德國:解決歷史遺留的環境污染問題
2004年9月26日幾年前,薩克森-安哈爾特州最東南角上的那個小湖還是一潭臭水,湖水是深褐色的,聞上去有一股瀝青的臭味。有時,瀝青味如此嚴重,以至於生活在周邊的老百姓呼吸都感到困難,原因在於湖水中含有大量的有機污染物——苯酚。上個世紀的五十年代和六十年代,位於附近的褐煤加工廠把他們的工業廢水未經處理就排放到這個廢棄的露天煤礦裡。他們總共排出了二百萬立方米的廢水,把那個昔日的礦坑變為佔地面積九公頃的危險液態垃圾場。
如今,瀝青的臭味已經消散,昔日的苯酚湖又在陽光的照耀下綠波閃爍,各種昆蟲擦著湖面飛來飛去,各種藻類在清澈的湖水中搖搖曳曳。這一成果歸功於萊比錫-哈勒環境研究中心的科學家們。該中心以斯托特邁斯特和魏斯布羅德為首的一支科研小組研究出一種治理方法。過去12年,人們基本上就是利用這一方法治理了昔日的苯酚湖。
1990年德國統一後,人們很快意識到早晚必須解決苯酚湖的嚴重污染問題。當時,任何人都不能排除湖中的污染物將來會滲透到地下水中的可能性,但同時人們也不知道有什麼現成的既可支付得起、又實際可行的治理辦法。魏斯布羅德解釋說:「一個這麼大的、積滿廢水的露天礦坑,不是那麼簡單地就可以抽空的。」礦坑周邊陡峭的斜坡說不定會滑坡或者塌陷。此外,人們還必須把整個苯酚湖的湖水和湖底的土壤作為有害的危險垃圾進行處理,費用昂貴,估計可高達一億歐元。而造成污染的那家煤礦公司最後卻只花費了六百萬歐元的治理費,因為他們采納了萊比錫-哈勒環境研究中心的治理方案。
該中心的女專家魏斯布羅德介紹說:「我們的基本思路是調動和發揮湖水的天然自我清潔能力。」生態學家早就瞭解到,細菌可以把有害物質轉化成無害物質,但前提是這些微生物必須擁有足夠的氧氣。這恰恰是苯酚湖的症結所在:湖水裡幾乎不含氧氣,但是每一千升湖水中卻含有上百克的苯酚類化合物,其中包括甲酚。甲酚最著名的特點就是殺菌。
儘管如此,微生物學家還是在被污染的湖水中發現了幾種細菌,但由於水中有害物質的濃度很高,這些細菌沒有多少活性。1996年,人們往湖裡加了三百萬升的氯化鐵溶液之後,情況大有改觀。在此,氯化鐵起的是絮凝劑的作用,也就是讓那些把湖水染成褐色、很難被細菌降解的所謂苯酚類高分子化合物凝結成絮,然後沉澱。結果表明,這種絮凝劑的作用極其有效:那些苯酚類高分子化合物團團結絮,紛紛沉澱到湖底,原先能見度不到三釐米的褐色湖水一下子變成了清水一潭,其有機物含量比原先減少了一半。五個月後,湖水中的細菌群就恢復得很好,它們降解剩餘苯酚的效力就已經比原來提高了四倍,雖然只有少數幾種細菌能夠抵抗得住酸性很強的氯化鐵。
這些細菌對有機污染物的胃口非常大,到了1997年春季,湖中剩餘的苯酚化合物就已經被這些微生物降解得差不多了,以至於藻類得以在湖中落戶。藻類在陽光的作用下,可以生成氧氣,這些氧氣反過來又進一步改善了細菌的生存環境。為了促進藻類的生長,環境科學家們還往湖裡添加了石灰液,用以中和酸度過高的湖水,另外還施了一些磷肥。
隨著氧氣含量的增高和有害物質含量的降低,一些水生動物,比如說輪蟲和纖毛蟲、水蚤等,也開始出現在湖中。環境研究中心的水生生物學家蒂特爾的研究表明,生活在苯酚湖上層的水生動物組成已經和天然湖中的相差無幾了。唯一的例外是湖中還沒有魚。在一定條件下,由含氮化合物銨基生成的氨氣對魚鰓不利。目前,湖中的銨基濃度依然還相對較高。魏斯布羅德表示:「這種狀況可能還會持續幾十年。到那時,細菌才可能降解了足夠的銨基,使得魚類不再受到傷害。」
昔日的苯酚湖今天是否可以被看作是一個正常水域了呢?魏斯布羅德的回答是否定的。她介紹說:「這個湖依然還是一個危險垃圾場。」原因在於沉澱在湖底的化學品依然有害,湖下層水的苯酚含量依然很高。只不過在湖下三十米深處,這些有害物質看來儲存得還算比較安全。一方面,在上層水和下層水之間一般不會有什麼流通;另一方面,科學家們現在也發現,在湖水和地下水之間大概沒有什麼連接。