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治理黑臭水體何處發(fā)力? 發(fā)布日期:2015-07-28
當(dāng)前,我國(guó)污水處理率不斷提高,但城市水體黑臭現(xiàn)象依然存在,成為政府和公眾普遍關(guān)注的環(huán)境問題之一。 2015年4月16日出臺(tái)的《水污染防治行動(dòng)計(jì)劃》(簡(jiǎn)稱“水十條”)明確提出:到2020年,地級(jí)及以上城市建成區(qū)黑臭水體均控制在10%以內(nèi);到2030年城市黑臭水體得到消除。各省、市也均出臺(tái)黑臭水體治理相關(guān)文件。公眾關(guān)注和政策加碼雙重施壓下,向黑臭水體宣戰(zhàn)已刻不容緩。《水工業(yè)市場(chǎng)》雜志6月刊專題約請(qǐng)了專業(yè)人士,就目前我國(guó)城市黑臭水體治理的相關(guān)問題展開了深入交流與探討。
國(guó)內(nèi)城市水體黑臭的現(xiàn)狀及原因?
環(huán)保部科技標(biāo)準(zhǔn)司司長(zhǎng) 熊躍輝:城市水體大面積受污染,引起水體富營(yíng)養(yǎng)化,形成黑臭水體。
在我國(guó)城市化和工業(yè)化進(jìn)程加快的過程中,由于水污染控制與治理措施滯后,或者能力有限與水平低下,一些城市水體尤其是中小城市水體,直接成為工業(yè)、農(nóng)業(yè)及生活廢水的主要排放通道和場(chǎng)所,導(dǎo)致城市水體大面積受污染,引起水體富營(yíng)養(yǎng)化,形成黑臭水體。河流黑臭現(xiàn)象最早出現(xiàn)在上海蘇州河,隨后南京的秦淮河、蘇州的外城河、武漢的黃孝河和寧波的內(nèi)河等,均出現(xiàn)不同程度的黑臭現(xiàn)象。
環(huán)保部環(huán)境規(guī)劃院副院長(zhǎng) 吳舜澤:大江大河的水質(zhì)和小河小溝的水質(zhì)呈現(xiàn)分異化,國(guó)家的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和老百姓的感受呈現(xiàn)分異化,已經(jīng)成為一個(gè)最大的水情。
中國(guó)的流域水污染防治規(guī)劃從九五開始啟動(dòng),經(jīng)過近20年的治理,當(dāng)前國(guó)內(nèi)水環(huán)境的總體狀況呈現(xiàn)好轉(zhuǎn)趨勢(shì),大江大河水質(zhì)得到明顯改善。但是,由于受規(guī)劃不合理、排污集中、截污不夠、流量不足、環(huán)境管理差等因素影響,小河小溝黑臭水體比較多。在“水十條”的編制和研究過程中,我有這樣的體會(huì),大江大河的水質(zhì)和小河小溝的水質(zhì)呈現(xiàn)分異化,國(guó)家的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和老百姓的感受呈現(xiàn)分異化,已經(jīng)成為一個(gè)最大的水情。
中國(guó)環(huán)境科學(xué)研究院工程設(shè)計(jì)中心研究員 王之暉:在微生物產(chǎn)生的種種異味中,現(xiàn)在最有代表性也對(duì)水質(zhì)影響最大的是一些放線菌代謝產(chǎn)生的一類具有特殊結(jié)構(gòu)的物質(zhì)。它們是引起水體臭味的主因。
當(dāng)河水遭受嚴(yán)重有機(jī)污染時(shí),微生物好氧分解使水體中耗氧速率大于復(fù)氧速率,溶解氧逐漸被消耗殆盡,造成水體缺氧。在缺氧水體中,有機(jī)污染物被厭氧分解,產(chǎn)生不同類型的黑臭類物質(zhì)。鐵錳無機(jī)離子被還原并與有機(jī)污染物絡(luò)合,形成“黑”色的復(fù)合物。在微生物產(chǎn)生的種種異味中,現(xiàn)在最有代表性也對(duì)水質(zhì)影響最大的是一些放線菌代謝產(chǎn)生的一類具有特殊結(jié)構(gòu)的物質(zhì)。這些微量有機(jī)物實(shí)際上是引起水體臭味的主因,因?yàn)樗鼈兊拈撝岛艿?,只要每升水中?.002-0.02μg,就會(huì)讓人聞到強(qiáng)烈的臭味,而且用傳統(tǒng)的方法很難被去除。
城市黑臭水體治理上存在哪些問題和困難?
