湖北省地下水污染防治研究

杨珂玲 （ 中南财经政法大学环境法博士后流动站，湖北 武 汉430073）湖北经济学院统计学院，湖北 武 汉430205

“千湖之省”的湖北不仅江河湖泊众多，更有丰富的地下水资源。2012年全省地表水资源量783．76×108m3，地下水资源量262．77×108m3，其中平原地下水资源量68．07×108m3，丘陵地下水资源量196．53×108m3❶❶湖北省水文水资源局，湖北省水利厅 ．湖北省水资源公报 （2003～2012）．❷湖北省水文水资源局 ．湖北省部分地区地下水监测及单项组分和综合组分评价．2011．。由于近几十年来人类的开发利用及生产生活的影响，湖北省地下水污染不断加重，可利用的地下水资源存在着严重污染，水安全问题十分突出。根据湖北省水文水资源局2011年对全省10个水源地80个地下水监测站点的水质监测综合评价结果显示❷❶湖北省水文水资源局，湖北省水利厅 ．湖北省水资源公报 （2003～2012）．❷湖北省水文水资源局 ．湖北省部分地区地下水监测及单项组分和综合组分评价．2011．：地下水质极差的占30%，较差的占42%，较好的仅占28%。地下水污染指标以氨氮、亚硝酸盐氮、锰、铁、总硬度、大肠杆菌为主，单项组分评价一般为Ⅳ类或Ⅴ类。尤其江汉平原腹地的水质普遍较差，污染点多面广，多集中在部分大中城市及周边地区、农业开发区。水污染问题不仅影响制约着湖北省经济的发展，而且危及人们的身体健康，乃至社会的稳定。因此，摸清湖北省地下水污染现状，解析其污染成因及污染源，制定相应的地下水污染防治政策，有效防控地下水污染，对推动湖北省经济发展具有重要的战略意义。

1 湖北省地下水污染现状及污染源解析

要想治理看不见的地下水，首先必须追根溯源［1］。造成湖北省地下水污染的来源一般分为局部性的、集中排泄的点源 （如工业废水和城镇生活污水等）和区域性的、分散排泄的面源 （如农用化肥、农药、畜禽粪便和农村生活污水等）及地质矿产开采所带来的地下水污染。根据 《地下水质量标准》（GB／T14848－93），湖北省水文局2011年对全省80个地下水监测的水井位置、井口保护情况、地质类型、地下水类型、地下水质评价结果等解析后得出：地下水质极差和较差的监测站点中67%的地下水污染是受地表面源污染所致；23%的地下水污染由点源污染所致；10%的地下水污染是由地质环境因素导致。

1．1 点源污染现状分析

工业及城镇生活污染属点源污染，对地下水污染的途径主要有以下3点：城镇生活污水通过管网渗漏、生活垃圾填埋场或堆放场通过雨水入渗对地下水造成污染；工业污染主要是指工业危险废物堆放的入渗、污水回灌及地下水超采对地下水的破坏污染；工业及城镇生活污染物污染地表水，进而通过地表水与地下水的交互对地下水造成污染。据2011年全省地下水监测站点的水质监测数据❶，由点源污染造成的地下水污染的评价结果如下：

（1）咸宁的元阳食品地下水水质监测站点，属使用生产井。由监测和评价结果显示元阳食品中氨氮、锰、大肠菌群超标，单项组分评价是Ⅳ类，综合评价较差。主要原因是由于生产井的地下水井地处城区，自身及周边区域的工业废水和生活废水未进行达标处理直接排放、城市垃圾、工业废渣的堆放等，通过降水产生的地表径流及下渗携带，造成地下水受到不同程度污染。

（2）孝感的3处地下水水质监测站点，含水介质类型全部为孔隙水，属潜水。由监测和评价结果显示，孝南闵集和陡岗的氨氮、亚硝酸盐氮、锰超标，孝武集团2号井的p H、氨氮、亚硝酸盐氮、铁项目超标，单项组分评价是Ⅴ类，综合评价极差。其地下水污染原因主要有2个方面：一是由于孝感地区地下水的盲目开采，出现地下水超采，产生了小型降落漏斗，造成地面沉降等环境地质问题对地下水造成污染；二是由于工业生产和生活废水对地下水质产生影响。

