哈爾濱市地下飲用水水源的水質及保護對策

戚秀云

（哈爾濱市環(huán)境保護科學研究院，哈爾濱 150076）

1 哈爾濱市地下水飲用水水源地基本情況

1.1 水源地基本狀況

依據(jù)2016年監(jiān)測數(shù)據(jù)，2017年哈爾濱市的有關單位完成了全市11個水源地的水質評估工作。11個水源地中包含2個湖庫型水源、1個河流水型水源、8個地下水型水源。其中：3個地表水水源均符合標準，8個地下水型水源均未達到標準。未達到標準水源地分別為巴彥縣水源地、雙城區(qū)水源地、依蘭縣水源地、木蘭縣水源地、通河縣水源地、方正縣水源地、尚志東水源地和尚志北水源地，服務人口合計73.9萬人。

1.2 水源地水質不達標狀況

2016年哈爾濱市8個不達標水源主要超標因子為鐵、錳、氨氮、高錳酸鹽指數(shù)及總大腸菌群。基本狀況見表1。

表1 哈爾濱市未達標地下水水源地基本狀況表

2 哈爾濱市地下水水源現(xiàn)狀評價

2.1 評價標準

根據(jù)哈爾濱市的各區(qū)、縣（市）地下水水質狀況和使用功能，地下水評價執(zhí)行《地下水質量標準》（GB/T 14848—93）Ⅲ類標準，Ⅲ類以人體健康基準值為依據(jù)。

2.2 監(jiān)測項目及分析方法

水質監(jiān)測項目共有39項，分別為：色度、嗅和味、渾濁度、pH、肉眼可見物、總硬度、溶解性總固體、硫酸鹽、氯化物、鐵、錳、銅、鋅、鉛、鎘、揮發(fā)性酚類、陰離子表面活性劑、高錳酸鹽指數(shù)、硝酸鹽、亞硝酸鹽、氨氮、氟化物、砷、氰化物、硒、汞、六價鉻、總大腸菌群、細菌總數(shù)、碘化物、鎳、滴滴涕及六六六等。

采樣和分析方法按照《地下水環(huán)境監(jiān)測技術規(guī)范》（HJ/T 64—2004）和《生活飲用水標準檢驗方法》（GB 5750—2006）執(zhí)行。

2.3 評價方法

以評價區(qū)域地下水水體監(jiān)測點位的水質單項指標測定值作為水質評價參數(shù)，對照《地下水質量標準》（GB 14848—93）中的Ⅲ類標準，采用標準指數(shù)法進行水質參數(shù)的評價[1]。

對于評價標準為定值的水質因子，其標準指數(shù)計算公式：

式中：

Pi——第i個水質因子的標準指數(shù)，無量綱；

Ci——第i個水質因子的監(jiān)測濃度值，mg/L；

Csi——第i個水質因子的標準濃度值，mg/L。

對于評價標準為區(qū)間值的水質因子（如pH），其標準指數(shù)計算公式：

式中：

PpH——pH的標準指數(shù)，無量綱；

pH——pH監(jiān)測值；

pHsu——標準中pH的上限值；

pHsd——標準中pH的下限值。

標準指數(shù)P＞1時，即表明該水質因子已經超過了規(guī)定的水質標準，且指數(shù)越大，超標越嚴重。

2.4 評價結果

8個未達標地下水源地評價結果見表2。

3 地下水污染成因分析

3.1 地下水污染因子的形成

3.1.1 鐵、錳因子污染的形成

鐵在地球表面分布廣，地殼中的鐵質多半分散在各種晶質巖和沉積巖中，都是難溶性的化合物[2]。鐵和錳同時存在于天然水中，因地區(qū)不同，地下水鐵、錳含量有很大差異。哈爾濱市各區(qū)、縣（市）有較豐富的地下水資源，屬自然地質含鐵、錳較高區(qū)域，不少地下水資源都含有過量的鐵和錳，這主要是由于特定的地質構造所致。

表2 哈爾濱市未達標地下水水源地評價結果表

3.1.2 氨氮、高錳酸鹽指數(shù)因子污染的形成

氨氮是地下水中氮的主要形態(tài)，其來源主要有化學肥料（尿素、復合肥等）、土壤中的有機氮、人類和畜禽糞尿、農村及城市生產、生活排污等。一個地區(qū)地下水的氨氮含量變化往往受多種因素的共同作用。在地下水氨氮污染研究中，自然和人為兩大因素共同決定了地下水氨氮含量的空間分布。

高錳酸鹽指數(shù)代表水樣中可被高錳酸鉀氧化的還原性物質（主要是有機污染物）的總量，其類似于化學需氧量（CODCr），用O2的mg/L數(shù)來表示。高錳酸鹽指數(shù)越高，說明水體受到有機物污染的程度越嚴重。

