城镇集中式饮用水水源地环境保护对策

曹 磊,井学辉,刘 钢,薛艳龙

(1.承德市环境科学研究院,河北承德 067000;2.承德市环境保护局,河北承德 067000)

城镇集中式饮用水水源地环境保护对策

曹 磊1,井学辉2,刘 钢1,薛艳龙2

(1.承德市环境科学研究院,河北承德 067000;2.承德市环境保护局,河北承德 067000)

从宏观层面整体概括了当前全国集中式饮用水水源地环境保护工作的背景和重要意义,并以北方山区城市-承德市为例,针对饮用水水源地环境保护难度大的普遍制约因素和主要问题,提出加强饮用水水源地污染防治和管理能力建设等措施,用以解决承德市目前危害饮用水安全的问题。以点及面,为山区城市傍河地下型饮用水水源地保护的研究提供初步依据。

集中式饮用水;地下型水源地;环境保护

饮用水是一类用途最为重要的水资源。据卫生部门统计,我国有65.4%的人口饮用不合标准的水。1989年原国家环保局组织对全国环境保护重点城市饮用水水源地环境保护情况进行调查,发现有48%的地表水源、20%的地下水源达不到标准;而根据1996调查报告,这一数字已分别上升至83.31%和27.71%。可见,我国由于水源地污染而引起的社会问题相当突出,饮用水水源保护问题已成为关系国计民生的重大问题。本文研究区为承德市主城区-双桥区,属滦河流域,地表水体包括滦河干流市区段及滦河一级支流武烈河,是下游天津、唐山地区生活饮用水主要援水河流,因此对承德本级饮用水水源地的保护,将对保障津、唐地区供水安全起到十分重要的作用。

1 水源地保护现状及目标

1.1 水源地概况

截至目前,武烈河、滦河市区段河床内分布有62眼市区水源地取水井,设计最大取水能力6 270.7万t/a,实际取水量3 942万t/a,为潜层取水,是承德市区主要的供水水源。武烈河水源地位于市区建成区,滦河水源地位于城市南郊,均为傍河地下取水型水源,地表水成为水源地主要的补给来源,其水质、水量安全直接影响地下水水源。因此,对水源地的保护不再是单纯意义上地下水水质的保护,而是针对地表水和地下水的水质、水量的联合保护。

依据承德市环境监测中心站对武烈河和滦河水源地水质2007-2009年的监测结果表明,地下饮用水水质中一般化学指标、毒理学指标等指标三年间均不超标,满足《地下水质量标准》Ⅲ类以上标准要求,水源地水质达标率100%。2007、2008年各指标变化趋势不明显,2009年部分指标相对前两年有降低的趋势,分析原因是承德市环境基础设施运营,地表水质改善后,对地下水水质产生的正面影响。

1.2 水源地环境管理现状

承德市双桥区初步开展水源地保护工作可以追溯到1998年,由承德市环境保护局对武烈河水源地、滦河水源地进行过一、二级保护区和准保护区范围的划定,并作为环境敏感区被编入了《河北省环境敏感区支持、限制及禁止建设项目名录(2005)》。但是,当时仅对水源地保护区范围进行了描述,未明确保护区具体面积,致使水源地保护工作操作性较差。

2007年9月,承德市环境保护局根据原国家环境保护总局《关于编制〈全国饮用水水源地环境保护规划〉要求》,编制完成《河北省承德市饮用水水源地环境保护规划》,并于同年经人大批准实施。《规划》具体划分了保护区范围,并针对不同保护范围提出了水源地环境保护要求,为市委、市政府宏观决策和水资源统一管理提供了科学依据。

2008年底,承德市污水处理厂工程投入运营,市区取缔了3处生活污水和2处工业废水排污口,彻底改变了原来向武烈河排污现状,改善了地表水水质,长期稳定达到了Ⅲ类水体水质要求,对地下水源地水质安全起到了关键作用。

