南水北調中線干線水源保護區水質風險源防控研究

唐 濤，王樹磊，梁建奎，張愛靜，周 夢，尚宇鳴

（南水北調中線干線工程建設管理局，100038，北京）

南水北調成敗在于水質。南水北調中線干線工程在建設中充分考慮了有效的水質保護工程措施，一是輸水線路全部與沿線河流立交，不與地表水發生水體交換，避免外部地表水污染輸水水質；二是在輸水渠道兩側修建截流溝和平均8 m寬的防護林，減少沿線面源污染物、垃圾等污染風險；三是在全線設置隔離網，防止人為造成污染。但不能忽視的是在輸水干渠周邊陸域范圍內存在一些污染源，對于干渠的水質安全造成了威脅。作為南水北調中線干線工程的建設及運行管理單位，南水北調中線干線工程建設管理局高度重視此類風險源的管理，采取了有效的污染源防控技術路線及相關措施。

一、中線風險源防控范圍與防控思路

因中線北京段完全在地下封閉運行，因此南水北調中線建管局重點針對南水北調中線干線天津、河北、河南三省（直轄市）明渠段一級和二級保護區內的風險源開展工作。依據國務院南水北調工程建設委員會辦公室印發的《關于劃定南水北調中線一期工程總干渠兩側水源保護區工作的通知》（國調辦環移 〔2006〕134號）及南水北調中線一期工程總干渠（河南段）兩側水源保護區劃定方案，河南省、河北省和天津市分別劃定了各自的水源保護區范圍。但因限于各自劃定時的專業性和復雜性，現場管理人員不便于掌控現場保護區的實際距離，為降低管理難度，同時為便于開展風險源識別與評估，南水北調中線建管局將一級保護區和二級保護區的范圍進行了統一界定，由此充分涵蓋了各省（直轄市）劃定的范圍。一級保護區陸域范圍確定為距渠道左岸100 m、右岸50 m；二級保護區確定為一級保護區邊界至距渠道左岸1 000 m、右岸500 m的陸域范圍。保護區陸域長度與明渠段長度一致。

南水北調中線建管局針對沿線水源保護區內污染源確定防控思路:分析中線污染途徑,對風險源開展調查和登記，建立適合中線的評估方法對各風險源進行評估分級，針對不同級別的風險源提出分級防控措施，為制定科學有效的風險防控措施提供技術支撐，確保干渠水質及供水安全。針對低、中、高等不同級別的風險源分別提出防、控、治策略及建議，為南水北調中線建管局實施干線水污染風險防控的科學決策提供重要依據。

二、干渠水質遭受污染的途徑和類別分析

1.干渠水質遭受污染的途徑

中線干線明渠段約1 100 km，其中地下水水位高于渠底的地段約402 km，自流內排段約267 km，抽排與自流內排相結合的地段約54 km。內排段地下水水位高于干渠渠底，通過采用自動控制的單向 （只流向干渠）閥門和集水廊道方式將地下水導入干渠，因此，內排段地下水與干渠具有較密切的水力聯系。一旦處于內排段輸水干渠附近的工業、農業和居民生活污染物污染內排段地下水，這些污染物就可能會通過地下水進入輸水干渠，污染干渠水質。因此中線總干渠水源水質保護工作不同于一般地表水源保護，其保護區劃定工作的重點是通過保護兩側一定范圍內的地下水不受污染，從而避免污染物通過地下水途徑進入干渠，污染干渠水質。

