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银川市水环境状况及治理对策研究

时间:2023-12-04 百科知识 版权反馈
【摘要】:银川市区域水环境状况及综合治理对策研究银川市政府、自治区环保局课题组得益于“天下黄河富宁夏”,素有“塞上江南”美誉的银川市地处宁夏平原引黄灌区中部,东濒黄河,西屏贺兰山,既是宁夏回族自治区首府,全区政治、经济、文化的中心;伴随着新世纪西部大开发战略的推进与近年来城市化进程的加快,也正日益成为与西部及周边省区共同进步的区域性中心城市。

银川市水环境状况及治理对策研究

银川市区域环境状况及综合治理对策研究

银川市政府、自治区环保局课题组

得益于“天下黄河富宁夏”,素有“塞上江南”美誉的银川市地处宁夏平原引黄灌区中部,东濒黄河,西屏贺兰山,既是宁夏回族自治区首府,全区政治、经济文化的中心;伴随着新世纪西部大开发战略的推进与近年来城市化进程的加快,也正日益成为与西部及周边省区共同进步的区域性中心城市。市辖三区两县一市区划面积总计9170.3平方公里,全市总面积1636.8平方公里,市辖区人口75.82万人。

近年来,随着大银川建设步伐的加快,经济快速发展、城市人口迅速增加,银川市城市水环境正面临前所未有的挑战和压力,市域水环境污染已成为银川市最大的环境问题之一。截至2005年底,银川市城市污水处理率仅为52%,大量城市及城郊生产、生活污水未经处理无序排放,经排水沟渠流入黄河。根据2004年宁夏环境质量公告,银川市域内所有排水沟水质均已严重污染为V类,超出国家地面水环境标准,主要污染物为氨氮、COD。黄河石嘴山市出境断面达到国家Ⅲ类水质标准的水质达标率仅为50%。因此,改善黄河干流水质,使其稳定达标,是改善宁夏水环境的最重要目标,而银川市区域水环境的改善,对全区水环境的改善具有至关重要的作用。当前银川市已提出创建环保模范城市的目标,但区域内水环境形势严峻:市域的4条重要干沟(第二排水沟、四二干沟、银新干沟、永二干沟)均已严重污染,大部分时段为劣五类水。亟须在控制点源污染的基础上,尽快实施市域水系的综合治理建设,确保银川市城市防洪、排水、排污畅通,确保黄河干流水质安全达标,已成为建设大银川、改善生态及投资环境的迫切需要。

本课题是2006年以“保护水环境,珍惜水资源”为主题的“中华环保世纪行宁夏行动”的重要组成部分。本课题从“中华环保世纪行宁夏行动”在“十一五”期间“贯彻落实科学发展观,构建环境友好型、资源节约型和谐宁夏”的工作主题出发,依据自治区及银川市“十一五”经济社会发展规划与工作总体部署,在全面调查银川市域水环境污染现状的基础上,紧紧围绕银川市的区域性中心城市的规模定位与环保模范城市的创建标准,以及居住地的生态适宜性建设目标展开研究。以市域五条水系为重点,针对其在污染成因、排放途径等方面的差异性,研究提出控制点、源污染,扩整排水沟渠及相应水环境污染治理措施与建议,供有关部门和企业参考。

一、银川市区域水环境状况及污染现状

(一)、银川市区域水环境总体状况

1、银川市区域水资源状况

银川市地表水资源相对充足,境内沟渠成网、天然湖泊众多,自然水面近万公顷,被称为“塞上湖城”。流经银川市的主要地表水体是黄河及其支流、以黄河为水源的一些季节性农田灌渠和排水沟以及湖泊湿地。2005年银川平均年地表水资源量1.5374亿立方米,年径流深22毫米,是全国平均值的1.1%,黄河流域平均值的3.2%。其中黄河是市域内唯一过境干流,由南向北流经银川市,过境长度为83千米,占黄河宁夏段(417千米)的19.9%。近十年平均径流量以青铜峡断面计算,入境水量达193亿立方米,,与近五年平均值相比较,进出境水量均有不同幅度的减少。现状为年引水能力21.1亿立方米,在目前国家分配给宁夏的40亿立方米的黄河水量中,随“丰增枯减”的原则调度,银川市所占的耗水份额也在减少,小于13亿立方米。

银川平原自秦以来就有引黄农耕历史,多年的引黄灌溉,使银川平原排灌渠系众多,素有“塞上江南”的美誉。境内唐徕渠、汉延渠、惠农渠、西干渠等五条干渠与黄河平行北流。同时,为保证农业生产,银川市域人工开挖的主要排水沟有第一排水沟、第二排水沟、永清沟、银新干沟、四二干沟、中干沟、永二干沟等14条排水沟将区域内的农田退水排入黄河。2004年9条主要排水沟年排水量14.629亿立方米。

另外,413块各类湖泊湿地是构成“塞上湖城”银川市地表水的重要组成部分,总面积达16652公顷,主要由水面、沼泽、草甸等湿地类型组成。其中永久性淡水湖13859公顷,较大的湖有西湖、关湖、鸣翠湖等湖泊。季节性淡水湖2793公顷,这些湖泊补给水源主要来自黄河灌溉区内的干渠水、农田退排水、洪水、降水和地下水。随着城市化进程的加快,银川市无论是在发展规划的制定,还是环境保护的实践都多方面地体现出对湖泊湿地生态价值的日益深入的认识。然而,由于湖泊湿地与市域内干渠水、农田退排水、洪水、降水和地下水之间的系统性沟通,不可避免地也成为了大环境下的污染水体。

银川市工农业以及市民生活用水全部来自地下水源。银川市地下水资源总量为7.96亿立方米,占全区地下水资源量的29%。银川市地下水潜水层水位埋深一般为1米~30米,水位变化主要受降水、田间灌溉、开采和蒸发等因素的影响,补给方式是农田、渠水的渗漏和降水下渗。其中受农田灌溉影响较大,灌溉期地下水位高于非灌溉期,夏灌前大部分地下水埋深在2米~4米,夏灌后上升到0.6米~1.2米。银川市潜水中的优良水、良好水和较好水的分布面积占监测区总面积的14.1%。而较差水、极差水的分布面积占监测总面积的85.9%。氨氮、硝酸盐氮、亚硝酸盐氮、氟化物等在潜水中大量检出,说明水质污染严重;该层地下水由于水质普遍较差,加之距离地表较近,易受人为污染的影响,一般不适合作为城市居民生活用水水源。

银川市主要用水开采层为深层地下水的承压水层。通过对全市250多眼深水井的水质进行检测化验,大部分区域的水质良好,符合国家《生活饮用水卫生标准》,个别区域铁、锰含量略高于饮用水标准,氨氮、亚硝酸盐氮在承压水部分区域已有检出。承压水中的优良水、良好水和较好水的面积,占监测面积的48.12%,而较差水的分布面积占监测面积的51.88%,说明承压水已受到污染,而该层地下水是银川市目前和近远期主要的城市供水水源。银川市地下水开采主要集中在人口密集的兴庆区和大中型企业较多的西夏区,目前已形成以兴庆区和西夏区为中心、连接成片的降落漏斗,面积465平方米,中心水位降深约30米,水位年降速约1米~1.5米。在漏斗区内,近年来中心水位开始回升,但漏斗不断扩张之势并没有得到有效的遏制,2004年景观水道建成后地下水降落漏斗面积有所减小。

银川市属水资源短缺城市,近年伴随着城市发展的需水量激增及水环境问题日益凸现,城市废水的达标处理和废水资源的综合利用变得更加重要。银川市现建成运行3个污水处理厂,日处理能力20万吨,正在调试的第四污水处理厂日处理能力10万吨。到2007年,银川市将形成日处理30万吨污水能力。同时,银川市现有7.5万吨中水生产能力,且各项指标达到国家规定的城市回用水水质标准,即水质指标为:BOD5≤10毫克/升,CODcr≤50毫克/升,SS≤10毫克/升,氨氮≤20毫克/升。设计规模为日处理量7.5万立方米,其中生活杂用、景观河道补水为4万立方米/日,农田灌溉用水为3.5万立方米/日,处理后的中水通过总长11千米的中水供水管线,服务于兴庆区中山公园湖面补水、北京路大团结广场的城市绿地用水,景墨家园小区绿化用水等项目,供水服务总面积达2平方公里。

