“保护地球 精彩地质”作品选登——岩溶水污染

一、走出弱碱性水误区，更健康地饮用岩溶水

水是生命之源，岩溶水为世界约四分之一的人口提供饮用水源；在我国约20％人口，近三十个大、中型城市以岩溶水为主要供水水源。可见，岩溶水质量直接关系到广大民众的身体健康和社会经济发展。

天然情况下，岩溶水多为弱碱性，单弱碱性水就是好水吗？

受碳酸盐岩地层岩性影响，岩溶区天然地下水均呈弱碱性。碳酸盐岩的主要矿物成分为方解石（CaCO3）和白云石（Ca CO3.MgCO3），在水中溶解性CO2作用下，碳酸盐岩发生溶解，形成富含Ca2+和HCO3-的弱碱性岩溶水。

天然岩溶水中Ca2+和HCO3-含量较高，在烧水时，壶底常出现一层白色的垢，即CaCO3沉积；这是因为水温度上升、水中溶解性CO2逸出，CaCO3溶解度降低并发生沉淀。

因此，岩溶水不宜直接生饮、需烧开后饮用才有利于健康，否则易患肾结石，这也是岩溶区最常见疾病。可见，“弱碱性水有益于健康”是没有科学依据的。

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图1  岩溶水循环示意图

二、正确理解水质量与水污染

岩溶水作为水资源的重要组成部分，岩溶水质量通过与人类健康、水环境健康、经济成本等直接影响岩溶区社会、经济的发展，但在使用时很多人常将水质量与水污染混淆，甚至一些报道也会出现错误，误导民众。正确理解水质量与水污染是避免陷入认识误区的关键。

水的质量是以现有水质标准为依据、以人体健康为目的，对水环境质量进行的等级划分，如《地表水质量标准》（GB  3838-2002）、《地下水质量标准》（GB/T 14848）、《地下水水质标准》（DZ/T 0290-2015）、《生活饮用水卫生标准》（GB 5749-2005）、《城市供水水质标准》（CJ/T 206）等等。表达的是水质量的好坏及其适用性。

水污染是指在人类活动影响下，水质朝恶化方向发展的现象。关于水污染目前尚未有一个统一的评价标准，目前常用的是采用对照值（即以无明显污染来源的水水质为标准）。表达的是水质的变化趋势。

由此可见，水质量和水污染含义不同、评价标准不一致，不能混淆。水质量差不一定是受到了污染，可能是原生地质环境引起的；如大部分岩溶区水中Fe、Mg偏高主要是因为含水层岩石中Fe、Mg含量较高引起的。水受到了污染并不一定不能饮用，如地下水中Mn含量原本小于0.05mg/L，后因Mn矿厂排污导致地下水中Mn含量达到了0.09mg/L，我们就认为该地下水受到了工业污染，但因地下水中Mn含量尚未超过地下水Ⅲ类水质标准限值0.1mg/L，因此该地下水仍为合格的饮用水源；可见，只有当污染组份浓度超过相应的水质标准后才能定义为不合格饮用水。

三、看不见的岩溶水污染

近年的调查显示，我国西南地区岩溶水质量总体较好，但局部水质较差，尤其是城近郊区地下水质量在变差。可直接作为饮用水源的占86.1%，经过处理后可作为饮用水源的占10.0%，不宜作为饮用水源的占3.9％。

地表水因暴露地表易遭受污染，岩溶区地表水和地下水常常相互频繁转换，尤其是在中国南方岩溶区，这种情况极其常见；因此，一旦地表岩溶水遭受污染，地下岩溶水也会受到污染（照片1）。

岩溶区水污染途径多种多样，导致岩溶水污染难以查明和控制。岩溶区地表大量发育的洼地、落水洞、消水洞、竖井、岩溶塌陷坑等副地形，是污染物直接进入地下并污染地下水的主要通道（照片2～5、图2）。 

照片1  暴雨时水土流失引起溶井水混浊

照片2  地下河受煤矿废水污染

照片3  岩溶塌陷引发水污染

照片4  垃圾填埋场渗漏污染地下河水

照片5 武隆县桐梓乡凉风洞170米天坑底部垃圾堆积过程

 但岩溶区地貌组合类型多种多样，不同的地貌类型和污染源位置的不同均可形成不同特征的污染，具有不同的污染途径和污染机理；如岩溶谷区次生污染源缓释型污染（图3）、气象间歇型污染、灌入式污染等等。

随着城市化发展，部分城市城近郊区的地下河正在变成“城市下水道”。如重庆南山老龙洞地下河、贵州开阳响水洞地下河、广西南丹里湖地下河……（照片6、7）。在这些下“水道式”的地下河中，农药、抗生素、激素等新型有机污染物种类越来越丰富，严重威胁水环境和生态安全。 

图2  岩溶水污染物来源及污染途径

图3  岩溶谷区次生污染源缓释型污染模式

照片6  开阳响水洞地下河入口   照片7  重庆老龙洞地下河出口

四、保卫健康、防治岩溶水污染

岩溶水污染防治的原则是以预防为主、防治结合。首先需要对污染源进行减排、截污，从源头上控制污染物进入岩溶水系统的途径；在污染源控制上，最主要的是不要向落水洞、洼地等排放污染物；在污染物堆放场地选择过程中必须避开这类敏感地带。其次是在科学分析研究基础上建立适宜的岩溶水源地保护区，这是岩溶水污染防治措施中的重要一环。最后是开展水生态治理，充分利用岩溶湿地（包括人工湿地和天然湿地）或PRB技术开展受污岩溶水处理；由于岩溶系统结构的特殊性，岩溶水一旦受到污染，极难治理，目前国内外尚未有岩溶水污染治理的成功案例。