缺水城鄉(xiāng)水環(huán)境治理建議范文
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1缺水地區(qū)小城鎮(zhèn)的水環(huán)境問(wèn)題辨析
1．1水資源緊張，污染結(jié)構(gòu)相對(duì)單一
水資源結(jié)構(gòu)單一、地下水超采嚴(yán)重是缺水小城鎮(zhèn)的主要特征。海河流域年用水總量達(dá)370億～400億m3，遠(yuǎn)高出200億～300億m3的水資源總量水平，缺水形勢(shì)異常嚴(yán)峻。另外，降水嚴(yán)重不足且時(shí)空分布不均，統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明2001～2007年間海河流域降水量較多年均值下降116．7%，其中7～9月降水占當(dāng)年降水總量的64%～80%。為緩解水資源緊張和污染問(wèn)題，大部分小城鎮(zhèn)將超采地下水作為主要供水水源，僅少量小城鎮(zhèn)取過(guò)境河道、蓄水塘用于灌溉。因此，水資源短缺是海河流域小城鎮(zhèn)水源的重要特征之一。受水資源條件限制，一般缺水小城鎮(zhèn)鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)或耗水企業(yè)數(shù)量有限，工業(yè)廢水排放量少，對(duì)水體污染造成的威脅不突出。盡管部分小城鎮(zhèn)存在零散分布的小型作坊，但其產(chǎn)生的廢水多數(shù)通過(guò)自然蒸發(fā)，并不直接排入水體。根據(jù)課題組對(duì)部分小城鎮(zhèn)污染物來(lái)源解析結(jié)果，發(fā)現(xiàn)居民生活污水是缺水小城鎮(zhèn)的主要污染源，污染物約占華北缺水小城鎮(zhèn)水體污染總量的84%～91%，而生活污水中42．8%的NH3—N和52．3%的COD來(lái)自于廚房排水，50．7%的TP來(lái)自于洗浴用水。因此，居民生活污水是缺水小城鎮(zhèn)水環(huán)境治理的主要對(duì)象。
1．2管理方式粗放，用水結(jié)構(gòu)不合理
取水設(shè)施陳舊，水資源管理落后是華北地區(qū)小城鎮(zhèn)的普遍特征。水井這種與現(xiàn)代化生活理念及城鎮(zhèn)化基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)要求極不匹配的原始取水設(shè)施，仍作為部分缺水小城鎮(zhèn)及農(nóng)村地區(qū)的主要取水途徑，受污染小城鎮(zhèn)地區(qū)的供水安全難以保障。在實(shí)施了區(qū)域供水的中小城鎮(zhèn)，仍有部分地區(qū)將未經(jīng)處理的地下水直接配送給居民，飲用水的安全保障存在較大缺陷。落后的取水策略和設(shè)施不僅降低了水資源的有效利用率，也增加了面源污染負(fù)荷。粗放的水資源開(kāi)發(fā)形式和不合理的用水方式，導(dǎo)致水資源浪費(fèi)嚴(yán)重，是缺水小城鎮(zhèn)水環(huán)境問(wèn)題的重要方面。小城鎮(zhèn)生活用水價(jià)格相對(duì)低廉，用水方式不規(guī)范，水龍頭常流，衣物、蔬菜過(guò)度沖洗，便池沖洗水量大等浪費(fèi)現(xiàn)象普遍。另外，傳統(tǒng)的小城鎮(zhèn)及村鎮(zhèn)農(nóng)灌以漫灌為主，耗水量大，水資源利用率低。據(jù)統(tǒng)計(jì)，海河流域農(nóng)業(yè)用水量平均占總用水量的69．85%，工業(yè)與生活用水量?jī)H占29．13%。近年來(lái)，隨著農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉技術(shù)的推廣及激勵(lì)政策的實(shí)施，噴灌、滴灌等先進(jìn)的節(jié)水技術(shù)得以大規(guī)模應(yīng)用，農(nóng)業(yè)用水量逐漸降低，但農(nóng)灌用水量占總用水量的比例仍維持在60%以上，節(jié)水灌溉的升級(jí)改進(jìn)與市場(chǎng)推廣空間仍較大。水資源利用方式不合理，應(yīng)歸因于小城鎮(zhèn)居民生產(chǎn)生活方式粗放、管理不規(guī)范，根源于小城鎮(zhèn)水環(huán)境宣傳教育、管理政策的嚴(yán)重缺失，居民環(huán)境保護(hù)意識(shí)相對(duì)淡薄。
