第一章 绪论
1.1 选题背景和研究意义
在我国经济飞速发展的今天，水资源已经超过钢铁、煤炭、石油等资源，成为我国消耗量最大的资源[1],与人类生产生活密不可分。特别是饮用水资源，它即关乎到人们的身体健康，更涉及到我国经济社会可持续发展。加强饮用水水源保护工作，既是民心所向、众望所盼，也是全面建成小康社会的具体行动和必然要求。然而，近年来频频曝光的水污染事件，让人触目惊心。例如：2015 年 1 月，京杭大运河放生螺蛳污染事件；2015 年 4月，宜昌长阳蒙特锰业排污致水体污染事件；2015 年 6 月，广东练江水污染事件；2015年 11 月，甘肃锑泄漏水污染事件等等。这些水污染事件，无论是工业污染、农业污染还是生活污染，在给水体造成严重危害的同时，也严重威胁到人们的身体健康。因此，保证城镇和居民的用水安全，提升饮水质量[2,3],应该成为当今全社会对环境污染问题关注的重点、焦点、热点问题之一。
中国是淡水资源十分紧缺并问题十分突出的国家，主要表现在日益加重的水环境污染不断蚕食着大量可供饮用的水资源。特别是地表水源中水库、湖泊在城市饮用水水源地中占有相当大的比重，其存在的饮水安全问题亟待解决。在《2014 年中国水资源公报》评价的 661 座主要水库中，全年总体水质为Ⅰ~Ⅲ类的水库有 534 座，Ⅳ~Ⅴ类水库 97 座，劣Ⅴ类水库 30 座，分别占评价水库总数的 80.8%、14.7%和 4.5%.对 635 座水库的营养状态进行评价，处于中营养状态的水库有 398 座，处于富营养状态的水库 237 座，分别占评价水库总数的 62.7%、37.3%[4].和《2008 年中国水资源年报》（全年总体水质为Ⅰ~Ⅲ类的水库有 303 座，Ⅳ~Ⅴ类水库 59 座，劣Ⅴ类水库 16 座，分别占评价水库总数的 80.2%、15.6%和 4.2%.）数据相比，Ⅰ~Ⅲ类的水库比重增加，Ⅳ~Ⅴ类水库比重减少，劣Ⅴ类水库比重增加[5].分析结果表明，虽然Ⅰ~Ⅲ类水库所占比重增加，但与此同时劣Ⅴ类水库所占比重也在增加。
另外，根据环保部公布的调查数据显示，2012 年，全国十大水系、62 个主要湖泊分别有 31%和 39%的淡水水质不达标，严重影响人们的健康、生产和生活。因此，着力整治地表水源地环境问题迫在眉睫。如何确保水质安全？合理划定饮用水水源地保护区，是保护饮用水水源地最大程度免受人为活动影响、确保水质安全的重要举措[6,7].由于各地区在饮用水水源保护区划分方面存在着诸多不同，例如：划分方法、划分标准不一等实际问题，需要对已经划定的饮用水水源地保护区参照《全国城市饮用水水源保护区划分技术细则》
重新核定，对未划定的饮用水水源地保护区同样参照《全国城市饮用水水源保护区划分技术细则》进行补充划分。
柳河县是吉林省新兴的地区经济中心，农业和相应的农产品加工业发展迅速，工业园区和民营经济发展较快，对城市基础设施的要求也越来越高。目前，柳河县城区供水由三部分构成，其一是柳河水库供水（日夜为县城提供生产、生活用水），现状供水 511×104m3;其二是一统河供水，地点在柳河净水厂上游 100m 处，现状供水 252×104m3;其三是地下水，共有 51 眼自备水源井，地下水年用水量 162.7×104m3,总的年供水量 925.7×104m3.
