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关键词:生物毒性;发光细菌;相关关系
1引言
引滦入津工程缓解了天津市的供水困难,改善了生活用水的水质。引滦天津段沿线水质保护措施相对完善,饮用水源保护工程全长34km暗渠的设置彻底解决了利用天然河道输水带来的排沥和水质污染问题,架设的121km的封闭隔离网,实现了引滦输水封闭式管理,减少了人们的日常活动对工程设施和水资源的侵害,这些措施减轻了输水过程中的水体污染,对于引滦输水水质的保证具有一定的作用。但是有研究表明,随着引滦沿线及上游地区工农业快速发展,特别是水源地潘家口和大黑汀水库网箱养鱼的发展,造成引滦入津工程水质日趋恶化,严重威胁天津人民群众的饮用水安全[1-2],因此建立完善的饮用水源地预警体系显得尤为重要。
当前国内水环境及饮用水自动监测体系中,监测指标主要包括常规五参数(水温、pH值、溶解氧、电导率、浊度)、高锰酸盐指数、氨氮、TOC等常规参数和总氮、总磷等营养盐参数。水质自动监测工作的开展对于保护水环境状况,判断水体的污染程度发挥了巨大作用,但这些参数主要反映水质的基本状况,很多污染无法指示或者指示不明显,不能及时发现环境污染事故,为管理者做出决策提供及时完备的数据支持。饮用水源地的水质变化直接影响到人民群众的身体健康和生产、生活安全以及水厂处理工艺。因此2012年天津监测部门在饮用水源地利用生物毒性测试方法弥补现有自动监测系统理化指标的局限性,提高对饮用水水源地水质综合毒性监控能力。饮用水源地预警系统的研究应用对推进水源地水质预警建设,提升环境应急和监测预警能力发挥了重大作用。
2生物毒性监测方法介绍
生物毒性监测基于生物毒性快速检测分析方法,利用生物的组分、个体、种群或群落对环境污染或环境变化所产生的反应,来评价环境质量,能够连续地反映各种有毒污染物对环境产生的综合毒性。环境变化的效应从根本上是对以人为主体的生物系统的影响,因此生物毒性监测对环境质量的优劣具有更快速、更直接、更全面的指示作用。所以,利用生物效应的原理监测环境污染物的毒性对饮用水源地的水质进行生物评价具有非常重要的现实意义。
目前生物毒性监测的常用方法主要有鱼类、蚤类、藻类、细菌、微生物电池等几种监测方法。特别值得注意的是,发光细菌毒性监测法与其它生物的监测法相比,具有快速、经济、可靠且节省空间等优点,因此成为科研和应用的热点。
在对包括氧化亚铁硫杆菌法、硝化细菌法和发光细菌法在内的多种细菌毒性监测方法反复比较后,发现发光细菌法在生物毒性监测中有着更明显的优势:首先,发光细菌法有国家标准(GB/T 15441-1995)和国际标准(ISO 11348-3-1998)的支持,评价方法和指标具有无可置疑的权威性;其次,发光细菌法在国际国内已经广泛应用于饮用水安全、食品饮料安全、水质污染监测等领域,其高效、全面、直观、便捷的优点得到普遍认同;再次,发光细菌生物毒性监测方法已经比较完善,在线监测已经初步实现,监测技术已经积累了一定的经验。
3监测结果
3.1水质状况
选取2013年1月1日~2013年12月13日数据进行分析。自动监测仪器监测的pH值、CODMn、DO和氨氮变化趋势如图1所示。根据4项监测指标得出水体达到地表水Ⅲ类水质标准,符合饮用水要求。
3.2数据判断
发光强度的自然变化对于参比水样和水样是同等的。修正系数是用来修正发光强度的自然漂移。因此参比水样发光强度发生变化时,修正系数是自动计算的。综合毒性监测仪如下情况为正常工作:修正系数在0.6~1.8之间(根据ISO11348);细菌的发光量必须大于 50000(当发光量低于此值时,误差会变大);控制样的毒性测试大于等于 60%;参比水样的毒性在-5% -5%。本次分析数据中细菌的发光量均大于 50000(图2),CF在 0.6 到 1.8之间,由此得到的毒性抑制率为有效数据。
3.3毒性实验
在系统运行初期,选用了几种毒性物质进行毒性敏感度测试,从毒性敏感度试验结果可以看出,预警系统所采用的生物综合毒性检测仪得出的抑制率均与污染物的浓度呈正相关关系,即污染物浓度增加,抑制率随之增加。其中氰化物(
3.4相关分析
对2013年1月~12月水源地pH值、DO、CODMn、氨氮与发光细菌进行相关性分析,结果显示pH值、DO、CODMn与发光细菌的发光量之间无显著相关关系。在此期间,pH值数据在74~88之间,生物毒性所用发光细菌为费歇尔弧菌,有研究表明,pH值在5~9范围内,费歇尔弧菌生长良好,细菌培养9~14h时段其发光强度达到最佳,菌液能够在4~5h内保持较为稳定的发光强度,且它们的生长曲线没有显著差别,所以pH值在5~9是比较理想的生长环境[3]。IS011348有这样的要求,即测试前每个样品的DO要大于30mg/L。发光细菌本身为兼性厌氧的,在有氧和无氧的情况下都能生存,其发光过程是氧化呼吸链上的光呼吸过程,而这种过程必须要有氧分子的参与。在此期间监测得到的DO数据范围在373~1638mg/L之间,全部大于30mg/L,因此,满足费歇尔弧菌生长条件[4]。
发光细菌法在检测水样毒性时,水中的某些营养物质(NH4C1、NaNO3、NaNO2及NaH2PO4)会对测试结果产生影响,使发光抑制率为负值,即产生促进发光作用。造成这种现象的原因可能是由于当水样的毒性较小或者水样中没有毒性物质,水样中的某些营养物质会使发光细菌的活性增强,发光性能增加,或者与有毒性物质产生了拮抗作用,从而使得样品对发光细菌的抑制率为负值[5]。本次分析结果也证明了氨氮浓度与发光细菌发光量呈显著正相关关系,即氨氮浓度与生物毒性抑制率(TOX)呈显著负相关,图3很明显可以看出氨氮与TOX的负相关关系。
4结语
根据水质自动监测常规项目评价结果得出2013年引滦天津段达到地表水Ⅲ类水质标准,符合饮用水要求,综合生物毒性检测仪分析结果也显示水样无毒,两者结果一致。
2014年7月绿色科技第7期pH值、DO、CODMn与发光细菌的发光量无显著相关关系,氨氮与发光细菌呈显著正相关。
有研究表明,饮用水源地的生物综合毒性光抑制率多为负值,说明水源地的毒性效应低,处于无毒状态;出现负值与水体富营养化程度有关。天津饮用水源地水质近年来各项水质指标均达到或优于《地表水环境质量标准》(GB/T3838-2002)Ⅲ类水质标准,符合饮用水要求,但是营养盐含量较高,水体富营养化态势较为明显。营养物质的存在为发光细菌的新陈代谢提供了充足的营养素,所以出现生物综合毒性测试中光抑制率为负值的现象。2013年1月1日到2013年12月13日期间生物毒性抑制率负值比例非常大,占68.2%(图4),这也从另一个角度反映了天
津引滦沿线水体富营养化状况。参考文献:
[1] 王新华,纪炳纯,李明德,等.引滦工程上游浮游植物及其水质评价[J].环境科学研究,2004,17(4):18~24.
