文章来源：中国科学报 王晨绯 发布时间：2013-12-24

　　庞忠和在野外取水样

　　现代地下水问题突出体现在两个字，即“深”和“浅”，也就是地下淡水层的上下边界上发生的事情。过去，我们“不知深浅”，现在，我们“略知一二”，庞忠和对记者如是说。

　　地质研究者从来都是风尘仆仆，庞忠和也不例外。庞忠和的办公室里放着一只拉杆箱，说走就走。

　　他是中国科学院地质与地球物理所研究员、中国地球物理学会地热专业委员会主任、国际地热协会常务理事，还是中国同位素水文学委员会主席、国际原子能机构亚太区域水资源合作计划中方代表、国际水文地质学家协会（IAH）矿泉水与地热水专业委员会委员。

　　穿越包气带

　　庞忠和对地下水污染的担忧日渐加重。

　　浅层地下水，主要指埋藏相对较浅、与当地大气降水或地表水体有直接补排关系的潜水或弱承压水，是地表以下几十米内的含水层。由于其埋藏浅，浅层地下水极易被工厂排放的污水和农田残留的化肥、农药等污染，饮用受污染的地下水，危害人类健康。

　　“在北京，我们喝的每4杯水中，有3杯就来自地下。” 地下水资源的保护，关乎到我们每个人的生活，庞忠和希望这个问题得到当地政府的重视。

　　“去年我们调查发现，东北一些地方地下水中硝酸盐含量出现增高趋势，这是值得警惕的现象。”庞忠和对此不太乐观。他表示，中国农村对农作物过量施用化肥造成的地下水污染已经到了极其严重的程度。

　　我国农村的农业污染是“面源污染”，比如我国的化肥利用率平均只有30%～35%，过量的化肥植物吸收不了，通过两条途径造成污染。其中一条垂直入渗到地下，造成地下水污染；另一条通过农田径流带入地表水体，江河、湖泊中氨氮和硝酸盐都是主要污染物，富营养化日趋严重。相比起农业污染而言，工业排放，只是地下水“点源污染”的典型，相对容易治理。

　　“同时控制住工业排放和化肥过量这两大类污染源，才能真正控制地下水污染。”他掷地有声地说。

　　庞忠和试图从包气带找原因。包气带是指地下水位以上、土壤水分含量小于饱和含水量的土层。国外现在把它称为“关键带”，足见其重要性。他与科研人员通过取样分析发现，包气带中的污染物迁移转化差别很大。

　　如此一来，他们的研究将地下水与土层水分的隔阂串联后，有了一些新发现：华北平原地下水污染，特别是农业来源的硝酸盐污染形成过程中，包气带起到了关键作用。东北和华北情况有些相似，“华北平原的现在就是东北的未来。”这样的未来是庞忠和不愿意看到的。

　　“我们必须采取措施减少化肥的使用量。我们面对社会弱势群体——农民，不能简单采取提高化肥价格来控制使用量。”他说。作为上世纪60年代出生的人，他经历过靠粮、油、棉等各种票证时代。

　　“控制化肥用量也许可以采取化肥票这种措施。”庞忠和算了一笔账，农民拿着化肥票去兑换化肥，节省下来的钱就可以进自己的口袋。这样一来，农民便会具备节约利用化肥的积极性。

　　穿越热矿水层

　　深部咸水层，指千米之下的含水层，它们既是咸水，又是热水。为了利用地下空间，为了开采地热资源，需要“穿越”几千米厚的沉积层以及结晶基底。

　　近两年，庞忠和的研究重点随着国家需求回归到他的传统研究领域——地热学。地热学作为地球物理学科的一个重要分支，既是一门基础性学科又具有极为广阔的应用前景。

　　庞忠和长期致力于地热地质研究，比较系统地研究了我国和世界上不同类型地热系统的成因与优化开发利用模式。在新构造控热、化学地温计、酸性流体、同位素示踪、回灌模式与技术等方面均有开拓。最近，他从咸水层科学角度提出的利用二氧化碳提高地热采收率的热储开发新模式——CO2EATER受到国际同行高度关注。

　　“最近我们在渤海湾盆地做试验，进行深部咸水层碳储的研究和地热的开发。”所谓二氧化碳地质储存，就是将工业和能源转化过程中产生的二氧化碳在排放之前对其捕集，然后通过管线或者车船运到封存地，注入到地下深部适宜地层中，通过物理、化学等作用使其长期与大气隔离。深部咸水层储存是其中的一种处理能力最大的方法。而碳储与地热开发利用的结合则是全新的研究方向。

　　“现在国家有减排、地热能、页岩气的需求，千米以下的深部有待我们进一步探索，我们义不容辞地应将研究的空间尺度向深部延伸。”庞忠和近两年在地热勘探上有一些新的发现。

　　在新疆塔什库尔干塔吉克自治县，通过解剖当地温泉：测温度、测流量、找水样，调查周边的地质构造，研究地层，岩石的分布，他与同行发现了巨厚的冰蹟物，“这是第四纪以来的构造”。

　　关于新疆的高温地热情况他以一首打油诗总结：两峰会一盆（乔戈里峰、慕士塔格峰、塔什库尔干盆地），一线辖三国（塔吉克斯坦、阿富汗、巴基斯坦）。热水出山前，温泉何其多。2009年，他撰文指出，深部热储温度可以达到190℃，2012年，新疆的地矿部门打到第七口井时，发现了160℃的地热。

　　川西的康定也是庞忠和与团队最新的地热寻找热点，那里是滇藏、川藏公路的重要交通枢纽，靠近四川人口密集的地方，又是知名旅游区，海拔高度3000米左右，也更容易适应。去年的勘探在300多米深的井底测量到了208℃的高温。

　　“我们研究发现，它与西藏地热属于不同的成因类型。热储温度可以达到300℃~350℃，是十分宝贵的高温地热资源。后续工作还在进行中。”庞忠和对研究方向的回归有些许欣慰。

　　深层与浅层的交会加深庞忠和对自己的研究使命的理解。“我们针对中间淡水资源保护，上下都要研究清楚，现在淡水的情况是上下夹击、四面楚歌。”他告诉记者现在不仅是上层的污染渗透到中间层影响淡水资源，深部的污染也开始威胁到淡水安全。

　　“人们为了获取深部资源或者利用深部空间，如果措施不当，可能使深部各种污染物，比如油层污染物，通过地质断层流到浅部。康菲渤海漏油事件就是最典型的案例之一。”庞忠和认为21世纪的水环境问题趋于多样化：从深层来看，毒性越来越大，而浅层的负担越来越重，地下水问题越来越多。

　　（原载于《中国科学报》 2013-12-24 第6版 研发)