城市飲用水供應面臨的挑戰及建議

Challenges and Suggestions for Urban Drinking Water Supply

GUO Jiandong， DAI Jinfeng （China Everbright Water （Zibo） Co.，Ltd.， Zibo 255000， China）

Abstract： This paper introduces the significance of ensuring the safety ofurban drinking water supply，analyzes the challenges faced byurban drinking water supply，and puts forward targeted suggestions，aiming to explore the feasible path to realizethe coordinated development of drinking water supply security and ecological protection， and provide theoretical reference for the sustainable management of urban drinking water resources.

Keywords： city; drinking water; water source pollution

城市飲用水供應是保障居民健康與社會穩定的基礎性公共服務。近年來，隨著工業擴張、人口集聚及氣候變化，傳統供水模式面臨多重環保壓力。如何在滿足用水需求的同時實現生態保護目標，成為城市治理的核心議題。本文旨在系統梳理當前城市飲用水供應面臨的挑戰，并提出相應的建議。

1保障城市飲用水供應安全的意義

城市飲用水供應安全意義重大，與居民生活、城市發展緊密相連。受污染的城市飲用水可能攜帶各類細菌、真菌、病毒以及有害物質。人們長期飲用會在人體內不斷累積，逐漸侵蝕神經系統、消化系統等，進而引發一系列難以治愈的疾病。因此，城市飲用水供應安全是居民正常生活與身體健康的基本保障[1]。

在城市經濟穩定發展方面，城市飲用水供應安全意義重大。以食品加工行業為例，一旦水源受到污染，生產出的食品質量將難以保證。這不僅會導致大量產品報廢，造成直接的經濟損失，企業還可能因食品安全問題面臨巨額罰款、聲譽受損，甚至倒閉。

從社會和諧穩定角度而言，城市飲用水供應安全是社會和諧的重要基石。當城市飲用水供應出現問題時，極易引發社會恐慌情緒。安全穩定的城市飲用水供應能夠讓人們安心，進而維護社會秩序的正常運轉，為城市的平穩發展營造良好的社會環境。

2城市飲用水供應面臨的挑戰

2.1水源污染現象嚴重

城市飲用水水源正遭受多源污染的復合侵蝕，其污染形態的多樣性與擴散路徑的復雜性對水質安全形成了系統性威脅。工業生產的無序擴張導致大量未達標廢水通過暗管滲漏或地表徑流侵人水體，汞、鎘等重金屬離子與多環芳烴類化合物在水體中形成穩定的復合污染物，其毒性效應隨食物鏈逐級放大，最終通過城市飲用水攝入威脅人體健康。此外，農業面源污染因其隱蔽性，對城市飲用水水源供應有著不可忽視的影響。在降水沖刷作用下，過量施用的化肥和農藥持續向水源地遷移。氮磷元素的富集，不僅會誘發藻類異常增殖，致使水體溶解氧急劇下降，還會促使致癌性亞硝酸鹽的生成，進而極大地增加了傳統水處理工藝的凈化難度。一旦城市飲用水水源地被污染且無法經水處理工藝有效凈化，那么進入城市供水管網的飲用水就難以達到安全飲用標準，從而直接影響到食用水源的正常供應，威脅城市居民用水安全[2]。與此同時，生活污水管網覆蓋率不足的城郊區域，病原微生物與抗生素耐藥基因隨未經處理的污水直排進入水體，形成難以監測的生物污染風險。更嚴峻的是，污染物的跨介質遷移特性使得地表水與地下水污染相互滲透，部分區域淺層地下水已檢測出揮發性有機物與微塑料顆粒。這些現象使城市飲用水水源保護面臨種種困境。

