河流型飲用水水源地保護(hù)區(qū)劃分研究

蘆美翯

(沈陽(yáng)建筑大學(xué) 市政與環(huán)境工程學(xué)院， 遼寧 沈陽(yáng) 110168)

努力提高飲用水水源地環(huán)境安全保障水平，是確保飲用水水源地水質(zhì)得到保持和改善，滿足人民群眾對(duì)飲用水的要求的重要措施。筆者通過地下水劃分并集地表水劃分結(jié)果的方式，采用類比經(jīng)驗(yàn)法，對(duì)綏中縣某水源地進(jìn)行保護(hù)區(qū)劃分，以便更有效地保護(hù)飲用水水源，保證當(dāng)?shù)仫嬘盟踩徒?jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展。

1 區(qū)域自然概況

綏中縣位于遼寧省，有“關(guān)外第一縣”之稱，是連接關(guān)外的遼西走廊咽喉要地。東隔六股河與興城市為鄰，南鄰渤海遼東灣，西與河北省泰皇島市山海關(guān)接壤，北靠建昌縣。綏中縣某水源位于綏中縣城北側(cè)，緊鄰縣城建成區(qū)。

2 水源地水質(zhì)概況

目標(biāo)水源地位于王寶河、六股河交匯處。六股河、王寶河水質(zhì)較好，其含水層分布穩(wěn)定，地下水埋藏深度為 1.5～4.0 m。水源地供水面積為 12 km2，供水人口為12萬人?，F(xiàn)有6眼水源井，該水源為二級(jí)供水，即由一級(jí)泵站將原水提到清水池，原水在清水池經(jīng)二氧化氯消毒處理后由二泵站供水機(jī)泵送至輸配水管道，縣城內(nèi)給水管網(wǎng)采用環(huán)狀與枝狀相結(jié)合的布置方式。為研究流域水環(huán)境質(zhì)量情況，對(duì)六股河、王寶河水質(zhì)進(jìn)行斷面監(jiān)測(cè)。

根據(jù) 2016—2019年六股河水質(zhì)數(shù)據(jù)，除了2018年6月的化學(xué)需氧量、2019年9月的化學(xué)需氧量及高錳酸鹽指數(shù)為Ⅲ類水外，其余月份各指標(biāo)均為地表水Ⅱ類[1]。六股河斷面2016—2019年的化學(xué)需氧量、高錳酸鹽指數(shù)、總磷變化情況分別如圖1至圖3所示。

圖1 六股河斷面化學(xué)需氧量的變化Fig.1 Change of chemical oxygen demand in Liuguhe River section

圖2 六股河斷面高錳酸鹽的變化Fig.2 Change of permanganate in Liuguhe River section

圖3 六股河斷面總磷的變化Fig.3 Change of total phosphorus in Liuguhe River section

王寶河斷面水質(zhì)總體良好，除了2018年7月和10月以及2019年1月、4月、7月和10月總氮為Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn)外，其余月份各指標(biāo)均為地表水Ⅱ類。王寶河斷面2016—2019年的總氮、高錳酸鹽指數(shù)、總磷變化情況分別如圖4至圖6所示。

圖4 王寶河斷面總氮的變化Fig.4 Change of total nitrogen in Wangbaohe River section

圖5 王寶河斷面總磷的變化Fig.5 Change of total phosphorus in Wangbaohe River section

圖6 王寶河斷面高錳酸鹽的變化Fig.6 Change of permanganate in Wangbaohe River section

3 污染源情況調(diào)查與風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估

對(duì)水源地上游進(jìn)行污染源調(diào)查，調(diào)查范圍為六股河流域、王寶河流域，面積共約200 km2。通過對(duì)點(diǎn)源情況、非點(diǎn)源情況以及流動(dòng)源情況的分析進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。

3.1 點(diǎn)源情況

水源上游共有企業(yè)93家，企業(yè)類型主要有水泥制品類、包裝制品、食品、機(jī)械加工企業(yè)，石材廠及生活服務(wù)類污染源，對(duì)水源地水質(zhì)污染較小。

