近日,國土資源部下屬中國地質(zhì)環(huán)境監測院的一項調查顯示,2008~2010年間,通過(guò)對全國31省(區、市)69個(gè)城市地下水有機污染物的檢測發(fā)現,64個(gè)城市的地下水樣品中至少有一項有機污染物,占檢測城市總數的92.8%。
如今,相比有機污染物,研究者已經(jīng)對地下水中無(wú)機污染物做了大量工作。然而,“地下水有機污染物監測、控制和修復仍有相當大的難度。”中科院地理科學(xué)與資源研究所研究員宋獻方接受《中國科學(xué)報》記者采訪(fǎng)時(shí)如是說(shuō)。
污染從無(wú)機轉向有機
上世紀80年代末期,地下水中有機物污染就已經(jīng)引起了注意。1999年,中國地質(zhì)調查局啟動(dòng)第一輪地下水有機污染調查,結果發(fā)現,在43項檢測指標中,北京市范圍內共發(fā)現36種有機物。
2006年,第二輪國土資源大調查項目展開(kāi)了華北平原各市縣的地下水污染調查。數據表明,致癌、致畸、致突變的“三致”微量有機污染物和持久性有機污染物(POPs)普遍檢出。這一地區地下水污染范圍日益擴大、水質(zhì)整體下降已成不爭事實(shí)。
在最近的中國地質(zhì)環(huán)境檢測院的調查中也顯示,來(lái)自69個(gè)城市的791個(gè)樣品有383個(gè)至少含有一項有機污染物。其中,揮發(fā)性鹵代烴、單環(huán)芳烴和半揮發(fā)性有機氯農藥等檢出率較高。
長(cháng)期從事水環(huán)境研究的宋獻方,在野外調研中直接觀(guān)察到地下水的變化。“在淮河地區,我們看到采上來(lái)的地下水樣水面上漂浮著(zhù)一層油狀物質(zhì)。”他說(shuō),“這說(shuō)明這個(gè)樣品可能受到有機物污染。”
因此,業(yè)內普遍認為,地下水污染研究已從無(wú)機轉向有機,微量有機污染上升為地下水環(huán)境保護領(lǐng)域的首要問(wèn)題。
中國地質(zhì)大學(xué)(北京)水資源與環(huán)境學(xué)院教授陳鴻漢告訴《中國科學(xué)報》記者:“地下水中有機物污染主要源于人類(lèi)的活動(dòng)。”例如,加油站、化工廠(chǎng)、垃圾填埋場(chǎng)等地如防滲條件或措施不利,都可能使其局部區域的地下水受到污染。
基礎薄、成本高
不過(guò),目前對于地下水有機污染物的基礎研究尚顯薄弱。
中國地質(zhì)科學(xué)院水文地質(zhì)環(huán)境地質(zhì)研究所研究員汪珊曾撰文指出,與國際先進(jìn)水平相比,我國在毒害有機化學(xué)污染物研究領(lǐng)域起步較晚,“常規的水質(zhì)分析也多局限于化學(xué)需氧量、生物需氧量等綜合性指標,很少對有機污染物進(jìn)行單獨分析”。
同時(shí),“和無(wú)機污染物相比,人們更關(guān)注持久性有機物,它一旦進(jìn)入地下水環(huán)境將長(cháng)期存在,降解中間產(chǎn)物可能還會(huì )進(jìn)一步污染環(huán)境”。陳鴻漢向《中國科學(xué)報》記者介紹。例如,四氯乙烯和三氯乙烯在降解過(guò)程中的中間產(chǎn)物二氯甲烷的毒性更大。
此外,檢測、分析手段的缺乏也使地下水有機物污染研究面臨困境。
《中國科學(xué)報》記者在北京市地下水環(huán)境監測網(wǎng)點(diǎn)采樣現場(chǎng)看到,采樣員小心地用大小不一的棕色玻璃瓶封裝檢測有機物的樣品,并嚴格保證不帶有氣泡、在4攝氏度恒溫條件下冷藏,再由實(shí)驗室中高效液相色譜、質(zhì)譜等先進(jìn)化學(xué)分析儀器進(jìn)行檢測。
這帶來(lái)了昂貴的分析測試成本。一家化學(xué)分析公司業(yè)務(wù)人員向記者透露,分析有機污染物的花費至少是無(wú)機污染物的4倍。
修復、處理難上難
面對地下水有機物污染的現實(shí),專(zhuān)家紛紛表示修復難度大、成本高。宋獻方指出:“實(shí)際條件復雜多變,還有很多技術(shù)問(wèn)題沒(méi)有解決,是各國正在研究的難題。”
“地下水污染隱蔽,治理起來(lái)難度較大,還有很長(cháng)的路需要走。”陳鴻漢說(shuō)。
受到有機物污染的地下水作為飲用源水給飲用水安全問(wèn)題帶來(lái)了巨大威脅,也給常規給水處理工藝提出了新挑戰。
中科院生態(tài)環(huán)境研究中心副研究員劉銳平介紹,低濃度的揮發(fā)性有機物通??刹捎?ldquo;曝氣吹脫”法進(jìn)行去除。“簡(jiǎn)單地說(shuō),就是向水中鼓氣。”他解釋。
在此次69個(gè)城市地下水檢出率較高的幾種有機污染物均屬揮發(fā)性有機物。“低濃度半揮發(fā)性有機物的處理可采用氧化、粉末活性炭吸附等方法去除,也可以通過(guò)催化氧化過(guò)程產(chǎn)生具有極強氧化能力的羥基自由基降解有機物。”
劉銳平繼續介紹說(shuō),對于濃度較高的腐殖質(zhì)類(lèi)大分子有機物,在工程中則可采用強化混凝、顆?;钚蕴课交虺粞?mdash;顆?;钚蕴拷M合等工藝進(jìn)行處理。