工作,城市垃圾填埋场对地下水的污染十分普遍和严重。(1)垃圾填埋场是星罗棋布的地下水污染源我国由于人口众多,垃圾产生量大,绝大多数的垃圾采用卫生填埋的方法,垃圾填埋场地数量庞大,形成了“包围”城市的局面。在上世纪90年代以前,我国的城市垃圾填埋没有严格的防护措施,大多在沙土坑、低洼地带堆放或简单掩埋,造成了地下水的严重污染。如:对东北地区的20个典型垃圾填埋场的调查研究,其中2/3以上的场地为随意堆放或简易填埋,附近地下水污染严重(吉林大学环境与资源学院,2008);又如:通过对北京地区垃圾填埋场地下水污染的风险评价,发现490处垃圾处理场地中,地下水污染高风险的有73处,其中44处位于地下水资源的防护区内;中等污染风险的场地151处,其中58处位于地下水资源防护区内(北京市城市地质环境调查研究院、吉林大学,2006),这些垃圾填埋场虽然是零散分布,但如不进行控制,污染物在地下水中会进行迁移,污染的范围会不断扩展。(2)垃圾渗滤液是最为严重的污染流体城市垃圾渗滤液中的污染物最为复杂,包括了近百种有机污染物、绝大多数的重金属和其它污染物,污染物种类多、浓度高、毒性大。如:在长春市金钱堡垃圾填埋场附近地下水中发现多种有机有毒污染物,DDT和邻苯二甲酸酯等超标几十到几百倍,PCB和BTEX等都有检出;北京北天堂垃圾填埋场地下水中有机污染物BTEX、氯代烷烃、氯代烯烃、菲等有检出、重金属铬、镍、铅、铜、锌等含量较高。上述大多数的污染物都有致癌、致畸、致突变的作用,被列入我国优先控制的污染物“黑名单”。陈鸿汉:从近十几年的地下水水质情况分析,地下水污染问题已比较严重,初步判断污染趋势表现为:由点状污染、条带状污染向面上扩散,由浅层向深层渗透,从城市向周围蔓延。据统计,全国大中城市浅层地下水不同程度地遭受污染,其中约一半的城市市区地下水污染较严重,部分城市浅层地下水已不能直接饮用。水工业市场:有专家指出目前我国九成地下水遭污染,部分地区水质超标严重,请举出一例因地下水污染而造成严重危害的事例。陈鸿汉:华北平原地下水超采已经很严重,有部分企业由于环保防渗措施不到位,使工业废水渗入地下,使土壤和地下水受到污染;甚至还有少数违法企业他们通过“旱井”将工业废水直接排入含水层,严重污染地下水,使本已匮乏的地下水资源更是雪上加霜。郑春苗:地下水污染的确能够造成严重危害。矿山和油田开发往往造成地下水资源的极大浪费和地下水环境的恶化。矿坑排水、尾矿堆放以及矿山和油田对生产和生活用水的高度需求,导致了地下水资源的枯竭,并引起植被退化、土地沙化、地面塌陷、边坡失稳和土壤及地下水污染等许多环境问题。国外最有标志性意义的是1978年发生在美国的拉夫运河事件。拉夫运河是美国加州一个世纪前为修建水电站挖成的一条运河,20世纪40年代干涸被废弃。1942年,美国一家电化学公司购买了这条大约1000米长的废弃运河,当作垃圾仓库来倾倒大量工业废弃物,持续了11年。1953年,这条充满各种有毒废弃物的运河被公司填埋覆盖好后转赠给当地的教育机构。此后,纽约市政府在这片土地上陆续开发了房地产,盖起了大量的住宅和一所学校。在这里,化学废物的非法倾倒造成了大规模的地下水污染,这对邻近社区的家庭造成了重大的影响。从1977年开始,这里的居民不断发生各种怪病,孕妇流产、儿童夭折、婴儿畸形、癫痫、直肠出血等病症也频频发生。1987年,这里的地面开始渗出含有多种有毒物质的黑色液体。调查显示:在1974年至1978年之间出生的孩子,其中56%有生育缺陷。自从搬进了拉夫运河,妇女流产率增加了300%;泌尿系统疾病也增加了300%,而且很多孩子也被感染了。