各國地下水：污染容易治理難

◎本刊主筆 劉國偉

各國地下水：污染容易治理難

◎本刊主筆 劉國偉

工業污染物的亂排對地下水的污染尤其嚴重，圖為美國加州科恩縣一處水力壓裂法開采場地的裂解液和其他鉆探廢棄物，被排入一個沒有防滲襯底的池塘。

真正意義上的地下水，是大自然經過數百萬年的時間尺度積淀形成的。從某種意義上講，深層地下水是一種不可再生的資源,是人類賴以生存的命脈。許多國家的農業灌溉依賴地下水，大量城鄉居民飲用水也靠地下水。有些國家，如巴巴多斯、丹麥和荷蘭，幾乎全部用水都要靠地下水。但是，我們腳下原本清潔清澈的地下水，卻越來越面臨著被污染的厄運。而地下水污染治理起來又是很艱難的。下面，我們就來了解一下世界各國地下水污染的案例。

污染易擴散 貽害達萬年

在國家標準《水文地質術語》（GB/T 14157-93）中，地下水是指埋藏在地表以下各種形式的重力水。重力水指在重力作用下，自由向下滲透入土壤中的水。

簡單說來，地下水污染的機理就是污染物由于人為或自然因素被釋放到地下并進入含水層，地下水的運動使污染物擴散到更大的范圍，從而對利用地下水的人類和動物產生危害。

有人想當然地以為，污染物會留在地下原地不動，但實際上，地下水雖然運動緩慢，但常常會將污染物成分擴大到原始污染地點以外，而這需要很長時間才能看出端倪。一旦含水層受到污染，數十年內當地的地下水可能都無法使用。加拿大環境與氣候變化部的資料顯示，污染物停留在含水層的時間，短則兩周，長可達萬年以上，用“貽害萬年”來形容十分貼切。當危害時間足夠長、治理成本過高的時候，徹底治理在操作上已經變得難于登天。

在地下水中發現的污染物有很多種，本文將重點放在人為形成的各種地下水污染上。根據各種污染物的不同來源，本文將地下水污染分成工業污染源、農牧業污染源、市政污染源和其他污染源等類別，分別結合案例予以介紹。

愛河已無愛 遺毒數十載

應該說，地下水的污染與空氣、土壤等的污染類似，很大程度上是工業革命以后人類的生產和生活方式造成的，尤其是工業有害物質的釋放難辭其咎。地下水有機物污染調查可以幫我們了解人類活動對地下水的影響。國內外在這一領域做了大量工作，結果表明化石燃料與人工合成化學品是地下水有機污染的最主要來源。二戰后，地下水中的工業污染物在歐美發達國家頻繁出現，與之前長期的工業發展之間有著較清晰的因果聯系。這其中最著名的標志性事件，就是美國的愛河（又稱拉夫運河）地下水污染事件。

愛河原是紐約州尼亞加拉瀑布城附近的一條運河，在19世紀末被廢棄。1943至1953年間，當時的胡克公司將約2萬噸的化學廢料封存入鐵桶中，放入當地廢棄的愛河河道中，之后又用泥土封住了運河的頂部。1953年，胡克公司以1美元的價格將這個6萬多平方米的地塊出售給了尼亞加拉城的教育委員會，在合同中，胡克公司對該地區存放廢棄化學品的情況加以了說明。但隨著時間流逝，當年埋下的污染物開始滲入地下水，并發出異味，人們甚至在當地小學的施工工地發現了當年埋下的化學品容器。

美國紐約州愛河污染引發了當地民眾的激烈抗議，圖為當地的孩子們1979年上街游行示威。

1976年，當地記者開始調查愛河地區，從當地抽取地下水的水泵中發現了有害的化學品。隨后，紐約州政府和聯邦政府的環保部門開始介入。愛河地區地下存在大量危害人類健康和生活質量的化學毒素的現實浮出水面，一時間民怨沸騰，時任美國總統卡特簽署了轉移法令，將愛河附近的數百戶居民遷移安置。直到2004年3月，美國官方才宣布愛河地區的污染物清理工作完成，如今已有數百戶家庭重新回到這片土地上。

