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生态环境行业 /

流域/河道水环境综合治理解决方案

一、背景

2010 年环境保护部联合其他四部门印发《全国城市饮用水水源地环境保护规划(2008-2020 年)》,指导各地开展饮用水水源地环境保护和污染防治工作,进一步改善我国城市集中式饮用水水源地环境质量,提升水源地环境管理和水质安全保障水平。

自 2016 年 3 月出台《集中式饮用水水源地环境保护状况评估技术规范》及《集中式饮用水水源地环境保护状况保护技术要求》后,环境保护部在长江经济带开展饮用水水源地环境保护执法专项行动,不断加大督办力度,督促有关地方人民政府加快饮用水水源保护区内环境问题清理整治进度。2018 年,为打好水源地保护攻坚战的决策部署,深入推进饮用水水源地环境问题整治工作,生态环境部进一步强化饮用水水源地环境问题整治要求。2022 年和 2024 年分别出台《集中式地表水饮用水水源地风险源遥感调查技术规范》和《饮用水水源地生态环境保护执法监管遥感调查技术规范》,为环境污染防治和生态环境质量改善提供规范和指导。

二、饮用水水源地保护工作路线

(引自集中式饮用水水源环境保护指南)

三、饮用水水源保护区划分
 

根据《饮用水水源保护区划分技术规范》(HJ/T338),集中饮用水水源应划分分一级保护区和二级保护区,必要时划分准保护区。分散式饮用水水源,可以根据市级需要划定保护区域,并参照集中式饮用水水源保护区的规定管理。

3.1 一级保护区
地表水饮用水水源一级保护区内禁止从事下列活动:
1.使用农药和化肥;
2.清洗车辆;
3.畜禽养殖、旅游、游泳、垂钓、采砂、清洗衣物或者其他可能污染饮用水水体的活动;
4.法律、法规和地表水饮用水水源二级保护区禁止的其他行为。
3.2 二级保护区
地表水饮用水水源二级保护区禁止从事下列活动:
1.设置排污口;
2.设置规模化养殖场;
3.从事经营性取土、采石(砂)等活动;
4.修建墓地、丢弃或者掩埋动物尸体;
5.网箱养殖、施肥养鱼等污染饮用水水体的活动;
6.使用农药和滥用化肥;
7.法律、法规和地表水饮用水水源准保护区禁止的其他行为。
3.3 准保护区
地表水饮用水水源准保护区禁止从事下列活动:
1.设置工业企业、集中式污水处理厂或者规模化养殖场的排污口;
2.新建、扩建对水体污染严重的建设项目,改建增加排污量的建设项目;
3.设置化工原料、矿物油类及有毒有害矿产品的贮存场所;
4.堆放、倾倒或者填埋粉煤灰、工业废弃物、生活垃圾、医疗废弃物、放射性物品等固体废物,或者设置相关的堆放场所和转运场所;
5.在水体清洗装贮过油类或者有毒有害污染物的车辆、容器;
6.向水体排放含重金属、病原体、油类、酸碱类污水、放射性废水等有毒有害物质;
7.可能严重影响饮用水水源水质的矿产勘查、开采活动;
8.法律、法规禁止的其他行为。
四、饮用水水源保护区污染分级防治
 

 

4.1 一级保护区
一级保护区内应实施封闭式管理。按照《水污染防治法》有关要求,一级保护区内不得有与取水设施和保护水源无关的建设项目及其他禁止行为。
主要治理措施有:建筑物清拆、排污口关闭、人口搬迁、规模化畜禽养殖场和集约化农作物种植及垃圾堆放场搬迁等。
一级保护区周围应建设隔离防护设施,主要有两种形式:一是采用围网或围栏进行保护的物理隔离;二是选择适宜树木种类建设防护林的生物隔离。工程措施包括建设围栏、围网,种植生态防护林,设立水源保护区标志以及取水口污染防治设施等。
4.2 二级保护区
二级保护区以近期清查、拆除违规污染源,远期预防为原则进行整治。按照《水污染防治法》有关要求,二级保护区禁止新建、改建和扩建排放污染物的建设项目;已建成排放污染物的建设项目,由县级以上人民政府责令拆除或关闭。
主要治理措施有:拆除现有点源、搬迁保护区内人口、控制畜禽养殖和集约化农作物种植、建设隔离防护设施。针对面源污染防治工程应坚持系统、循环、平衡的生态学原则,与生态修复工程相结合,着重从源头控制污染负荷,进一步保障水质。
4.3 准保护区
按照《水污染防治法》有关要求,禁止在饮用水水源准保护区内新建、扩建对水体污染严重的建设项目;改建建设项目,不得增加排污量。
五、饮用水水源保护区污染分类防治
 

