莫超群 陈贤春
(湖南省环科院环境工程有限责任公司,湖南 长沙 410007)
饮用水安全工程是一项重大的民生工程,是直接关系人民生命和身体健康的重要基础。目前,水资源开发利用程度不断加大,水体污染日趋严重,饮用水水源环境安全受到威胁,水源的保护工作刻不容缓。
饮用水安全问题是影响国家安全、社会稳定和人民身体健康的重大问题,饮用水源保护更是一项系统工程,不仅局限于划定和建立饮用水水源保护区,还涉及整个流域生态环境保护,监管的法律制度保障,流域社会经济的可持续发展以及流域水环境保护管理长效机制的建立。
湖南省桃源县地处沅水下游的左岸,雪峰、武陵两山脉尾端,云贵高原向湘赣丘陵、湘西山地向洞庭湖平原过渡地带。地貌以低山、丘陵为主,地势由西南向东北逐渐降低,西南及西北部属高山峻岭,东部地势较为平坦。
该县2020年共拥有42个千吨万人饮用水水源地分布于该县27个乡镇(街道),其中27个为湖库型水源地、12个为河流型水源地、3个为地下水型水源地。上述水源地均为该县下属乡镇供水水源。
2015年~2020年,该县42处千吨万人饮用水水源地陆续完成水源保护区划分并取得相关批复。上述饮用水水源保护区存在的问题有3个。
保护区标识牌缺失或者建设不规范;没有采取一级保护区隔离措施。
一二级保护区居民生活污水直排、居民养殖废物乱排、生活垃圾乱丢乱弃、农业面源污染、保护区存在工矿企业(部分水源保护区)、保护区内存在县级及以上公路穿越等污染源。
部分水源地名称及编号不规范,水源地档案管理、定期巡查、定期评估、信息化管理平台建设及水源地信息公开等管理措施不够完善
2019年~2020年,该县陆续对其42处千吨万人饮用水水源保护区内基础设施和各种污染源进行了规范化建设和环境问题整治,并于2020年底前全部完工。
根据现场实际情况,该县千吨万人饮用水水源保护区规范化建设和综合整治措施包括基础设施建设和污染源整治2个方面。
根据《饮用水水源保护区标志技术要求》(HJ/T 433—2008)等标准文件,新建或更换保护区界碑、交通警示牌、宣传牌等标识牌;根据《集中式饮用水水源环境保护指南》等规范性文件,在一级保护区无天然隔断区域设置围栏、浮筒等隔离设施。
新建收集处理措施,根据农户分布情况,或集中或分散,收集处理保护区内农户生活污水及分散养殖的畜禽废弃物,处理后尾水(渣)用于农田灌溉等,不直排保护区;上规模的养殖场退养;发放垃圾桶收集各住户生活垃圾并定期清运;保护区内工矿企业退出;穿越保护区的县级及以上公路设施应急池、监控、防撞栏杆等设施。
3.2.1 农户生活污染
农户厕所排放的粪污、农户产生的厨房、洗浴排水及散养的畜禽排泄物自流进入三格池,对污水中的较大固形物和悬浮物截留,对沉降物进行厌氧发酵,同时对污水中的有机物进行厌氧分解,分解后的水储存在三格池内供农户浇灌使用;多余的水溢流入人工湿地,湿地采用潜流型,填料上种植美人蕉、芦苇以及香蒲等根系发达、净水能力强的植物,污水通过布水系统均匀地流经填料区,在填料区植物根系的吸收作用和微生物的分解作用下,将污水中的有机物进一步去除;人工湿地出水流入农户周边农田、菜地,不外排。该处理工艺不需要动力,没有运行费用,并可以结合农村庭院建设种植观赏性湿地植物,美化环境。
3.2.2 交通穿越
在桥梁的两端设置事故导流槽和应急池,县级及以上道路横穿保护区水域的桥梁,设集水管收集桥梁排水后输送至导流槽,限制运载所通过重量和物质种类,完善应急措施,危化品运输车辆利用全球定位系统实时监控。协同交通管理部门,完善桥梁视频监控设施。同时在相关位置设置交通警示牌和宣传牌,提醒来往车辆、行人,注意对水源保护。
