地下水污染源研究

地下水污染源研究

一、地下水污染严重,污染程度不断加重随着人口的增加和社会经济的快速发展，水资源的需求也显著增加。近30年来,我国地下水的开采量以每年25亿立方米的速度递增,全国有400个城市开采地下水,40%的耕地部分或全部依靠地下水进行灌溉,地下水的供给量已经占到了全国总供水量的20%,北方缺水地区占到了52%,在华北和西北城市供水中占到了72%和66%(P16),有些城市基本上是依靠地下水来满足对水资源的需求。而在广大的农村,地下水更成为主要的饮用水源。对地下水资源的过度开发利用,导致地下水位下降,水源枯竭,有些地区还形成了严重的地下水漏斗。根据国土资源部发布的《我国主要城市和地区地下水水情通报(2005年度)》,2005年在具备系统统计数据的171个地下水漏斗中,漏斗面积扩大的就有65个,占到了统计数的38%,面积扩大了6736平方公里,仅河北沧州第Ⅲ承压含水层漏斗面积就扩大了2089平方公里,最大水位埋深达到101米。由此导致了湿地消失、植被死亡和土地沙漠化等严重的生态灾难,以及地面沉降、岩溶塌陷、海水入侵等自然灾害的频频发生。地表环境污染加剧引发地下水污染,构成对人体健康和生命财产安全的严重威胁。根据中国地质环境监测院公布的信息,目前,我国地下水污染呈现由点到面、由浅到深、由城市到农村的扩展趋势,污染程度日益严重。全国195个城市监测结果表明,97%的城市地下水受到不同程度污染,40%的城市地下水污染趋势加重;北方17个省会城市中16个污染趋势加重,南方14个省会城市中3个污染趋势加重。在一些地区,地下水污染已经造成了严重危害,危及到供水安全。辽宁省海城市污水排放造成大面积地下水污染,附近一个村因长期饮用受污染的地下水,多数人患上当地未曾有过的特殊病症,造成160人因饮用受污染的地下水而亡;淮河安徽段近5000平方公里范围内,符合饮用水标准的浅层地下水面积仅占11%;由于地下水的严重污染,淄博日供水量51万立方米的大型水源地面临报废,国家大型重点工程——齐鲁石化公司水源告急;在首都北京,浅层地下水中也普遍检测出了具有巨大潜在危害的DDT、六六六等有机农药残留和尚没有列入我国饮用水标准的单环芳烃、多环芳烃等“三致”(致癌、致畸、致突变)有机物。这些“三致”有机物在我国东部其他城市和地区很可能同样存在。地下水超采与污染互相影响,形成恶性循环。水污染造成的水质性缺水,进一步加剧了对地下水的超采,使地下水漏斗面积不断扩大,地下水水位大幅度下降;地下水位的下降又改变了原有的地下水动力条件,引起地面污水向地下水的倒灌,浅层污水不断向深层流动,地下水水污染向更深层发展,地下水污染的程度不断加重。日益严峻的地下水环境问题已经成为自然、社会、经济可持续发展的制约因素。二、地下水水源形成分析按照污染物产生的行业类型,可以将地下水污染源分为工业污染源、农业污染源、生活污染源和自然污染源(P263)。(一)地下水污染工业污染源主要指未经处理的工业“三废”,即废气、废水和废渣。工业废气如二氧化硫、二氧化碳、氮氧化物等物质会对大气产生严重的一次污染,而这些污染物又会随降雨落到地面,随地表径流下渗对地下水造成二次污染;未经处理的工业废水如电镀工业废水、工业酸洗污水、冶炼工业废水、石油化工有机废水等有毒有害废水直接流入或渗入地下水中,造成地下水污染;工业废渣如高炉矿渣、钢渣、粉煤灰、硫铁渣、电石渣、赤泥、洗煤泥、硅铁渣、选矿场尾矿及污水处理厂的淤泥等,由于露天堆放或地下填埋隔水处理不合格,经风吹、雨水淋滤,其中的有毒有害物质随降水直接渗入地下水,或随地表径流往下游迁移过程下渗至地下水中,形成地下水污染。(二)农药、化肥污染农业用水占全部用水量的70%以上,污染的影响面广泛。