 

5.1 河流型
河流型饮用水水源污染防治工作注重流域尺度,严格实施容量总量控制,坚决取缔保护区内排污口,严防种植业和养殖业污染水源,禁止有毒有害物质进入保护区,强化水污染事故的预防和应急处理等。主要防治措施包括以下内容:
(1) 从流域尺度保护水源,实现保护区上游水水质达标;
(2) 取缔保护区内排污口和违法建设项目;
(3) 禁止或限制航运、水上娱乐设施、公路铁路等流动污染源;
(4) 逐步控制农业污染源,发展有机农业;
(5) 实施底泥清淤,建设生态堤坝;
(6) 实施人工湿地和生态浮岛建设。
5.2 湖库型
湖库型饮用水水源整治工作应更加强调蓝藻水华整治。湖库型饮用水水源根据藻类种类严格控制氮磷总量,发生藻类水华时,及时启动藻类水华应急工作,分析水华发生原因,根据水华发生的不同特征,研究制定控制方案。除了河流型水源措施外,其他主要整治措施应包括以下内容:
(1) 严格控制入湖(库)河流水质,实现清水入湖;
(2) 根据水华特征,科学实施氮磷总量控制;
(3) 提倡沿湖农田开展测土配方施肥;
(4) 制定藻类水华暴发应急预案;
(5) 采用藻水分离技术,开展高效机械打捞;
(6) 开展藻类资源化利用。
5.3 地下水型
重点围绕地下水污染源、污染羽和污染途径进行地下水污染整治工作。主要整治措施包括以下内容:
(1) 取缔通过渗井、渗坑或岩溶通道等渠道排放污染物;
(2) 取缔利用坑、池、沟渠等洼地存积废水;
(3) 改造化粪池及农村厕所,建设防渗设施;(4) 取缔污水灌溉,控制农田过度施肥施药;
(5) 取缔保护区内鱼塘养殖、人工筑塘;
(6) 防止受污染地表水体污染傍河地下水型水源;
(7) 建设控制、阻隔措施,防止受污染的地下水影响下游水源;
(8) 针对不同的污染物类型,采用绿色的地下水环境修复技术。
六、污染源整治
 