對(duì)于畜禽養(yǎng)殖類污染源調(diào)查，經(jīng)估算[2]，畜禽養(yǎng)殖業(yè)COD年排放量為1 929 t，總磷年排放量為31 t，總氮年排放量為127 t。

3.2 非點(diǎn)源情況

綏中縣自來水公司水源周邊土地利用類型以耕地為主。水源地耕種農(nóng)業(yè)種植作物主要為玉米、水稻等，種植面積約1 400 ha。經(jīng)查詢，該地區(qū)總氮流失系數(shù)為0.315 t/ha，總磷流失系數(shù)為0.075 t/ha。經(jīng)估算種植業(yè)總氮流失量約為431 t，總磷流失量約為100 t。

3.3 流動(dòng)源情況

水源地附近有京沈高速和京哈鐵路跨越六股河。

依據(jù)《集中式飲用水水源環(huán)境保護(hù)指南(試行)》[3]，對(duì)飲用水水源地而言，潛在風(fēng)險(xiǎn)源主要有 3 類，包括固定源、流動(dòng)源和非點(diǎn)源，見表1。

表1 潛在風(fēng)險(xiǎn)分類Tab.1 Classification of potential risks

因此，水源地風(fēng)險(xiǎn)源主要為流動(dòng)風(fēng)險(xiǎn)源京沈高速和京沈鐵路線。

4 保護(hù)區(qū)劃分

保護(hù)區(qū)劃分的方法主要有數(shù)值模型法、應(yīng)急響應(yīng)面法、類比經(jīng)驗(yàn)法等[4-7]。除依據(jù)《飲用水水源保護(hù)區(qū)劃分技術(shù)規(guī)范》(HJ 338—2018)[8]中對(duì)飲用水保護(hù)區(qū)劃分的技術(shù)要求外，本研究還結(jié)合當(dāng)?shù)氐牡乩砦恢谩⑺臍庀?、地質(zhì)構(gòu)造、水動(dòng)力學(xué)特征、水污染類型及其特征等因素，對(duì)綏中縣某水源地保護(hù)區(qū)進(jìn)行劃分[9-12]。經(jīng)調(diào)研，水源地現(xiàn)狀水質(zhì)達(dá)標(biāo)，主要污染類型以生活面源為主；水源地上游無重大風(fēng)險(xiǎn)源。因此，筆者通過地下水劃分并集地表水劃分結(jié)果的方式，采用類比經(jīng)驗(yàn)法，劃分出了一級(jí)保護(hù)區(qū)、二級(jí)保護(hù)區(qū)及準(zhǔn)保護(hù)區(qū)，見表2。

表2 保護(hù)區(qū)具體劃分Tab.2 Specific division of protected areas

5 保護(hù)區(qū)范圍內(nèi)污染情況與防治措施

一級(jí)保護(hù)區(qū)范圍內(nèi)主要污染源為農(nóng)業(yè)種植污染，風(fēng)險(xiǎn)源為京哈鐵路線及京沈高速，對(duì)一級(jí)保護(hù)區(qū)的污染防治應(yīng)以預(yù)防為主。一是對(duì)一級(jí)保護(hù)區(qū)實(shí)施物理隔離或生態(tài)隔離，按要求設(shè)置交通警示牌、宣傳牌、界碑等。二是與鐵路、高速管理部門溝通，京哈鐵路線及京沈高速建設(shè)防撞護(hù)欄及事故污水收集系統(tǒng)。三是對(duì)一級(jí)保護(hù)區(qū)內(nèi)耕地加強(qiáng)管理，禁止使用農(nóng)藥、化肥，推進(jìn)土地流轉(zhuǎn)、逐步退耕。四是全部水源井設(shè)置緊急關(guān)閉閥門，在發(fā)生突發(fā)環(huán)境事件后，密切關(guān)注其對(duì)水源井的影響，必要時(shí)采取措施緊急關(guān)閉水源井。

