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關鍵詞:生物毒性;發光細菌;相關關系
1引言
引灤入津工程緩解了天津市的供水困難,改善了生活用水的水質。引灤天津段沿線水質保護措施相對完善,飲用水源保護工程全長34km暗渠的設置徹底解決了利用天然河道輸水帶來的排瀝和水質污染問題,架設的121km的封閉隔離網,實現了引灤輸水封閉式管理,減少了人們的日常活動對工程設施和水資源的侵害,這些措施減輕了輸水過程中的水體污染,對于引灤輸水水質的保證具有一定的作用。但是有研究表明,隨著引灤沿線及上游地區工農業快速發展,特別是水源地潘家口和大黑汀水庫網箱養魚的發展,造成引灤入津工程水質日趨惡化,嚴重威脅天津人民群眾的飲用水安全[1-2],因此建立完善的飲用水源地預警體系顯得尤為重要。
當前國內水環境及飲用水自動監測體系中,監測指標主要包括常規五參數(水溫、pH值、溶解氧、電導率、濁度)、高錳酸鹽指數、氨氮、TOC等常規參數和總氮、總磷等營養鹽參數。水質自動監測工作的開展對于保護水環境狀況,判斷水體的污染程度發揮了巨大作用,但這些參數主要反映水質的基本狀況,很多污染無法指示或者指示不明顯,不能及時發現環境污染事故,為管理者做出決策提供及時完備的數據支持。飲用水源地的水質變化直接影響到人民群眾的身體健康和生產、生活安全以及水廠處理工藝。因此2012年天津監測部門在飲用水源地利用生物毒性測試方法彌補現有自動監測系統理化指標的局限性,提高對飲用水水源地水質綜合毒性監控能力。飲用水源地預警系統的研究應用對推進水源地水質預警建設,提升環境應急和監測預警能力發揮了重大作用。
2生物毒性監測方法介紹
生物毒性監測基于生物毒性快速檢測分析方法,利用生物的組分、個體、種群或群落對環境污染或環境變化所產生的反應,來評價環境質量,能夠連續地反映各種有毒污染物對環境產生的綜合毒性。環境變化的效應從根本上是對以人為主體的生物系統的影響,因此生物毒性監測對環境質量的優劣具有更快速、更直接、更全面的指示作用。所以,利用生物效應的原理監測環境污染物的毒性對飲用水源地的水質進行生物評價具有非常重要的現實意義。
目前生物毒性監測的常用方法主要有魚類、蚤類、藻類、細菌、微生物電池等幾種監測方法。特別值得注意的是,發光細菌毒性監測法與其它生物的監測法相比,具有快速、經濟、可靠且節省空間等優點,因此成為科研和應用的熱點。
在對包括氧化亞鐵硫桿菌法、硝化細菌法和發光細菌法在內的多種細菌毒性監測方法反復比較后,發現發光細菌法在生物毒性監測中有著更明顯的優勢:首先,發光細菌法有國家標準(GB/T 15441-1995)和國際標準(ISO 11348-3-1998)的支持,評價方法和指標具有無可置疑的權威性;其次,發光細菌法在國際國內已經廣泛應用于飲用水安全、食品飲料安全、水質污染監測等領域,其高效、全面、直觀、便捷的優點得到普遍認同;再次,發光細菌生物毒性監測方法已經比較完善,在線監測已經初步實現,監測技術已經積累了一定的經驗。
3監測結果
3.1水質狀況
選取2013年1月1日~2013年12月13日數據進行分析。自動監測儀器監測的pH值、CODMn、DO和氨氮變化趨勢如圖1所示。根據4項監測指標得出水體達到地表水Ⅲ類水質標準,符合飲用水要求。
3.2數據判斷
發光強度的自然變化對于參比水樣和水樣是同等的。修正系數是用來修正發光強度的自然漂移。因此參比水樣發光強度發生變化時,修正系數是自動計算的。綜合毒性監測儀如下情況為正常工作:修正系數在0.6~1.8之間(根據ISO11348);細菌的發光量必須大于 50000(當發光量低于此值時,誤差會變大);控制樣的毒性測試大于等于 60%;參比水樣的毒性在-5% -5%。本次分析數據中細菌的發光量均大于 50000(圖2),CF在 0.6 到 1.8之間,由此得到的毒性抑制率為有效數據。
3.3毒性實驗
在系統運行初期,選用了幾種毒性物質進行毒性敏感度測試,從毒性敏感度試驗結果可以看出,預警系統所采用的生物綜合毒性檢測儀得出的抑制率均與污染物的濃度呈正相關關系,即污染物濃度增加,抑制率隨之增加。其中氰化物(
3.4相關分析
對2013年1月~12月水源地pH值、DO、CODMn、氨氮與發光細菌進行相關性分析,結果顯示pH值、DO、CODMn與發光細菌的發光量之間無顯著相關關系。在此期間,pH值數據在74~88之間,生物毒性所用發光細菌為費歇爾弧菌,有研究表明,pH值在5~9范圍內,費歇爾弧菌生長良好,細菌培養9~14h時段其發光強度達到最佳,菌液能夠在4~5h內保持較為穩定的發光強度,且它們的生長曲線沒有顯著差別,所以pH值在5~9是比較理想的生長環境[3]。IS011348有這樣的要求,即測試前每個樣品的DO要大于30mg/L。發光細菌本身為兼性厭氧的,在有氧和無氧的情況下都能生存,其發光過程是氧化呼吸鏈上的光呼吸過程,而這種過程必須要有氧分子的參與。在此期間監測得到的DO數據范圍在373~1638mg/L之間,全部大于30mg/L,因此,滿足費歇爾弧菌生長條件[4]。
發光細菌法在檢測水樣毒性時,水中的某些營養物質(NH4C1、NaNO3、NaNO2及NaH2PO4)會對測試結果產生影響,使發光抑制率為負值,即產生促進發光作用。造成這種現象的原因可能是由于當水樣的毒性較小或者水樣中沒有毒性物質,水樣中的某些營養物質會使發光細菌的活性增強,發光性能增加,或者與有毒性物質產生了拮抗作用,從而使得樣品對發光細菌的抑制率為負值[5]。本次分析結果也證明了氨氮濃度與發光細菌發光量呈顯著正相關關系,即氨氮濃度與生物毒性抑制率(TOX)呈顯著負相關,圖3很明顯可以看出氨氮與TOX的負相關關系。