目前供需水处于基本平衡状态。但随着经济发展、人民生活水平的不断提高及柳河县经济开发区的大规模建设，水资源开发利用量逐年增加，废污水及污染物超量、超标排放现象也日趋严重，使承载力有限的水库水资源受到严重污染，水质加剧恶化，水体自净能力随着水质恶化而逐渐降低，饮用水源地环境遭受严重破坏。水资源短缺、水体污染、水质恶化问题使柳河经济可持续发展面临三大“水”瓶颈，给人民群众身体健康和生产生活造成严重影响。因此，新建的大迫子水库是解决日后供需水矛盾的有效举措。
大迫子水库位于辉发河右岸的一级支流一统河上，行政区划隶属于吉林省柳河县，地处吉林省东南部，坝址位于安口镇正南 500m 处。大迫子水库任务是以供水、灌溉为主的中型水库，工程建成后，向柳河县城日供水 3 万 m3,向安口镇日供水 0.6 万 m3,供水保证率高达 95%;灌溉水田 0.57 万亩，灌溉保证率达到 80%.日后，大迫子水库将担负着柳河县生产、生活供水的重要功能。由于大迫子水库水源地上游流域需保护的范围过大，流域内生产生活等各个环节都可能对水质产生影响。本次大迫子水库环境调查与研究正是基于这种情况，进行流域内和库区污染源调查及评价，通过识别水源地主要污染源，确定大迫子水库水环境的主要特征污染物。进而从立法保护、政策措施、综合防治、加强监管、完善监测五个方面就加强水源地污染防治和保护提几点建议，为柳河县有关部门加强水源地监管、保证水源地水质安全提供参考依据。
1.2 水源保护区国内外研究现状
1.2.1 国外研究现状
（1）水源保护区建设历程
德国在研究饮用水水源保护区方面有着较长时间的理论研究和丰富的实践经验，在德国，饮用水水源保护区的建立与保护被定义成是一项法律程序。根据查阅的相关资料显示，德国在科隆地区（Koeln）划定了第一个水源地保护区；20 世纪 50 年代，德意志联邦共和国（以下简称西德）《水法》正式颁布实施。西德德意志水与气专业协会（DV GW Deut scherereindes Gas- und Wasserfaches）整理汇编出《地下水水源保护区条例》供西德各地方政府参考使用，并且随后还相继制定、颁布了《水库水水源保护区条例》、《湖水水源保护条例》等具体条例。经过反复应用、摸索、研究、修改，上述三种水源保护条例逐渐被西德各州政府采用。东德西德实现统一后，东部各州政府逐步以西部水法为参照，制定、颁布了自己的《水法》，东德《水法》中同样采用了上述三种水源保护条例[8].
经过 100 多年的长期实践，迄今为止，德国设立了将近两万个以上的饮用水水源保护区，水源保护区面积占比德国土地总面积的 13%.德国在饮用水水源地保护方面做了大量细致耐心、卓有成效的工作，并在实践中积累了弥足可贵的经验，其宝贵经验得到欧美工业国家的认可并被广泛借鉴采用[9,10].同时，在《欧洲水框架法》的基础上制订了《水源地保护法》。
美国在 20 世纪 80 年代开展了饮用水水源保护区方面的工作[11,12].美国多数的水环境管理法律和条例都是基于《安全饮用水法》（SDWA）和《清洁水法》（CWA）。尤其是美国国会在 1986 年对《生活饮用水安全法》（SDWA）增补一项关于水源保护区的规定[13].
SDWA 修正案明确提出要求，各州制定的饮用水水源地评估计划在获得美国环境保护署（EPA）批准后两年内完成相关公共供水系统的评估工作并制定相应的保护计划。保护计划经过反复修改，于 1996 年形成了水源地保护体系[14].目前在美国联邦体系框架内已经形成了以法律、法规为依据，以等级评估和保护计划为支撑、以多元主体共同参与为手段、以灵活资金保障为支持的水源地保护体系。英国对水源地保护的建设也有近 100 年的历史，1948 年卫生部提议以半径为 3 米的圆形作为保护区。1991 年，联邦地质调查局受英国国家流域委员会委托，研究划定了地下水保护区的科学基础[15].根据此基础，自 1991-1997 年，国家流域委员会开展了实验方法研究，对近 1500 个取水口进行保护区的划定，基本上形成了保护区的划定规范[16].
日本在饮用水水源保护立法方面起步也比较早，立法、执法经验也十分丰富。日本饮用水水源保护立法工作可以追溯到明治维新后的十九世纪后期，日本明治政府就开始模仿欧洲先进国家的水法律制度，制定、公布实行了《河川法》[17],从此，日本逐步走上了依法开发、利用、保护水资源的道路。日本的水资源开发分为四类：“治水”、“利水”、“保水”、“亲水”.
