北方山區(qū)集中式飲用水水源地環(huán)境保護研究城鎮(zhèn)集中式飲用水水源地環(huán)境保護對策

北方山區(qū)集中式飲用水水源地環(huán)境保護研究城鎮(zhèn)集中式飲用水水源地環(huán)境保護對策

飲用水是最重要的水資源。據(jù)衛(wèi)生部門統(tǒng)計,我國有65.4%的人口飲用不合標(biāo)準(zhǔn)的水。1989年原國家環(huán)保局組織對全國環(huán)境保護重點城市飲用水水源地環(huán)境保護情況進行調(diào)查,發(fā)現(xiàn)有48%的地表水源、20%的地下水源達不到標(biāo)準(zhǔn);而根據(jù)1996調(diào)查報告,這一數(shù)字已分別上升至83.31%和27.71%。可見,我國由于水源地污染而引起的社會問題相當(dāng)突出,飲用水水源保護問題已成為關(guān)系國計民生的重大問題。本文研究區(qū)為承德市主城區(qū)-雙橋區(qū),屬灤河流域,地表水體包括灤河干流市區(qū)段及灤河一級支流武烈河,是下游天津、唐山地區(qū)生活飲用水主要援水河流,因此對承德本級飲用水水源地的保護,將對保障津、唐地區(qū)供水安全起到十分重要的作用。1水生保護的現(xiàn)狀和目標(biāo)1.1建立以河流為主體、多種水質(zhì)、水量聯(lián)合保護的地下水水源管理體系截至目前,武烈河、灤河市區(qū)段河床內(nèi)分布有62眼市區(qū)水源地取水井,設(shè)計最大取水能力6270.7萬t/a,實際取水量3942萬t/a,為潛層取水,是承德市區(qū)主要的供水水源。武烈河水源地位于市區(qū)建成區(qū),灤河水源地位于城市南郊,均為傍河地下取水型水源,地表水成為水源地主要的補給來源,其水質(zhì)、水量安全直接影響地下水水源。因此,對水源地的保護不再是單純意義上地下水水質(zhì)的保護,而是針對地表水和地下水的水質(zhì)、水量的聯(lián)合保護。依據(jù)承德市環(huán)境監(jiān)測中心站對武烈河和灤河水源地水質(zhì)2007-2009年的監(jiān)測結(jié)果表明,地下飲用水水質(zhì)中一般化學(xué)指標(biāo)、毒理學(xué)指標(biāo)等指標(biāo)三年間均不超標(biāo),滿足《地下水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》Ⅲ類以上標(biāo)準(zhǔn)要求,水源地水質(zhì)達標(biāo)率100%。2007、2008年各指標(biāo)變化趨勢不明顯,2009年部分指標(biāo)相對前兩年有降低的趨勢,分析原因是承德市環(huán)境基礎(chǔ)設(shè)施運營,地表水質(zhì)改善后,對地下水水質(zhì)產(chǎn)生的正面影響。1.2《項目規(guī)劃》確定的保護區(qū)范圍承德市雙橋區(qū)初步開展水源地保護工作可以追溯到1998年,由承德市環(huán)境保護局對武烈河水源地、灤河水源地進行過一、二級保護區(qū)和準(zhǔn)保護區(qū)范圍的劃定,并作為環(huán)境敏感區(qū)被編入了《河北省環(huán)境敏感區(qū)支持、限制及禁止建設(shè)項目名錄(2005)》。但是,當(dāng)時僅對水源地保護區(qū)范圍進行了描述,未明確保護區(qū)具體面積,致使水源地保護工作操作性較差。2007年9月,承德市環(huán)境保護局根據(jù)原國家環(huán)境保護總局《關(guān)于編制〈全國飲用水水源地環(huán)境保護規(guī)劃〉要求》,編制完成《河北省承德市飲用水水源地環(huán)境保護規(guī)劃》,并于同年經(jīng)人大批準(zhǔn)實施?！