4結語
根據水質自動監測常規項目評價結果得出2013年引灤天津段達到地表水Ⅲ類水質標準,符合飲用水要求,綜合生物毒性檢測儀分析結果也顯示水樣無毒,兩者結果一致。
2014年7月綠色科技第7期pH值、DO、CODMn與發光細菌的發光量無顯著相關關系,氨氮與發光細菌呈顯著正相關。
有研究表明,飲用水源地的生物綜合毒性光抑制率多為負值,說明水源地的毒性效應低,處于無毒狀態;出現負值與水體富營養化程度有關。天津飲用水源地水質近年來各項水質指標均達到或優于《地表水環境質量標準》(GB/T3838-2002)Ⅲ類水質標準,符合飲用水要求,但是營養鹽含量較高,水體富營養化態勢較為明顯。營養物質的存在為發光細菌的新陳代謝提供了充足的營養素,所以出現生物綜合毒性測試中光抑制率為負值的現象。2013年1月1日到2013年12月13日期間生物毒性抑制率負值比例非常大,占68.2%(圖4),這也從另一個角度反映了天
津引灤沿線水體富營養化狀況。參考文獻:
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摘要 加強飲用水水源地環境保護與管理,對確保水源安全具有重要意義。飲用水水源地規范化建設,是落實《水污染防治法》等相關法規標準要求、提高管理水平和效率的重要手段。本文借鑒國外環境管理經驗,結合我國管理和建設需求,提出了水源地規范化建設應涵蓋環境保護目標、保護區建設、保護區整治、監測能力建設、風險與應急、管理機構與制度建設六項內容及要求,以期為我國水源地建設和環境監管提供參考依據。
關鍵詞 飲用水水源地;環境保護;規范化建設;水污染:水源水質
規范化是提高管理水平和效率的重要措施。 《中華人民共和國水污染防治法》(以下簡稱《水污染防治法》)、《中華人民共和國水法》(以下簡稱《水法》)等水源保護相關法律法規分別對各級水源保護區的管理提出了要求和規定,各地在保護區劃定及整治、水源地環境管理等方面取得了一定進展,但仍然存在水源保護區尚未完全劃定、保護區標志設置不規范、保護區違法現象屢禁不止、監測監控能力不到位、風險管理和應急能力基礎薄弱等問題。
實踐經驗表明,水源水質整體改善與規范化建設和管理密切相關。近年來,各地開展了多項水源保護、污染源整治、生態修復及環境信息、環境監測和環境應急能力建設項目,但由于水源地規范化建設在目標、內容及具體要求等方面缺乏依據和指導,易造成建設目標不明確,導致資金和土地利用產生巨大浪費。
明確規范化飲用水水源地建設的內容與要求,對貫徹落實法律法規要求、有效指導各地開展水源地建設、提高管理效率具有重要意義。本文借鑒國外管理經驗和我國法律法規要求,提出了規范化飲用水水源地建設的實質內涵,旨在為飲用水水源地建設、監督和保護提供目標導向和技術支撐。
我國法律法規要求及國外管理經驗
我國水源地建設的法律法規要求
《水污染防治法》和《水法》規定“國家建立飲用水水源保護區制度”。《水污染防治法》要求劃分飲用水水源一、二級保護區,有必要時劃分準保護區,同時對各級保護區禁止、限制行為,保護區整治及準保護區水源涵養林建設等提出要求; 《水法》要求劃分水源保護區并采取措施防止水源枯竭和水體污染;2010年5月,國家發改委、環境保護部、水利部、住房和城鄉建設部、衛生部五部委聯合印發《全國城市飲用水水源地環境保護規劃(2008-2020年)》,明確要求開展一級保護區隔離、保護區整治、生態修復、環境信息管理、環境監測和環境應急能力建設;此外, 《飲用水水源保護區污染防治管理規定》也對保護區劃分、水質水量、各級保護區、準保護區的禁止和限制行為提出了要求。
國外規范化水源地建設管理的經驗及啟示
美國《安全飲用水法》和《清潔水法》為美國水環境和水資源管理建立了基本框架。《安全飲用水法》科學地制定了飲用水標準,建立了從水源保護、配水系統、水處理,到信息公開等多方面多屏障的水質保護體系。各州也采取建立保護區、開展環境評價和污染防治等多種方式保護水源:控制因生產或泄露而有可能污染地下水源的工廠位置,禁止如新建垃圾填埋場、中轉站或大型污水處理廠等企業在水源保護區選址;要求地下油罐設置防護區;各州環境政策法令要求進行環境評價;各州制定水源水質標準時,人類健康標準是基礎,并據此采取污染物控制措施。
目前,加拿大采用生態系統管理(Ecosystem Management)和流域管理(Watershed Management)兩種方式保護地表水源。前者重視水資源系統各組成要素之間及水資源系統與人類、社會、經濟、環境間的聯系;后者將水資源綜合利用、保護決策的制定和實施權交給地方政府,聯邦和地方政府分別頒布聯邦和地方系列的“水政策”(Water Policy)。地下水源保護由聯邦、省、地方三級政府及相關機構負責:聯邦政府負責解決跨界水源糾紛、省級政府負責水資源管理、地方政府負責制定土地利用規劃,保護機構負責流域和地下水管理。
德國《聯邦水法》要求所有飲用水取水口都要建立水源保護區。100多年來,德國已建立近20000個飲用水水源保護區。德國飲用水水源保護區的特點:一是水源保護區的面積大,占德國土地總面積的13%;二是水源保護區執行的水質標準較嚴,地表水源一般要求54項參評的水質指標滿足一級標準,只有個別可放寬為二級:三是保護區劃分時充分體現“公眾參與”的原則,劃分水源保護區的過程中,涉及的居民及團體參與審查和評議,水廠作為主要受益者,需補償居民及團體因建立水源保護區而遭受的損失。
