研究表明：西南巖溶區(qū)地下水環(huán)境告急
有機氯農藥、多環(huán)芳烴、二惡英……這些足以致命的、被列為優(yōu)先控制的有機污染物已經廣泛出現在西南巖溶區(qū)的地下河流中。
2009年初，由中國科學院院士袁道先牽頭承擔的“西南巖溶石山地區(qū)重大環(huán)境地質問題及對策研究”整理出階段性成果。調查結果讓人震驚：西南巖溶區(qū)水環(huán)境問題呈現污染源多樣化，污染由點向面發(fā)展，有機污染與無機污染并存等特點，巖溶區(qū)3066條地下河面臨城市生活、工業(yè)以及農業(yè)多重污染的挑戰(zhàn)，正受到變?yōu)榕盼巯滤赖膶嶋H威脅。
重慶的“排污下水道”
一處天然的巖溶洼地正在變成新的垃圾堆放點。機械的力量順勢在青山的一側邊坡推開一道口子，黃土與黑色的垃圾向洼地底部肆意傾倒，垃圾焚燒的濃煙彌漫著。
這只是重慶彭水垃圾無序堆放的平常一幕。在桂林巖溶地質研究所，參與袁道先院士課題組研究的章程博士告訴《科學時報》記者，此次調查在烏江、南盤江、北盤江兩側巖溶高原面上的公路沿線，經常發(fā)現類似的無序垃圾堆放場，同時數量越來越多，規(guī)模也越來越大。
與地表可見的污染相比，這些洼地之下的地下河正在遭受的看不見的污染威脅更令人擔心。研究人員發(fā)現，重慶彭水的垃圾無序堆放正在對地下河水質和沿途居民生活產生嚴重影響。附近地下河水體中優(yōu)先控制污染物PAEs（鄰苯二甲酸酯類）濃度約為233.5ng/L，高致癌物質PAHs（多環(huán)芳烴）濃度為51.4ng/L，顯示出地下河正在遭受垃圾場滲濾液的污染。
巖溶地下水環(huán)境的污染發(fā)生通常很隱蔽，其危害也更容易被人們忽視。“這些污染之所以發(fā)生，是由于缺乏巖溶地下水的知識，個別環(huán)保部門，甚至包括縣級環(huán)保局長為省錢省力宣傳利用洼地堆放污染物。”章程表示。
受垃圾及污水影響，天然的地下河正在淪為下水道。不僅在重慶，類似的情況也出現在廣西柳州。研究人員在這座城市南部的雞喇地下河下游河段檢出硫酸鹽超標達10倍，硝酸鹽超標近8倍，此外銨鹽和亞硝酸鹽等離子含量也明顯超標。
“最典型的例子是重慶市南山老龍洞，這里的地下河已經變成一條真正意義上的下水道。” 袁道先對記者表示。
這條地下河流域面積20多平方公里，長度近13公里，最終進入長江。其上游黃角埡鎮(zhèn)——這里本是重慶市飲用水源地二級保護區(qū)，但包括重慶郵電大學、重慶第二外國語學校及大型水泥廠等5萬多人產生的大量生活污水和工廠廢水，直接通過落水洞排放進入地下河系統(tǒng)。盡管黃角埡谷地建有地表溝渠用于排放污水，但污水輸送數公里后還是通過另一處落水洞進入地下河。老龍洞地下河出口處是當地小有名氣的國家AA級旅游景點，如今的人氣頗受污染影響。
2008年7月11日，研究人員來到老龍洞出口對水樣進行分析，結果顯示：水體中磷酸鹽（PO43-）濃度達1.1mg/L，嚴重超標；沉積物中有機氯農藥（OCPs）和多環(huán)芳烴兩種有機污染物濃度均高。
在重慶，老龍洞并非是唯一的“下水道”。南川灣灘，當地再生紙廠及堿廠產生的污水直接進入附近落水洞，地下河下游不遠處村莊居民飲用水被污染，一處1963年建成的貓兒洞天窗原來抽水可灌溉400余畝水田，現已無清水可灌。地下河出口在萬盛，遠距離影響尚無從得知。