目前,污水再生利用作为一个朝阳产业,虽然使用再生水的优越性越来越得到大家的认可,但由于中水利用目前尚处于起步推广阶段,在推进污水再生利用的具体实施运行过程中还存在:用水单位少,水量小且不稳定以及季节用水、水的价格尚未确定等问题。导致中水厂处于无收入、无效益阶段,中水设施因资金问题无法正常运转。同时,由于中水的非饮用水特性,使用途受到限制。人们的观念和习惯使用水单位对其水质存在疑虑,难以得到推广,而发展资金的不足进一步制约了供水管道敷设、中水用户推广、中水价格制定等方面的发展。因此,中水的推广使用,政府的相关政策是关键,缺乏相应的政策及法律法规的支持,直接影响到污水再生利用的发展,综合国内污水再生利用示范城市的发展,均是在政府的相关政策、法律法规的扶持下走上良性发展轨道的。

2、银川市水环境污染现状

从污染源排放情况分析,2005年银川市COD排放总量为12.98万吨/年,氨氮总量为24369.19吨/年,银川市各排水沟主要水源是非点源污水。其中,银川市工业是造成全市氨氮排放的主要原因,银川市区域水环境污水以非点源排放量最大,COD排放量以永宁县、兴庆区、贺兰县最大,氨氮排放量以永宁县、西夏区为最大。COD和氨氮均以点源污染为主,非点源污染分别占36.9%、38.33%,应加以重视。

同时,地下水环境污染趋势也在加重。银川市的水源均为地下水,饮用水主要来自六个饮用水源地。由于地下水的大量开采,原生环境遭到破坏,咸水入侵,使地下水化学成分,物理性质及生物学特征发生改变,矿化度、总硬度等指标有所增高。特别是未经处理的工业废水在排污沟渠及集水洼地的渗漏、使污水长期渗透补给地下水;来自居民生活污水,垃圾等废物,也造成地下水部分离子含量增高;农业污染主要来源于化肥农药的不合理使用,污染物随水下渗污染地下水源造成地下水环境污染趋势的加重,直接影响城市水源地的安全。据监测资料显示:近年来,银川市饮用水水源地氟化物、铁、锰浓度有逐年上升的趋势,其中第三水厂锰的浓度2005年与2001年相比上升24.36%,第六水厂锰的浓度2005年与2001年相比上升33.9%。

(二)、银川市水环境排水沟道水系现状及存在问题

1、银川市区域水环境主要排水沟道及污染现状

(1)银川市沟道水系现状

随着城市的发展,原为农田退水之用的排水沟道职能已发生极大变化。永二干沟、四二干沟、银新干沟、第二排水沟等排水沟道已经成为银川市城镇工业和生活废水的主要排污沟,水质呈有机污染类型,主要污染物为氨氮、生化需氧量、化学需氧量、总磷等,即银川市及永宁县、贺兰县城的城市生活污水和工业污水、农业畜禽养殖污染物均通过流经银川市域的各主要排水沟道排入最终的受纳水体——黄河。沟道及黄河银川段的水质综合评价标准采用《地表水资源质量标准》(SL63-94)和《地面水环境质量标准》(GB3838-88),排入黄河的排水沟水质类别为劣Ⅴ类(见“银川市‘四沟一河’水质图”),属重度污染,不具备任何水体功能,亟须针对排入沟道的城市生活污水和工业污水加大治理力度加以改善水质,以保证沟道水质达到功能水体水质要求。

①第二排水沟:建于1952年,起始永宁县望远镇丰盈村,穿过良田渠、唐徕渠、包兰公路,流经新水桥穿大新渠,在汗佐穿汉延渠,到江南村穿惠农渠后,在火星村入黄河。全长32.5公里,实际排水能力18立方米/秒,排水面积17万亩。排水总量1.025亿立方米。水质类别为劣五类。现沟底宽4米~10米,水深0.6米~1.2米。其中城市段长26.6千米,排污口96座(工业排污29座)。在银西防洪体系中此沟道主要担任芦草洼滞洪区的退洪任务,设计最大排水流量25立方米/秒,设计底宽6米~ 15米,水深1.2米~2.5米,比降1/2500~1/6000,年排污总量54万吨。但近年来,第二排水沟城市段挤沟、占沟、乱挖、乱倒、违建、违筑极为严重,致使该段沟水流不畅,淤积严重,沟内杂草丛生,沟道越来越窄,造成沟道排水困难。

主要污染源有:维维乳业、石油城、大河机床厂、宁夏圣雪绒纺织品公司、银川市胜利南街生活源、红花乡生活源、大新乡生活源、满春生活源。年入沟废水210.27万吨,其中生活污水203.56万吨,工业废水6.71万吨。年入沟化学需氧量337.66吨,其中生活源排放化学需氧量334.82吨,工业排放化学需氧量2.84吨。第二排水沟化学需氧量浓度超过地表水国家标准3倍,氨氮超过地表水国家标准10倍,水质类别为劣V类,是比较典型的生活源污染水体(见“银川市‘四沟一河’水质图”)。

②四二干沟:建于1961年,沟头起于西夏区西干渠第三管理所,向东穿新开渠、包兰铁路、良田渠和满城南街,再向东北穿唐徕渠,至贺兰清水堡北,最后于平罗姚伏汇入黄河,全长65千米,其中城市段长40千米,排污口152座(工业排污41座),总排水面积60万亩,沟道最大设计排水量为35立方米/秒,设计底宽为5米~20米,水深1.5米~2.8米,比降1/1000~1/7000,年排水总量大于3亿立方米,年污水排放量2225.33万立方米/年。目前,沟道总体上比较平直,断面较为规则。但沟道有不同程度淤积,因沟道由西向东横贯新市区和新城区,部分厂矿和居民向沟道排放潜水,水质污染严重,水质类别为劣V类。另外,该沟道还承担部分泄洪任务,当贺兰山东麓形成山洪时,西干渠退水入四二干沟,随着西干渠防洪体系的改造,四二干沟泄洪的负担有所减弱。

主要污染源有:中石油宁夏炼化公司、中石油宁夏石化分公司、宁夏丰友化工有限公司、山东聊城鲁西化工宁夏分公司、西北轴承有限公司、中石油宁夏炼化公司化肥分厂、长城机床厂等,年入沟废水4320.76万吨,其中生活污水2575.78万吨,工业废水1744.98万吨。年入沟化学需氧量排放7728.85吨,其中生活源4284吨,工业2904.85吨。2001年~2005年水体质量无明显变化,为劣Ⅴ类水质(见“银川市‘四沟一河’水质图”)。

③银新干沟:全长33.4公里,起始于新城北侧的四二干沟,向东流经贺兰县于通伏农场处流入黄河,银新干沟水质在“十五”期间有所恶化。2005年银新干沟主要污染物的浓度值与2001年相比其主要污染物都有不同程度的上升,其中高锰酸盐指数、化学需氧量、生化需氧量、氨氮、挥发酚、总磷、氟化物上升了382.08%、251.2%、471.02%、0.13%、85.5%、40.46%、43.24%。其中生化需氧量、化学需氧量上升趋势明显。

主要污染源有:第一污水处理厂、美洁纸业股份有限公司等,年入沟废水4065.38万吨,生活污水3708.54万吨,工业废水356.84万吨。年入沟化学需氧量排放10565.4吨,其中生活源化学需氧量排放6953.52吨,工业化学需氧量排放3611.88吨。2005年银新干沟为劣Ⅴ类水质,属重度污染(见“银川市‘四沟一河’水质图”)。

④永二干沟是1971年建设的农田退水沟,东西走向,起自永宁县望远镇王家广湖,终点是银川市兴庆区通贵乡通南村,全长26公里。主要的功能是农田退水。下游望远镇长湖村约1000亩菜地、农田和通贵乡通南村、春林村约2万亩河滩地在灌溉水不足时抽取永二干沟水浇地。2002年前永宁县望远镇只有少量工业,多维药业、北方乳业、亨泰酒业有限公司等企业每年排放到永二干沟的工业废水52.7万吨,周围居民生活污水50多万吨,所以沟水水质尚可。

主要污染源:2004年11月后望远工业园区启元药业、多维泰瑞先后投入试生产。宁夏启元药业、宁夏多维药业、北方乳业、亨泰酒业有限公司等企业。年入沟工业废水300多万吨,沟水质量迅速恶化,化学需氧量浓度超过地表水国家标准近6倍,氨氮浓度超过地表水国家标准近50倍,2005年永二干沟成为劣Ⅴ类水体,丧失灌溉功能(见“银川市‘四沟一河’水质图”)。

