菏泽市城市水资源存在的问题及对策

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菏泽市城市水资源存在的问题及对策

背景：菏泽市是一个水资源缺乏的地区，由于地下水过量超采，造成地面沉降塌陷；由 于污水超标准排放，造成水体严重污染，直接危及人民群众的身体健康，制约经济社会的 可持续发展。因此，合理开发利用城市水资源，解决“水荒”问题，是制订城市和地区经济 发展规划中十分重要的战略问题。

1菏泽市水资源的基本情况

菏泽市位于山东省西南部，辖区面积12 228 km2，辖8县1区，因受气候和地理条件 影响，自然降水时空分布不均，年际降水量丰枯变化悬殊，表现出明显的季节性。1956～ 2000年平均年降水量80．22亿m3，其中产生地表径流量6．21亿m3，地下水人渗水资源 量14．4亿m3。地下水全部为孔隙水，地下水的垂直分布为三层结构(上淡一中咸—下 淡)：上部为河流冲积淡水型，底板埋深一般为50～60 m，含水沙层厚度一般为5～15 m； 中部为大陆湖泊咸水层，底板埋深一般400 m；下部为山前冲积淡水层，所以部分水源不 能使用。按2000年人El 849万计算，菏泽市人均当地水资源占有量仅为243 m3，低于山 东省平均水平，不足全国人均水资源占有量的1／8。按照国际公认标准，人均水资源量

从近几年的情况来看，城市水资源问题越来越严峻，水资源供需矛盾日趋尖锐。按照 省及市各种分析资料，菏泽市当地水资源总量为20．61亿rn3，地下水最大可开采量为 12．75亿m3。通过过去5个水平年调查分析，由于拦蓄能力差，地表水开发率为降水量 的22％。据统计，2004年用水总量为20．44亿rn3，其中跨流域调入量7．58亿1113，地下水用水量为12．86亿1713。近两年为丰水年，尚能满足用水需求，如遇枯水年就会产生水危机。如鲁北各市以黄河水为主要水源，前几年的黄河断流，给鲁北各市造成了很大威 胁；限时限量向市民供水，水价曾达到40元／m3，供水形势之严峻可想而知。因此，合理 开发利用城市水资源，是城市和地区经济发展规划中十分重要的战略问题。

2菏泽市用水现状及存在的问题

2．1盲目开采水源

忽视水文规律，不经过科学论证肆意开采本地地下水，造成本地地下水超采，形成大面积漏斗区，地面沉陷、补源困难，严重破坏了生态环境，不利于城市水资源的可持续利 用。

2．2城区用水水源单一

菏泽市城区用水只有东明部分居民生活和企业使用黄河水，菏泽发电厂每年使用少

量黄河水以外，大多数城区靠地下水生存，多数地区地下水含氟量超标，存在饮水安全问 题。氟含量超标、苦咸水严重威胁着菏泽市居民身体的健康。医学专家介绍，“高氟水”指 水中氟含量超过饮用水卫生标准，长期饮用高氟水，易诱发地方性氟中毒疾病。地方性氟 中毒主要侵害骨骼系统，以氟斑牙和氟骨症为主要病征。病情轻者牙釉质出现白垩、着 色、缺损样改变，即所谓氟斑月牙；重者可侵害骨骼，表现为全身关节疼痛、活动受限、骨骼变形，甚至发生瘫痪，即所谓氟骨症。缺乏后备水源和辅助水源，一旦出现单一水源断流、水污染严重等事件，将无法应对。

2．3节约用水管理不力、意识淡薄

菏泽市2004年与2003年相比，工业节约用水1 024万m3，生活节约用水2 787．7万m3，节水工作初见成效。但是，节水观念还没有普及，没有从人与水和谐相处的角度看待节水，只是把节水当作权宜之计，对节水工作的长期性和艰巨性认识不足，社会力量投资 渠道不畅，节水项目无法落实，激励机制不够完善，节水缺乏利益驱动，主动节水意识不 够。对待节水管理工作的措施不力、认识不足，认为节水管理工作是只见投资、不见效益 的“黑洞工程”，制约了节水工作更深层次的开展。

2．4管理体制不顺，部门之间协调配合不够

菏泽市原水利局经各县、区政府批准，2002年5～8月分别组建为水务局，由于各级政府政策落实不到位，各县、区水务局处于换汤不换药的状态，只是职能上转变而权限没 统管，存在多部门管理和分割管理的现象。城市防洪管理职能隶属于各县区政府；城区防 汛由建设部门负责；而菏泽巾水资源的管理、优化配置及河道防汛由水利部门负责；城市 供水、排水、污水处理的管理职能隶属于建设部门；工业节水和城市节水管理工作分别由 经贸委、建设局负责。工作中经常出现部门之间交叉管理现象，这种“多龙管水”的现象不利于城市水资源的可持续利用，严重影响了水资源管理的效果和社会经济的发展。

