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集中式饮用水水源地生态环境保护工程研究

2023-01-06付素静赵娜张晓晴李丹万宝春

当代化工研究 2022年22期
关键词:水源地水源保护区

*付素静 赵娜 张晓晴 李丹 万宝春

(1.河北省生态环境科学研究院 河北 050000 2.河北省水环境科学重点实验室 河北 050000)

1.前言

喝好水、用好水直接关系到人民群众的美好生活。水源地水质达标,是人民群众喝上放心水、健康水的基本要求。水源地保护是一项长期任务,在水源保护区划分完成后,规范保护区标志、界标、界碑的设立,持续加强保护区内违规问题综合整治、开展保护区风险防控工程建设和提高应急能力建设,才能守住水源红线,切实保障水源地长治久安[1]。本文旨在通过梳理河北省县级及以上水源地特点,结合“十四五”生态环境保护工作重点推进方向,分层次研究水源地应该开展的工程项目的情况。

2.河北省水源地概况

截至2021年底,河北省共有县级及以上集中式饮用水水源地212个,均已完成保护区划分,供水服务人口2000多万人。其中,地级31个水源保护区,县级181个水源保护区;按水源地型划分,地表水型水源地21个,地下水型水源地188个。

(1)水源地类型

河北省水源地类型多样,兼具地下水型、地表水型和输水调水工程。地表水型水源地包括水库型水源地和河流型水源地两种类型,以石家庄岗黄水库、保定西大洋水库为主的山谷型水库,以沧州大浪淀水库、邯郸岳城水库为主的平原型水库,秦皇岛和承德地区存在少量河流型水源地。地下水型水源地所包括的种类较多,从埋藏条件来看,65%以上均为承压水,其余为潜水;从含水介质类型来看,以孔隙水为主,裂隙水和岩溶水为辅;从源头傍河与非傍河等原因来看,以非傍河型为主,傍河地下水型水源地主要分布在张家口和承德地区。

(2)水源地生态保护成效

“十三五”时期,河北省聚焦“划、立、治”开展了一系列水源地生态环境保护工程,包括规范保护区标志工程、一级保护区隔离防护工程、生物毒性预警监测工程和生活水源置换工程等,全省饮用水水源保护工作成效显著,见表1。

表1 河北省水源地生态环境保护工程开展情况

续表

3.生态环境保护工程

根据《集中式饮用水水源地规范化建设环境保护技术要求》(HJ 773-2015),本文从保护区标志设置、一级保护区隔离防护、保护区整治、生态修复工程、监测能力提升、风险防控与应急6个方面对保护区应开展的生态环境保护工程进行梳理和分析。

(1)一级保护区隔离防护工程

一级保护区隔离防护工程包括物理隔离和生物隔离两种。物理隔离是通过设置防护栏、铁丝网或围墙等物理工程对水源保护区进行机械围炉。生物隔离是在水源地保护区范围内种植适宜的林草,形成一定宽度呈带状的防护林带,打造生物篱、防护林或生物隔离带。

湖库型水源地根据水源地所在区域的地形在一级保护区较靠近人类活动密集区以及道路、桥梁、农田、灌渠等存在风险隐患的区域,宜采用物理隔离;村庄较少,人类活动不频繁的区域宜选择生物隔离;山谷型水库,背靠山脊线或其他人迹罕至的区域则无需实施隔离[2]。河北省80%以上的湖库型水源地已完成一级保护区隔离防护,但仍有人为破坏、车辆撞毁以及汛期雨水冲刷导致隔离网发生破损的情况,因此隔离工程的后期修缮也应纳入隔离防护工程统一管理,每两年根据隔离工程损坏程度申请地方财政资金用于修缮,才能起到一级保护区隔离的真正作用。

河北省水源地类型以地下水型水源地为主,部分水源地建设时间久远,为便于取水,大多位于县城建成区,地下水型水源地一级保护区隔离是河北省下一步工作推进的主要方向,也是难点所在。地下水型水源地的隔离,不必拘泥于一级保护区边界,如水井置于自来水厂内部、水井周边设置了井房等方式,可视作无需开展隔离;一级保护区位于城市居住区的水源地可以优先选择生物隔离、建立井房或树立警示牌等方式,周边较空旷的水源地可以选择物理隔离。

(2)水源保护区标志设置工程

水源保护区标志包括界标、交通警示牌和饮用水水源保护区宣传牌3类[3-4]。水源保护区标志的设置能够起到宣传保护区作用、引起群众注意、对过往车辆起到警示的作用,根据当地环境保护部门管理需求,选择主要道路交叉口、人群聚集、水库的出入口等区域综合考虑设立的数量和位置。保护区交通警示牌应根据保护区交通穿越情况综合考虑,交通穿越是指穿越保护区范围内的县级及以上道路、高速公路等,穿越地表水型水源地,尤其是穿越一级保护区、二级保护区水面路段或伴行水面路段为重点路段。傍河地下水型水源地设置交通警示牌时应参照地表水型水源地,其余地下水型水源地,则可在车流量较大的穿越道路设置交通穿越警示牌。

(3)保护区整治工程

保护区整治与修复工程包括农村生活污水治理工程、农村生活垃圾治理工程、保护区生态修复工程。

①农村生活污水治理工程

根据水源保护区周边农村的地理位置、居民集中程度、地形地貌状况不同,选择纳入城镇管网、建设集中处理设施或分散处理等模式。在平原区域村庄常驻人口超过一千人的区域,可以选择建设污水管网和污水处理站;如果人口少于一千人,宜采用建设化粪池、污水收集池等分散式处理方式。河北省地表水型水源保护区面积大,且大多以山谷型湖库居多,也可以选择小型农村生活污水处理站。