⑤联结银川市水环境众多水域的艾依河水质重在防护

2003年6月开工建设的艾依河,南起永宁县胜利乡杨显村,跨永宁、金凤区、贺兰县、平罗县4县区,接引永清沟、过江沟、第二排水沟、四二干沟、银新干沟、第三排水沟等沟道,沿途连接七子连湖、华雁湖、西湖、阅海、北塔湖、沙湖等湖泊湿地共5万余亩,尾水由第三排水沟排入黄河。艾依河规划线路总长83公里。目前已完成从永宁县胜利乡杨显村唐徕渠永家湖退水闸至阅海共48公里长,接引了永清沟、过江沟、第二排水沟、四二干沟和银新干沟,连接了七子连湖、华雁湖、西湖、阅海等湖泊湿地共2.5万亩。其中,上段输水河道(唐徕渠永家湖退水闸至七子连湖入口处)16公里,银川段景观水道从七子连湖进水闸起至阅海共32公里,由南向北纵穿城市腹地

艾依河建成后,既疏导了唐徕渠和西干渠停水后的渠道积水,有效地保护了渠道工程,又接引了贺兰山各拦洪库的洪水和沿途的农田排水,实现了洪水、沟水、渠水的再利用,在改善沟道水质、调节周边地下水位、提高城市防洪排水标准、保障湖泊湿地的生态用水以及提高水资源利用率等方面发挥了巨大的作用,同时为美化人居环境、促进人水和谐、提升城市品位、增强城市综合竞争力创造了良好的条件。艾依河银川景观水道已经成为广大市民休闲娱乐的好去处,形成了大银川城市建设的又一靓丽的风景线。应当成为银川的重点保护水域。

艾依河北京路至阅海段的主要污染源是:宁夏精鹰精细化工有限公司和银川制钠厂排放的循环水,夏进昊尔乳业公司经过处理的生活废水。银川市环境监测中心站按照国家有关河流水质采样断面与取样设置的规范要求,自南向北在艾依河设置3个监测断面:宝湖、艾依河与西湖连接处的斜拉桥、西湖。2006年3月16日和9月14日对艾依河中的砷、汞、六价铬、铅、镉等重金属物质和透明度、电导率、PH值、生化需氧量、总氮、硝酸盐氮、石油类、粪大肠菌群、总磷、高锰酸盐指数、溶解氧、氨氮、挥发酚、氟化物、硫酸盐、叶绿素、氯化物等23个项目进行监测,结果显示艾依河水质符合(GB3838-2002)《地表水环境质量标准》中景观娱乐用水标准(见表1)。

表1

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从以上数据分析,艾依河水质在夏季高锰酸盐指数、粪大肠菌群、氨氮等指标上升幅度比较大。一般认为,水体富营养化主要是人为因素引起的湖泊、水库中氮、磷增加对水生生态产生的不良影响。

银川市委、市政府决定在2008年把银川市建设成为国家环境保护模范城市。根据创建环保模范城市工作要求:集中式饮用水水源地水质达标率≥96%;城市水环境功能区水质达标率100%,且市区内无劣Ⅴ类水体;城市污水集中处理率≥80%,缺水城市污水再生利用率≥20%等水环境指标,是建设环境保护模范城市的重要内容。基于艾依河对银川市市域水系的贯通功能以及城市景观水道生态环境的示范,应当高度重视其水环境质量的保护。

(2)银川市排水沟道纳污情况分析

本次调研重点针对银川市区主要排水沟道即永二干沟、第二排水沟、银新干沟、四二干沟的纳污情况进行分析(见“银川市‘四沟一河’工业与规模化畜禽养殖污染物排放图”)。

——从各排污沟污水排放情况看,各纳污沟所纳污水差异较大,其中,四二干沟纳污量最大,占污水总量的29.54%,其次是银新干沟,占污水排放量的11.63%,两个排水沟排放的污水量占银川市各排污沟污水排放总量的41.17%。

——从汇入各纳污沟污染物情况看,以工业和城市生活COD贡献率最大。其中,银新干沟、四二干沟COD排放较为严重,分别占COD排放总量的32.52%、22.30%,两条沟纳污量占银川市各排污沟的54.82%。表明这两条沟的COD污染较为严重。

——从各沟中污染源COD排放情况看,银新干沟以城市生活和工业源为主,分别占该沟COD排放量的56.25%和36.81%。四二干沟以城市生活为主,占该沟COD排放量的61.84%。

——从各沟氨氮排放情况看,银新干沟以城市生活为主,占该沟氨氮排放总量的76.05%;四二干沟以工业源为主,占该沟氨氮排放总量的65.77%。

从以上调查结果可见,银川市主要排水沟道已因生产、生活污水的大量汇入成为了名副其实的排污沟,且主要污染源COD排放量及氨氮排放均比较严重,目前水体所呈现的劣V类水质已严重偏离了黄河银川段水环境功能区所要求的各水域水质应达到“地表水环境质量标准”(GB3838-2002)Ⅳ类水质的标准,应引起足够的重视。

2、银川市水环境目前面临的突出问题及对城市持续健康发展的瓶颈制约

(1)黄河及城市生活水源遭到污染引起地下水量、水质的下降制约了城市经济的持续发展

银川市是水资源紧缺的城市,本身具有水量型缺水的特征,水资源的供需矛盾尤为突出。但据调查研究资料显示:目前银川市水环境质量差,各沟道水质严重超标,对黄河已造成了严重的污染。而随着银川市城市建设过程中城市规划、人口集中及城市产业结构等方面的变化,越来越多的城市生产、生活废水和工业污水如得不到应有的处理,将通过排水沟和城市下水管网直接排入水体,污染了地表水环境的同时,将由于排污沟渠及集水洼地的渗漏、使污水长期渗透补给地下水,加之目前一些自备井对地下水资源的无序、超量开采,也已引起地下水水量、水质的迅速下降,使得原本紧缺的银川市水资源因地下水环境受到污染而出现了水质型缺水,水资源的供需矛盾的尖锐化严重制约了城市经济的发展。同时,由于银川市现在几乎所有的供水水源均取自地下水,水环境污染将直接威胁城市供水水源,对持续的社会发展和人民身心健康所需的饮水安全构成严重威胁。

(2)城市排水管道建设滞后于城市建设进程,形成随意排放、造成水体及水环境污染

随着银川市城市建设用地的不断扩大,原有的排水沟道建设相对于当前城市建设的需要已显不足。尤其是兴庆区东南部和西夏区南部,形成随意排放废水造成水体及水环境污染的状况。同时,因银川市兴庆区是老城区,居住人口较为集中。该片南部的建设用地不断地扩大,原有的排水系统较为混乱,管道建设不足,现有提升泵站和部分排水管道超负荷运行等状况带来的问题已经显现出来。而该区域正面临大面积的住宅建设,并且是医疗、卫生部门聚集地,所产生的城市污水未经处理直接排入银新干沟,流入黄河,使得该片区的水环境质量较差,且造成的水污染正在呈加重趋势。与此情况类似,兴庆区北部新建的兴庆科技园区、德胜园区和北部郊县贺兰县城的污水也未得到处理,直接排入排水沟道,造成水体及环境污染。

银川市主要排水沟道原设计是为农田退水之用,但目前已因城市建设进程及所属区位规划多已成为城市及郊区生产、生活污水的排污、集污沟道。且在几条主要沟道均存在原有沟道设施老化、功能变化已不能适应现实排污需求的现象:沟道淤积严重,满足不了城市排污、排洪、农田退水需要;排污口等构筑物老化失修,损害严重,造成排污口淤积;沟道现断面偏小,沟道底宽度、深度均达不到设计要求,经常造成部分地段受淹;同时沟道均为明沟,排入沟道内的大量污水在城市段造成臭味,严重影响银川市的市容市貌和居民身心健康。

(3)污水处理能力的严重不足致使原排水沟道及水系污染负担加重,直接影响农业环境和农业生产

近年来,作为银川市城市区域核心地带的兴庆区城市建设用地不断扩大,城市污水量不断增加,原有的污水处理厂已达到设计规模,不能再接纳该区北部、东南部和南部地区产生的污水量,突出的表现在:污水处理能力不足,已建成和正在建设的污水厂污水处理能力为24万立方米/日,而目前污水排放量达到30万立方米/日;至2010年将达到42万立方米/日。由于历史的原因,排水区域划分已成现实,已建成和在建的污水处理厂无法接纳兴庆区北部、东南部和南部地区产生的污水量,大量城市污水直接排入银川市主要排水沟道,不仅增加了排水沟道的水环境负担,而且水环境在环境基础设施能力有限的情况下呈现恶化状态,亟须治理。由此而使得农村水污染对农业环境及农业生产的影响日益突出:从污水灌溉看,黄河水源紧缺,特别是在引黄河水量不足以及无引黄灌区的地区,必须引用排水沟水补水或直接灌溉,对农田土壤和粮食产量、质量都有不同程度的影响,如银川市兴庆区通贵和掌政等区域,永二干沟水污染加重使引水灌溉区域由于污水灌溉农作物出现烧苗、死苗和生长不良现象。且污水灌溉面积不断增加,土壤环境质量有下降趋势。同时,由于水量减少,排水沟道水得不到补偿稀释,污染物浓度增大,污染负担加重。必须加快新建污水处理厂的进程才能解决当前日益猛增的污水排放。