（3）荆州的7处地下水水质监测站点，属深层水和浅层水。选择的7个地下水井均为封闭机井，周围基本无污染源。由监测和评价结果显示，人为污染源及潜在污染源包括富含氮的工业废水、生活废水、垃圾填埋场渗滤液等，这些废污水经雨水或者地表渗透淋滤会产生渗滤液，渗滤液中含有高浓度的氨氮、硝酸盐和大肠菌群。由于没有渗滤液收集措施，致使产生的渗滤液直接排入到地下，污染地下水。其中，荆州市城区地下水三氮污染较为普遍，NO2—N最高达2．432mg／L，NH3—N含量最高达9．4mg／L❶❶荆州市环保局 ．荆州市城区重点企业地下水监测数据 （2009～2012）．。沙隆达集团公司农药厂一带由于工业废水下渗污染致使地下水井中Na＋、Cl－严重偏高，Cl－含量检出最高值710mg／L，Na＋含量检出最高值319mg／L，并有发展和蔓延扩散的趋势。另外，受水文地质化学环境背景影响，地下水中铁、锰离子含量普遍较高，个别地段铁离子含量达18．00mg／L，锰离子达0．78mg／L。

（4）武汉的5处地下水水质监测站点，含水介质类型分别为上第三系碎屑岩裂隙孔隙水、全新统松散岩类孔隙水、上更新统松散岩类孔隙水、裂隙岩溶水，均属潜水，主要用于生活用水和工业用水。由监测和评价结果显示5处地下水监测站点均超过地下水环境质量标准Ⅳ类水的要求，分别是东西湖群力大队、白沙洲炼焦厂、新洲人民医院、柳家湾、军区打靶场 （马鞍山），主要超标项目是铁、锰、氨氮、砷、硝酸盐氮。

1．2 面源污染现状分析

与点源污染不同，农业面源污染物发生后并不直接污染水体，大多是堆存在广阔的地面上，需要借助水的作用而进入地表水体或下渗污染地下水体。农村面源污染是指在农村生活垃圾，农业生产活动中的化肥、农药，家庭养殖中的禽兽粪便，水产养殖中的鱼类粪便和投入的饵料等污染物，在降水或灌溉过程中，通过地表径流、壤中流、农田排水和地下渗漏，进入水体而形成的地表和地下水污染。

湖北地表水丰富，地下水多属浅水层，地下水和地表水紧密相联。在通常情况下，地下水通过降雨、融雪入渗或地表水补给；同时地下水向位于地形低处的河流、湖泊排泄，是河流与湖泊水的主要来源。只要污染了地表水，地下水也会受到污染；同样，被污染的地下水最终亦将渗入河流、湖泊，污染地表水体。如此循环往复，致使地表水和地下水受污染范围不断扩大。因此，农村面源污染物主要是借助水的作用下渗污染地下水体，或进入地表水体通过地表水与地下水的交互进而污染地下水。同时湖北纵横交错的河网、渠系成为连接陆域农田与主河道、湖泊的直接通道，使得距离主河道和湖区较远的农田即使在地表径流较小条件下也很容易形成面源污染。2011年湖北省部分地区由面源污染造成的地下水污染的评价结果及污染源解析如下：

（1）黄冈监测的9处地下水水井，含水介质类型属承压水。地下水位因人工开采呈面状下降，而河水位相对较高，在水位差的作用下，河水源源不断地侧渗补给地下水。结果显示，9处地下水监测站点中8处氨氮超标，1处亚硝酸盐氮超标，主要原因是该地区的水井以浅层井居多，与江河湖库水力交换频繁，下雨容易渗透，又由于该地区地表水主要受农村面源污染，故黄冈监测站点的地下水主要受农村地表污染。