20 世纪 50 年代，日本又相继制定、公布了《上水道法》、《下水道法》、《工业用水法》、《特定多功能水库法》；六十年代，制定了《水资源开发促进法》、《公害对策基本法》[18];70 年代末，日本召开的第 64 届临时国会，一次就通过了新制定和修改的 14部环境法律，这其中最具有影响的是《公害对策基本法》；90 年代，日本环境法发展的一个里程碑事件是《环境保护法》制定出台。这些法的制定与颁布，使日本的水法律、法规更加完善。日本最近一次制定的《新的全国综合水资源计划》。简称“21 世纪水计划”,重点内容是构筑可持续的用水体系，最大程度适应循环型社会对水的需求。
作为一个缺水的国家-新加坡，水是公共财产，为解决公共利益的水问题，新加坡政府相继制定了一系列法规和条例。具体包括：《环境污染控制法》、《环境公共健康条例》、《废水和排水系统法》、《公共设施（供水）条例》等等。在新加坡，各项反污染法令都由环境部执行[19].20 世纪 70 年代，环境部同公用事业局成立污染监测小组，共同使用一套抽取水样本的完整网络系统来检测地面径流和水源地的水质，通过设立绿化带，严格执行反污染措施，有效的控制及减少了水源地污染。同时，为进一步加强水资源保护，确保水源水质安全，新加坡政府还采取加强土地规划、实行阶梯水价促进节约用水、安装节水设施等措施。特别是近几年来，为保证工商业发展及城镇和居民用水，新加坡实行了“四大水喉”计划，即：国内集水区收集水计划、国外进口水计划、新生水计划、淡化海水计划。
加拿大水资源总量较为充沛，但由于水资源的时空分布与人口分布不协调，加拿大政府也高度重视对水资源的保护工作。在加拿大，生态系统管理与集水区管理是加拿大地表水源管理的有效模式。20 世纪 80 年代，加拿大出台了联邦水政策（Water Poli-cy），制定了“保护和改善水质”、“更加科学有效地管理和利用水资源”两个原则性目标[20].之后，联邦政府及各省政府又相继出台了一系列水政策，通过水域生态系统保护、地表水资源管理集成、水源地敏感区土地利用规划调控等手段，使得加拿大水资源得到了高效利用。
此外，法国是按照流域进行管理，并提出了“特别水域管理区”.其他发达国家也根据自己国家国情相继提出了水源地保护措施框架[21,22].
（2）水源保护区划分
德国是较早开展水源地保护区划分工作的国家，德国主要以地下水源为主，地表水源为辅。由于河流水水质较差，且不稳定，加上从技术层面处理河水变为饮用水费用过大，因此一般不推荐河流水为饮用水直接水源。按照德国《水法》要求，所有饮用水取水口都要建立水源保护区，水源保护区至少要包括流域区内取水口上游区，保护区内部分级划出三个分区，分区应以取水口为中心向外展开。
美国水源保护区划分起步较德国晚，但是相关研究进展迅速。美国划分饮用水水源保护区的目的是为了识别影响水源地水质的的土地、水体区域。划分饮用水水源保护区的方法有很多，设置水源保护区的方法和德国有类似之处[23].美国地方、州及联邦机构主要采取三种方法进行水源保护区划分，这三种方法分别为：阶梯式后退/缓冲地带法、地形边界划分法和迁移时间计算法[24].
1964 年，法国在《水法》中提出设立特别水域管理区的理念，明确指出应严格控制和管理水域管理区域内的水流状况；英国的《污染控制法》授权水管局在所辖水域内划定保护区，在保护区内有权禁止或限制特定的行为[25].
（3）水源地保护现状研究
国外研究水库型水源地污染防治措施较早，许多防治措施在实践中被广泛应用。比如在水库型饮用水水源地非点源污染控制技术层面，以美国的最佳管理措施（BMPs）最具代表性[26].BMPs 通常包括五大类：管理措施、种植措施、耕作措施、工程措施、其他措施[27].每一大类中又包含若干个具体措施。例如：工程措施又包括沉砂池、人工湿地、植被缓冲区、花园固化工程、牲畜饮水设施等。目前，国外提出的最佳管理措施具体包括：
免耕法、少耕法、草地过滤带、综合病虫防治、洼地、人工水塘等方法[28].随着水源防治与保护研究的深入的开展，全球已经意识到单纯依靠设置水源保护区难以有效应对日益复杂的面源污染，水源防治与保护已呈现出向土地利用调控方面转变的趋势[29].根据国外的长期实践经验可以得出，全流域管理是防治与保护水源的关键所在，特别是对跨地区水源，国际上正实行两级管理[30].
