哈爾濱市區(qū)縣級集中式飲用水水源地保護(hù)對策研究

蔣本超，王鳳艷，李錦時(shí)，周井泉

(哈爾濱市環(huán)境保護(hù)科學(xué)研究院，哈爾濱 150076)

近年來，我國水生態(tài)環(huán)境惡化問題日益突出，提升飲用水安全保障水平迫在眉睫[1]。為此，國務(wù)院、生態(tài)環(huán)境部相繼出臺(tái)文件[2]，指導(dǎo)地方開展飲用水水源環(huán)境保護(hù)工作，并從中強(qiáng)調(diào)生態(tài)環(huán)境基礎(chǔ)調(diào)查的重要性，對開展集中式飲用水水源環(huán)境保護(hù)狀況調(diào)查等工作提出要求。按照中央及生態(tài)環(huán)境部等上級部門的要求，哈爾濱市每年開展城市集中式飲用水水源環(huán)境狀況調(diào)查與評估工作。

1 哈爾濱市區(qū)縣級集中式飲用水水源地環(huán)境狀況

1.1 基本狀況

根據(jù)最新的評估結(jié)果[3]，參與水源環(huán)境狀況評估的縣級集中式飲用水水源10處，均為在用水源地。按水源類型劃分，賓縣二龍山水庫飲用水水源和延壽縣新城水庫飲用水水源為湖庫型(地表水水源)，其余均為地下水型(地下水水源)。

參評縣級集中式飲用水水源地在各區(qū)、縣的分布。除尚志市有2處水源地外，雙城區(qū)、巴彥縣、賓縣、依蘭縣、延壽縣、木蘭縣、通河縣、方正縣各有1處水源地。

據(jù)統(tǒng)計(jì)[4]，2019年度，10處水源總?cè)∷繛? 562.3萬t，總服務(wù)人口為90.1萬人；水源地的服務(wù)年限最短為7年，最長已達(dá)31年；年實(shí)際取水量在180萬t/年～1 441.58萬t/年。

8處地下水飲用水水源地中，雙城區(qū)雙城鎮(zhèn)飲用水水源地的水源井?dāng)?shù)量最多，地下水水位埋深在7～120 m，埋藏條件分為潛水和承壓水，含水介質(zhì)類型均為孔隙水。

1.2 水源水質(zhì)情況

2019年，全市10個(gè)縣級集中式飲用水水源地達(dá)標(biāo)水量6 678.1萬t，水量達(dá)標(biāo)率為72.9%。地表水水源主要污染項(xiàng)目為生化需氧量、高錳酸鹽指數(shù)、總磷。地下水水源主要污染項(xiàng)目為錳、鐵、氨氮。近5年，縣級集中式飲用水水源地水質(zhì)情況詳見表1。

表1 2015—2019年哈爾濱市縣級集中式飲用水水源地水質(zhì)情況Tab.1 Water quality situation of centralized drinking water sources of county level of Harbin City from 2015 to 2019

2 存在的問題及原因

2.1 存在的問題

根據(jù)縣級集中式飲用水水源地近5年的水質(zhì)情況以及周邊的環(huán)境狀況調(diào)查，共梳理出以下4類問題：

A.水源水質(zhì)不達(dá)標(biāo)?！豆枮I市地級以下城市集中式飲用水水源環(huán)境狀況評估報(bào)告》(2018年度)顯示：2處湖庫型水源中有1處為不達(dá)標(biāo)水源，即延壽縣新城水庫水源地；8處地下水型水源地中有5處水源為不達(dá)標(biāo)水源，分別位于方正縣、通河縣、雙城區(qū)、木蘭縣、巴彥縣。

B.水源地保護(hù)區(qū)周邊存在企業(yè)和道路風(fēng)險(xiǎn)源。延壽縣新城水庫上游支流保護(hù)區(qū)周邊存在企業(yè)污染。5處不達(dá)標(biāo)的地下水型水源地中，方正縣、巴彥縣地下水水源地保護(hù)區(qū)周邊均存在企業(yè)污染和交通穿越，雙城區(qū)地下水源地一級保護(hù)區(qū)內(nèi)存在交通穿越，部分取水井臨街，基本為鄉(xiāng)村道路，人流量、車流量較少。