兑?guī)劃》具體劃分了保護區(qū)范圍,并針對不同保護范圍提出了水源地環(huán)境保護要求,為市委、市政府宏觀決策和水資源統(tǒng)一管理提供了科學(xué)依據(jù)。2008年底,承德市污水處理廠工程投入運營,市區(qū)取締了3處生活污水和2處工業(yè)廢水排污口,徹底改變了原來向武烈河排污現(xiàn)狀,改善了地表水水質(zhì),長期穩(wěn)定達到了Ⅲ類水體水質(zhì)要求,對地下水源地水質(zhì)安全起到了關(guān)鍵作用。1.3保護區(qū)污染源較多,且立地條件差一是基礎(chǔ)保護設(shè)施及環(huán)保工程建設(shè)相對滯后。例如水源地一級保護區(qū)未完善圍欄工程、保護區(qū)標(biāo)志不明確、上游來水污染未得到有效治理等,水源地缺乏有效的基礎(chǔ)保護屏障和警示標(biāo)志,尚不具備完善的環(huán)境應(yīng)急工程和環(huán)境治理工程體系。由此而產(chǎn)生的保護區(qū)內(nèi)污染問題沒有得到明顯解決。二是個別水源地水量不足問題凸顯。三是水源地保護區(qū)內(nèi)違章建筑、各類污染源依然存在。根據(jù)水源地保護區(qū)劃分技術(shù)要求,除地表補給水(武烈河、灤河)的水域保護區(qū)外,還包括河道兩側(cè)200m范圍內(nèi)的陸域保護區(qū)?？傮w來講,水源地保護區(qū)內(nèi)均不同程度地存在有農(nóng)耕地、城鎮(zhèn)及農(nóng)村居民用地、交通用地、城鎮(zhèn)及部分工業(yè)用地等,各類引起水污染的源頭依然存在。1.4全面開展城市集中飲用水水源地治理工作依據(jù)《河北省承德市飲用水水源地環(huán)境保護規(guī)劃》,近期(2008-2012年)在飲用水水源保護區(qū)設(shè)立界標(biāo),交通警告牌和宣傳牌;2010年前全部取締飲用水水源一級、二級保護區(qū)內(nèi)排污口,全面開展城市集中式飲用水水源地點源治理及面源防治工作,城市集中式飲用水水源地水質(zhì)達標(biāo)率提高到100%。中遠期(2013-2020年)水源地監(jiān)管體系進一步完善,飲用水水源水質(zhì)明顯改善,城市集中式飲用水水源地水質(zhì)達標(biāo)率穩(wěn)定在100%。2由于主要的水源保護因素2.1建設(shè)山區(qū)城市的水資源量安全“兩山一溝”是北方山區(qū)城市一個相似的“地貌特征”。平地缺乏、山地眾多,城市發(fā)展空間多位于一個狹長的地帶。這種特殊的地形條件束縛了城市布局,導(dǎo)致城市建筑物相對集中而且難于實施調(diào)整,使得水源地一級保護區(qū)范圍內(nèi)充斥了與取水建筑無關(guān)的城市建筑,造成保護難度加大。以承德市雙橋區(qū)為例,根據(jù)水源地保護區(qū)劃分技術(shù)要求,雙橋區(qū)水源地保護范圍除地表補給水的水域保護區(qū)外,還包括河道兩側(cè)200m范圍內(nèi)的陸域保護區(qū)。由于受到地形地貌的影響,水源地河道沿線兩側(cè)一級保護區(qū)內(nèi)均不同程度地存在有農(nóng)耕地、居民用地、城鎮(zhèn)基礎(chǔ)設(shè)施用地、社會服務(wù)用地等,與“水源地一級保護區(qū)不得有與取水建筑和設(shè)施無關(guān)的其他建筑”的要求存在差異,但實施城市空間布局調(diào)整難度極大?！斑^境水”是北方山區(qū)城市又一相似的“景觀特征”和“資源特征”。雖然某些山區(qū)城市水資源十分豐富,但可利用資源卻寥寥無幾,絕大多數(shù)地表徑流只承擔(dān)了本地區(qū)的生態(tài)景觀用水要求,匆匆過境后成為“過境水”。