涪陵榨菜聞名全國，但在重慶涪陵區(qū)當地，生產榨菜的企業(yè)已經是農業(yè)活動和鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水之外最主要的地下河污染源。章程提供的資料顯示，最典型的排放方式，就是直接建了個水泥管道通向落水洞，大量的污水不僅影響落水洞周圍耕地，也影響到下游地下河出口處居民飲用水源和人身安全。
地下河還面臨化工廠的污染威脅。在涪陵白濤鎮(zhèn)內，重慶建豐化工廠建在一地下河流域內，這是附近居民的飲用水源地。2008年7月14日，章程等在此取樣檢測發(fā)現地下河受到嚴重污染，其中錳濃度達7.9mg/L，超過飲用水國家標準近80倍。
廣西的大問題
“礦業(yè)活動造成的巖溶區(qū)水環(huán)境遭遇污染威脅，將是廣西環(huán)境地質的大問題。”袁道先表示。
廣西鳳山縣的金牙金礦是廣西境內最大的一座金礦，目前仍在開采。原已廢棄尾礦壩砷、硫污染突出，已造成金牙鄉(xiāng)1000余人砷中毒、稻田減產，并影響到下游石馬湖水庫與三門海地下河。項目組取樣檢測的結果表明，尾礦壩滲水砷含量近0.4mg/L，高于飲用水許可標準含量70多倍。
2008年6月12日，50年一遇的暴雨襲擊了鳳山縣城，由此造成的內澇讓污染擴散的風險顯露無遺。發(fā)達的地下河河水暴漲，從地表破裂處不斷上涌，城區(qū)一片汪洋，平坦的地面突發(fā)凹陷，地下巖溶垮塌導致小地震頻發(fā)，房屋開裂……金牙鄉(xiāng)石馬湖水位在暴雨過后的一周內，水位還在不斷上漲，洼地積水擴至6000萬立方米，相當于一個中型水庫，造成3200多畝農田被淹，上百戶農房沒入水中，600多位村民受災，20天后洪水才開始逐漸消退。
鋁土礦是值得廣西稱傲的優(yōu)勢礦種，僅分布于百色地區(qū)的鋁土礦儲量就達8億多噸，遠景儲量超過10億噸以上，占全國總儲量的1/2左右。但是這種中國乃至世界上新型的巖溶堆積型鋁土礦床的開發(fā)，面臨巨大的環(huán)境風險。
由于分布在巖溶地區(qū)，規(guī)模巨大的面狀成礦帶決定了鋁土礦的礦點分布多。廣西平果縣鋁土礦的礦山開采從數個洼地擴展到350平方公里的范圍，面積的不斷擴張，也造成污染不斷擴大，同時也破壞礦區(qū)及周邊的天然土壤。在礦區(qū)里，用天然洼地已經修建了兩個累計2200萬立方米的巨大洗礦排泥庫，目前正在修第三個8000萬立方米的排泥庫。
相關調查報告顯示，雖然做了較好的工程處理，但其對環(huán)境的威脅還是值得注意。特別是修建2號排泥庫后，由于堵塞地下河道引起旁邊一個洼地經常性的洪澇災害，淹沒耕地。按照廣西鋁工業(yè)“十一五”發(fā)展目標，第二個“平果”正在靖西縣、德保縣地區(qū)崛起，這里是廣西左右江分水嶺地區(qū)，大規(guī)模的鋁土礦開采，不僅污染地下水，還可能對區(qū)域地表河產生潛在污染。
一個明顯的“前車之鑒”就在廣西黑水河流域，錳礦開發(fā)已經成為當地的噩夢。項目組調查表明，黑水河流域內水質污染十分嚴重。下雷河與靖西交界斷面檢測出總錳含量約為3.5mg/L，超出國家地表水環(huán)境質量標準33倍，嚴重影響下雷河沿岸幾千名群眾的生產生活用水，同時造成地下水及地表水嚴重污染。在地下河出口的湖潤鎮(zhèn)水廠，錳含量超標約59倍；湖潤鎮(zhèn)那當屯溪溝水錳含量超標近9倍。
