地下水有机物污染监控难题待解 - 水资源

近日，国土资源部下属中国地质环境监测院的一项调查显示，2008～2010年间，通过对全国31省（区、市）69个城市地下水有机污染物的检测发现，64个城市的地下水样品中至少有一项有机污染物，占检测城市总数的92.8%。

如今，相比有机污染物，研究者已经对地下水中无机污染物做了大量工作。然而，“地下水有机污染物监测、控制和修复仍有相当大的难度。”中科院地理科学与资源研究所研究员宋献方接受《中国科学报》记者采访时如是说。

污染从无机转向有机

上世纪80年代末期，地下水中有机物污染就已经引起了注意。1999年，中国地质调查局启动第一轮地下水有机污染调查，结果发现，在43项检测指标中，北京市范围内共发现36种有机物。

2006年，第二轮国土资源大调查项目展开了华北平原各市县的地下水污染调查。数据表明，致癌、致畸、致突变的“三致”微量有机污染物和持久性有机污染物（POPs）普遍检出。这一地区地下水污染范围日益扩大、水质整体下降已成不争事实。

在最近的中国地质环境检测院的调查中也显示，来自69个城市的791个样品有383个至少含有一项有机污染物。其中，挥发性卤代烃、单环芳烃和半挥发性有机氯农药等检出率较高。

长期从事水环境研究的宋献方，在野外调研中直接观察到地下水的变化。“在淮河地区，我们看到采上来的地下水样水面上漂浮着一层油状物质。”他说，“这说明这个样品可能受到有机物污染。”

因此，业内普遍认为，地下水污染研究已从无机转向有机，微量有机污染上升为地下水环境保护领域的首要问题。

中国地质大学（北京）水资源与环境学院教授陈鸿汉告诉《中国科学报》记者：“地下水中有机物污染主要源于人类的活动。”例如，加油站、化工厂、垃圾填埋场等地如防渗条件或措施不利，都可能使其局部区域的地下水受到污染。

基础薄、成本高

不过，目前对于地下水有机污染物的基础研究尚显薄弱。

中国地质科学院水文地质环境地质研究所研究员汪珊曾撰文指出，与国际先进水平相比，我国在毒害有机化学污染物研究领域起步较晚，“常规的水质分析也多局限于化学需氧量、生物需氧量等综合性指标，很少对有机污染物进行单独分析”。

同时，“和无机污染物相比，人们更关注持久性有机物，它一旦进入地下水环境将长期存在，降解中间产物可能还会进一步污染环境”。陈鸿汉向《中国科学报》记者介绍。例如，四氯乙烯和三氯乙烯在降解过程中的中间产物二氯甲烷的毒性更大。

此外，检测、分析手段的缺乏也使地下水有机物污染研究面临困境。

《中国科学报》记者在北京市地下水环境监测网点采样现场看到，采样员小心地用大小不一的棕色玻璃瓶封装检测有机物的样品，并严格保证不带有气泡、在4摄氏度恒温条件下冷藏，再由实验室中高效液相色谱、质谱等先进化学分析仪器进行检测。

这带来了昂贵的分析测试成本。一家化学分析公司业务人员向记者透露，分析有机污染物的花费至少是无机污染物的4倍。

修复、处理难上难

面对地下水有机物污染的现实，专家纷纷表示修复难度大、成本高。宋献方指出：“实际条件复杂多变，还有很多技术问题没有解决，是各国正在研究的难题。”

“地下水污染隐蔽，治理起来难度较大，还有很长的路需要走。”陈鸿汉说。

受到有机物污染的地下水作为饮用源水给饮用水安全问题带来了巨大威胁，也给常规给水处理工艺提出了新挑战。

中科院生态环境研究中心副研究员刘锐平介绍，低浓度的挥发性有机物通常可采用“曝气吹脱”法进行去除。“简单地说，就是向水中鼓气。”他解释。

在此次69个城市地下水检出率较高的几种有机污染物均属挥发性有机物。“低浓度半挥发性有机物的处理可采用氧化、粉末活性炭吸附等方法去除，也可以通过催化氧化过程产生具有极强氧化能力的羟基自由基降解有机物。”

刘锐平继续介绍说，对于浓度较高的腐殖质类大分子有机物，在工程中则可采用强化混凝、颗粒活性炭吸附或臭氧—颗粒活性炭组合等工艺进行处理。