C.水源地水源井周邊存在農(nóng)田。2處湖庫型水源地保護(hù)區(qū)、7處地下水型水源地保護(hù)區(qū)內(nèi)均存在農(nóng)田，其中雙城區(qū)地下水源地取水井均分布在農(nóng)田中。據(jù)調(diào)查，哈爾濱市農(nóng)業(yè)氮肥利用率平均不足40 %[5]，未被農(nóng)作物利用的化肥部分殘留，通過農(nóng)田徑流、降水、滲漏等方式流失，對地表環(huán)境造成很大沖擊，農(nóng)業(yè)面源污染問題較為嚴(yán)重，農(nóng)田殘留的化肥農(nóng)藥易隨地表徑流滲入地下而影響水源水質(zhì)。

D．水源地水源井周邊存在居民區(qū)。2處湖庫型水源地保護(hù)區(qū)、5處地下水型水源地保護(hù)區(qū)內(nèi)均存在村屯。水源地附近的村民多使用簡易旱廁，無防滲措施，村民的生活污水和生活垃圾隨意傾倒和堆放，污水垃圾等污染物質(zhì)通過地表徑流污染水源水質(zhì)。

2.2 原因分析

全市2處縣級地表水湖庫型集中式飲用水水源地中，延壽縣新城水庫近4年水質(zhì)下降，分析原因?yàn)樗畮焐嫌伪Ｗo(hù)區(qū)外存在點(diǎn)源污染、農(nóng)業(yè)面源污染和畜禽養(yǎng)殖污染，且水源地附近分散式人口多使用簡易旱廁，無防滲措施，產(chǎn)生生活污水、農(nóng)田化肥、人畜糞尿等污染物，對庫區(qū)水質(zhì)環(huán)境造成危害和破壞。

其余8處縣級地下水型集中式飲用水水源地中，僅3處水源地水質(zhì)達(dá)標(biāo)，綜合考慮水源井?dāng)?shù)量、水源水質(zhì)主要污染項(xiàng)目等因素，并結(jié)合現(xiàn)場踏查，以雙城地下水源為例，深入分析哈爾濱市地下水型水源地水質(zhì)污染原因。

由表1可知，近5年雙城地下水源水質(zhì)狀況穩(wěn)定，水質(zhì)均為Ⅴ類，鐵、錳和氨氮為該水源地的普遍超標(biāo)指標(biāo)。鐵、錳指標(biāo)超標(biāo)究其原因與該區(qū)域的地質(zhì)情況有關(guān)。雙城區(qū)位于松嫩平原東部高平原腹地，區(qū)域地質(zhì)上部為黃土狀粉質(zhì)黏土層，黃色、黃褐色、垂直節(jié)理發(fā)育，大孔隙，含鐵錳質(zhì)結(jié)核和植被根系，且該區(qū)域地下水鐵離子含量偏高，介于0.6～7.2 mg/L，個(gè)別地帶地下水鐵離子高達(dá)8 mg/L[6]，因此水源地水質(zhì)鐵、錳超標(biāo)主要受黑龍江省地下水原生環(huán)境影響，鐵、錳天然背景值普遍偏高所致。

雙城地下水源地水源井分布在雙城區(qū)市區(qū)東部、北部區(qū)域。雙城區(qū)總地勢東高西低，東部相對為補(bǔ)給區(qū)，由此判斷水源井位于地下水的補(bǔ)給區(qū)域。該區(qū)域地下水補(bǔ)給源主要為大氣降水滲入補(bǔ)給，其次為東部鄰區(qū)地下水側(cè)向徑流補(bǔ)給，再次為水田渠系滲入補(bǔ)給，由于該區(qū)域頂部黃土狀粉質(zhì)黏土垂直裂隙發(fā)育、孔隙大，更有利于大氣降水入滲，鑒于該水源地一級保護(hù)區(qū)內(nèi)主要為耕地，同時(shí)包括部分蔬菜大棚，由此判定，該區(qū)域種植蔬菜、農(nóng)作物所使用的化肥、農(nóng)藥成為地下水的主要污染源，其極易隨降雨入滲，對水源地產(chǎn)生一定程度的影響，造成水源地氨氮指標(biāo)超標(biāo)。

