郑丙辉--饮用水水源地安全保障技术研究20090924

1、国家科技重大专项国家科技重大专项 “水体污染控制与治理水体污染控制与治理”子课题子课题 “两湖一库两湖一库”饮用水源地安全保障技术饮用水源地安全保障技术 示范研究示范研究 中国环境科学研究院中国环境科学研究院 郑丙辉 二OO九年九月 v水体污染控制与治理科技重大专项（简称水专项水体污染控制与治理科技重大专项（简称水专项 ）是我国首次推出的以）是我国首次推出的以科技创新科技创新为先导，旨在为为先导，旨在为 国家国家水体污染控制与治理水体污染控制与治理提供提供全面技术支撑全面技术支撑的重的重 大专项。大专项。 v水专项将重点围绕水专项将重点围绕“三河三河(淮河、海河、辽河）淮河、海河、辽河）、三湖

2、、三湖（太湖（太湖 、巢湖、滇池）、巢湖、滇池）、一江、一江（松花江）（松花江）、一库、一库（三峡水库）（三峡水库）”，集中攻，集中攻 克一批节能减排迫切需要解决的水污染防治关键克一批节能减排迫切需要解决的水污染防治关键 技术。技术。 v总体目标总体目标 v 针对我国水体针对我国水体污染控制与治理技术瓶颈污染控制与治理技术瓶颈问题，问题， 通过通过技术创新技术创新和和体制创新体制创新： v构建构建我国流域我国流域水污染治理技术水污染治理技术和和水环境管理技术水环境管理技术 体系体系 v建立建立适合我国国情的适合我国国情的水体污染控制、水环境质量水体污染控制、水环境质量 改善改善的技术体系的技术

3、体系 v为国家的为国家的重点水污染治理工程重点水污染治理工程提供强有力的技术提供强有力的技术 支撑。支撑。 v六六个主题：个主题： v 1 1、湖泊富营养化湖泊富营养化控制与治理技术综合示范控制与治理技术综合示范 v 2 2、河流水污染控制河流水污染控制综合整治技术示范综合整治技术示范 v 3 3、城市水污染控制城市水污染控制与水环境综合整治技术示范与水环境综合整治技术示范 v 4 4、饮用水安全饮用水安全保障技术综合示范保障技术综合示范 v 5 5、流域水环境监控预警流域水环境监控预警技术与综合管理示范技术与综合管理示范 v 6 6、水环境管理与政策研究及示范水环境管理与政策研究及示范 三三

4、个阶段：个阶段： 第一阶段第一阶段- -突破水体突破水体“控源减排控源减排”关键技术关键技术 第二阶段第二阶段- -突破水体突破水体“减负修复减负修复”关键技术关键技术 第三阶段第三阶段- -突破流域水环境突破流域水环境“综合调控综合调控”成套关键技术成套关键技术 水专项是建国以来投资最大的水污染治理科技项目，总经水专项是建国以来投资最大的水污染治理科技项目，总经 费概算费概算300300多亿元多亿元。 v 红枫湖、百花湖为水专项红枫湖、百花湖为水专项“饮用水安全保障技术综合示范饮用水安全保障技术综合示范”主题主题 中中“饮用水安全保障管理技术体系与示范研究饮用水安全保障管理技术体系与示范研究

5、”项目下项目下 “ “饮用水水饮用水水 源地保护与管理技术研究与示范源地保护与管理技术研究与示范”子课题子课题2-2-湖库型水源地保护与管湖库型水源地保护与管 理研究与示范的技术示范区理研究与示范的技术示范区。 主要内容主要内容 v流域内各种流域内各种工业、农业、旅游业和居民生活污水工业、农业、旅游业和居民生活污水 直接或间接造成直接或间接造成“两湖两湖”营养盐和有机物过度积营养盐和有机物过度积 累，造成两湖水体氮、磷等污染物浓度增加。累，造成两湖水体氮、磷等污染物浓度增加。 v“两湖一库两湖一库”的的水量补给不足水量补给不足导致水体自净能力导致水体自净能力 减弱，湖水污染状况更加严重。减弱，

6、湖水污染状况更加严重。 此外此外, ,饮用水源地周边饮用水源地周边 仍有少量小煤窑生产，仍有少量小煤窑生产， 废弃矿井无人治理，富废弃矿井无人治理，富 含铁、锰等有害物质的含铁、锰等有害物质的 矿井废水直接排入水体矿井废水直接排入水体 。 水晶集团公司水晶集团公司 安顺化肥厂安顺化肥厂 清镇发电厂清镇发电厂 贵阳煤气气源厂贵阳煤气气源厂 天峰化工公司天峰化工公司 贵州化肥厂贵州化肥厂 “两湖两湖” 每年向红枫湖排放每年向红枫湖排放 工业废水约工业废水约 575857581111万吨万吨; ; 红枫湖总氮的红枫湖总氮的60%60%， 总磷的总磷的14%14%流流 入百花湖。入百花湖。 排污排污

