曲永會
(中國國際工程咨詢公司,100048,北京)
我國是一個水資源短缺的國家,人均水資源占有量只有世界平均水平的三成,是人均水資源最貧乏的國家之一。我國傳統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式是以“高投入、高消耗、高污染”為特點(diǎn),現(xiàn)行管理體制是環(huán)境違法處罰較輕,大量工業(yè)、農(nóng)業(yè)、生活廢水在面對治污高成本和排污低成本的選擇時,往往會不顧環(huán)境承受力,選擇超標(biāo)、超量排放污水,導(dǎo)致污染物排放量(污染負(fù)荷)難以真正減少,水環(huán)境惡化問題突出。
我國許多地區(qū),污染物排放量遠(yuǎn)超過現(xiàn)有處理能力,也就是污水、固體污染物處理能力不足;另一方面,從水環(huán)境容量(納污能力)角度分析,即使所有污水都達(dá)標(biāo)排放,由于其量過大,遠(yuǎn)超過水環(huán)境容量 (納污能力),將導(dǎo)致水環(huán)境持續(xù)惡化。
目前,全國江河湖泊普遍受到不同程度的污染,大中城市的下游河段污染嚴(yán)重,北方城市河段污染大多重于南方;湖泊普遍受到氮、磷等營養(yǎng)物質(zhì)的污染,富營養(yǎng)化問題嚴(yán)重;全國水環(huán)境問題呈加重趨勢,水污染事件和供水危機(jī)事件經(jīng)常發(fā)生,如淮河流域水源污染事件、太湖藍(lán)藻暴發(fā)、松花江水污染事件等。水污染不僅造成了巨大的經(jīng)濟(jì)損失,更直接影響百姓的飲水安全,我國水環(huán)境前景不容樂觀。
針對我國水環(huán)境惡化現(xiàn)狀,廣大群眾迫切要求改善水環(huán)境;為適應(yīng)經(jīng)濟(jì)和社會可持續(xù)發(fā)展的需要,我國政府也在采取積極的措施和對策,開展生態(tài)水利項目建設(shè),治理水環(huán)境。造成水環(huán)境惡化的因素主要有三個:一是工業(yè)廢水污染,即使所有工業(yè)都合理布局,污水全部達(dá)標(biāo)排放,處理過的污水也是超Ⅴ類的,需要數(shù)倍的優(yōu)質(zhì)水加以稀釋,才能符合功能區(qū)用水要求。二是城市生活污水污染,我國目前城市污水處理率較低,要全部處理后再排放,還需要很長時間。三是農(nóng)業(yè)面源污染,農(nóng)田大量施用化肥、農(nóng)藥及水土流失造成的氮、磷等污染。
針對上述水環(huán)境惡化的原因,在目前經(jīng)濟(jì)社會和管理體制條件下,無論是有效地改善流域、區(qū)域,還是局部城市水環(huán)境,都必須采用綜合治理措施。常用的治理措施可分為工程措施與非工程措施兩大類。
工程措施主要包括產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、工業(yè)點(diǎn)源治理、城鎮(zhèn)污水處理、農(nóng)業(yè)面源治理、生態(tài)修復(fù)、引水增流提高水環(huán)境容量、河網(wǎng)清淤整治等。
措施一:產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整。目前我國農(nóng)業(yè)化肥、農(nóng)藥使用量偏高,造成面源污染;工業(yè)產(chǎn)業(yè)偏重,規(guī)模以下企業(yè)比重大,高污染行業(yè)、企業(yè)相對較多;服務(wù)業(yè)相對薄弱,比重較低。產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整應(yīng)遵循科學(xué)發(fā)展觀的要求,轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式,優(yōu)化產(chǎn)業(yè)布局和城鄉(xiāng)布局,統(tǒng)籌城鄉(xiāng)發(fā)展,確立經(jīng)濟(jì)社會和環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展、人與自然和諧相處的新發(fā)展模式,以有效減少污染源。
措施二:工業(yè)點(diǎn)源治理。污染排放不達(dá)標(biāo)或?qū)Ξ?dāng)?shù)丨h(huán)境影響嚴(yán)重的企業(yè)必須實(shí)行“關(guān)停并轉(zhuǎn)”,淘汰工藝落后、污染嚴(yán)重、不能穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放的生產(chǎn)項目;積極發(fā)展高技術(shù)、高效益、低消耗、低污染的“兩高兩低”產(chǎn)業(yè)。