由于缺乏蓄水工程,致使地表水和地下水缺乏互相貫通補給的有效時間,從而影響了地下水源地水量的供應(yīng),這也是導(dǎo)致地下水位呈現(xiàn)逐年下降趨勢的原因之一。以承德市灤河為例,1983-2005年間天津市引灤水量123億m3,其中承德市提供的水量占82%。本級可利用水資源量較少,與此同時還限制了當(dāng)?shù)氐漠a(chǎn)業(yè)發(fā)展水平。近年來,承德市通過建設(shè)武烈河12道橡膠壩蓄水工程,在完善地區(qū)生態(tài)景觀的基礎(chǔ)上,也為地下型水源地的水量安全起到了一定作用。但是由于氣候變化和水資源的不合理利用,目前武烈河地表水水量不足的現(xiàn)象也初顯端倪。2.2保護空間的自然運行狀態(tài)山區(qū)城市受地形影響發(fā)展空間十分有限,但是隨著城鎮(zhèn)化水平的加快,大量農(nóng)業(yè)人口及流動人口向城市中心城區(qū)的涌入,城市范圍的擴大和城市基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)勢必成為一種趨勢。原本位于城市近郊區(qū)的水源地,逐漸被城市規(guī)劃建成區(qū)所包圍;原本處于自然運行狀態(tài)下的水源地周圍,保護空間逐漸被城市設(shè)施所填充。如果城市規(guī)劃和保護措施不當(dāng),保護地帶內(nèi)勢必會逐漸形成以民宅、公路、商業(yè)等為主的城市構(gòu)筑格局,保護難度相應(yīng)增加。例如雙橋區(qū)灤河水源地,位于建成區(qū)南郊,但根據(jù)《承德市城市總體規(guī)劃》的“南擴、西進、北延、中疏”城市發(fā)展戰(zhàn)略,城區(qū)發(fā)展范圍將涉及此處水源地,成為水源地保護的矛盾體。多條城市高速道路的相繼建設(shè),也為水源地的水質(zhì)安全埋下隱患。2.3保護行政能力建設(shè)緩慢北方山區(qū)城市多為經(jīng)濟欠發(fā)達地區(qū),財政收入較低,長期以來用于環(huán)境基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)(城市污水處理廠、生活垃圾無害化處理廠等)的資金短缺,多需要上級財政支持,導(dǎo)致水源地基礎(chǔ)保護設(shè)施和管理能力建設(shè)發(fā)展緩慢。此外,水源地選址多位于城市建成區(qū)近郊,周圍土地以農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用地為主,水源地劃分保護區(qū)后,保護范圍內(nèi)的原有用于耕作的土地將作為保護地帶實施禁耕,由此造成了土地使用者收入降低。但是在經(jīng)濟基礎(chǔ)薄弱的大背景下,對經(jīng)濟受影響人群的補償難度較大,工作開展會遇到阻礙。承德經(jīng)濟欠發(fā)達,農(nóng)業(yè)人口占80%,經(jīng)濟發(fā)展處于工業(yè)化的初期階段,人均GDP和人均純收入處于全省下游,用于環(huán)保資金投放不足,導(dǎo)致水源地保護區(qū)隔離工程、警示標(biāo)識工程等基礎(chǔ)保護設(shè)施建設(shè)滯后,各種形式的補償機制尚不完善。2.4采礦尾礦庫存礦從承德市產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)看,以黑色金屬采選業(yè)、冶煉及壓延加工業(yè)為主導(dǎo)的第二產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)總值占比超過50%。