为了防止在水源保护区路段因下雨时发生车祸造成大量油品、有毒化学品泄漏流入水源保护区,依据GB 50483—2009《化工建设项目环境保护设计规范》,事故应急池容积如公式(1)所示。
式中:(V1+V2+V雨)max为应急事故肥水最大计算量,m³;V1为最大1个容量的设备(装置)或储罐的物料储量,取20 m3;V2为发生火灾爆炸及泄漏的最大消防用水量,m³。
式中:q消取值为15 L/s,t消取值为2 h,则V2=15×2×3600/1000=108 m³。V雨为消防期间事故路段集雨量,按2 a重现期2 h集雨量计算。V3为事故废水收集系统的装置或罐区围堰、防火堤内净空容量与事故废水导排管道容量之和,m³。由于管道容量较小且罐区围堰容量主要适用于石油化工储罐区,因此V3取值为0。
由于桃源县千吨万人饮用水水源保护区涉及应急池都在野外,应急池周边无消火栓,事故发生后消防车到达现场需要的时间较长,实际消防的用水量较小,因此案考虑应急池容积按(V1+V2)V雨中大值考虑。
按照规范编写水源地名称及编号,明确并完善水源地档案管理、定期巡查、定期监测、定期评估、应急预案、信息化管理平台建设及水源地信息公开等管理措施。
根据《集中式饮用水水源地环境保护状况评估技术规范》(HJ 774—2015),对桃源县千吨万人饮用水水源保护区环境保护状况进行评估,评估具体内容包括如下6点:1) 调查千吨万人集中式饮用水水源地基本概况。2) 利用千吨万人集中式饮用水水源地每季度的常规监测数据,对水源保护区水质状况进行评价,并根据国家对饮用水水源地的评估方法进行全面评估。3) 根据相关文件说明千吨万人集中式饮用水水源地保护区划分状况;根据实地调查结果说明千吨万人集中式饮用水水源地保护区标志设置状况,计算标志建设完成率。4) 调查千吨万人集中式饮用水水源地一、二保护区内污染源分布现状,收集千吨万人集中式饮用水水源地环境整治文件,评估一、二保护区环境整治完成情况。5) 收集千吨万人集中式饮用水水源地保护区风险管理、应急管理、保护规划落实等方面的相关文件、资料,依据《集中式饮用水水源地环境保护状况评估技术规范》(HJ 774—2015),评估水源地保护区风险管理、应急管理现状。6) 针对42个千吨万人集中式饮用水水源地保护区存在的水质和环境管理等问题,提出加强饮用水源管理、保障饮用水源环境安全的对策。
笔者已对该县2019年千吨万人饮用水水源保护区环境保护状况进行评估,该县千吨万人饮用水水源环境保护状况评分是取水量保证状况(WG)、水质达标状况(SQ)和环境管理状况(MS)单项得分加权后计算得到的总和。各指标符号的含义、权重及评估得分结果详见表1,集中式饮用水源环境保护状况评分为88.62分,结论为合格。
表1 各指标符号的含义、权重及评估得分结果
2019年,在该县42处千吨万人饮用水源地(其中27处为湖库型水源地、12处河流型水源地、3处为地下水型水源地)的水质监测数据中,除1处河流型水源地(3月总磷超标0.085倍,保护区整治前)、1处湖库型水源地(3月总磷超标1.04倍,保护区整治前)、1处湖库型水源地(12月总磷超标0.2倍,保护区整治前)、1处地下水型水源地(6月浑浊度超标1.97倍,细菌总数超标6倍)、1处地下水型水源地(肉眼可见物超标)外,其余水源地水质达到或优于Ⅲ类标准(湖南地区千吨万人水源地水质暂按Ⅲ类水评价),42个水源保护区中37个为达标水源,单个水源保护区的水量达标率均为100%;剩余5个水源地达标率为0%,水源达标率为88.10%。
超标的河流型水源地、湖库型水源地水质总磷污染主要来自二级保护区及上游区域生活污水及农田排水,上述排水进入保护区,对饮用水源造成不良影响。
