“三级跳”式黑臭水治理 问责主体级级相扣

“三级跳”式黑臭水治理 问责主体级级相扣

2020-01-06 11:33:09 全康

水是生命的源泉,是社会发展的物质基础。随着我国工业经济的发展,黑臭水现象目前在我国随处可见。现今,消除黑臭水不仅仅是来自民间的呼声,目前已上升到政治层面。

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“三级跳”式黑臭水治理 问责主体级级相扣
  
  黑臭水体治理是一项复杂的系统工程,牵涉到民众意识、政府重视、企业努力三方面因素。政府的作用虽然居中,承上启下,但是,政府的行政命令往往是管得了上、管不了下。而黑臭水治理步骤是一个“三级跳”过程,下一级铺垫上一级,级级相扣。
  
  在级污染源阻断方面,民众意识与行为决定了“一级跳”的成败。第二级自净恢复,政府是主体,责任重大;虽然政府决心和投资力度很大,但“一级跳”若无效果,这一级纵使工作,恐也难以凑效。三级跳则是污水处理行业份内之事,目前的技术纵然可以将污水处理到饮用水程度,然而忽略前两级跳,把黑臭水治理之宝押在提标、升级改造之上,结果将是黑了绿、绿了黑,周而复始,反反复复。
  
  水是生命的源泉,是社会发展的物质基础。我国经济发展带来的黑臭水现象恰恰是自掘命根。黑臭水现象目前在我国随处可见,即使是2008年本已变“绿”的北京又“死灰复燃”,同样出了现黑臭水现象。为此,消除黑臭水不仅仅是来自民间的呼声,目前已上升到政治层面。国务院于2015年发布的《水污染防治行动计划》(即“水十条”)已对黑臭水体治理提出了明确要求,到2020年,我国地级及以上城市建成区黑臭水体均控制在10%以内;至2030年,城市建成区黑臭水体总体得到消除。
  
  关于黑臭水治理,各种利益相关者仁者见仁、智者见智,各抒己见地发表了很多有益的应对策略与治理思路。探其根源,缺氧与富营养化是产生黑臭水体的根本原因,而导致缺氧与富营养化的诱因则是水体中有机物、氮与磷含量过高,远远超出了水体及其他自然环境的自然净化能力。在后果(黑臭水)与原因(污染物)辨析方面,学者、官员们意见较为统一;而对于黑臭水根治虽基本都框出了大致的治理方向(外源减排、内源清淤、水质净化、清水补给、生态恢复),但在各环节的工作侧重上则出现了较大的分歧。
  
  阻断外源
  
  各类黑臭水体治理首当其冲的是要阻断各种可能的污染物来源,这其中不仅包括城市污水截流、私接乱排之点源以及雨水冲刷地面形成的面源,还应包括降雨时雾霾落地、入水形成的面源,更重要的是必须杜绝垃圾倾倒这样明显的固体废物污染源。因此,阻断外源实际上是对水、气、固三种状态污染源应采取的水、陆、空立体防范措施。
  
  昆明滇池富营养化治理在城市污水处理率几乎达100%、无磷洗衣粉普及、周边退耕还林等点源和面源多重控制下,经多年治理,仍不见明显好转,夏季来临时整体上看上去仍像是一大盆绿油漆。究其原因,很可能是忽视了流域内磷矿开采所导致的径流含磷量,以至于含磷径流源源不断进入滇池,特别是在雨季时节。结果,这部分难以杜绝、且没有意识到的面源足以不断维持滇池的富营养化状态。
  
  水体富营养化国际标准(TN=0.5~1.2mgN/L;TP=0.03~0.1mgP/L)表明,在其它营养成分(氮、硅酸盐等)与物理条件(温度、阳光、水流等)适宜的情况下,很多水体中即使在完全没有污水排入的情况下,单就非点源径流带入水体的磷负荷就足以导致富营养化。对滇池而言,流入的径流很多可能便来自于磷矿开采后的裸露地面,其中磷含量不言而喻。
  
  因导致水体富营养化的氮(N)与磷(P)水平都很低,所以,当空气污染后,特别是出现雾霾极端污染天气,遇降雨则会将雾霾中的PM2.5、PM10等细小悬浮颗粒直接带入或间接随径流带入水体。因PM2.5和PM10中污染物颗粒主要来源于工业尾气、汽车尾气、居家炉灶、浮土扬尘等渠道,所以,其中肯定存在硫和氮的氧化物,磷的成分因浮土扬尘也一定存在。
  
