哈尔滨市地下饮用水水源的水质及保护对策

戚秀云

（哈尔滨市环境保护科学研究院，哈尔滨 150076）

1 哈尔滨市地下水饮用水水源地基本情况

1.1 水源地基本状况

依据2016年监测数据，2017年哈尔滨市的有关单位完成了全市11个水源地的水质评估工作。11个水源地中包含2个湖库型水源、1个河流水型水源、8个地下水型水源。其中：3个地表水水源均符合标准，8个地下水型水源均未达到标准。未达到标准水源地分别为巴彦县水源地、双城区水源地、依兰县水源地、木兰县水源地、通河县水源地、方正县水源地、尚志东水源地和尚志北水源地，服务人口合计73.9万人。

1.2 水源地水质不达标状况

2016年哈尔滨市8个不达标水源主要超标因子为铁、锰、氨氮、高锰酸盐指数及总大肠菌群。基本状况见表1。

表1 哈尔滨市未达标地下水水源地基本状况表

2 哈尔滨市地下水水源现状评价

2.1 评价标准

根据哈尔滨市的各区、县（市）地下水水质状况和使用功能，地下水评价执行《地下水质量标准》（GB/T 14848—93）Ⅲ类标准，Ⅲ类以人体健康基准值为依据。

2.2 监测项目及分析方法

水质监测项目共有39项，分别为：色度、嗅和味、浑浊度、pH、肉眼可见物、总硬度、溶解性总固体、硫酸盐、氯化物、铁、锰、铜、锌、铅、镉、挥发性酚类、阴离子表面活性剂、高锰酸盐指数、硝酸盐、亚硝酸盐、氨氮、氟化物、砷、氰化物、硒、汞、六价铬、总大肠菌群、细菌总数、碘化物、镍、滴滴涕及六六六等。

采样和分析方法按照《地下水环境监测技术规范》（HJ/T 64—2004）和《生活饮用水标准检验方法》（GB 5750—2006）执行。

2.3 评价方法

以评价区域地下水水体监测点位的水质单项指标测定值作为水质评价参数，对照《地下水质量标准》（GB 14848—93）中的Ⅲ类标准，采用标准指数法进行水质参数的评价[1]。

对于评价标准为定值的水质因子，其标准指数计算公式：

式中：

Pi——第i个水质因子的标准指数，无量纲；

Ci——第i个水质因子的监测浓度值，mg/L；

Csi——第i个水质因子的标准浓度值，mg/L。

对于评价标准为区间值的水质因子（如pH），其标准指数计算公式：

式中：

PpH——pH的标准指数，无量纲；

pH——pH监测值；

pHsu——标准中pH的上限值；

pHsd——标准中pH的下限值。

标准指数P＞1时，即表明该水质因子已经超过了规定的水质标准，且指数越大，超标越严重。

2.4 评价结果

8个未达标地下水源地评价结果见表2。

3 地下水污染成因分析

3.1 地下水污染因子的形成

3.1.1 铁、锰因子污染的形成

铁在地球表面分布广，地壳中的铁质多半分散在各种晶质岩和沉积岩中，都是难溶性的化合物[2]。铁和锰同时存在于天然水中，因地区不同，地下水铁、锰含量有很大差异。哈尔滨市各区、县（市）有较丰富的地下水资源，属自然地质含铁、锰较高区域，不少地下水资源都含有过量的铁和锰，这主要是由于特定的地质构造所致。

表2 哈尔滨市未达标地下水水源地评价结果表

3.1.2 氨氮、高锰酸盐指数因子污染的形成

氨氮是地下水中氮的主要形态，其来源主要有化学肥料（尿素、复合肥等）、土壤中的有机氮、人类和畜禽粪尿、农村及城市生产、生活排污等。一个地区地下水的氨氮含量变化往往受多种因素的共同作用。在地下水氨氮污染研究中，自然和人为两大因素共同决定了地下水氨氮含量的空间分布。

高锰酸盐指数代表水样中可被高锰酸钾氧化的还原性物质（主要是有机污染物）的总量，其类似于化学需氧量（CODCr），用O2的mg/L数来表示。高锰酸盐指数越高，说明水体受到有机物污染的程度越严重。

