缺水城乡水环境治理建议范文

1缺水地区小城镇的水环境问题辨析

1．1水资源紧张，污染结构相对单一

水资源结构单一、地下水超采严重是缺水小城镇的主要特征。海河流域年用水总量达370亿～400亿m3，远高出200亿～300亿m3的水资源总量水平，缺水形势异常严峻。另外，降水严重不足且时空分布不均，统计结果表明2001～2007年间海河流域降水量较多年均值下降116．7%，其中7～9月降水占当年降水总量的64%～80%。为缓解水资源紧张和污染问题，大部分小城镇将超采地下水作为主要供水水源，仅少量小城镇取过境河道、蓄水塘用于灌溉。因此，水资源短缺是海河流域小城镇水源的重要特征之一。受水资源条件限制，一般缺水小城镇乡镇企业或耗水企业数量有限，工业废水排放量少，对水体污染造成的威胁不突出。尽管部分小城镇存在零散分布的小型作坊，但其产生的废水多数通过自然蒸发，并不直接排入水体。根据课题组对部分小城镇污染物来源解析结果，发现居民生活污水是缺水小城镇的主要污染源，污染物约占华北缺水小城镇水体污染总量的84%～91%，而生活污水中42．8%的NH3—N和52．3%的COD来自于厨房排水，50．7%的TP来自于洗浴用水。因此，居民生活污水是缺水小城镇水环境治理的主要对象。

1．2管理方式粗放，用水结构不合理

取水设施陈旧，水资源管理落后是华北地区小城镇的普遍特征。水井这种与现代化生活理念及城镇化基础设施建设要求极不匹配的原始取水设施，仍作为部分缺水小城镇及农村地区的主要取水途径，受污染小城镇地区的供水安全难以保障。在实施了区域供水的中小城镇，仍有部分地区将未经处理的地下水直接配送给居民，饮用水的安全保障存在较大缺陷。落后的取水策略和设施不仅降低了水资源的有效利用率，也增加了面源污染负荷。粗放的水资源开发形式和不合理的用水方式，导致水资源浪费严重，是缺水小城镇水环境问题的重要方面。小城镇生活用水价格相对低廉，用水方式不规范，水龙头常流，衣物、蔬菜过度冲洗，便池冲洗水量大等浪费现象普遍。另外，传统的小城镇及村镇农灌以漫灌为主，耗水量大，水资源利用率低。据统计，海河流域农业用水量平均占总用水量的69．85%，工业与生活用水量仅占29．13%。近年来，随着农业节水灌溉技术的推广及激励政策的实施，喷灌、滴灌等先进的节水技术得以大规模应用，农业用水量逐渐降低，但农灌用水量占总用水量的比例仍维持在60%以上，节水灌溉的升级改进与市场推广空间仍较大。水资源利用方式不合理，应归因于小城镇居民生产生活方式粗放、管理不规范，根源于小城镇水环境宣传教育、管理政策的严重缺失，居民环境保护意识相对淡薄。

1．3排水设施建设难度大，污水处理能力不足

排水系统不健全、管网覆盖率低和污水收集难度大，是小城镇水体污染的重要原因。部分学者指出，生活污水是小城镇的最主要污染源，是水体COD、NH3—N的主要来源。污水收集是生活污水处理的前提，而小城镇人口相对稀少，居民相对分散，导致排水管网敷设难度大，污水收集困难。目前中小城镇规划建设过程中，往往忽视了排水系统的建设工作，这种在城市建设中普遍面临的问题，在中小城镇更加突出。小城镇基础设施投入严重不足，水环境公共设施及服务水平低，人居环境建设未得到应有的重视。根据住房和城乡建设部官方统计结果，京津冀地区小城镇平均排水管道密度仅为26m/hm2，38%的小城镇无污水处理设施，总体水平偏低，污水处理设施能力不足污水排放量的1/3，污水收集与处理设施存在维护管理不善，甚至无管理机制的问题。

1．4污水处理工艺适用性差，设施投资成本高

污水处理工艺适用性差，是制约小城镇污水处理系统运行性能及效益发挥的主要因素。受居民生活习惯的影响，小城镇居民生活用水水质水量变化大，旅游型小城镇污水水质水量季节性变化明显。但目前很少基于缺水小城镇水质水量问题进行污水处理工艺适用性研究，多数只是照搬大中城市现有污水处理工艺模式，导致设施运行效果不佳、负荷率低，减排效果差。污水处理设施的建设与运行费用高、能耗大，是小城镇污水处理的现实问题。由于小城镇污水处理设施规模一般不足5000m3/d，无论执行哪种污染物排放标准，其单位水量投资均明显高于大中型污水处理厂，排放标准越严格，单位水量投资和运行成本越高。