愛河事件在西方影響很大，胡克公司的母公司西方石油公司后來為清理污染物和遷移居民等事務買單，花了近2億美元。在愛河事件的推動下，美國政府后來通過了著名的超級基金法案，從此確立了污染者付費清除廢棄物和垃圾場的原則。

美國加州辛克利小鎮的地下水污染物清理至今仍在繼續，圖為2015年美國地質勘探局工作人員在當地取樣調查。

德國巴伐利亞州的農民給自家奶牛穿上“尿布”，只為抗議歐盟嚴苛的地下水保護法令。

污染區擴大 小鎮成鬼城

比起愛河地區來，美國加州辛克利小鎮的人們則是有家難回了。1952年至1966年，著名的美國太平洋煤電公司將140多萬噸含有致癌化學品六價鉻的污水傾倒在位于莫哈韋沙漠中的小鎮辛克利的污水池里，而這些污水池的底部連起碼的防水襯底都沒有。直到1987年底，太平洋煤電公司才將排污情況告知當地水務局。

1993年起，法律工作者、技術人員、當地民眾和太平洋煤電公司就受污染的地下水和當地人健康之間的關系展開激辯。1996年，太平洋煤電公司終于賠償受害者3.33億美元，創造了美國環保訴訟史上的賠償金額之最。辛克利小鎮的居民雖然討回公道，但2008年以后的調查顯示，當地的地下水污染區還在擴大，《紐約時報》2016年稱，辛克利小鎮正逐漸變成一座人跡罕至的鬼城。

為了修復被污染的地下水，太平洋煤電公司在被污染地塊下面建了半英里長的混凝土墻來抑制地下水的流動，然后將酒精泵入地下，把六價鉻轉化為三價鉻，地上還種植了苜蓿。截至2013年，太平洋煤電公司稱清理出了21.8萬平方米的地下水，耗資7.5億美元，但剩下的清理工作還需要40年才能完成，足見地下水清理成本之高。

時至今日，許多國家的工業污染物仍在持續污染地下水。即使在管控越來越嚴的美國也不樂觀。一項2007年底的調查顯示，美國約63萬個地下儲存罐，每年會監測到約 9000處新的泄漏點，不斷將有害物質釋放到土壤和地下水中。要知道1升汽油就能污染100萬升的地下水，等人們從水中嘗到油味的時候，污染已經難以挽回了。

歐盟禁令嚴 奶牛穿“尿布”

2014年10月的英國《每日郵報》稱，歐盟禁止在坡度15度的山坡上出現牲畜糞肥（包括奶牛留下的糞便），違反這一禁令的農民將會失去歐盟數千歐元的農業補貼。為了抗議歐盟的這項規定，德國巴伐利亞州的農民給他們飼養的阿爾卑斯高山奶牛穿上了“ 尿布”。奶農們如此抗議歐盟究竟是為哪般？

說到底，歐盟是為了保護歐盟國家的地下水免受更多的硝酸鹽污染，硝酸鹽會轉變為容易引發癌癥的亞硝酸鹽，還會使海岸邊的海藻瘋長。歐洲硝酸鹽污染最主要的原因是當地大規模的農牧業，僅德國境內養殖的生豬數量就超過2700萬頭，各種牛的飼養數量達到1300萬。另外，再加上鄰國荷蘭和丹麥境內養殖的動物，這些動物的糞便最終落在農田上。實際上，只有一部分經濟作物適用于施加生物糞肥，大量多余的肥料于是滲入地下水層。

在非洲國家贊比亞的首都盧薩卡，一口飲用水井和一座旱廁僅有幾步之遙，這樣的地下水你敢喝嗎？

硝酸鹽難治 德國被警告

為了防止農業、畜牧業制造的硝酸鹽污染地表水和地下水，歐盟國家一同簽訂了“ 硝酸鹽規范指南”。該規范指南要求歐盟所有國家采取相應的保護措施。其中一項就是讓農業經營者記錄糞肥的使用量，這樣可以終止過度施肥。如果有人在記錄中作假，一旦被發現就會受到懲罰。在解決過度施肥問題以及保護地下水方面，成績優異的國家是丹麥、法國和荷蘭，相比之下德國還做得不夠，因此2016年4月德國受到了歐盟委員會的警告。

