浅析工业废料对地下水的污染

刘子艳

摘要：在我国改革开放之前，由于工业化和城市化的程度不高，广大农村居民和部分城镇居民长期以地下水为主要饮用水。伴随着我国工农业的现代化发展进程，地下水呈现两个明显的变化：一是地下水过度开采，二是地下水污染日趋严重。其中，以含有害化学物质的地下水污染最为严重，也最难以治理。本文从化学角度出发，从水污染界定、工业废料对地下水的危害两方面进行分析，最后提出应对措施。

关键词：工业废料；地下水；化学物质；污染

地下水是否被污染，可通过专业手段检测地下水水质。一般是组织对某一地区水资源调查评价，分析地下水的物理、化学和生物学特征和性质。选取一个地区（重点是废料堆放区和废水排放区）的浅层井若干眼，评价内容主要由地下水化学评价和地下水污染分析两重要部分组成。

一、地下水污染的界定

在水质评价过程中，生物细菌检测和有害化学物质检测是界定地下水污染的主要指标，其中，有害化学物质检测是确定地下水重污染的重要参考数据。

（一）水质标准

按照《中华人民共和国地表水环境质量标准》将地下水和地表水按功能高低划分为五类（五级）水质，超过五类水质标准的水体基本上已无使用功能的重污染水。三类以下的水源是物理指标、生物指标和化学指标都不合格，以生物细菌超标和水化学化验不合格为主，被界定为已污染的水体。

（二）水化学评价

通过水化学评价方法来界定地下水的水质，非专一性指标和无机物指标是两个重要指标。一般以无机物指标的重金属超标和类金属有害化学物质超标作为水体严重污染的临界点。

非专一性指标包括电导率、PH值、硬度、碱度、无机酸度等检测。根据《地下水质量标准》(GB/T14848-93)和《地下水水质标准》(DZ/T0290-2015)的相关规定，地下水的水化学类型选用钾、钠、钙、镁、重碳酸根、氯根、硫酸根、碳酸根6项监测项目，采用舒卡列夫分类法确定水化学类型，以获取的检测数据确定水质或受污染程度。

无机物指标包括有毒金属、有毒准金属、硝酸盐、亚硝酸盐、磷酸盐等检测。有毒金属和有毒准金属超标是非常严重的水体污染，通常说法是重金属污染，是指地下水水体中汞、铬、铅、镉、锌、铁、镍、锗、锰、钴等金属离子的浓度超过了安全的浓度标准而引起的。

二、工业废料对地下水的危害

（一）水污染现状

（1）地下水过度开采，导致水质下降。中国华北、西北地区已经出现8个地下水严重透支地区，据有关部门统计，有些地区的地下水位年平均下降0.2m～2.0m，水位下降导致盐碱含量增加，地下水水质出现恶化趋势。另外，受到农药、化肥和工业品类生活垃圾的影响，缺水地区的农田质量也在下降，有些地区的地下水已不再适合饮用，因水污染而引起的地方病发病率大幅度上升。

（2）工业城市地下水普遍污染，面积不断扩大。城市地下水污染有两个特征。第一，大部分城市的地下水总硬度上升，化学有机物和无机物的含量增加，其中三氧化氮污染尤其严重，地下水污染已不仅在工业区和城区，郊区和附近农村地下水水质也在恶化。第二，苯酚、氰化物、有毒金属、有毒类金属成分的水污染比例增加，此类有害化学物质污染地下水，导致被污染水体基本上已无使用功能，有的城市已出台政策禁止开采地下水。

（二）污染源分析

从水污染危害最大的重金属污染来看，主要来源工业污染，其次是交通污染和生活垃圾污染。污染物在地下水、动植物中富集，最终会给人体造成危害。

（1）工业生产直接污染源。工业区生产中的废渣、废水、废气排入环境造成污染，以工业生产、采矿工业和化学工业等为主，废渣、废水、废气中含有一定比例的重金属、有毒化学品和放射性物质，若处理不当就会渗漏到地下水中。铅、镉、铬、砷和汞等化学品能以金属离子状态存在，如工业废渣堆放场的重金属物质随雨水渗入土壤，然后融入地下水中，会出现一片地下水重污染区域，有的污染程度是不可修复的。