[2] 季民,周菁,吴昌敏,等.天津引滦水的水质变化特征与生物预处理试验研究[J].给水排水,27(12):37~40.
[3] 马勇,黄燕,贾玉玲,等.发光细菌急性毒性测试方法的优化研究[J].环境污染与防治,2010,32(11):51-52.
[4] 朱丽娜.基于发光细菌法的水质综合毒性研究[D].北京:中央民族大学,2012.
摘要 加强饮用水水源地环境保护与管理,对确保水源安全具有重要意义。饮用水水源地规范化建设,是落实《水污染防治法》等相关法规标准要求、提高管理水平和效率的重要手段。本文借鉴国外环境管理经验,结合我国管理和建设需求,提出了水源地规范化建设应涵盖环境保护目标、保护区建设、保护区整治、监测能力建设、风险与应急、管理机构与制度建设六项内容及要求,以期为我国水源地建设和环境监管提供参考依据。
关键词 饮用水水源地;环境保护;规范化建设;水污染:水源水质
规范化是提高管理水平和效率的重要措施。 《中华人民共和国水污染防治法》(以下简称《水污染防治法》)、《中华人民共和国水法》(以下简称《水法》)等水源保护相关法律法规分别对各级水源保护区的管理提出了要求和规定,各地在保护区划定及整治、水源地环境管理等方面取得了一定进展,但仍然存在水源保护区尚未完全划定、保护区标志设置不规范、保护区违法现象屡禁不止、监测监控能力不到位、风险管理和应急能力基础薄弱等问题。
实践经验表明,水源水质整体改善与规范化建设和管理密切相关。近年来,各地开展了多项水源保护、污染源整治、生态修复及环境信息、环境监测和环境应急能力建设项目,但由于水源地规范化建设在目标、内容及具体要求等方面缺乏依据和指导,易造成建设目标不明确,导致资金和土地利用产生巨大浪费。
明确规范化饮用水水源地建设的内容与要求,对贯彻落实法律法规要求、有效指导各地开展水源地建设、提高管理效率具有重要意义。本文借鉴国外管理经验和我国法律法规要求,提出了规范化饮用水水源地建设的实质内涵,旨在为饮用水水源地建设、监督和保护提供目标导向和技术支撑。
我国法律法规要求及国外管理经验
我国水源地建设的法律法规要求
《水污染防治法》和《水法》规定“国家建立饮用水水源保护区制度”。《水污染防治法》要求划分饮用水水源一、二级保护区,有必要时划分准保护区,同时对各级保护区禁止、限制行为,保护区整治及准保护区水源涵养林建设等提出要求; 《水法》要求划分水源保护区并采取措施防止水源枯竭和水体污染;2010年5月,国家发改委、环境保护部、水利部、住房和城乡建设部、卫生部五部委联合印发《全国城市饮用水水源地环境保护规划(2008-2020年)》,明确要求开展一级保护区隔离、保护区整治、生态修复、环境信息管理、环境监测和环境应急能力建设;此外, 《饮用水水源保护区污染防治管理规定》也对保护区划分、水质水量、各级保护区、准保护区的禁止和限制行为提出了要求。
国外规范化水源地建设管理的经验及启示
美国《安全饮用水法》和《清洁水法》为美国水环境和水资源管理建立了基本框架。《安全饮用水法》科学地制定了饮用水标准,建立了从水源保护、配水系统、水处理,到信息公开等多方面多屏障的水质保护体系。各州也采取建立保护区、开展环境评价和污染防治等多种方式保护水源:控制因生产或泄露而有可能污染地下水源的工厂位置,禁止如新建垃圾填埋场、中转站或大型污水处理厂等企业在水源保护区选址;要求地下油罐设置防护区;各州环境政策法令要求进行环境评价;各州制定水源水质标准时,人类健康标准是基础,并据此采取污染物控制措施。
目前,加拿大采用生态系统管理(Ecosystem Management)和流域管理(Watershed Management)两种方式保护地表水源。前者重视水资源系统各组成要素之间及水资源系统与人类、社会、经济、环境间的联系;后者将水资源综合利用、保护决策的制定和实施权交给地方政府,联邦和地方政府分别颁布联邦和地方系列的“水政策”(Water Policy)。地下水源保护由联邦、省、地方三级政府及相关机构负责:联邦政府负责解决跨界水源纠纷、省级政府负责水资源管理、地方政府负责制定土地利用规划,保护机构负责流域和地下水管理。
德国《联邦水法》要求所有饮用水取水口都要建立水源保护区。100多年来,德国已建立近20000个饮用水水源保护区。德国饮用水水源保护区的特点:一是水源保护区的面积大,占德国土地总面积的13%;二是水源保护区执行的水质标准较严,地表水源一般要求54项参评的水质指标满足一级标准,只有个别可放宽为二级:三是保护区划分时充分体现“公众参与”的原则,划分水源保护区的过程中,涉及的居民及团体参与审查和评议,水厂作为主要受益者,需补偿居民及团体因建立水源保护区而遭受的损失。
日本采用“多龙治水,多龙管水”的综合管理模式。部级层面涉水部门主要有环境省、国土交通省、厚生劳动省、农林水产省和经济产业省等。各个部门各司其职,分别对水质、水资源规划和开发利用、生活用水、工业用水、农业用水进行管理。为追求水质安全、确保水量,以及达到“双安”的饮用水目标,日本采取了工程手段保供水、技术手段保水质、行政手段保协作、法律手段保安全和应急手段保供水“五种手段”。其中,饮用水安全管理法律体系的建设是日本保障水质和水量安全的有效措施和坚强后盾。