1．5生态环境退化，河塘沼泽化明显

河塘系统是小城镇水环境系统的重要组成部分，除作为小城镇备用水源外，同时承担着受纳与降解污染物的终端任务，是水环境系统质量的最直接体现。从流域水环境系统层面讲，河道也是小城镇与大中城市水环境信息交流的主要媒介，而随着大中城市水污染治理效果的日益显现，小城镇区段河道的水环境问题已逐渐成为大中城市水环境质量的隐患。因此，小城镇河塘环境整治是其水环境治理与新型系统构建的重点所在。河道干枯、河底沼泽化、水体缓流甚至静止、河床被侵占、暗沟众多、土壤盐渍化、生态退化已经成为华北地区小城镇河道的普遍现象，这些问题的根源在于华北地区严重缺水的实际情况。据统计，海河流域43%的河道出现过断水现象，3%的河道常年无水，12．5%的河道断水时间超过2年。在缺水小城镇区域，这些断水的河道往往被用于蓄存生活污水、畜禽养殖废水，甚至堆放垃圾;即使水量相对充裕的河道，由于污水直排、岸边生活垃圾侵入、淤积底泥污染物释放，水质常年处于劣V类状态，水体富营养化与黑臭现象交替或重叠发生，严重影响景观性状。

1．6水环境整治目标过高，项目可持续性差

缺水小城镇水环境整治实质上就是在现有水环境系统的物理要素、生物结构、功能特征等属性基础上，结合典型适用技术的工程应用、工程实体建设与管理措施的实施，构建具有当地特色的基于人水和谐理念的小城镇新型水环境系统。针对北方缺水小城镇的水环境系统特征以及经济、技术水平相对偏低的情况，水环境系统整治的目标，亦即新型水环境系统的功能定位，应以水环境系统功能的实效性、可持续性为出发点，这是小城镇水环境系统整治的基本问题。与大中城市相比，小城镇规模小、数量多、分布广，不同地区、不同类型的小城镇之间也具有明显的区域差异。缺水小城镇新型水环境系统的功能区划应遵循科学规划、合理布局、适度建设、循序渐进的基本原则，系统方案应着重体现地方特色、经济适用的特征，工程系统应具有良好可操作性及可接纳性，避免出现因贪大求洋，急功近利导致的水环境工程系统建成后被“晒太阳”现象，给小城镇造成巨大财政压力及社会压力。

2缺水小城镇的水环境治理对策研究

2．1缺水小城镇水环境治理的总体思路

水环境系统组成要素繁多，结构联系复杂，其科学研究及工程实施是一个系统的科学问题。应基于水环境系统变化的客观规律，结合水环境系统结构及问题特征，对缺水小城镇水环境治理的技术思路进行总体设计和整体构建，并对关键技术的适用性及其需求做出必要的预测，对典型适用技术进行调研、评估、筛选;从工程实施层面综合考虑系统的功能目标、小城镇经济实力与技术水平、技术经济成本与环境效益等限制条件，优选关键技术进行优化集成，提升水环境治理工程建设整体技术水平，实现更高的环境效益和社会效益;同时从工程管理角度对新型水环境系统的功能维护进行综合集成与应用。

2．2缺水小城镇水环境治理的整体设计

鉴于水环境系统的要素复杂性、结构系统化及功能整体化，缺水小城镇水环境治理应强调综合整治理念。从水环境系统层面对包括污水处理、水体治理及非常规水源利用在内的子系统进行整体设计，是缺水小城镇水环境综合整治的基础性工作，其成果可作为小城镇水环境综合整治核心技术集成的逻辑基础，为水环境治理工程建设和运行提供基本依据。缺水小城镇水环境治理的整体设计应采取定性分析与定量分析相结合的综合集成方法，分析水环境系统内各工程子系统特征及相互间的定性关系，研究各工程子系统界面信息特征及其定量关联，形成适用于小城镇水环境系统功能目标及经济技术水平的技术优化集成体系。缺水小城镇水环境治理工程可按水源配置、水体环境整治及新型水环境系统功能维护三方面进行设计(见图2)。水源配置由水源开发(包括污水、雨水、浅层微咸地下水及过境水等非常规水源)、水量调蓄与水质控制构成，其中水质控制是关键步骤，直接影响水环境质量。水体环境整治是指以水体为心，对底泥、边坡、景观设施等环境要素进行综合治理，包括底泥清淤与处置、河床整形与边坡塑造及景观环境构建，其中底泥清淤与处置是水体水质保障的重点措施，也是新型水环境系统质量控制的关键。新型水环境系统功能维护是指缺水小城镇新型水环境系统中水体水质的长效保持及景观系统的日常维护，是水环境整治工作成效具备可持续性的重要保障。