(4)市区内四条主要排水沟道以及艾依河景观水道的水环境质量已成为银川市水环境质量保证的关键

根据监测结果,银川市市区主要排水沟因流经的区域不同则纳污程度、方式不同。尽管在部分市属区域水体达标情况尚好,但银川市区水系沟道流量、自净能力有限,尤其在无自然来水补给的情况下,原为农田退水职能的沟道已成为泄洪、排水、排污的渠道。目前市区四二干沟、银新干沟、第二排水沟、永二干沟水质均为劣V类,主要污染物为化学需氧量、生化需氧量、氨氮。各排水沟污染物排入量已超过水体所能承受的环境容量,失去原有功能,污染十分严重,已无任何环境容量可言。但由于排水沟道目前所具有的三种功能和所担负的地表水补给、景观水道等功效致使对其治理还不能简单地并入城市排水管网系统之中,这既构成黄河银川段入河断面污染的主要来源也成为银川市区水环境污染治理的难点。

同时,四二干沟、第二排水沟是承担银川市城市防洪、城市排水、城市排污的重要干沟。多年来,为保证城市排洪、城市排水、农田退水等功用发挥了巨大的作用。随着银川市城市进程的加快、防洪标准的提高,现有沟道受资金限制,淤积严重,排水断面缩小,全线建(构)筑物老化失修,已不能承担现有的城市排水和防洪任务。应尽快实施四二干沟、第二排水沟的扩整建设,确保银川市城市防洪、排水、排污畅通,已是建设大银川、改善生态环境的迫切要求。

针对目前水质尚好但已面临污染威胁的艾依河而言,因其具有连接银川市众多水域,疏导渠道积水,有效地保护了渠道工程的“流水不腐”之功用,又有接引贺兰山各拦洪库的洪水和沿途的农田排水,实现洪水、沟水、渠水的再利用效益。对它的水环境保护实际上关系银川市“塞上湖城”的贯通水域乃至宁夏整体水环境质量,应引起高度重视。

二、银川市区域水环境污染成因分析

(一)缺乏统一、切实有效的城市水环境综合防治规划是地表水环境及地下水源遭到污染的直接原因

银川市市区“四沟一河”水环境综合防治应成为银川市水环境综合防治规划的重要组成部分。随着城市化进程的推进,市区内农田征用,农业退水量已无法保障市域主要排水沟道的生态环境用水。针对这些过去担负农田退水功能当前已负有泄洪、排水、排污多种功效的城市主要排水沟道,以及联结众多湖泊、湿地的城市景观水道艾依河,目前所面临的水环境问题早已不再是单一水道的局部污染治理。就其污染源组成及来源的多样性和影响涉及范围之广均决定了对其的治理措施必须纳入银川市水环境综合治理规划。明确其治理目标、途径及具体工程措施和机制、政策保障。

(二)排污费远远低于企业污染治理费用及末端治理途径影响了水环境综合治理的企业积极性与实际绩效

在银川市水环境治理的实践过程中,由于环境容量尚没有作为严格监管的有效资源,排污企业支付的排污费用不仅远低于污染损害补偿费用,甚至也明显低于污染治理费用,企业使用环境容量的收益大于其分担的成本,这使得有些企业宁可缴纳排污费也不进行污染治理。

其次,目前解决银川市水环境问题的主要方式是末端治理,即仅着眼于控制排污口(末端),使排放的污染物通过治理达标排放方式,虽然对遏制环境污染迅速扩展起到了积极的作用,但难以从根本上解决污染问题。一方面末端治理弱化了源头治理的低成本效应,另一方面,末端治理本身就是资源和能源的再次消耗与浪费,并且会产生二次污染,使污染在时间上和空间上产生转移,难以从根本上解决水环境污染问题。

在实际调查研究中发现,目前的环境管理体制,使排污单位和治污单位处于一种极为不公平的状态,同类企业,注重环境保护、加强治污措施的往往由于治污设施及其运行上的经济投入而增加了经营成本,因而在效益上不如没有环保投入的企业。同时,因目前缺乏对环保企业的激励机制,缺少支持治污企业的有效措施和手段,依照法律规定对排污企业的经济处罚远低于其治污成本,体现出明显的“高成本守法,低成本违法”的现象。因此有些企业出现不能严格执行环保设施与主体工程同时设计、同时施工、同时投入运行的“三同时”制度,没有环保设施就擅自投入生产,直排污水现象时有发生。有些企业虽然建成了污水治理设施,但受利益驱动,废水偷排、暗排现象严重,不能确保长期、稳定达标排放。甚至有些企业宁可罚款也不进行治污。

值得强调的是,当前全市工业企业生产废水处理标准过低,达标要求与地表水达标标准并不统一,存在极大差距。即企业废水治理达标(COD150毫克/升)后进入排水沟道后便不符合地表水达标水准(COD40毫克/升)。由于城市污水处理厂排放标准偏低,排放标准均为二级排放标准,排放去向为城市水体,在生态流量较低情况下,是造成城市劣Ⅴ类水体重要原因。针对这种情况,一方面应鼓励企业加强废水资源化利用,发展循环经济以利达到废水的减排或不排;另一方面应以积极有效的措施对废水综合治理有效且达到地表水排放标准的企业加以激励、补偿。

(三)有机污染物是水环境污染的重要项目且农业面源污染已成为银川市水环境污染防治的另一个重点和难点

影响水体质量的因素很多,按污染物的成因,可归纳为天然污染源和人为污染源两种。天然污染源决定水体的天然水质即矿化度,与水体所处的地理环境和自然条件有关,如果水体遇土壤、矿物、岩石等易溶物溶解在水中,会造成矿化度含量增加。此外,泥沙又是水体的自然污染物,虽然泥沙本身无毒,但它有害,能吸附有害物质进入水体,对水质产生污染。银川市人为污染源主要来源于工业废水,城镇居民生活污水和医院废水,以及工业废渣和生活垃圾等点污染源。还有农业、林业、牧业等大量施用化肥,农业形成了面大而分散又不易集中处理的面污染源(见“银川市‘四沟一河’工业与规模化畜禽养殖污染物排放图”)。(www.xing528.com)

1、点污染源——银川市辖区有工业企业8904家(含灵武市2627家),其中大型企业30家,中型企业26家,绝大部分分布在金风区、西夏区及永宁、贺兰县城,排放工业废水的企业以机械、化工橡胶、纺织等行业为主。银川市有非农业人口69.28万人,每天产生大量的生活污水,还有医院每天排放含有各种细菌病毒的废水。这些废水通过排水沟和城市下水管网直接排入水体,污染了水环境。主要污染物为COD、氨氮、挥发酚等。有机污染物是水环境污染的主要项目。

2、面污染源——农村面源污染主要指农业生产中使用化肥、农药、畜禽养殖造成的污染以及人粪尿、农村生活污水、生活垃圾等农业、农村废弃物对水环境造成的污染。银川市周边乡村大量生活、生产垃圾、污水由于无处理系统,直接进入农业环境的农田和排水沟,污染水体现象严重。其中,引黄灌区在追求农作物高产的同时,偏施肥、滥施肥、过量施肥现象十分普遍。同时,由于农民已不再将从事农业生产作为主要谋生手段,,除了完成每年的粮食生产和卖粮以外,已没有其他的经济动力驱使他们对耕地进行精耕细作,于是出现了“粮食生产等于化肥加农药”的粗放种植现象,大量化肥和农药倾倒在有限的耕地上,形成了严重的扩散污染。以至于每年有数万公斤纯氮,残留化肥随农田退水进入排水沟道进而排入黄河,成为入黄的巨大污染暗流。

据统计,银川市现有农作物耕地面积212.65万亩,农林等各种施用氮、磷、钾各类化肥22.47万吨,农药424.92吨。排入沟道的各类废污水达1.126亿吨,这些废水绝大部分集中在市区内,通过排水沟最终排入黄河,加重了黄河污染的趋势。同时市区污染严重,水源问题突出,尽管银川市第一、第二、第三污水处理厂的建设将大大缓解废污水超标排放的局面,但由于地表水的污染,影响了地下水质,使80%的浅层地下水受到了轻度污染。