国外水源保护的经验启示我们,制定严格的水源保护法律法规、采用科学合理的水质评价方法、实施严格的管理手段、明确水源保护的具体要求和责任主体,是做好水源保护的重要措施。如美国用《安全饮用水法>和《清洁水法》奠定了水源保护的法律基础,采用法规强制措施和非强制措施处理水源的潜在威胁;加拿大明确了联邦政府和地方政府的保护水源的责任;德国在水源保护区划分、水质标准实施和公众参与方面取得了较好的效果;日本采取了“五种手段”保障水源和供水安全等。总之,各国的饮用水水源地保护和规范化建设均有明确的法律法规和管理政策要求,其先进经验为我国水源地保护和规范化建设提供了重要借鉴。
饮用水水源地规范化建设的重点内容
与国外水源保护所强调的法律法规的重要性和管理制度严格程度相比, 《水法》和《水污染防治法》虽然明确了“国家建立饮用水水源保护区制度”的要求和各级保护区内的禁止、限制行为,但并未涉及水源保护区建设的具体内容和要求,也没有形成严格的饮用水水源保护制度。因此,有必要借鉴国外经验,提出饮用水水源保护区建设的具体要求,开展饮用水水源地规范化建设。
饮用水水源地规范化建设的目标是落实饮用水水源保护区相关的各项法律法规要求,在“国家建立饮用水水源保护区制度”的框架下,达到“水质、水量”双安全的目标和保障措施。因此,规范化建设应遵循“水质水量达标、污染综合整治、风险预警防范、分级分区控制”原则,建设内容应依据我国饮用水水源地环境管理的需求及水源保护区建设的现状进行统筹考虑和设计。本文认为,当前,饮用水水源地规范化建设内容至少应涵盖建设目标、保护区建设、保护区整治、监控能力建设、风险与应急能力、管理机构与制度建设六个方面。
水源地建设目标
《水法》第三十三条规定“国家建立饮用水水源保护区制度。省、自治区、直辖市人民政府应当划定饮用水水源保护区,并采取措施防止水源枯竭和水体污染,保证城乡居民饮用水安全”。《饮用水源保护区污染防治管理规定》第四条和第七条要求,“饮用水水源各级保护区及准保护区均应规定明确的水质标准并限期达标”。“饮用水地表水源保护区包括一定的水域和陆域,其范围应按照不同水域特点进行水质定量预测并考虑当地具体条件加以确定,保证在规划设计的水文条件和污染负荷下,供应规划水量时,保护区的水质能满足相应的标准”。
“水源地建设目标”也是水源地规范化建设的目标,即水量、水质安全。水量安全,要求水源地供水能力、供水现状均满足服务区域的需求。因此,水量目标既要考虑供水服务区域近期和远期水量需求、也要考虑供水工程设计和实际供水能力间的关系,保证供水量满足需求并禁止超采。水质安全,要求水源地水质满足规定标准,并要体现不同类型水源、不同级别保护区的差异。因此,地表水源应依据《地表水环境质量标准》(GB 3838-2002),一、二级保护区分别满足Ⅱ、Ⅲ类标准要求;地下水源应依据《地下水质量标准》(GB/T14848-93)满足Ⅲ类标准要求。
保护区建设
《水污染防治法》第五十六条规定“国家建立饮用水水源保护区制度。饮用水水源保护区分为一级保护区和二级保护区;必要时,可以在饮用水水源保护区外围划定一定的区域作为准保护区”。“有关地方人民政府应当在饮用水水源保护区的边界设立明确的地理界标和明显的警示标志”。
“保护区建设”应以落实《水污染防治法》“建立饮用水水源保护区制度”的基本要求为主,应包括保护区设置与划分、保护区标志设置和一级保护区隔离防护三项内容。
饮用水水源保护区是水源地建设和管理的基础,也是保护区建设的关键。保护区划分应依据《饮用水水源保护区划分技术规范》(HJ/T 388-2007),报经省级政府批复并按照管理部门要求备案;设置保护区标志,对影响水源水质安全的生产生活活动有警示作用,可起到保护水源的作用,标志设置应依据《饮用水水源保护区标志技术要求》(HJ/T 433-2008):在水源取水口和一级保护区实施隔离防护,可避免人类活动直接污染取水口;考虑到突发环境事故亦有可能影响取水口安全,仅设置隔离防护设施不能完全阻断污染物进入水体,因此地表水源还应在穿越一级保护区的道路、输油、输气管道等高风险区域,设置应急池、事故导流槽及防泄漏设施,避免突发环境事件对取水口的影响。
保护区整治
《水污染防治法》要求“在饮用水水源保护区内,禁止设置排污口”,并明确规定了各级保护区的管理要求。“保护区整治”以落实保护区污染防治管理要求为主,包括一级、二级保护区和准保护区的整治,整治内容、要求及项目类型均应依据《水污染防治法》的相关条款。
一级保护区。《水污染防治法》第五十八条要求,禁止在饮用水水源一级保护区内新建、改建、.扩建与供水设施和保护水源无关的建设项目;已建成的与供水设施和保护水源无关的建设项目,由县级以上人民政府责令拆除或者关闭。禁止在一级保护区内从事网箱养殖、旅游、游泳、垂钓或者其他可能污染饮用水水体的活动。按照上述要求,一级保护区不应存在与供水设施和保护水源无关的建设项目,也禁止从事网箱养殖、旅游、游泳、垂钓或其他可能污染饮用水水体的活动,与上述要求不符的,均应清拆或取缔,但保护区划定前已有的建设项目,应制定计划,限期搬迁。
二级保护区。《水污染防治法》第五十九条规定,禁止在饮用水水源二级保护区内新建、改建、扩建排放污染物的建设项目;已建成的排放污染物的建设项目,由县级以上人民政府责令拆除或者关闭。在饮用水水源二级保护区内从事网箱养殖、旅游等活动的,应当按照规定采取措施,防止污染饮用水水源。按照上述要求,二级保护区不应存在排放污染物的建设项目,从事网箱养殖、旅游等活动的,应当采取措施防止水体污染。与上述要求不一致的建设项目或水体开发行为,均应进行整治。