（2）孝感监测的8处、十堰的2处 （评价结果没有超标项目，但氨氮、硝酸盐氮相对较大）和宜昌的3处地下水井含水介质类型为孔隙水、潜水。监测点多属于农村地区分散式开采的民井，四周均为农田，其主要补给来源于地表水，氨氮、硝酸盐氮较大说明了浅层地下水水质受到农村面源污染的影响较大。

（3）宜昌监测的3处地下水水质站点，含水介质类型为岩溶水和孔隙水，属潜水。其地下水污染的主要原因是本次调查的地下水监测点水井在农村，除自建农房外四周均为农田，且属于潜水层，即浅层地下水，其主要补给来源于地表水，硝酸盐氮和亚硝酸盐氮超标说明了浅层地下水水质的污染源主要是农业面源污染和生活污水。

（4）荆州的9处地下水井均为封闭机井，周围基本无污染源。主要超标项目是氨氮、亚硝酸盐氮，个别站点铁、锰、大肠菌群、总硬度含量偏大。主要原因是人为污染源及潜在污染源，包括富含氮的工业废水、生活废水、农家肥、垃圾填埋场渗滤液等废污水，经雨水和地表渗透淋滤产生高浓度的氨氮和硝酸盐的渗滤液。由于无收集措施，致使产生的渗滤液直接排入到地下，污染地下水。

（4）襄阳老河口市卢营村的地下水井，主要超标项目是总硬度、亚硝酸盐氮、锰。总硬度超标是因为地质成因造成，老河口亚硝酸盐超标，是因为过去此站为主河道，农田改成居民区，后来的化肥和农田人畜粪便污染等因素造成。锰超标，是因为该地存在于汉江一级阶地，地下水铁锰含量普通较高，属于地质背景。

1．3 地质因素及矿产开采污染现状分析

湖北省作为全国的矿业大省，已发现矿产有百余种。2011年湖北省水文水资源局在黄石选择的5处地下水水质监测站点，含水介质类型为粗沙和夹粉土，分别属滤水管和预制管，选择的站点位于黄石、鄂州两市。黄石、鄂州两市极少使用地下水源用于工业生产的，所以本次选取地下水质站全部是生活和农业水源井，而且优先选用现有地下水位监测站，没有地下水位监测站的地方选用城区和郊区水井。黄石市的地下水监测结果显示：总硬度超出标准值的3倍、氨氮超出标准值的27倍、亚硝酸盐氮超出标准值的1200倍、铁超出标准值的3倍、锰超出标准值的6倍。单项组分评价属Ⅴ类，综合评价地下水质极差。由于所选地区恰为金属矿区地下水质与当地地质背景相适应。所以，认为本次监测存在的地下水水质污染是由地质环境背景及矿业污染造成。

综上所述，农业面源污染和工业及城镇生活点源污染是湖北省地下水污染的主要来源。由于地下水具有的埋藏性和系统复杂性，使得人类活动对地下水造成的污染更难以修复。因此，湖北省地下水污染防治已刻不容缓。因此，摸清湖北省地下水污染的现状，解析地下水污染成因，对湖北省地下水污染防治具有重要意义。

2 湖北地下水污染防治对策建议

湖北省是水资源大省，同时水资源又日趋紧缺，在水资源丰富且湖泊众多的水文特征下，地下水的合理开采与利用以及污染的防治是发挥湖北水资源优势、支撑湖北跨越式发展的重要一环。综上分析，充分借鉴国内外治理经验，湖北省地下水污染防治需围绕宏观与微观2大层面强调 “二个统一，一个区分”，即统一地下水开采与保护2个过程；统一地表与地下2个水环境；区分点源与面源污染防范。

2．1 保障地下水资源可持续利用，统一地下水开采与保护2个过程

与地表水的污染不同，地下水污染具有长期性、复杂性、隐蔽性和难恢复性4大典型特征，这必然给事后治理带来更大的经济成本及技术难度。因此，从长期可持续利用的角度提出，地下水的开发与管理必须做到治理从防范着手，保护与开发同步。

