城市飲用水供應(yīng)面臨的挑戰(zhàn)及建議

Challenges and Suggestions for Urban Drinking Water Supply

GUO Jiandong， DAI Jinfeng （China Everbright Water （Zibo） Co.，Ltd.， Zibo 255000， China）

Abstract： This paper introduces the significance of ensuring the safety ofurban drinking water supply，analyzes the challenges faced byurban drinking water supply，and puts forward targeted suggestions，aiming to explore the feasible path to realizethe coordinated development of drinking water supply security and ecological protection， and provide theoretical reference for the sustainable management of urban drinking water resources.

Keywords： city; drinking water; water source pollution

城市飲用水供應(yīng)是保障居民健康與社會穩(wěn)定的基礎(chǔ)性公共服務(wù)。近年來，隨著工業(yè)擴張、人口集聚及氣候變化，傳統(tǒng)供水模式面臨多重環(huán)保壓力。如何在滿足用水需求的同時實現(xiàn)生態(tài)保護目標(biāo)，成為城市治理的核心議題。本文旨在系統(tǒng)梳理當(dāng)前城市飲用水供應(yīng)面臨的挑戰(zhàn)，并提出相應(yīng)的建議。

1保障城市飲用水供應(yīng)安全的意義

城市飲用水供應(yīng)安全意義重大，與居民生活、城市發(fā)展緊密相連。受污染的城市飲用水可能攜帶各類細(xì)菌、真菌、病毒以及有害物質(zhì)。人們長期飲用會在人體內(nèi)不斷累積，逐漸侵蝕神經(jīng)系統(tǒng)、消化系統(tǒng)等，進而引發(fā)一系列難以治愈的疾病。因此，城市飲用水供應(yīng)安全是居民正常生活與身體健康的基本保障[1]。

在城市經(jīng)濟穩(wěn)定發(fā)展方面，城市飲用水供應(yīng)安全意義重大。以食品加工行業(yè)為例，一旦水源受到污染，生產(chǎn)出的食品質(zhì)量將難以保證。這不僅會導(dǎo)致大量產(chǎn)品報廢，造成直接的經(jīng)濟損失，企業(yè)還可能因食品安全問題面臨巨額罰款、聲譽受損，甚至倒閉。

從社會和諧穩(wěn)定角度而言，城市飲用水供應(yīng)安全是社會和諧的重要基石。當(dāng)城市飲用水供應(yīng)出現(xiàn)問題時，極易引發(fā)社會恐慌情緒。安全穩(wěn)定的城市飲用水供應(yīng)能夠讓人們安心，進而維護社會秩序的正常運轉(zhuǎn)，為城市的平穩(wěn)發(fā)展?fàn)I造良好的社會環(huán)境。

2城市飲用水供應(yīng)面臨的挑戰(zhàn)

2.1水源污染現(xiàn)象嚴(yán)重

城市飲用水水源正遭受多源污染的復(fù)合侵蝕，其污染形態(tài)的多樣性與擴散路徑的復(fù)雜性對水質(zhì)安全形成了系統(tǒng)性威脅。工業(yè)生產(chǎn)的無序擴張導(dǎo)致大量未達標(biāo)廢水通過暗管滲漏或地表徑流侵人水體，汞、鎘等重金屬離子與多環(huán)芳烴類化合物在水體中形成穩(wěn)定的復(fù)合污染物，其毒性效應(yīng)隨食物鏈逐級放大，最終通過城市飲用水?dāng)z入威脅人體健康。此外，農(nóng)業(yè)面源污染因其隱蔽性，對城市飲用水水源供應(yīng)有著不可忽視的影響。在降水沖刷作用下，過量施用的化肥和農(nóng)藥持續(xù)向水源地遷移。氮磷元素的富集，不僅會誘發(fā)藻類異常增殖，致使水體溶解氧急劇下降，還會促使致癌性亞硝酸鹽的生成，進而極大地增加了傳統(tǒng)水處理工藝的凈化難度。一旦城市飲用水水源地被污染且無法經(jīng)水處理工藝有效凈化，那么進入城市供水管網(wǎng)的飲用水就難以達到安全飲用標(biāo)準(zhǔn)，從而直接影響到食用水源的正常供應(yīng)，威脅城市居民用水安全[2]。與此同時，生活污水管網(wǎng)覆蓋率不足的城郊區(qū)域，病原微生物與抗生素耐藥基因隨未經(jīng)處理的污水直排進入水體，形成難以監(jiān)測的生物污染風(fēng)險。更嚴(yán)峻的是，污染物的跨介質(zhì)遷移特性使得地表水與地下水污染相互滲透，部分區(qū)域淺層地下水已檢測出揮發(fā)性有機物與微塑料顆粒。這些現(xiàn)象使城市飲用水水源保護面臨種種困境。