日本采用“多龍治水,多龍管水”的綜合管理模式。部級層面涉水部門主要有環境省、國土交通省、厚生勞動省、農林水產省和經濟產業省等。各個部門各司其職,分別對水質、水資源規劃和開發利用、生活用水、工業用水、農業用水進行管理。為追求水質安全、確保水量,以及達到“雙安”的飲用水目標,日本采取了工程手段保供水、技術手段保水質、行政手段保協作、法律手段保安全和應急手段保供水“五種手段”。其中,飲用水安全管理法律體系的建設是日本保障水質和水量安全的有效措施和堅強后盾。
國外水源保護的經驗啟示我們,制定嚴格的水源保護法律法規、采用科學合理的水質評價方法、實施嚴格的管理手段、明確水源保護的具體要求和責任主體,是做好水源保護的重要措施。如美國用《安全飲用水法>和《清潔水法》奠定了水源保護的法律基礎,采用法規強制措施和非強制措施處理水源的潛在威脅;加拿大明確了聯邦政府和地方政府的保護水源的責任;德國在水源保護區劃分、水質標準實施和公眾參與方面取得了較好的效果;日本采取了“五種手段”保障水源和供水安全等。總之,各國的飲用水水源地保護和規范化建設均有明確的法律法規和管理政策要求,其先進經驗為我國水源地保護和規范化建設提供了重要借鑒。
飲用水水源地規范化建設的重點內容
與國外水源保護所強調的法律法規的重要性和管理制度嚴格程度相比, 《水法》和《水污染防治法》雖然明確了“國家建立飲用水水源保護區制度”的要求和各級保護區內的禁止、限制行為,但并未涉及水源保護區建設的具體內容和要求,也沒有形成嚴格的飲用水水源保護制度。因此,有必要借鑒國外經驗,提出飲用水水源保護區建設的具體要求,開展飲用水水源地規范化建設。
飲用水水源地規范化建設的目標是落實飲用水水源保護區相關的各項法律法規要求,在“國家建立飲用水水源保護區制度”的框架下,達到“水質、水量”雙安全的目標和保障措施。因此,規范化建設應遵循“水質水量達標、污染綜合整治、風險預警防范、分級分區控制”原則,建設內容應依據我國飲用水水源地環境管理的需求及水源保護區建設的現狀進行統籌考慮和設計。本文認為,當前,飲用水水源地規范化建設內容至少應涵蓋建設目標、保護區建設、保護區整治、監控能力建設、風險與應急能力、管理機構與制度建設六個方面。
水源地建設目標
《水法》第三十三條規定“國家建立飲用水水源保護區制度。省、自治區、直轄市人民政府應當劃定飲用水水源保護區,并采取措施防止水源枯竭和水體污染,保證城鄉居民飲用水安全”。《飲用水源保護區污染防治管理規定》第四條和第七條要求,“飲用水水源各級保護區及準保護區均應規定明確的水質標準并限期達標”。“飲用水地表水源保護區包括一定的水域和陸域,其范圍應按照不同水域特點進行水質定量預測并考慮當地具體條件加以確定,保證在規劃設計的水文條件和污染負荷下,供應規劃水量時,保護區的水質能滿足相應的標準”。
“水源地建設目標”也是水源地規范化建設的目標,即水量、水質安全。水量安全,要求水源地供水能力、供水現狀均滿足服務區域的需求。因此,水量目標既要考慮供水服務區域近期和遠期水量需求、也要考慮供水工程設計和實際供水能力間的關系,保證供水量滿足需求并禁止超采。水質安全,要求水源地水質滿足規定標準,并要體現不同類型水源、不同級別保護區的差異。因此,地表水源應依據《地表水環境質量標準》(GB 3838-2002),一、二級保護區分別滿足Ⅱ、Ⅲ類標準要求;地下水源應依據《地下水質量標準》(GB/T14848-93)滿足Ⅲ類標準要求。
保護區建設
《水污染防治法》第五十六條規定“國家建立飲用水水源保護區制度。飲用水水源保護區分為一級保護區和二級保護區;必要時,可以在飲用水水源保護區外圍劃定一定的區域作為準保護區”。“有關地方人民政府應當在飲用水水源保護區的邊界設立明確的地理界標和明顯的警示標志”。
“保護區建設”應以落實《水污染防治法》“建立飲用水水源保護區制度”的基本要求為主,應包括保護區設置與劃分、保護區標志設置和一級保護區隔離防護三項內容。
飲用水水源保護區是水源地建設和管理的基礎,也是保護區建設的關鍵。保護區劃分應依據《飲用水水源保護區劃分技術規范》(HJ/T 388-2007),報經省級政府批復并按照管理部門要求備案;設置保護區標志,對影響水源水質安全的生產生活活動有警示作用,可起到保護水源的作用,標志設置應依據《飲用水水源保護區標志技術要求》(HJ/T 433-2008):在水源取水口和一級保護區實施隔離防護,可避免人類活動直接污染取水口;考慮到突發環境事故亦有可能影響取水口安全,僅設置隔離防護設施不能完全阻斷污染物進入水體,因此地表水源還應在穿越一級保護區的道路、輸油、輸氣管道等高風險區域,設置應急池、事故導流槽及防泄漏設施,避免突發環境事件對取水口的影響。
保護區整治
《水污染防治法》要求“在飲用水水源保護區內,禁止設置排污口”,并明確規定了各級保護區的管理要求。“保護區整治”以落實保護區污染防治管理要求為主,包括一級、二級保護區和準保護區的整治,整治內容、要求及項目類型均應依據《水污染防治法》的相關條款。
一級保護區。《水污染防治法》第五十八條要求,禁止在飲用水水源一級保護區內新建、改建、.擴建與供水設施和保護水源無關的建設項目;已建成的與供水設施和保護水源無關的建設項目,由縣級以上人民政府責令拆除或者關閉。禁止在一級保護區內從事網箱養殖、旅游、游泳、垂釣或者其他可能污染飲用水水體的活動。按照上述要求,一級保護區不應存在與供水設施和保護水源無關的建設項目,也禁止從事網箱養殖、旅游、游泳、垂釣或其他可能污染飲用水水體的活動,與上述要求不符的,均應清拆或取締,但保護區劃定前已有的建設項目,應制定計劃,限期搬遷。
二級保護區。《水污染防治法》第五十九條規定,禁止在飲用水水源二級保護區內新建、改建、擴建排放污染物的建設項目;已建成的排放污染物的建設項目,由縣級以上人民政府責令拆除或者關閉。在飲用水水源二級保護區內從事網箱養殖、旅游等活動的,應當按照規定采取措施,防止污染飲用水水源。按照上述要求,二級保護區不應存在排放污染物的建設項目,從事網箱養殖、旅游等活動的,應當采取措施防止水體污染。與上述要求不一致的建設項目或水體開發行為,均應進行整治。
