2020年05月22日 星期五
地下水污染的风险与挑战
□ 胡晓农 吴 鸣 刘 娜

    随着经济的持续高速发展和城市化速度加快,地下水的需求量在一直加大,同时伴随着地下水资源的不合理利用及必要保护的缺乏,给地下水资源造成了严重的污染。工业生产过程中产生的各种废水、废气和废渣的排放和堆积,农业生产过程中施用化肥、农药,城市产生的污水和生活垃圾,都可能成为地下水的污染源。

    全球超过90%的可用淡水资源蕴藏于地下水中,那么,地下水在哪里?地下水污染有什么特点?新型污染物又是怎样出现的?这些都是人类需要关注和解决的课题。

    地下水治理的难度要远远大于地表水。地下水污染的特点主要表现为隐蔽性、长期性和难以恢复等。地下水污染的隐蔽性主要表现在地下水赋存于地表以下的地层空隙中,污染难以被发现和识别。地下水污染的长期性主要表现在地下水在含水层中的运动特征复杂,且多数情况下地下水的运动极其缓慢。地下水一旦受到污染,即使彻底清除污染源,地下水质恢复也需要很长时间。地下水污染的难恢复性主要表现在,污染物不仅会存在于水中,而且会吸附、残留在含水层介质中,不断缓慢地向水中释放,因此单独治理土壤或地下水难以实现环境恢复的目的。

    在我国,土壤污染与地下水的修复管理问题常常被分开研究,忽略了二者生态功能上的联系。

    地下水中污染物主要包括化学污染物、生物污染物及放射性污染物等。新型污染物随着人类的生产经济活动中的不合理排放也逐渐进入地下水等环境中。不断出现的新型污染物、新的迁移转化机制,正在逐渐改变污染物环境行为和生态效应,这将对污染物的风险评估和污染控制修复带来新的挑战。

    抗生素进入地下水后,在含水层中运移,并破坏环境中现有的微生物平衡,诱导产生耐药抗生素菌和抗性基因,降低抗生素对病菌的抑制作用。土壤-地下水中残留的抗生素会被蔬菜、水果等植物吸收,然后进入动物体内。人们食用含有抗生素的蔬菜水果和肉制品后,会对健康造成损害。

    微塑料指尺寸小于5毫米的塑料颗粒。随着塑料的使用量不断上升,塑料必然会通过各种途径释放到环境中,如工厂的塑料制品加工过程中的意外泄漏、含纤维衣物洗涤废水、磨砂膏等个人护理品的使用、污水处理厂中出水和污泥的排放,以及渔业、海上作业等海洋活动等。这些塑料经过物理化学与生物等作用会破碎成尺寸小于5毫米的微塑料颗粒。有毒的添加剂等能从微塑料颗粒中释放出来进入到地下水环境中。微塑料进入生物体内后会对生物产生一系列不利影响,包括影响免疫功能,降低摄食率和生长率,使细胞凋亡,以及对后代产生负面影响等。

    此外,微塑料可沿着食物链进行传递和转移,在高营养级的生物体内已发现微塑料的存在。微塑料的粒径小,容易吸附各种污染物,导致微塑料表面的污染物种类和含量增加,既可以成为环境中的污染物来源,也可以作为有毒有害污染物传输的载体,从而增强了其在环境中的毒性,增加地下水的环境风险。

    污染物当中的全氟化合物是一类具有多器官毒性的环境污染物,极低的浓度也会对人体造成一定的毒害作用。全氟化合物能够通过点源污染、大气干湿沉降及地表径流等进入土壤并进一步向下迁移污染地下水。该类污染物是一种持久性有机污染物,不易被降解,可长时间存在于土壤地下水中,这无疑增加了地下水的风险和修复难度。

    如果仅仅重视传统的重金属、有机污染物造成的污染而忽视新型污染物,那么新型污染物造成污染就可能导致更大的污染风险和经济损失;如果仅仅治理土壤污染而忽视地下水污染,那么后期很可能面临二次污染,甚至污染程度比前期还要严重。因此迫切需要对包括新型污染物在内的土壤和地下水污染进行联合防治,进一步提高我国的地下水污染治理水平,提高地下水环境质量,实现地下水资源的可持续开采利用,为我国经济发展提供干净、清洁和可持续的地下水资源。

    (作者:胡晓农、刘娜系暨南大学地下水与地球科学研究院教授,吴鸣系暨南大学地下水与地球科学研究院博士后)

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