（2）农业用工业品污染源。农田地下水污染，也被称为农业污染，本源还是由化肥、农药、塑料等工业品使用造成的污染，此类工业品中含有机化学或无机化学元素，附着在植物和土壤上，最终会渗入地下造成水污染。此外，在我国很多地方采用污水灌溉，特别是东部经济发达地区，劣质的河流、湖泊等地表水已被工业污染，用于农业灌溉造成更大面积的水污染。

（3）生活用工业品污染源。汽车尾气造成空气污染，然后随雨水渗入地下又造成地下水污染。生活垃圾已成为最大的水资源污染源，如废旧电池、废金属、电子产品配件、化妆品、塑料制品等含有害化学物质，集中堆放而未得到安全处理，会随雨水流经代表渗入地下，导致城乡的地下水大面积被污染。

（三）危害分析

水资源系统是一个复杂的循环系统，工业废料造成的有机化学和无机化学污染物质多是离子状态，有不易沉淀和祛除的特点，一旦进人水体，随着水体而流动，被污染的饮用水、食品等富含有害化学物质会导致人体疾病。

（1）地下水污染导致饮用水安全问题

工业废料造成的污染首先是对附近的土壤和地表水造成污染，然后渗透到地下对地下水造成污染。我国尚有上亿的农村居民和城镇居民以地下水作为生活用水，饮用含有重金属等化学成分的水，其毒理作用主要表现在影响胎儿正常发育、造成生殖障碍、降低人体素质等。

（2）地下水污染造成食品安全问题

采用污水灌溉或被污染的地下水灌溉，由于重金属、酸碱盐等化学物质含量高，直接的作用是土壤被破坏，出产的农产品含有大量的有害物质，如铅、锰等通过水体直接或间接进入食物链后，能严重地耗尽人体内贮存的铁、维生素c和其他必需的营养物质，导致免疫系统防御能力下降。

（3）地下水污染加剧生态环境恶化

首先被殃及的水资源环境系统，我国大部分工业城市周边的河流、湖泊等地表水有非常严重的污染现象，有些水域被划定为四类、五类水以下，不仅不能作为生活用水，也不适合鱼虾生存，甚至有的水域不适合植物生长。但地表水是可以逐步治理的，而地下水污染之后很难得到治理，将是长期的生态灾难。另外，危害人类的生存环境，如水污染引起动植物的灭绝、变异，生态环境的变化导致人类的疑难疾病增长，如癌症即是一种人体基因突变的疾病。

三、应对地下水污染的措施

（一）各级政府和企业妥善管理工业废料

2011年国务院已出台的《重金属污染综合防治“十二五”规划》，认识到化学无机物类有毒金属污染最为严重，对环境和人的健康造成极大危害。但直到2017年7月才发布《禁止洋垃圾入境推进固体废物进口管理制度改革实施方案》，从源头上控制了大宗工业废料入境，国家层面上已经给予政策支持。地方政府和企业不能只顾眼前经济利益，忽视长远发展，应当严格监管本区域的工业废料，如废料堆放场、生活垃圾堆放场、污水处理与排放等，遏制地表水和地下水继续恶化的势头。

（二）定期进行水资源调查评价

地表水资源的物理指标，如温度、颜色和色度、浑浊度和透明度等，是容易观察和检测的，而化学指标、生物指标、放射性指标需要专业技术才能检测出来。这就需要水资源管理部门和相关研究机构，定期对一些区域的地下水进行调查评价，及时发现水污染的状况，防患于未然，减小当地居民因饮用重污染地下水导致地方病的发生几率。在水资源调查评价报告中，应当结合地表水污染情况，划分地下水劣质区，对地下水水质变化趋势进行分析。在工业发达的区域，采取限制开采地下水和禁止直接饮用地下水的政策。

（三）利用植物修复技术减少有害物质输入地下

地表茂密的植物对于重金属、酸碱盐等化学物质具有一定吸附作用，因此，通过大量种植植物可以减少污染物渗漏和实现对被污染水体的修复。植物修复的对象既包括铜、铅、锌、镍、砷、硒、汞、铀等重金属、类金属和放射性无机元素，也包括有机氯溶剂、农药、炸药、多环芳烃、防腐剂等有毒有机污染物。植物修复涉及到土壤化学、植物生理生态学、土壤微生物学和植物化学等多个学科，一方面政府部门要引导和投资这些学科领域；另一方面，高校相关专业积极投入研究，使得理论和技术最终能够转化为治污的应用科学。

参考文献：

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