單以鐵選行業(yè)為例,近年來承德地區(qū)鐵礦石采選業(yè)發(fā)展迅速,礦石處理量和精粉產(chǎn)量位居河北省第一。全市鐵礦資源采選企業(yè)約400余家,年采選礦石約2.9×108t,年產(chǎn)鐵精粉4000余萬t,年產(chǎn)生選礦尾礦約2.1×108t,廢棄物除一小部分綜合利用外,絕大部分要堆存于尾礦庫。據(jù)統(tǒng)計全市尾礦庫約700余座,其中已安全驗收畢庫200余座,運行中500余座。尾礦庫如果缺乏科學(xué)管理,一旦發(fā)生安全事故,容易引發(fā)次生環(huán)境污染。尾礦庫潰壩后,尾礦漿隨地表徑流沖刷至下游河道,加大水體中懸浮顆粒物濃度,影響地表水水質(zhì);細小顆粒的泥沙經(jīng)地表徑流沖刷進入下游水體覆蓋河床,容易阻斷地表地下水互補通道,影響地下水水量;泥沙局部淤積,不利于雨季行洪,并影響下游取水安全。2.5地表污染嚴(yán)重雙橋區(qū)水源地二級保護區(qū)內(nèi)無工業(yè)污染源,土地利用類型多為農(nóng)村居住用地及開荒耕地,總體來講,區(qū)域尚屬于自然運行的農(nóng)村-農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)類型,主要的污染來源于農(nóng)村地區(qū)的面源污染。由于區(qū)域居住較為分散,建設(shè)集中治理規(guī)模的環(huán)境基礎(chǔ)設(shè)施尚不具備條件,而且城市現(xiàn)有的環(huán)境基礎(chǔ)設(shè)施有效覆蓋半徑很難達到以上區(qū)域,故長期以來村民生產(chǎn)、生活產(chǎn)生的污染均不能得到有效控制,由此引發(fā)的間接影響水源地環(huán)境問題主要包括以下方面:1)居民生活產(chǎn)生的廢水多以隨意潑灑、漫流、自接排水管線河流排放等方式為主,主要污染物為SS、COD、NH3-N等,給區(qū)域地表水環(huán)境帶來影響,并極易造成地下水質(zhì)的惡化。2)固定的垃圾堆存及處置場寥寥無幾,造成多數(shù)村莊生活垃圾、建筑垃圾任意堆置現(xiàn)象普遍存在,門前、屋后、河邊、路旁成為了“天然的垃圾場”;未利用的農(nóng)業(yè)秸稈、畜禽糞便等一般廢物,以及用于盛裝農(nóng)藥、化肥的危險廢物,隨意傾倒、丟棄于田間地頭。上述固體廢棄物不僅占用了土地,引起土質(zhì)退化,垃圾滲濾液還會隨徑流進入水體,造成水質(zhì)污染。3)農(nóng)業(yè)用地生產(chǎn)施用農(nóng)藥化肥,隨地表徑流進入水體,造成地表水水質(zhì)的變化,間接影響地下水。3主要對策和措施3.1持續(xù)推進水源地新材料建設(shè),有效保護景觀水源鑒于水源地已被城市建成區(qū)所包圍,且對城市構(gòu)筑物實施調(diào)整難度大,為有效解決地形和城市發(fā)展進程對水源地保護的制約,故建議對此類水源地進行逐步取締,實施水源地外遷工程。由水務(wù)部門牽頭進行水源地新址篩選,盡可能啟用水質(zhì)較好的規(guī)劃建成區(qū)外圍的水源地。根據(jù)承德市雙峰寺水庫建設(shè)規(guī)劃,投入運營后即可作為市區(qū)主要的供水水源,從而解決建成區(qū)水源地保護難度大的諸多問題。對尚未進入城市建成區(qū)的水源地,要加強原址保護。城市規(guī)劃應(yīng)對涉及水源地地塊進行合理避讓,并盡快實施現(xiàn)有水源地一級保護區(qū)隔離工程和保護區(qū)警示設(shè)施建設(shè)。