缺水城鄉水環境治理建議范文

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1缺水地區小城鎮的水環境問題辨析

1．1水資源緊張，污染結構相對單一

水資源結構單一、地下水超采嚴重是缺水小城鎮的主要特征。海河流域年用水總量達370億～400億m3，遠高出200億～300億m3的水資源總量水平，缺水形勢異常嚴峻。另外，降水嚴重不足且時空分布不均，統計結果表明2001～2007年間海河流域降水量較多年均值下降116．7%，其中7～9月降水占當年降水總量的64%～80%。為緩解水資源緊張和污染問題，大部分小城鎮將超采地下水作為主要供水水源，僅少量小城鎮取過境河道、蓄水塘用于灌溉。因此，水資源短缺是海河流域小城鎮水源的重要特征之一。受水資源條件限制，一般缺水小城鎮鄉鎮企業或耗水企業數量有限，工業廢水排放量少，對水體污染造成的威脅不突出。盡管部分小城鎮存在零散分布的小型作坊，但其產生的廢水多數通過自然蒸發，并不直接排入水體。根據課題組對部分小城鎮污染物來源解析結果，發現居民生活污水是缺水小城鎮的主要污染源，污染物約占華北缺水小城鎮水體污染總量的84%～91%，而生活污水中42．8%的NH3—N和52．3%的COD來自于廚房排水，50．7%的TP來自于洗浴用水。因此，居民生活污水是缺水小城鎮水環境治理的主要對象。

1．2管理方式粗放，用水結構不合理

取水設施陳舊，水資源管理落后是華北地區小城鎮的普遍特征。水井這種與現代化生活理念及城鎮化基礎設施建設要求極不匹配的原始取水設施，仍作為部分缺水小城鎮及農村地區的主要取水途徑，受污染小城鎮地區的供水安全難以保障。在實施了區域供水的中小城鎮，仍有部分地區將未經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施不僅降低了水資源的有效利用率，也增加了面源污染負荷。粗放的水資源開發形式和不合理的用水方式，導致水資源浪費嚴重，是缺水小城鎮水環境問題的重要方面。小城鎮生活用水價格相對低廉，用水方式不規范，水龍頭常流，衣物、蔬菜過度沖洗，便池沖洗水量大等浪費現象普遍。另外，傳統的小城鎮及村鎮農灌以漫灌為主，耗水量大，水資源利用率低。據統計，海河流域農業用水量平均占總用水量的69．85%，工業與生活用水量僅占29．13%。近年來，隨著農業節水灌溉技術的推廣及激勵政策的實施，噴灌、滴灌等先進的節水技術得以大規模應用，農業用水量逐漸降低，但農灌用水量占總用水量的比例仍維持在60%以上，節水灌溉的升級改進與市場推廣空間仍較大。水資源利用方式不合理，應歸因于小城鎮居民生產生活方式粗放、管理不規范，根源于小城鎮水環境宣傳教育、管理政策的嚴重缺失，居民環境保護意識相對淡薄。

1．3排水設施建設難度大，污水處理能力不足

排水系統不健全、管網覆蓋率低和污水收集難度大，是小城鎮水體污染的重要原因。部分學者指出，生活污水是小城鎮的最主要污染源，是水體COD、NH3—N的主要來源。污水收集是生活污水處理的前提，而小城鎮人口相對稀少，居民相對分散，導致排水管網敷設難度大，污水收集困難。目前中小城鎮規劃建設過程中，往往忽視了排水系統的建設工作，這種在城市建設中普遍面臨的問題，在中小城鎮更加突出。小城鎮基礎設施投入嚴重不足，水環境公共設施及服務水平低，人居環境建設未得到應有的重視。根據住房和城鄉建設部官方統計結果，京津冀地區小城鎮平均排水管道密度僅為26m/hm2，38%的小城鎮無污水處理設施，總體水平偏低，污水處理設施能力不足污水排放量的1/3，污水收集與處理設施存在維護管理不善，甚至無管理機制的問題。

1．4污水處理工藝適用性差，設施投資成本高

污水處理工藝適用性差，是制約小城鎮污水處理系統運行性能及效益發揮的主要因素。受居民生活習慣的影響，小城鎮居民生活用水水質水量變化大，旅游型小城鎮污水水質水量季節性變化明顯。但目前很少基于缺水小城鎮水質水量問題進行污水處理工藝適用性研究，多數只是照搬大中城市現有污水處理工藝模式，導致設施運行效果不佳、負荷率低，減排效果差。污水處理設施的建設與運行費用高、能耗大，是小城鎮污水處理的現實問題。由于小城鎮污水處理設施規模一般不足5000m3/d，無論執行哪種污染物排放標準，其單位水量投資均明顯高于大中型污水處理廠，排放標準越嚴格，單位水量投資和運行成本越高。

