府城镇水厂水源地环境风险调查与评估

2023-11-11 04:22朱志广谭思阳刘贞鹏
广西水利水电 2023年5期
关键词:水厂水源地污染源

杨 宇,朱志广,谭思阳,刘贞鹏

(1.广西交通职业技术学院,南宁 530216;2.广西理工职业技术学校,南宁 530216)

0 引言

目前我国尚未颁布关于饮用水水源地开展风险调查与评估的相关指南和技术标准。本次研究参照环境类专业相关标准的风险评估指南和风险分级方法进行现场调查和风险评估。对于固定源、流动源、非点源环境风险评估参考《集中式饮用水水源环境保护指南(试行)》进行开展。以期为今后县级、乡镇级集中供水水源地开展环境调查提供技术参考。

1 调查范围与内容

本次调查根据饮用水水源保护区划分的相关技术规范及风险源普查的相关技术要求,将调查范围分为一、二级保护区范围内、外两个层面进行。第一是调查一级、二级保护区范围内的污染源;第二是保护区范围外,即从饮用水保护区边界向上游连接水体及周边集水区域上溯24 h 流程范围内的分水岭内的陆地区域。本次府城水厂水源地保护区风险源调查范围(见表1)包括保护区内及保护区外上游,以分水岭为界,调查面积约70 km2,主要以固定源、流动源、非点源、水华灾害和潜在风险源等为调查对象。通过资料收集、现场踏勘,同时结合遥感信息收集和群众走访的形式调查该水源地基础环境特征、历史突发环境事件、应急资源等4个方面。

2 风险源调查与分析

根据国内外突发环境事件分析表明,发生水环境污染事件的原因主要有以下几个方面:

(1)对于工业污染源、加油站等固定源,主要是危险化学品或涉水风险物质储罐及附属设施存在隐患、环境风险防控措施失灵或非正常操作、操作不当、火灾爆炸等原因导致危险化学品或涉水风险物质泄漏。

(2)对于流动源,危险化学品或涉水风险物质在运输过程中,由于管理不规范、超速、超载、火灾爆炸等原因发生交通事故,从而导致危险化学品或涉水风险物质泄漏污染水环境。

(3)对于农村生活污水、分散式畜禽养殖污染源等非点源,主要原因是长期直接排放或简单处理后排放而导致水环境污染事件。

本次调查基于以上对国内总体形势的分析及府城镇府城水厂水源地环境现状,对武鸣区府城镇府城水厂水源地进行了现场风险源调查,风险源分为固定风险源、流动风险源、非点源风险源以及水华灾害等4大类。

2.1 固定风险源

经过实地调查和对相关资料数据的分析,该水源保护地附近无工业废水排放设施、污水处理设施、危险化学品储存仓库、尾矿库等固定风险源。不存在固定风险源对饮用水水源水质产生影响。并且不存在固定风险源突发环境事件。参照《集中式饮用水水源环境保护指南(试行)》,分析潜在事件,筛选风险源。通过计算,府城水厂水源地保护区固定环境风险值为0。

2.2 流动风险源

(1)保护区内。水源保护区内的元宵水库不通航,无货物航运,不存在航运污染源。一级水源保护区内无公路、铁路穿过水域,不存在公路、铁路风险源。二级水源保护区内无公路、铁路风险源穿过水域,陆域范围内虽有乡道,村道穿过,但不存在危化品运输车辆通行,不构成公路、铁路风险源。

(2)保护区周边。元宵水库上游汇水支流府城河全长59 km,无航运通道,不开放船只通航,无航运污染源。水源保护区周边主要汇水区域无公路、铁路穿过,无公路、铁路风险源。

经实地调查了解到,府城水厂水源地各级保护区及保护区周边主要汇水区域无公路、铁路、船舶运输通道横穿水域,附近陆域有乡道,村道经过。水源保护区外无公路,铁路穿过。经评估调查,该地区不存在流动风险源环境突发事件。参照《集中式饮用水水源环境保护指南(试行)》分析潜在事件,筛选风险源。通过计算,流动环境风险值为0。