2．3缺水小城镇水环境治理的工程技术集成

2．3．1缺水小城镇污水治理工程技术集成缺水小城镇污水处理应体现以小规模分散式污水处理及强化自然系统集中调蓄与再净化为核心的模式，实质上是强化自然系统净化为主体的集成技术。依据污水分类治理原则，将数量有限的工业废水单独强化预处理或经完整处理符合排放要求后，排入人工湿地等生态净化系统进行深度处理，确保其环境安全性;将数量可观的生活污水首先源分离，区别对待浓度较高的“黑水”及浓度相对较低的“灰水”，将“黑水”同畜禽废水并入厌氧处理系统，改善污水性质，利于后续生物处理，将“灰水”同餐饮废水并入生态净化系统进行深度处理;生物处理系统及生态净化系统出水均并入自然坑塘，进行集中调蓄及再净化，之后由边坡湿地系统输入水体或用于农灌。缺水小城镇的污水处理工程技术路线见图3。缺水小城镇降雨量较少且时间集中，不宜进行规模化收集净化，而宜并入自然坑塘调蓄利用，初期雨水污染物浓度相对较高，可考虑并入生态净化系统进行处理。

2．3．2缺水小城镇水体环境治理工程技术集成由于水环境污染治理历史欠账多，污染物成分复杂，水体流动性差，过境及自有河道水系污染负荷大，华北缺水地区小城镇水体通常呈现缺氧黑臭及富营养化交替的现象。因此，缺水小城镇水体治理的工程技术路线应突出实效性与适用性，强调水环境整治的系统性与综合性，兼顾地方经济实力与资金投入力度，工程措施要注重长效性及经济性。要区别对待连通水体(过境河道、循环水系)及封闭水体(小型水塘)，摸清水体污染现状及成因，分析污染物来源及影响权重。水体治理工程方案既要包括底泥清淤、边坡塑造、水体净化与景观构建等治理工程，也要包括水质长效保持措施。可见，技术路线的实质就是以水体和水环境总体质量为中心和基本出发点，重点关注河道物理结构及基础设施的完整性、水污染物削减及水环境修复的协调性与有序性、水质保持及景观环境建设的融合性与同步性。缺水小城镇水环境治理技术研究总体技术路线见图4。

2．4缺水小城镇新型水环境系统的功能保持策略

缺水小城镇经济基础薄弱，水环境整治的财力有限，尚未建立完善的水环境专项投入机制，环境管理不规范，必将严重影响水环境整治工作的可持续发展，不利于新型水环境系统功能的长效保持。另一方面，我国小城镇水环境政策和管理制度基本空白，即使存在政策文件与制度文本，也未能起到实质性作用。某种意义上讲，缺水小城镇水环境污染成因不仅在于工程设施建设落后，也在于居民生活方式和环保意识差，以及环境政策缺失和管理不到位等方面。因此，缺水小城镇水环境政策与管理制度的建设与完善，是水环境综合整治工作取得成效的基本保障，而管理制度的设计与政策的切实贯彻，是取得长期效益的关键。

3小结

小城镇经济社会的发展将成为我国“十二五”时期全面建成小康社会的重要战略支点，而作为经济社会基础支撑的水环境质量已成为影响小城镇科学发展的重要因素，因此，小城镇水环境的整治和质量提升已刻不容缓。然而，由于缺水小城镇水环境组成要素众多、结构层次复杂，对其存在问题的科学辨析与整治工作的科学决策应以系统科学与工程方法论为基础，综合分析水环境系统内水循环路径各节点存在的问题实质及节点问题之间的关联关系，从系统层面提出整治思路与工程技术集成路线，这些问题还有待进一步的深入研究与实践。

作者：葛铜岗孙永利郑兴灿高晨晨杨敏尚巍单位：国家城市给水排水工程技术研究中心