1.2.2 国内研究现状
（1）有关的政策法规
我国最早开展饮用水源保护工作可以追溯到二十世纪八十年代初的全国湖泊、水库富营养化调查和河流水质规划研究[31,32].1984 年全国重点调查的 34 个湖泊中，富营养化的占调查面积的 26.5%,1988 年这 34 个湖泊中富营养化的占比飙升到 61.5%.1996 年全国26 个国控湖泊水库中，总体富营养化的高达 85%,我国东部的湖泊几乎都处于富营养化状态，成为世界上湖泊富营养化最严重的国家之一。面对错综复杂的湖泊型、水库型水源防治工作，国家先后出台了一系列水源保护方面的法律法规。现行的水源保护法规有：全国人大 1984 年 5 月颁布并于 1996 年 5 月修正的《中华人民共和国水污染防治法》规定的水源保护区划分[33];1985年国家卫生部发布的《生活饮用水卫生标准》（UDC613.3/GB5749-85）规定的水源卫生防护带（GB5749-2006 代替 GB5749-85）[34];1989 年 7 月国家环保局卫生部、建设部、水利部等部门联合发布了《饮用水水源保护区污染防治管理规定》（简称管理规定）共计 6 章 27 条；1992 年国家环保局污染管理司以环管水[1992]6 号文件发布了《饮用水源保护区划分纲要》，规定了饮用水源保护区划分的基本要求；2005 年 12 月，国务院印发了《关于落实科学发展观加强环境保护的决定》，决定明确要求各省、自治区、直辖市人民政府，国务院各部委、各直属机构必须把环境保护摆在更加重要的战略位置，当前急需解决的环境问题包括“以饮水安全和重点流域治理为重点，加强水污染防治”.
2006 年，国家环保总局会同有关部委依据《中华人民共和国环境保护法》、《中华人民共和国水法》、《中华人民共和国水污染防治法》、《生活饮用水水源水质标准》等编制了《全国饮用水水源地环境保护规划》；2007 年，国家发改委会同原建设部、水利部、卫生部、原环保总局联合印发了《全国城市饮用水安全保障规划（2006-2020 年）》，要求有关部门和地区把解决城市饮用水安全问题摆到优先位置，认真做好实施工作，编制相关专项规划。2008 年 2 月，修订后的《中华人民共和国水污染防治法》在立法宗旨中明确增加了“保障饮用水安全”的规定，并专门增设了独立章节。新修订的《中华人民共和国水污染防治法》成为了我国水源地保护工作的重要法律依据。
合理划定、设立饮用水水源地保护区，是保护饮用水水源地免受人为活动影响、保证水质安全的重要举措[35].但在 2007 年以前，国家和地方都没有出台过关于饮用水水源保护区划分层面的技术性规范文件。直至 2007 年，国家环保总局颁布的《饮用水水源保护划分技术规范》，首次对水源保护区划分做了详实、具体的规定，并提供了模型计算方法和经验类比方法。
“十二五”时期，特别是党的十八大以来中央对生态文明建设作出一系列新部署、新要求，各省为进一步加强饮用水水源保护，确保饮用水水源安全，维护公众身体健康和生命安全，相继建立健全了饮用水水源保护条例。例如：2012 年 5 月吉林省实施了《吉林省城镇饮用水水源保护条例》；2013 年 8 月，湖南省实施了《海南省饮用水水源保护条例》，2014 年 9 月四川省人民政府办公厅下发了《关于进一步加强饮用水水源保护工作的通知》，通知要求各地、各部门要积极落实《四川省饮用水水源保护管理条例》。
2015 年 2 月，中央政治局常务委员会会议审议通过《水污染防治行动计划》（简称水十条），这为全国各地当前和今后一个时期开展水污染防治工作指明了方向。《水十条》的出台，标志着我国铁腕治污将进入“新常态”.