1．3排水設(shè)施建設(shè)難度大，污水處理能力不足
排水系統(tǒng)不健全、管網(wǎng)覆蓋率低和污水收集難度大，是小城鎮(zhèn)水體污染的重要原因。部分學(xué)者指出，生活污水是小城鎮(zhèn)的最主要污染源，是水體COD、NH3—N的主要來(lái)源。污水收集是生活污水處理的前提，而小城鎮(zhèn)人口相對(duì)稀少，居民相對(duì)分散，導(dǎo)致排水管網(wǎng)敷設(shè)難度大，污水收集困難。目前中小城鎮(zhèn)規(guī)劃建設(shè)過(guò)程中，往往忽視了排水系統(tǒng)的建設(shè)工作，這種在城市建設(shè)中普遍面臨的問(wèn)題，在中小城鎮(zhèn)更加突出。小城鎮(zhèn)基礎(chǔ)設(shè)施投入嚴(yán)重不足，水環(huán)境公共設(shè)施及服務(wù)水平低，人居環(huán)境建設(shè)未得到應(yīng)有的重視。根據(jù)住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部官方統(tǒng)計(jì)結(jié)果，京津冀地區(qū)小城鎮(zhèn)平均排水管道密度僅為26m/hm2，38%的小城鎮(zhèn)無(wú)污水處理設(shè)施，總體水平偏低，污水處理設(shè)施能力不足污水排放量的1/3，污水收集與處理設(shè)施存在維護(hù)管理不善，甚至無(wú)管理機(jī)制的問(wèn)題。
1．4污水處理工藝適用性差，設(shè)施投資成本高
污水處理工藝適用性差，是制約小城鎮(zhèn)污水處理系統(tǒng)運(yùn)行性能及效益發(fā)揮的主要因素。受居民生活習(xí)慣的影響，小城鎮(zhèn)居民生活用水水質(zhì)水量變化大，旅游型小城鎮(zhèn)污水水質(zhì)水量季節(jié)性變化明顯。但目前很少基于缺水小城鎮(zhèn)水質(zhì)水量問(wèn)題進(jìn)行污水處理工藝適用性研究，多數(shù)只是照搬大中城市現(xiàn)有污水處理工藝模式，導(dǎo)致設(shè)施運(yùn)行效果不佳、負(fù)荷率低，減排效果差。污水處理設(shè)施的建設(shè)與運(yùn)行費(fèi)用高、能耗大，是小城鎮(zhèn)污水處理的現(xiàn)實(shí)問(wèn)題。由于小城鎮(zhèn)污水處理設(shè)施規(guī)模一般不足5000m3/d，無(wú)論執(zhí)行哪種污染物排放標(biāo)準(zhǔn)，其單位水量投資均明顯高于大中型污水處理廠，排放標(biāo)準(zhǔn)越嚴(yán)格，單位水量投資和運(yùn)行成本越高。
1．5生態(tài)環(huán)境退化，河塘沼澤化明顯
河塘系統(tǒng)是小城鎮(zhèn)水環(huán)境系統(tǒng)的重要組成部分，除作為小城鎮(zhèn)備用水源外，同時(shí)承擔(dān)著受納與降解污染物的終端任務(wù)，是水環(huán)境系統(tǒng)質(zhì)量的最直接體現(xiàn)。從流域水環(huán)境系統(tǒng)層面講，河道也是小城鎮(zhèn)與大中城市水環(huán)境信息交流的主要媒介，而隨著大中城市水污染治理效果的日益顯現(xiàn)，小城鎮(zhèn)區(qū)段河道的水環(huán)境問(wèn)題已逐漸成為大中城市水環(huán)境質(zhì)量的隱患。因此，小城鎮(zhèn)河塘環(huán)境整治是其水環(huán)境治理與新型系統(tǒng)構(gòu)建的重點(diǎn)所在。河道干枯、河底沼澤化、水體緩流甚至靜止、河床被侵占、暗溝眾多、土壤鹽漬化、生態(tài)退化已經(jīng)成為華北地區(qū)小城鎮(zhèn)河道的普遍現(xiàn)象，這些問(wèn)題的根源在于華北地區(qū)嚴(yán)重缺水的實(shí)際情況。據(jù)統(tǒng)計(jì)，海河流域43%的河道出現(xiàn)過(guò)斷水現(xiàn)象，3%的河道常年無(wú)水，12．5%的河道斷水時(shí)間超過(guò)2年。在缺水小城鎮(zhèn)區(qū)域，這些斷水的河道往往被用于蓄存生活污水、畜禽養(yǎng)殖廢水，甚至堆放垃圾;即使水量相對(duì)充裕的河道，由于污水直排、岸邊生活垃圾侵入、淤積底泥污染物釋放，水質(zhì)常年處于劣V類狀態(tài)，水體富營(yíng)養(yǎng)化與黑臭現(xiàn)象交替或重疊發(fā)生，嚴(yán)重影響景觀性狀。