近年来,随着“菜篮子”工程的实施,农业产业结构的调整,城乡畜牧业规模发展迅速,农村畜牧业的发展已成为农村的支柱产业之一,是农民收入的重要来源。但畜禽养殖方式和养殖规模的变化,使污染物排放量逐年增加。因所有的畜禽养殖场几乎均没有综合利用和污水处理设施,养殖废水随意排放,其污染负荷很高。据监测,养殖场排放污水中化学需氧量超标50倍~60倍,高浓度畜禽养殖废水排入城市沟道、湖泊水系中,由于含氮、磷量高,造成水质不断恶化,导致水体严重富营养化,使对有机物污染敏感的水生生物逐渐死亡,严重的导致河流、湖泊丧失使用功能。而且,畜禽养殖废水中有毒、有害成分一旦进入地下水中,可使地下水溶解氧含量减少,水体中有毒成分增多,严重时使水体发黑、发臭,造成持久性有机污染,使原有水体丧失使用功能,极难治理、恢复。由此可见,畜禽养殖业带来的环境污染也成为银川市主要的环境问题。

(四)经济结构的不合理、水资源优化配置不到位关系水环境污染源变化,已成为银川市水环境治理的根本性问题

银川市经济增长方式的高耗能、强排放特征较为明显,产业结构尚在调整之中。且从自治区经济社会发展趋势看,造纸、化工、酿造、制药、等环境保护的重点行业将继续发展,而这些企业尽管近几年发展迅速但其中相当一部分生产工艺落后,污水排放强度大。银川市工业污水大都通过企业自建的排污管道、排水沟就近汇入银川市九条较大的排水干沟,最后排入黄河。从而导致银川市排水沟道水源主要因来自造纸、化工、酿造、制药等高污染源行业的排水而严重超标。污染物排放强度高于全国平均水平。而且从近年的监测情况分析,工业污染源还不能全面达标排放。虽然银川通过“一控双达标”和近几年的环保专项行动,由于欠账比较多,企业直排的现象时有发生,水污染物排放总量仍然很大。

同时,水资源优化配置不到位,农业灌溉用水管理不善加剧了地下水源的污染。各排水沟由于工业和城市生活污水的汇入水质差,作为地下水补充水源,已污染近沟区域内地下水水质,农业灌溉用水量大,渠道及田间渗漏补给地下水数量多;由于银川市工业、生活(自备井、自来水井)均开采深层地下水,约占地下水总用水量的80%,而水质可以满足绝大多数工业用水要求的浅层地下水资源尚未得到有效的利用,目前浅层地下水极少开采利用,只占20%。造成银川市地下水开采漏斗受污染的浅层地下水下渗,使深层地下水有受污染的趋势,加重了地下水体污染与降落漏斗扩大。因此应加强地下水的管理,分层开发,各取所需,防止地下水污染。

由此可见,银川市区域水环境污染问题伴随着经济的快速发展已由过去突出的工业污染为主转变为工业污染、农业污染、生活污染并重,呈现出多元化和复杂化的特征。化肥农药的大量施用和畜禽养殖业的快速发展进一步加剧了水环境污染形势,持久性的有机污染物防治任务更加艰巨。

同时,银川市主要排水沟道的水环境问题是关系银川市城市建设持续健康发展的综合治理项目,不仅对银川市社会、经济的可持续健康发展具有重大意义,而且在近年来黄河水流量逐年减少,黄河自身对污染自净和降解能力降低的客观情况下,作为地处黄河上中游的银川市排水沟道的水环境质量更加成为黄河水环境安全的重要影响因素。因此,在城市建设充足供水系统的同时,进一步改善城市排水系统,并结合银川市城市建设发展的实际需求,因地制宜地寻求适宜于目前担负多种功用的排水沟道的综合治理途径,切实可行地实施对现有主要排水沟道的改造及景观水道的环境防治保护措施,是改善市区居住环境、投资环境和最终受纳水体黄河的生态环境需要,也是在实现污水资源化、缓解缺水城市供水矛盾的前提下,力争创造银川市建设“两个最适宜”及创建环保模范城市目标的必然。现就银川市水环境及排水沟道的综合治理途径提出以下措施建议,供有关部门参考。

三、银川市区域水环境综合治理措施及相关建议

环境问题的实质是合理利用环境资源,改善和保护环境,更好地为人类服务。随着银川市工业化、城市化进程的推进以及城市人口的增加,今后银川市仍将面临大量生产、生活污水超标排放和对城市水环境及黄河造成污染的严峻形势,水源性缺水、水质性缺水的问题十分突出,水生态功能萎缩、水质污染加剧及制约社会经济发展等所有城市水环境的共性问题日益凸现,应引起全社会各方面的高度重视。而城市水环境的综合治理,既关系区域治理环境的科学技术水平与能力,也是一个城市及时、合理地调整区域产业结构、转变经济增长方式的大问题;既涉及先进环保技术的推行、经济发展与环境质量的协调,也涉及到科学管理方式、生态环保理念推广与人们环境意识观念更新。因此,在对待银川市区域水环境问题时,既要重视经济规律的支配,又要承受自然规律的制约,正确地控制与调节经济发展与环境保护的关系。改变单纯从环保角度出发、以末端治理为主,不能很好地解决经济发展与环境保护之间矛盾的思路。应强调以先进环境保护技术与设施引进消化应用为载体,在加大城市污水处理能力等基础设施投入的前提下推行以废水资源化利用为主的循环经济发展思路。必须运用综合措施,采取技术创新、机制创新和观念创新整体推进的方法加以解决,实现减量化、循环化、无害化目标。从技术路线看,应当是生产企业的资源加工利用技术和环保技术并重、共同作用的过程;从管理方式看,应当由“低成本违法、高成本守法”的放任、散漫的状态向严格管理过渡;加强对违法企业的惩治与加大对守法企业的激励措施并重。结合银川市区域水环境实际,近期银川市水环境污染防治和排水沟道综合治理应采取以下途径和措施。

(一)以创模为目标,结合银川市城市发展的总体规划,制定银川市区域水环境综合治理规划,把市域主要排水沟道的水环境治理项目落到实处

对水资源短缺的银川市而言,在大银川城市发展战略中,城市水环境综合治理规划于银川市社会、经济的可持续发展有重要意义,在城市建设供水系统的同时,应进一步改善城市排水系统,适度提高污水的再利用程度,在改善市区居住环境、投资环境和最终受纳水体黄河的生态环境的同时,实现排水畅通、水体达标、水环境总体安全的目标。

银川市区域水环境综合治理是一项涉及面广,环节多,难度大的系统工程。银川市及有关部门应组织制定以市域主要排水沟与景观水道水环境综合治理为核心的水环境综合治理规划。充分认识银川市水资源短缺及水环境质量形势,对区域水环境的现阶段及未来治理目标、途径进行总体部署。以市域水系治理为重点,以饮用水源保护为核心,以水环境保护和污染控制工程为主要手段,以水环境功能区质量和入黄环境功能区质量达标和改善为阶段目标,以全市人民生活、生产和生态用水安全为最终目标,突出水环境质量辖区政府负责制。在制定整体规划及阶段性目标时,应突出强调循环经济理念、鼓励企业加大技术改造对水资源进行综合利用。结合自治区“十一五”环境保护规划与银川市2008年建设成为环境保护模范城市的水环境保护目标:即(1)集中式饮用水水源地水质达标率≥96%;(2)城市水环境功能区水质达标率100%,且市区内无劣Ⅴ类水体;(3)城市污水集中处理率≥80%,且缺水城市污水再生利用率≥20%。在银川市水环境综合治理方面,应坚持分类指导,突出重点。因地制宜,分区规划,统筹城乡发展,分阶段解决制约银川市经济发展的市域主要水系的水环境问题。工作重点应突出银川市四条主要排水沟道及艾依河水污染治理及针对重点排放企业的废水资源化综合利用。要改变末端治理方式,强调治理的最低成本方式即从源头上控制污染,使排水沟道的重点行业环境污染源得到有效控制。并依托排水沟道的水体的环境达标使得银川市环境质量进一步改善,黄河干流水质进一步好转,主要湖泊水质达到景观水体要求,主要污染物排放总量控制在国家下达的指标之内。依据自治区环境保护的“十一五”规划和全区第六次环境保护大会上自治区党委《关于落实科学发展观进一步加强环境保护的决定》精神,抓紧编制黄河干流、清水河、四二干沟、银新干沟、第三排水沟、清水沟、灵武东沟、沙湖、银川湖泊湿地等水域的环境治理规划,并于2007年三季度前启动实施,到2010年水质要达到功能区划要求或明显改善。

在制定主要排水沟道的水环境综合防治规划时,首先应以全区第六次环境大会明确提出新世纪的环境保护战略目标,提出银川市市域水污染综合防治明确的环境目标并进行可行性论证。其次,必须坚持全面规划、突出重点,因地制宜、讲求实效。以合理开发利用水资源为核心,着眼于全过程控制。通过转变经济增长方式,推行清洁生产,把污染消除在经济再生产过程中。坚持综合整治,对规划方案要进行系统分析,达到整体优化。