措施三:城鎮(zhèn)生活污水處理。加快污水處理廠建設(shè),全面提升已有污水處理廠的處理水平;提高污水處理廠配套管網(wǎng)覆蓋率,健全已建和在建的城鎮(zhèn)污水處理廠配套管網(wǎng),完善雨、污分流體系。
措施四:農(nóng)業(yè)面源治理。農(nóng)業(yè)面源污染面廣量大,治理難度大,長期未引起足夠重視,沒有采取有效的治理措施,今后必須加大治理力度。通過化肥和農(nóng)藥減施、生態(tài)攔截、農(nóng)藥替代,改變不合理的種植方式,防止農(nóng)業(yè)種植過程對水體的污染。
措施五:生態(tài)修復(fù)。通過濕地恢復(fù)與重建、河湖岸線治理、生態(tài)林建設(shè)、水生態(tài)修復(fù)和科學(xué)清淤等措施,改善湖泊水域生態(tài)環(huán)境。
措施六:引水增流提高水環(huán)境容量。從治理區(qū)外引水或跨流域調(diào)水,增加治理區(qū)的水資源供給,加速水體循環(huán),提高治理區(qū)水環(huán)境容量(納污能力)。
措施七:河網(wǎng)清淤整治。實(shí)施河湖清淤,減輕內(nèi)源污染,拓浚河道,科學(xué)護(hù)岸,截污導(dǎo)流,局部外灘地退田還河,改善河道水質(zhì)。
非工程措施主要包括以下方面:①加強(qiáng)管理,控制污染嚴(yán)重項目,水環(huán)境承受力低的地區(qū),少上項目等;②嚴(yán)格標(biāo)準(zhǔn)體系,完善相關(guān)法規(guī);③提高市場準(zhǔn)入條件,健全工業(yè)企業(yè)環(huán)保準(zhǔn)入制度和排污許可制度;④提升監(jiān)管能力,切實(shí)強(qiáng)化執(zhí)法,建立先進(jìn)的環(huán)境監(jiān)測預(yù)警體系;⑤利用價格杠桿,完善收費(fèi)制度,開征污水處理費(fèi),全面推行垃圾處理收費(fèi)制度;⑥促進(jìn)公眾參與,開展輿論監(jiān)督。
以上工程與非工程措施,針對治理區(qū)域或流域的具體情況,側(cè)重點(diǎn)會有所不同。對于投資少、改善水質(zhì)明顯的治理措施,要優(yōu)先安排,以便盡早達(dá)到治理目標(biāo)提出的水質(zhì)改善要求。
相對而言,水環(huán)境治理效益分析,是一個較新的領(lǐng)域,還沒有專門的規(guī)范和規(guī)定,涉及環(huán)境、水利、工業(yè)、農(nóng)業(yè)、城建及生態(tài)等多個學(xué)科范疇。目前我國對水環(huán)境治理效益的分析,通常是定性描述,缺乏定量和規(guī)范性分析?,F(xiàn)結(jié)合個人的工作體會,提出一些建議性的意見,供參考。
水環(huán)境綜合治理對改善水環(huán)境的效果,可以概括為增強(qiáng)生態(tài)系統(tǒng)功能和削減污染物量兩個方面。
(1)生態(tài)系統(tǒng)功能增強(qiáng),增加對污染物的吸收和分解凈化能力
①生態(tài)修復(fù)工程。通過實(shí)施濕地保護(hù)與修復(fù)、生態(tài)林建設(shè)、水體生態(tài)修復(fù)、生態(tài)攔截、河道整治工程、河湖清淤等生態(tài)修復(fù)措施,可恢復(fù)和重建水生生態(tài)系統(tǒng)。隨著生態(tài)系統(tǒng)功能的增強(qiáng),可有效提高對污染物的吸收分解凈化能力和水源涵養(yǎng)能力。
②引水增流工程,提高區(qū)域水環(huán)境容量(納污能力)。引進(jìn)優(yōu)質(zhì)水,可增加治理區(qū)優(yōu)質(zhì)水資源的供給量,有效提高治理區(qū)的水環(huán)境容量(納污能力),同時促進(jìn)水體流動,有助于改善水質(zhì),提高水環(huán)境容量。
(2)污染物量削減
根據(jù)綜合治理措施對削減污染物的貢獻(xiàn),可進(jìn)一步分為兩類:一是消除污染源,二是提高污染物削減能力。
①通過產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、關(guān)停重污染企業(yè)、減施化肥、拆除圍網(wǎng)等措施消除污染源;產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整后,重污染行業(yè)所占比例將明顯降低,污染物排放標(biāo)準(zhǔn)更加嚴(yán)格;COD、氨氮、總磷等主要污染物的排放量都會隨之減少。
②通過城鎮(zhèn)污水處理廠建設(shè)、畜禽養(yǎng)殖清潔工程等措施,提高污染物削減能力,有利于提高水環(huán)境質(zhì)量。