2.3 非点源风险源

(1)生活污染源。经调查,府城区府城水厂水源地一级保护区范围内无常住居民,二级保护区范围内共有12个村屯约522人。据调查,该地生活废水排放量达到了每年3.010 万m3,COD 排放量达到了每年10.536 t,氨氮年均排放量约为0.762 t/a。而保护区范围边界水域上游24 h 流程范围水域内分布有村屯,存在生活污染源。府城镇府城水厂水源地保护区农村污染源调查成果见表2。

表2 府城镇府城水厂水源地保护区农村污染源调查表

(2)餐饮污染源。根据实地调查,保护区范围内不存在餐馆和水上餐厅,范围内未发现餐饮污染源。

(3)养殖风险源。根据现场调查,目前饮用水水源保护区内无规模化畜禽养殖,但水源保护区内的村屯分散养殖有牛、猪、鸡鸭等。据相关资料统计,目前一级保护区内无畜禽养殖,二级保护区内常年有散养圈养鸡158 羽,肉牛40 头,猪羊54 头。由于贫困落后,基础设施少且陈旧,沼气池普及率不高,畜禽粪便大多也未经处理,逢雨天,粪便污水在村里户外横流影响水质。根据《畜禽养殖业污染物排放标准》(GB 18596-2001)进行畜禽养殖折合,换算比例为30 只蛋鸡折算1 头猪,60 只肉鸡折算1头猪,1头奶牛折算10头猪,1头肉牛折算5头猪,羊等同猪折算。根据全国典型乡镇饮用水水源地基础环境调查与评估确定的广西源强系数,分散式禽畜养殖标猪废水排放量30.5 L/(d·头),标猪COD排放强度50 g/(d·头),标猪氨氮排放强度10 g/(d·头)。府城镇府城水厂水源地分散式畜禽养殖污染源调查见表3。

表3 府城镇府城水厂水源地分散式畜禽养殖污染源调查表

(4)农业面源污染。经过调查,府城区府城水厂各级水源保护区内共有农田485 亩,其中一级保护区范围内有12 亩,二级保护区内有473 亩,保护区外暂未发现农业面源污染源,根据现场调查和计算,府城水厂水源地各级保护区和周边区域农业灌溉废水排放量约为23.5 225 m3/a,COD 排放量4.85 t/a,氨氮排放量为0.97 t/a。农田使用化肥、农药,在经过水流冲刷后进入饮用水水源中,会对水质造成一定影响,形成农业面源风险源。根据全国典型乡镇饮用水水源地基础环境调查与评估确定的广西源强系数,标准农田废水源强系数485 000 kg/(亩·a);COD源强系数10 kg/(亩·a),氨氮源强系数2 kg/(亩·a)。府城镇府城水厂水源农田径流污染源调查成果见表4。

表4 府城镇府城水厂水源农田径流污染源调查表

(5)水土流失。根据查阅相关资料和现场调查,各级饮用水水源保护地内分散有农业种植和速生桉,保护地内水库的原生植被茂密,绿化率较高。但受地形地质影响,水源地内存在土壤侵蚀现象,侵蚀方式主要为水流侵蚀,侵蚀形式以面蚀、沟蚀为主,主要分布在农田、荒地及沟道等区域,在夏季雨量充沛的情况下会产生水土流失现象,被侵蚀的土壤由于水土流失现象会随着水流进入水源中,对水质造成影响[1]。经过对可能出现的环境突发事件进行分析,可能出现的突发事件主要有生活污染源引起水质超标、洪灾等自然灾害引起水质超标、监测断面水质超标等事件。由于该地区内村屯较为分散,难以实现生活污水集中处理,因此有可能产生生活污水无组织排放直接流入水库使水质超标。该地所在行政区受季风气候和每年在附近形成的锋面雨带的影响,夏季多有超过150 mm的大暴雨,并且受该地地形影响,夏季容易形成山洪将大量泥沙通过地表径流冲入水库,对饮用水水质产生影响。并且根据实地调查,该地由于以上原因,容易使饮用水水质在短时间内监测超标。参照《集中式饮用水水源环境保护指南(试行)》分析潜在事件,筛选风险源。经计算,水源保护区非点源环境风险值为12。

