河流型飲用水水源地保護區劃分研究

蘆美翯

(沈陽建筑大學 市政與環境工程學院， 遼寧 沈陽 110168)

努力提高飲用水水源地環境安全保障水平，是確保飲用水水源地水質得到保持和改善，滿足人民群眾對飲用水的要求的重要措施。筆者通過地下水劃分并集地表水劃分結果的方式，采用類比經驗法，對綏中縣某水源地進行保護區劃分，以便更有效地保護飲用水水源，保證當地飲用水安全和經濟持續發展。

1 區域自然概況

綏中縣位于遼寧省，有“關外第一縣”之稱，是連接關外的遼西走廊咽喉要地。東隔六股河與興城市為鄰，南鄰渤海遼東灣，西與河北省泰皇島市山海關接壤，北靠建昌縣。綏中縣某水源位于綏中縣城北側，緊鄰縣城建成區。

2 水源地水質概況

目標水源地位于王寶河、六股河交匯處。六股河、王寶河水質較好，其含水層分布穩定，地下水埋藏深度為 1.5～4.0 m。水源地供水面積為 12 km2，供水人口為12萬人。現有6眼水源井，該水源為二級供水，即由一級泵站將原水提到清水池，原水在清水池經二氧化氯消毒處理后由二泵站供水機泵送至輸配水管道，縣城內給水管網采用環狀與枝狀相結合的布置方式。為研究流域水環境質量情況，對六股河、王寶河水質進行斷面監測。

根據 2016—2019年六股河水質數據，除了2018年6月的化學需氧量、2019年9月的化學需氧量及高錳酸鹽指數為Ⅲ類水外，其余月份各指標均為地表水Ⅱ類[1]。六股河斷面2016—2019年的化學需氧量、高錳酸鹽指數、總磷變化情況分別如圖1至圖3所示。

圖1 六股河斷面化學需氧量的變化Fig.1 Change of chemical oxygen demand in Liuguhe River section

圖2 六股河斷面高錳酸鹽的變化Fig.2 Change of permanganate in Liuguhe River section

圖3 六股河斷面總磷的變化Fig.3 Change of total phosphorus in Liuguhe River section

王寶河斷面水質總體良好，除了2018年7月和10月以及2019年1月、4月、7月和10月總氮為Ⅲ類標準外，其余月份各指標均為地表水Ⅱ類。王寶河斷面2016—2019年的總氮、高錳酸鹽指數、總磷變化情況分別如圖4至圖6所示。

圖4 王寶河斷面總氮的變化Fig.4 Change of total nitrogen in Wangbaohe River section

圖5 王寶河斷面總磷的變化Fig.5 Change of total phosphorus in Wangbaohe River section

圖6 王寶河斷面高錳酸鹽的變化Fig.6 Change of permanganate in Wangbaohe River section

3 污染源情況調查與風險評估

對水源地上游進行污染源調查，調查范圍為六股河流域、王寶河流域，面積共約200 km2。通過對點源情況、非點源情況以及流動源情況的分析進行風險評估。

3.1 點源情況

水源上游共有企業93家，企業類型主要有水泥制品類、包裝制品、食品、機械加工企業，石材廠及生活服務類污染源，對水源地水質污染較小。

對于畜禽養殖類污染源調查，經估算[2]，畜禽養殖業COD年排放量為1 929 t，總磷年排放量為31 t，總氮年排放量為127 t。

3.2 非點源情況

綏中縣自來水公司水源周邊土地利用類型以耕地為主。水源地耕種農業種植作物主要為玉米、水稻等，種植面積約1 400 ha。經查詢，該地區總氮流失系數為0.315 t/ha，總磷流失系數為0.075 t/ha。經估算種植業總氮流失量約為431 t，總磷流失量約為100 t。

