■宋偉強
(廣東省水文地質大隊 廣東 廣州 510510)
農村地下水重金屬特征分析
■宋偉強
(廣東省水文地質大隊廣東廣州510510)
在我國,地下水是農村地區居民主要重要飲用水源,近年來我國的工農業發展迅速,農村地下水重金屬含量也越來越引起關注。通過對中國多個省(直轄市、自治區)的村莊的地下水中的重金屬進行研究分析,同時提出了一些見解及解決措施,希冀對農村地下水的保護有所幫助。
農村地下水重金屬
近年來隨著我國經濟的迅速發展,采礦和冶煉、紡織、造紙、金屬加工、化工、電子、以及農業上農藥和化肥的使用等都帶來了大量重金屬污染物而嚴重影響農村地區的地下水。所以對農村地區的地下水重金屬特性分析顯得十分重要。
通過電感耦合等離子體發射光譜儀(ICP-OES)對中國30個省(直轄市、自治區)108個村莊共1203個樣品取樣點的地下水中的重金屬Fe、Pb、Cu、Zn、Cd和Cr濃度進行了測定,并對其主要來源及分布特征進行了探討。結果顯示,所取樣點地下水中Fe、Pb、Cu、Zn、Cd和Cr的含量范圍分別為 0.01~0.532、、0~0.006、0~0.127、0.025~8.459、0~0.001 mg·L-1、0~0.035。取樣點的水質中重金屬濃度大多符合我國EPA飲用水質量標準和飲用水質量標準,其中有百分之五的樣點中Fe的含量和百分之三個樣點Zn的含量超出了我國飲用水質量標準和EPA飲用水質量標準。如果長期飲用,必定會對身體健康產生威脅。
(1)含量較高的樣點呈現不連續的特點,某種或某幾種金屬含量超標,其他的金屬含量會較少。
(2)大多分布在工業或農業較發達的地區,所以工業廢水和農業面源污染很可能是造成樣品點所在區域重金屬含量超標的主要原因。
(3)從地理分布上看,東部沿海發達城市污染比西部不發達地區要嚴重的多。
(4)從地形上來看,平原地區的污染比山地丘陵地區要嚴重。
(5)污染來源主要由人為因素引起,自然原因造成的重金屬污染的可能性較小。
在我國當前的用水結構中,地下水雄踞一端,占據了全國總供水量的第一位。但大量排放的工業廢物、農業污染物、城市生活垃圾,卻讓地下水漸漸難以承擔如此重任。據了解,目前,據保守估計全國污水的年排放量為已達上億立方米,現存生活和工業垃圾總量超過億噸,而且這一數字還在以每年數億噸的速度快速增加。我國每年使用的化肥和農藥數以萬噸計,雖然提高了糧食產量,緩解了我國糧食的壓力。但是相當一部分農藥和化肥能夠被農作物有效的吸收,反而殘留在土壤和地下水中,殘留期長達數十年之久,因此而導致我國數萬公頃耕地受鉻、鉛、福、砷、等重金屬污染,減產糧食數以千萬噸,同時導致產出的糧食中進千萬噸糧食被污染,產生的經濟損失至少百億元。
4.1農村生活污水和廢棄物的污染
其中主要的生活污水排放是洗滌用水,而廢棄物主要電池等重金屬污染物。因為農村居民環保意識淡薄,基礎設施不足,垃圾隨意傾倒,污水隨意排放,導致了農村地下水的污染。在我國平原地區,。而絕大多數村莊沒有排水渠道和污水處理系統,居民的飲用水一般直接取自地下的潛水層,易受污染,常導致各種疾病的發生。
4.2采礦業污染
我國幅員遼闊,礦產資源豐富,所以采礦工業發達,大小采礦場比較較多。但是不容易監管,亂采、濫采的情況比較多,污水排放對周圍的地下水污染較重。
4.3農藥化肥的大量使用
草海國家級自然保護區(簡稱“草海自然保護區”)處于貴州省西部威寧縣縣城西南,保護區面積120 km2,其中水域面積 46.5 km2。地理坐標介于北緯26°47′~26°52′,東經 104°10′~104°20′,海拔 2 172~2 234 m,總面積 9 600 hm2[1]。被譽為貴州旅游皇冠上的一塊藍寶石,有“高原明珠”“鳥類王國”等美譽[2,3]。
隨著農業的高速發展,農業面源污染和點源污染也愈加嚴重。本研究中,農業面源污染主要指農藥化肥的大量使用產生的污染。農業點源污染主要是糞肥的堆積產生的重金屬污染。
4.4鎮企業排污的污染
我國鄉鎮企業數量多,技術裝備落后,布局混亂,產品結構不合理,資源和能源消耗大,絕大部分沒有防治污染措施,使污染危害變得更加突出和難以防范。僅30%的鄉鎮工業廢水經過處理。同時廢氣的排放造成大氣污染,被污染的大氣以降雨的形式將部分污染轉移到地面,同時使得污染面積加大,進而進入地下水系統。廢物的亂堆放更是直接污染地表水且通過滲透作用污染地下水,廢水排入河流、湖泊等帶來污染擴散。
4.5城市污水排放不達標
城市周圍的污水排放量占據全國污水排量的首位,其中大部分處理達標后排放,但是某些不良商家處于經濟原因,未處理達標甚至不處理直接排放到農村地區,對農村地下水造成了極大地污染。
5.1農村生活污水和廢棄物的污染治理
農村地區應盡快建立完善的生活污水處理管網,建立污水處理廠,實現水資源的循環利用。此外,節約用水也是一項有效控制污水排放的有力措施。同時建立垃圾集中處理的政策。
5.2采礦業污染治理
從法律上、政策和監管上下手,建立和完善礦業開發環境管理體系,形成適合不同地區不同情況的特色的礦業開發環境管理體系,并且嚴格遵守執行,才能使環境的惡化從根本上得到遏制。
5.3農藥化肥污染的治理
發展綠色有機農業,減少化肥農藥的使用量。同時,養殖業堅持可持續發展的原則,堅決杜絕飼料添加劑的使用。
5.4鄉鎮企業污染治理
必須采取綜合措施,優化工業結構,合理進行工業布局,降低單位工業產值或產品的需水量及污染物排放量,限制發展能耗大、污染嚴重、用水量多的工業。技術上,采用先進的工藝裝備,提高企業的污水處理效率。
5.5政府應加強農村地區的市政排水管網建設
所有生活污水盡和工業廢水可能都納入管網,集中處理達標后排放。
5.6增加環境教育投入
創造良好的水資源保護的社會氛圍,讓公眾參與到環境保護機制中來。環境教育與公民的參與能力、環境意識、密切相關。應積極動員社會各界人士和團體參與農村地區的地下水保護中來。
關于各類重金屬的來源,雖然有一定的實驗證據,但是我國幅員遼闊,村莊眾多,一個村莊不同地區的地下水可能受地上情況的污染有所不同,所取樣品仍舊不足。而更大規模的實際調查需要政府相關部門的財政和技術支持。相對于歐美的發達國家,我國有關農村地區地下水中重金屬的研究還相對較少,有待深入發展。
[1]曾昭華.地下水中鐵元素的形成及其控制因素 [J].江蘇地質,2003,27(4):220.
[2]曾昭華,張志良,唐春梅.地下水中銅元素的遷移富集及其控制因素 [J].北京地質, 2003,15(4):13.
P641.4+3[文獻碼]B
1000-405X(2016)-9-388-1