環(huán)保部環(huán)境規(guī)劃院副院長(zhǎng) 吳舜澤:城鎮(zhèn)水體排污量相對(duì)較大,污染比較集中,水質(zhì)改善見效慢,而且工作涉及多個(gè)部門,所以治理起來相對(duì)較難。
近些年,國(guó)內(nèi)一些地方,如上海、山東、江蘇、廣東等省市已陸續(xù)開展了城市水體環(huán)境綜合整治工作。但總體而言,成功案例不多,教訓(xùn)卻很多。主要存在以下問題:首先是系統(tǒng)性不足,各地往往把綜合整治理解為各類工程措施或者項(xiàng)目的“打包”、“一鍋燴”。治理措施與水環(huán)境質(zhì)量改善關(guān)聯(lián)不密切,忽視了水體治理的系統(tǒng)性。其次是治理手段比較單一,有些地方將水體治理視為政績(jī)工程,愛用護(hù)岸、筑壩、搞人造景觀等“三板斧”,項(xiàng)目建設(shè)不是以改善水質(zhì)為目標(biāo)。還有不少項(xiàng)目采取河道加蓋、建設(shè)閘壩、“三面光”等過多的強(qiáng)干預(yù)的非生態(tài)化措施。很多地方的黑臭水體治好后一段時(shí)間又反彈,說明這些形象工程其實(shí)是打著生態(tài)文明的旗號(hào),干的則是非自然、非生態(tài),甚至是破壞生態(tài)系統(tǒng)的事。另外,項(xiàng)目沒有建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)、定額規(guī)范和配套管理的制度,也是地方在黑臭水體治理時(shí)存在的問題。
從客觀規(guī)律來講城鎮(zhèn)水體排污量相對(duì)較大,污染比較集中,很多城鎮(zhèn)水體缺少徑流量,沒有生態(tài)流量,水質(zhì)改善見效慢,而且治理城鎮(zhèn)黑臭水體涉及規(guī)劃、建設(shè)、市政等部門,工作內(nèi)容涉及方方面面,所以治理起來相對(duì)較難。
中國(guó)環(huán)境科學(xué)研究院工程設(shè)計(jì)中心研究員 王之暉:黑臭水體的治理難點(diǎn)是,如何構(gòu)建黑臭水體修復(fù)的技術(shù)體系和技術(shù)路線,以及如何建立吸引社會(huì)資金投入的市場(chǎng)化模式。
水體黑臭是國(guó)內(nèi)外大部分國(guó)家工業(yè)化、城市化發(fā)展階段產(chǎn)生的環(huán)境產(chǎn)物。國(guó)外整治經(jīng)驗(yàn)表明,完善的污水截流與收集系統(tǒng)、城市污水處理廠尾水生態(tài)化處理、初期雨水處理、隱性污染源治理、生態(tài)堤岸、水體生態(tài)凈化、生態(tài)補(bǔ)水是城市水體消除黑臭和整治的工程技術(shù)選擇。
目前,黑臭水體的治理難點(diǎn)是,如何根據(jù)黑臭產(chǎn)生原因,構(gòu)建黑臭水體修復(fù)的技術(shù)體系和工程治理技術(shù)路線,解決工程實(shí)施的技術(shù)問題,制定“截污、清淤、活源、治堤”的工程治理技術(shù)路線。同時(shí),我國(guó)水體修復(fù)的市場(chǎng)化模式尚未形成,還不能通過市場(chǎng)推動(dòng)黑臭水體的修復(fù),也不能形成市場(chǎng)推動(dòng)科技創(chuàng)新,更不能吸引大量資金投入治污市場(chǎng)。這也是目前黑臭水體修復(fù)中障礙之一。
針對(duì)城市黑臭水體有哪些成熟的治理技術(shù)?