（2）水源保护区划分
我国的饮用水水源保护区划分主要分为三类：第一类是将水源保护区划分为一级保护区和二级保护区，例如湖北省和重庆市；第二类是将饮用水水源保护区划分为一级保护区、二级保护区和准保护区，例如四川省和陕西省；第三类是不划分水源保护区等级，只划分保护区范围，例如上海市。这种不划分水源保护区等级的做法给当地水源地的管理和保护带来诸多问题。因此，国内饮用水水源保护区倾向采用划定等级的方式。目前，划分方法主要是数字模型法、类比经验法、GIS 技术辅助法。
（3）水源地保护研究现状
徐启新等把纽约和上海两个国际性大都市作为课题研究对象进行了详细的对比分析，从中美水源地管理体系差异指明了国内水源地管理存在的问题。李国平等以密云水库水源保护区为研究对象，从产业发展方向提出相关对策。黄群芳等对水源保护区内乡镇的发展模式进行实地调研，根据调研成果，已利于水源保护为先，提出了保护区内乡镇适宜人口规模、适度发展水平、可持续产业发展方向。施国庆[36]
从提高水资源管理水平和促进水资源配置优化配置两个方面，对水资源需求侧重管理理论在水资源中的应用展开研究，从用水户的角度研究了水资源管理的运行机制，最终提出水资源可持续发展策略。田圃德[37,28]从建立和完善我国的水权制度的角度，提出“流域水权”、“一般水权”、“特定用途水权”三个概念。在对湖泊、水库饮用水源的保护中，普遍认为[39]水体的富营养化是导致湖泊和水库水质差的重要原因，要从强化源头污染控制与治理，加强富营养化预处理，加强水质监控力度等方面入手着力解决此问题。
饮用水水源保护已经成为全球共同关注的课题，国内外很多学者从城市饮用水水源地安全状况评价、饮用水水源保护区划分、水源地保护现状、问题及对策，水源地保护立法经验等不同角度对其进行了深入研究。当前国际上，对水源地的保护工作也越来越重视，联合国教科文组织已经将水源地保护相关课题列入国际水文计划第六阶段重点关注。本论文以大迫子水库为研究对象，以湖库型水源地保护区划分和水源地保护对策为主攻方向进行深入浅出的研究与综述。
1.3 研究内容
（1）调查了解大迫子水库自然环境概况、流域简况、地质情况、工程概况、社会经济状况等现状，在搜集全套资料的基础上开展流域内和库区内污染源调查及评价。
（2）了解我国地表水水质评价标准，并结合吉林省通化监测中心数据，科学合理的分析评价大迫子水库水质状况。
（3）按照《饮用水水源保护区划分技术规范》（HJ/T338-2007）流程，在充分了解流域内自然环境等现状及调查摸底水源地污染状况的基础上，提出大迫子水库水源保护区区划建议方案。
（4）在水源地综合防治、强化监管等方面提出合理化建议，为柳河县有关部门加强水源地监管、保证水源地水质安全提供参考依据。
1.4 研究方法与技术路线
本课题以柳河县大迫子水库水源地为例，在分类整理收集研究区的各种相关资料，充分掌握区内地质、水文地质条件的基础上，根据水库饮用水水源地划分原则和划分依据，结合研究区实际情况，合理划分一级保护区、二级保护区、准保护区。最后，从五个方面提出建议，为柳河县有关部门加强水源地监管、保证水源地水质安全提供参考依据，具体技术路线详见图 1.1.
（1）收集基础资料。分类整理收集到的研究区的各种相关资料，充分掌握区内地质、水文地质条件。
（2）文献检索。在 Web of Science、Springer、中国知网等国内外权威数据库中检索相关研究文献，为接下来的工作提供理论基础。
（3）供用水现状调查，污染源调查。重点调查柳河县城区及安口镇供需水情况；重点调查水源地周围的点源污染、面源污染。
（4）水源地水质现状评价。数据来源采用吉林省通化水环境监测中心最新数据，水体水质评价指标根据《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）中基本项目。
（5）合理划分保护区并提出水源地保护对策。根据水库饮用水水源地划分原则和划分依据，结合研究区实际情况，合理划分一级保护区、二级保护区、准保护区，并对保护区划进行调整和修订。从立法保护、政策措施、综合防治、加强监管、完善监测五个方面就加强水源地污染防治和保护提几点建议，为柳河县有关部门加强水源地监管、保证水源地水质安全提供参考依据。
（6）结论与建议。