3.2 地下水污染方式及途径

3.2.1 地下水污染方式

地下水的污染方式可分为直接污染和间接污染两种[3]。直接污染的特点是污染物直接进入含水层，污染过程中污染物的性质不变。间接污染的特点是地下水污染并非由于污染物直接进入含水层引起的，而是由于污染物作用于其他物质，使这些物质中的某些成分进入地下水造成的。间接污染的过程复杂，污染原因易被掩盖，要查清污染来源和途径较为困难。

3.2.2 地下水污染途径

地下水的污染途径大致可归为四类[4]：1）间歇入渗型。大气降水或其他灌溉水使污染物随水通过非饱水带，周期地渗入含水层，主要是污染潜水。还包括淋滤垃圾堆引起的污染。2）连续入渗型。污染物随水不断渗入含水层，主要也是污染潜水。受污染的地表水体连续渗漏造成地下水污染。3）越流型。污染物通过越流的方式从已受污染的含水层转移到未受污染的含水层。污染物是通过整个层间或破损的井管污染潜水和承压水。地下水开采使已受污染的潜水或承压水进入未受污染的潜水或承压水。4）径流型。污染物通过地下径流进入含水层，污染潜水或承压水。污染物通过地下岩溶孔道进入含水层。

3.3 哈尔滨市地下水水源污染成因分析

1）方正县、通河县、双城区、依兰县和木兰县均为地下水型水源，而且均为深层承压水。铁、锰因子超标问题，主要与该地区的地质状况有关，该地区经哈尔滨市环境监测中心站多年监测分析，铁、锰超标应为天然背景值高所导致，因此该地区的地下水进行除铁、锰净化处理后，方可饮用。方正县、双城区、木兰县地下水源氨氮超标主要是水源保护区周边农业面源污染以及生活污水散排长期渗入导致超标。2）巴彦县水源保护区内存在生活污水散排情况，长期渗入对地下水构成威胁。3）尚志市两个水源都属于傍河井，东水源临近蚂蚁河，北水源临近亮珠河，水质超标主要原因是受上游来水补给所致。

总之，地下水铁、锰因子污染主要是自然界固有的，是地质结构所致，人为的污染因素较小。地下水氨氮、高锰酸盐指数超标，主要成因有：1）农田导致地下水氨氮污染。氮素是植物必需的生长元素，氮肥是人工化学肥料，当其被施入土壤后，很快溶解在土壤溶液中，主要以氨态的形式存在，其中部分被作物所吸收，另一部分被土壤吸附，在灌溉条件下，经硝化作用转变为硝态氮，随下渗水进入含水层，成为地下水氨氮污染的最主要原因。2）生活垃圾及生活污水排放导致地下水氨氮、高锰酸盐指数超标。一些县（市）人口居住较分散，目前尚无符合标准的垃圾堆放场所和专门的垃圾收集、运输、填埋处理设施，产生的农村生活垃圾往往随意抛洒和堆放。这些垃圾和地下水没有直接接触，主要通过地表水的入渗和地下水的侧渗污染地下水源。垃圾淋滤液污染物主要以有机物和三氮为主，垃圾淋滤液氨氮浓度极高，一般在500～2000mg/L之间。垃圾堆场高于地下水水位，因此垃圾淋滤液在运移过程中，通过包气带到达地下水，进而污染地下水。3）水源保护区内居民日常生活所产生的生活污水（主要是居民的排泄物和合成洗涤剂）中的氮、磷及有机质负荷相对较高，这些生活污水的渗入更加剧了地下水氨氮、高锰酸盐指数污染程度。

4 哈尔滨市地下饮用水水源保护对策建议

4.1 近期措施

4.1.1 强力推进饮用水水源保护区规范化建设

按照黑龙江省政府关于水源保护区划分的批复要求，依据《集中式饮用水水源地规范化建设环境保护技术要求》（HJ 773—2015）完成保护区界标、交通警示牌和宣传牌等标志设置，完成保护区隔离防护设施设置，做好做实水源保护最基本的保障工作。

