城市水環(huán)境治理以及水污染控制的若干問題探討
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一、城市水環(huán)境治理需恢復自然生態(tài)水文過程
城市水環(huán)境治理的重點任務是，切實控制城市工業(yè)污染物，全面控制城市生活污染物，有效控制城市面源污染物，恢復城市水體生態(tài)徑流量，逐步消除城市水體內(nèi)源污染物，當前對氨氮和總磷的控制十分關鍵。
在城市水環(huán)境治理過程中也要分清主次，工業(yè)污染物方面，應重點關注COD、有毒有害及微量污染物，而不是氮磷;生活污染物方面需要從源頭上控制日用化學品和藥物，這些都是污水處理廠新興微量污染物的主要來源。此外，經(jīng)過我們長期研究發(fā)現(xiàn)，污水處理廠還受到地表降水徑流和地表廢棄物的很大影響。
自然環(huán)境中的水是通過降水、滲濾等連續(xù)、交互的的過程而來的，南京純水設備由于城鎮(zhèn)化與工業(yè)化的影響，城市的建設把這種關聯(lián)都切斷了。比如，閘壩的建設切斷了水的天然流動，改變了水力學特性，土壤結構的改變削弱了生物作用，干濕度、溫度的變化也使土壤的化學過程、生物學過程發(fā)生變化，導致生態(tài)水文從連續(xù)變成非連續(xù)，從交互變成非交互，從整體性變成了碎片化受干擾的過程。
城市水環(huán)境治理的關鍵環(huán)節(jié)在于水量恢復與水質(zhì)復原。從水量和水質(zhì)來看，在各項任務沒有完成之前，實現(xiàn)恢復城市水體水質(zhì)是不現(xiàn)實的。水量方面，系統(tǒng)中缺水便要考慮水量的恢復，除了盡可能恢復天然徑流量，目前能做的事情，一方面是加大城市污水處理規(guī)模，實現(xiàn)全收集、全處理及全利用，另一方面是從海綿城市方面結合雨水的利用。在這個過程中為什么要提標呢?因為用水需要有保障。
根據(jù)原水是什么水，出水要達到什么標準，從而采取不同的技術手段，而本質(zhì)上其實是工程投資和運營成本并重的一個過程，同時在這個過程中追溯水的源頭與后續(xù)。
城市水環(huán)境的綜合治理是要恢復生態(tài)水文連續(xù)、交互、自我保持、自我修復的過程，現(xiàn)階段僅僅靠自然過程已經(jīng)無法恢復，所以需要依靠大量的工程強化手段來補償來促進恢復生態(tài)循環(huán)的過程。通過水質(zhì)、水量、土壤的聯(lián)合調(diào)控來實現(xiàn)水量水質(zhì)、土壤和生態(tài)的良性互動循環(huán)。
二、城市水環(huán)境治理是多因素問題，無法用單一手段解決
回溯一下水環(huán)境的問題和緣由，主要是因為人類的各種活動產(chǎn)生排泄物與廢棄物、工業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)生很多有毒有害污染物、還有一些其他活動，比如現(xiàn)今的人們大量使用日化用品與各類藥物，這三個方面造成了城市資源與環(huán)境的重大變化及關聯(lián)響應。
人類的這些活動產(chǎn)生大量污染物的排放，因此，會產(chǎn)生不同的環(huán)境響應。比如，在大氣方面，霧霾對水環(huán)境也是有一定的影響，在一些地區(qū)測試，空氣濕沉降中總磷的濃度能達到0.1mg/L，而水體富營養(yǎng)化的標準僅僅是0.05mg/L。概括來說，整個過程便是一個大氣、水體、土壤和生態(tài)相互影響的過程，從學術角度上說，所有過程便表現(xiàn)為質(zhì)量、動量、熱量的傳遞過程。
這些因素疊加在一起的環(huán)境響應一旦超過了環(huán)境承載力，會產(chǎn)生各種環(huán)境問題，例如局部條件下的水量過多會出現(xiàn)洪災，在城市區(qū)域便是內(nèi)澇，其實，更多的時候是出現(xiàn)河道斷流，而且斷流的環(huán)境影響比內(nèi)澇更不利，因為斷流往往會導致干旱、飛塵和熱島效應，又會造成空氣污染，所以這些過程都是相互關聯(lián)的。
我國的水環(huán)境問題是全國性、區(qū)域性的，從城市水環(huán)境來看，需要構建一個綠色智慧新型的城市水系統(tǒng)，以滿足日益增長的美好生活的需要。城市水環(huán)境治理是系統(tǒng)解決城市水系統(tǒng)交織疊加的復雜難題，南京實驗室純水設備無法用單一的手段或者技術解決，舉例來說，城市水體黑臭的主要問題是BOD5和氨氮，水質(zhì)富營養(yǎng)化的問題是氮磷，生態(tài)與環(huán)境安全的問題主要是新興微量污染物。