准保护区。《水污染防治法》第六十一条规定,禁止在饮用水水源准保护区内新建、扩建对水体污染严重的建设项目;改建建设项目,不得增加排污量。县级以上地方人民政府应当根据保护饮用水水源的实际需要,在准保护区内采取工程措施或者建造湿地、水源涵养林等生态保护措施,防止水污染物直接排入饮用水水体,确保饮用水水源安全。饮用水水源受到污染可能威胁供水安全的,环境保护主管部门应当责令有关企业事业单位采取停止或者减少排放水污染物等措施。实施准保护区污染物容量总量控制,并采取工程措施或建造湿地、水源涵养林等生态保护措施。按照上述要求,准保护区整治应以水源涵养和总量控制为主,具体内容应包括污染物总量控制、水污染物削减控制和水源涵养林、湿地等生态保护工程。
监控能力建设
开展水源地水质监测和监控,是为了正常情况下反映水源水质变化状况,异常情况下及时提示水质异常,为应对突发事件提供信息。因此“监控能力建设”应考虑日常监测和预警监控两个方面的要求。
日常监测内容,应包括点位设置、监测指标及频次,具体要求应依据水源地日常管理的相关要求确定;河流型水源的预警监控断面,应设置在取水口上游大于2个小时流程的位置,湖库型水源应设置于支流入口处上游大于2个小时流程的位置,以保证一旦发生突发环境事件,下游取水口有一定的应急响应时间。预警监控指标,应依据国家、省级、市级环保部门的监测要求,结合水源供水规模、环境风险大小等因素确定,预警监控采用自动连续监测方式开展。
风险与应急能力建设
风险与应急能力建设,是为了提高水源风险防范和应急处置能力,降低突发环境事件影响水源安全的概率。因此“风险与应急能力建设”内容应主要考虑水源风险大小、事故应急等方面要求,包括风险识别与防范、应急水源建设、应急监测及应急物质和技术储备等;建设要求应根据风险源的排放特征、影响范围及可能造成后果分别确定。
建立污染源风险识别与防范体系,是从源头降低风险的关键。点源和流动源是导致水源污染风险的主要因素,因此,存在点源和流动源污染风险的水源地,应建立风险源名录并定期开展风险隐患排查和风险评估,以降低事故发生的概率。
构建严密的应急体系是应对突发环境事件的有效手段。其内容应包括:应急水源建设、应急预案制定和定期修改、应急技术专家库、应急监测能力建设等方面。具体还应提出应急水源不低于7天供水量的水量、可在2个小时内启动应急水源供水要求,以及制定应急预案、水源地常见污染物处置方案和技术专家库、配备应急监测设备等要求,确保出现突发环境事件时,能及时控制污染扩散并保障正常供水。
管理机构与管理制度
管理机构与制度建设目标,是为了落实管理责任,提高管理水平。因此,“管理机构与制度建设”的主要内容应明确管理单位的责任及提高管理效率的措施,应加强档案管理、日常巡查和定期评估等管理制度建设。
管理机构设置的具体要求应结合水源的重要性和供水规模提出,并应明确管理责任。国外经验表明,发达国家十分重视管理制度的作用。我国水源地管理也应改变“重法律法规建设、轻制度落实”、“说起来重要、做起来次要”的现状,通过建立“一源一档”档案制度,不断完善日常巡查和定期评估制度等规范化管理的内容,推动水源地管理科学化、规范化水平的不断提高。
展望
饮用水水源地规范化建设,是落实法律法规要求、提高环境管理水平的有效措施。2015年4月出台的《水污染防治行动计划》,也将饮用水水源地规范化建设作为保障水源环境安全的重要任务,并提出了考核要求。因此,各级地方政府应针对水源地建设和管理现状及问题,兼顾水源地环境管理特点及水质风险特征,按照水源地建设的内容和要求,尽快开展保护区划分、整治、预警监控及风险应急管理等各项工作。国家层面也应尽快出台饮用水水源地规范化建设与环境保护相关的技术要求,为我国水源地环境保护各项工作提供依据和参考。
主要
参考文献
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关键词:饮用水源地;保护;问题;措施
中图分类号:S273 文献标识码:A 文章编号:
1饮用水源地保护与管理的必要性
水源是一个城市发展的关键因素,城市的发展要以城市本身能够利用的水资源条件来决定,不仅要考虑城市水资源所能够承受的社会经济发展水平,还要考虑水资源的水质条件及水生态环境对不断提升的水污染的所能承受的最大环境容量。城市饮用水源地的环境保护是保证城市用水安全和稳定供水的关键措施,尤其是当饮用水水源地受到污染后将造成非常严重的社会问题,使得当今社会已经将对饮用水水源地的环境保护作为一个重大的社会问题来对待。我国目前主要面临的水资源问题有水质性缺水、资源性缺水和工程性缺水,其中因为水环境污染造成的水质性缺水是我国饮用水水源地安全最大的威胁。水源地安全具有两个属性:一是水源地的自生属性,如地下水含水层的岩石特性和厚度等,这些因素都会对地下水中外来物质(污染物)的停留时间和迁移造成影响;其次是水源地的社会属性,这主要是水源地因为人类活动而受到影响。因此水源地的安全评价应该具有两个因素:一是能够在一定的空间和时间范围内提供充足的水量;二是还应该具有在一定程度上抵御人类活动影响的能力。
2城乡饮用水源地保护管理存在的问题
目前,我国已建立了数量颇多的各类饮用水水源保护区,但管理措施混乱,评价标准模糊不清,对水源地的保护效果较低,主要存在以下几个方面的问题:
2.1水源地管理体制混乱不清,一直以来水源地管理都是以行政区域管理为主,其中涉及到众多管理部门及机构,管理工作的权限与职责划分不清,权力也不集中,有些水源地虽然设置了保护区,但保护与管理效果不高。后来虽然设置了流域管理机构,加强了对河流流域的管理,但在实践中仍然没有充分发挥流域管理机构的只能作用,不能形成统一的流域管理,因此,摒弃以前的行政界限,实现真正的流域统一监督与管理显得日益迫切。