7、由于对农业面源污染危害性认识不够充分、管理体制不够明由于对农业面源污染危害性认识不够充分、管理体制不够明 晰，缺乏有效的监测和控制等原因，农业面源污染的危害成为晰，缺乏有效的监测和控制等原因，农业面源污染的危害成为 影响影响“两湖两湖”饮水安全的主要因素之一。饮水安全的主要因素之一。 农业面源主要来源于种植业污染、废旧农膜残留、畜禽养殖农业面源主要来源于种植业污染、废旧农膜残留、畜禽养殖 业污染和大量农村生活污水和垃圾污染。业污染和大量农村生活污水和垃圾污染。 底泥中最为突出的污染物是以底泥中最为突出的污染物是以HgHg为主的重金属、煤焦油和为主的重金属、煤焦油和P P。 上游大量化工企业和气

8、源厂的长期无序生产还导致上游大量化工企业和气源厂的长期无序生产还导致“两湖两湖”沉沉 积物中有机污染物的污染也非常严重，在底泥中检测到高浓度的积物中有机污染物的污染也非常严重，在底泥中检测到高浓度的 萘、联苯、菲、苯并芘、硝基苯等多种持久性有毒污染物。萘、联苯、菲、苯并芘、硝基苯等多种持久性有毒污染物。 底泥中高浓度的重金属、底泥中高浓度的重金属、P P和有机污染物会随水文、季节变化和有机污染物会随水文、季节变化 而释放到上覆水体中，对而释放到上覆水体中，对“两湖两湖”的水质安全构成了巨大的威胁的水质安全构成了巨大的威胁 。 19631963年德国在内的莱茵河流域各国与欧共体代表在保护莱茵河国

9、际委员年德国在内的莱茵河流域各国与欧共体代表在保护莱茵河国际委员 会（会（ICPRICPR）范围内签订了合作公约，制定了恢复河流自然生态的措施：）范围内签订了合作公约，制定了恢复河流自然生态的措施： 拆除不合理的航行、灌溉及防洪工程，拆掉水泥护坡，以草木绿化河拆除不合理的航行、灌溉及防洪工程，拆掉水泥护坡，以草木绿化河 岸，对部分改弯取直的人工河段重新恢复其自然河道等。岸，对部分改弯取直的人工河段重新恢复其自然河道等。 政府投入政府投入1 1万亿欧元的巨资治理河流污染，并立法保障河流治理工作的顺万亿欧元的巨资治理河流污染，并立法保障河流治理工作的顺 利开。利开。 民众有良好的环保意识。民众有良

10、好的环保意识。 在在2020世纪世纪6060年代，纽约就已建成当时一流的水源地供水系统。采用防年代，纽约就已建成当时一流的水源地供水系统。采用防 护区和缓冲区将水源与潜在污染源隔离，是护区和缓冲区将水源与潜在污染源隔离，是“纽约水源地备忘录纽约水源地备忘录”的一的一 个重要举措。个重要举措。 在滨海边疆区南部的两个大型水源地在滨海边疆区南部的两个大型水源地- -什科托沃和什什科托沃和什 特科沃水源地周围建立了面积约特科沃水源地周围建立了面积约1010万公顷的卫生保护万公顷的卫生保护 区。将对水源地产生积极影响。区。将对水源地产生积极影响。 同时制定相关制度规定禁止砍伐森林，放牧牲畜，狩同时制定

11、相关制度规定禁止砍伐森林，放牧牲畜，狩 猎，旅游，采集野生植物和从事生产活动。猎，旅游，采集野生植物和从事生产活动。 首先，取缔保护区内污染企业、排污口，特别是一级首先，取缔保护区内污染企业、排污口，特别是一级 保护区内的企业以及其它与水源地保护无关的建构筑物保护区内的企业以及其它与水源地保护无关的建构筑物 ，减少污染源及污染物排放。，减少污染源及污染物排放。 其次，开展农村沼气建设，减少农村生活、养殖污染其次，开展农村沼气建设，减少农村生活、养殖污染 源及污染物排放。源及污染物排放。 第三，修建污水截流沟等污水收集系统，建立污水处第三，修建污水截流沟等污水收集系统，建立污水处 理站，使污水达

12、标排放。理站，使污水达标排放。 第四，开展水源涵养林和生态防护林建设，以达到涵第四，开展水源涵养林和生态防护林建设，以达到涵 养水源，建设水源地的目的养水源，建设水源地的目的 针对国内水源地保护存在着诸多弊端（针对国内水源地保护存在着诸多弊端（技术单一，实施困难，投技术单一，实施困难，投 资大，没有理论体系及方法支撑，没有成熟的和完善的示范工程资大，没有理论体系及方法支撑，没有成熟的和完善的示范工程 等等），国内采取了一系列措施加强水源地保护和建设：），国内采取了一系列措施加强水源地保护和建设： 存在问题：存在问题： （1 1）对污染源特征及水质特征调查研究）对污染源特征及水质特征调查研究 p