一是过量施用农药、化肥,残留在土壤中的农药、化肥随雨水淋滤渗入地下,引起地下水污染;二是由于地表水污染严重,农业灌溉使用被污染的地表水,造成污水中的有毒有害物质侵蚀土壤,并下渗到地下水中,造成污染。(三)垃圾填埋成为地下水的主要污染源之一随着我国城镇化步伐的加快,生活垃圾与生活污水量激增,由于无害化处理率低,造成对陆地生态环境和水生态环境的严重污染。我国每年累计产生垃圾达720亿吨,占地约5.4亿平方米,并以每年占地约3000万平方米的速度发展,全国已有200多个城市陷入垃圾重围之中(P37)。由于生活垃圾没有进行有效分类,大量有毒物质及危险废弃物与生活垃圾一起混合填埋,以及垃圾填埋处理技术落后、垃圾填埋选址不当等原因,垃圾填埋场的渗漏已经造成地下水的严重污染,成为地下水的主要污染源之一。同时,大量未经处理的生活污水,在严重污染地表水的同时,通过下渗也对地下水造成了不同程度的污染。(四)害成分超标在有些地区,由于特殊的自然环境与地质环境,地下水天然背景不良,有毒有害成分超标。根据中国地质环境监测院调查统计,我国部分地区分布有高砷水、高氟水、低碘水等。全国约有1亿多人在饮用不符合标准的地下水,使这些地区长期以来一直遭受砷中毒(皮肤癌)、地甲病、地氟病、克山病等地方病困扰。三、为控制地下水污染而解决的问题(一)缺乏相应的地下水环保法律法规目前,我国有关防治地下水污染的法律法规体系还很不健全,不仅有相互矛盾的内容,还有许多空缺之处。《中华人民共和国水法》和《中华人民共和国水污染防治法》是水环境保护的基本法律依据,虽然都将地下水保护纳入了水污染防治的范畴,但只是提出了地下水保护的一般原则,既没有具体明确地下水环境保护的责任划分,也缺乏地下水环境保护的具体内容,加之缺少相关配套的法律法规,缺乏可操作性。根据《中华人民共和国水法》,水利部门负责包括地下水在内的水资源的综合利用规划的制定。根据《中华人民共和国水污染防治法》,环保部门负责流域的水污染防治规划的制定。但在流域水污染防治规划中却没有具体的地下水污染防治的措施与内容,使得地下水的开发利用与保护相脱节。在许多地区地下水管理条例与规定中,地方水行政主管部门负责本地区地下水的开发、利用与保护,但大多没有明确具体的监管责任和防治措施,使得地下水的保护很难落实。(二)水行政主管部门的配置我国的地下水管理涉及多个管理部门。建设部《城市地下水开发利用保护管理规定》(1993年)第四条规定,国务院建设行政主管部门负责管理全国城市地下水的开发、利用与保护工作,县以上地方人民政府城市建设行政主管部门负责管理本行政区域内城市地下水的开发、利用和保护工作;2002年国务院颁布的《取水许可和水资源费征收管理条例》规定,包括地下水在内的水资源取用与保护,由各级水行政主管部门按照分级管理权限,负责组织实施和监督管理;根据《中华人民共和国水污染防治法》,各级环境保护部门负责包括地下水环境在内的水污染防治的监督和管理工作。从以上可以看出,在地下水的管理与保护中,各管理部门的管理权限虽然有交叉,但地下水污染防治的监督管理的责任分工却不明确,各个管理部门之间又缺乏有效的综合协调机制,人为地将一种资源的开发利用与保护割裂开来,造成多头管理,使得地下水污染防治的监管责任无法明确。(三)我国水资源利用率低,水资源浪费严重地下水资源的所有权属于国家,是公共资源。随着人口的激增与经济、社会的快速发展,水资源的需求量也随之有较大幅度的增长,但粗放的经济增长方式使得我国水资源利用率偏低,水资源浪费严重。尤其是在地下水开发利用中,对地下水资源的定价不合理,只考虑地下水的开采与管理成本,没有充分考虑地下水的资源环境价值,无法体现地下水资源的稀缺性,地下水的开发利用存在明显的外部不经济性,由此导致地下水资源的过度开采与浪费,严重威胁到地下水资源的可持续利用。(四)地下水监测数据的主要来源各级环保部门、水行政管理部门和国土资源部门都开展对地下水的监测工作,存在重复建设的问题。