同时实践证明,在实行排污许可证制度,对主要污染源逐步由浓度控制向总量控制过渡方面,一定要结合银川市目前的技术水平与管理体制,从实际出发确定总量控制目标,当排放污染物的受纳水体的环境容量尚难确定时,可根据区环保局提出的总量控制方案所确定的原则,以2005年主要水污染物的排放总量作为一个目标总量,按所在地区的实际技术经济水平,确定削减比例,分配到主要污染源。其次选好发证对象。发放许可证的对象主要是本地区的污染大户,一个城市抓十几户或几十户即可。要经污染源调查评价,选好控制重点,且应强化发证后的环境监督管理。

实施环保项目带动战略,把排水沟道综合治理环保工程纳入银川市国民经济和社会发展规划及有关专项规划。根据银川水环境目前面临的突出问题,以重点改善市域内五条水系的水环境质量为突破,开展城市水环境质量改善技术研究与综合示范。通过系统的技术研究和综合示范,建立以污水处理、河水就地净化和水生态系统改善技术为核心的城区水环境和景观水域水质改善技术体系;通过借鉴发达国家和地区的水环境治理经验,因地制宜地实施适用于银川城市污水处理方法与市域五大水系的生态治理示范基地,并通过技术经济综合评估与比选,与银川市城市区域布局规划相结合建设以五大水系为依托的景观水道污水处理示范工程;通过银川市水环境治理的实践及水质改善效果明显的景观河流水体就地净化途径示范,探索“控源(点/面源)-水体修复-长效管理支撑”软硬相结合的银川市城市水环境治理研究战略体系。推广改善景观河流水生态系统和提高生物多样性的生态重建治理理念。

水污染控制(治理)工程,也就是以工程技术措施,来防止、减轻或消除水环境的污染,改善和保持水环境质量,保障人体健康,以及有效地保护和合理利用水资源。为了有效地控制水体污染,我们必须全面了解所排污水及污染物的数量、性质和特性,以及受纳水体的水质水量特征和净化规律。这样才能根据污水和水体的情况,制定相应的技术标准,进而采用有效的治理和控制措施来防止水体污染。并对重点治理的示范区沟道进行定时定点监测,跟踪水体水质变化过程;从银川市排水沟道水环境改善的相关问题入手,寻找点源控制、面源生态工程、水体修复、规划管理的核心科学问题。针对它们的特征与模式,建立了以生物生态处理为核心的城市点源污染控制技术体系、以生态工程技术为核心的城市面源污染控制技术体系和以水生植被恢复重建为核心的水质改善与生态修复技术体系,以水环境质量长效管理为核心的规划管理体系。在此基础上,进一步进行系统集成,提出银川市水环境质量改善技术系统方案,并将技术集成模式应用于示范工程,

由此可见,科学的治理规划应充分体现环境科学、生态经济学、循环经济等科学发展理念,在重点工程项目的具体实施过程中首先解决突出的环境问题,确保经济社会与环境保护的相协调发展。

(二)科学的水环境功能区划是进行水污染综合防治的依据

水环境功能区划是实施水污染总量控制的依据。根据水环境的现行功能和经济、社会发展的需要,依据地面水环境质量标准进行水环境功能区划,是水源保护和水污染控制的依据。在定性分析确定水体功能区性质和类型的基础上,通过水文特征计算和水质模型建立功能区水质与污染物输入之间的相应关系,进行水质预测,具体划定各功能区的范围或选定最优方案。最终按功能区实行总量控制即为了保持某环境功能区的环境目标值,使某种污染的最大排放量控制在所能容许的限度之内以达到按功能区控制污染、保护水资源的目的。

银川地区属半干旱区域,年降水量不足200毫米。2004年地表径流量仅0.824亿立方米,径流深仅10.9毫米。因此,这一区域地表水的主要补给不是天然降水,而是引黄灌溉的黄河水。这一特殊的水文条件决定了天然降水基本上对地表水无稀释能力,加剧了地表水体的污染程度。银川市应在水功能保护区,如饮用水源保护地建立保护区,严禁可能造成的污染。景观水体严禁污水的排入,目前这些水体由于沿岸污染源的直排、偷排和旅游等活动部分已受污染,水环境容量有限,必须截流污水。

(三)实施水污染物总量控制和排污许可证制度,促进水环境功能区质量达标和循环经济发展

随着黄河水资源的供给量减小,节水农业的推广,农业退排水量会因此而减少。对工业污染控制的要求会越来越高,因此银川市应加大对各种新改建工业建设项目的管理、加强对农药化肥的管理。应加强对敏感水域的监测。目前,四二干沟、银新干沟、第二排水沟等沟虽不具备地表水功能,但沟水水质是沿途污染源排放状况的整体反映,定期监测沟水水质是对污染源控制工作检验,能够了解对黄河的影响。实施污染物排放总量控制。进一步明确各级水环境功能区的断面及管理范围,切实保证以功能区引领各地环境管理。结合外省市较先进的生产工艺,指定银川市各行业各污染物排放量、允许排放限量,为环境影响评价、排污收费提供依据;把调整产业结构与水资源利用、水环境保护结合起来,制定相应的环境保护政策,限制高污染企业的发展,鼓励企业推行清洁生产,从源头杜绝污染的产生;引导乡镇企业向低污染、高附加值的发展方向转变,减轻工业化给水环境带来的压力。

参照银川市地表水环境容量测算结果,在重点行业企业或区域,确定污染源排放总量分配方法和允许排放总量,依据环境容量对污染源实施动态管理,核发排污许可证,控制总量排放,促进水环境功能区质量达标。通过实施排污许可证制度,促进淘汰落后工艺和产业结构调整,发展循环经济,走可持续发展道路。全市新建项目必须符合污染物排放总量控制和水环境容量的要求,重点污染源企业必须依法领取排污许可证,而且要在指定位置安装在线监测装置,并与市区环保部门联网。自2007年起,所有重点排污企业实行持证排污、对不符合国家产业政策及发展规划,不能达标排放及未经环保部门审批的排污单位,一律不予核发排污许可证。凡是不能按计划完成排污总量削减任务的区县,或者没有水环境容量的地区,不得新上增加水污染物排放总量的项目。

在制定城市经济社会的发展“十一五”规划时,要考虑环境容量和水资源的保证能力,推广和鼓励实施无污染、少污染的建设项目,替代资源消耗高,环境污染重的项目,要严格按照有关产业发展政策,提高重污染行业的准入门槛,对没有水环境容量和没有排水出路的地方,禁止新上增加该地区水污染物排放总量的项目,切实做到增产不增污。建立和完善清洁生产激励机制,推动企业实施清洁生产,鼓励企业开展争创环境友好企业和清洁生产先进企业,大力发展循环经济,力争创模达标,巩固创模成果。

(四)正确认识城市排水沟道水系功能,对城市排水沟道和景观水道的水环境治理应重点突出、分类指导,采取差别化对待的治理方式

尽管银川市排水沟道建设的初始是因农田退水之需,今天也因城市、工业的发展面临种种环境污染问题,但简单地将其与现代化城市排水管网相提并论是不正确的。应本着因地制宜,充分考虑银川市发展的实际需求与当前市区主要排水沟道所担负的重要职能对其水环境进行综合治理。1)泄洪排涝作用,城市化地区的降雨量要比农村高5%~15%,雷暴雨天气多10%~15%,城市水系应更多地担当起蓄积雨洪、分流下渗、调节行洪、增补地下水资源、提高水蒸发量、缓解热岛效应等方面的功能,这些功能绝不是目前城市中广泛采用的管道排水或防洪工程能取代的;2)廉价消解净化城市污染物的场所。城市的水系是廉价的、有效的、长期起作用的消解净化城市污染物的场所,是城市污水降解净化的天然渠道。城市的许多水生植物、微生物吸收COD、磷化合物的能力强,而投资成本又很低,如果换算成每吨污水处理费用,通常仅为传统二级污水处理厂的1/5~1/2,运行成本只有1/10~1/5。将这种人工湿地式的城市水系与污水处理厂的尾水回用再处理系统相连接,就可以将四类水净化处理后达到饮用水源取水标准,使城市水源重复、循环地利用。这是根本解决城市缺水的百年大计。3)城市生态的重要组成、生物多样性的集中表达。城市水系作为均质人工城市中的异质斑块,一旦与城市绿地系统相互连接,使生物可以通过廊道在斑块间进行迁徙、繁衍,就可以提高城市生态系统整体抗风险的能力。按这样的思路发展的城市,不仅是人工的,而且是生态的、环境友好的,是资源节约型的。4)城市的应急救助系统。如城市发生火灾,城市水系的储存用水就可以用于灭火救灾。城市水系又是很好的备用水源。如果出现自来水供应安全事故(污染、恐怖活动、被投毒等),就可以用地表水作为水源。城市水系是城市生活生产用水的备用系统、防灾系统和城市安全的保障系统。5)休闲旅游功能。城市水系是城市最美好的公共空间,是人工建筑之中反映自然景观、田园风貌的主要场所。总之,城市排水沟道及景观水系的复合功能通过生态环境的治理走上良性循环的过程可以说是激活了的城市生态和文化灵魂的体现。