環(huán)保部科技標(biāo)準(zhǔn)司司長(zhǎng) 熊躍輝:城市河道的黑臭治理應(yīng)遵循“外源減排、內(nèi)源清淤、水質(zhì)凈化、清水補(bǔ)給、生態(tài)恢復(fù)”的技術(shù)路線。
外源減排和內(nèi)源清淤是基礎(chǔ)與前提,水質(zhì)凈化是階段性手段,水動(dòng)力改善技術(shù)和生態(tài)恢復(fù)是長(zhǎng)效保障措施。
一是外源阻斷技術(shù)。包括城市截污納管和面源控制兩種情況。針對(duì)缺乏完善污水收集系統(tǒng)的水體,通過建設(shè)和改造水體沿岸的污水管道,將污水截流納入污水收集和處理系統(tǒng),從源頭上削減污染物的直接排放。對(duì)尚無條件進(jìn)行截污納管的污水,可在原位采用高效一級(jí)強(qiáng)化污水處理技術(shù)或工藝,避免污水直排對(duì)水體的污染。城市面源污染控制技術(shù)主要包括各種城市低影響開發(fā)(如海綿城市)技術(shù)、初期雨水控制技術(shù)和生態(tài)護(hù)岸技術(shù)等。水體周邊垃圾的清理是面源污染控制的重要措施。
二是內(nèi)源控制技術(shù)。即清淤疏浚技術(shù),通常有兩種:一種是抽干湖/河水后清淤;另一種是用挖泥船直接從水中清除淤泥。后者的應(yīng)用范圍較廣。清淤疏浚能相對(duì)快速地改善水質(zhì),但清淤過程因擾動(dòng)易導(dǎo)致污染物大量進(jìn)入水體,影響到水體生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定,具有一定的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)。
三是水質(zhì)凈化技術(shù)。城市黑臭水體的水質(zhì)凈化技術(shù)主要包括:人工曝氣充氧、絮凝沉淀技術(shù)、人工濕地技術(shù)、生態(tài)浮島、穩(wěn)定塘等。德國(guó)薩爾河、英國(guó)泰晤士河、澳大利亞天鵝河、中國(guó)的蘇州河等治理中都采用了曝氣增氧的方法。
四是水動(dòng)力改善技術(shù)。對(duì)于納污負(fù)荷高、水動(dòng)力不足、環(huán)境容量低的城市黑臭水體治理,該技術(shù)效果明顯。但調(diào)用清潔水來改善河水水質(zhì)應(yīng)盡量采用非常規(guī)水源,同時(shí)在調(diào)水的過程中要防止引入新的污染源。
五是生態(tài)恢復(fù)技術(shù)。包括城市河道富營(yíng)養(yǎng)化的控制(關(guān)鍵在于磷的控制)技術(shù)、藻類生長(zhǎng)人工控制技術(shù),以及水生態(tài)修復(fù)技術(shù)。
中國(guó)環(huán)境科學(xué)研究院工程設(shè)計(jì)中心研究員 王之暉:在我國(guó)景觀水體修復(fù)中應(yīng)用最廣泛和有效的是人工復(fù)氧技術(shù)。
針對(duì)城市黑臭水體的治理技術(shù)主要包括:物理型技術(shù)、生物修復(fù)技術(shù)、人工復(fù)氧技術(shù)。
物理型技術(shù)主要包括截污、調(diào)水、清淤等水利工程。這三種物理型技術(shù)都在國(guó)內(nèi)外得到了廣泛的應(yīng)用,并發(fā)揮了良好的作用。但是,三種技術(shù)都受相關(guān)條件的限制,從而影響治污效果。如“截污”需要具備完善的污水管網(wǎng)和污水處理廠,“調(diào)水”需要有充沛的水資源,“清淤”需要實(shí)現(xiàn)外來污染源的有效控制避免后續(xù)淤積。
生物修復(fù)技術(shù)是利用特定的生物(包括微生物:土著或外源微生物以及植物等)在一定的條件下對(duì)被污染水體進(jìn)行修復(fù)。但微生物也不能夠降解所有的污染物,將生物修復(fù)技術(shù)應(yīng)用于黑臭水體治理時(shí),必須與其他環(huán)境工程技術(shù)如截污、清淤等結(jié)合同步進(jìn)行,否則會(huì)由于外源污染物的不斷注人,底泥污染物的不斷釋放影響生物修復(fù)的效果,甚至?xí)?dǎo)致功虧一簣。
