研究人员警示:圣保罗大都市区地下水污染风险监测仍显不足

圣保罗大都市区(SPMA)位于巴西,约有2200万人口,平均每秒用水61.6立方米(61,600升)。尽管公共供水几乎全部来自地表水源,研究估算该地区约18%的总用水仍依赖含水层,主要来自约14,000口私人井,含水层年供水量约3.47亿立方米。

研究人员指出,上述私人井中约三分之二未完成正式登记,导致监管部门难以及时掌握井位与水质状况。论文称,俱乐部、公寓、工业企业和医院是该地下水资源的主要使用者。

这项警示来自发表在《环境地球科学》(Environmental Earth Sciences)的一篇论文。论文作者包括圣保罗大学地球科学研究所(IGc-USP)博士后研究员Daphne Silva Pino及其合作者,研究重点聚焦巴西,尤其是圣保罗大都市区。

Pino表示,研究关注的风险主要出现在曾经的工业区或正在进行城市更新的区域,这些区域的地下水监测仍较为零散。论文共同作者Reginaldo Antonio Bertolo指出,“每钻三口井,就有两口井未受监管”,相关部门可能并不知晓其存在,也难以评估水质是否对使用者构成风险。

论文将氯化溶剂列为关键污染源之一,其中四氯乙烯(C₂Cl₄)和三氯乙烯(C₂HCl₃)作为工业脱脂剂被重点提及。Pino称,这类物质曾广泛用于金属零件清洗,毒性较高;四氯乙烯也曾在干洗行业使用多年,现行巴西法规仍允许其使用,但附带多项限制与要求。她同时表示,尽管使用量已明显下降,这类溶剂仍存在于工业环境中。

研究还指出,相关产品在工业领域虽受监管,但关于使用者与用量的公开信息有限;在处置与回收环节亦存在监管空白。从水文地质角度看,Bertolo表示,与加油站泄漏的碳氢化合物相比,氯化溶剂更具持久性,降解过程中可能形成毒性更强的“子代”化合物。Pino补充称,深井抽水会形成向下的水力梯度,可能促使污染物向含水层更深处迁移。

在方法上,论文将工业区分布、官方确认的氯化溶剂污染区域以及供水井位置三类信息进行叠加制图。研究人员称,三者在圣保罗多地存在重叠。以莫卡(Mooca)社区为例,图示显示登记井与污染区距离接近甚至出现重叠;研究认为,考虑到未登记井普遍存在,实际风险可能更高,因为这些井并未出现在图中。

论文称,类似情况也出现在圣保罗市其他去工业化区域。研究描述,去工业化自1970年代末开始,随后十年加剧并延续至今,部分企业将工厂迁往大都市区内其他市镇、圣保罗州其他地区或其他州,遗留废弃仓库与受污染土壤;部分区域则转向服务业、商业与房地产开发。

根据圣保罗州法律,若井周围500米范围内存在污染区域,责任方需向环保机构提交水质报告。研究人员据此标准在地图上识别出17个污染区与井的重叠集群,分布于州府的Jurubatuba、Jaguaré、Mooca和Vila Prudente,以及大都市区内的Diadema、Mauá和Osasco等地。Pino表示,其中不少区域为多点污染源,污染羽流相互交叉,且带内存在用于人类消费的深井;论文同时强调,污染区往往按单个物业边界管理,但地下水迁移不受物业界限限制。

Bertolo称,部分治理措施会移除表层土壤以降低直接风险,例如防止有毒蒸气进入建筑物,但仍可能有大量污染物深埋地下并随地下水迁移。论文提到,截至2020年,仅18.6%的氯化溶剂污染场地被归类为“已恢复至申报用途”,该分类并不意味着污染物被完全清除,而是风险降至可接受水平。

研究人员通过对圣保罗登记数据的分析发现,596个场地存在氯化溶剂使用历史,其中超过一半仍处于修复阶段,26%仍在调查中。

在深层含水层风险方面,Bertolo表示,污染通常集中在含水层顶部几米范围内,但当在约100米深处抽水时,向下梯度可能使浅层污染水缓慢下移。他同时指出,低渗透地质层可能起到天然过滤作用,但其在数十年尺度上的有效性存在不确定性。论文还提到,饮用水限值约为十亿分之一量级,即便极微量溶解也可能影响大量水体。

论文以圣保罗市南部Jurubatuba作为大都市区内研究最深入的区域之一,但指出该地约四分之三场地在环境登记中缺乏详细信息,其中一半为有氯化溶剂使用历史的工业设施。Bertolo认为,该区域监测可作为其他工业热点地区的试点,并需要圣保罗州环境公司(CETESB)与州水务局协调合作。

论文最后呼吁建立更完善的数据库、配置多学科技术团队并开展系统性区域评估,以更准确评估问题规模,并为长期政策制定提供依据。


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