3 氨氮污染途徑分析

根據(jù)近5年的縣級地下水型集中式飲用水水源地水質(zhì)監(jiān)測結(jié)果，方正地下水源、雙城地下水源以及木蘭地下水源存在氨氮指標(biāo)超標(biāo)問題，這與水源地水文地質(zhì)特征密不可分。以雙城地下水源地為例，該水源地開采含水層為孔隙承壓水含水層，結(jié)合雙城區(qū)地下水補(bǔ)、徑、排條件，雙城區(qū)內(nèi)孔隙承壓水主要接受上游方向地下水的側(cè)向徑流補(bǔ)給及孔隙潛水下滲越流補(bǔ)給，因此未被利用的氮肥易隨農(nóng)田徑流通過非飽水帶周期性地滲入含水層，使該區(qū)域的潛水受到污染，即間歇入滲型污染。隨著地下水的流動(dòng)，污染物質(zhì)通過越流方式使已受污染的潛水進(jìn)入未受污染的承壓水中，即以越流型途徑污染承壓水，造成開采含水層污染。經(jīng)現(xiàn)場踏查，該水源地排泄區(qū)為漫灘階地區(qū)，排泄通道為松花江和拉林河。結(jié)合水源井的地理位置，該水源地地下水除人工開采排泄外，剩余部分將以側(cè)向徑流方式排入拉林河，因此該區(qū)域地下水污染一旦處理不當(dāng)，將對拉林河造成影響。

4 水源地保護(hù)措施

4.1 加強(qiáng)相關(guān)法律法規(guī)建設(shè)，加大宣傳力度

我國地下水環(huán)境保護(hù)起步較晚，目前仍相對缺乏關(guān)于地下水防治方面的法律法規(guī)[7]。在已出臺(tái)的法規(guī)中涉及地下水污染治理與保護(hù)的條款或規(guī)定很少，相關(guān)技術(shù)、規(guī)范不完善，加之地下水修復(fù)技術(shù)種類繁多，尚無詳盡分類。為此，在地下水法律法規(guī)建設(shè)上，建議借鑒美國、英國、澳大利亞等國的經(jīng)驗(yàn)，出臺(tái)專門針對地下水修復(fù)的法規(guī)及規(guī)范性文件，做好地下水修復(fù)的相關(guān)工作。

加大對水源地保護(hù)法律法規(guī)的宣傳力度。針對調(diào)研發(fā)現(xiàn)的水源地存在農(nóng)業(yè)面源污染問題，按照哈爾濱市政府印發(fā)的《關(guān)于深入推進(jìn)農(nóng)業(yè)“三減”行動(dòng)的實(shí)施意見》中的目標(biāo)要求，加強(qiáng)對農(nóng)民的宣傳教育，號召、引導(dǎo)其使用高效、低毒、低殘留農(nóng)藥，提高秸稈還田利用率，減少農(nóng)藥、化肥、除草劑的用量，采用測土配方施肥技術(shù)、增加施用有機(jī)肥等方式控制面源污染源。

4.2 加大資金投入，完善水質(zhì)監(jiān)測體系

環(huán)境保護(hù)投資巨大，單純依靠政府的財(cái)政投入遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，必須進(jìn)一步拓寬社會(huì)融資渠道。建議各區(qū)縣政府采用PPP投資模式引入社會(huì)資本，將供水廠凈水處理工藝升級，保證居民用水量及用水水質(zhì)上所需的穩(wěn)定、可持續(xù)資金。借助社會(huì)力量積極開展地下水環(huán)境調(diào)查，提高水源水質(zhì)監(jiān)控能力，在重點(diǎn)區(qū)域開展視頻監(jiān)控，同時(shí)建立并完善水質(zhì)監(jiān)測體系，實(shí)施水源地水質(zhì)全指標(biāo)監(jiān)測，對人為因素造成的污染增加監(jiān)測頻率。建設(shè)地下水監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)，系統(tǒng)掌握地下水水質(zhì)、水量和地下水環(huán)境變化的動(dòng)態(tài)特征，增強(qiáng)監(jiān)測數(shù)據(jù)的實(shí)效性與可比性[8]。

4.3 完善地下水污染預(yù)警應(yīng)急體系，提升水源地應(yīng)急能力

把防范控制作為水源地保護(hù)工作的重點(diǎn)，將“確保不出事、出事能控制”作為工作目標(biāo)和要求。建議按照預(yù)案的要求，定期組織開展應(yīng)急演練。建議地方政府編制相應(yīng)的環(huán)境應(yīng)急管理能力建設(shè)規(guī)劃，向財(cái)政部門申請資金，搭建風(fēng)險(xiǎn)防范、預(yù)警監(jiān)測、應(yīng)急處置等應(yīng)急管理體系，進(jìn)一步提升水源地風(fēng)險(xiǎn)防控能力。