2.2水源地水质监测能力有待提高,目前我国在水质监测技术上还存在着一定的欠缺,同时在监测体制上没有形成一个持续的监测体系,对水源地水质变化规律和影响因素了解的还不够详细,同时对监测信息的交流和共享还不够充分,不能充分利川各个部门的信息资源从而制定出科学合理的水源管理与保护应对策略。
2.3水源地应急体系建设不够健全,很多水源地的应急预案不充足,甚至有些就没有应急预案,使得水源地的安全保障能力比较低,一旦发生突发污染事故,造成的后果极其严重。
3城乡饮用水源地保护措施
3.1饮用水源地水资源保护的工程措施
3.1.1面源污染治理工程
结合上游水库水源保护区农业发展现状和土地利用情况,建设水源涵养林、经果林;同时建设坡面坡耕地整治的坡面水系配套工程,建设排水灌溉沟渠。实施生态农业保护,保护区内的坡耕地推广实施保土耕作。
3.1.2生态修复重点工程
在上游水库水体周边污染物质浓度较大的水体实施生态浮床治理。为保证入库水质达到标准,在水库污水排放较集中处实施人工湿地工程。
3.1.3隔离保护工程
在上游水库水源地保护区库周实施生物隔离工程;设置饮水水源地标识牌。
3.2城乡饮用水源地水资源保护的管理措施
3.2.1设置管理机构
负责城乡饮用水水源地保护工程的领导、决策,制定项目发展方向,落实项目配套资金,负责资金安排和协调,监督项目实施。
3.2.2取缔饮用水水源地排污口、网箱和投饵养鱼
在城乡饮用水水源地设置饮用水源保护区,全面取缔饮用水水源地排污口,完成城乡饮用水水源地内网箱和投饵施肥养鱼取缔工作。
3.2.3监控体系建设
对整个监测过程进行全面质量管理,以确保数据的准确性、精确性、完整性、可比性和代表性。并将水质监测成果编制成当年的水环境质量报告,以便能够准确、全面、系统反映水环境质量状况和变化趋势。为水资源保护提供科学的依据,为科学的管理水资源打下基础。
3.2.4管理体制建设与管理措施
(1)强化管理、建立长效机制。从防治城乡饮用水水源地水体污染,保障广大群众饮水安全,增加有效供给、保护水源地水质水量的角度出发,要逐步建立起法律监管、技术保障、监测与应急、社会参与四大体系。
(2)制定水源地保护区管理条例。加强立法和规划,严控污染源,应采取一些鼓励性条文和实质性、程序性条文,增加面源污染控制方面的条文。为保护饮用水源地供水安全,防止水体污染,确保达到生活饮用水标准,进而保障人民身体健康和促进经济建设可持续发展,应尽快建立健全我县饮用水源地保护办法。
(3)严格取水许可和排污口设置审批制度,控制新污染源的产生。严格执行《入河排污口监督管理办法》。严格取水许可审批制度,强化新、改、扩建取水工程水资源论证审查制度。严格工程项目审批,坚持主体工程与污染防治设施同时设计、同时施工、同时投产使用的“三同时”制度,对不符合规定的项目决不审批。
(4)推行污染物总量控制和排污许可证制度。明确饮用水水源的水体功能与水质保护目标,推行污染物总量控制和排污许可证制度。根据各饮用水水源地的环境质量状况、经济发展规划和水资源保护规划,以水功能区为单元,制定水功能区污染物排放总量控制目标和环境污染控制目标,对排放污染物总量进行控制。
(5)健全排污许可证制度和排污收费制度。对实施排放污染物总量控制的排污单位,实行排污总量收费和超总量收费制度。对于实施总量控制的排污单位,若剩余有排污总量控制指标,环境保护行政主管部门应给予奖励。加大污染治理,严厉打击违法排污行为。
(6)建立安全保障机制,加强水源地管理,编制科学的城乡饮用水水源地安全保障实施方案,制定饮用水水源地保护和管理对策,完善饮用水水源地的安全保障机制,统筹协调好生产、生活、生态用水关系。为今后一个时期城乡饮用水水源地保护、建设和管理提供科学依据。加强水资源的统一调度,保证紧急情况下城乡供水的水源需求。加强对生态环境的保护措施与制度建设,制止对生态与环境的破坏,逐步修复生态与环境,控制水土流失造成的面源污染;建立地下水资源保护管理制度,严格限制地下水及自备水源的开采。
(7)合理使用化肥、农药,发展生态农业。各水源保护区内还存在部分耕地,农业面源污染使水库和河流水质受到威胁。要合理使用化肥,积极发展生态农业;研究和使用高效、低毒、低残留的农药,并发展以虫治虫、以菌冶虫等生物防治病虫害技术,以防止和减少农药(包括农田径流)对水体的污染。
3.2.5水源地安全信息管理系统建设
建设由数据库、统计分析、水质测报分析、管理决策、动态显示、信息等系统组成的信息系统,为水行政主管部门有效实施城乡饮用水水源地管理和保护提供技术支撑。
3.2.6水源地安全应急预案
为处理好我区境内突发性水污染事件,及时、有效地预防、控制、减少和消除水污染事件带来的危害;维护境内水环境安全,保障人民饮水和生产生活用水安全;建立分工明确、责任到位、统一管理的水污染处理机制,提高突发性重大水污染事件的防范和处理能力,必须制定城乡饮用水水源地安全应急预案。
4结论
因此,加强城乡饮用水水源地水资源保护,可以提高水源地现有水质的标准、水源地水功能利用率、优化水环境,控制水土流失。使所面临的资源性缺水、工程性缺水、水质性缺水而造成的水资源缺乏与社会经济可持续发展不协调等突出问题得到初步解决。对改善水源地的生态环境,保障城乡供水安全,促进水资源持续利用,实现城乡经济社会可持续发展,为构建社会主义和谐社会打下坚实基础,全面推动小康社会建设。
参考文献:
[1]唐克旺,徐志伙等.全国城镇地表水饮叫水水源地水质评[J].水资源护,2009.