按照規定，每升地下水中的硝酸鹽含量不該超過50毫克。德國環保部指出當前德國境內1/3的地下水受硝酸鹽污染嚴重。環保工作表現出色的德國，地下水質量卻受到如此嚴重的影響，正所謂“家家有本難念的經”。

土葬埋風險 墓地成禍源

《歐洲污染場地管理研究報告》顯示，歐洲國家也存在大量的地下水污染場地和潛在污染場地，法國潛在污染場地為70萬至80萬個，德國約為24萬個，英國約為10萬個，荷蘭約為11萬個。其中，有一些堪稱“另類”的污染源，那就是遍布歐洲各地的墓地。鑒于宗教信仰因素和墓葬習慣，歐洲部分國家有著比例較高的土葬，譬如葡萄牙的許多墓地距離人口密集區和水源地就比較近。

2000年9月至2001年9月，葡萄牙波爾圖大學與巴西圣保羅大學的學者對此著手聯合研究，研究成果在2003年公開發表。研究人員選擇了具有不同巖石、不同水文地質的墓地，每兩個月就對墓地附近幾口鉆井內的物理、化學和細菌變量進行測試。結論是，墓地可能會造成地下水污染，在地下水位上升期間距離墓地近的水源地更是如此。學者們認為，為了對地下水實施行之有效的保護，有必要對墓地選址的有關立法進行審查，對公墓選址進行風險評估。

地下水能治 奈何成本高

目前，全球造成地下水污染的市政污染源包括衛生系統、生活污水排放和垃圾填埋場等，這些污染源很容易將病原體、硝酸鹽和重金屬等污染物帶入地下水循環體系中。

硝酸鹽是全球性的地下水污染物，但是這種污染物在發達國家和發展中國家的源頭有區別。發達國家地下水中的硝酸鹽很多來自農牧業生產，但是許多發展中國家地下水中的硝酸鹽經常是因為衛生設施不過關，例如廁所和化糞池缺乏封閉性，甚至廁所和飲用水源之間缺乏起碼的安全距離。2006年的一項研究表明，非洲地下水污染物依次為硝酸鹽、病原體和有機污染物等，這也從一個側面印證了非洲國家長期以來在基礎衛生設施上的欠缺。

歐洲國家的土葬墓地也會污染地下水，圖為葡萄牙鄉間的一處墓地。

合理構建地下水修復技術體系，是治理地下水污染的重要保障。目前，發達國家在這方面積累了豐富的經驗，制定了全面的、被實踐證明頗具成效的地下水修復技術體系。其技術體系是用一套完整的規范和指南作為支撐，主要內容包括：1.地下水污染防治的政策法規；2.地下水修復導則與指南；3.地下水修復目標確定方法；4.地下水修復的工作流程；5.地下水修復技術研究與工程化應用等。

在地下水污染修復研究中，研發科學高效的修復技術是重中之重，目前技術體系已日趨成熟，化學氧化、電動修復、生物修復、可滲透反應墻、原位曝氣等，是常用的地下水修復技術。但無論哪一種修復技術，所消耗的經濟成本或時間成本都是很高的，先污染、后治理的模式肯定是不可取的。從標本兼顧的角度來看，嚴控各種污染源、建立健全地下水環境監管體系、完善和優化全國地下水監測網絡等，才是更有價值的地下水保護和污染預防措施。

（本文參考了《古代西安地下水污染及其對城市發展的影響》、《發達國家地下水修復技術現狀及對我國的啟示》和《墓地造成的地下水污染案例分析》等文獻，以及英國BBC、挪威地質調查局、加拿大環境和氣候變化部和美國地質勘探局等組織官網的信息，在此一并致謝。）

德國曼海姆的地下水保護區，這里曾經有美軍基地。