南水北調中線建管局根據南水北調中線干渠工程特點，總結干渠水質可能遭受污染的途徑主要有4種：

①內排段地下水滲漏：內排段受污染的地下水進入干渠，地下水主要的污染源包括污水滲坑、垃圾場、畜禽養殖場和輸油、輸氣、污水管道。

②渡槽滿溢：渡槽排水不暢或污水量超設計量的情況下，渡槽內污水滿溢后進入干渠。

③突發事故泄漏：運輸化學品的車輛在通過跨越干渠的橋梁時發生突發事故，化學品泄漏入渠。

④大氣沉降：工業源排放的大氣污染物，經大氣沉降入渠。

2.干渠水質遭受污染的類別

綜合考慮供水干渠風險管控的一般要求、重大突發性水污染事故產生源及主要的污染物、南水北調中線干渠風險源的種類及特點等，具體的污染源類別如下：

①有廢水或氣體污染物排放的工業源；

②生活污水排放口；

③畜禽養殖場；

④垃圾場，包括建筑垃圾場和生活垃圾場；

⑤移動源，主要指內排段跨干渠橋梁運輸危化品的車輛；

⑥穿越干渠的管道，包括輸油管道、輸氣管道和污水管道。

三、風險源評估方法

南水北調中線建管局在對南水北調中線干渠風險源進行識別與評價時，針對不同污染途徑對干渠水質的影響程度及污染概率存在較大差異，按照不同污染途徑分別進行評估。由于各方面條件所限，風險源信息中普遍缺乏污水排放量、垃圾堆放量以及畜禽養殖規模等具體的量化信息，不能滿足風險定量評估的要求，因此，在借鑒美國環保局（USEPA）水源評估項目（Source water assessment Program,SWAP）中飲用水水源遭受污染的風險評估方法基礎上，選擇污染排放量、污染物危害、所處的保護區級別以及現有風險防范措施的完備程度等因素作為風險定性評價指標，建立不同污染途徑的風險源定性評估方法，將風險劃分為高、中、低3個級別。

1.對于內排段地下水滲漏方式影響干渠水質的風險源級別確定

①污水滲坑類：位于一級保護區內，污水來自化工等重污染行業，連續排放且污水排放量大的為高風險；位于一級保護區內，污水來自建材加工等行業，間歇排放或污水排放量小或位于一級保護區內，生活污水連續排放且水量較大的風險源定為中風險；位于一級保護區內，生活污水間歇排放或水量較小或位于二級保護區的污水滲坑定為低風險。

②垃圾場類：位于一級保護區內，生活垃圾填埋或堆放量＞2萬m3的定為高風險源；位于一級保護區內，生活垃圾填埋場或堆放量≥1萬m3，且＜2萬m3的定為中風險源；位于一級保護區內，生活垃圾填埋場或堆放量＜1萬m3或位于二級保護區的生活垃圾場以及建筑垃圾場定為低風險源。

③畜禽養殖場類：根據第一次全國污染源普查畜禽養殖業源產排污系數手冊規定，規模化養殖場的存欄或出欄規模：生豬≥500頭（出欄）、奶牛≥100頭（存欄）、肉牛≥200頭（出欄）、蛋雞≥20 000 羽（存欄）、肉雞≥50 000羽（出欄）；畜禽養殖專業戶的存欄或出欄規模：生豬≥50頭 （出欄）、奶牛≥5頭（存欄）、肉牛≥10頭（出欄）、蛋雞≥500 羽（存欄）、肉雞≥2 000羽（出欄）。由于南水北調中線干渠的敏感性，在評價過程中將位于一級保護區內，養殖規模大（豬存欄量≥100頭）且糞便處置不及時的畜禽養殖場定為高風險源；位于一級保護區內，養殖規模中等（豬存欄量≥50頭且＜100頭）的定為中風險源；一級保護區內，養殖規模小（豬存欄量＜50頭）或位于二級保護區內的定為低風險源。對于其他類別畜禽，參照表1進行風險等級界定。

④管道類：管道類不設高風險；對于輸油、輸氣管道定為中風險源；將污水管道定為低風險源。

2.對于渡槽滿溢形式影響干渠水質的風險源級別確定

渡槽滿溢形式指的是由干渠上方直接進入干渠水體的形式，包括渡槽、跨渠管道滿溢等。將生活污水水量較大，接近渡槽設計容量，且渡槽出水不暢的風險源定為高風險；生活污水量中等，且渡槽出水不暢的風險源定為中風險；生活污水量較小的風險源定為低風險。

3.對于突發事故泄露形式影響干渠水質的風險源級別確定

將3天內危化品運輸車輛通過數量≥100輛的定為高風險源；通過數量≥50輛且＜100輛的風險源定為中風險源；將3天內危化品運輸車輛通過數量＜50輛的風險源定為低風險源。對于3天內通過運輸車輛數在50～150輛之間的跨渠橋梁，如果應急物資儲備站距離事故突發點≥10 km，則該風險源風險級別上升一級；如果應急物資儲備站距突發點＜1 km則風險級別降級，應急物資儲備站距離突發事故點距離在1～10 km的，風險級別不變。而對于運輸車輛通過次數≥150輛的橋梁，不論應急物資站多遠都列為高風險源，運輸車輛通過次數＜50輛的橋梁都列為低風險源。

4.對于大氣沉降方式影響干渠水質的風險源級別確定

以大氣沉降方式影響干渠水質的風險源均定為低風險。

四、風險源調查及評估結果

1.風險源調查結果

以中線2017年9月底調查的風險源為例進行分析，全線共排查發現497個風險源，共有4種污染途徑。此外，對于非內排段規模較大的污水坑和垃圾場，以及內排段規模較小的垃圾場，雖然對于干渠水質沒有影響或影響很小，但由于其距離干渠較近，容易引發社會關注。因此，將這類風險源作為社會關注源予以識別，但不參與干線水環境風險源評估。