关键词:饮用水水源地;氮磷指标;富营养化;深圳
中图分类号:X83
文献标识码: A
文章编号:1005-569X(2009)06-0019-03
1 引言
近年来,国内饮用水水源地水质污染事故频繁发生,国家高度重视饮用水安全工作。2008年,环境保护部组织开展了全国656个县级以上城市集中式饮用水水源地环境基础状况的调查评估工作。按照国家有关要求,深圳市也组织完成了《城镇饮用水水源地基础环境调查及评估》及全市水源保护工作调研[1]。相关研究结果表明,尽管深圳市在各方面的努力下,近年来水源地水质达标率逐年提高,但随着工业化、城镇化进程快速推进和社会经济持续高速发展,饮用水水资源短缺、个别水库个别指标不完全达标、外来水水质逐年下降、水库流域开发过度、水库周边污染隐患增多、水库富营养化和交通路网临近或穿越水库的潜在风险升级、长期制约水库管理的体制机制未有效解决等诸多问题[2]。
针对这些问题,本研究认为切实有效提高饮用水水质达标率,保障饮用水源水质安全的当务之急是完善各水库流域截污工程,落实交通隐患点防治措施,完成一级保护区征地和建立水库流域生态补偿机制,增强水源涵养能力,加强水源保护执法力度,力争2010年主要饮用水水源地水质达标率达到100%。
2 深圳市饮用水源保护现状
2.1水资源特征及开发利用特点
深圳地理位置特殊,山地海拔不高,地域狭小,其独特的空间布局决定了以下客观条件:①境内无大江大河大湖,大多数河流为短小的山区性雨源河流;②境内水库普遍库容小,自产水能力差;③供水水库处在城市建成区包围圈中[3]。以上条件导致了深圳市水资源开发利用存在以下特点:
2.1.1人均水资源占有量极低
深圳作为中国第一个经济特区,由于人口和经济持续高速增长,人均水资源量由1979年约6000 m3下降至2008年的342m3(丰水年),仅为全国的1/6,远低于联合国规定人均最低水资源量1000m3的贫水线,表明深圳市属水资源严重匮乏的城市。
2.1.2本地水资源开发利用存在一定困难
深圳市多年平均降雨量1830mm,虽然雨量充沛,由于本地水资源以地表水源为主,降雨时空分布不均且年际变化大,加之河流细小,地表径流停留时间短,境内水库库容小等特点,本地水资源开发困难。
2.1.3境外供水依赖性强
深圳市本地水资源有限,但全市需水量随着社会经济的快速发展呈快速增长趋势,从1995年的7.10亿m3到2008年的18.47亿m3;同时,深圳市还担负着香港近70%的供水,年平均供水量约7亿m3,支撑着香港社会经济发展[4]。为解决供需矛盾,深圳市致力于引水、水库互联互通和水库扩容蓄水工程建设,先后建成东部供水一、二期工程和一系列水库扩容工程,年调水量约20亿m3,其中深圳市2008年境外引水13.37亿m3(表1),约占全市供水量的72%,目前基本能保障深圳和香港两地供水,但根据相关规划,到2010年和2020年深圳市需水量分别达到21 亿m3和26 亿m3,对境外水依赖性进一步增大[5]。
2.1.4水源地供水不均
全市31个水库水源地中,深圳水库、石岩水库、铁岗水库和西丽水库4个水库供水量占到全市总供水量的70.9%,其它水源地供水量仅占28.9%,对4大水库供水依赖性极大(表2)。
2.2饮用水源地及保护区划基本情况
深圳市在1992年开展了饮用水源保护区划分工作,并在1995年、2000年和2006年分别进行了修编。截至目前,全市共划定饮用水源保护区27个,总面积为594.2 km2,占全市总面积的30.4%,其中一级区面积117.7 km2,二级区258.1 km2,准保护区218.4 km2,主要包括31个水库型水源地及1条河流型水源地(观澜河由于水质不达标已于2002年停止供水)[6]。
2.3饮用水源水质现状
深圳市近年主要饮用水源地水质达标率呈上升的趋势,尤其自2003年底东深供水4期改造工程和深圳水库截排工程投入使用后,深圳水库、西丽水库、铁岗水库、石岩水库的水质有了明显的改善,2003年水质达标率提高到97.13%[7],并逐年提高,2008年水质达标率为99.87%[8],但主要供水水库仍然受到总氮的威胁。深圳水库、西丽水库、铁岗水库、罗田水库、石岩水库因总氮的原因,水质不稳定;同时,石岩水库、罗田水库已经呈现出轻度富营养状态,富营养化风险加剧。
3 存在的主要问题及原因
由于经济社会高速发展和人口急剧增加,流域开发强度大,加之河流与水库总氮总磷水质标准限值的不同,上游来水即使达到地表水Ⅱ类或Ⅲ类标准,仍不能保证入库水质总氮总磷满足水库水质要求,输入大量营养性物质,个别水库已呈现轻度富营养化状态,而深圳市境内无备用水源,一旦爆发藻华和污染事故,将严重影响供水安全和社会稳定。
3.1流域开发强度过高
2008年全市水源保护区内建设用地面积达到165.72 km2,占饮用水源保护区总面积的28.96%,远高于发达国家5%的平均水平,尤其深圳水库、铁岗水库-石岩水库等主要饮用水源保护区内土地开发利用率分别达到了39.19%和25.83%(表3)。水源保护区内平地建房、毁林种果、挖山采石等过度人为活动,导致水土流失和生态环境破坏,地表径流流向和减少集雨区面积改变,水源涵养能力降低[9]。目前全市水源保护区水土流失总面积达33.39 km2,占水源保护区总面积的6%[10]。
另外,水源保护区内仍然存在部分金属加工、日用品、工艺品和食品生产的工业企业,这些工业企业大多是劳动密集型企业,在产生大量生活污水的同时,部分企业还排放工业废水,其中铁岗水库-石岩水库和深圳水库流域内,纳入环保部门监管的有工业废水排放的企业就分别达39家和38家,CODCr年排放量合计约47t。
3.2污染治理设施不完善