1.3 水源地保护存在的主要问题

一是基础保护设施及环保工程建设相对滞后。例如水源地一级保护区未完善围栏工程、保护区标志不明确、上游来水污染未得到有效治理等,水源地缺乏有效的基础保护屏障和警示标志,尚不具备完善的环境应急工程和环境治理工程体系。由此而产生的保护区内污染问题没有得到明显解决。二是个别水源地水量不足问题凸显。三是水源地保护区内违章建筑、各类污染源依然存在。根据水源地保护区划分技术要求,除地表补给水(武烈河、滦河)的水域保护区外,还包括河道两侧200 m范围内的陆域保护区。总体来讲,水源地保护区内均不同程度地存在有农耕地、城镇及农村居民用地、交通用地、城镇及部分工业用地等,各类引起水污染的源头依然存在。

1.4 水源地规划目标

依据《河北省承德市饮用水水源地环境保护规划》,近期(2008-2012年)在饮用水水源保护区设立界标,交通警告牌和宣传牌;2010年前全部取缔饮用水水源一级、二级保护区内排污口,全面开展城市集中式饮用水水源地点源治理及面源防治工作,城市集中式饮用水水源地水质达标率提高到100%。中远期(2013-2020年)水源地监管体系进一步完善,饮用水水源水质明显改善,城市集中式饮用水水源地水质达标率稳定在100%。

2 水源地保护的主要制约因素

2.1 受山区地形影响

“两山一沟”是北方山区城市一个相似的“地貌特征”。平地缺乏、山地众多,城市发展空间多位于一个狭长的地带。这种特殊的地形条件束缚了城市布局,导致城市建筑物相对集中而且难于实施调整,使得水源地一级保护区范围内充斥了与取水建筑无关的城市建筑,造成保护难度加大。以承德市双桥区为例,根据水源地保护区划分技术要求[1],双桥区水源地保护范围除地表补给水的水域保护区外,还包括河道两侧200 m范围内的陆域保护区[2]。由于受到地形地貌的影响,水源地河道沿线两侧一级保护区内均不同程度地存在有农耕地、居民用地、城镇基础设施用地、社会服务用地等,与“水源地一级保护区不得有与取水建筑和设施无关的其他建筑”的要求存在差异,但实施城市空间布局调整难度极大。

“过境水”是北方山区城市又一相似的“景观特征”和“资源特征”。虽然某些山区城市水资源十分丰富,但可利用资源却寥寥无几,绝大多数地表径流只承担了本地区的生态景观用水要求,匆匆过境后成为“过境水”。由于缺乏蓄水工程,致使地表水和地下水缺乏互相贯通补给的有效时间,从而影响了地下水源地水量的供应,这也是导致地下水位呈现逐年下降趋势的原因之一。以承德市滦河为例,1983-2005年间天津市引滦水量123亿m3,其中承德市提供的水量占82%。本级可利用水资源量较少,与此同时还限制了当地的产业发展水平。近年来,承德市通过建设武烈河12道橡胶坝蓄水工程,在完善地区生态景观的基础上,也为地下型水源地的水量安全起到了一定作用。但是由于气候变化和水资源的不合理利用,目前武烈河地表水水量不足的现象也初显端倪。

2.2 受城市化发展进程影响

山区城市受地形影响发展空间十分有限,但是随着城镇化水平的加快,大量农业人口及流动人口向城市中心城区的涌入,城市范围的扩大和城市基础设施的建设势必成为一种趋势。原本位于城市近郊区的水源地,逐渐被城市规划建成区所包围;原本处于自然运行状态下的水源地周围,保护空间逐渐被城市设施所填充。如果城市规划和保护措施不当,保护地带内势必会逐渐形成以民宅、公路、商业等为主的城市构筑格局,保护难度相应增加。例如双桥区滦河水源地,位于建成区南郊,但根据《承德市城市总体规划》的“南扩、西进、北延、中疏”城市发展战略,城区发展范围将涉及此处水源地,成为水源地保护的矛盾体。多条城市高速道路的相继建设,也为水源地的水质安全埋下隐患。

2.3 受经济发展滞后影响

北方山区城市多为经济欠发达地区,财政收入较低,长期以来用于环境基础设施建设(城市污水处理厂、生活垃圾无害化处理厂等)的资金短缺,多需要上级财政支持,导致水源地基础保护设施和管理能力建设发展缓慢。此外,水源地选址多位于城市建成区近郊,周围土地以农业生产用地为主,水源地划分保护区后,保护范围内的原有用于耕作的土地将作为保护地带实施禁耕,由此造成了土地使用者收入降低。但是在经济基础薄弱的大背景下,对经济受影响人群的补偿难度较大,工作开展会遇到阻碍。