目前,在我國(guó)景觀水體修復(fù)中應(yīng)用最廣泛和有效的是人工復(fù)氧技術(shù),大量實(shí)踐證明其是一種有效的工程措施。主要方式包括水力循環(huán)曝氣、空氣曝氣、純氧曝氣、投加氧化劑等。
溶解氧在河水自凈過程中起著非常重要的作用,如果單靠天然曝氣,河水的自凈過程將非常緩慢。關(guān)于人工曝氣復(fù)氧技術(shù)的研究,國(guó)外大多集中在19世紀(jì)七八十年代,國(guó)內(nèi)近年來也開展了大量的研究。目前該技術(shù)已趨于成熟,新的研究主要集中在原有設(shè)備的改進(jìn)、具體方式的優(yōu)化或與新技術(shù)的結(jié)合等方面。雖然河道曝氣在國(guó)外已經(jīng)開展了40多年,但在我國(guó),除了在北京、重慶和上海等地的小河道治理中使用過河道曝氣技術(shù),尚未在河道大規(guī)模綜合治理中應(yīng)用過。
治理城市黑臭水體資金從哪來?有好的商業(yè)模式嗎?
中國(guó)工程院院士、哈工大副校長(zhǎng) 任南琪:在當(dāng)前水污染防治項(xiàng)目投資回報(bào)率普遍偏低的大環(huán)境下,PPP模式能夠調(diào)動(dòng)社會(huì)投資進(jìn)入水污染防治領(lǐng)域。
目前資金是我國(guó)黑臭水體治理的一大瓶頸,為了提高社會(huì)資本投入環(huán)境保護(hù)的積極性、主動(dòng)性,拓寬水污染防治項(xiàng)目融資渠道,國(guó)家現(xiàn)在推行PPP。在當(dāng)前水污染防治項(xiàng)目投資回報(bào)率普遍偏低的大環(huán)境下,我認(rèn)為這個(gè)模式非常好,能夠調(diào)動(dòng)社會(huì)投資進(jìn)入水污染防治領(lǐng)域。
環(huán)保部環(huán)境規(guī)劃院副院長(zhǎng) 吳舜澤:黑臭水體治理需要大量資金投入,需要拓寬資金籌措渠道,通過多元化融資解決資金需求。
據(jù)江蘇、浙江、珠江三角洲等地調(diào)研,每條黑臭城市河道長(zhǎng)度平均約為2-4公里,每公里的治理資金約為2000-4500萬元。在這種情況下,我們應(yīng)該拓寬資金籌措渠道,通過財(cái)政投入、河道資源開發(fā)收入、銀行貸款等多元化融資渠道解決水體綜合整治的資金問題。
中國(guó)環(huán)境科學(xué)研究院工程設(shè)計(jì)中心研究員 王之暉:從國(guó)家鼓勵(lì)方向看,PPP模式將成為企業(yè)參與治水的主流渠道之一。
“水十條”關(guān)于城市黑臭水體的治理目標(biāo)明確,可量化、可考核,給地方政府治污施加巨大壓力同時(shí),也驅(qū)動(dòng)政府投資環(huán)保和購買公共服務(wù)。有測(cè)算顯示,完成“水十條”目標(biāo)需投入資金約4-5萬億元,社會(huì)資本將成為重要來源。從國(guó)家鼓勵(lì)方向看,PPP模式將成為企業(yè)參與治水的主流渠道之一。政府和私人組織通過簽署合同來明確雙方的權(quán)利和義務(wù),將部分政府責(zé)任以特許經(jīng)營(yíng)權(quán)方式轉(zhuǎn)移給企業(yè),建立起政府與社會(huì)主體“利益共享、風(fēng)險(xiǎn)共擔(dān)、全程合作”的共同體關(guān)系,政府的財(cái)政負(fù)擔(dān)減輕,企業(yè)的投資風(fēng)險(xiǎn)減小。
當(dāng)前,我國(guó)污水處理率不斷提高,但城市水體黑臭現(xiàn)象依然存在,成為政府和公眾普遍關(guān)注的環(huán)境問題之一?!八畻l”明確提出:到2020年,地級(jí)及以上城市建成區(qū)黑臭水體均控制在10%以內(nèi);到2030年,城市建成區(qū)黑臭水體總體得到消除。公眾關(guān)注和政策加碼雙重施壓,向黑臭水體宣戰(zhàn)已刻不容緩。《水工業(yè)市場(chǎng)》雜志6月刊專題約請(qǐng)了專業(yè)人士,就目前我國(guó)城市黑臭水體治理的相關(guān)問題展開深入交流與探討。
要完成“水十條”提出的黑臭水體治理目標(biāo),下一步需在哪些方面發(fā)力?