(五)市场运营与政策保障相结合,提高污水处理厂管理运营水平

银川市目前已建成运行3个污水处理厂,日处理能力20万吨,截至2004年底,银川市城市污水处理率仅为52%,大量城市及城郊生活、生产污水未经处理无序排放,经排水沟渠流入黄河。由于运营机制不畅,高昂的运营费用构成市财政的沉重包袱等原因,污水处理厂目前运转情况一般,仍作为一种国家补贴的企业运行。阻碍了银川市的污水集中处理厂的建设。面对日益增加的污水排放情况,以及由于水资源费征收标准偏低,造成用水群体的节水意识不强、浪费普遍的现象,参照发达地区在污水处理厂改革方面的成功经验,建议政府加大改制力度:五万人以上的城镇必须建污水处理厂和中水厂,中水厂在城镇规划中必须列入并综合利用。必须进行商业化改革,进行招标,让有资质、有能力的污水处理企业来管理运转,并加强监督管理。一是污水处理厂脱离市政局的直接管理,与相应企业集团联合成立“创业环保”股份有限公司;二是运营资金由市财政拨款改为在自来水中收取“污水处理费”。在推进污水处理行业产业化运作的同时,实施鼓励性价格政策,调整自来水价格,大幅度提高污水处理费征收标准。目前,沿海部分城市在每立方米自来水价格中,污水处理费的标准为:工商业用水1.00元,居民用水0.60元,分别比2000年已提高了2.5倍~3倍。运营机制的转变和政策上的扶植,使污水处理厂迅速成长壮大,运营状况保持良好,企业的管理水平也不断提高。与此同时,还应进一步大力发展再生水回用产业,提高污水处理厂的可持续能力。对污水处理厂出水进行深度处理,用于景观和工业用水,采用连续微滤和反渗透串联工艺,鼓励更多的住宅工程实现再生水入户。今后,凡城市再生水供水范围内,规划面积5万平方米以上的新建住宅、建筑面积超过2万平方米的公寓或高层住宅、规划人口在1万人以上的住宅小区,都必须同步设计再生水冲厕系统。还可将再生水用于洗车业,农业生产以及干旱地区的生态用水补充水源。

(六)开展地表水自净技术研究和推广,巩固全市水环境质量

城市发展对水域环境产生影响是不可避免的,如何既保证经济发展又改善水环境质量是水环境综合治理的核心。围绕减少污染物及污水的入河量,借鉴国内外水环境治理的成功做法,可以通过对排污沟道进行工程、生物等综合治理。围绕各种水景工程,使水体在自然中得以降解,既利用水景生物对水体的自净作用,又减少了治污成本,从而减少污水及污染物的入河量。因此,应针对银川市水生生物的自然地理特征,通过以水生物多样性原则的运用,达到环境的协调稳定,大力开展水体自净技术研究和先进技术的推广应用,提高城市景观河道的自净能力,使城市水环境质量得到进一步提高。同时,要做好城市景观水体的巡查监督和水质监测工作,严格控制城市景观水体周边污染源,严查一切环境违法行为;特别是国家考核的黄河银川段的几个水环境功能区断面,要确保稳定达标。同时,按照创模要求,全市所有地表水均纳入城市考核内容,各区县政府要切实履行水环境质量辖区政府负责制。合理规划布局,实施景观河道水质改善示范工程,提高水体自净能力,改善城市地表水环境质量。在科学调度补充景观用水的同时,充分考虑利用水体的自净能力改善水体质量,形成以西湖、沙湖、艾依河等为循环的网状水系。充分考虑由于城市污水处理率的限制,截污后河道没有自然径流,水质改善受到一定影响的现实,通过自流,泵站等形式的水体循环,形成城市河道的水体交换,提高水体自净能力。

艾依河作为经截污后的景观水体,目前水质相对较好。但不同河段、湖泊的水质尚有差别,尤其在目前富营养化问题仍没能得到根本解决的同时,艾依河景观水质必须定期监测,对水生生物进行科学的管理。同时,为了防止依河的水体富营养化,可在适当的水体中放置充氧机,进行硝化作用,降低总氮含量。另外,应强调的是对地表水体的修复、建设、管理过程中,切忌建设永久性的码头、砌护等工程,否则影响水体的自净能力。

(七)加快调整产业结构步伐,采取分类治理,加强对污染源的控制削减措施

治污包括处理污水和治理污染两层含义。随着银川市城市化进程的加快,乡镇及城乡结合部进一步扩大,工业和规模化养殖业的发展使得污水处理厂的处理量远不能满足减小环境压力的需要。银川市首先应加快工业结构调整,解决结构性污染问题。通过产业结构的调整,提高工业经济增长的质量,降低工业污染的负荷;其次应突出重点,注重综合治理,在突出调整工业结构污染和污水全面达标的基础上,注重对乡镇及规模化养殖业的环境管理,以城镇环境规划为龙头,运用各种综合措施使规模化养殖业污水实现全面达标;第三,要加快农业产业结构的调整,防止农业、农村污染,建立并扩大以无公害农产品、绿色食品、有机食品基地为龙头的农业产业化发展道路,在提高农产品质量的同时,降低农业、农村的面源污染。

针对工业点源污染,银川市应以环保模范城市的建设为契机,以建设生态城市为目标,建立循环经济的发展模式,从根本上转变银川市经济增长方式。应从实际出发积极开展以循环经济为发展动力,以生态型企业为基础,生态园区为载体的行业生态化建设;培育城市生态化功能,使经济活动向生态化转变,实现经济、社会、环境的“共赢”。首先,要加强“生态企业”的建设,把生态企业作为发展循环经济的基础工程,在企业大力推行清洁生产审计、ISO14000环境管理体系认证,提高经济、社会、环境效益。其次,应制定逐步加严的环境管理地方标准体系,引导企业主动进行污染防治,加快企业技术进步,推动企业技术、管理水平的提高。第三,加强“生态工业园区”的建设,在工业园区内,按工业生态学的原理,对工业园区内的项目进行规划、布局,注重企业间的副产品和废弃物的相互转换,并在此基础上建设生态工业链,实现“工业生态系统”,从根本上减少工业的点污染源。

针对规模化畜禽养殖场的污染控制措施,应依据废物资源化的资源综合利用原则,充分认识畜禽粪便是一种有价值的资源。规模化畜禽养殖基地的废弃物处理应实行资源化、减量化、无害化、生态化、产业化的原则,根据养殖种类采取以下措施使其变废为宝,在实现养殖业废物资源化利用的过程中实现社会、经济、生态效益的统一。1、养殖场建设区位、规模要系统规划;2、规模化畜禽养殖场应改变水冲清粪及场地的污水直排方式,加强污水处理设施的建设,降低其中污染物的含量,努力实现达标排放;3、建立配套的技术推广政策,如用粪便及其污水生产有机肥及制沼气等。

针对面源污染的控制措施,应重视控制农田面源污染,将农业纳入环保工作的范围。同时因农业面源污染不同于点源污染可采取末端治理、末端控制的方法进行治理,应从源头开始,治理措施落实到农业生产、农村生活的每一个环节,因地制宜改革农业结构和农业技术体系,把传统农业技术的精华和现代农业技术按照生态优化的规律加以集成,逐步建立起具有生态合理、经济高效的现代化持续农业发展模式,建立以资源高效利用和环境保护为基础的生态农业技术保障体系,使农业经济的增长与农业生态环境的改善结合起来,达到经济、社会、环境效益的统一。

结合银川市的农业污染情况,从目前黄河水的紧缺程度和灌溉管理情况分析,主要污染系农田中渗漏入排水沟且氨氮和磷含量仍较高的污水。应加大农业产业结构的调整,推广农业清洁生产,建立可持续发展的生态农业经济体系。探索实施合理、科学的水、肥管理措施,改善银川市农业生产中氮肥施用方式、施用量,提高氮肥利用率;进一步推广和建设节水型农业发展模式,以期在达到节水与控制农业生产污水排放量、面源污染入河量目标的同时,达到节水、减少氮流失、保护生态环境、促进农业增产的目的。应制定银川农业环境保护工作的政策及量化的控制指标,推广各种生物农药以及生物防治病虫的措施,综合运用各种先进科学的农业生产技术。限制农药和化肥的施用,促进无公害、绿色、有机农业在我市的发展。同时建议银川市禁用含磷洗衣粉,以减少城区周边水体的富营养化。