（1）严控地下水资源的开发利用。在地下水资源的开发利用过程中，分层开采水质差异大的多层地下水含水层，不得混合开采已受污染的潜水和承压水，人工回灌不得恶化地下水质。同时提高用水效率，节约使用地下水，严格实施地下水用水总量控制。保障地下水采补平衡，避免造成地下水环境污染及生态破坏。同时，健全农村地下水源保护机制。对农村地下水的现状进行调查，摸清农村地下水的开采利用情况及破坏程度。针对农村生产生活中的农用井，按功能分类设立井口保护措施，实现开发和保护的统一。

（2）完善地下水污染防治的环境经济政策。进一步完善排污收费制度，加大排污费征收力度，有效调动企业治污的积极性。科学制定地下水水资源费征收标准，完善差别水价等政策。探索建立受益地区对地下水饮用水水源保护区的生态补偿机制。鼓励社会资本参与污染防治设施的建设和运行。

2．2 弥补地下水管理制度缺失，统一地表与地下2个水环境

（1）建立地下水保护协调联动机制。针对湖北省地下水多头管理的现状，为实现地下水资源的可持续开发利用，建议采取协调联动机制，即建立由政府牵头、水利负责、部门配合和群众监督的地下水保护协调联动机制。通过该协调联动机制，部门之间应在以下方面进行合作：打造地下水资源监测信息共享平台，实现地下水信息共享；强化地下水资源保护，遏制地下水超采，防治地下水地质环境问题；加强地下水水环境执法、防止地下水污染；进行联合整治行动的协调与沟通；加强地下水突发事件的监测预警协作；开展地下水治理技术交流合作，联合进行地下水环境治理。

（2）完善法律法规。将地下水污染防治实质性的纳入湖北省水污染防治规划。综观近几年湖北的水污染防治规划，如 《湖北省汉江中下游流域水污染防治规划 （2001—2010年）》、《长江中下游流域水污染防治规划 （2011—2015）》、《湖北省三峡库区及上游水污染防治规划》，几乎均注重地表水的污染防治，对地下水污染防治，尤其是地下水面源污染防治考虑甚少。因此，通过将地下水污染纳入水污染防治规划、进而纳入政府国民经济和社会发展规划中去，在规划层面明确政府地下水污染防治目标，并根据目标完成的情况进行政府及其负责人考核评价，是地下水污染防治的首要前提。

（3）建立地表及地下水环境监测体系。地下水和地表水相互作用，紧密相联。历年来，湖北省在地表水资源利用与开发上制度不断完善，受到了相关部门的足够重视，然而，长期以来，湖北省虽在重点区域、重点城市地下水动态监测和资源量评估方面开展了相关工作，但尚未系统开展全省范围地下水基础环境状况的调查评估，难以系统描述地下水环境质量及污染情况。因此，建立重点地区地下水污染监测系统，实现对人口密集和重点工业园区、地下水重点污染源区、重要水源等地区的有效监测；强化地下水水源地取水检测能力、地下水区域性污染因子和污染风险的识别能力。加大对地下水环境监测仪器、设备投入，建立专业的地下水环境监测队伍，逐步建立地下水环境监测评价体系和信息共享平台，并在此基础上建立地下水污染风险防范体系。基于此，将地表与地下水环境的开发利用、监测监管、污染防治以及立法保护统一起来，才能真正达到系统治理、综合利用的效果。

2．3 从源头上阻断污染渠道，区分点源与面源污染防范

从地下水污染源解析可知，点源和面源污染的渠道不同，对地下水污染造成的影响也不同。因此，要从源头上阻断污染渠道，必须在空间上对2者进行识别区分，进而采取针对性措施。

（1）优化产业结构，从源头阻断污染渠道。地区水资源的质与量具有随经济发展而变化的动态特征，从结构上看，产业结构越低级对水资源的利用越粗放，引起的污染现象则越普遍，反过来又制约经济的增长；产业结构高级化程度越大，水资源利用效率随之提升，污染越能被有效杜绝，进而保障了经济与环境的协调可持续发展。因此，深入贯彻科学发展观，不断推动产业结构优化升级是跳出经济增长与水环境恶性循环的根本途径。