2.2水資源短缺

氣候變化導致的降水模式異化使得傳統水源地蓄水量波動加劇，干旱年份河流斷流、水庫見底的現象頻發，迫使城市過度依賴地下水開采。然而，長期超采引發的地下水位下降不僅加劇地面沉降風險，還導致含水層疏干區污染物濃度升高，進而形成“越采越污”的惡性循環[3]。而這一惡性循環使得可利用的清潔地下水資源愈發稀缺，進一步加劇了水資源短缺困境。在快速城市化進程中，人口集聚與產業擴張帶來的用水需求激增，使得人均水資源占有量遠低于國際警戒線，部分城市甚至出現“水荒”預警。人口密集區與產業集聚帶用水強度遠超區域水環境承載力，生活、生產用水擠占生態需水閾值，致使河道生態基流持續萎縮，水體自凈功能喪失，引發水質型缺水，壓縮了可用水資源總量[4]。除此之外，水資源短缺與污染問題會形成耦合效應，低流量狀態下污染物的濃度稀釋能力下降，旱季水源地水質惡化現象尤為突出，直接威脅城市飲用水供水系統的穩定性。這使得原本就短缺的水資源因水質惡化而無法正常使用，可利用水資源減少，進一步加劇了水資源短缺問題。

2.3 老舊供水設施存在隱患

城市飲用水供水基礎設施老化滯后正嚴重影響著飲用水安全。城市飲用水供應體系面臨多重安全隱患，具體表現為以下4個方面。 ① 輸配水系統因材質老化引發水質污染風險，主干管網金屬管材腐蝕產生復合污染物，管壁沉積物形成生物膜并滋生致病微生物，同時重金屬離子析出現象直接影響城市飲用水安全。 ② 二次供水設施存在缺陷，儲水裝置設計標準滯后與運維監管缺失導致微生物滋生，藻類增殖與病原體交叉污染威脅城市飲用水安全。③ 地下輸水管網滲漏會引發交叉污染風險，管體破損會導致清水外泄與污水倒灌形成雙向滲流通道，間歇性惡化了供水系統中的水質安全。 ④ 高危管材持續服役，未定期淘汰老舊管網會釋放石棉纖維及堿性化合物，進而加劇城市居民飲用水健康威脅[5]。

3解決城市飲用水供應面臨挑戰的建議

3.1科學劃定水源保護區，加強城市水源地保護

水源地作為飲用水安全的“第一道防線”，其生態完整性與抗干擾能力直接決定水質基礎。科學劃定水源保護區不僅是應對污染擴散的必然要求，還是維系水源系統自凈功能的關鍵路徑。 ① 依據水文循環規律與污染遷移特征，構建梯度化分區管理體系。核心保護區應嚴格禁止任何開發活動，通過物理隔離與生態修復手段恢復原生植被覆蓋，強化水土保持能力；緩沖區需嚴格管控農業與工業用地強度，實施基于生態攔截溝渠與有機種植的農業面源污染治理體系，削減氮磷等進入城市飲用水供應系統[]。 ② 整合衛星遙感與地面監測網絡，建立水源地環境風險動態評估系統，對污染物濃度、水文地質變化進行實時追蹤，確保異常波動及時預警。此外，針對跨界水源地，需打破行政邊界的割裂效應，建立跨區域生態補償機制，通過財政轉移支付與碳匯交易平衡上下游利益，激發全域協同保護動力[]。 ③ 強化水源地生物多樣性保護，引入濕地凈化、生態浮島等自然修復技術，構建“植物-微生物-水體”協同作用的生物屏障，從根源上增強生態系統對營養鹽及重金屬的攔截與同化功能，保障城市供水系統原水水質的安全性和穩定性。