4.1.2 建立完善水源地保护各项规章制度

1）完善水源水质监测制度。按照《全国集中式生活饮用水水源地水质监测实施方案》（环办函〔2012〕1266号）加强集中式管理饮用水水源地水质常规监测工作，掌握水源水质状况及变化规律。2）完善水源保护区巡查制度。定期开展水源保护区巡查执法，及时发现和查处水源保护区内环境违法行为。3）构建水源保护监管体系。建立水源地保护与执法监督管理机制，强化监管能力建设，加大执法监管力度。建立基层水源地管理机构，可由乡镇水务站、农村水管员或聘请特约监督员开展监督检查；健全环境执法与监督管理体系，依法追究责任。坚决惩处各类违法排污行为，严格清理整顿违法排污企业；建立健全饮用水水源保护区突发污染事件预警体系和应急反应体系，建立饮用水源水质信息定期公告制度及饮用水安全保障体系。4）严把环境准入关，强化环境影响评价制度。纳入负面清单中的涉及水源保护区的项目，一律不予审批。

4.1.3 构建水源地保护管理长效机制

1）规范对饮用水水源保护区的环境管理，构建符合市场经济规律的水源保护和污染治理长效机制。针对不同特点的农村，探索适合本地区水源保护与管理模式；组建农村管水员队伍，对水源地和清洁小流域进行监管与维护，与农民就业结合起来，解决涉水事务的末端管理缺位问题。2）探索建立生态环境补偿机制，确定区域生态补偿的主体、对象、方式及资金来源等。重点解决下游对上游、开发区域对保护区域，受益地区对受损地区、受益人群对受损人群以及水源保护区内外的利益补偿问题，对重要水源保护区域给予财政倾斜。3）实施农村污水、垃圾处理收费制度，推行污水、垃圾处理市场化运营机制；鼓励社会资本参与污水、垃圾处理等基础设施的建设和运营；依法、全面、足额征收排污费，运用经济杠杆促进排污单位治理污染。4）按照城乡统筹发展，工业支持农业，城市支持农村的要求，加大农村治污力度。以新农村建设为契机，建立农村污水处理设施建设与管护的长效机制，对农村污水处理进行分类指导，对一般农村村落生活污水，建议由政府投资建设，并从排污费、水资源费等中提出一部分资金用于污水处理设施运行维护补助。对于水源地地区农村生活污水，建议从排污费、水资源费等中提出足额资金用于污水处理设施运行维护，采取专业化公司运营，乡镇水务站与当地环保部门依法进行监管。

4.1.4 开展水源保护区专项整治

全面排查水源保护内各类环境违法行为，坚决依法取缔水源地一级保护区内的排污口和排污企业，种植和养殖活动，新建、改建、扩建与供水设施和保护水源无关的建设项目；依法清理取缔水源地二级保护区内的排污口，新建、改建、扩建排放污染物的建设项目；重点从排污口关闭、违章建筑清拆，分散式生活垃圾、污水收集处理、畜禽养殖废物综合利用，保护区划分批复前已有农田种植数量及化肥、农药施用量控制等方面开展水源保护区专项整治工作，确保整治清理彻底，不留死角。

4.1.5 实施报废取水井封井回填工作

未采取封井措施的报废取水井是地下水的安全隐患，一旦污染物通过报废取水井进入地下，报废取水井将成为天然的污水收纳口。各区（县）要高度重视，尽快组织落实报废取水井封井回填工作，开展全面细致排查，掌握水源地取水井实际使用状态，对已报废的取水井采取永久封井回填措施，切断污染途径。

4.2 中远期措施

4.2.1 深入开展水源水质超标原因调查分析研究工作

近三年，存在水质超标问题的各区（县）政府要尽快组织有资质单位，深入细致地开展水质超标原因调查研究工作，开展水源保护区及补给区内的污染源调查与污染途径分析，精准确定污染来源、污染位置、污染途径，形成地下饮用水水源水质超标原因调查分析报告。

4.2.2 编制水源水质达标综合整治方案

根据地下饮用水水源水质超标原因调查分析报告的结论，组织有资质的单位研究制定水源水质达标综合整治方案，以当地政府的名义印发方案并组织实施，定期评估方案实施效果，根据评估结果及时补充调整治理措施，治理无望的，要制定水源更换计划，暂时无法更换的，要提高饮用水的处理工艺水平，确保饮水的水质全面达标。