2.2水資源短缺

氣候變化導(dǎo)致的降水模式異化使得傳統(tǒng)水源地蓄水量波動加劇，干旱年份河流斷流、水庫見底的現(xiàn)象頻發(fā)，迫使城市過度依賴地下水開采。然而，長期超采引發(fā)的地下水位下降不僅加劇地面沉降風(fēng)險，還導(dǎo)致含水層疏干區(qū)污染物濃度升高，進而形成“越采越污”的惡性循環(huán)[3]。而這一惡性循環(huán)使得可利用的清潔地下水資源愈發(fā)稀缺，進一步加劇了水資源短缺困境。在快速城市化進程中，人口集聚與產(chǎn)業(yè)擴張帶來的用水需求激增，使得人均水資源占有量遠(yuǎn)低于國際警戒線，部分城市甚至出現(xiàn)“水荒”預(yù)警。人口密集區(qū)與產(chǎn)業(yè)集聚帶用水強度遠(yuǎn)超區(qū)域水環(huán)境承載力，生活、生產(chǎn)用水?dāng)D占生態(tài)需水閾值，致使河道生態(tài)基流持續(xù)萎縮，水體自凈功能喪失，引發(fā)水質(zhì)型缺水，壓縮了可用水資源總量[4]。除此之外，水資源短缺與污染問題會形成耦合效應(yīng)，低流量狀態(tài)下污染物的濃度稀釋能力下降，旱季水源地水質(zhì)惡化現(xiàn)象尤為突出，直接威脅城市飲用水供水系統(tǒng)的穩(wěn)定性。這使得原本就短缺的水資源因水質(zhì)惡化而無法正常使用，可利用水資源減少，進一步加劇了水資源短缺問題。

2.3 老舊供水設(shè)施存在隱患

城市飲用水供水基礎(chǔ)設(shè)施老化滯后正嚴(yán)重影響著飲用水安全。城市飲用水供應(yīng)體系面臨多重安全隱患，具體表現(xiàn)為以下4個方面。 ① 輸配水系統(tǒng)因材質(zhì)老化引發(fā)水質(zhì)污染風(fēng)險，主干管網(wǎng)金屬管材腐蝕產(chǎn)生復(fù)合污染物，管壁沉積物形成生物膜并滋生致病微生物，同時重金屬離子析出現(xiàn)象直接影響城市飲用水安全。 ② 二次供水設(shè)施存在缺陷，儲水裝置設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)滯后與運維監(jiān)管缺失導(dǎo)致微生物滋生，藻類增殖與病原體交叉污染威脅城市飲用水安全。③ 地下輸水管網(wǎng)滲漏會引發(fā)交叉污染風(fēng)險，管體破損會導(dǎo)致清水外泄與污水倒灌形成雙向滲流通道，間歇性惡化了供水系統(tǒng)中的水質(zhì)安全。 ④ 高危管材持續(xù)服役，未定期淘汰老舊管網(wǎng)會釋放石棉纖維及堿性化合物，進而加劇城市居民飲用水健康威脅[5]。