  因此,水污染防治也必须与空气污染防治并行,否则,很可能事倍功半,出现类似于滇池那样,忽略了“隐性”污染源的存在。其实,看得见、摸得着而又防不胜防的“显性”污染源是直接向河道、湖泊、水库中倾倒生活垃圾,这种现象在广大农村地区、城市棚户区、旧城区、城乡结合部等处往往随处可见。这种明目张胆的向水体倾倒垃圾现象如果不加以制止、杜绝,那后续的水体自净、水质保持环节根本无济于事,纯粹是无用功。
  
  自净恢复
  
  显然,只有在外源被完全阻断的情况下,才可有效实施水体自净功能恢复的步骤。诚然,黑臭水体现象出现意味着水体、土壤、植物等环境自净能力已完全丧失,而“一潭死水”则加剧了黑臭水现象的恶化,以至于在河、湖、库底形成了COD以及N、P含量极高的底泥沉积物。因此,水体自净能力恢复关键的环节是要让水“动”起来,而不是简单地清淤、疏浚。
  
  清淤、疏浚在恢复水体自净能力方面肯定是必要的,也是步,但是,清淤、疏浚后如果仍是一潭死水,那水体自净容量于“潭”内水量、湖边土壤和植物,一旦再遇污染物累积过量,可能重蹈覆辙。这方面,荷兰治水经验与作法非常值得借鉴。
  
  水国荷兰80%以上的国土面积被纵横交错的水网所连接,无论运河、人工湖,还是城内景观水体、沟渠,全部水体均在动态流动之中。水流动的好处不仅可防止污染物下沉,还能将之逐渐带往自净容量更大的自然或人工区域(如郊外),甚至可以通过人工湿地等措施强化水体的自净作用。适当的水体流速还是在同等环境条件下抑制富营养化发生重要手段。
  
  有关水流动对水体富营养化形成影响的研究已有很多。实验研究已经证明,在TN、TP、温度、光照、pH、溶解氧(DO)等环境条件一定的情况下,水体流速对藻类繁殖以及出现富营养化现象具有重要影响;不同条件下存在诱发富营养化现象的临界流速(0.08m/s~0.1m/s)。高于临界流速,水体不易形成水华,这就是湖泊、水库、缓流等水体容易看到水华出现,而流速较快的河流(如长江、黄河)罕有水华现象的根本原因。
  
  水动力条件能直接作用于水华藻类细胞,影响其生长繁殖与种间竞争,同时改变水体环境及营养盐的状况。其中,流速不仅对藻类的生长聚集与分布具有十分明显的影响,还能影响水体营养物质与优势藻的种类;流量则主要通过单位时间内水量的变化影响水体富营养化的发生与消亡。

  研究人员就水流循环对水体自净的影响进行了比较试验研究。试验结果显示,在模拟污水自然净化处理的渠—塘系统中,水流循环对降低水中N、P效果明显;无论渠—塘系统存在水生植物与否,只要水流保持一定的速度在进水首端和出水末端连续循环,水体中的N、P均能在很快降低;相反,在水体静止、不循环的情况下,N、P非但不降,反而升高。由此可见,在其环境条件相同的情况下,“动水”比“静水”能更好地抑制水体富营养化的发生。
  
  水质保持
  
  污水处理无疑是水环境质量保持的重要手段。然而,如果没有上述两个步骤作为水质保障的重要基础,仅仅靠污水处理出水标准提高似乎也无济于事。只有在污染源完全阻断、水的自然净化能力完全恢复的情况下,污水处理厂出水水质方能借助环境自净容量(物理、化学、生物作用)进一步得以提升,并借助水的流动进一步抑制水体富营养化及残留污染物耗氧现象。否则,即使将自来水作为补充水源仍会导致水体富营养化现象。
  
  关于自来水可至水体富营养化现象,很多居家百姓种花浇水时都有不同程度的感受,只不过他们没有富营养化的概念而已。北京自来水水质应该是全国控制为严格的地方,新的《生活饮用水卫生标准》(GB5749—2006)中的106项指标肯定全部满足。但是,就北京自来水水质而言,照样可以导致水体富营养化。
  
  不妨用洗净的透明可乐瓶做个简单实验,只要将灌满自来水的瓶子盖好后放在窗台(室内即可)上,过一段时间即可在瓶壁内侧看到一层绿色(藻类),且随时间推移、温度上升、日照延长,瓶壁内侧的绿色面积变得越来越大、厚度逐渐增加,可谓“瓶壁生辉”。
  