承德经济欠发达,农业人口占80%,经济发展处于工业化的初期阶段,人均GDP和人均纯收入处于全省下游,用于环保资金投放不足,导致水源地保护区隔离工程、警示标识工程等基础保护设施建设滞后,各种形式的补偿机制尚不完善。

2.4 受产业特点带来的环境污染影响

从承德市产业结构看,以黑色金属采选业、冶炼及压延加工业为主导的第二产业生产总值占比超过50%。单以铁选行业为例,近年来承德地区铁矿石采选业发展迅速,矿石处理量和精粉产量位居河北省第一。全市铁矿资源采选企业约400余家,年采选矿石约2.9×108t,年产铁精粉4 000余万t,年产生选矿尾矿约2.1×108t,废弃物除一小部分综合利用外,绝大部分要堆存于尾矿库。据统计全市尾矿库约700余座,其中已安全验收毕库200余座,运行中500余座。尾矿库如果缺乏科学管理,一旦发生安全事故,容易引发次生环境污染。尾矿库溃坝后,尾矿浆随地表径流冲刷至下游河道,加大水体中悬浮颗粒物浓度,影响地表水水质;细小颗粒的泥沙经地表径流冲刷进入下游水体覆盖河床,容易阻断地表地下水互补通道,影响地下水水量;泥沙局部淤积,不利于雨季行洪,并影响下游取水安全。

2.5 受其他外源污染影响

双桥区水源地二级保护区内无工业污染源,土地利用类型多为农村居住用地及开荒耕地,总体来讲,区域尚属于自然运行的农村-农业生态系统类型,主要的污染来源于农村地区的面源污染。

由于区域居住较为分散,建设集中治理规模的环境基础设施尚不具备条件,而且城市现有的环境基础设施有效覆盖半径很难达到以上区域,故长期以来村民生产、生活产生的污染均不能得到有效控制,由此引发的间接影响水源地环境问题主要包括以下方面:1)居民生活产生的废水多以随意泼洒、漫流、自接排水管线河流排放等方式为主,主要污染物为SS、COD、NH3-N等,给区域地表水环境带来影响,并极易造成地下水质的恶化。2)固定的垃圾堆存及处置场寥寥无几,造成多数村庄生活垃圾、建筑垃圾任意堆置现象普遍存在,门前、屋后、河边、路旁成为了“天然的垃圾场”;未利用的农业秸秆、畜禽粪便等一般废物,以及用于盛装农药、化肥的危险废物,随意倾倒、丢弃于田间地头。上述固体废弃物不仅占用了土地,引起土质退化,垃圾渗滤液还会随径流进入水体,造成水质污染。3)农业用地生产施用农药化肥,随地表径流进入水体,造成地表水水质的变化,间接影响地下水。

3 主要对策和措施

3.1 水源地外迁工程与原址保护相结合

鉴于水源地已被城市建成区所包围,且对城市构筑物实施调整难度大,为有效解决地形和城市发展进程对水源地保护的制约,故建议对此类水源地进行逐步取缔,实施水源地外迁工程。由水务部门牵头进行水源地新址筛选,尽可能启用水质较好的规划建成区外围的水源地。根据承德市双峰寺水库建设规划,投入运营后即可作为市区主要的供水水源,从而解决建成区水源地保护难度大的诸多问题。对尚未进入城市建成区的水源地,要加强原址保护。城市规划应对涉及水源地地块进行合理避让,并尽快实施现有水源地一级保护区隔离工程和保护区警示设施建设。

3.2 水资源保护与合理利用相结合

充分考虑水资源承载能力,优化配置区域水资源;做好水生态环境保护和水生态安全建设。为避免经济发展与水资源总量不足的矛盾和不合理取水造成水资源短缺,应在新水源选址的基础上,继续加强地表水水工设施建设。根据当地用水需求,加强供水工程建设,开展本级及上游区域节水工程,严格限制利用地下水进行农业灌溉,用水量较大的矿山类企业必须严格落实工艺水回用,保护现有的地下水资源量。