云南的傷心事
滇池劣Ⅴ類水，杞麓湖劣Ⅴ類水，星云湖劣Ⅴ類水，異龍湖Ⅴ類水……就在章程等人在云南調查期間，昆明市政府宣布又一高原湖泊——陽宗海由于水體中砷污染超標而成為劣Ⅴ類水。至此，美麗的九大高原湖泊得以保全者已經所剩無幾，這些云南省最重要的水源賦存地幾近廢棄。
造成高原湖泊污染的主要因素是人類無節(jié)制的活動：廢棄物隨意堆放、污水排放。滇池磷酸鹽含量已經高達1.3mg/L，綠藻暴發(fā)、惡臭熏人讓這座“高原明珠”蒙塵納垢，無顏示人。
“地表水的污染一方面增加了應急水源地與保護地下水的難度，保護與評價的壓力加大，且污染有從局部向區(qū)域蔓延的趨勢。”袁道先告訴《科學時報》記者。他指的是耗資489億元的“滇中調水”計劃。這項耗時3年進行規(guī)劃，預計用20年時間建成、旨在引金沙江之水解滇中之渴、沖刷滇池污染的重大水利項目，2007年10月底已經啟動了先期工程。
然而這項計劃卻被一些水文地質專家視為掩耳盜鈴之舉。“調水計劃短時間內可以奏效，但光是引水，不解決污染的根源，可能最后不一定解決問題，而且可能造成污染向國家級水源保護區(qū)金沙江流域擴散。”袁道先對此表示擔心。
云南的傷心事不止是湖泊，越來越多的工程活動造成的巖溶地下水枯竭、巖溶泉水斷流也正在威脅著人們的正常生活。
泛亞鐵路在云南通？h境內的玉蒙段有兩個隧道工程——漢邑隧道和秀山隧道，當地是巖溶地區(qū)，施工揭露了較大的含水裂隙及管道，最多達5416立方米每小時的大量巖溶水噴涌而出，隧道建設一度難以為繼，進度緩慢。麻煩不斷襲來，鐵路沿線周邊的地下水位開始下降，導致12個泉點流量明顯減小，6個泉點斷流，1個壩塘出現滲漏，1個壩塘由于補給泉點斷流而干枯，5個鄉(xiāng)鎮(zhèn)4.5萬多人和1萬多頭大牲畜飲水困難，2.3萬余畝田地的灌溉用水受到影響，當地村民的生產生活秩序受到直接威脅。
發(fā)生在云南通海的這一幕在西南巖溶地區(qū)并非個案。重慶市萬州區(qū)由于萬石公路（萬州——石柱）和宜萬鐵路（宜昌——萬州）的修建，開挖隧道導致大量地下水疏干，使得當地2000多人缺水，400多畝田地由水田改為旱地，也由于缺水而收成不高。在冬季由于缺水更嚴重，村民只有靠煮雪水生活。
“類似的事故警示我們，國家重大工程建設必須多部門參與、論證，尤其是在巖溶發(fā)育地區(qū)，應該先查明工程沿線的水文地質條件。”袁道先呼吁在現有的環(huán)評工作中重視相關的水文地質調查成果，“不僅政府和公眾不了解巖溶水文知識，在專業(yè)領域，現有環(huán)評項目內容中缺少水文地質知識，評價組中往往缺少水文地質專業(yè)成員，且地質人員與環(huán)保人員脫節(jié)。”前述廣西鳳山縣地下河排澇工程項目論證的11人評委來自水利、工程及農業(yè)部門，最終因為不了解內澇的水文地質成因，項目論證最終未能提出解決方案。
民生危局
巖溶水環(huán)境的危急形勢關系著西南八省區(qū)眾多國定貧困縣的百姓民生。