通過分類，社會關注源數量最多，達到199個，占風險源的40.04%。參與評估的298個風險源中，移動源數量最多，為148個，占全部參評風險源的50%；其次為畜禽養殖和生活污水排污，分別為45個和38個，分別占15%與13%；管道、工業源與垃圾場分別為35個、25個、7個，分別占12%、8%與2%。

2.風險源評估結果

按照本文前述的風險源評估方法，從298個參評的風險源中，識別出高風險源7個，中風險源48個，低風險源243個。

表1 畜禽養殖場中高風險值換算

①高風險源共7個，占參評風險源的2.34%。地下水入滲形式的垃圾場及渡槽滿溢形式影響干渠水質的各1個，突發事故泄露的風險源有5個。

②中風險源共48個，占參評風險源的16.05%。管道類的共21個，占全部中風險源的44%；其次為移動源共11個，占23%；畜禽養殖場、工業源與生活污水排放口分別為6個、5個、5個，分別占 13%、10%、10%。按影響干渠水質方式進行分類，地下水滲漏方式影響干渠水質的共36個，占全部中風險源的75.0%；突發事故泄露風險源共11個，占全部中風險源的22.92%；渡槽滿溢風險源共1個，占全部中風險源的2.08%。

③低風險源共243個，占全部參評風險源的81.54%。按類別統計，移動源數量最多，為132個，占全部低風險源的54%；畜禽養殖場共39個，占全部低風險源的16%；生活污水排放口32個，占全部低風險源的13%；工業源、管道和垃圾場分別為20個、14個和6個，分別占全部低風險源的7.17%、5.91%和2.53%。按影響干渠水質的方式進行分析，突發事故泄露類風險源數量最多，達到132個，占全部低風險源的54.32%；地下水滲漏方式影響干渠水質的風險源共85個，占比34.98%；大氣沉降和渡槽滿溢風險源分別為20個和6個，占比分別為8.23%和2.47%。

五、風險源管控措施

根據風險評估結果，將高風險源作為風險管控的重點，按照“一源一策”的原則設置風險管控任務；對中風險源，按照風險源類別，分別提出風險管控任務；對于低風險源，按照其對干渠水質的影響方式，分別提出風險管控任務；對于社會風險源，從降低社會輿論關注的角度，提出風險管控任務。

1.高風險源管控策略

高風險源結果中包括生活垃圾場、工業源、移動源。按照“一源一策”的原則分別提出管控對策。

（1）生活垃圾填埋場

生活垃圾填埋場位于中線干渠內排段，對干渠水質的影響方式為地下水滲漏方式。由于該垃圾填埋場方量大，建場時間長，所處位置敏感，因此將其確定為高風險源。針對該風險源，主要的風險防控措施為：①加強垃圾滲濾液的收集、處理和監管，減少垃圾滲濾液對周邊地下水環境的影響；②根據垃圾填埋場所在區域的地下水流場，在垃圾填埋場與干渠之間的水力通道上設置監測點位，定期對地下水水質進行監測，防范地下水污染；③對垃圾填埋場的防滲隔離措施定期維護，杜絕垃圾滲濾液向周圍地下水環境泄露。

（2）跨渠鐵路橋污水管道

鐵路橋上有輸送煤礦礦井水的污水管道，橫跨輸水干渠，管道淤堵，考慮到污水為工業廢水，因此將此風險源定為高風險源。針對該風險源，主要防控措施為：①對排水管道進行定期維護，避免污水泄漏，確保排水通暢；②汛期加強對污水管道的監管和維護；③如有可能，建議修建其他污水通道，避免污水管道跨越干渠。

（3）跨渠交通橋移動源

上述橋梁由于危化品運輸車輛通過頻次高，因此識別為高風險源。對次類風險源，主要的風險管控措施包括：①與當地危化品運輸管理部門溝通，使車輛改道或降低運輸頻次；②在高風險橋段設置安全警示牌、限速牌，提醒司機謹慎駕駛；③完善橋梁應急設施，通過設置安全防護欄、加高擋水墻、以橫管收集連接橋梁路面排水并在橋頭設置截流過濾池等設施，減小污染物進入干渠概率；④加強應急儲備物資庫管理，定期檢查，及時補充；⑤制定應急預案，并開展演練。