3.2 地下水污染方式及途徑

3.2.1 地下水污染方式

地下水的污染方式可分為直接污染和間接污染兩種[3]。直接污染的特點是污染物直接進入含水層，污染過程中污染物的性質不變。間接污染的特點是地下水污染并非由于污染物直接進入含水層引起的，而是由于污染物作用于其他物質，使這些物質中的某些成分進入地下水造成的。間接污染的過程復雜，污染原因易被掩蓋，要查清污染來源和途徑較為困難。

3.2.2 地下水污染途徑

地下水的污染途徑大致可歸為四類[4]：1）間歇入滲型。大氣降水或其他灌溉水使污染物隨水通過非飽水帶，周期地滲入含水層，主要是污染潛水。還包括淋濾垃圾堆引起的污染。2）連續(xù)入滲型。污染物隨水不斷滲入含水層，主要也是污染潛水。受污染的地表水體連續(xù)滲漏造成地下水污染。3）越流型。污染物通過越流的方式從已受污染的含水層轉移到未受污染的含水層。污染物是通過整個層間或破損的井管污染潛水和承壓水。地下水開采使已受污染的潛水或承壓水進入未受污染的潛水或承壓水。4）徑流型。污染物通過地下徑流進入含水層，污染潛水或承壓水。污染物通過地下巖溶孔道進入含水層。

3.3 哈爾濱市地下水水源污染成因分析

1）方正縣、通河縣、雙城區(qū)、依蘭縣和木蘭縣均為地下水型水源，而且均為深層承壓水。鐵、錳因子超標問題，主要與該地區(qū)的地質狀況有關，該地區(qū)經哈爾濱市環(huán)境監(jiān)測中心站多年監(jiān)測分析，鐵、錳超標應為天然背景值高所導致，因此該地區(qū)的地下水進行除鐵、錳凈化處理后，方可飲用。方正縣、雙城區(qū)、木蘭縣地下水源氨氮超標主要是水源保護區(qū)周邊農業(yè)面源污染以及生活污水散排長期滲入導致超標。2）巴彥縣水源保護區(qū)內存在生活污水散排情況，長期滲入對地下水構成威脅。3）尚志市兩個水源都屬于傍河井，東水源臨近螞蟻河，北水源臨近亮珠河，水質超標主要原因是受上游來水補給所致。

總之，地下水鐵、錳因子污染主要是自然界固有的，是地質結構所致，人為的污染因素較小。地下水氨氮、高錳酸鹽指數(shù)超標，主要成因有：1）農田導致地下水氨氮污染。氮素是植物必需的生長元素，氮肥是人工化學肥料，當其被施入土壤后，很快溶解在土壤溶液中，主要以氨態(tài)的形式存在，其中部分被作物所吸收，另一部分被土壤吸附，在灌溉條件下，經硝化作用轉變?yōu)橄鯌B(tài)氮，隨下滲水進入含水層，成為地下水氨氮污染的最主要原因。2）生活垃圾及生活污水排放導致地下水氨氮、高錳酸鹽指數(shù)超標。一些縣（市）人口居住較分散，目前尚無符合標準的垃圾堆放場所和專門的垃圾收集、運輸、填埋處理設施，產生的農村生活垃圾往往隨意拋灑和堆放。這些垃圾和地下水沒有直接接觸，主要通過地表水的入滲和地下水的側滲污染地下水源。垃圾淋濾液污染物主要以有機物和三氮為主，垃圾淋濾液氨氮濃度極高，一般在500～2000mg/L之間。垃圾堆場高于地下水水位，因此垃圾淋濾液在運移過程中，通過包氣帶到達地下水，進而污染地下水。3）水源保護區(qū)內居民日常生活所產生的生活污水（主要是居民的排泄物和合成洗滌劑）中的氮、磷及有機質負荷相對較高，這些生活污水的滲入更加劇了地下水氨氮、高錳酸鹽指數(shù)污染程度。

4 哈爾濱市地下飲用水水源保護對策建議

4.1 近期措施

4.1.1 強力推進飲用水水源保護區(qū)規(guī)范化建設

按照黑龍江省政府關于水源保護區(qū)劃分的批復要求，依據(jù)《集中式飲用水水源地規(guī)范化建設環(huán)境保護技術要求》（HJ 773—2015）完成保護區(qū)界標、交通警示牌和宣傳牌等標志設置，完成保護區(qū)隔離防護設施設置，做好做實水源保護最基本的保障工作。