3解決城市飲用水供應(yīng)面臨挑戰(zhàn)的建議

3.1科學(xué)劃定水源保護區(qū)，加強城市水源地保護

水源地作為飲用水安全的“第一道防線”，其生態(tài)完整性與抗干擾能力直接決定水質(zhì)基礎(chǔ)。科學(xué)劃定水源保護區(qū)不僅是應(yīng)對污染擴散的必然要求，還是維系水源系統(tǒng)自凈功能的關(guān)鍵路徑。 ① 依據(jù)水文循環(huán)規(guī)律與污染遷移特征，構(gòu)建梯度化分區(qū)管理體系。核心保護區(qū)應(yīng)嚴(yán)格禁止任何開發(fā)活動，通過物理隔離與生態(tài)修復(fù)手段恢復(fù)原生植被覆蓋，強化水土保持能力；緩沖區(qū)需嚴(yán)格管控農(nóng)業(yè)與工業(yè)用地強度，實施基于生態(tài)攔截溝渠與有機種植的農(nóng)業(yè)面源污染治理體系，削減氮磷等進入城市飲用水供應(yīng)系統(tǒng)[]。 ② 整合衛(wèi)星遙感與地面監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)，建立水源地環(huán)境風(fēng)險動態(tài)評估系統(tǒng)，對污染物濃度、水文地質(zhì)變化進行實時追蹤，確保異常波動及時預(yù)警。此外，針對跨界水源地，需打破行政邊界的割裂效應(yīng)，建立跨區(qū)域生態(tài)補償機制，通過財政轉(zhuǎn)移支付與碳匯交易平衡上下游利益，激發(fā)全域協(xié)同保護動力[]。 ③ 強化水源地生物多樣性保護，引入濕地凈化、生態(tài)浮島等自然修復(fù)技術(shù)，構(gòu)建“植物-微生物-水體”協(xié)同作用的生物屏障，從根源上增強生態(tài)系統(tǒng)對營養(yǎng)鹽及重金屬的攔截與同化功能，保障城市供水系統(tǒng)原水水質(zhì)的安全性和穩(wěn)定性。

3.2嚴(yán)格控制污染源排放，保障飲用水安全

污染源的有效管控是阻斷有害物質(zhì)進入水循環(huán)系統(tǒng)的核心環(huán)節(jié)，其關(guān)鍵在于構(gòu)建覆蓋“產(chǎn)生-遷移-入河”全過程的防控鏈條。 ① 工業(yè)污染治理需實施分類精準(zhǔn)施策。對化工、電鍍等高危行業(yè)，強制推行閉路循環(huán)水系統(tǒng)與零排放技術(shù)，采用電化學(xué)氧化、高級催化還原等工藝深度處理難降解有機物；對食品加工等輕污染行業(yè)，則需完善預(yù)處理設(shè)施并強化在線監(jiān)測，降低飲用水源地污染物濃度，減輕水廠活性炭吸附與高級氧化工藝負(fù)荷，保障出水水質(zhì)符合生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)。 ② 農(nóng)業(yè)面源污染控制需轉(zhuǎn)向生態(tài)集約模式。推廣緩釋肥與生物農(nóng)藥替代傳統(tǒng)化學(xué)品，依托生態(tài)溝渠與人工濕地構(gòu)建農(nóng)田退水?dāng)r截系統(tǒng)，通過植物吸收與微生物降解雙重作用削減氮磷負(fù)荷。此外，城鄉(xiāng)生活污染治理需補齊基礎(chǔ)設(shè)施短板。在管網(wǎng)未覆蓋區(qū)域布局分散式污水處理站，采用膜生物反應(yīng)器與人工快滲技術(shù)實現(xiàn)污水就地凈化；針對新型污染物，研發(fā)靶向吸附材料與紫外高級氧化工藝，遏制水體富營養(yǎng)化進程，減少藻類代謝產(chǎn)生的嗅味物質(zhì)，避免飲用水異味事件并削減新興污染物在城市供水管網(wǎng)中的蓄積風(fēng)險[8]。 ③ 建立污染源“黑名單”制度與生態(tài)損害賠償機制，通過信用懲戒與經(jīng)濟重罰形成剛性約束，倒逼供水企業(yè)履行飲用水質(zhì)保障與應(yīng)急處理等職責(zé)。

