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地下水保护:保住脚下的“一方水土”

科普小知识2022-04-18 06:17:49
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地下水保护:保住脚下的“一方水土”

地下水污染的可怕之处在于,一旦污染形成,将需要大量的财力和物力来修复,更重要的是,这将需要很长的时间。

■我们的记者张文静

外国媒体曾报道:“如果你认为中国的空气很脏,你应该去看看那里的水。”近年来,随着水污染问题的频繁发生,人们越来越重视“生命之源”的安全。然而,随着城市污水和垃圾、工业废水、农药和化肥的渗透,以及非法企业的非法排放,我国地下水面临着严重的污染问题。有些人认为地下水是取之不尽的。但事实上,一旦地下水被污染,就极难恢复。地下水保护迫在眉睫。

地下水污染是一个严重的问题。

地下水是人类重要的淡水资源。根据2011年发布的《全国地下水污染防治规划(2012020)》,全国655个城市中,有400多个城市使用地下水作为饮用水源,占城市总数的61%。在北部地区,65%的生活用水、50%的工业用水和33%的农业灌溉用水来自地下水。

然而,近年来,根据《中国环境状况公报》公布的信息,我国地下水污染日益严重。一方面,水污染形势不容乐观;另一方面,过度开采极为普遍,地下水正面临严重威胁。根据《全国地下水污染防治规划(2012020)》,根据近十年来地下水质量变化的不完全统计分析,中国地下水污染正从点到面、从浅层到深层、从城市到周边地区扩散。

在地下水污染的类型中,硝酸盐污染和持久性有机污染物是两个重要的方面。

“随着工业化的加速和农业产业化的推进,中国已经成为世界上活性氮和有机化合物的最大生产国和消费国。大量施用氮肥在保证粮食生产的同时带来了负面影响,农业面源污染严重。有机化合物会对人类健康造成不可逆转的严重危害,已成为污染防治的重点。”中国科学院地理与资源研究所的副研究员韩冬梅说。

自2015年4月国务院颁布《水污染防治行动计划》(以下简称《水十条》)以来,从事海水入侵研究近十年的韩冬梅将重点放在了地下水污染上。她根据自己的研究经验,将水环境的研究扩展到不同的流域,甚至扩展到全国范围。通过收集和分析全国范围内的大量调查数据,对我国地下水硝酸盐污染和水体有机污染进行了综合分析和评价。

两项研究的结果表明,沿海地区地下水污染水平远高于内陆地区,这可能导致沿海海水水质恶化,影响海洋生态。海水入侵与沿海地区地下水过度开采造成的地下水污染相互交织,导致沿海地下水的环境保护和污染修复极其复杂。

“沿海地区的地下水污染比内陆地区更严重。一方面,地势低平,上游的水、盐和污染物聚集在这里。另一方面,海陆过渡区也是所有水和养分交换最频繁的地区。这些陆基污染物也很容易排放到海里。污染物富集在沿海地区的地下水和邻近海水中。一旦海水侵入含水层,这不仅是一个盐碱化的问题,也是一个更严重的污染。渤海地区的监测数据表明,该地区海水中的硝酸盐含量已经很高。”韩冬梅说:“此外,有人认为在丰水年,大量降雨可以冲走含水层中的污染物,但事实上,污染物存在于含水层颗粒中,易于进入,难以排出,难以修复。”

修复污染极其困难。

氮同位素污染示踪在韩冬梅的应用表明,除了农业施肥,土壤中的氮和生活污水排放也是影响地下水中硝酸盐分布的重要因素。

“目前,我国农村地区没有收集废水和粪便的系统工程。一些地区有示范项目,但尚未实施。与此同时,科学合理地使用化肥、农药和其他控制措施还不到位,对包装废物特别是有机农药的回收也没有相应的制度限制。”韩冬梅说,在桂林调查期间,他随便挑了几个瓶子,用几层塑料袋包起来,放在行李箱里。味道仍然很浓。“为了发展农业,必须使用化肥和杀虫剂。然而,管理层和用户对剂量和污染控制并没有很好的理解。中国化肥和农药的利用率很低。事实上,大部分都被浪费了。这些污染物将留在土壤中,进入地表水,然后渗入地下水。此外,一些污染物是挥发性的。这些污染物在水气循环的驱动下,会在水-土-气环境中迁移韩冬梅说。

地下水污染的可怕之处在于,一旦污染形成,将需要大量的财力和物力来修复,更重要的是,这将需要很长的时间。中国人民大学环境学院院长马忠曾经说过,净化已经渗透到深层的地下水污染需要1000年的时间。

在韩冬梅看来,地下水中污染物的新陈代谢确实极其缓慢。“他们将进入大规模的水文循环过程。例如,一些污染物是挥发性的,会随着蒸发过程进入大气,然后通过降雨落到冰川区域,然后进入下游的地下水。一些污染物可以进入动物体内,这些污染物在南极动物体内发现。这也是为什么早在1970年代和1980年代就被禁止的滴滴涕和其他污染物仍然可以被连续检测到的原因。污染物在地下水中的迁移范围广,代谢时间长,这可能超出我们的想象。”

在这方面,欧美国家已经付出了沉重的代价。由于城市化的发展,德国的莱茵河因污染严重而成为一条泡沫河。从那以后,德国花了70年的巨大努力来治理这条河,使它再次变得清澈。美国也在20世纪70年代启动了一系列水资源清理项目,直到几十年后才看到治理的效果。

保护需要多管齐下的方法

正如空气污染与社会就业和其他问题密切相关一样,地下水污染也不是孤立的,而是涉及社会系统的方方面面。“当然,污染控制也需要多层次的合作。这不可能一蹴而就。为了确保发展和优化环境,需要一个良好的平衡机制。”韩冬梅说,“但无论如何,底线必须保持。我们不能仅仅为了快速发展而污染后代的水。”

在长期的调查研究中,韩冬梅也感受到了公众环境教育的重要性。“当我在农村地区进行调查时,我看到当地农民用完了杀虫剂,然后随意地把瓶子扔到一边。一些农民用完农药时没有戴口罩。他们甚至可能不知道这些污染物会造成什么危害。”韩冬梅说:“如果我们做好公众的环境教育,很多污染还是可以控制的。例如,在加拿大,销售杀虫剂的过程就是环境教育的过程,而且对杀虫剂的使用量有强制性的规定。随着时间的推移,农民自己会知道的。”

今年早些时候,水利部部长陈雷在国家水利部部长会议上介绍,为加强水利工程建设,2017年将实施最严格的水资源管理制度,完成20个跨省流域水量分配和10298个地下水监测站,全国地下水监测系统基本建成。

韩冬梅认为,改进目前的地下水质量监测标准和增加监测参数也很重要。“中国现行的地下水质量标准仍沿用1993年的标准,修订版即将发布,它相对简单,只是告诉大家极限值是多少。相比之下,当美国环境保护署发布地下水质量标准时,它还会告诉公众已经进行了哪些相关测试,动物实验的结果,以及它们对各种器官的影响。此外,近年来出现了一些新的污染物,如果仍然使用原来的标准,就无法检测出来。”韩冬梅说,“当然,一旦监控标准提高,将会增加很多成本,但这些努力是必要的。特别是在一些地区,地下水中的污染物在人体内积累到一定程度后才会显示出它们的影响。如果没有相关的监测结果,就不能研究因果关系。目前,*各部门和研究机构的监测数据不够公开,公开内容中的有效信息不足。为了客观和科学地了解水污染的现状,这无疑将增加调查和研究的成本和难度。”

地下水保护:保住脚下的“一方水土”

中国科学新闻(2017-017,第四版自然)