準保護區。《水污染防治法》第六十一條規定,禁止在飲用水水源準保護區內新建、擴建對水體污染嚴重的建設項目;改建建設項目,不得增加排污量。縣級以上地方人民政府應當根據保護飲用水水源的實際需要,在準保護區內采取工程措施或者建造濕地、水源涵養林等生態保護措施,防止水污染物直接排入飲用水水體,確保飲用水水源安全。飲用水水源受到污染可能威脅供水安全的,環境保護主管部門應當責令有關企業事業單位采取停止或者減少排放水污染物等措施。實施準保護區污染物容量總量控制,并采取工程措施或建造濕地、水源涵養林等生態保護措施。按照上述要求,準保護區整治應以水源涵養和總量控制為主,具體內容應包括污染物總量控制、水污染物削減控制和水源涵養林、濕地等生態保護工程。
監控能力建設
開展水源地水質監測和監控,是為了正常情況下反映水源水質變化狀況,異常情況下及時提示水質異常,為應對突發事件提供信息。因此“監控能力建設”應考慮日常監測和預警監控兩個方面的要求。
日常監測內容,應包括點位設置、監測指標及頻次,具體要求應依據水源地日常管理的相關要求確定;河流型水源的預警監控斷面,應設置在取水口上游大于2個小時流程的位置,湖庫型水源應設置于支流入口處上游大于2個小時流程的位置,以保證一旦發生突發環境事件,下游取水口有一定的應急響應時間。預警監控指標,應依據國家、省級、市級環保部門的監測要求,結合水源供水規模、環境風險大小等因素確定,預警監控采用自動連續監測方式開展。
風險與應急能力建設
風險與應急能力建設,是為了提高水源風險防范和應急處置能力,降低突發環境事件影響水源安全的概率。因此“風險與應急能力建設”內容應主要考慮水源風險大小、事故應急等方面要求,包括風險識別與防范、應急水源建設、應急監測及應急物質和技術儲備等;建設要求應根據風險源的排放特征、影響范圍及可能造成后果分別確定。
建立污染源風險識別與防范體系,是從源頭降低風險的關鍵。點源和流動源是導致水源污染風險的主要因素,因此,存在點源和流動源污染風險的水源地,應建立風險源名錄并定期開展風險隱患排查和風險評估,以降低事故發生的概率。
構建嚴密的應急體系是應對突發環境事件的有效手段。其內容應包括:應急水源建設、應急預案制定和定期修改、應急技術專家庫、應急監測能力建設等方面。具體還應提出應急水源不低于7天供水量的水量、可在2個小時內啟動應急水源供水要求,以及制定應急預案、水源地常見污染物處置方案和技術專家庫、配備應急監測設備等要求,確保出現突發環境事件時,能及時控制污染擴散并保障正常供水。
管理機構與管理制度
管理機構與制度建設目標,是為了落實管理責任,提高管理水平。因此,“管理機構與制度建設”的主要內容應明確管理單位的責任及提高管理效率的措施,應加強檔案管理、日常巡查和定期評估等管理制度建設。
管理機構設置的具體要求應結合水源的重要性和供水規模提出,并應明確管理責任。國外經驗表明,發達國家十分重視管理制度的作用。我國水源地管理也應改變“重法律法規建設、輕制度落實”、“說起來重要、做起來次要”的現狀,通過建立“一源一檔”檔案制度,不斷完善日常巡查和定期評估制度等規范化管理的內容,推動水源地管理科學化、規范化水平的不斷提高。
展望
飲用水水源地規范化建設,是落實法律法規要求、提高環境管理水平的有效措施。2015年4月出臺的《水污染防治行動計劃》,也將飲用水水源地規范化建設作為保障水源環境安全的重要任務,并提出了考核要求。因此,各級地方政府應針對水源地建設和管理現狀及問題,兼顧水源地環境管理特點及水質風險特征,按照水源地建設的內容和要求,盡快開展保護區劃分、整治、預警監控及風險應急管理等各項工作。國家層面也應盡快出臺飲用水水源地規范化建設與環境保護相關的技術要求,為我國水源地環境保護各項工作提供依據和參考。
主要
參考文獻
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關鍵詞:飲用水源地;保護;問題;措施
中圖分類號:S273 文獻標識碼:A 文章編號:
1飲用水源地保護與管理的必要性
水源是一個城市發展的關鍵因素,城市的發展要以城市本身能夠利用的水資源條件來決定,不僅要考慮城市水資源所能夠承受的社會經濟發展水平,還要考慮水資源的水質條件及水生態環境對不斷提升的水污染的所能承受的最大環境容量。城市飲用水源地的環境保護是保證城市用水安全和穩定供水的關鍵措施,尤其是當飲用水水源地受到污染后將造成非常嚴重的社會問題,使得當今社會已經將對飲用水水源地的環境保護作為一個重大的社會問題來對待。我國目前主要面臨的水資源問題有水質性缺水、資源性缺水和工程性缺水,其中因為水環境污染造成的水質性缺水是我國飲用水水源地安全最大的威脅。水源地安全具有兩個屬性:一是水源地的自生屬性,如地下水含水層的巖石特性和厚度等,這些因素都會對地下水中外來物質(污染物)的停留時間和遷移造成影響;其次是水源地的社會屬性,這主要是水源地因為人類活動而受到影響。因此水源地的安全評價應該具有兩個因素:一是能夠在一定的空間和時間范圍內提供充足的水量;二是還應該具有在一定程度上抵御人類活動影響的能力。
2城鄉飲用水源地保護管理存在的問題
目前,我國已建立了數量頗多的各類飲用水水源保護區,但管理措施混亂,評價標準模糊不清,對水源地的保護效果較低,主要存在以下幾個方面的問題:
2.1水源地管理體制混亂不清,一直以來水源地管理都是以行政區域管理為主,其中涉及到眾多管理部門及機構,管理工作的權限與職責劃分不清,權力也不集中,有些水源地雖然設置了保護區,但保護與管理效果不高。后來雖然設置了流域管理機構,加強了對河流流域的管理,但在實踐中仍然沒有充分發揮流域管理機構的只能作用,不能形成統一的流域管理,因此,摒棄以前的行政界限,實現真正的流域統一監督與管理顯得日益迫切。
