中国城市地下水污染演变趋势研究

2021-03-09 06:43唐国品牛玉珍
四川水利 2021年1期
关键词:污染物水质污染

唐国品,牛玉珍

(四川水利职业技术学院,四川 崇州,611231)

水是生命之源,生产之要,生态之基[1]。在我们的生产、生活和国民经济发展中,水的地位和作用非常重要。地球上的淡水资源以冰川和永久积雪为主,目前难以被人类直接开采利用,较易开发利用的主要为河湖淡水、地下淡水,水体资源储量非常有限。2019年我国用水总量为6021.2亿m3,其中地表水源供水量4982.5亿m3,占供水总量的82.8%;地下水源供水量934.2亿m3,占供水总量的15.5%[2]。由于我国地表水资源分布不均,地下水成为了一些地区的供水水源,甚至是唯一的供水水源。全国400多个城市开采利用地下水,占城市用水总量的30%左右[3]。地下水相对于地表水来说具有分布比较广泛,变化相对稳定,水质良好的特点,是人类理想的饮用水源,也是我们生活、工农业等用水非常重要的供水水源。

本文主要分析了我国城市地下水污染演变的趋势及主要污染物的变化。通过 1990-2000 年、2001-2009 年、2010-2019 年不同时间段,城市地下水污染水质的比较,分析了近30年全国城市地下水污染的演变趋势,探讨了城市地下水的主要污染物,以此引起人们对城市地下水资源的关注与保护,合理利用,及时治理。

1 地下水污染的概念

地下水污染指的是:人为活动所产生的有毒有害组分进入天然的地下水,改变了地下水的物理、化学性质和生物性状,造成水质的恶化[4]。地下水污染由于埋藏隐蔽,因此不容易发现,治理难度较大。

为了保护地下水资源,防治污染加剧,保障人们的生产生活安全,1993年我国出台了《地下水质量标准》(GBT/ 14848-93),作为衡量地下水水质好坏和是否受到自然或人为污染的标尺[5]。2017年11月,国土资源部重新组织修订了《地下水质量标准》,由国家质检总局和国家标准化管理委员会批准发布。2017版质量标准将质量指标划分为常规和非常规指标两类,然后根据物理和化学性质做了细分,地下水的水质指标由39项增加到了93项,其中有机污染指标增加了47项[6]。新的质量标准更加符合社会经济发展的需要,更有利于我们对地下水的监控管理。

2 中国城市地下水污染动态演变

2.1 城市地下水污染调查

本文基于全国水资源调查评价和中国环境状况公报资料,以1990-2000年作为基准期,将 2001-2009 年和 2010-2019年作为对比期,分析各个阶段地下水水质及污染物的变化。根据所查到的已有数据做统计分析,总结变化趋势及规律。

2.1.1 1990-2000年城市地下水水质变化情况

上世纪90年代初,我国检测的54个城市中,大多数地下水水质较好,部分城市局部有污染,主要是点状或面状污染源的影响。主要污染物是总硬度、硝酸盐、硫酸盐、氯化物、挥发性酚等。1990-1995年各主要城市地下水水质变化不大;1996年与上年相比,大部分城市水质保持稳定或有所好转;1998-2000年检测城市数量增加到120个,大多数城市的地下水主要呈现出不同程度的点状或者面状污染,且污染程度逐年加重,主要污染物有矿化度、总硬度、硝酸盐、亚硝酸盐、氨氮、铁、锰、氯化物、硫酸盐、氟化物、PH值等[7]。

由此可以看出,1990-2000年10年间,前6年我国城市地下水水质较好,污染物种类少且比较稳定。从1998年开始,受自然因素的影响,降水量的减少,以及社会经济发展的需要,城市地下水污染有逐年缓慢加重的趋势,污染物的种类也持续增加。从污染程度上来说,我国北方城市重于南方城市,最严重的为华北地区。

2.1.2 2001-2009年城市地下水水质变化情况

2001-2007年,根据《中国环境状况公报》公布的统计数据表明,城市地下水的水质以Ⅱ(良好)-Ⅳ(较差)为主。2008年环境保护部成立,并从6月1日开始实施《水污染防治法》。2005-2009年,国土资源部先后开展了长江三角洲、珠江三角洲、淮河流域、华北平原等地的地下水污染调查,部分地区开展了地下水污染运移机理研究、污染风险评价以及污染防治示范工作。

2009年,我国202个城市的地下水水质主要以Ⅱ(良好)-Ⅳ(较差)为主。总体来看,地下水的水质与上年比较变化不大,水质总体上呈现出恶化的趋势主要集中在西北、华北与东北地区,呈好转趋势的地区分布比较分散,主要集中在华东地区。

2.1.3 2010-2019年城市地下水水质变化情况

根据《中国环境状况公报》中地下水环境质量状况的数据统计分析,随着地下水监测点的增多,监测数据覆盖面更广、更加准确。根据《地下水质量标准》(2017版),将地下水的质量划分为Ⅰ(优良)、Ⅱ(良好)、Ⅲ(较好)、Ⅳ(较差)、Ⅴ(极差)五个等级[8]。