4.4 控制生活污染，建立地下水污染監(jiān)督檢查機(jī)制

城鎮(zhèn)居民產(chǎn)生的生活污水與垃圾對地下水污染有著重要影響，當(dāng)污染負(fù)荷加大時(shí)，會(huì)加劇地下水的污染[9]。建議各區(qū)縣按照《黑龍江省農(nóng)村人居環(huán)境整治三年行動(dòng)實(shí)施方案(2018---2020年)》的目標(biāo)要求，聚焦農(nóng)村“廁所革命”，消滅旱廁。積極推進(jìn)生活垃圾的有效治理，建立農(nóng)村垃圾收運(yùn)處理體系，加快垃圾收運(yùn)和處理設(shè)施建設(shè)，開展非正規(guī)垃圾堆存點(diǎn)整治，同時(shí)使生活污水亂排亂放得到管控，推進(jìn)城鎮(zhèn)管網(wǎng)并網(wǎng)收集，嚴(yán)防生活污水直排。加強(qiáng)水源地的日常管理和監(jiān)督，制定計(jì)劃，定期開展地下水飲用水水源地的環(huán)境狀況評估，排查安全隱患，滿足水源保護(hù)需要。逐步開展城鎮(zhèn)污水管網(wǎng)滲漏排查工作，建立健全城鎮(zhèn)地下水污染監(jiān)督檢查機(jī)制。

4.5 制定水源保護(hù)專項(xiàng)規(guī)劃，加強(qiáng)地下水污染防治規(guī)劃與管理力度

以編制“十四五”生態(tài)環(huán)境保護(hù)規(guī)劃為契機(jī)，各地區(qū)開展制定科學(xué)、長遠(yuǎn)的水源保護(hù)專項(xiàng)規(guī)劃。在規(guī)劃主要指標(biāo)的設(shè)置中，加入水源地污染防治相關(guān)指標(biāo)，設(shè)定時(shí)限，確保水源保護(hù)各項(xiàng)工作任務(wù)按時(shí)限推進(jìn)實(shí)施。水源地管理部門謀劃申報(bào)規(guī)劃項(xiàng)目，推進(jìn)落實(shí)水源地保護(hù)和治理的各項(xiàng)工作。建議在流域水污染防治規(guī)劃中，明確地下水污染防治措施與管理責(zé)任，使地表水與地下水形成協(xié)調(diào)良好狀態(tài)，加強(qiáng)地表水與地下水共同污染防治力度，合理、優(yōu)化配置好水資源。

4.6 加大退耕還林力度，充分涵養(yǎng)水源

針對雙城及多數(shù)地區(qū)集中式飲用水水源地取水井分布于農(nóng)田中的實(shí)際情況，建議各地區(qū)加大退耕還林力度，結(jié)合保護(hù)區(qū)周邊林木生長情況，對中幼林撫育進(jìn)行規(guī)劃管理，劃定封育區(qū)，以封為主，封、造并舉，減少水土流失，使水源逐漸得到涵養(yǎng)。

4.7 優(yōu)化水源地選址，大力提倡設(shè)置備用水源

飲水安全是國家安全戰(zhàn)略的重要組成部分，是城市可持續(xù)發(fā)展的基本條件，要將城鎮(zhèn)供水安全擺在日程上，優(yōu)化飲用水水源選址意義重大。針對地下水型水源地水質(zhì)超標(biāo)問題，從長遠(yuǎn)考慮，為滿足當(dāng)?shù)匕殡S人口增長及工業(yè)發(fā)展的用水需求，建議有條件地區(qū)重新規(guī)劃水源地選址。從用水戰(zhàn)略安全及保護(hù)地下水安全角度，為避免長期開采地下水形成地下漏斗[10]，建議將現(xiàn)有地下水型水源地作為應(yīng)急備用水源，實(shí)現(xiàn)雙水源供水體系，以此增強(qiáng)區(qū)縣應(yīng)急供水水源保障能力。開展水源地優(yōu)化選址工作，完善城市應(yīng)急與備用水源地體系，具有現(xiàn)實(shí)意義和戰(zhàn)略意義。提倡設(shè)置備用水源的建議亦可適用于其他有條件且具有共性問題的區(qū)域。