但由于管理目的的不同,无论是监测频率、监测项目、监测密度与监测方法等均存在较大的差异,监测数据的可比性差,信息又难以共享,造成监测数据资源的巨大浪费。相比较而言,国土资源部门由于地质勘探技术与管理等方面的优势,成为地下水监测数据的主要来源。对地下水的监测始于上个世纪50年代,虽然初步形成了一定规模的地下水监测网络,但监测点主要集中在城市与大型供水水源周围,国家级的监测网点数量不足,监测分布不均匀,数据非常有限,难以满足现代经济、社会发展与环境保护对地下水的信息需求,迫切需要尽快加强地下水的监测网络与监测能力建设。(五)地表污染问题由于复杂的地质水文条件,地下水流动极其缓慢,地下水污染往往过程缓慢、不易发现和难以治理。地下水一旦受污染,很难及时发现,治理难度大,治理成本高,水质的恢复往往需要相当漫长的时间。由于地表水污染问题十分突出,使其成为我国当前水污染防治的中心工作,而相对隐蔽的地下水污染问题一直没有引起足够的重视。地下水污染防治既缺少预防的措施与技术,也缺乏有效的治理技术与方法,一旦发生严重的地下水污染,很难及时有效地进行处理,所造成的环境与生态破坏很可能是难以逆转的。四、反应和建议(一)建立地下水环境保护制度框架面对地下水污染的严峻形势,以及地下水环境管理中存在的诸多问题,应进一步加强地下水污染防治的有关法律法规体系建设,为地下水环境的保护提供完备的法律依据与政策支持。构建完备的地下水环境保护制度框架是地下水污染防治的首要任务。通过完善地下水环境保护的法律法规体系,尤其是在各地方政府有关地下水资源管理的法规中,要明确政府环境保护部门、水行政主管部门、建设规划部门和国土资源管理部门等在地下水污染防治工作中的相应责任,并建立起地下水环境保护的综合协调机制,使地下水的各项保护工作得到具体落实,并与地下水的开发利用协调一致,使地下水资源的可持续利用得到制度上的根本保证。(二)地表与地下水污染的互互影响及其综合防治措施水污染防治应将地下水与地表水综合考虑,纳入统一的规划与管理之中。地下水与地表水的交换,保证了自然界水循环的连续性,构成了自然界水循环中相互影响与关联的重要部分。地表水的污染源往往也是地下水的直接或间接污染源。地表水与地下水污染的综合防治还有利于资源的优化配置。尤其是在流域水污染防治规划中,应综合考虑流域地下水污染防治措施与监管责任,并与流域水资源综合利用规划相协调,既要满足社会经济发展对水资源的需求,也要满足自然生态环境对水资源的需要。(三)建立全成本定价方法地下水资源在很大程度上是一种非再生性的资源,尤其是深层地下水,具有与石油、矿石等资源一样的不可再生性,地下水价格必须能够充分体现这一资源的稀缺性。只通过行政管理手段严格限制地下水超采,不仅监管成本高,管理的绩效也难以保证。在市场经济条件下,应充分运用各种经济手段来弥补行政管理的不足,提高水环境管理的绩效。应改革原有的地下水资源的定价理念与方法,建立地下水包括开采、输送、净化、分配、使用与污水处理等过程的全成本定价方法(P14)。价格中应包括体现地下水资源环境价值的地下水资源费,以此来激励人们提高用水效率,促进地下水的节约利用,从根本上遏止地下水的过度开采。(四)加强水环境监测体系建设针对现有地下水监测网络建设滞后,难以满足地下水资源开发利用与保护管理需要的现状,国家应加大对地下水环境监测基础设施的投入,建立完备的地下水监测网络,统一地下水监测的有关技术规范,不断完善水环境监测体系。对现有多部门建设的监测网络进行有效集成,建立国家地下水监测数据公用平台。对重点污染地区进行重点监测,系统掌握地下水水质、水量和地下水环境变化的动态特征,为地下水的开发利用和保护提供科学依据。(五)加强技术攻关地下水污染的治理一直是世界性难题,缺少成熟的技术可供推广。我国的地下水污染防治工作才刚刚起步,还十分缺乏有效