2.4 水华灾害

根据调查测算,该地总磷浓度为0.05 mg/m3,为贫营养。按照营养状态评价标准,该地水体为中营养,综合评价为良-优,不容易发生水华灾害。经过对可能出现的水华灾害突发事件进行了分析,该水库近三年来未发生过水华灾害。当地政府也在积极落实相关预防管理政策。水华灾害对饮用水水源水质造成影响的可能性较低。

3 风险源评估

通过调查涉及水源地保护区及保护区外主要汇水区域水突发环境事件,历年来在仙湖水库及上游区域未发生固定源、流动源、非点源、水华灾害突发环境污染事件。因此,确定府城水厂水源保护区流域发生环境风险事故的概率较小。

(1)环境风险源排序。通过各类型风险源风险评估结果,结合各类型风险源水源地突发环境事件发生的历史概率、时间、可能影响的区域、事件可能造成的影响和后果等,建立风险源风险识别统计表(见表5)。由表5 可以看出,除水华灾害事件主要发生在春夏季,并随时可以监测外,其他固定源、流动源、非点源发生突发环境事件的时间是不固定的。非点源主要为区域的农业面源污染和生活源污染,广泛分布但不容易发生突发环境污染事件。通过以上分析,对不同类型风险源进行排序,从重到轻的顺序为非点源、水华灾害。

表5 不同类型风险源风险排序表

(2)风险评估结果。对该水源地风险值进行统计汇总,固定风险源、流动风险源、非点源风险源评分值分别为0、0、12,表明府城水厂应针对水源地保护采取风险应急措施,最大程度减小保护区的环境风险程度。在水源地环境风险调查范围内,水库水源地无固定风险源、无流动风险源。经调查,该水源地调查范围内分布着村庄居民,应加强保护区内村庄环境综合整治,完善村庄生活污水和垃圾处理设施,建设农村污水处理站,积极推广沼气池建设,改造化粪池及农村厕改工程。水源地积极开展生活垃圾的集中收集和清运工作,推行科学农业种植和绿色种植等工作,有效地提升元宵水库水质。在今后的水源地风险防范工作中,相关政府职能部门还应加大农村环境综合整治力度,加强水源地保护区环境监管,确保各项保护措施落地实施和后期的顺畅运营。

4 风险管控建议

4.1 加强应急预警与应急监测

水源地目前已在取水口设置常规监测断面,按季度进行监测。建议水源地管理部门根据实际情况在保护区上游边界增设监测设施,对总磷、总氮等污染物进行实时监测。

4.2 加强风险源环境风险防控

4.2.1 非点源环境风险防控

(1)生活面源。相关部门应积极建设农村污水处理站,积极推广沼气池建设,改造化粪池及农村厕改工程,减少生活污水对保护区水质的影响。

(2)养殖污染源。2019 年水源地环境整治后已基本实现退养政策,保护区内无规模化养殖场和养殖小区,但在二级保护区内的村屯仍有少数村民散养少量猪、鸡(鸭)等家禽。应积极落实圈养政策,加强监督执法力度。