6.1 工业污染源
依据饮用水水源保护的有关法律法规,对工业污染源实施最严格整治措施。
(1) 优先取缔工业污染源
一级保护区内,坚决关闭和取缔工业污染源,拆除所有违法建设项目;关闭和取缔勘探、开采矿产资源、堆放工业固体废弃物及其它有毒有害物品。二级保护区内,关闭和取缔排放污染物的工业污染源,对于在水源保护区或其周围已经存在的工业污染源,由地方政府制定计划,分期予以拆除或者关闭。
(2) 短期无法取缔工业污染源应实施废水零排放
对于暂时不能关闭的工业污染源,应采取严格的防控措施严禁在水源保护区内排污,实现废水零排放,或将排污口改建到水源下游。
(3) 严格整治上游高风险工业污染源
水源保护区上游(补给径流区内)的工业污染源应合理布局。严格整治化工、造纸等高污染建设项目;禁止向该区域河流、沟渠排放未经处理或虽经处理但不达标的工业废水;工业固体废弃物应及时运至保护区以外处理。
6.2 生活污染源
(1) 优先实施人口搬迁
地方政府根据实际情况出台人口搬迁补贴及优惠政策,制定搬迁计划,逐步地迁出水源一、二级保护区内城镇及农村人口。
(2) 集中治理
若因强制搬迁产生严重社会影响的,应加强城镇及农村生活污染源防渗排污管道的铺设和管理,提高再生水回用和深度处理能力,统一收集污水送至水源下游集中处理达标后排放。
6.3 农业污染源
(1) 种植业
优先考虑退耕还林、还湿,实行生态补偿政策。一级保护区禁止从事种植、放牧、网箱养殖等污染水体的活动。二级保护区禁止集约化农作物种植,占用耕地的部分建议发展有机农业;准保护区应建设生态缓冲带,农作物种植面积应严格控制,选用低毒农药和缓释肥,推广测土配方施肥技术。
(2) 畜禽养殖业
饮用水水源保护区内禁止规模化畜禽养殖。保护区内的分散式畜禽养殖圈舍应尽量远离取水口,应配备粪便、污水污染防治设施,禁止向水体直接倾倒畜禽粪便和污水。对于保护区以外可能对水源产生影响的畜禽养殖场和养殖小区,应参考《畜禽养殖业污染防治技术规范》(HJ/T 81)采取相应的污染防治措施,鼓励种养结合和生态养殖,推动畜禽养殖业污染物的减量化、无害化和资源化处置。
(3) 农村生活污水
饮用水水源保护区内不得修建渗水的厕所、化粪池和渗水坑,现有公共设施应进行污水防渗处理,取水口(井)应尽量远离这些设施。饮用水水源保护区周边生活污水应避免污染水源,根据生活污水排放现状与 特点、农村区域经济与社会条件,按照《农村生活污染防治技术政策》(环发〔2010〕20 号)及有关要求,尽可能选取依托当地资源优势和已建环境基础设施、操作简便、运行维护费用低、辐射带动范围广的污水处理模式。农村生活污水按照分区进行污水管网建设并收,以稍大的村庄或邻近村庄的 联合为宜,每个区域污水单独处理。污水分片收集后,采用适宜的中小型污水处理设备、人工湿地或氧化塘等形式处理村庄污水。
(4) 农村固体废物
饮用水水源保护区内禁止设立粪便、生活垃圾的收集、转运站,禁止堆放医疗垃圾,禁止设立有毒、有害化学物品仓库。饮用水水源保护区内厕所达到国家卫生厕所标准,与饮用水水源保持必要的安全卫生距离。水源保护区以外的粪便应实现无害化处理,防止污染水源。对无害化卫生厕所的粪便无害化处理效果进行抽样检测,粪大肠菌、蛔虫卵应符合现行国家标准《粪便无害化卫生标准》(GB7959)的规定。
6.4 地表水生态修复
(1)藻类水华控制
当饮用水水源发生藻类水华时,优先考虑更换水源,无可替换水源时再启动藻类水华控制工作。针对湖库型饮用水水源的水华主要发生区域,分析其水文、水化学特征、营养负荷特征,以不同水华发生特征为基础,制定水华控制方案。
(2)生物浮岛
针对湖库型水源,利用竹子或可降解的泡沫塑料板等做成的、能漂浮在水面上且可承受一定质量的浮床上种植植物,让根系伸入水中吸收水分、氮、磷以及其他营养元素来满足植物生长需要,通过收获植物而把污水中的氮、磷等污染物去除。目前已用于或可用于人工生物浮床净化水体的植物主要有:美人蕉、芦苇、荻、多花黑麦草、稗草等。
(3)生态护坡