  北京自来水在静止条件下便可致藻类生长,一方面说明北京自来水中N、P含量仍然高于藻类繁殖标准,另一方面证明“一潭死水”无助于水的自然净化。关于导致水体富营养化的N、P阈值,国际标准如上所述分别为TN=0.5~1.2mgN/L和TP=0.03~0.1mgP/L。按《生活饮用水卫生标准》(GB5749—2006),仅NO3-<10mgN/L便超过富营养化国际阈值标准的高值(1.2mgN/L);饮用水国标中目前因种种原因还未涉及P的标准,这就为藻类生长埋下了伏笔。
  
  北京部分区域自来水水质经实际检测(24h平均样)如表1所示。显然,这样的水质确实已超过富营养化阈值国际标准。相反,向密云水库汇水的小溪中的N、P却低于自来水中的含量。
  
  表1北京市自来水抽样检测结果

  
  由此可见,一味靠提高污水处理出水标准而忽视阻源与自净的黑臭水治理方式是徒劳的,因为即使是后采用膜法,并且处理至自来水标准,水体富营养化现象还是难以避免的。
  
  在黑臭水治理上,行政管理的短视行为和政绩需要似乎把治理的法宝全押在了末端治理上,希望通过提高污水处理标准而直接满足地面水四类甚至更高标准。这就将黑臭水治理的压力全部转嫁到负责污水处理的企业身上。结果,对污水处理提标动议出现两级分化的企业反应。主张提标的企业依仗膜法(MBR、超滤、甚至反渗透)信心十足,而采用传统技术(常规活性污泥法)的企业则怨声载道。
  
  膜法固然对水质提高具有很好的效果,但是,无论是MBR还是超滤,它们的处理原理全是物理截留,不具任何生物强化作用,作用原理主要是靠对固体截留导致N、P和COD减少,而对微量溶解性的残余污染物则无可奈何。膜法能耗过高,绝不可能成为根治黑臭水体的灵丹妙药。
  
  常规活性污泥法企业面对现行一级A、一级B标准目前还都在大喘气,再要提高标准更是要了这些企业的命。于是,很多人便拿欧美等国排放标准来说事,声称这些国家的现行标准还没有我国的高,而人家的污水处理技术水平早已超越我们,我们怎能将标准制定的比人家还高?其实,国外出水排放标准对我国的借鉴意义并不是很大,或者说根本就不具可比性!国外的排水标准多半是首先考虑自然净化能力之后反算出污水处理厂应该达到的排放标准;美国一些州因自净容量富余而至今在污水处理厂没有实施脱氮除磷,很多地方甚至仅仅是靠化粪池加土壤来处理污水。反观我国,自净容量早已消失殆尽,所以,提高排放标准似乎也在情理之中。问题是若没有阻源与自净做基础,污水处理提标并达标肯定是治标不治本的下策。
  
  结语
  
  以上分析显示,黑臭水治理确实是一项复杂的系统工程,不仅仅是单靠资金和技术便能彻底解决的事情,需要经历上述分析中的“三级跳”,下级铺垫上级,级级相扣,不存在一步跨越的“一级跳”式逾越。幻想以提标并令企业达标方式解决黑臭水的末端一级跳终将是治标不治本,不过是短时间内管理者显示政绩的一种短平快,后结果一定是从头再来,2008年奥运之时已变绿的北京又回归黑臭时代便是好的例证。
  
  在阻源、恢复、保持这种黑臭水治理必须经历的三级跳中,一级跳为关键,也难实现,因为这往往牵涉到老百姓的素质、意识与自觉性。关于污水截流,政府多只管得住规划图上的那些管线污水,而规划图以外那些私接乱排的污水以及肆意向河道、湖泊倾倒的生活垃圾则完全是老百姓的蓄意行为,剪不断,理还乱。
  
  二级跳应该是政府的工作,只要政府能摸清水体脉络并厘清思路,一般投资后应该能够见效。三级跳则是污水处理行业份内之事,目前的技术纵然可以将污水处理到饮用水程度,如,新加坡的“新水(NEWater)”。
  
  然而,忽略前两级跳,把黑臭水治理之宝押在提标、升级改造之上,结果将是黑了绿、绿了黑,周而复始,反反复复。实际上,污水处理只相当于恢复水质的“粗”处理,自然净化才是恢复水质的“细”处理或“精”处理。
  
  因此,在三级跳式的黑臭水治理方式下,一级跳与民众有关,二级跳是政府的事,三级跳才是企业努力的方向。一句话,民众、政府、企业分别是黑臭水三级跳中的主体。

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