1．6水環(huán)境整治目標(biāo)過(guò)高，項(xiàng)目可持續(xù)性差
缺水小城鎮(zhèn)水環(huán)境整治實(shí)質(zhì)上就是在現(xiàn)有水環(huán)境系統(tǒng)的物理要素、生物結(jié)構(gòu)、功能特征等屬性基礎(chǔ)上，結(jié)合典型適用技術(shù)的工程應(yīng)用、工程實(shí)體建設(shè)與管理措施的實(shí)施，構(gòu)建具有當(dāng)?shù)靥厣幕谌怂椭C理念的小城鎮(zhèn)新型水環(huán)境系統(tǒng)。針對(duì)北方缺水小城鎮(zhèn)的水環(huán)境系統(tǒng)特征以及經(jīng)濟(jì)、技術(shù)水平相對(duì)偏低的情況，水環(huán)境系統(tǒng)整治的目標(biāo)，亦即新型水環(huán)境系統(tǒng)的功能定位，應(yīng)以水環(huán)境系統(tǒng)功能的實(shí)效性、可持續(xù)性為出發(fā)點(diǎn)，這是小城鎮(zhèn)水環(huán)境系統(tǒng)整治的基本問(wèn)題。與大中城市相比，小城鎮(zhèn)規(guī)模小、數(shù)量多、分布廣，不同地區(qū)、不同類型的小城鎮(zhèn)之間也具有明顯的區(qū)域差異。缺水小城鎮(zhèn)新型水環(huán)境系統(tǒng)的功能區(qū)劃應(yīng)遵循科學(xué)規(guī)劃、合理布局、適度建設(shè)、循序漸進(jìn)的基本原則，系統(tǒng)方案應(yīng)著重體現(xiàn)地方特色、經(jīng)濟(jì)適用的特征，工程系統(tǒng)應(yīng)具有良好可操作性及可接納性，避免出現(xiàn)因貪大求洋，急功近利導(dǎo)致的水環(huán)境工程系統(tǒng)建成后被“曬太陽(yáng)”現(xiàn)象，給小城鎮(zhèn)造成巨大財(cái)政壓力及社會(huì)壓力。
2缺水小城鎮(zhèn)的水環(huán)境治理對(duì)策研究
2．1缺水小城鎮(zhèn)水環(huán)境治理的總體思路
水環(huán)境系統(tǒng)組成要素繁多，結(jié)構(gòu)聯(lián)系復(fù)雜，其科學(xué)研究及工程實(shí)施是一個(gè)系統(tǒng)的科學(xué)問(wèn)題。應(yīng)基于水環(huán)境系統(tǒng)變化的客觀規(guī)律，結(jié)合水環(huán)境系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及問(wèn)題特征，對(duì)缺水小城鎮(zhèn)水環(huán)境治理的技術(shù)思路進(jìn)行總體設(shè)計(jì)和整體構(gòu)建，并對(duì)關(guān)鍵技術(shù)的適用性及其需求做出必要的預(yù)測(cè)，對(duì)典型適用技術(shù)進(jìn)行調(diào)研、評(píng)估、篩選;從工程實(shí)施層面綜合考慮系統(tǒng)的功能目標(biāo)、小城鎮(zhèn)經(jīng)濟(jì)實(shí)力與技術(shù)水平、技術(shù)經(jīng)濟(jì)成本與環(huán)境效益等限制條件，優(yōu)選關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化集成，提升水環(huán)境治理工程建設(shè)整體技術(shù)水平，實(shí)現(xiàn)更高的環(huán)境效益和社會(huì)效益;同時(shí)從工程管理角度對(duì)新型水環(huán)境系統(tǒng)的功能維護(hù)進(jìn)行綜合集成與應(yīng)用。
2．2缺水小城鎮(zhèn)水環(huán)境治理的整體設(shè)計(jì)