環(huán)保部科技標(biāo)準(zhǔn)司司長(zhǎng) 熊躍輝:建立以溶解氧為核心指標(biāo)的評(píng)價(jià)體系;先截污后修復(fù),以綜合手段治理;改善生態(tài)條件,讓水流動(dòng)起來;構(gòu)建岸邊綠化帶,增強(qiáng)水體自凈能力。
一、建立以溶解氧為核心指標(biāo)的評(píng)價(jià)體系。黑臭水體治理的關(guān)鍵是改善水體的溶解氧狀態(tài),使水體由低氧/厭氧狀態(tài)恢復(fù)到正常的好氧狀態(tài)。國(guó)家重大水專項(xiàng)相關(guān)研究成果,建議以溶解氧為核心,建立包括臭閾值、透明度、色度等4項(xiàng)指標(biāo)黑臭水體評(píng)價(jià)體系。
二、先截污后修復(fù),綜合手段治理黑臭水體。在流域尺度上采取污染源治理等截污措施,能夠大幅度削減入河污染負(fù)荷,是消除黑臭問題的首要舉措。同時(shí)將河岸帶修復(fù)、人工充氧等河道內(nèi)工程措施作為污染負(fù)荷削減的重要補(bǔ)充手段,進(jìn)一步降低污染水平。在河流水質(zhì)得到有效改善的基礎(chǔ)上,通過水生生物的恢復(fù),逐步實(shí)現(xiàn)河流生態(tài)修復(fù),達(dá)到消除黑臭的目的。
三、改善生態(tài)條件,讓水流動(dòng)起來。我國(guó)大多數(shù)城鎮(zhèn)河流水深為1-3m,在一般條件下,大氣氧可以穿透上覆水體到達(dá)河流沉積物表層。然而,由于排污加劇,水體表面形成缺氧躍變層。一般情況下,維持河流水體流速0.4-1.0m3/s,就可以打破溶氧躍變層形成的理化條件,使得水土界面層的溶氧維持在3mg/L以上,可以有效控制水體底質(zhì)污染。流水不腐,是緩減甚至基本消除河流黑臭的關(guān)鍵因素。
四、構(gòu)建岸邊綠化帶,增強(qiáng)水體自凈能力。徹底清除沿河垃圾,嚴(yán)格控制污染源直排,對(duì)岸邊帶進(jìn)行綠化改造,恢復(fù)其自然狀態(tài)。
中國(guó)工程院院士、哈爾濱工業(yè)大學(xué)副校長(zhǎng) 任南琪:消除城市黑臭水體必須將截污、治理、供水、排水乃至污水利用統(tǒng)籌考慮,實(shí)現(xiàn)對(duì)水的全生命周期的控制。
要改善城市水環(huán)境,單純依靠制定更嚴(yán)格的排放標(biāo)準(zhǔn),難以完成“節(jié)能減排”的目標(biāo),綜合環(huán)境效應(yīng)甚至可能隨之惡化。我認(rèn)為實(shí)現(xiàn)水環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的對(duì)策在于開源節(jié)流與廢水資源化。開源節(jié)流是根本,目前我們可以做到。資源化則是未來的發(fā)展出路,要將污水和污染物分別作為水資源和能源作為未來水處理工程的主導(dǎo)方向。將截污、治理、供水、排水乃至污水利用統(tǒng)籌考慮,做到對(duì)水的全生命周期的控制。在治理過程中,需要準(zhǔn)確掌握水體污染狀況變化及生態(tài)環(huán)境變化,并將相關(guān)信息及時(shí)告知公眾,所以城市水系統(tǒng)應(yīng)該建立物聯(lián)網(wǎng)這樣一個(gè)概念,同時(shí)應(yīng)進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)水體修復(fù)技術(shù)的綜合集成和組合應(yīng)用。另外,對(duì)于這樣一個(gè)環(huán)境問題、生態(tài)問題,政府主導(dǎo)是非常重要的,政府應(yīng)該建立一個(gè)綜合的管理委員會(huì),并且推動(dòng)形成部門合力。
