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中国地下排污成事不足败事有余

2013-02-20 07:32:44 来源: 网易探索
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随着潍坊排污事件以及地下水污染数据的曝光,地下排污成了热门话题。一时间,出现了全盘否定地下排污和部分肯定深井灌注排污的两种声音,但在学术理论与实践成本存在差距的情况下,中国特色的地下排污,不论采用何种方式,风险总有增无减,可谓成事不足败事有余。

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随着潍坊排污事件以及地下水污染数据的曝光,地下排污成了热门话题。一时间,出现了全盘否定地下排污和部分肯定深井灌注排污的两种声音,但在学术理论与实践成本存在巨大差距的情况下,中国特色的地下排污,不论采用何种方式,风险总是有增无减,真可谓成事不足败事有余。

北方多渗坑渗井排污,南方多溶洞排污,致污水超标排放事件频现

渗坑渗井排污源于古代人们排放生活污水和粪便的一种方法,即就地挖一个大坑或一口井,把未经任何处理的污水注入坑中让其渗入地下,是中国北方地区普遍使用的一种地下排污方式。这主要是由于北方地区水资源短缺, 地下水开采利用量大。而过量的开采和不合理的利用地下水,常常造成地下水位严重下降,形成大面积的地下水下降漏斗,如此一来,地表水便极易渗入地下,为渗坑渗井排污提供了低成本、易操作的条件。

实际上,这些通过渗坑渗井排放的污水往往会通过地下水上层透水性良好的砂砾石和岩石等岩层渗入地下含水层,从而造成地下水污染。例如,2009年3月,石家庄市被曝有13家企业均是将污水直接排入渗坑,致污水超标排放。2009年10月,位于河南省巩义市回郭镇苏家庄村的郑州福源化工厂被曝用大渗坑排污,造成坑边植物大面积死亡。2010年4月陕西省大荔县环保局调查发现,位于该县苏村乡苏村的渭南奥威食品有限公司,由于没有污水处理设施,仅靠厂区中所挖的深10米左右大坑进行污水渗漏处理,造成村中井水污染呈黄色,且漂浮絮状物。

在中国南方地区,如广西、云南、贵州等地多为溶洞地貌,一些污染企业则通过溶洞排放工业废水,使溶洞地下水受到污染。由于溶洞之间多相互连通,往往会导致地下水污染成片发生。例如,2012年2月闹得沸沸扬扬的广西镉污染事件,便是由于两家企业通过溶洞排放含镉污染物所造成的。

企业为节约成本躲避监管,多选浅井水层排污,致六成地下水遭严重污染

部分工业企业为既节省成本,又能躲避监管排放污水,则采用浅井水层排污,就地挖一口300-500米深的浅井,偷将未经处理的污水直接排进地下水。然而地下300-500米位置通常为可供人饮用的地下水所在处。工业废水和工业废物的直接排放可使地下水中有机和无机化合物的浓度增加,进而危害饮用者健康。在北方直接抽取地下水灌溉的地区,受污染的地下水还会间接的影响到农业生产,甚至威胁食品安全。

在国际地下水论坛上,中国地质调查局专家发言中提到,中国水资源总量的1/3是地下水,其中90%地下水遭受不同程度污染,60%污染严重。而地下水不同于地表水,由于地下水运动比地表水缓慢,污染物一旦进入,往往需要一段时间逐渐发生污染反应,同理,它也不易清除,即使清除污染源,也不可能在短时期内净化地下水,而其自然净化期甚至需要长达数百年,也就是说,地下水污染后再治理是相当困难的。

美国50余年就已使用深井灌注技术,是目前所能达到相对靠谱的排污方式

地下排污还有一种方式,即高压深井排污,又称“深井灌注”,是在一定的压力下,将液态废弃物通过深井注入可渗透的地下岩层,目前国际上相对比较认可这种排放废液的方法。这些深井常为数千米深、上部具有较厚隔水层的油气采空井。这样,原来的含油气岩层便可以作为储集废水的场所。隔水层则可以使废水同上部淡水分隔,而不污染水源。

这种将废液灌注到与人类日常生活环境隔绝的地质深层的做法,在美国已有50余年历史,主要用于处置工业或市政废液、废水。但在20世纪80年代之前,美国的深井灌注还是发生过两次事故。一次是灌注压力过大引发周边岩石破裂,诱发小型地震。另一次是管道腐蚀,造成渗漏。于是,美国环境保护署(EPA)在1980年制定了严格的标准,将原来的三层安全保护提高到六层安全保护,之后没有再发生过事故。1989年,EPA完成的一项风险研究显示,与地表填埋、贮存罐藏或焚烧等其他环境处置技术相比,深井灌注技术对于人体健康和环境所构成的危害相对较低,可能造成的风险最小。也就是说,该技术是目前科学所能达到相对靠谱的一种排污方式。

中国目前尚不认可学术上争议较大的深井灌注,企业偷排难以监管则风险性增大

即便如此,深井灌注仍然因其对地质条件、挖井深度以及深井的安全保护度要求极高,以及难以经受地壳运动的长期考验,而在学术界饱受争议。首先,在灌注井选址上,既要地质结构简单,没有复杂断层、褶皱现象,又要地层结构稳定,地震活动少或受地震破坏影响小,同时又保证岩石矿物能与污水相容,而能同时满足这些条件的地方不多,像日本这样处在板块连接处的地方就不适合进行深井灌注,相反,中国则有不少适合的地方。

其次,在灌注层选择上,需要达到足够的厚度,即必须位于地下含水层之下,而且其间有隔水层,并且具有足够的孔隙率,如EPA所要求的,在大湖地区需达518米-1829米的深度,而海湾沿岸的深度则需671米-3658米,甚至更深。在保证深度的同时,还要兼顾整个深井的安全保护度,以防其承受不住压力而在浅水层发生渗漏。就后两点而言,目前中国既无执行标准也无监管措施,虽然在技术层面上完全可行,但在实际操作中,因成本高操作不易,则可能事与愿违。因此,中国有关部门目前尚不认可这种排污方式,如此做的企业也多是为避责偷排。在无法监管的前提下,无形中反而增大了风险性。

图解来源:美国环境保护署(EPA),编译:shooter

陈雅娟 本文来源:网易探索 作者:陈雅娟 责任编辑:王晓易_NE0011
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