記者在采訪中了解到，國家扶貧工作重點縣592個，其中西南八省就有224個，巖溶縣則占據其中的一半多，共131個縣。在貴州，國定貧困縣有50個，其中48個為巖溶縣。廣西國定貧困縣28個，21個為巖溶縣。而在巖溶區(qū)，造成普遍貧困的原因之一就是“土在樓上，水在樓下”的水土資源空間分布基本格局。
巖溶區(qū)所謂“地表水貴如油、地下水滾滾流”的說法，正是這種因為長期巖溶作用形成的地表、地下雙層水文地質結構的現實寫照。很大一部分土壤隨水流失進入地下，并在地下河中發(fā)生沉積。同時，由于存在較大的地下空間和排水網，地表水系不發(fā)育或發(fā)育不完整，多封閉洼地、落水洞和漏斗。目前，巖溶地下水資源的開采量僅為可開采量的10%左右。
如今污染加劇，無疑讓貧困區(qū)本來逼仄的生存環(huán)境進一步惡化。巖溶區(qū)獨特的水土資源分布格局使地下河對環(huán)境污染格外敏感，由于巖溶地區(qū)常缺少天然防滲或過濾層，地表水和一切污染物很容易通過溶洞等巖溶形態(tài)直接進入含水層或地下河。而有關法律還不完善，人們對巖溶地下水系網的特點缺乏認識，導致大量地下河正在逐步變成各地排污的下水道。
有機氯農藥和多環(huán)芳烴等持續(xù)性有機污染物(POPs)已經在巖溶地區(qū)普遍出現。調查資料顯示，POPs有四大特性，即難降解、生物蓄積性、半揮發(fā)性和高毒性，在巖溶區(qū)表現出特有的“陷阱效應”。所謂陷阱效應是指洞穴、天坑、洼地(谷地)等巖溶地貌對環(huán)境中的有機污染物起到了“被動采樣器”的作用，即類似于“陷阱”，其中洞穴土壤中多環(huán)芳烴的陷阱效應最為顯著。不僅如此，項目組通過對廣西、重慶的18條典型地下河沉積物和地下水有機氯農藥和多環(huán)芳烴的調查與測試分析，發(fā)現沉積物內有污染物累積現象，其中重慶地下河有機污染狀況似乎比廣西要嚴重。
“任何形式對土地的利用都會影響到水，水是西南巖溶地區(qū)發(fā)展的最基礎性的問題。”袁道先對記者表示。西南巖溶區(qū)多為欠發(fā)達地區(qū)，有人認為“欠發(fā)達由欠開發(fā)”所致，因而要發(fā)展就必須開發(fā)礦產，但開發(fā)同時帶來水環(huán)境污染問題越來越讓人擔憂。
袁道先表示，針對西南巖溶區(qū)有機污染物研究工作才剛剛開始，污染現狀不清、發(fā)展趨勢不明，而地下水有機污染物的精確檢測也對有關部門提出了新的挑戰(zhàn)。
談到下一階段項目調查研究的計劃，袁道先表示將繼續(xù)在貴州和湖南考察，“重點是礦山開采引發(fā)的水環(huán)境污染狀況”。據資料，貴州的礦業(yè)活動已經造成60%～70%的淺層含水層污染，直接的后果是只能開發(fā)深部含水層，這既加大了開發(fā)成本，還會污染南盤江等地表水，下游廣西也會因此受到影響。另外項目組將赴粵北進行巖溶考察。“廣東省政府正計劃投入8000萬元開發(fā)湛江及粵北巖溶水，其水環(huán)境現狀如何將直接影響到這一計劃的實施。”
“現在的當務之急是擴大地下水環(huán)境調查在西南巖溶區(qū)的覆蓋范圍，掌握區(qū)域的總體情況和發(fā)展趨勢。”袁道先表示，這一過程大約需要兩年。進一步的科學研究、地下水監(jiān)測計劃、地下河全面保護整治規(guī)劃需要在此基礎上進行。
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