13、对目标水源地水质状况进行全面的调查，研究水污染类型及特点对目标水源地水质状况进行全面的调查，研究水污染类型及特点 ，确定流域高风险污染源种类及来源，为水污染治理控制方案提供，确定流域高风险污染源种类及来源，为水污染治理控制方案提供 基础数据。基础数据。 p采取实地调查，资料收集，数学计算等方法，调查水源地周边污采取实地调查，资料收集，数学计算等方法，调查水源地周边污 染源，识别污染源及其污染物特征，全面了解目标水源地污染源状染源，识别污染源及其污染物特征，全面了解目标水源地污染源状 况及发展趋势。况及发展趋势。 p探索规范的湖库型水源地污染源调查技术方法。探索规范的湖库型水源地污染源调查技术方

14、法。 （2 2）流域重点污染源识别及控制目标的确定）流域重点污染源识别及控制目标的确定 p针对水源地水质现状，重点分析引起水源水质变化的主要污染物针对水源地水质现状，重点分析引起水源水质变化的主要污染物 及来源，明确有毒有害重点污染物指标，提出削减任务与指标。及来源，明确有毒有害重点污染物指标，提出削减任务与指标。 （3 3）饮用水源地沉积物内源污染风险评价与控制方案确定）饮用水源地沉积物内源污染风险评价与控制方案确定 p对水源地底泥进行采样分析，分析内源污染的特征，污染强度，对水源地底泥进行采样分析，分析内源污染的特征，污染强度， 评价潜在危害及发展趋势等，确定内源污染的解决方案。评价潜在危

15、害及发展趋势等，确定内源污染的解决方案。 p明确需要治理的内源性沉积物指标，提出削减任务与指标。明确需要治理的内源性沉积物指标，提出削减任务与指标。 （4 4） （1 1）重点排放源毒性消减关键技术研究与示范）重点排放源毒性消减关键技术研究与示范 （2 2）重污染沉积物控制技术与生态重建技术示范）重污染沉积物控制技术与生态重建技术示范 （3 3）重污染沉积物原位掩蔽技术重污染沉积物原位掩蔽技术 （4 4）入湖口重污染区的生态疏浚技术入湖口重污染区的生态疏浚技术 （1 1）有毒有害高风险物水质数学模型）有毒有害高风险物水质数学模型 （2 2）有毒有害高风险污染物水质数学模型参数库的建立有毒有害高

16、风险污染物水质数学模型参数库的建立 （3 3）高风险污染源突发事故应急专家系统）高风险污染源突发事故应急专家系统 （4 4）饮用水源区水质预警和应急）饮用水源区水质预警和应急 （5 5）高风险污染源的预警与应急）高风险污染源的预警与应急 （6 6）水质和高风险污染源预警与应急系统技术）水质和高风险污染源预警与应急系统技术 集成集成 （7 7）高风险污染源突发事故应急控制技术体系及措施）高风险污染源突发事故应急控制技术体系及措施 v 4 4、“两湖一库两湖一库”保护区划分技术研究及风险管保护区划分技术研究及风险管 理方案设计理方案设计 v（1 1）基于）基于GISGIS的保护区划分技术方法研究与

17、示范的保护区划分技术方法研究与示范 v 利用利用“两湖一库两湖一库”周边及上游水文和水污染特征，结合湖泊水质周边及上游水文和水污染特征，结合湖泊水质 、水温分层情况和取水口布置，选取优先控制污染物，分析不同水、水温分层情况和取水口布置，选取优先控制污染物，分析不同水 文情境下的水质响应，识别优先控制污染物的敏感区域，提出湖库文情境下的水质响应，识别优先控制污染物的敏感区域，提出湖库 型饮用水水源保护区划技术方法并开展保护区划分的技术示范，提型饮用水水源保护区划技术方法并开展保护区划分的技术示范，提 出科学合理的湖库型饮用水水源保护区划分技术体系出科学合理的湖库型饮用水水源保护区划分技术体系。

18、v4 4、“两湖一库两湖一库”保护区划分技术研究及风险管理保护区划分技术研究及风险管理 总体方案设计总体方案设计 v （2 2）风险管理总体方案研究与示范）风险管理总体方案研究与示范 v 通过对通过对“两湖一库两湖一库”水环境质量、风险源识别、控制与削减、监控预水环境质量、风险源识别、控制与削减、监控预 警和应急等管理技术的研究，分析主要污染指标的控制途径，以保护警和应急等管理技术的研究，分析主要污染指标的控制途径，以保护 饮用水源地取水口水质为核心，提出饮用水源地取水口水质为核心，提出“两湖一库两湖一库”污染防治、生态修污染防治、生态修 复和日常监督管理技术要求，建立基于风险源动态变化控制的的风险复和日常监督管理技术要求，建立基于风险源动态变化控制的的风险 管理技术体系，形成管理技术体系，形成“两湖一库两湖一库”风险污染源评估与控制相结合的管风险污染源评估与控制相结合的管 理模式。理模式。 p建立建立“两湖一库两湖一库”水源区污染物风险源预警管理信水源区污染物风险源预警管理信 息平台，对现有水源区内排污负荷进行数字化管理。息平台，对现有水源区内排污负荷进行数字化管理。