①整顿高污染工业行业，加快发展服务业。一是从法律、环境、安全、技术、质量和资源综合利用等方面提高行业准入标准，严格控制新增产能，强制淘汰落后产能。二是完善并落实节能减排措施，使高污染行业企业的外部成本内部化，促进企业加快技术进步与产品升级［2］。三是建立规范的落后产能退出制度。规范企业关闭破产和淘汰落后产能的程序，建立落后产能退出的保障和补偿机制。四是以 “两圈”为重点，加快发展服务业。

②推广农业清洁生产，优化农业产业结构。推广农业清洁生产一般从农田营养物管理、农药管理、养殖业管理和灌溉管理等4个层面展开。鉴于此，建议湖北省进一步拓宽农业清洁生产技术研发领域，加快技术集成示范和推广运用。一是对于湖北省粮食主产区和地下水污染较重的平原区，应加大测土配方施肥技术的推广力度，积极引导农民科学施肥，使用生物农药或高效、低毒、低残留农药，推广病虫草害综合防治、生物防治和精准施药等技术。二是严格控制污水灌溉对地下水造成污染。科学分析灌区水文地质条件等因素，客观评价污水灌溉的适用性。避免在土壤渗透性强、地下水位高、含水层露头区进行污水灌溉，防止灌溉引水量过大，杜绝污水漫灌和倒灌引起深层渗漏污染地下水。三是严控养殖场污染物的处理排放。要做到所有的排泄物都要做到无害化处理以后再排放到环境中。对于养殖场产生的畜禽排泄物的处理，可采用目前流行的干燥处理法或现代堆肥化处理法。处理后的畜禽粪便可加工成颗粒肥料，或作为畜禽的饲料 。四是加快农村城镇化建设的步伐，建设农村生活污水收集管道工程和垃圾的无害化处理。

农业产业结构优化包括2大方面，其一是农业内部产值结构合理化；其二是农业结构高度化。优化农业产业机构是实现面源污染结构减排的重要措施。针对湖北农业水污染特点，笔者建议通过推动农业结构高度化来控制地下水面源污染：一是进行农业产业升级，大力发展农产品精深加工和系列化加工，满足市场的优质化、多样化、无公害的需求；二是开展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、环境效益和经济效益突出的农作物。

（2）实行地下水重点水污染物排放总量控制。关于点源污染，可以利用排污申报登记的数据作为计算总量控制的基础。但面源污染点多面广，难以计量，往往未纳入总量控制度，而面源污染又是湖北省水污染，特别是地下水污染的主要来源，因此建议首先测算农业面源污染的控制总量，然后将总氮和总磷作为重点污染排放物，并计算农业面源污染的排放总量，在此基础上将面源污染纳入重点水污染物总量控制计划，有利于整个水体面源污染的防治。

（3）强化约束，严控地下水点源污染。一是加强重点企业地下水环境监管。强化纳入地下水污染清单的重点企业环境执法，禁止利用渗井、渗坑、裂隙和溶洞等排放、倾倒或利用无防渗措施的沟渠、坑塘等输送、存贮含有毒污染物的废水、含病原体的污水和其他废弃物，防止污染地下水；定期检查重点企业和垃圾填埋场的污染治理情况，评估企业和垃圾填埋场周边地下水环境状况，排查安全隐患。二是加强影响地下水环境安全的污染场地综合整治工作。开发利用污染企业场地和其他可能污染地下水的场地，要明确修复及治理的责任主体和技术要求，按照 “谁污染、谁治理”的原则，被污染的土壤或地下水，由造成污染的单位和个人负责修复和治理。

［1］薛禹群，张幼宽 ．地下水污染防治在我国水体污染控制与治理中的双重意义 ［J］．环境科学学报，2009，29（3）：474－481．

［2］赵华林 ．科学谋划全面部署开创地下水污染防治新局面 ［J］．环境保护，2012（4）：15－22．