鑒于水環(huán)境系統(tǒng)的要素復(fù)雜性、結(jié)構(gòu)系統(tǒng)化及功能整體化，缺水小城鎮(zhèn)水環(huán)境治理應(yīng)強(qiáng)調(diào)綜合整治理念。從水環(huán)境系統(tǒng)層面對(duì)包括污水處理、水體治理及非常規(guī)水源利用在內(nèi)的子系統(tǒng)進(jìn)行整體設(shè)計(jì)，是缺水小城鎮(zhèn)水環(huán)境綜合整治的基礎(chǔ)性工作，其成果可作為小城鎮(zhèn)水環(huán)境綜合整治核心技術(shù)集成的邏輯基礎(chǔ)，為水環(huán)境治理工程建設(shè)和運(yùn)行提供基本依據(jù)。缺水小城鎮(zhèn)水環(huán)境治理的整體設(shè)計(jì)應(yīng)采取定性分析與定量分析相結(jié)合的綜合集成方法，分析水環(huán)境系統(tǒng)內(nèi)各工程子系統(tǒng)特征及相互間的定性關(guān)系，研究各工程子系統(tǒng)界面信息特征及其定量關(guān)聯(lián)，形成適用于小城鎮(zhèn)水環(huán)境系統(tǒng)功能目標(biāo)及經(jīng)濟(jì)技術(shù)水平的技術(shù)優(yōu)化集成體系。缺水小城鎮(zhèn)水環(huán)境治理工程可按水源配置、水體環(huán)境整治及新型水環(huán)境系統(tǒng)功能維護(hù)三方面進(jìn)行設(shè)計(jì)(見(jiàn)圖2)。水源配置由水源開(kāi)發(fā)(包括污水、雨水、淺層微咸地下水及過(guò)境水等非常規(guī)水源)、水量調(diào)蓄與水質(zhì)控制構(gòu)成，其中水質(zhì)控制是關(guān)鍵步驟，直接影響水環(huán)境質(zhì)量。水體環(huán)境整治是指以水體為心，對(duì)底泥、邊坡、景觀設(shè)施等環(huán)境要素進(jìn)行綜合治理，包括底泥清淤與處置、河床整形與邊坡塑造及景觀環(huán)境構(gòu)建，其中底泥清淤與處置是水體水質(zhì)保障的重點(diǎn)措施，也是新型水環(huán)境系統(tǒng)質(zhì)量控制的關(guān)鍵。新型水環(huán)境系統(tǒng)功能維護(hù)是指缺水小城鎮(zhèn)新型水環(huán)境系統(tǒng)中水體水質(zhì)的長(zhǎng)效保持及景觀系統(tǒng)的日常維護(hù)，是水環(huán)境整治工作成效具備可持續(xù)性的重要保障。
2．3缺水小城鎮(zhèn)水環(huán)境治理的工程技術(shù)集成
2．3．1缺水小城鎮(zhèn)污水治理工程技術(shù)集成缺水小城鎮(zhèn)污水處理應(yīng)體現(xiàn)以小規(guī)模分散式污水處理及強(qiáng)化自然系統(tǒng)集中調(diào)蓄與再凈化為核心的模式，實(shí)質(zhì)上是強(qiáng)化自然系統(tǒng)凈化為主體的集成技術(shù)。依據(jù)污水分類治理原則，將數(shù)量有限的工業(yè)廢水單獨(dú)強(qiáng)化預(yù)處理或經(jīng)完整處理符合排放要求后，排入人工濕地等生態(tài)凈化系統(tǒng)進(jìn)行深度處理，確保其環(huán)境安全性;將數(shù)量可觀的生活污水首先源分離，區(qū)別對(duì)待濃度較高的“黑水”及濃度相對(duì)較低的“灰水”，將“黑水”同畜禽廢水并入?yún)捬跆幚硐到y(tǒng)，改善污水性質(zhì)，利于后續(xù)生物處理，將“灰水”同餐飲廢水并入生態(tài)凈化系統(tǒng)進(jìn)行深度處理;生物處理系統(tǒng)及生態(tài)凈化系統(tǒng)出水均并入自然坑塘，進(jìn)行集中調(diào)蓄及再凈化，之后由邊坡濕地系統(tǒng)輸入水體或用于農(nóng)灌。缺水小城鎮(zhèn)的污水處理工程技術(shù)路線見(jiàn)圖3。缺水小城鎮(zhèn)降雨量較少且時(shí)間集中，不宜進(jìn)行規(guī)模化收集凈化，而宜并入自然坑塘調(diào)蓄利用，初期雨水污染物濃度相對(duì)較高，可考慮并入生態(tài)凈化系統(tǒng)進(jìn)行處理。