3.2加強地表水化設(shè)施建設(shè),提高水生態(tài)之基充分考慮水資源承載能力,優(yōu)化配置區(qū)域水資源;做好水生態(tài)環(huán)境保護和水生態(tài)安全建設(shè)。為避免經(jīng)濟發(fā)展與水資源總量不足的矛盾和不合理取水造成水資源短缺,應(yīng)在新水源選址的基礎(chǔ)上,繼續(xù)加強地表水水工設(shè)施建設(shè)。根據(jù)當(dāng)?shù)赜盟枨?加強供水工程建設(shè),開展本級及上游區(qū)域節(jié)水工程,嚴(yán)格限制利用地下水進行農(nóng)業(yè)灌溉,用水量較大的礦山類企業(yè)必須嚴(yán)格落實工藝水回用,保護現(xiàn)有的地下水資源量。3.3建立水源地生態(tài)保護墻,加強農(nóng)田退耕和農(nóng)舍管理1)通過水源地外遷,解決保護區(qū)內(nèi)違章建筑問題,并加強新水源地違建管理。2)加大污染治理力度,通過實施現(xiàn)有污水處理廠擴建和處理標(biāo)準(zhǔn)的升級改造,提高城市污水集中收集率和中水回用率,削減水污染物排放。3)修建敏感路段水源地一側(cè)的隔離防護墻;設(shè)置橋梁初期雨水收集、導(dǎo)排、處理系統(tǒng);設(shè)立車輛常規(guī)安全檢查站,嚴(yán)格管理運載有毒、有害貨物的車輛,防止突發(fā)污染事故對水源地水質(zhì)的污染。4)積極進行水源地生態(tài)恢復(fù)和生物防治工程,逐步開展河道邊緣生態(tài)恢復(fù)、保護區(qū)上游排污口處生物強化凈化處理、保護區(qū)內(nèi)水土保持生態(tài)修復(fù)工程(坡耕地疏林地荒坡治理、開挖地生態(tài)修復(fù))。加強上游尾礦庫安全管理。5)加強農(nóng)田退耕和農(nóng)舍管理。近期逐步將水源地一級保護區(qū)內(nèi)的農(nóng)耕地轉(zhuǎn)化為水源涵養(yǎng)林地,積極實施退耕還林還草工程。中遠期對劃入地下水源地二級保護區(qū)以內(nèi)的農(nóng)田,應(yīng)嚴(yán)禁污水灌溉,嚴(yán)禁施用劇毒農(nóng)藥。對位于保護區(qū)內(nèi)的農(nóng)村、居民廁所、畜圈等進行防滲,按新民居要求進行整改。3.4水資源需求預(yù)算政府要建立經(jīng)濟補償政策,對水源地保護區(qū)限制農(nóng)業(yè)生產(chǎn)引發(fā)的農(nóng)民收入降低,應(yīng)加強經(jīng)濟支持,補償其因落實保護措施而遭受的經(jīng)濟損失。從水生態(tài)大系統(tǒng)的觀點出發(fā),統(tǒng)籌上下游的水資源供需關(guān)系,保證下游城市供水與本市發(fā)展并重,開源節(jié)流與調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)相結(jié)合;積極開展水資源服務(wù)生態(tài)補償,逐步建立與天津等大城市的聯(lián)動補償長效機制,以政府購買環(huán)境服務(wù)的生態(tài)補償模式,采取資金橫向轉(zhuǎn)移支付形式,由富裕地區(qū)直接向貧困地區(qū)轉(zhuǎn)移支付,整合之間的生態(tài)補償關(guān)系,達到生態(tài)保護與資源持續(xù)利用共贏的目的。3.5提高水保單位的整體素質(zhì)和綜合素質(zhì)水源地環(huán)境保護組織管理工作統(tǒng)一納入全市組織管理工作中,水源地保護工作涉及國土資源、建設(shè)、市政、工業(yè)、農(nóng)林漁畜、水利、環(huán)保等多個部門,由政府加強指揮協(xié)調(diào)和決策,保證有關(guān)部門認識一致,主動配合,各負其責(zé)。不斷提高水源地