2．5水资源重复利用率低

目前，菏泽市工业用水综合重复利用率为42．1％，特别是重点工业用水重复利用率 低。菏泽市水资源综合规划预测，2010年综合重复利用率必须达到82％才能满足要求。许多工业尚无中水回用设施，全部为一次性用水，浪费了大量优质水源。工矿企业用水、循环水和冷却水等如不能重复利用，将是水资源的严重浪费。

3对策与措施

3．1多源取水

随着我经济的飞速发展，各项用水量将逐渐增加，现有水源将明显不足，要从多源取

水。一要充分利用本地水和省分配给我市的10亿引黄量。为了确保城市饮水安全，必须加快各县城区引水、蓄水工程建设；为了保证饮水工程的持续有效运用，必须从根本上采取措施，既要从工程的所有权、经营权等方面强化管理，也要加强部门监督、服务等管理功能，还要适当从资金等方面予以支持，只有这样才能保证城市饮水工程的可持续利用。二是要优化配置，合理利用水资源，各取水大户要经过科学论证，合理开采水资源，必须根据《山东省电力、造纸、冶金、化工、纺织(丝绸)行业产品用水定额(试行)》通知的用水定额、行业规模，针对行业实行计划用水。同时，既要保证满足生活、生产用水要求，也要满足生态环

境用水要求。三是开采水源必须要符合水文规律，地表水开采利用率应不超过天然径流量的40％；地下水的开采利用，以不形成漏斗区为原则，才能达到水资源可持续利用的目的，才能保证172．1万城镇居民的饮水安全问题。

3．2分质供水

由于各用水单位和行业对水质要求不同，可采取分质供水措施。市民生活用水，关系

群体健康大计，且用水量少，应优先供应优质水。工业生产和生态用水用水量大，但对水 质要求不高，可根据需要分别供应各种地表或浅层地下水。供水部门应按照部门、行业、厂矿企业对水质的不同要求，建立分质供水系统。

3．3加强城市节约用水

节水是提高水资源承载能力的有效途径，菏泽市应加快引进水权、水市场机制，全面

推行各种节水技术和措施，发展节水型产业，建立节水型社会。在居民生活节水方面，安 装计量设施，实行计划用水、超计划罚款和累进加价收费制度，全面推行节水型器具，珍惜 每一滴水，提倡一水多用。在工业节水方面，依靠科技进步，大力推广节水设备、工艺和技 术，推广闭路循环节水新技术的应用等，降低万元产值耗水量，提高水资源的重复利用率。在节水管理方面，要强化节水办公室的权威性，在统一的法规和政策指导下，互相配合、相 互衔接、互为补充、优化配置。对不同的行业用户所用的水量采取不同的“阶梯水价”，才 能实现用水总效率和总效益的真正提高，有利于节水型社会的建立。要利用各种媒体大 力宣传节约用水，强化市民节水意识，做到时时处处节约用水。

3．4加强城市水环境保护

可持续发展目标下的城市水环境保护工作不仅仅是以防为主、防治结合，还要积极主 动地把水环境保护纳入整个社会发展之中，要全面考虑、统一规划、综合治理、严格执法、加强管理。

3．5加大行业重复利用率和中水利用量

建立中水设施是提高生活用水重复利用率的根本措施。较集中的居民区、学校和用

水较大的三产企业(如宾馆、饭店等)，均应建立中水设施，将一次用水进行简单处理后，可 供卫生、绿化使用。电厂、酒厂、工矿企业，应加强循环水、冷却水等特殊用水的重复利用，以降低生产成本，提高水的重复利用率。建立再生水利用系统，再生水处理后，可向水质 要求低的部门直接供水，或用于回灌补源。

3．6加强城市污水处理与回收

城市污水处理是投资大，直接效益低，远期和间接社会效益高的系统工程。本着“预 防为主”的方针和“谁污染谁治理”的原则，通过设立水资源保护区的手段，逐步加强水污 染的防治，保护好水环境。污水处理系统可视情况，分别对污水进行一级处理和二级处 理。由于二级处理花费较大，应在其处理上给予统筹安排。个别污染严重的企业，在排水 系统中必须建立一级处理系统，降低水污染程度，做到达标排放。如按菏泽市综合规划方 案实施后，2010年、2020年、2030年污水处理量分别为15 400万m3、18 025万m3、31 500 万m3，污水处理率达到55％。

浅谈城市污水处理与回收

(一)城市污水回用的经济性

城市污水采取分区集中回收再用，与开发其他水资源相比，在经济上的优势是：

(1)比远距离引水便宜。将城市污水处理到回用作生活杂用水或工业冷却用水的程度，其基建投资只相当于从30kin外引水；若处理到可回用作较高要求的生产工艺用水，其投资相当于从40—60km外引水。

(2)比海水淡化经济。城市污水中所含的杂质小于0．1％，而且可用深度处理方法加以去除，而海水则含3．5％的溶解盐和大量有机物，其杂质含量为污水二级处理出水的35倍以上，需要采用复杂的预处理和反渗透或闪蒸等昂贵的处理技术，因此无论基