生态型护坡以保护、创造生物良好的生存环境和自然景观为前提,在保证护岸具有一定强度、安全性和耐久性的同时,兼顾工程的环境效应和生物效应,以达到一种水体和土体、水体和生物相互涵养,适合生物生长的仿自然状态。改变传统河坡直立式结构形式,放缓河坡,在近岸带种植根系发达的植物,依靠植物固结土壤,防止岸坡淘刷,维护岸坡稳定性,为水中生物提供栖息地和活动的场所,起到保护、恢复自然环境的效果,物种选取黑麦草、两耳草、高羊茅草等。
(4)底泥清淤
对不同粒径的清淤物泥沙,按其用途的不同进行综合利用处理。细颗粒泥沙是一些营养物质和一些有机质的载体,是建造肥沃良田的优质原料;其他泥沙可用于工程建筑材料和填沟造田,可使水库泥沙淤积治理产生综合效益,降低挖沙成本;对于未经处理的和不能进行综合利用的清淤物应堆放到安全地带,要防止清淤物再次流入库区和对环境造成污染。
6.5 地下水环境修复
当地下水型饮用水水源发生污染时,优先考虑更换水源,无可替换水源时再启动地下水环境修复工作。
(1)物理修复方法
①水动力控制法
水动力控制修复技术是建立井群控制系统,通过人工抽取地下水或向含水层内注水的方式,改变地下水原来的水力梯度,进而将受污染的地下水体与未受污染的清洁水体隔开。井群的布置可以根据当地的具体水文地质条件确定。
②流线控制法
流线控制法设有一个抽水廊道、一个抽油廊道、两个注水廊道。首先从上面的抽水廊道中抽取地下水,然后把抽出的地下水注入相邻的注水廊道内,以确保最大限度地保持水力梯度。同时,在抽油廊道中抽取污染物质,但要注意抽油速度不能高,但要略大于抽水速度。
③屏蔽法
屏蔽法是在地下建立各种物理屏障,将受污染水体圈闭起来,以防止污染物进一步扩散蔓延。常用的灰浆帷幕法是用压力向地下灌注灰浆,在受污染水体周围形成一道帷幕,从而将受污染水体圈闭起来。
④被动收集法
被动收集法是在地下水流的下游挖一条足够深的沟道,在沟内布置收集系统,将水面漂浮的污染物质如油类污染物等收集起来,或将所有受污染的地下水收集起来以便处理的一种方法。
⑤地下水曝气技术
地下水曝气技术应用于处理地下水中的挥发性有机物。将干净的空气注入受污染的含水层中,使地下水中的挥发性有机物经由传质作用,转移到气相中,而借浮力上升的气体被收集,进行净化处理。
(2)化学修复方法
①加药法
谨慎使用采用加药法修复地下水,确保水质污染在可控范围之内,避免污染水源。加药法是通过井群系统向受污染水体灌注化学药剂,如灌注中和剂以中和酸性或碱性渗滤液,添加氧化剂降解有机物或使无机化合物形成沉淀等。
②电化学动力法
电化学动力修复技术将电极插入受污染的地下水及土壤区域,通直流电后,在此区域形成电场。在电场的作用下水中的离子和颗粒物质沿电力场方向定向移动,迁移至设定的处理区进行集中处理;同时在电极表面发生电解反应,阳极电解产生氢气和氢氧根离子,阴极电解产生氢离子和氧气。
(3)复合修复方法
①抽出处理
抽出处理法是当前应用很普遍的一种方法,可根据污染物类型和处理费用来选用,大致可分为:物理法(包括吸附法、重力分离法、过滤法、反渗透法、气提法、空气吹脱法和焚烧法等)、化学法(包括混凝沉淀法、氧化还原法、离子交换法和中和法等)和生物法(包括活性污泥法、生物膜法、生物反应器法、厌氧消化法和土壤处置法等)。
②渗透反应墙(PRB)
在污染水体下游挖沟至含水层底部基岩层或不透水粘土层,然后在沟内填充与污染物反应的透水性介质,受污染地下水流入沟内与介质发生反应,生成无害化产物或沉淀物。常用的填充介质有:灰岩用以中和酸性地下水或去除重金属;活性炭用以去除非极性污染物;沸石和合成离子交换树脂用以去除溶解态重金属等。该法主要适用于较薄、较浅含水层,一般用于填埋渗滤液的无害化处理。
③监测自然衰减法
监测自然衰减技术是基于污染场地自身理化条件和污染物自然衰减能力进行污染修复,从而达到降低污染物浓度、毒性及迁移性等目的。监测自然衰减是一种被动修复技术,其机制由于土壤颗粒的吸附,使一些污染物不会迁移到场地以外,微生物降解是污染物分解的重要作用,稀释和弥散虽不能分解污染物,但也可以有效地降低场地的污染风险。监测自然衰减技术适用于含氯有机溶剂、燃料、金属、放射性核素和爆炸物等各种污染物。