超标的地下水型水源地水质浑浊度和细菌总数超标,主要是由于喀斯特地貌造成的水源地周边“天坑”中排入了外源污染物。
超标的地下水型水源地水质肉眼可见物超标,主要来自水源自然本底。
桃源县42个集中式饮用水源地环境管理状况年际变化情况详见表2。
表2 2019年度常德市桃源县千吨万人饮用水水源地环境状况年际变化情况
目前,饮用水水源保护区相关的标准、规范,基本都是基于县级及以上水源地,千吨万人饮用水源地基本属于乡镇级水源地,就文中所述湖南省桃源县来说,27个乡镇有42处千吨万人饮用水源地,水源地数量多且分散,与1个县少数几处县级饮用水源地形成鲜明对比,因此部分国家规范对千吨万人饮用水源地适应性不高。
根据《饮用水水源保护区划分技术规范》(HJ/T 338—2018)相关要求,河流型水源地一级保护区一般为取水口上游≥1000 m、下游≥100 m,二级保护区范围一般为一级保护区上游边界往上游≥2000 m、下游边界往下游不小于200 m,因此总长度≥3300 m。而在实际划分过程中,由于各种原因往往大于这个范围,再加上陆域范围,1个河流型水源保护区横跨了村庄,保护区面积过大,有时会出现保护区面积大于水厂服务面积的情况,导致后续保护区管理、整治难度过大。建议将河流型水源地一级保护区的长度控制在500 m左右,一、二级保护区总长度应该≤2000 m,保护区陆域宽度以沿河道路为界,或者不超过50 m,以控制保护区面积,降低后续整治、管理的难度。
根据《集中式饮用水水源环境保护指南》相关要求,一级保护区内建筑物需拆除,该文所述湖南省桃源县42处饮用水源地,尤其是河流型和地下水型水源地,有较多农户居住在一级保护区内,但是其生活排水都没有地表径流产生,经过有效处理后其污染可控,而一级保护区内居民搬迁涉及大量的资金和政策支撑,从经济和行政成本角度考虑是不划算的;从环境保护方面考虑,其必要性和迫切性较低,建议在一级保护区内分散分布的居住建筑原则上考虑保留,但是需要坚决制止从事生产、经营的行为。
根据《集中式饮用水水源环境保护指南》相关要求,存在危险化学品运输的公路穿越需要修建应急收集池(沟)。公路往往沿河流布置,导致河流型水源地内公路穿越长度基本与保护区长边长度相同,而公路往往沿地势起伏,1个保护区内存在数个高、地点,即需要设置多处水池。湖南省桃源县某个河流型水源地现状产水量约为600 t/a,规划1000 t/a,沿河流分布的水源保护区长约为10.5 km,其中涉及存在危险化学品运输的公路约为4.5 km,需要新建10座事故收集池及9.0 km事故导流槽,该项目需要的投资约500万元,显然对于1个规模如此小的水厂来说是不能承受的,而且危险化学品运输的环境风险可以通过加强监管与监控设备用水源等措施消除,因此建议在千吨万人水源保护区环境整治的过程中,不建公路应急池(沟)。
湖南省桃源县已按一年一次的频率,根据《集中式饮用水水源地环境保护状况》(HJ 774—2015)定期对水源地环境保护工作进行评估,但是一级保护区单个水源地整治完成率(PCR1)包括建设项目拆除完成率(BCR1)、排污口关闭完成率(DCR1)和网箱养殖拆除完成率(CBR1) 等三项指标。一级保护区整治率为3项指标的算术平均值。在实际整治过程中,一级保护区基本无3项整治措施,主要是对分散分布住户的生活排水及垃圾、分散养殖排泄物、农业面源污染的整治,建议千吨万人饮用水水源一级保护区整治评估内容做适当调整[1]。
在千吨万人饮用水水源保护区综合整治过程中,很多指标不能直接套用饮用水源地保护相关规范,需要因地制宜并结合项目实际情况,采取合理的措施,在保障生态环境安全的同时争取更多的经济性,以更好地服务社会经济建设。