②农村生活垃圾治理工程

结合水源保护区内的村庄数量、常驻人口、土地利用状况和当地经济水平,实地调研当地生活垃圾的种类、现有的处理方式,选择适宜的生活垃圾处理工艺和收集转运线路,推动建立有效的垃圾处理网络。

③农业绿色发展工程

鼓励保护区内的农田发展绿色农业、生态农业,示范推广应用缓释肥、水溶肥、测土配方施肥和低毒低残留农药,有效降低种植污染。利用现有渠道、沟、塘、窖等,配置水生植物群落、格栅和透水坝,建设生态沟渠、污水净化塘、地表径流集蓄池等设施,净化农田排水及地表径流[5],严禁农田退水直接排放进入库区。

(4)保护区生态修复工程

①生态缓冲带及生态修复工程

以《河湖生态缓冲带保护修复技术指南》为指导,逐步开展生态缓冲带划定及生态修复。采用人工湿地、生态围堰、植草沟等生态措施,拦截初期雨水,阻控面源污染物,通过构建多梯度的生态缓冲带,提高缓冲带水质净化效果。

②建设和修复水源涵养林

在水源涵养区采取封育自然修复和人工林草建设相结合的保护措施,构建环湖库乔—灌—草湖滨缓冲带复合生态系统,提高生态系统水源涵养功能。鼓励地方政府对水源保护区内的荒地、坡耕地等实施植树造林开展生态修复。

③湖库型水源地富营养化污染防治工程

湖库型水体富营养化的污染主要包括外源和内源两个部分。外源污染主要包括点源和面源,与保护区综合整治工程类似,主要以减少污染物的输入,开展农村生活污水治理、农村生活垃圾治理和农业污染防治等面源治理;点源治理主要通过严格排查杜绝,严格排查整治集中式饮用水水源保护区内的违规建设项目、工业和生活排污口、规模化畜禽养殖等环境问题,实施保护区内违规建设项目拆除或关闭、排污口关闭或搬迁、规模化畜禽养殖场关闭。内源治理则是针对湖库型水源地沉积物会不断释放污染物,主要包括底泥疏浚、生态饮水和水生植物修复三类工程[6]。此外,应定期评价主要入库河流和湖库富营养化水平,分区分类制定防控措施。

(5)监测能力提升工程

①生物预警监控工程

常规的水质监控设施不能涵盖所有对人体或生物产生毒性的物质,也不能判断水质变化对人和生物是否产生影响,而生物预警系统可以通过与人体相似的水体生物生命体征变化起到对水质有毒物质的监控,可以弥补常规水质监测系统的不足,从而起到对水质毒性全面预警的作用,保障水源地饮用水安全。目前常用的指示生物主要有发光菌、藻类、溞类、鱼类等[7]。

②视频监控工程

河北省县级及以上水源地50%以上均完成了视频监控系统建设。结合河北省“十四五”时期水源地的管控以风险防控为主,因此,建设水源地视频监控系统是投资较少,且最为直观的方式之一,考虑到现有视频监控系统中部分未实现联网和数据共享,仅能依靠存储卡进行短期存储,因此,视频监控工程中应在“十四五”时期进行提升优化,包括视频设备安装(联网)以及视频监控综合管理平台两部分。

③水质自动监测站建设工程

水质自动监测站在掌握地表水型水源地水质状况、预警水质异常情况、保障饮水安全等方面发挥重要作用。水质自动监测站能够实现在线连续监测、定期采样、水质分析、定期存储及远程传输等功能[8]。结合地表水型水源地入库河流和出库河流、现场水文的情况,结合库区、国省市县级各考核断面的分布情况,综合选择自动监测站站点的建设。

④应急监测能力提升工程

河北省水源地应急监测物资储备不足,应急监测人员、车辆、船只配备不足。因此,开展应急监测能力提升工程,为应急处置提供高效、有力的技术支撑已成为亟待解决的问题[9]。提升应急监测能力,主要是通过构建区域应急响应机制、科学配置应急监测装备、建立应急监测人才培养机制和构建应急数据共享机制等5个方面开展。

(6)风险防控与应急工程

①应急防护工程

定期对饮用水水源地所在区域污染源的非正常排放或自然过程对水源水质、水量可能造成破坏的环境风险进行的量化评估。对水源地尤其是地表水型水源地周边穿越桥梁和道路等流动源的风险防控至关重要,建设事故应急池、导流渠、节制闸、拦污坝、调水沟渠等应急防护工程设施建设。

②应急备用水源地工程

按照“类型互补、水量保证、合理布局”的原则,在未实现双水源或者多水源供水的县级及以上城市开展备用水源地建设。应急水源水量应根据城市规模、性质、面临的供水风险及用水特征确定,备用水源水量应满足城市规划期的供水保证率及水源风险期综合用水量的需要。

4.结语

饮用水水源保护区的水环境质量事关人民群众生命安全,一旦发生突发环境事件,造成水体污染,将会对人民的生命安全和财产造成严重的危害。饮用水水源地潜在的环境风险复杂,种类繁多,尤其是地表水型水源地,由于其保护区范围大,保护区内环境隐患更为复杂。因此,应结合河北省各级水源地的实际情况,从一级保护区隔离防护、水源保护区标志设置、保护区整治、生态修复、监测能力提升和风险防控与应急6个方面因地制宜的选择适合水源地特色的生态环境保护工程,全方位、多角度保护水源保护区的水环境安全。

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