二級(jí)保護(hù)區(qū)范圍內(nèi)主要污染源為農(nóng)業(yè)種植污染、分散養(yǎng)殖污染，風(fēng)險(xiǎn)源主要為附近道路交通風(fēng)險(xiǎn)，對(duì)二級(jí)級(jí)保護(hù)區(qū)采取防與治結(jié)合。一是加強(qiáng)交通風(fēng)險(xiǎn)防控，盡快制定危險(xiǎn)化學(xué)品運(yùn)輸管理辦法，對(duì)重點(diǎn)路段建設(shè)收集渠、事故池、防撞欄、視頻監(jiān)控等應(yīng)急防護(hù)設(shè)施。二是加強(qiáng)對(duì)二級(jí)保護(hù)區(qū)內(nèi)工業(yè)企業(yè)整治，對(duì)排放污染物、影響水源安全的工業(yè)企業(yè)進(jìn)行關(guān)停。三是加強(qiáng)分散養(yǎng)殖污染治理，對(duì)現(xiàn)有3家養(yǎng)殖戶加強(qiáng)管理，糞污全部資源化利用。四是加強(qiáng)農(nóng)業(yè)面源污染防治，控制農(nóng)藥、化肥使用，避免對(duì)水源造成污染。

準(zhǔn)保護(hù)區(qū)范圍內(nèi)主要污染源為農(nóng)業(yè)種植污染、畜禽養(yǎng)殖污染、居民生活污染，準(zhǔn)保護(hù)區(qū)內(nèi)重點(diǎn)進(jìn)行污染治理，削減污染物排放總量。一是加強(qiáng)對(duì)規(guī)?；B(yǎng)殖管理，全面排查規(guī)模化養(yǎng)殖場(chǎng)污染治理設(shè)施建設(shè)和運(yùn)行情況，切實(shí)保障糞污得到有效治理或資源化利用。二是開展農(nóng)村環(huán)境治理，全面推進(jìn)農(nóng)村生活垃圾收集與處置，因地制宜推進(jìn)農(nóng)村污水治理，率先開展鎮(zhèn)頭村、沿河村農(nóng)村生活污水治理與管控。三是加大推進(jìn)測(cè)土施肥，減少化肥使用量。此外，加快推進(jìn)凈水廠改造與建設(shè)。水源井屬于傍河井，水廠由一級(jí)泵站將原水提到清水池，原水在清水池經(jīng)二氧化氯消毒處理后由二級(jí)泵站供水機(jī)泵送至輸配水管道，水廠抗風(fēng)險(xiǎn)能力薄弱，綏中縣應(yīng)對(duì)水質(zhì)給予高度重視，加快推進(jìn)凈水廠改造與建設(shè)。

6 結(jié)論與展望

① 通過對(duì)區(qū)域自然概況、水源地水質(zhì)概況、污染源情況進(jìn)行分析，利用類比經(jīng)驗(yàn)法對(duì)綏中縣某飲用水水源地保護(hù)區(qū)進(jìn)行劃分，一級(jí)保護(hù)區(qū)總面積為1.47 km2，二級(jí)保護(hù)區(qū)總面積為9.94 km2，準(zhǔn)保護(hù)區(qū)總面積為20.86 km2。根據(jù)實(shí)際情況，對(duì)三類保護(hù)區(qū)內(nèi)出現(xiàn)的污染源、風(fēng)險(xiǎn)源提出了有效合理的污染防治措施。

② 飲用水水源地保護(hù)是一項(xiàng)復(fù)雜而全面的保護(hù)工作，需要因地制宜結(jié)合流域?qū)嶋H情況詳細(xì)分析和采用措施。為防治飲用水水源地污染，切實(shí)保障群眾飲水安全，必須盡快實(shí)施水源地環(huán)境保護(hù)方案，從保護(hù)區(qū)建設(shè)、整治、監(jiān)控預(yù)警、風(fēng)險(xiǎn)防控、應(yīng)急能力、管理規(guī)范、宣傳教育等多方面開展工作，確保水源地的穩(wěn)定和安全運(yùn)行。