根据各年数据统计分析(如表1、表2所示),从2010年开始,我国地下水水质较差和极差等级的地下水超过了前三种等级之和,水质恶化趋势非常明显。地下水污染物超标指标除了总硬度、溶解性总固体、三氮、铁、锰、硫酸盐、碘化物、氯化物等,部分地区出现了重金属(锌、砷、铅、六价铬、汞、镉等)污染和有毒有机物污染等,污染物种类也明显增多,地下水污染恶化趋势较为明显。

表1 我国各类地下水水质所占百分比(2010-2019年)

表2 2012-2019年地下水主要污染物

2.2 城市地下水污染源分析

地下水的污染源种类多样,最主要的污染来源为:城市生活垃圾污水、矿区污水、工业三废、农药、化肥及污水灌溉等。

2.2.1 城市生活垃圾、污水

城市垃圾填埋场对地下水的污染非常严重,通过近年来对填埋场渗漏的调查研究表明,我国早期建立的垃圾填埋场由于设备简陋,技术有限,普遍都有渗漏的现象,生活垃圾里面包含了很多有毒有害的污染物质,造成了填埋场周围地下水严重污染,无法直接使用;城市地下管道的渗漏,特别是污水管道,对于一些老城镇,由于排污系统不完善,设备老化,生活污水对下水的污染也是较为严重。

2.2.2 工业三废

城市的发展离不开工业的发展,但污染物排放量较大,如化工、制药、冶炼、石油、造纸、纺织、塑料、机械等企业。工业废水,如石油化工废水、电镀废水、酸洗污水、冶炼废水等不经处理任意排放,对地下水污染非常严重。各企业污染物种类不一样,排放量、排放性质有差别,对地下水的污染程度也各异。对于一些重工业城市,以某种工业为支柱而发展起来的城市,如“煤城”“钢铁城”、“纺织城”、“化工城”等工业污染是地下水污染的主要原因之一,污染集中,危害严重,治理困难。

2.2.3 城市周边农业污染

城市人口密集,对农产品需求量大,周边农业在发展过程中,由于农药、化肥的不合理使用,造成地下水污染严重。农药的过量喷洒,随大气降水渗入地下,导致地下水的农药浓度增大,危害人们的身体健康。氮肥造成地下水硝酸盐含量超标,硝酸盐易被农作物吸收,进入人体,在人体内转为亚硝酸盐,如果长期食用会引起食管癌、胃癌等疾病,成人摄取3g可致死。农作物的安全关乎到我们的身体健康,合理施肥,保护地下水,应当重视。

3 总结与展望

经过30年的发展,我国城市地下水水质监测由54个城市发展到200多个城市,监测井数量逐年增多,近年来,国家级水质监测点数量已过万。监测数量的增多表明我们对地下水污染的日益重视。2005年,国土资源部全面启动全国地下水污染调查与评价工作,全面了解我国地下水的污染状况,根据地下水的污染程度和变化趋势的综合评价,全面推进了我国地下水污染防治和保护区划工作[9]。2006年国务院审议通过了《全国城市饮用水源安全保障规》(2006-2020)。环保部门成立后,开展了第一次全国污染源普查,修订了《水污染防治法》。自2010年开始,中国环境公报公布每年废水和主要污染物排放量,并与上一年进行比较,竭力“控源减排”,通过清洁生产与污染控制等领域关键技术研发与工程示范,推广应用改造升级,为水体污染趋势得到控制提供技术支持。

由环保部、财政部、国土资源部、水利部等历时8年共同编制的《全国地下水污染防治规划2011 -2020年》,首次对全国地下水污染防治工作作出了全面部署。针对危险废物的存放地、矿石开采地、垃圾填埋场、石油化工区、工业园区和再生水的灌溉地区等六大类重点地下水污染源和地表水污染严重的城市等开展了调查研究和评估工作。包括地下水污染现状的综合评价、地下水的污染性能评估、地下水污染风险评估和地下水的修复防控等四项工作。

近年来,通过对重点流域水污染防治、重金属污染防治、水专项、最严格水资源管理制度等工作的开展,以及“水十条”、“土壤污染防治法”、“地下水污染防治实施方案”、“50米以浅第四系孔隙地下水环境监测预警指南(2020)”、“地下水污染管控或修复技术指南 漏斗门式可渗透反应墙(FGPRB)”等一系列制度的实施、标准的制定与法规的颁布,地下水污染正得到有力地监管与控制。

地下水的污染防治首先是法律法规、各项排放标准的制定和规范实施,从源头上加以控制,严格要求;其次,针对已污染的地下水,通过各种物理、化学、生物手段,及时处理,拦截和消除污染物的扩散;最后,对各地下水进行综合评价,合理布局潜在的污染源,对其进行有效控制,将危害降到可控范围内。经济的发展,城市化进程的加快,如何平衡二者之间的矛盾,实现城市地下水的可持续利用,任重道远,还需要我们不断为之努力[10]。地下水污染问题我们已经认识,政府相关部门也非常重视,很多专家学者也在不断地进行研究、开发新技术、新手段,从监管、治理、评价等方面正一步一步地推进,只要不断努力,就一定会有收获和改善。

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