(1)現(xiàn)狀(基準(zhǔn)年)污染物(負(fù)荷)排放量
由于我國對現(xiàn)狀污染源的本底不清,以往對污染的治理,還沒有針對治理目標(biāo)、水功能區(qū)劃分、水環(huán)境容量、污染物排放量、環(huán)境允許(控制)排放量以及削減能力情況進(jìn)行均衡分析,使現(xiàn)狀污染負(fù)荷、新增污染負(fù)荷,現(xiàn)有削減能力、新增削減能力之間達(dá)到均衡狀態(tài)??上驳氖菄乙验_始重視這方面的工作,2010年剛剛公布了全國污染源普查情況,為以后污染負(fù)荷均衡分析奠定了較好的基礎(chǔ)。
(2)污染物總排放量預(yù)測
為了改善水環(huán)境,滿足人們對環(huán)境的要求,需采取綜合治理措施,一方面減少現(xiàn)有污染物的排放量,另一方面增加污染物的削減能力。但伴隨著經(jīng)濟(jì)和社會的發(fā)展,又會有新的污染負(fù)荷出現(xiàn),需要對污染物排放量與削減能力的提高情況,進(jìn)行系統(tǒng)、認(rèn)真、細(xì)致的均衡分析,科學(xué)合理地規(guī)劃各種治理措施,以期真正改善水環(huán)境,實(shí)現(xiàn)治理目標(biāo)的要求。
在進(jìn)行水環(huán)境治理效益分析時,需認(rèn)真研究治理區(qū)的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀、規(guī)劃情況、社會發(fā)展情況等,結(jié)合近期、遠(yuǎn)期擬采取的綜合治理措施,科學(xué)預(yù)測分析污染物的排放量。對治理區(qū)近期、遠(yuǎn)期分別采取與現(xiàn)狀一致的或降低的污染物增長速率,測算幾個主要污染物如COD、氨氮、總磷、總氮等的近、遠(yuǎn)期排放量。
(3)環(huán)境允許(控制)排放量
根據(jù)當(dāng)?shù)卣乃δ軈^(qū)劃分,分析水域主要污染物COD、氨氮、總磷、總氮等污染物的環(huán)境允許(控制)排放量。
(4)需要削減量、削減能力和均衡分析
需要削減量為污染物總排放量與環(huán)境允許排放量之差。
根據(jù)規(guī)劃確定實(shí)施的近、遠(yuǎn)期工程措施和非工程措施,先單項分析各項措施的污染物削減能力,然后進(jìn)行匯總,得出整個治理項目的定量化的污染物削減能力和相應(yīng)的環(huán)境效益。最后,將治理措施的近、遠(yuǎn)期削減能力與需要削減的污染物量進(jìn)行均衡分析。
判斷近、遠(yuǎn)期削減能力是否大于需要削減的污染物量。對水環(huán)境綜合治理目標(biāo)、治理工程安排的合理性和對應(yīng)的環(huán)境效益進(jìn)行互適應(yīng)性分析,可能出現(xiàn)以下三種情況中的一種:
第一種情況:削減能力與需要削減的污染物量基本相當(dāng),說明治理目標(biāo)與治理措施是合適的,不需進(jìn)行調(diào)整。
第二種情況:削減能力小于需要削減的污染物量,說明治理目標(biāo)過高或者治理措施不夠;需降低治理目標(biāo),或者維持原目標(biāo)但增加治理項目及治理投資。
第三種情況:削減能力遠(yuǎn)大于需要削減的污染物量,說明治理目標(biāo)定得過低或者治理工程項目過多,可適當(dāng)調(diào)低治理目標(biāo)或者調(diào)減代價較大的治理項目。
表1 污染物增加量與削減能力綜合分析表 (萬t/a)
為便于理解,下面針對我國正在實(shí)施的某流域的水環(huán)境綜合治理的效益分析進(jìn)行案例說明。擬采用列表方式,對以上方法進(jìn)行闡述。首先對該流域污染物的排放量進(jìn)行預(yù)測分析,扣除允許排放量,得出治理期需要的污染物削減量,最后將不同水平年的污染物削減能力與需要削減量進(jìn)行對比分析,見表1。
預(yù)測總排放量=現(xiàn)有排放量+治理期新增的排放量,允許(控制)排放量是根據(jù)不同治理期的水質(zhì)目標(biāo)所對應(yīng)的水環(huán)境容量(納污能力)及外調(diào)水新增的水環(huán)境容量兩者之和。需要削減量=預(yù)測總排放量-允許 (控制)排放量;削減能力是原有削減能力+治理期新增的削減能力,應(yīng)大于污染物需要削減量。
總之,水環(huán)境綜合治理效益分析還是一個新的領(lǐng)域,隨著我國水環(huán)境治理項目及生態(tài)水利工作的大規(guī)模實(shí)施,深入開展這方面的研究工作很有必要,希望本文能起到拋磚引玉的作用。
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