建费或单位处理成本，海水淡化都高于污水回用。

(3)污水回用于中水工程，规模越大，基建和运行费单价越便便宜。

（二）主要回收利用技术措施

1．农田灌溉、土地处理与利用系统

在我国北方城市，城市污水和部分工业废水已成为其郊区农田，这些污水在进入农田灌溉之前，大都进行预处理和一级处理(大多数是简易的一级处理如土沉淀池或塘等)；少数污水灌溉工程是用污水处理厂出水进行灌溉的，其环境卫生和农产品的卫生学状况最好；直接用原生污水灌溉农田，由于其中油类、悬浮物和有毒有害物含量较高，而导致农田和作物污染，以及由于土壤孔隙堵塞，引起根系的厌氧或缺氧，影响作物的正常生长甚至死亡。一些失败的农田污水灌溉工程，主要是因使用未经任何处理的原污水，尤其是含有较高浓度的有毒有害污染物的工业废水所致。因此农田污水灌溉经验证明，如污水回用于农田灌溉，应首先进行一级处理或二级处理，包括格栅、沉砂池、沉淀池、活性污泥曝气池、生物滤池、稳定塘等处理单元的不同组合。其主要优势是：

(1)净化效果好

污水用于灌溉农田后，通过土壤过滤、吸附、离子交换、化学反应、土壤微生物代谢和作物根系的吸收等机理，能有效地去除污水中多种多样的污染物。

(2)水分和肥分高

根据一些城市多年利用城市处理污水灌溉农田的经验，在正常运行条件下，由污水灌溉提供的水分和肥分促进了农业的增产。小麦和谷类的每公顷增产1500kg，约增产20％，按灌溉10万农田，可增产1．5亿kg或15万t小麦，可解决30万人的用粮。

(3)节省大量化肥

因为出水仍含有总氮30 40mg／L，总磷5.7mg／L，这相当于每公顷污水灌溉农田上施加150—200kg TN和25.35kg TP，或约h硫铵It和100kg磷肥，将节约化肥购置费1500元，这会使农民比使用化肥和清水灌溉获得最大的经济收益。

2．地下回注

污水经二级处理后，通过土地快滤系统或慢滤系统(即农田灌溉系统)渗滤于地下补充地下水源。许多城市由于地下水过度开采而导致地下水位大幅度下降，形成大面积的漏斗区，导致许多水井枯竭，草木枯萎，严重破坏了地面生态系统。而处理后污水的回注地下有助于缓解这一问题，例如山东省胶州市污水处理与利用工程工程，采取格栅叶沉砂池_初沉池_厌氧塘_兼性塘_好氧塘_+农田灌溉系统，其塘系统出水相当于二级处理出水，用于灌溉。附

近井水水位比农田灌溉前回升2—3m，有效地防止了10km之外的海水入浸，保护了当地的淡水资源，而胶东半岛沿海的许多地方由于地下水过量开采和地下水位的大幅度下降，导致海水入侵，使本来就有限的淡水资源更加贫乏。

3．回用作工业用水

污水处理厂的二级处理出水，根据用途的不同，可直接地或者再经进一步处理达到更高的水质后应用工业生产过程中，如用作冷却水、熄焦、熄炉渣用水，灰渣水力输送用水，工厂绿地浇洒、地面、设备、车辆冲洗、消防等用水，其中最具普遍性和代表性的用途是工业冷却用水。为了更加安全可靠，二沉淀出水可经双层滤料滤池过滤，微絮凝接触过滤，或者生物曝气滤池，以进一步去除水中的细菌等，以使其成为更加稳定和可靠的冷却用水，或其他工业用水。

污水处理厂二级出水还可用作发电厂燃煤、燃油锅炉废气、炼钢、炼铁、工业熔炉等废气、垃圾焚烧厂废气水力除尘设备(如水膜、喷淋式等除尘器)的工作用水，也可用作炉灰渣水力输送用水。

污水处理厂二级出水可对附近用水量大的工厂进行较集中的供水，不宜对过多用户的分散供水，这会导致供水管道系统太长而投资太大。为了防止供水管道结垢堵塞、流动不畅，宜于在二沉池之后增建双层滤料滤池或曝气生物滤料，以供应更加稳定的和质量更好的回用水。这种回用水可用作生活杂用水浇洒绿地，冲厕等，如果用于更高水质的工业用水，如车间、地面、设备、车辆等的冲洗、生产工艺用水，需要根据具体水质要求或标准进行相应的深度处理。其单元工艺有：臭氧和氧化或其与紫外线相结合的深度氧化技术，活性炭过滤吸附和生物氧化降解，膜法分离，包括超滤、纳滤和反渗透。上述几种单元工艺的组合应用，可获得优良水质的水，满足各种各样的工业用水的要求。