拉夫运河事件造成了巨大的社会影响和对政府的信任危机,卡特总统颁布了紧急令,允许联邦政府和纽约州政府为尼亚加拉瀑布区的拉夫运河小区近700户人家实行暂时性的搬迁。7个月后,卡特颁布了划时代的法令,创立了“超级基金”。这是有史以来联邦资金第一次被用于清理泄漏的化学物质和有毒垃圾场。水工业市场:与地表水污染相比,地下水污染有哪些特征?郑春苗:地下水污染具有隐蔽性、延时性和不可逆性的特点,一般不会造成突发性环境事件,但一旦造成恶果,其影响基本不可逆。在中国,非突发性的事件很难受到曝光和重视,所以由于地下水污染造成的危害事例很少受到报道,而且由于地下水污染物的释放是一个缓慢的过程,普通民众没有能力独立验证地下水污染与其遭受到的负面影响之间的关联性。赵勇胜:地下水一旦遭受污染,其污染的治理远要比地表水污染的治理困难,所需时间长、费用大。如我国中石油吉化(吉林市)爆炸污染事件,经过几个月的时间,江水中的污染物得到了清除,而爆炸现场地下水的污染至今仍然十分严重。水工业市场:地下水污染的类型及形成的原因有哪些?目前造成我国地下水污染最主要的原因是什么?郑春苗:地下水中的污染物质种类繁多,一般根据物质成分及其对人体的影响划分为地下水细菌污染与地下水化学污染两大类,也有人把地下水的热污染单独划分一类,而成为三种类型划分。细菌污染与热污染的时间与范围均有限;而化学污染则常具有区域性分布特点,时间上长期稳定,难以消除。地下水污染源具体包括:(1)自然源:无机物、痕量金属、放射性元素、有机物、微生物(2)农林业污染源:化肥、农药、禽畜粪便、灌溉回归水、秸杆残余、造林与砍伐(3)城市污染源:生活固体废物处置、生活废水排放、废水集中排放、废物堆场、其他城市污染源(4)工矿业污染源:尾矿、采矿排水、采矿废水、工业固液废物、废水回注井、倾泄与滴漏(5)管理失误造成的污染源:地下水源地选址失误、咸水入侵、海水入侵、成井失误、废弃钻孔、无序土地开发和灌溉我国地下水污染的主要成因有:(1)城市急剧扩张加剧了地下水污染根据全国环境统计公报(2008年),全国城市生活污水处理率57.4%,大量未经处理的城市生活污水通过化粪池、排污河渠入渗等方式污染地下水。2007年全国城市生活垃圾中无害化处理率为62%,在运行的935座垃圾填埋场中,超过1/3没有防渗措施,垃圾渗滤液污染地下水,甚至威胁到地下水饮用水水源的安全。(2)部分行业对地下水环境形成严重威胁工业固体废物处置利用率低,2008年我国大约2亿多吨的工业固体废物未能及时综合利用或处置。铬渣和锰渣堆放场渗漏造成的地下水污染事件时有发生。石油化工行业的勘探、开采、生产等对地下水水质产生显著影响。加油站存在渗漏或安全隐患,渗漏污染地下水问题不容忽视。部分工业企业通过渗井、渗坑和裂隙排放、倾倒工业废水造成地下水污染。(3)农业面源也是污染地下水的重要原因我国单位耕地面积的化肥投入量是世界平均用量的2.8倍;单位面积用量是世界平均用量水平的3倍。大量化肥和农药通过地表径流入渗、土壤渗透等方式污染地下水,造成地下水“三氮”(硝酸盐氮、亚硝酸盐氮、氨氮)和有机污染。陈鸿汉:按污染物类型来讲,地下水污染主要包括“三氮”污染、重金属污染和有机污染。造成我国地下水污染的原因是多方面的,其中,部分地区地下水长期过度开采,地下漏斗面积不断加大,导致区域地下水水位持续下降,沿海地区海咸水入侵不断加重;同时,各类生活、工业和农业污染源对地下水不断造成污染,各种工矿企业废水排放入渗造成地下水重金属和有机污染,农村化肥和农药面源污染(我国单位耕地面积的化肥投入量是世界平均用量的2.8倍)造成地下水“三氮”和有机污染,此外,地表水污染对地下水影响亦很显著;其次,地下水环境监管基础薄弱,我国尚未开展全国范围的地下水环境监测和污染调查评估工作,污染底数不清。