1．5生態環境退化，河塘沼澤化明顯

河塘系統是小城鎮水環境系統的重要組成部分，除作為小城鎮備用水源外，同時承擔著受納與降解污染物的終端任務，是水環境系統質量的最直接體現。從流域水環境系統層面講，河道也是小城鎮與大中城市水環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，小城鎮區段河道的水環境問題已逐漸成為大中城市水環境質量的隱患。因此，小城鎮河塘環境整治是其水環境治理與新型系統構建的重點所在。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、生態退化已經成為華北地區小城鎮河道的普遍現象，這些問題的根源在于華北地區嚴重缺水的實際情況。據統計，海河流域43%的河道出現過斷水現象，3%的河道常年無水，12．5%的河道斷水時間超過2年。在缺水小城鎮區域，這些斷水的河道往往被用于蓄存生活污水、畜禽養殖廢水，甚至堆放垃圾;即使水量相對充裕的河道，由于污水直排、岸邊生活垃圾侵入、淤積底泥污染物釋放，水質常年處于劣V類狀態，水體富營養化與黑臭現象交替或重疊發生，嚴重影響景觀性狀。

1．6水環境整治目標過高，項目可持續性差

缺水小城鎮水環境整治實質上就是在現有水環境系統的物理要素、生物結構、功能特征等屬性基礎上，結合典型適用技術的工程應用、工程實體建設與管理措施的實施，構建具有當地特色的基于人水和諧理念的小城鎮新型水環境系統。針對北方缺水小城鎮的水環境系統特征以及經濟、技術水平相對偏低的情況，水環境系統整治的目標，亦即新型水環境系統的功能定位，應以水環境系統功能的實效性、可持續性為出發點，這是小城鎮水環境系統整治的基本問題。與大中城市相比，小城鎮規模小、數量多、分布廣，不同地區、不同類型的小城鎮之間也具有明顯的區域差異。缺水小城鎮新型水環境系統的功能區劃應遵循科學規劃、合理布局、適度建設、循序漸進的基本原則，系統方案應著重體現地方特色、經濟適用的特征，工程系統應具有良好可操作性及可接納性，避免出現因貪大求洋，急功近利導致的水環境工程系統建成后被“曬太陽”現象，給小城鎮造成巨大財政壓力及社會壓力。

2缺水小城鎮的水環境治理對策研究

2．1缺水小城鎮水環境治理的總體思路

水環境系統組成要素繁多，結構聯系復雜，其科學研究及工程實施是一個系統的科學問題。應基于水環境系統變化的客觀規律，結合水環境系統結構及問題特征，對缺水小城鎮水環境治理的技術思路進行總體設計和整體構建，并對關鍵技術的適用性及其需求做出必要的預測，對典型適用技術進行調研、評估、篩選;從工程實施層面綜合考慮系統的功能目標、小城鎮經濟實力與技術水平、技術經濟成本與環境效益等限制條件，優選關鍵技術進行優化集成，提升水環境治理工程建設整體技術水平，實現更高的環境效益和社會效益;同時從工程管理角度對新型水環境系統的功能維護進行綜合集成與應用。

2．2缺水小城鎮水環境治理的整體設計

鑒于水環境系統的要素復雜性、結構系統化及功能整體化，缺水小城鎮水環境治理應強調綜合整治理念。從水環境系統層面對包括污水處理、水體治理及非常規水源利用在內的子系統進行整體設計，是缺水小城鎮水環境綜合整治的基礎性工作，其成果可作為小城鎮水環境綜合整治核心技術集成的邏輯基礎，為水環境治理工程建設和運行提供基本依據。缺水小城鎮水環境治理的整體設計應采取定性分析與定量分析相結合的綜合集成方法，分析水環境系統內各工程子系統特征及相互間的定性關系，研究各工程子系統界面信息特征及其定量關聯，形成適用于小城鎮水環境系統功能目標及經濟技術水平的技術優化集成體系。缺水小城鎮水環境治理工程可按水源配置、水體環境整治及新型水環境系統功能維護三方面進行設計(見圖2)。水源配置由水源開發(包括污水、雨水、淺層微咸地下水及過境水等非常規水源)、水量調蓄與水質控制構成，其中水質控制是關鍵步驟，直接影響水環境質量。水體環境整治是指以水體為心，對底泥、邊坡、景觀設施等環境要素進行綜合治理，包括底泥清淤與處置、河床整形與邊坡塑造及景觀環境構建，其中底泥清淤與處置是水體水質保障的重點措施，也是新型水環境系統質量控制的關鍵。新型水環境系統功能維護是指缺水小城鎮新型水環境系統中水體水質的長效保持及景觀系統的日常維護，是水環境整治工作成效具備可持續性的重要保障。