4.1.2 建立完善水源地保護各項規(guī)章制度

1）完善水源水質監(jiān)測制度。按照《全國集中式生活飲用水水源地水質監(jiān)測實施方案》（環(huán)辦函〔2012〕1266號）加強集中式管理飲用水水源地水質常規(guī)監(jiān)測工作，掌握水源水質狀況及變化規(guī)律。2）完善水源保護區(qū)巡查制度。定期開展水源保護區(qū)巡查執(zhí)法，及時發(fā)現(xiàn)和查處水源保護區(qū)內環(huán)境違法行為。3）構建水源保護監(jiān)管體系。建立水源地保護與執(zhí)法監(jiān)督管理機制，強化監(jiān)管能力建設，加大執(zhí)法監(jiān)管力度。建立基層水源地管理機構，可由鄉(xiāng)鎮(zhèn)水務站、農村水管員或聘請?zhí)丶s監(jiān)督員開展監(jiān)督檢查；健全環(huán)境執(zhí)法與監(jiān)督管理體系，依法追究責任。堅決懲處各類違法排污行為，嚴格清理整頓違法排污企業(yè)；建立健全飲用水水源保護區(qū)突發(fā)污染事件預警體系和應急反應體系，建立飲用水源水質信息定期公告制度及飲用水安全保障體系。4）嚴把環(huán)境準入關，強化環(huán)境影響評價制度。納入負面清單中的涉及水源保護區(qū)的項目，一律不予審批。

4.1.3 構建水源地保護管理長效機制

1）規(guī)范對飲用水水源保護區(qū)的環(huán)境管理，構建符合市場經濟規(guī)律的水源保護和污染治理長效機制。針對不同特點的農村，探索適合本地區(qū)水源保護與管理模式；組建農村管水員隊伍，對水源地和清潔小流域進行監(jiān)管與維護，與農民就業(yè)結合起來，解決涉水事務的末端管理缺位問題。2）探索建立生態(tài)環(huán)境補償機制，確定區(qū)域生態(tài)補償?shù)闹黧w、對象、方式及資金來源等。重點解決下游對上游、開發(fā)區(qū)域對保護區(qū)域，受益地區(qū)對受損地區(qū)、受益人群對受損人群以及水源保護區(qū)內外的利益補償問題，對重要水源保護區(qū)域給予財政傾斜。3）實施農村污水、垃圾處理收費制度，推行污水、垃圾處理市場化運營機制；鼓勵社會資本參與污水、垃圾處理等基礎設施的建設和運營；依法、全面、足額征收排污費，運用經濟杠桿促進排污單位治理污染。4）按照城鄉(xiāng)統(tǒng)籌發(fā)展，工業(yè)支持農業(yè)，城市支持農村的要求，加大農村治污力度。以新農村建設為契機，建立農村污水處理設施建設與管護的長效機制，對農村污水處理進行分類指導，對一般農村村落生活污水，建議由政府投資建設，并從排污費、水資源費等中提出一部分資金用于污水處理設施運行維護補助。對于水源地地區(qū)農村生活污水，建議從排污費、水資源費等中提出足額資金用于污水處理設施運行維護，采取專業(yè)化公司運營，鄉(xiāng)鎮(zhèn)水務站與當?shù)丨h(huán)保部門依法進行監(jiān)管。

4.1.4 開展水源保護區(qū)專項整治

全面排查水源保護內各類環(huán)境違法行為，堅決依法取締水源地一級保護區(qū)內的排污口和排污企業(yè)，種植和養(yǎng)殖活動，新建、改建、擴建與供水設施和保護水源無關的建設項目；依法清理取締水源地二級保護區(qū)內的排污口，新建、改建、擴建排放污染物的建設項目；重點從排污口關閉、違章建筑清拆，分散式生活垃圾、污水收集處理、畜禽養(yǎng)殖廢物綜合利用，保護區(qū)劃分批復前已有農田種植數(shù)量及化肥、農藥施用量控制等方面開展水源保護區(qū)專項整治工作，確保整治清理徹底，不留死角。

4.1.5 實施報廢取水井封井回填工作

未采取封井措施的報廢取水井是地下水的安全隱患，一旦污染物通過報廢取水井進入地下，報廢取水井將成為天然的污水收納口。各區(qū)（縣）要高度重視，盡快組織落實報廢取水井封井回填工作，開展全面細致排查，掌握水源地取水井實際使用狀態(tài)，對已報廢的取水井采取永久封井回填措施，切斷污染途徑。

4.2 中遠期措施

4.2.1 深入開展水源水質超標原因調查分析研究工作

近三年，存在水質超標問題的各區(qū)（縣）政府要盡快組織有資質單位，深入細致地開展水質超標原因調查研究工作，開展水源保護區(qū)及補給區(qū)內的污染源調查與污染途徑分析，精準確定污染來源、污染位置、污染途徑，形成地下飲用水水源水質超標原因調查分析報告。

4.2.2 編制水源水質達標綜合整治方案

根據(jù)地下飲用水水源水質超標原因調查分析報告的結論，組織有資質的單位研究制定水源水質達標綜合整治方案，以當?shù)卣拿x印發(fā)方案并組織實施，定期評估方案實施效果，根據(jù)評估結果及時補充調整治理措施，治理無望的，要制定水源更換計劃，暫時無法更換的，要提高飲用水的處理工藝水平，確保飲水的水質全面達標。