2.中風險源管控策略

按照影響干渠水質的方式，分別對不同類別的風險源提出風險管控任務。

（1）對于渡槽滿溢方式

天然氣管道因其存在管道變形及泄露風險，因此定為中風險源，主要管控措施為：①對管道進行定期巡檢，加強維護；②制定應急預案，配備應急物資，以應對管道破裂導致天然氣泄露，減小對干渠水質的影響。

（2）對于地下水滲漏方式

①對于生活污水排放口，主要的風險管控任務為：完善管網建設，避免污水進入截流溝或長期匯集。

②對于工業源，主要的風險管控任務為：加強廢水處置監管，對處理后的水質進行定期抽檢；完善管網建設，避免污水進入截流溝，確保工業廢水排水通暢。

③對于畜禽養殖場，主要的風險管控措施為：加強畜禽養殖場排查和管理，對規模以下的養殖戶建議關閉、搬遷或合并；加強畜禽養殖場污染處置監管，定期清理垃圾，防止污染地下水。

④對于地下穿越管道，主要的風險管控措施為：加強巡檢，定期維護；設置標識，避免施工對管道造成破壞。

（3）對于突發事故泄露方式

對于中風險移動源，主要的風險管控措施為：在中風險橋段設置安全警示牌、限速牌；合理配置應急儲備物資；確保中風險橋梁上下游的調節閘和退水閘能夠正常發揮作用。

3.低風險源管控策略

此類風險源對干渠水質影響較小，因此根據影響方式分別提出常態化的風險管控任務。

①針對地下水滲漏方式的風險源，對風險源周邊地下水開展定期檢測；完善管網建設，避免污水進入截流溝。

②針對渡槽滿溢方式的風險源，完善管網建設，避免生活污水和工業廢水進入渡槽，確保渡槽排水通暢。

③針對突發事故泄露方式的風險源，合理配置應急物質，完善應急設施建設。

④針對大氣沉降方式的風險源，強化大氣污染治理，定期開展大氣污染物排放檢測。

4.社會關注源管控策略

社會關注源包括對于非內排段規模較大的污水坑和垃圾場，以及內排段規模較小的垃圾場。該類風險源對干渠水質幾乎無影響，但是位于南水北調中線工程干渠周邊，位置敏感，容易引起輿論報道，引發社會關注。對此類風險源，應從消除感官及視覺的不良感受入手，聯合環保、城建、農業、環衛等部門加強管理。

①對于污水坑類，應加強疏導，避免長期蓄積。

②對于垃圾類風險源，相關部門應對垃圾場定期進行清理檢查，避免堆積造成滲濾液泄露。對大型垃圾填埋場還應在汛期加強監管，避免出現塌方等突發事故，并加強周邊環境景觀建設。對小型垃圾堆放場應定期清運，并設置禁止堆放垃圾的標識。

③對于小型畜禽養殖戶，應加強管理，建議搬遷、關閉或合并，禁止養殖廢水或廢物外排。

④對于工業源，應加強日常監管，確保廢水處理后達標排放。

六、結論及建議

上述管控措施對南水北調中線水源保護區內的水質風險源的管理產生了很好的效果。對于南水北調中線這種水源保護區劃定復雜、各類風險源類別多、管理人員有限為特點的長距離輸水工程，采取合適的定性評價方法來評估各類風險源，基本可以滿足目前日常管理需要。但根據南水北調中線干線水環境風險源現狀，為進一步加強風險防控，確保供水安全，還應從以下方面加強管理：

1.進一步規范干線水環境風險源管理

以影響干渠水質的可能性和污染途徑為著眼點，全面排查干渠兩側水源保護區內的風險源，按照統一要求建立風險源檔案，填報風險源信息，對于規模、排放量、位置等信息盡可能量化。及時更新風險源信息，針對風險源開展年度評估，按照風險級別實施分級分類管理，建立風險源評估與管理長效機制。

2.構建南水北調中線干線水環境風險源管控平臺

構建南水北調中線干線水環境風險源數字化和可視化管控平臺，實現對水環境風險源信息及風險評估結果的動態更新、查詢和統計，對風險源空間分布、地理位置等信息進行直觀展示，為管理部門全面掌握沿線水環境風險源現狀，實施有效的水環境風險源管理，制定風險防范決策，提高應急處置水平等提供綜合性技術支持。

3.強化多部門協作的風險源管控機制

南水北調中線干線水源保護區內風險源種類多，其管理權限涉及環保、城建、農業、環衛等多個部門。需從大局出發，以保護干渠供水安全為目標，在水利部和生態環境部的協調下，建立多部門協作的工作機制，通過定期開展多部門聯合行動、召開聯席會議等方式，拓寬風險源管理渠道，提高風險源管控效率。