2.2水源地水質監測能力有待提高,目前我國在水質監測技術上還存在著一定的欠缺,同時在監測體制上沒有形成一個持續的監測體系,對水源地水質變化規律和影響因素了解的還不夠詳細,同時對監測信息的交流和共享還不夠充分,不能充分利川各個部門的信息資源從而制定出科學合理的水源管理與保護應對策略。
2.3水源地應急體系建設不夠健全,很多水源地的應急預案不充足,甚至有些就沒有應急預案,使得水源地的安全保障能力比較低,一旦發生突發污染事故,造成的后果極其嚴重。
3城鄉飲用水源地保護措施
3.1飲用水源地水資源保護的工程措施
3.1.1面源污染治理工程
結合上游水庫水源保護區農業發展現狀和土地利用情況,建設水源涵養林、經果林;同時建設坡面坡耕地整治的坡面水系配套工程,建設排水灌溉溝渠。實施生態農業保護,保護區內的坡耕地推廣實施保土耕作。
3.1.2生態修復重點工程
在上游水庫水體周邊污染物質濃度較大的水體實施生態浮床治理。為保證入庫水質達到標準,在水庫污水排放較集中處實施人工濕地工程。
3.1.3隔離保護工程
在上游水庫水源地保護區庫周實施生物隔離工程;設置飲水水源地標識牌。
3.2城鄉飲用水源地水資源保護的管理措施
3.2.1設置管理機構
負責城鄉飲用水水源地保護工程的領導、決策,制定項目發展方向,落實項目配套資金,負責資金安排和協調,監督項目實施。
3.2.2取締飲用水水源地排污口、網箱和投餌養魚
在城鄉飲用水水源地設置飲用水源保護區,全面取締飲用水水源地排污口,完成城鄉飲用水水源地內網箱和投餌施肥養魚取締工作。
3.2.3監控體系建設
對整個監測過程進行全面質量管理,以確保數據的準確性、精確性、完整性、可比性和代表性。并將水質監測成果編制成當年的水環境質量報告,以便能夠準確、全面、系統反映水環境質量狀況和變化趨勢。為水資源保護提供科學的依據,為科學的管理水資源打下基礎。
3.2.4管理體制建設與管理措施
(1)強化管理、建立長效機制。從防治城鄉飲用水水源地水體污染,保障廣大群眾飲水安全,增加有效供給、保護水源地水質水量的角度出發,要逐步建立起法律監管、技術保障、監測與應急、社會參與四大體系。
(2)制定水源地保護區管理條例。加強立法和規劃,嚴控污染源,應采取一些鼓勵性條文和實質性、程序性條文,增加面源污染控制方面的條文。為保護飲用水源地供水安全,防止水體污染,確保達到生活飲用水標準,進而保障人民身體健康和促進經濟建設可持續發展,應盡快建立健全我縣飲用水源地保護辦法。
(3)嚴格取水許可和排污口設置審批制度,控制新污染源的產生。嚴格執行《入河排污口監督管理辦法》。嚴格取水許可審批制度,強化新、改、擴建取水工程水資源論證審查制度。嚴格工程項目審批,堅持主體工程與污染防治設施同時設計、同時施工、同時投產使用的“三同時”制度,對不符合規定的項目決不審批。
(4)推行污染物總量控制和排污許可證制度。明確飲用水水源的水體功能與水質保護目標,推行污染物總量控制和排污許可證制度。根據各飲用水水源地的環境質量狀況、經濟發展規劃和水資源保護規劃,以水功能區為單元,制定水功能區污染物排放總量控制目標和環境污染控制目標,對排放污染物總量進行控制。
(5)健全排污許可證制度和排污收費制度。對實施排放污染物總量控制的排污單位,實行排污總量收費和超總量收費制度。對于實施總量控制的排污單位,若剩余有排污總量控制指標,環境保護行政主管部門應給予獎勵。加大污染治理,嚴厲打擊違法排污行為。
(6)建立安全保障機制,加強水源地管理,編制科學的城鄉飲用水水源地安全保障實施方案,制定飲用水水源地保護和管理對策,完善飲用水水源地的安全保障機制,統籌協調好生產、生活、生態用水關系。為今后一個時期城鄉飲用水水源地保護、建設和管理提供科學依據。加強水資源的統一調度,保證緊急情況下城鄉供水的水源需求。加強對生態環境的保護措施與制度建設,制止對生態與環境的破壞,逐步修復生態與環境,控制水土流失造成的面源污染;建立地下水資源保護管理制度,嚴格限制地下水及自備水源的開采。
(7)合理使用化肥、農藥,發展生態農業。各水源保護區內還存在部分耕地,農業面源污染使水庫和河流水質受到威脅。要合理使用化肥,積極發展生態農業;研究和使用高效、低毒、低殘留的農藥,并發展以蟲治蟲、以菌冶蟲等生物防治病蟲害技術,以防止和減少農藥(包括農田徑流)對水體的污染。
3.2.5水源地安全信息管理系統建設
建設由數據庫、統計分析、水質測報分析、管理決策、動態顯示、信息等系統組成的信息系統,為水行政主管部門有效實施城鄉飲用水水源地管理和保護提供技術支撐。
3.2.6水源地安全應急預案
為處理好我區境內突發性水污染事件,及時、有效地預防、控制、減少和消除水污染事件帶來的危害;維護境內水環境安全,保障人民飲水和生產生活用水安全;建立分工明確、責任到位、統一管理的水污染處理機制,提高突發性重大水污染事件的防范和處理能力,必須制定城鄉飲用水水源地安全應急預案。
4結論
因此,加強城鄉飲用水水源地水資源保護,可以提高水源地現有水質的標準、水源地水功能利用率、優化水環境,控制水土流失。使所面臨的資源性缺水、工程性缺水、水質性缺水而造成的水資源缺乏與社會經濟可持續發展不協調等突出問題得到初步解決。對改善水源地的生態環境,保障城鄉供水安全,促進水資源持續利用,實現城鄉經濟社會可持續發展,為構建社會主義和諧社會打下堅實基礎,全面推動小康社會建設。
參考文獻:
[1]唐克旺,徐志伙等.全國城鎮地表水飲叫水水源地水質評[J].水資源護,2009.