3.3 流動源情況

水源地附近有京沈高速和京哈鐵路跨越六股河。

依據《集中式飲用水水源環境保護指南(試行)》[3]，對飲用水水源地而言，潛在風險源主要有 3 類，包括固定源、流動源和非點源，見表1。

表1 潛在風險分類Tab.1 Classification of potential risks

因此，水源地風險源主要為流動風險源京沈高速和京沈鐵路線。

4 保護區劃分

保護區劃分的方法主要有數值模型法、應急響應面法、類比經驗法等[4-7]。除依據《飲用水水源保護區劃分技術規范》(HJ 338—2018)[8]中對飲用水保護區劃分的技術要求外，本研究還結合當地的地理位置、水文氣象、地質構造、水動力學特征、水污染類型及其特征等因素，對綏中縣某水源地保護區進行劃分[9-12]。經調研，水源地現狀水質達標，主要污染類型以生活面源為主；水源地上游無重大風險源。因此，筆者通過地下水劃分并集地表水劃分結果的方式，采用類比經驗法，劃分出了一級保護區、二級保護區及準保護區，見表2。

表2 保護區具體劃分Tab.2 Specific division of protected areas

5 保護區范圍內污染情況與防治措施

一級保護區范圍內主要污染源為農業種植污染，風險源為京哈鐵路線及京沈高速，對一級保護區的污染防治應以預防為主。一是對一級保護區實施物理隔離或生態隔離，按要求設置交通警示牌、宣傳牌、界碑等。二是與鐵路、高速管理部門溝通，京哈鐵路線及京沈高速建設防撞護欄及事故污水收集系統。三是對一級保護區內耕地加強管理，禁止使用農藥、化肥，推進土地流轉、逐步退耕。四是全部水源井設置緊急關閉閥門，在發生突發環境事件后，密切關注其對水源井的影響，必要時采取措施緊急關閉水源井。

二級保護區范圍內主要污染源為農業種植污染、分散養殖污染，風險源主要為附近道路交通風險，對二級級保護區采取防與治結合。一是加強交通風險防控，盡快制定危險化學品運輸管理辦法，對重點路段建設收集渠、事故池、防撞欄、視頻監控等應急防護設施。二是加強對二級保護區內工業企業整治，對排放污染物、影響水源安全的工業企業進行關停。三是加強分散養殖污染治理，對現有3家養殖戶加強管理，糞污全部資源化利用。四是加強農業面源污染防治，控制農藥、化肥使用，避免對水源造成污染。

準保護區范圍內主要污染源為農業種植污染、畜禽養殖污染、居民生活污染，準保護區內重點進行污染治理，削減污染物排放總量。一是加強對規模化養殖管理，全面排查規模化養殖場污染治理設施建設和運行情況，切實保障糞污得到有效治理或資源化利用。二是開展農村環境治理，全面推進農村生活垃圾收集與處置，因地制宜推進農村污水治理，率先開展鎮頭村、沿河村農村生活污水治理與管控。三是加大推進測土施肥，減少化肥使用量。此外，加快推進凈水廠改造與建設。水源井屬于傍河井，水廠由一級泵站將原水提到清水池，原水在清水池經二氧化氯消毒處理后由二級泵站供水機泵送至輸配水管道，水廠抗風險能力薄弱，綏中縣應對水質給予高度重視，加快推進凈水廠改造與建設。

6 結論與展望

① 通過對區域自然概況、水源地水質概況、污染源情況進行分析，利用類比經驗法對綏中縣某飲用水水源地保護區進行劃分，一級保護區總面積為1.47 km2，二級保護區總面積為9.94 km2，準保護區總面積為20.86 km2。根據實際情況，對三類保護區內出現的污染源、風險源提出了有效合理的污染防治措施。

② 飲用水水源地保護是一項復雜而全面的保護工作，需要因地制宜結合流域實際情況詳細分析和采用措施。為防治飲用水水源地污染，切實保障群眾飲水安全，必須盡快實施水源地環境保護方案，從保護區建設、整治、監控預警、風險防控、應急能力、管理規范、宣傳教育等多方面開展工作，確保水源地的穩定和安全運行。