(八)充分利用区域自然地理条件,寻求因地制宜的非工程措施的生态降解途径与综合利用各类水资源的方式

银川地区由于是黄河古河道和河道移动的沉积平原,分布有很多洼地和沼泽(湿地),面积不等,深浅不一。在建设各项工程措施治污的同时,可选择性的在部分地区,运用人工湿地系统来处理污水,这样既可节省资金,又可以补充地下水资源的减少。建议0.5万人~5万人的乡镇和村子(有上下水)根据当地的自然环境条件,在具备洼地且与居民区有一定距离的前提下,可建设无人值守人工自然氧化塘(人工湿地生态系统),对洼地适当改造,通水运行即可,处理过的水达标后直接排入排水沟或用于农田灌溉。另外,在黄河银川段,充分利用沿黄河左岸分布的几十平方公里的滩涂湿地,在不影响黄河防洪、行洪的前提下,也可适当改造用以处理排水沟入黄口的污水。经估算,如银新干沟2005年的污水排放,如用1500亩的简易有人值守氧化塘就可起到入黄污水的达标排放。同时氧化塘可种芦苇和养鱼,收入可作为氧化塘管理的支出。

随着城市化的发展,大量的道路、房屋等不透水面积的增加,使城市的降水入渗量大大减少,地下水资源量逐步减少的同时,降水产生的雨洪峰值增加,汇流时间缩短,导致城市下游地区雨洪威胁加剧,同时由降水冲刷的污染物也会增加,因此扩大城市绿地面积,通过工程措施增加雨洪利用,既可以减少城市雨洪灾害,又可缓解城市水资源短缺的局面。建议加强黄河两岸生态保护建设,使黄河两岸各种荒地变成绿地、林地,既提高农业污水利用率,又增加农民收入。并大力提倡开发利用非传统的水资源,如处理后的污水以及雨水和银川市潜水、微咸水作为景观、工业循环及生活杂用水。

(九)以加快环境基础设施建设和稳定运行为重点,抓好城市环境保护是“十一五”期间银川市水环境综合治理的工程实施保障

依据自治区“十一五”期间环境保护规划和自治区第六次环保大会自治区党委、政府“关于落实科学发展观进一步加强环境保护的决定”,“十一五”期间,银川市借助自治区、国家财政扶持政策、加大环境保护投入、实施项目带动战略是“十一五”加快环境保护事业的重要举措。按照《“十一五”水污染物总量削减目标责任书》,以及采取有效措施确保“十一五”黄河流域治理规划完成的要求,2010年底,在上游入境水质达到同期水质目标的情况下,黄河流域水质有所好转,黄河干流跨省界出境断面水质达到三类标准,所有排污单位达到排污许可证要求,城市污水处理率不低于70%。其间将通过规划和投资对各污染源及排水沟实行综合治理,保障水功能区划的环境保护目标的实现。

基于银川市水资源匮乏的基本水情,在城市水资源保护、利用方面应倡导“节流优先”,这是实现降低供水投资、减少污水排放、提高资源利用率的最经济、合理的选择,也是世界发达国家城市水资源利用所普遍采取的方针。近年来银川市大力推行节水政策,创建节水型工业与节水型城市,“十一五”期间六个污水处理厂及中水回用项目的建设,将为银川市提供19万立方米/日的可供景观、工业循环及生活杂用水的中水,以节约出宝贵的地下水。为了建立节水型体制,不仅需要提高公众认识,还应采取立法、行政、价格等综合措施进行有效的制约。

总之,银川市水环境综合治理的重点环节应是:在工业发展方面,合理调整、选择工业产业结构,限制高耗水工业的发展,并针对不同工业的生产需水差异性,规定工业循环用水指标,使节约用水,防治污染的重要措施在治理源头就得以体现;在城市水资源利用方面,应加大污水处理力度,统筹规划城乡用水,综合利用各类水资源,并高度重视农业、农村的面源污染控制。以此保证从源头上控制进入排水沟道、景观水道以及最终进入黄河的水质达到环保标准。

1、城市环保基础设施投资

表2 “十一五”期间城市污水处理厂及其处理量

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2、工业污染治理投资

表3 “十一五”期间工业水污染控制重点项目表

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3、生态保护投资

“十一五”期间,生态保护主要用于生态功能保护区建设、农村面源污染治理、建设生态县等,共需资金16.90亿元,其中用于生态功能保护区和自然保护区建设资金16.10亿元,农村面源污染治理0.21亿元,建设生态县及优美乡镇资金0.60亿元。

环境保护是我国的一项基本国策。宁夏回族自治区是中国五个省级少数民族自治区之一,位于西北地区东部,黄河上中游。宁夏城市水环境质量较差,水资源供需矛盾突出,首府银川市,作为我国西部内陆重要经济文化中心之一,其水环境综合治理的成败对宁夏全区及其黄河中下游区域影响极大。自上个世纪末,我国实施西部大开发战略以及国务院批准《国家环境保护“九五”计划和2010年远景目标》,提出了我国环境保护与加大西部城市基础设施建设的行动纲领以来,为了切实弥补和解决银川市环境保护与基础建设任务量大、投资不足的问题,自治区及银川市政府一方面加大污染防治与城市基础设施建设的投资力度,调整产业政策、转变机制,吸引国内不同投资主体参与环境保护项目投资;另一方面积极寻求与国际金融组织的合作,引进国外资金、技术、设备,改善城市环境和基础设施状况。针对目前银川市城市环保基础设施建设滞后,水资源开发不合理尤其是城市排水能力严重不足,存在系统老化、设施简陋、超负荷运转、污水处理能力不足等问题,2003年宁夏回族自治区向国家发改委提出了《宁夏城市水环境综合治理工程项目建议书》,经国务院批准列入国家2003年~2005年度利用日元贷款备选项目规划,根据国家发改委有关利用日本政府贷款项目立项审批的要求,现已编制完成《宁夏城市水环境综合治理工程项目建议书》,并于2005年3月14日通过了中国国际工程咨询公司评估和自治区发改委的审批,项目环境影响也于2006年1月12日通过了自治区环保局的预评估。该项目是宁夏回族自治区利用日元贷款进行城市水环境综合治理的一次重要实践,符合宁夏和银川市经济、社会发展的需要。通过该项目的实施,将在银川市建设城市供水、污水处理、中水回用和沟道整治等四个方面的工程,以加大城市水污染综合治理力度,完善城市供排水系统,提高城市污水再生利用程度,节约和保护水资源,改善人民生活环境和生活质量,减少对黄河水的污染。截至2006年十月二十五日银川市创模工作组已将市水务局提交的《银川市城市排水干沟治污工程建设方案》上报审核,并建议纳入银川市城市建设投资计划并安排实施。届时将通过实施截污工程、清淤工程、固堤工程和绿化工程,达到“防渗、畅流、固堤、绿岸、水清”市区内无劣V类水质的人文和谐目标。

表4 “十一五”期间生态环境保护重点项目表

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同时,为了从根本上改善区域内环境质量,确保以环境容量为基础的排污总量控制制度的实施,科学、准确掌握区域、流域和城市环境容量,银川市环保局已开展了银川市地表水环境容量的调查工作。通过对各类污染源及其水陆对应关系及污染物排放情况的分类调查,建立黄河银川段污染源-入河排污口水环境质量的输入相应关系,通过模型正向模拟,得到黄河银川段符合水域环境功能区划水质标准要求的水环境容量,为银川市的水环境管理提供科学依据和技术平台,为总量分解和排污许可证发放奠定基础,也为制定水环境保护各专业规划提供了依据。通过以上工程及规划的实施可以预见,在自治区和银川市党委、政府的领导下,有社会各界的广泛参与、大力协助,依据自治区“十一五”环保规划和银川市创建环境保护模范城市目标,银川市主要排水沟道及景观水道一定能在实现将银川市建设成为“两个最适宜”城市的整体发展战略中发挥其动态、生态、环保的良性循环功能。银川市区域水环境污染问题也一定会在环境友好、资源节约的城市健康发展过程中得以治理解决。

课题主持单位:银川市政府、自治区环保局

课题承担单位:银川市环保局

课题负责人:潘华

课题组成员:黄德升 沙莎 童云峰 王建 尚静 刘锦霞

2006年10月

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