地下水污染防治法律法规尚不健全。目前颁布实施的相关环境保护法律文件中,仅有很少部分涉及地下水污染防治条款,缺乏系统完整的地下水污染防治法律法规、标准规范体系。最后,地下水污染防治资金投入严重不足,难以满足目前地下水污染防治的总体需求。水工业市场:您认为当前应如何防治地下水污染?陈鸿汉:第一,加强开展地下水饮用水源安全保障工作。进一步加快地下水饮用水水源保护区调整、划定和建设工作,开展多尺度地下水型饮用水源的污染防治区划工作,并定期严格地开展地下水饮用水水源环境执法检查督察。第二,严格控制污染地下水的城镇和工业污染源。严格防止污废水管网渗漏,控制城镇生活垃圾对地下水的影响。对于污染地下水的城镇生活垃圾填埋场,要及时开展防渗和地下水修复防控等工作;加强重点行业环境监管,控制工业危险废物堆埋场对地下水的影响。第三,控制农业面源对地下水的污染。大力推广科学施肥,积极引导和鼓励农民使用生物农药或高效、低毒、低残留农药,进行种植业结构调整与布局优化,在地下水高污染风险区优先种植需肥量低、环境效益突出的农作物。第四,积极开展地下水污染修复。借鉴国外地下水污染修复技术经验,优先筛选重要地下水饮用水源补给径流区的地下水污染问题突出的工业污染场地,积极开展污染场地地下水污染修复试点工作,切断油田、矿山采区废弃钻井、矿井等地下水污染途径。防止污染物通过废弃井进入地下水。第五,建立健全地下水环境监管体系。基于国土、水利及环保等部门已有的地下水监测工作基础,完善地下水环境监测网络,形成地下水环境监测评价体系和信息共享平台,制定地下水污染防治应急措施,形成地下水污染突发事件应急预案和技术储备体系,加强地下水环境保护执法监管。第六,加快全面开展地下水污染状况普查。针对我国地下水污染指标来源复杂、有机污染日益凸显、污染总体状况不清的现状,从区域和重点地区两个层面全面开展地下水污染状况普查,深入分析地下水污染成因和发展趋势,为地下水污染防治提供科学依据。赵勇胜:发达国家非常重视地下水污染的预防,对城市垃圾的卫生填埋有严格的要求,很少有随意堆放或掩埋处理。但即使是防护良好的卫生填埋场,也有可能产生渗滤液的泄漏,造成地下水的污染,所以国外对于垃圾填埋场地下水的监测与管理工作十分重视,一般包括三个部分:①垃圾填埋场场地的筛析和登记,②填埋场地下水污染调查和风险评价,③地下水污染场地的修复和污染监测。发达国家对地下水污染场地(包括垃圾填埋场)的问题比较重视,一般都进行了国家规模的地下水污染场地调查、风险评价等方面的工作,具有全国污染场地(潜在污染场地)的详细数据库,并对所有的场地进行了环境污染风险的评价,确定了高污染风险、中等风险或低污染风险的场地,为在国家层面上对所有的地下水污染场地进行管理奠定了基础。根据污染场地风险评价的结果,确定是否需要进行污染控制和修复。对于不同风险的地下水污染场地采用不同的控制与修复措施。郑春苗:(1)保障地下水饮用水水源环境安全。推进地下水饮用水水源保护区管理。严格地下水饮用水水源环境执法。制定超标地下水饮用水水源污染防治方案。建立地下水饮用水水源风险防范机制。(2)持续削减影响地下水水质的城镇生活污染负荷,控制城镇生活污水、污泥及生活垃圾对地下水的影响。控制城镇生活垃圾对地下水的影响。加强重点行业环境监管。控制工业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