近年来,深圳市积极开展水源区内截污工程建设,累计投入超过33亿元,先后在深圳、西丽、铁岗、石岩等水库流域建成了10项支流整治工程,对15条支流开展截污和综合整治,处理规模达12.3万t/d,将32万t/d污水截排出流域外,有效地减轻了入库污染负荷(表4)。但是随着水源保护区内工业和人口的急剧增加,已有的市政设施无法满足污染治理要求,大量污水通过入库支流进入水库,增加了氮磷污染负荷。
3.3面源污染问题严重
随着截排工程的建设以及入库支流的整治,点源污染得到一定的控制,面源污染问题在深圳市饮用水水源保护工作中变得更为突出。水源区内的面源污染主要来源于以下几个方面:①水源保护区内生活垃圾堆放、工业废弃物、未收集生活污水、工业废水等产生的面源污染;②果木林运营管理过程中施加的农药、化肥在雨季形成的面源污染源。
目前深圳水库、西丽水库面源污染控制体系相对完备,其他水库面源污染控制工作仅局限于滨岸带林地建设,全市水源保护区的面源污染去除率仅为20%-30%。据测算,深圳市水源保护区内产生的面源污染负荷总量为:CODCr 3127.7 t/a,TN 994.0 t/a,TP 71.9 t/a,分别占目前整个水源保护区产生污染负荷的42.1%, 42.7%,49.1%(表5)。
3.4境外供水水质存在风险
深圳市供水量的72%来自于东江,但随着东江沿途地区经济的快速发展,东江水质面临的污染风险越来越大,尤其是农村面源污染不能有效控制,外调来水携带大量氮磷污染物入库。2008年监测资料表明,东江来水在西丽水库入库口总氮、总磷时有超标,尤其总氮年均值高达1.83 mg/L(地表水III类湖库标准总氮标准值为1mg/L),超标0.83倍,较2007年上升35%,70%以上外来水氮磷超标,加大了水源地富营养化风险(图2)[11]。
3.5大型市政工程威胁水源安全
近年来,深圳先后实施了以保护饮用水源为主要内容的“梳理行动”、“清无行动”、“重民生,保水缸”行动、查处侵蚀基本生态控制线行动,水源保护区内违法建筑行为得到一定程度控制。但据最新调查发现,水源区内大型市政工程建设项目有增多的趋势。目前已动工和即将动工的项目有广深港、厦深2条铁路和丹平快速、东部快速等公路直接穿越或临近水库。部分新建项目施工期间因路基开挖、边坡防护、隧道开凿、植被砍伐等原因,不仅造成大面积水土流失,破坏生态环境,同时产生的建筑垃圾和生活污水未经有效处理直接入库,严重威胁水源地水质安全。
3.6执法力量严重不足
主要饮用水水源地均处在城市建成区,特别是4大水库周边开发强度高,人为活动密集,都急切需要加大执法力度,加强巡查、稽查频次,及时发现、处置污染隐患和污染事故。但目前仅在深圳水库设立了有35个编制的东深水源保护办公室,专责深圳水库流域环境执法工作,其他30个已划定为水源保护区的水库均无专职环境执法人员。
4 对策与建议
深圳市一直重视饮用水源保护,各有关部门围绕饮用水源保护加强协作,做了不少工作:在全国较早制定了饮用水源保护条例,较早地开展了饮用水源保护功能区划,在全国首次开展基本生态控制线划分时将饮用水源保护一级区全部予以纳入;在4大水库流域建设污水截排工程,对入库支流开展综合整治,建设分散污水处理设施;开展饮用水源一级保护区征地、围网隔离和水源涵养林建设等,有效地缓解了饮用水源水质污染。但是,由于土地资源短缺,城市建设开发强度大,水源保护与经济发展的矛盾比较尖锐。结合深圳市饮用水源保护的现状及存在的问题,借鉴国内外饮用水源保护的先进经验和做法,本文提出以下解决对策和措施。
4.1取缔工业污染源
建议各辖区政府于2009年底前取缔或关闭饮用水源保护区内工业污染源。
4.2实施封闭管理
2009年底前完成深圳、西丽、铁岗、石岩等主要水库一级水源保护区的征地和青苗补偿工作,完成15座主要水库一级水源保护区隔离围网工程,减少人为活动和种养给水库带来的污染,建议有关部门开展生态补偿机制研究。丹平快速通车后对沙湾路实施限行和部分路段封闭措施。
4.3完善基础设施
加快入库支流整治步伐,确保受污染的入库支流修复率100%。加快石岩水库环库截污工程、铁岗水库九围河截污工程、赤坳水库金龟水截污工程和西丽水库流域大勘、麻勘和百芒3个旧村污水截排工程实施进度,健全水库污染防御体系,减少水库雨季混流污水和面源污染负荷。
4.4加强涵养林建设
加快推进深圳、西丽、铁岗、石岩等主要水库的退果还林,减少农药、化肥带来的面源污染。启动西丽等4座水库前置库生态修复工程建设,加快推进全市主要水库涵养林建设,完善入库河口的湿地生态功能,提高库滨岸的自净能力。
4.5强化水源区监管
严格水源保护执法,建立工商、水务、国土、城管、公安、环保等部门联合执法机制,开展大规模的水源保护专项行动;明晰水务、环保部门饮用水源保护职能;加强水源保护执法力量,成立西部水源保护办公室,负责西丽、铁岗、石岩、公明等西部主要饮用水源水质的管理,同时拓展深圳市东深水源保护办公室的职责,除负责深圳水库外,兼管中部和东部水库水源保护工作;建立水源地水质自动监测系统。
参考文献:
[1] 深圳市统计局.深圳市统计月报[R].2008,12.
[2] 深圳市环境科学研究院.深圳市饮用水水源地环境保护规划2006~20
20[R],2006.
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[4] 陈汉辉, 罗炳卢. 深圳水库水源地水质安全的探讨[A]. 第十届中国科协年会论文集(二)[C],2008.
[5] 深圳市水务规划设计院.深圳市水资源综合规划[R].2006.
[6] 深圳市环保局.广东省深圳市环境质量报告书(2001)[R].2002.
[7] 深圳市环保局.广东省深圳市环境质量报告书(2003)[R].2004.
[8] 深圳市环保局.广东省深圳市环境质量报告书(2008)[R].2009.
[9] 韩梅,郑炳辉,李子成,等.主要城市饮用水水源地水质状况评价与对策建议[J].环境科学研究,2000,13(5):31-34.