(3)农业面源。饮用水水源保护区一、二级保护区均存在农业面源污染源。此外,相关部门应加快设置物理隔离设施。

(4)保护区外。禁止一二级保护区外一定范围内新建、改建、扩建对水体污染严重的项目、有毒有害物质的项目和设施、养殖场及养殖小区、种植速生桉等。

4.2.2 风险防控措施

(1)加强饮用水水资源保护区内村庄环境综合整治,完善村庄生活污水和垃圾处理设施,建设农村污水处理站,积极推广沼气池建设改造化粪池及农村厕改工程[2]。

(2)要求一级保护区内禁止畜禽养殖,二级保护内区内养殖采用圈养方式,养殖粪便及污水集中收集处理。

(3)通过采用退耕还林、推广测土配方肥、低毒农药、发展有机农业,建设生态缓冲带、生态截污沟和前置库带手段减少农业面源污染;制定方案,逐步退出速生桉种植。

4.3 水华灾害环境风险防控

建议有关部门对一级、二级水源保护区的水华灾害发生区域采取水体增氧、藻类大佬等方式控制藻类的生长和扩散。对于水库,可以通过调节生态流量的方式控制水华灾害的发生。水库水源保护区内建设农村污水处理站和完成2019 年开展的水源地环境整治工作将有效减少进入水库的污染源,降低水华灾害发生的可能。

4.4 取供水安全保障

(1)信息共享。建议环保、水利、城建、卫生、水库管理单位等单位建立联动机制,如水利与卫生单位实行联动方案,共同面对突发状况及时保障居民的用水安全。制定联动方案,共享水源地水质变化信息、取水信息、供水水质信息,环保、水利、水库管理单位等单位应共同应对饮用水突发环境事件。

(2)取水安全保障。根据本次调查,有关部门应针对饮用水水源地取水口进行整治,确保水质的安全,并完善调水、补水、停水方案,并且强化在线监控,增加应急监测指标等方式,提高取水安全保障能力。

(3)供水安全保障。供水关系到人民群众的切身利益与身心健康,供水单位需储备必要的应急措施,相关部门应对供水管线进行改造,实行分功能供水,规范停止取水,中断供水管理等措施,或通过管道连网控制减压供水。提高供水安全保障能力,尽量减少对居民其他用水和社会经济活动的影响。

4.5 创新环境管理制度

在特殊时期加强污染风险防控能力分析。在汛期、旱期等特殊时期,水源保护区的直接管理部门应及时向武鸣区人民政府提出提升特殊时期环境风险防控能力工作建议和对策,具体防范措施如下:

(1)汛期。武鸣区环保部门应组织对水源地沿线周边的污染源进行全面排查,重点监控、防范雨季大面积农田灌溉尾水进入水库导致水质变化的情况;联合卫生等相关部门加强水源地水质监测工作,重点监测细菌总数、大肠菌群、浊度、重金属等。汛期饮用水异常,根据相关数据分析判断可能是水源被污染时,水库管理所应及时有效查找原因并科学应对,保障水源地的水质安全。

(2)重大旱情。在重大旱情时期,饮用水水源保护区管理单位应加大与城区生态环境局、城区水利局、城区卫生健康局、供水单位等部门的沟通联系,对辖区内旱情严重的地区进行加密监测,及时掌握水量水质变化情况。同时环保部门、水行政执法部门应集中力量开展水源地周边隐患排查工作,对辖区内污染源进行全面排查,督促整改。水利部门应及时调水至旱情严重地区,保障当地居民的日常生活。加强对流动源的监管,避免在旱期对水源地造成影响。

4.6 其他建议

(1)应建立水源地环境风险排查制度、水源地应急演练管理制度、环境风险宣传管理制度。落实资金来源、资金的使用程序等。

(2)应建立多部门联动机制。

(3)取水口附近建设库区应急风险防控应急物资储备,包括管材、水泵、发电机、阀门等设施,预置曝气装置、藻类拦截等水华控制设施。

(4)配置应急监测设施。具体包括:配置增氧机、除草船、硫酸铜和高锰酸钾等杀藻物质以及石灰石、活性炭和漂白粉等化学物资。配置吊车、挖掘机、清运车、临时围堰、导流管、应急水泵、移动式应急池、配置吸油毡、橡胶围油栏等应急物资等。

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