關鍵詞:飲用水水源地;氮磷指標;富營養化;深圳
中圖分類號:X83
文獻標識碼: A
文章編號:1005-569X(2009)06-0019-03
1 引言
近年來,國內飲用水水源地水質污染事故頻繁發生,國家高度重視飲用水安全工作。2008年,環境保護部組織開展了全國656個縣級以上城市集中式飲用水水源地環境基礎狀況的調查評估工作。按照國家有關要求,深圳市也組織完成了《城鎮飲用水水源地基礎環境調查及評估》及全市水源保護工作調研[1]。相關研究結果表明,盡管深圳市在各方面的努力下,近年來水源地水質達標率逐年提高,但隨著工業化、城鎮化進程快速推進和社會經濟持續高速發展,飲用水水資源短缺、個別水庫個別指標不完全達標、外來水水質逐年下降、水庫流域開發過度、水庫周邊污染隱患增多、水庫富營養化和交通路網臨近或穿越水庫的潛在風險升級、長期制約水庫管理的體制機制未有效解決等諸多問題[2]。
針對這些問題,本研究認為切實有效提高飲用水水質達標率,保障飲用水源水質安全的當務之急是完善各水庫流域截污工程,落實交通隱患點防治措施,完成一級保護區征地和建立水庫流域生態補償機制,增強水源涵養能力,加強水源保護執法力度,力爭2010年主要飲用水水源地水質達標率達到100%。
2 深圳市飲用水源保護現狀
2.1水資源特征及開發利用特點
深圳地理位置特殊,山地海拔不高,地域狹小,其獨特的空間布局決定了以下客觀條件:①境內無大江大河大湖,大多數河流為短小的山區性雨源河流;②境內水庫普遍庫容小,自產水能力差;③供水水庫處在城市建成區包圍圈中[3]。以上條件導致了深圳市水資源開發利用存在以下特點:
2.1.1人均水資源占有量極低
深圳作為中國第一個經濟特區,由于人口和經濟持續高速增長,人均水資源量由1979年約6000 m3下降至2008年的342m3(豐水年),僅為全國的1/6,遠低于聯合國規定人均最低水資源量1000m3的貧水線,表明深圳市屬水資源嚴重匱乏的城市。
2.1.2本地水資源開發利用存在一定困難
深圳市多年平均降雨量1830mm,雖然雨量充沛,由于本地水資源以地表水源為主,降雨時空分布不均且年際變化大,加之河流細小,地表徑流停留時間短,境內水庫庫容小等特點,本地水資源開發困難。
2.1.3境外供水依賴性強
深圳市本地水資源有限,但全市需水量隨著社會經濟的快速發展呈快速增長趨勢,從1995年的7.10億m3到2008年的18.47億m3;同時,深圳市還擔負著香港近70%的供水,年平均供水量約7億m3,支撐著香港社會經濟發展[4]。為解決供需矛盾,深圳市致力于引水、水庫互聯互通和水庫擴容蓄水工程建設,先后建成東部供水一、二期工程和一系列水庫擴容工程,年調水量約20億m3,其中深圳市2008年境外引水13.37億m3(表1),約占全市供水量的72%,目前基本能保障深圳和香港兩地供水,但根據相關規劃,到2010年和2020年深圳市需水量分別達到21 億m3和26 億m3,對境外水依賴性進一步增大[5]。
2.1.4水源地供水不均
全市31個水庫水源地中,深圳水庫、石巖水庫、鐵崗水庫和西麗水庫4個水庫供水量占到全市總供水量的70.9%,其它水源地供水量僅占28.9%,對4大水庫供水依賴性極大(表2)。
2.2飲用水源地及保護區劃基本情況
深圳市在1992年開展了飲用水源保護區劃分工作,并在1995年、2000年和2006年分別進行了修編。截至目前,全市共劃定飲用水源保護區27個,總面積為594.2 km2,占全市總面積的30.4%,其中一級區面積117.7 km2,二級區258.1 km2,準保護區218.4 km2,主要包括31個水庫型水源地及1條河流型水源地(觀瀾河由于水質不達標已于2002年停止供水)[6]。
2.3飲用水源水質現狀
深圳市近年主要飲用水源地水質達標率呈上升的趨勢,尤其自2003年底東深供水4期改造工程和深圳水庫截排工程投入使用后,深圳水庫、西麗水庫、鐵崗水庫、石巖水庫的水質有了明顯的改善,2003年水質達標率提高到97.13%[7],并逐年提高,2008年水質達標率為99.87%[8],但主要供水水庫仍然受到總氮的威脅。深圳水庫、西麗水庫、鐵崗水庫、羅田水庫、石巖水庫因總氮的原因,水質不穩定;同時,石巖水庫、羅田水庫已經呈現出輕度富營養狀態,富營養化風險加劇。
3 存在的主要問題及原因
由于經濟社會高速發展和人口急劇增加,流域開發強度大,加之河流與水庫總氮總磷水質標準限值的不同,上游來水即使達到地表水Ⅱ類或Ⅲ類標準,仍不能保證入庫水質總氮總磷滿足水庫水質要求,輸入大量營養性物質,個別水庫已呈現輕度富營養化狀態,而深圳市境內無備用水源,一旦爆發藻華和污染事故,將嚴重影響供水安全和社會穩定。
3.1流域開發強度過高
2008年全市水源保護區內建設用地面積達到165.72 km2,占飲用水源保護區總面積的28.96%,遠高于發達國家5%的平均水平,尤其深圳水庫、鐵崗水庫-石巖水庫等主要飲用水源保護區內土地開發利用率分別達到了39.19%和25.83%(表3)。水源保護區內平地建房、毀林種果、挖山采石等過度人為活動,導致水土流失和生態環境破壞,地表徑流流向和減少集雨區面積改變,水源涵養能力降低[9]。目前全市水源保護區水土流失總面積達33.39 km2,占水源保護區總面積的6%[10]。
另外,水源保護區內仍然存在部分金屬加工、日用品、工藝品和食品生產的工業企業,這些工業企業大多是勞動密集型企業,在產生大量生活污水的同時,部分企業還排放工業廢水,其中鐵崗水庫-石巖水庫和深圳水庫流域內,納入環保部門監管的有工業廢水排放的企業就分別達39家和38家,CODCr年排放量合計約47t。