关键词:水源地保护;保护区;水质;污染
中图分类号:S959文献标识码: A 文章编号:
1 前言
水是生命之源,一切生命活动离不开水,一切因水而兴、因水而美。水是基础性的自然资源和战略性的经济资源,保护水资源,特别是保护好饮用水资源,就是保护人类的生存与发展。近年来各地由于水源受到污染而引起的社会问题日愈突出,饮用水源保护已成为关系国计民生的重大问题。
2永庄水库基本概况
海口市永庄水库位于海榆中线4公里处,秀英区海秀镇永庄村南部500米处,于1957年2月兴建,1959年建成运行,2010年进行除险加固,是一宗以灌溉、供水、防洪为主的中型水库。永庄水库所属水系为五源河,工程位于五源河中游,水库上游集雨面积为14.58km2,坝址以上河流长度为11.91km,河床比降为0.0061。该水库总库容为1015万m3,坝长612m,坝项高程45.2m,最大坝高14m。设计洪水标准为100年一遇,相应库容957.35万m3,正常蓄水位42.89m,相应库容789.6万m3。2008年,经海口市水利工程管理体制改革,永庄水库管理所定性为海口市水务局下属的事业管理单位,级别为科级,经济性质为财政差额拔款,单位定编10人。
3永庄水库管理所单位职能
3.1城市防洪功能。保护五源河下游6个村庄的3万多人口、耕地4500多亩、海渝西线公路及五源河下游正在规划开发的旅游用地与基础设施。
3.2水资源保护。2008年,根据海南省人民政府关于海口市永庄水库饮用水水源保护区的批复(琼府函[2008]34号),永庄水库被定为城市饮用水源之一,已划定为水资源保护区。水源保护区共划分为一级保护区和二级保护区。其范围是:一级保护区陆域范围为北起永庄水库大坝及永庄水厂,南到永庄水库大水体和小水体交汇处,东西两侧分别为大水体水域边际(正常水位线以上)向周边延伸200米的陆域;二级保护区陆域范围北起货运大道,南至狮子岭,东临海榆中线,西至海秀头造村以西。
3.3灌溉农田。灌溉周边地区6个村庄的4500亩田地。
3.4城市饮用水源。主要承担海榆中线以西地区的供水任务,日供水可达10万吨。
饮用水源保护工作存在的问题
4.1随着城市化进程的加速发展,水库周边的农田多数也更改了用地性质和农作物改造,种水稻的更是绝少,永庄水库周边农业灌溉用水已渐少。水库的职能重心已转向城市供水,对此水源水质的保证即为管理所的重中之重,水库大部分的水源来自松涛水库补水,松涛水库水经165公里的渠道到达永庄水库,渠道为明渠,沿途污染涉及四个市县,水利管养人员不能时时监管到位,渠道内常有附近村民丢弃的生活垃圾和死生畜等,给水源造成极大的污染。
4.2永庄水库西面有一高尔夫球场,面积约200亩,为保持草坡青绿,球场会定时使用农药喷洒。水库南面是狮子岭“飞地”工业园。目前虽然水质经检测,未超标,但一些有可能造成水源污染的工厂在水库周边,其影响随时即在。永庄水库在该区域是地势较低的地方,是汇集雨水的有利条件,但同时也是各种污水的最终聚集地。
4.3永庄水库管理所是市水务局下属单位,其基本职能围绕灌溉、供水、防洪、水源地保护为主的水利管理单位,没有执法职能,在水源保护日常巡查过程中,一些违法违章建筑,或严禁排污等行为,只能劝阻,影响力微弱,需去文至市水政监察支队和环保局,要求联合执法,其过程总是耗费大量的时间和精力。
5永庄水库水源地保护工作所采取的措施
5.1明确各级保护区地理界线在水源地一级保护区、二级保护区和准保护区设置界碑和永久性警示标牌,在保护区内主要交通道路,水库周围道路、村庄设置永久性警示标牌。
5.22011年4月,经市水务局和环保局联合整治污染源,一是清理拆除一级保护区内影响水质违章建筑物、关闭排污口、搬迁规模化养殖场,禁止在一级保护区内新建、扩建与供水设施和保护水源无关的建设项目;二是禁止在一级保护区内从事网箱围网养殖、放养畜禽、旅游、餐饮、垂钓、排放污水和倾倒、堆放、填埋生活垃圾、工业废渣及其它废物等可能污染水源的活动;三是改造、关闭或者迁出水源地保护区内排污企业,禁止新建、扩建能对水源产生污染的建设项目。
5.3永庄水库管理所作为专门管理机构负责水源地保护日常工作,加强管理人员力量,建立健全水源地保护巡查制度,增设水质检测仪器及设备,定期对水源水质进行检测化验。
5.4加强水源地保护宣传一是充分利用广播电视、警示牌、横幅、宣传栏、传单、宣传车等有效载体,大力开展水源地保护进农村、进社区、进学校、进企业等宣传活动,营造水源地保护良好氛围;二是利用媒体曝光依法查处破坏水源地行为,规范水源地保护行为。
6 水源保护工作所取得的实效
6.1队伍建立
海口市永庄水库管理所是我市水利管养单位,自2008年机构改革完成后,其人员稳定,工作职能明确,单位建立了一支水源地保护巡查队伍,轮班对水库周边保护区内污染源进行巡查,建立档案管理制度。
6.2制定管理办法
2011年5月,永庄水库管理所结合实际情况制定了《海口市永庄水库水源地保护管理制度》,该管理办法为水源地保护工作提供了有章可徇的依据。使永庄饮用水水源地保护和管理工作走上科学化、规范化、制度化的轨道。
6.3水质监测制度
永庄水库建立饮用水水量保证、水质安全监测报告制度和安全应急机制,与国家城市供水水质监测网深圳站签订水质监测协议,每年两次对永庄水库水质进行检测。永庄水厂也加强饮用水水量保证、水质安全监测,建立水量保证、水质安全预警机制,制定永庄饮用水安全保障应急预案,严格防范因饮用水水源枯竭和水质污染等突发事件带来的社会问题。落实责任追究制度,对于因监管不力、工作疏忽造成严重后果的单位和个人严肃处理,依法追究责任。
7 建议