環(huán)保部環(huán)境規(guī)劃院副院長(zhǎng) 吳舜澤:摸清城市黑臭水體的現(xiàn)狀,提出有針對(duì)性的治理方案,然后一河一策地去開展工作。
各地方政府應(yīng)首先做好排查,摸清城市黑臭水體的現(xiàn)狀,提出有針對(duì)性的治理方案,然后一河一策地去做一些工作,引導(dǎo)老百姓參與到環(huán)境治理中,建立以老百姓感官為重點(diǎn)的考核評(píng)判體系。在技術(shù)路徑上,應(yīng)該遵循截污優(yōu)先、治理為本、開源節(jié)流、生態(tài)恢復(fù)、系統(tǒng)治理的原則。截污是根本;把管網(wǎng)建設(shè)好,做好污水處理,是關(guān)鍵;再做好開源節(jié)流以及加強(qiáng)管理等方面的工作。
特別要指出的是,城鎮(zhèn)黑臭水體的治理涉及到治和管兩方面,治好以后管理不到位也會(huì)反彈。所以要強(qiáng)力推進(jìn)長(zhǎng)效管理機(jī)制,堅(jiān)持工程建設(shè)與長(zhǎng)效管理兩手抓。
中國(guó)環(huán)境科學(xué)研究院工程設(shè)計(jì)中心研究員 王之暉:黑臭水體的消除是一個(gè)系統(tǒng)工程,需要建立黑臭水體修復(fù)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案。
黑臭水體的消除是一個(gè)系統(tǒng)工程,需要對(duì)各地水體黑臭的原因進(jìn)行排查,根據(jù)地域差異、污染現(xiàn)狀,通過黑臭水體污染成因分析和耦合技術(shù)研究,從全面改善水環(huán)境質(zhì)量、恢復(fù)水生態(tài)健康安全出發(fā),按照人水和諧和水健康循環(huán)的治理理念,從污染物治理、河流水體、護(hù)岸護(hù)堤入手,構(gòu)建黑臭水體修復(fù)的技術(shù)體系,并體現(xiàn)物質(zhì)相容性、結(jié)構(gòu)多樣性、生態(tài)經(jīng)濟(jì)、和諧開放性的原則,建立黑臭水體修復(fù)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案。
具體而言,黑臭水體修復(fù)的技術(shù)體系構(gòu)建主要包括三個(gè)方面:一是污染控制與治理技術(shù)。嚴(yán)格控制入河污染物是其修復(fù)的一個(gè)重要前提,從污染物產(chǎn)生源頭控制污染物產(chǎn)生,并通過截污對(duì)產(chǎn)生點(diǎn)源、面源以及隱形污染源進(jìn)行綜合治理;二是水體修復(fù)技術(shù)。在“截污、控污”的基礎(chǔ)上,對(duì)污染嚴(yán)重的水體通過進(jìn)一步實(shí)施水質(zhì)改善技術(shù)和生境修復(fù)技術(shù),逐步恢復(fù)水體的自我調(diào)節(jié)、自我恢復(fù)的功能,加速改善河流水體水質(zhì);三是流域河道治理技術(shù)。從恢復(fù)河道聯(lián)通性、滲透性、維持生境需水量、調(diào)蓄雨洪入手,通過實(shí)施河道生態(tài)修復(fù)技術(shù)、雨洪調(diào)蓄技術(shù)以及基底修復(fù)技術(shù),逐步恢復(fù)水體的防洪排澇和生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能。