3.2嚴格控制污染源排放，保障飲用水安全

污染源的有效管控是阻斷有害物質進入水循環系統的核心環節，其關鍵在于構建覆蓋“產生-遷移-入河”全過程的防控鏈條。 ① 工業污染治理需實施分類精準施策。對化工、電鍍等高危行業，強制推行閉路循環水系統與零排放技術，采用電化學氧化、高級催化還原等工藝深度處理難降解有機物；對食品加工等輕污染行業，則需完善預處理設施并強化在線監測，降低飲用水源地污染物濃度，減輕水廠活性炭吸附與高級氧化工藝負荷，保障出水水質符合生活飲用水衛生標準。 ② 農業面源污染控制需轉向生態集約模式。推廣緩釋肥與生物農藥替代傳統化學品，依托生態溝渠與人工濕地構建農田退水攔截系統，通過植物吸收與微生物降解雙重作用削減氮磷負荷。此外，城鄉生活污染治理需補齊基礎設施短板。在管網未覆蓋區域布局分散式污水處理站，采用膜生物反應器與人工快滲技術實現污水就地凈化；針對新型污染物，研發靶向吸附材料與紫外高級氧化工藝，遏制水體富營養化進程，減少藻類代謝產生的嗅味物質，避免飲用水異味事件并削減新興污染物在城市供水管網中的蓄積風險[8]。 ③ 建立污染源“黑名單”制度與生態損害賠償機制，通過信用懲戒與經濟重罰形成剛性約束，倒逼供水企業履行飲用水質保障與應急處理等職責。

3.3優化水資源調配方案，緩解水資源短缺問題

① 跨流域調水工程應兼顧生態承載力與調水效益。通過數值模擬優化輸水線路設計，優先選擇對原流域水文擾動小、輸水損耗低的方案；在受水區配套建設地下水庫與調蓄池，增強水資源調峰能力。② 非常規水源開發需突破技術經濟瓶頸。推動海水淡化向低能耗膜分離與正向滲透技術迭代，利用余熱回收與可再生能源耦合降低運營成本；推廣建筑雨水收集系統與透水路面設計，通過沉淀過濾與消毒工藝將雨水轉化為可回用的“第二水源”。此外，農業與工業節水改造需深化結構性變革。農業灌溉領域推廣智能滴灌與水肥一體化技術，依據土壤情與作物需水規律精準調控用水量，以遏制水源地超采引發的含水層疏干問題，保障城市飲用水水源的水位穩定性與持續供水能力；工業領域強制實施水效對標管理，推動循環冷卻水、工藝廢水的高效回用，以降低污染物排放總量，從源頭削減重金屬與難降解有機物對飲用水水源地的滲透風險。 ③ 相關部門需完善市場化水資源配置機制，建立水權交易平臺與節水獎勵基金，通過價格信號引導全社會形成集約用水共識。

3.4改造老舊供水設施，避免飲用水污染

① 管網改造應優先淘汰易腐蝕的金屬管材，推廣食品級聚乙烯管與不銹鋼復合管，采用內襯修復技術對老舊管道進行非開挖更新，消除重金屬析出與生物膜附著風險，降低輸水過程的化學污染與生物污染風險，避免城市飲用水中毒事件和安全風險的發生[]。 ② 二次供水系統需實施全過程封閉化管理。在高層建筑水箱中加裝紫外線消毒模塊與水質傳感器，實時監測余氯、濁度等關鍵指標；對泵房實施恒壓變頻改造，避免因壓力波動導致的管網滲漏污染。此外，利用聲波探漏儀與智能算法精準定位管道破損點，結合無人機巡檢與GIS系統繪制管網健康圖譜，對供水系統隱患進行早發現、早修復，降低外部污染物侵入風險，確保飲用水的全流程水質穩定性，提升居民飲用水安全水平。 ③ 相關部門需建立設施更新長效投入機制，通過發行綠色債券拓寬融資渠道，確保改造工程與城市更新同步推進，形成水質安全保障的閉環體系。

4結語

綜上所述，城市飲用水供應面臨水源污染嚴重、水資源短缺以及老舊供水設施存在環境隱患等諸多挑戰。通過科學劃定水源保護區、嚴格控制污染源排放、優化水資源調配方案以及改造老舊供水設施等一系列措施，有望解決當前困境，實現飲用水供應安全與生態保護的協同發展，為城市水資源可持續管理提供有力支撐，切實保障居民用水安全與社會穩定。

參考文獻

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