3.2污染治理設施不完善
近年來,深圳市積極開展水源區內截污工程建設,累計投入超過33億元,先后在深圳、西麗、鐵崗、石巖等水庫流域建成了10項支流整治工程,對15條支流開展截污和綜合整治,處理規模達12.3萬t/d,將32萬t/d污水截排出流域外,有效地減輕了入庫污染負荷(表4)。但是隨著水源保護區內工業和人口的急劇增加,已有的市政設施無法滿足污染治理要求,大量污水通過入庫支流進入水庫,增加了氮磷污染負荷。
3.3面源污染問題嚴重
隨著截排工程的建設以及入庫支流的整治,點源污染得到一定的控制,面源污染問題在深圳市飲用水水源保護工作中變得更為突出。水源區內的面源污染主要來源于以下幾個方面:①水源保護區內生活垃圾堆放、工業廢棄物、未收集生活污水、工業廢水等產生的面源污染;②果木林運營管理過程中施加的農藥、化肥在雨季形成的面源污染源。
目前深圳水庫、西麗水庫面源污染控制體系相對完備,其他水庫面源污染控制工作僅局限于濱岸帶林地建設,全市水源保護區的面源污染去除率僅為20%-30%。據測算,深圳市水源保護區內產生的面源污染負荷總量為:CODCr 3127.7 t/a,TN 994.0 t/a,TP 71.9 t/a,分別占目前整個水源保護區產生污染負荷的42.1%, 42.7%,49.1%(表5)。
3.4境外供水水質存在風險
深圳市供水量的72%來自于東江,但隨著東江沿途地區經濟的快速發展,東江水質面臨的污染風險越來越大,尤其是農村面源污染不能有效控制,外調來水攜帶大量氮磷污染物入庫。2008年監測資料表明,東江來水在西麗水庫入庫口總氮、總磷時有超標,尤其總氮年均值高達1.83 mg/L(地表水III類湖庫標準總氮標準值為1mg/L),超標0.83倍,較2007年上升35%,70%以上外來水氮磷超標,加大了水源地富營養化風險(圖2)[11]。
3.5大型市政工程威脅水源安全
近年來,深圳先后實施了以保護飲用水源為主要內容的“梳理行動”、“清無行動”、“重民生,保水缸”行動、查處侵蝕基本生態控制線行動,水源保護區內違法建筑行為得到一定程度控制。但據最新調查發現,水源區內大型市政工程建設項目有增多的趨勢。目前已動工和即將動工的項目有廣深港、廈深2條鐵路和丹平快速、東部快速等公路直接穿越或臨近水庫。部分新建項目施工期間因路基開挖、邊坡防護、隧道開鑿、植被砍伐等原因,不僅造成大面積水土流失,破壞生態環境,同時產生的建筑垃圾和生活污水未經有效處理直接入庫,嚴重威脅水源地水質安全。
3.6執法力量嚴重不足
主要飲用水水源地均處在城市建成區,特別是4大水庫周邊開發強度高,人為活動密集,都急切需要加大執法力度,加強巡查、稽查頻次,及時發現、處置污染隱患和污染事故。但目前僅在深圳水庫設立了有35個編制的東深水源保護辦公室,專責深圳水庫流域環境執法工作,其他30個已劃定為水源保護區的水庫均無專職環境執法人員。
4 對策與建議
深圳市一直重視飲用水源保護,各有關部門圍繞飲用水源保護加強協作,做了不少工作:在全國較早制定了飲用水源保護條例,較早地開展了飲用水源保護功能區劃,在全國首次開展基本生態控制線劃分時將飲用水源保護一級區全部予以納入;在4大水庫流域建設污水截排工程,對入庫支流開展綜合整治,建設分散污水處理設施;開展飲用水源一級保護區征地、圍網隔離和水源涵養林建設等,有效地緩解了飲用水源水質污染。但是,由于土地資源短缺,城市建設開發強度大,水源保護與經濟發展的矛盾比較尖銳。結合深圳市飲用水源保護的現狀及存在的問題,借鑒國內外飲用水源保護的先進經驗和做法,本文提出以下解決對策和措施。
4.1取締工業污染源
建議各轄區政府于2009年底前取締或關閉飲用水源保護區內工業污染源。
4.2實施封閉管理
2009年底前完成深圳、西麗、鐵崗、石巖等主要水庫一級水源保護區的征地和青苗補償工作,完成15座主要水庫一級水源保護區隔離圍網工程,減少人為活動和種養給水庫帶來的污染,建議有關部門開展生態補償機制研究。丹平快速通車后對沙灣路實施限行和部分路段封閉措施。
4.3完善基礎設施
加快入庫支流整治步伐,確保受污染的入庫支流修復率100%。加快石巖水庫環庫截污工程、鐵崗水庫九圍河截污工程、赤坳水庫金龜水截污工程和西麗水庫流域大勘、麻勘和百芒3個舊村污水截排工程實施進度,健全水庫污染防御體系,減少水庫雨季混流污水和面源污染負荷。
4.4加強涵養林建設
加快推進深圳、西麗、鐵崗、石巖等主要水庫的退果還林,減少農藥、化肥帶來的面源污染。啟動西麗等4座水庫前置庫生態修復工程建設,加快推進全市主要水庫涵養林建設,完善入庫河口的濕地生態功能,提高庫濱岸的自凈能力。
4.5強化水源區監管
嚴格水源保護執法,建立工商、水務、國土、城管、公安、環保等部門聯合執法機制,開展大規模的水源保護專項行動;明晰水務、環保部門飲用水源保護職能;加強水源保護執法力量,成立西部水源保護辦公室,負責西麗、鐵崗、石巖、公明等西部主要飲用水源水質的管理,同時拓展深圳市東深水源保護辦公室的職責,除負責深圳水庫外,兼管中部和東部水庫水源保護工作;建立水源地水質自動監測系統。
參考文獻:
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關鍵詞:水源地保護;保護區;水質;污染
中圖分類號:S959文獻標識碼: A 文章編號:
1 前言
水是生命之源,一切生命活動離不開水,一切因水而興、因水而美。水是基礎性的自然資源和戰略性的經濟資源,保護水資源,特別是保護好飲用水資源,就是保護人類的生存與發展。近年來各地由于水源受到污染而引起的社會問題日愈突出,飲用水源保護已成為關系國計民生的重大問題。
2永莊水庫基本概況
海口市永莊水庫位于海榆中線4公里處,秀英區海秀鎮永莊村南部500米處,于1957年2月興建,1959年建成運行,2010年進行除險加固,是一宗以灌溉、供水、防洪為主的中型水庫。永莊水庫所屬水系為五源河,工程位于五源河中游,水庫上游集雨面積為14.58km2,壩址以上河流長度為11.91km,河床比降為0.0061。該水庫總庫容為1015萬m3,壩長612m,壩項高程45.2m,最大壩高14m。設計洪水標準為100年一遇,相應庫容957.35萬m3,正常蓄水位42.89m,相應庫容789.6萬m3。2008年,經海口市水利工程管理體制改革,永莊水庫管理所定性為海口市水務局下屬的事業管理單位,級別為科級,經濟性質為財政差額拔款,單位定編10人。
3永莊水庫管理所單位職能
3.1城市防洪功能。保護五源河下游6個村莊的3萬多人口、耕地4500多畝、海渝西線公路及五源河下游正在規劃開發的旅游用地與基礎設施。
3.2水資源保護。2008年,根據海南省人民政府關于海口市永莊水庫飲用水水源保護區的批復(瓊府函[2008]34號),永莊水庫被定為城市飲用水源之一,已劃定為水資源保護區。水源保護區共劃分為一級保護區和二級保護區。其范圍是:一級保護區陸域范圍為北起永莊水庫大壩及永莊水廠,南到永莊水庫大水體和小水體交匯處,東西兩側分別為大水體水域邊際(正常水位線以上)向周邊延伸200米的陸域;二級保護區陸域范圍北起貨運大道,南至獅子嶺,東臨海榆中線,西至海秀頭造村以西。
3.3灌溉農田。灌溉周邊地區6個村莊的4500畝田地。
3.4城市飲用水源。主要承擔海榆中線以西地區的供水任務,日供水可達10萬噸。
飲用水源保護工作存在的問題
4.1隨著城市化進程的加速發展,水庫周邊的農田多數也更改了用地性質和農作物改造,種水稻的更是絕少,永莊水庫周邊農業灌溉用水已漸少。水庫的職能重心已轉向城市供水,對此水源水質的保證即為管理所的重中之重,水庫大部分的水源來自松濤水庫補水,松濤水庫水經165公里的渠道到達永莊水庫,渠道為明渠,沿途污染涉及四個市縣,水利管養人員不能時時監管到位,渠道內常有附近村民丟棄的生活垃圾和死生畜等,給水源造成極大的污染。
4.2永莊水庫西面有一高爾夫球場,面積約200畝,為保持草坡青綠,球場會定時使用農藥噴灑。水庫南面是獅子嶺“飛地”工業園。目前雖然水質經檢測,未超標,但一些有可能造成水源污染的工廠在水庫周邊,其影響隨時即在。永莊水庫在該區域是地勢較低的地方,是匯集雨水的有利條件,但同時也是各種污水的最終聚集地。
4.3永莊水庫管理所是市水務局下屬單位,其基本職能圍繞灌溉、供水、防洪、水源地保護為主的水利管理單位,沒有執法職能,在水源保護日常巡查過程中,一些違法違章建筑,或嚴禁排污等行為,只能勸阻,影響力微弱,需去文至市水政監察支隊和環保局,要求聯合執法,其過程總是耗費大量的時間和精力。
5永莊水庫水源地保護工作所采取的措施
5.1明確各級保護區地理界線在水源地一級保護區、二級保護區和準保護區設置界碑和永久性警示標牌,在保護區內主要交通道路,水庫周圍道路、村莊設置永久性警示標牌。
5.22011年4月,經市水務局和環保局聯合整治污染源,一是清理拆除一級保護區內影響水質違章建筑物、關閉排污口、搬遷規模化養殖場,禁止在一級保護區內新建、擴建與供水設施和保護水源無關的建設項目;二是禁止在一級保護區內從事網箱圍網養殖、放養畜禽、旅游、餐飲、垂釣、排放污水和傾倒、堆放、填埋生活垃圾、工業廢渣及其它廢物等可能污染水源的活動;三是改造、關閉或者遷出水源地保護區內排污企業,禁止新建、擴建能對水源產生污染的建設項目。
5.3永莊水庫管理所作為專門管理機構負責水源地保護日常工作,加強管理人員力量,建立健全水源地保護巡查制度,增設水質檢測儀器及設備,定期對水源水質進行檢測化驗。
5.4加強水源地保護宣傳一是充分利用廣播電視、警示牌、橫幅、宣傳欄、傳單、宣傳車等有效載體,大力開展水源地保護進農村、進社區、進學校、進企業等宣傳活動,營造水源地保護良好氛圍;二是利用媒體曝光依法查處破壞水源地行為,規范水源地保護行為。
6 水源保護工作所取得的實效
6.1隊伍建立
海口市永莊水庫管理所是我市水利管養單位,自2008年機構改革完成后,其人員穩定,工作職能明確,單位建立了一支水源地保護巡查隊伍,輪班對水庫周邊保護區內污染源進行巡查,建立檔案管理制度。
6.2制定管理辦法
2011年5月,永莊水庫管理所結合實際情況制定了《海口市永莊水庫水源地保護管理制度》,該管理辦法為水源地保護工作提供了有章可徇的依據。使永莊飲用水水源地保護和管理工作走上科學化、規范化、制度化的軌道。
6.3水質監測制度
永莊水庫建立飲用水水量保證、水質安全監測報告制度和安全應急機制,與國家城市供水水質監測網深圳站簽訂水質監測協議,每年兩次對永莊水庫水質進行檢測。永莊水廠也加強飲用水水量保證、水質安全監測,建立水量保證、水質安全預警機制,制定永莊飲用水安全保障應急預案,嚴格防范因飲用水水源枯竭和水質污染等突發事件帶來的社會問題。落實責任追究制度,對于因監管不力、工作疏忽造成嚴重后果的單位和個人嚴肅處理,依法追究責任。
7 建議