2．3缺水小城鎮水環境治理的工程技術集成

2．3．1缺水小城鎮污水治理工程技術集成缺水小城鎮污水處理應體現以小規模分散式污水處理及強化自然系統集中調蓄與再凈化為核心的模式，實質上是強化自然系統凈化為主體的集成技術。依據污水分類治理原則，將數量有限的工業廢水單獨強化預處理或經完整處理符合排放要求后，排入人工濕地等生態凈化系統進行深度處理，確保其環境安全性;將數量可觀的生活污水首先源分離，區別對待濃度較高的“黑水”及濃度相對較低的“灰水”，將“黑水”同畜禽廢水并入厭氧處理系統，改善污水性質，利于后續生物處理，將“灰水”同餐飲廢水并入生態凈化系統進行深度處理;生物處理系統及生態凈化系統出水均并入自然坑塘，進行集中調蓄及再凈化，之后由邊坡濕地系統輸入水體或用于農灌。缺水小城鎮的污水處理工程技術路線見圖3。缺水小城鎮降雨量較少且時間集中，不宜進行規模化收集凈化，而宜并入自然坑塘調蓄利用，初期雨水污染物濃度相對較高，可考慮并入生態凈化系統進行處理。

2．3．2缺水小城鎮水體環境治理工程技術集成由于水環境污染治理歷史欠賬多，污染物成分復雜，水體流動性差，過境及自有河道水系污染負荷大，華北缺水地區小城鎮水體通常呈現缺氧黑臭及富營養化交替的現象。因此，缺水小城鎮水體治理的工程技術路線應突出實效性與適用性，強調水環境整治的系統性與綜合性，兼顧地方經濟實力與資金投入力度，工程措施要注重長效性及經濟性。要區別對待連通水體(過境河道、循環水系)及封閉水體(小型水塘)，摸清水體污染現狀及成因，分析污染物來源及影響權重。水體治理工程方案既要包括底泥清淤、邊坡塑造、水體凈化與景觀構建等治理工程，也要包括水質長效保持措施。可見，技術路線的實質就是以水體和水環境總體質量為中心和基本出發點，重點關注河道物理結構及基礎設施的完整性、水污染物削減及水環境修復的協調性與有序性、水質保持及景觀環境建設的融合性與同步性。缺水小城鎮水環境治理技術研究總體技術路線見圖4。

2．4缺水小城鎮新型水環境系統的功能保持策略

缺水小城鎮經濟基礎薄弱，水環境整治的財力有限，尚未建立完善的水環境專項投入機制，環境管理不規范，必將嚴重影響水環境整治工作的可持續發展，不利于新型水環境系統功能的長效保持。另一方面，我國小城鎮水環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，也未能起到實質性作用。某種意義上講，缺水小城鎮水環境污染成因不僅在于工程設施建設落后，也在于居民生活方式和環保意識差，以及環境政策缺失和管理不到位等方面。因此，缺水小城鎮水環境政策與管理制度的建設與完善，是水環境綜合整治工作取得成效的基本保障，而管理制度的設計與政策的切實貫徹，是取得長期效益的關鍵。

3小結

小城鎮經濟社會的發展將成為我國“十二五”時期全面建成小康社會的重要戰略支點，而作為經濟社會基礎支撐的水環境質量已成為影響小城鎮科學發展的重要因素，因此，小城鎮水環境的整治和質量提升已刻不容緩。然而，由于缺水小城鎮水環境組成要素眾多、結構層次復雜，對其存在問題的科學辨析與整治工作的科學決策應以系統科學與工程方法論為基礎，綜合分析水環境系統內水循環路徑各節點存在的問題實質及節點問題之間的關聯關系，從系統層面提出整治思路與工程技術集成路線，這些問題還有待進一步的深入研究與實踐。

作者：葛銅崗孫永利鄭興燦高晨晨楊敏尚巍單位：國家城市給水排水工程技術研究中心