深圳某飲用水源水庫污染防治體系的優化

摘要：本文通過對深圳某飲用水源水庫現有污染防治措施進行全面客觀調查后，構建科學的評價指標，對現有措施的合理性、有效性進行評價，分析其環境效益、環境風險和相應的費用。建立相應的評估指標體系，對篩選的各類方案進行比較，重點關注實際使用效果，并挑選出最佳可行技術方案。污染防治最佳可行方案除能滿足環境目標要求外，其應是符合全過程污染控制概念的，技術上應當是成熟可靠的，投資和運行費用合理，并能夠適用深圳某飲用水源水庫流域乃至深圳市的自然和社會經濟條件。

關鍵詞：最佳污染防治措施;非點源污染;環境效益

深圳某飲用水源水庫流域內的主要污染為非點源污染。非點源污染（Non point source pollution）是指溶解性或固體污染物從非特定的地點，在降水和徑流沖刷作用下，通過徑流過程匯入受納水體（如河流、湖泊、水庫、海灣等）而引起的水體污染。其成因有水土流失、城市膨脹、農藥化肥過量使用、畜禽養殖和農業與城市廢棄物堆放等。大量的泥沙、氮磷污染物負荷進入江河、湖庫，引起水體懸浮物濃度升高、有毒有害物質增加、溶解氧減少、水體出現富營養化和酸化趨勢，不僅破壞水生生物的生存環境和水生生態系統平衡，還會影響人類的生產生活，威脅人體健康。

目前環境學界對于非點源的研究表明：非點源污染從其產生機理來看，主要有四個過程，流域降水和產流、土壤侵蝕和泥沙傳輸、污染物遷移轉化和污染物影響河湖水質。降雨在不同的地面條件下產生徑流，降水及徑流對土壤具有侵蝕作用。在降雨徑流驅動因子作用下，大量的泥沙與附在其上的氮磷污染物與可溶性氮磷污染物進入水體，從而形成非點源污染影響受納水體的水質。

深圳某飲用水源水庫非點源污染治理措施在長期的實踐中不斷累積，形成了一系列行之有效的防治措施，包括污染源控制措施、污染遷移轉化過程中的削減措施，以及在匯集形成污染之前的末端治理措施。這些防治措施在經過污染防治措施的環境效益、建設投資強度、用地效率、運行維護強度等方面優化分析和實踐檢驗之后，形成最佳污染防治措施技術體系。

一、最佳污染防治措施技術體系

最佳污染防治措施在許多國家都得到了應用，美國維吉尼亞州最佳防治措施手冊（Northern Virginia Best Management Practice Handbook，1992）中提出：各種有效控制非點源的方法及措施，皆以“最佳防治措施（Best Management Practices，簡稱 BMPs）”名詞稱呼，“最佳”一詞意指“經濟而有效”。一般而言，非點源污染控制的方式依其處理原則可以區分為四種形式：（1）避免污染物之產生;（2）污染源產生污染物時加以控制或稱為源頭控制（Source Control）;（3）非點源污染與暴雨徑流產生后再加處置（Treatment Control）;（4）視實際需要，作更進一步處理設施之裝置等。

“最佳管理”包括非結構性及結構性兩種。結構性BMPs：泛指所有需要施作工程結構物或手段，具有一定結構機制、污染物處理對象、處理限制條件及設施維護管理措施，如干式或濕式滯留池等。非結構性BMPs：泛指管理方面行為，自平常的操作流程中，增加注意事項，從污染物產生開始時即采取實時性的控制管理，為最有效源頭管理非點源污染的方法，諸如合理化施肥、土地使用型態轉變及民眾環保觀念提升等。

二、污染防治措施的優化指標

環境保護工作的成效與環保投入、設施布局、技術方案等均有關系，為了達到最佳的目標，往往需要進行綜合分析才能做出最佳方案。在技術上通常建立多目標優化模型，再通過相應的數值計算方法進行分析，最終形成最優的措施方案。對于深圳某飲用水源水庫的污染防治工作而言，除了污染防治措施的建設投資強度、污染削減成效外，還應綜合考慮污染治療措施的土地占用面積、運行維護成本等，只有綜合考慮了全面的限制因素，才能制定出最優的污染防治技術體系。

基于以上分析，深圳某飲用水源水庫的污染防治措施優化問題，可就污染防治措施的環境效益、建設投資強度、用地效率、運行維護強度等度方面內容。對于不同的評價指標賦予一定的權重值，并確定評價標準和計算模式，從而對污染防治措施進行優化。遵循公共性、可比性、相對獨立性的原則，選擇一下指標組成評價方案，如表1所示。

表1 深圳某飲用水源水庫污染防治措施優化指標

指標名稱

表達式

指標意義

指標計算參數

環境效益

主要污染物去除效益指數

q為處理前污染物總量

q0為處理后污染物排放總量

qs為允許污染物排放總量

社會經濟效益

回收利用率

Q為回收利用量

Q0為產生的污染物量

投資費用指數

投資費用指數

Wr為目標投資費用

W為污染防治設施的投資費用

運行費用指數

運行費用指數

Nr為目標運行費用

W為污染防治設施運行費用

運行穩定性能

運行穩定性能

a為多年平均實際處理能力

a0為設計處理能力

占地面積指數

占地面積指數

Dr為目標占地面積

D為設施的占地面積

根據該優化指標方案，設計判斷矩陣對指標權重進行設定，矩陣結構如表2所示。

表2 深圳某飲用水源水庫污染防治措施優化判斷矩陣

T

P1

P2

P3

P4

P5

P6

P1

1

2

3

4

5

6

P2

1/2

1

2

3

4

5

P3

1/3

1/2

1

2

3

4

P4

1/4

1/3

1/2

1

2

3

P5

1/5

1/4

1/3

1/2

1

2

P6

1/6

1/5

1/4

1/3

1/2

1

邀請專家進行獨立判斷，并進一步計算指標的權重，如下表3所示。

表3 深圳某飲用水源水庫污染防治措施優化指標權重

指標

P1

P2

P3

P4

P5

P6

權重

0.273

0.182

0.139

0.092

0.102

0.212

三、最佳污染防治措施技術體系的作用

建立動態的環境污染防治最佳技術方案的信息系統，以便于隨環境需求的變動和社會、經濟、技術的發展而隨時調整。區域污染防治最佳技術的實施有賴于的環境政策手段的有效性，可在借鑒國外尤其是歐美發達地區的成功經驗基礎上，結合深圳某飲用水源水庫流域的實際情況，創新環境政策手段，以確保區域污染防治最佳技術體系的有效實施。環境政策手段一般分為管制手段和非管制手段，前者包括法律手段和行政手段，后者包括經濟手段和教育手段，為促進區域污染防治最佳技術的有效實施，深圳某飲用水源水庫的水質保護可探討法律、行政手段等“剛性”手段和經濟、教育手段等“柔性”手段相結合的復合式手段。

參考文獻：

[1]代才江，楊衛東，王君麗，劉春光.最佳管理措施（BMPs）在流域農業非點源污染控制中的應用[J].農業環境與發展，2009（4）

[2]韓秀娣.最佳管理措施在非點源污染防治中的應用[J].上海環境科學，2000（3）

[3]可欣，于維坤，尹煒，雷阿林，李潤東.小流域面源污染特征及其控制對策[J].環境科學與技術，2009（7）

[4]萬金保，胡倩如，王嶸，李劍.串聯式BMPs在面源污染控制中的應用[J].南昌大學學報（工科版），2008（3）