2．3．2缺水小城鎮(zhèn)水體環(huán)境治理工程技術(shù)集成由于水環(huán)境污染治理歷史欠賬多，污染物成分復(fù)雜，水體流動(dòng)性差，過(guò)境及自有河道水系污染負(fù)荷大，華北缺水地區(qū)小城鎮(zhèn)水體通常呈現(xiàn)缺氧黑臭及富營(yíng)養(yǎng)化交替的現(xiàn)象。因此，缺水小城鎮(zhèn)水體治理的工程技術(shù)路線應(yīng)突出實(shí)效性與適用性，強(qiáng)調(diào)水環(huán)境整治的系統(tǒng)性與綜合性，兼顧地方經(jīng)濟(jì)實(shí)力與資金投入力度，工程措施要注重長(zhǎng)效性及經(jīng)濟(jì)性。要區(qū)別對(duì)待連通水體(過(guò)境河道、循環(huán)水系)及封閉水體(小型水塘)，摸清水體污染現(xiàn)狀及成因，分析污染物來(lái)源及影響權(quán)重。水體治理工程方案既要包括底泥清淤、邊坡塑造、水體凈化與景觀構(gòu)建等治理工程，也要包括水質(zhì)長(zhǎng)效保持措施。可見(jiàn)，技術(shù)路線的實(shí)質(zhì)就是以水體和水環(huán)境總體質(zhì)量為中心和基本出發(fā)點(diǎn)，重點(diǎn)關(guān)注河道物理結(jié)構(gòu)及基礎(chǔ)設(shè)施的完整性、水污染物削減及水環(huán)境修復(fù)的協(xié)調(diào)性與有序性、水質(zhì)保持及景觀環(huán)境建設(shè)的融合性與同步性。缺水小城鎮(zhèn)水環(huán)境治理技術(shù)研究總體技術(shù)路線見(jiàn)圖4。
2．4缺水小城鎮(zhèn)新型水環(huán)境系統(tǒng)的功能保持策略
缺水小城鎮(zhèn)經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)薄弱，水環(huán)境整治的財(cái)力有限，尚未建立完善的水環(huán)境專項(xiàng)投入機(jī)制，環(huán)境管理不規(guī)范，必將嚴(yán)重影響水環(huán)境整治工作的可持續(xù)發(fā)展，不利于新型水環(huán)境系統(tǒng)功能的長(zhǎng)效保持。另一方面，我國(guó)小城鎮(zhèn)水環(huán)境政策和管理制度基本空白，即使存在政策文件與制度文本，也未能起到實(shí)質(zhì)性作用。某種意義上講，缺水小城鎮(zhèn)水環(huán)境污染成因不僅在于工程設(shè)施建設(shè)落后，也在于居民生活方式和環(huán)保意識(shí)差，以及環(huán)境政策缺失和管理不到位等方面。因此，缺水小城鎮(zhèn)水環(huán)境政策與管理制度的建設(shè)與完善，是水環(huán)境綜合整治工作取得成效的基本保障，而管理制度的設(shè)計(jì)與政策的切實(shí)貫徹，是取得長(zhǎng)期效益的關(guān)鍵。
3小結(jié)
小城鎮(zhèn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展將成為我國(guó)“十二五”時(shí)期全面建成小康社會(huì)的重要戰(zhàn)略支點(diǎn)，而作為經(jīng)濟(jì)社會(huì)基礎(chǔ)支撐的水環(huán)境質(zhì)量已成為影響小城鎮(zhèn)科學(xué)發(fā)展的重要因素，因此，小城鎮(zhèn)水環(huán)境的整治和質(zhì)量提升已刻不容緩。然而，由于缺水小城鎮(zhèn)水環(huán)境組成要素眾多、結(jié)構(gòu)層次復(fù)雜，對(duì)其存在問(wèn)題的科學(xué)辨析與整治工作的科學(xué)決策應(yīng)以系統(tǒng)科學(xué)與工程方法論為基礎(chǔ)，綜合分析水環(huán)境系統(tǒng)內(nèi)水循環(huán)路徑各節(jié)點(diǎn)存在的問(wèn)題實(shí)質(zhì)及節(jié)點(diǎn)問(wèn)題之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系，從系統(tǒng)層面提出整治思路與工程技術(shù)集成路線，這些問(wèn)題還有待進(jìn)一步的深入研究與實(shí)踐。
作者：葛銅崗孫永利鄭興燦高晨晨楊敏尚巍單位：國(guó)家城市給水排水工程技術(shù)研究中心