3.3 污染防治与污染治理相结合

1)通过水源地外迁,解决保护区内违章建筑问题,并加强新水源地违建管理。

2)加大污染治理力度,通过实施现有污水处理厂扩建和处理标准的升级改造,提高城市污水集中收集率和中水回用率,削减水污染物排放。

3)修建敏感路段水源地一侧的隔离防护墙;设置桥梁初期雨水收集、导排、处理系统;设立车辆常规安全检查站,严格管理运载有毒、有害货物的车辆,防止突发污染事故对水源地水质的污染。

4)积极进行水源地生态恢复和生物防治工程[3],逐步开展河道边缘生态恢复、保护区上游排污口处生物强化净化处理、保护区内水土保持生态修复工程(坡耕地疏林地荒坡治理、开挖地生态修复)。加强上游尾矿库安全管理。

5)加强农田退耕和农舍管理。近期逐步将水源地一级保护区内的农耕地转化为水源涵养林地,积极实施退耕还林还草工程。中远期对划入地下水源地二级保护区以内的农田,应严禁污水灌溉,严禁施用剧毒农药。对位于保护区内的农村、居民厕所、畜圈等进行防渗,按新民居要求进行整改。

3.4 经济补偿与生态补偿相结合

政府要建立经济补偿政策,对水源地保护区限制农业生产引发的农民收入降低,应加强经济支持,补偿其因落实保护措施而遭受的经济损失。从水生态大系统的观点出发,统筹上下游的水资源供需关系,保证下游城市供水与本市发展并重,开源节流与调整产业结构相结合;积极开展水资源服务生态补偿,逐步建立与天津等大城市的联动补偿长效机制,以政府购买环境服务的生态补偿模式,采取资金横向转移支付形式,由富裕地区直接向贫困地区转移支付,整合之间的生态补偿关系,达到生态保护与资源持续利用共赢的目的。

3.5 部门协作与公众参与相结合

水源地环境保护组织管理工作统一纳入全市组织管理工作中,水源地保护工作涉及国土资源、建设、市政、工业、农林渔畜、水利、环保等多个部门,由政府加强指挥协调和决策,保证有关部门认识一致,主动配合,各负其责。不断提高水源地管理人员的有关法规、管理方法和技术手段的了解,提高决策层人员的整体素质,提高决策的民主化和科学水平,在行政区水源地保护规划领导小组要求下对有关人员进行分期培训,并组织一部分同志外出学习、参观,开阔思路,实现水源地保护工作有计划、有步骤、有成效。

水资源的可持续利用是关乎民族生存和发展的大事,离开公众的积极参与将难以实现[4]。应利用电视、报纸等新闻媒体加强水源地环境保护宣传,开展全民环境教育,提高公众环境意识和环境科学知识水平。鼓励公众参与环境保护,依法保障公众的环境知情权、参与权,真正使公众了解水源地保护的重要意义,并积极投身到水源地环境保护的工作中来。

[1] HJ/T338-2007.饮用水水源保护区划分技术规范[S].2007.

[2] 汪林,朱京海,刘家斌.饮用水水源保护区划分问题探讨[J].环境保护科学,2005,31(131):67-69.

[3] 夏四清,高廷耀,周曾炎.受污染饮用水水源生物预处理技术[J].上海环境科学,2000,19(6):285-287.

[4] 张浩,王祥荣,闫水玉.浙北城市化进程与区域水资源可持续利用[J].中国人口·资源与环境,2001,ll(52):71-72.

Environment Protection Measures of Central Drinking-Water Source Area in Towns

CAO Lei1,JING Xue-hui2,L IU Gang1,XUE Yan-long2
(1.Chengde Academy of Environmental Science,Chengde 067000,Hebei,China;2.Chengde Municipal Environmental Protection Bureau,Chengde 067000,Hebei,China)

The background and the significance of environment protection are analyzed in national macroscopic level.This paper selects the northern mountainous city of Chengde as an example,analyses the difficulty of protecting drinking-water source area and the main problems,and puts forward measures for preventing pollution of drinking-water source area and enhancing management capacity and so on,which can solve the safety problem of drinking-water source.The study in this paper is the base for protecting drinking-water source area of groundwater sources of riverside in mountainous cities in the future.

central drinking water;groundwater source;environment protection

X520.6

B

1008-9446(2010)04-0024-05

2010-09-25

曹磊(1979-),男,河北承德人,承德市环境科学研究院工程师,硕士,主要从事生态环境保护和污染治理研究、环境影响评价等工作。