3.3優(yōu)化水資源調(diào)配方案，緩解水資源短缺問題

① 跨流域調(diào)水工程應(yīng)兼顧生態(tài)承載力與調(diào)水效益。通過數(shù)值模擬優(yōu)化輸水線路設(shè)計，優(yōu)先選擇對原流域水文擾動小、輸水損耗低的方案；在受水區(qū)配套建設(shè)地下水庫與調(diào)蓄池，增強水資源調(diào)峰能力。② 非常規(guī)水源開發(fā)需突破技術(shù)經(jīng)濟瓶頸。推動海水淡化向低能耗膜分離與正向滲透技術(shù)迭代，利用余熱回收與可再生能源耦合降低運營成本；推廣建筑雨水收集系統(tǒng)與透水路面設(shè)計，通過沉淀過濾與消毒工藝將雨水轉(zhuǎn)化為可回用的“第二水源”。此外，農(nóng)業(yè)與工業(yè)節(jié)水改造需深化結(jié)構(gòu)性變革。農(nóng)業(yè)灌溉領(lǐng)域推廣智能滴灌與水肥一體化技術(shù)，依據(jù)土壤情與作物需水規(guī)律精準(zhǔn)調(diào)控用水量，以遏制水源地超采引發(fā)的含水層疏干問題，保障城市飲用水水源的水位穩(wěn)定性與持續(xù)供水能力；工業(yè)領(lǐng)域強制實施水效對標(biāo)管理，推動循環(huán)冷卻水、工藝廢水的高效回用，以降低污染物排放總量，從源頭削減重金屬與難降解有機物對飲用水水源地的滲透風(fēng)險。 ③ 相關(guān)部門需完善市場化水資源配置機制，建立水權(quán)交易平臺與節(jié)水獎勵基金，通過價格信號引導(dǎo)全社會形成集約用水共識。

3.4改造老舊供水設(shè)施，避免飲用水污染

① 管網(wǎng)改造應(yīng)優(yōu)先淘汰易腐蝕的金屬管材，推廣食品級聚乙烯管與不銹鋼復(fù)合管，采用內(nèi)襯修復(fù)技術(shù)對老舊管道進行非開挖更新，消除重金屬析出與生物膜附著風(fēng)險，降低輸水過程的化學(xué)污染與生物污染風(fēng)險，避免城市飲用水中毒事件和安全風(fēng)險的發(fā)生[]。 ② 二次供水系統(tǒng)需實施全過程封閉化管理。在高層建筑水箱中加裝紫外線消毒模塊與水質(zhì)傳感器，實時監(jiān)測余氯、濁度等關(guān)鍵指標(biāo)；對泵房實施恒壓變頻改造，避免因壓力波動導(dǎo)致的管網(wǎng)滲漏污染。此外，利用聲波探漏儀與智能算法精準(zhǔn)定位管道破損點，結(jié)合無人機巡檢與GIS系統(tǒng)繪制管網(wǎng)健康圖譜，對供水系統(tǒng)隱患進行早發(fā)現(xiàn)、早修復(fù)，降低外部污染物侵入風(fēng)險，確保飲用水的全流程水質(zhì)穩(wěn)定性，提升居民飲用水安全水平。 ③ 相關(guān)部門需建立設(shè)施更新長效投入機制，通過發(fā)行綠色債券拓寬融資渠道，確保改造工程與城市更新同步推進，形成水質(zhì)安全保障的閉環(huán)體系。

4結(jié)語

綜上所述，城市飲用水供應(yīng)面臨水源污染嚴(yán)重、水資源短缺以及老舊供水設(shè)施存在環(huán)境隱患等諸多挑戰(zhàn)。通過科學(xué)劃定水源保護區(qū)、嚴(yán)格控制污染源排放、優(yōu)化水資源調(diào)配方案以及改造老舊供水設(shè)施等一系列措施，有望解決當(dāng)前困境，實現(xiàn)飲用水供應(yīng)安全與生態(tài)保護的協(xié)同發(fā)展，為城市水資源可持續(xù)管理提供有力支撐，切實保障居民用水安全與社會穩(wěn)定。

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