任自明,李志豪,丁月杰,孫 瑞,王 振,2
(1.周口師范學院化學化工學院,河南 周口 466001;2.周口市環境污染防治與修復重點實驗室,河南 周口 466001)
海河流域是我國七大流域之一,集水區自然徑流為 372 億 m3,總面積約 32 萬 km2,占全國總面積的3.3%。20世紀80年代以來,由于海河流域經濟增長迅速,工業化進程加快,致使流域內水體污染問題加劇。為了修復海河流域水體質量,國家發布了《海河流域綜合規劃(2012—2030 年)》《重點流域水污染防治規劃(2016—2020 年)》等相關條例,流域內各省市自治區加大了水資源治理和保護力度,流域水體質量得到明顯改善,但該流域仍存在水資源相對匱乏、水體質量較差等問題[1]。本文基于近幾年海河流域水資源現狀,嘗試為海河流域水環境的改善提出相應的治理策略及建議。
通過對2014—2018年海河流域水資源狀況進行分析,發現海河流域水資源量總體呈上升趨勢,詳見表1。2018年,海河流域降水量為540.7 mm,地表水資源量、地下水資源量和水資源總量分別為173.9億、257.1億和338.4億m3。水資源量的增加對于生態環境的改善、人民生活水平的提高及經濟的發展都具有重要意義[2]。

表1 2014—2018年海河流域水資源狀況
2009—2018 年海河流域年總用水量變化不大,為363.1 億~371.9 億m3,詳見表2。由于人口增長、生活水平不斷提高以及城鎮化的加快,海河流域生活用水量呈上升趨勢,年平均增長量為1.33 億m3。隨著國家對海河流域環境修復力度不斷加大,生態環境用水量也隨之增長,年平均增長量達到了3.34億m3。此外,生產工藝和生產方式的改善則有效減少了工業和農業用水量[3]。與2009 年相比,2018 年生活用水量和生態用水量分別提高了15%和75.6%,工業用水和農業用水分別降低了6%和16.7%,這表明我國對海河流域水資源的管理措施取得了明顯效果。

表2 2009—2018年海河流域用水量 億m3
根據國家發布的《地表水環境質量標準》(GB3838-2002),對2013—2019 年海河流域地表水水質狀況進行了分析。結果顯示,海河流域水質狀況總體上正在不斷改善,Ⅰ~Ⅲ類水質水體數量年平均增長率為3.06%,劣Ⅴ類水體數量年平均減少率為 5.78%。例如,與 2013 年 1 月相比,2019 年 12月Ⅰ~Ⅲ類水質水體占比從31.0%提高到62.2%,劣Ⅴ類水質水體占比從48.9%降低到4.5%,水體質量有較大提升,如圖1所示。

圖1 2013—2019年海河流域水質狀況
然而,從全國范圍來看,海河流域水質情況與其他河系仍有差距。2019 年全國地表水質量公告顯示,2019 年海河流域優良(Ⅰ~Ⅲ類)水質水體占比為60%,劣Ⅴ類水質水體占比為7%。而在全國1 940個地表水監測斷面中,優良(Ⅰ~Ⅲ類)水質水體占比74.9%,劣Ⅴ類水質水體占比3.4%[4]。其中,長江和珠江流域優良(Ⅰ~Ⅲ類)水質水體占比均在80%以上,劣Ⅴ類水質水體占比均低于5%,因此海河流域還需進一步治理改善水環境。
1.3.1 水資源短缺
由圖1 可知,海河流域夏季水體水質明顯優于冬季水體水質。原因一方面可能是海河流域處于溫帶季風區,冬季水溫較低,水體中微生物活性差,降解能力低于夏季[5];另一方面,海河流域處于東部季風區,水資源補給主要依靠雨水(雪),而冬季大氣污染較嚴重,污染物隨雨水(雪)沉降進入水體,導致水體受到污染[6]。這些季節因素導致流域內水資源在1 a 周期內變化明顯,從而引起水資源短缺。此外,該流域人口眾多,且流域內的河南省和山東省是我國農產品生產大省,河北省、天津市是我國主要重工業聚集區,大量生活用水、農業用水和工業用水也是導致水資源短缺的原因之一。
1.3.2 水體富營養化
2013—2019 年中國水資源公報顯示,海河流域的化學需氧量、總磷、氨氮、高錳酸鹽指數和五日生化需氧量等主要水質指標均存在超標現象,水體長期存在富營養化問題。研究表明,農業生產中使用的肥料與農藥僅有約30%被農作物有效利用,大量肥料和農藥在降雨以及土壤滲透作用下進入水體,導致水體污染[7];同時,大量生活污水和工業廢水的排放也會使水體氮磷含量增加,導致水體富營養化。
遵循可持續發展理念,結合海河流域水資源特點,制定資源節約型、環境友好型經濟發展策略。一方面,通過國家宏觀調控,各地區協調配合、全面規劃,制定行之有效的政策,共同治理水體污染;另一方面,制定并完善相應的法律法規及懲罰措施,對于超標排放單位進行相應的處罰,并以此刺激該單位完善水處理設施。
優化能源結構,構建工業聚集區,推進清潔生產,提高水資源利用效率,降低水資源消耗。例如,采用廢水回用技術、冷卻水循環利用和中水灌溉城市綠化隔離帶等措施。同時,還可以通過改進農業灌溉方式,減少漫灌,推進噴灌以及滴灌方式,以達到節約水資源和控制水體污染的目的。此外,在中下游水流緩慢地區,可采用人工補植與生態堤岸建設相結合的方法,既可去除水體中污染物,又能修復河岸生態[8]。
對于主要居民區和工業聚集區,應用信息技術建立監控體系,實現自動監控,建立科學化、信息化、即時化的監測方案。針對水資源分布問題,各省市間應相互協調。例如,在上游建設水庫等設施增加蓄水能力,加大下游污水處理力度,完善水利工程,保障水資源供需平衡;完善鄉村排水管網系統,建立鄉村污水處理方案,實現污水集中治理;城市污水應根據污水水質及時更新處理設施,改善排水體制,確保污水全面收集并處理達標后排放,減少水體環境負荷。
水環境保護不僅僅是政府的工作,同樣關乎到民眾的健康以及生活質量。一方面,政府應積極引導,增大宣傳力度,提高民眾節水、護水的意識;另一方面,鼓勵民眾參與到保護水資源的工作中,通過成立水資源保護志愿者協會、設立水資源保護監督小組等方式,提高民眾積極性,使節約用水的理念深入人心。此外,實行信息公開化,明確責任制度,避免因信息不透明、推卸責任等問題打擊民眾參與的積極性。
近幾年來,海河流域水資源總量逐年增加,供水系統與用水系統逐步完善,水體質量不斷提升。但水體污染問題仍然存在,且與長江和珠江等流域存在較大差距,水環境保護和治理任務仍然艱巨。因此,海河流域水環境治理和保護工作依然任重道遠,建議相關部門應從整體考慮,健全相關制度,優化監測技術,改進治污工藝,鼓勵全民參與,共同構建經濟與環境協調發展的和諧社會。