水環(huán)境的問題是多因素的關聯(lián)疊加，城市水環(huán)境治理既要進行污染物控源減排，又要進行水環(huán)境質(zhì)量提升和生態(tài)環(huán)境改善。目前我國正在全面推行的相關工作主要有以下幾項，一是海綿城市建設理念落地，二是城市黑臭水體治理，三是城鎮(zhèn)污水處理廠提標，四是雨污水管網(wǎng)提質(zhì)增效，這也是住建部等部委正在全力推進的重點工作，本質(zhì)上都是水環(huán)境的綜合治理。
三、解決好城市水環(huán)境治理要采用全過程聯(lián)動整體解決方案
城市水環(huán)境治理任務實施起來很艱難，因為關鍵任務是有大量的投入需求的?？梢源笾伦鲆粋€估算，我國城市水環(huán)境治理需要投入50萬億以上：全國城鎮(zhèn)污水處理達到一級A及更高標準，需要2萬多億，污泥處理處置3000億，與此同時還要把污水、雨水管網(wǎng)解決好，污水管網(wǎng)20萬億，雨水管網(wǎng)30萬億。
但很多時候又不單單是錢或技術的問題，而是非常綜合的問題。要解決好水環(huán)境治理需要采用全過程聯(lián)動整體解決方案：城市水系為主體的大排水系統(tǒng)、市政管網(wǎng)為主體的小排水系統(tǒng)、地塊“排-蓄-滲”微排水系統(tǒng)、源頭減量-收集-調(diào)蓄-河湖水體、溢流控制-再生處理-生態(tài)重建。南京純水設備如果單純使出水達到一級A標準，但管網(wǎng)卻不完善，那水環(huán)境治理仍然是跟不上的。發(fā)達國的一些聞名城市便是因為沒有解決好雨水污染的問題，才導致的水體黑臭，低影響開發(fā)(LID)等技術在此背景下誕生。
我國海綿城市的做法主要是借鑒美國LID的理念，認為他們的做法好值得借鑒，而實際上美國的一些城市是因為過去采用了大量的合流制系統(tǒng)，實在無法改造了才采取了這種補救措施，這些補救措施的效果都是有限的。因此，建設海綿城市便可以削弱管網(wǎng)系統(tǒng)建設的說法做法是不對的，大量建設海綿城市的同時，不僅不能削弱灰色系統(tǒng)建設，反而需要進一步加強，協(xié)同推進，相互增強。
四、理性看待水質(zhì)標準，提標需科學合理
水環(huán)境的質(zhì)量標準決定了水環(huán)境治理的方向，但我國目前的標準卻存在一些不足。舉例來說，我國現(xiàn)行的GB3838標準的一些指標(如下表所示)，2002年版，偏于生態(tài)環(huán)境目標，對現(xiàn)實情況關注不夠，尤其總氮指標值及其與氨氮、硝態(tài)氮指標的關系。2002年版中總氮標準僅適用湖庫，河流中沒有總氮要求，而實際上很多河流都是要進入湖庫的，湖庫又缺乏總氮去除能力，只能靠上游控制才能達標，河流不達標便無法保證湖庫總氮達標。再看1988年版的標準，比較合理，更切合實際一些，采用的是凱氏氮和***鹽的指標，而總氮正是由凱氏氮和***鹽組成的。
城鎮(zhèn)污水處理廠的排放標準趨嚴，核心指標遞增，考核要求往往是所有樣品都要穩(wěn)定達標，考核方式不合理。目前，行業(yè)中也有一個爭論，到底是應該先完善管網(wǎng)還是先提標?有些專家認為，管網(wǎng)系統(tǒng)沒建好之前，不應該花那么多錢去提標。我們認為，提標改造是解決區(qū)域和流域水環(huán)境問題，管網(wǎng)完善主要解決當?shù)氐淖陨韱栴}，不能因為自家臟亂差便不管公共場所是否整潔了。
所以，我們應該合理看待標準中的每一個指標。個人認為，COD、BOD5、SS、糞大腸桿菌不應該作為懲罰性的指標，可以作為監(jiān)控性指標，把氨氮、TP、TN作為懲罰性的指標已足夠。南京實驗室純水設備有很多污水處理廠由于SS和糞大腸桿菌指標單一樣品超標而被罰款，這個不太合理，一是SS指標低濃度情況下本便測不準，二是天然水體本身SS便有高達上千的，糞大腸桿菌的測定值差異一般是數(shù)量級的，應該采用幾何平均值。而像TP這類指標屬于比較關鍵的指標，而且提標成本又低，應該更多關注這類指標。
提標改造需要科學合理，切合實際。污水處理廠的提標應該包括三個方面，一是政府部門的工作提標，二是運行部門的管理提標，在這兩件事情做好的基礎上，才能進行進一步的工程提標。目前有不少污水處理廠的出水已經(jīng)優(yōu)于一級A標準，有的出水中某些主要指標達到了地表水IV類、III類，此時標準進一步提高的時候，可能只需要運行優(yōu)化或增加一定的藥劑量，運營成本增加五分、一毛錢可以解決了。然而，很多地方仍會投資很多錢，把原來的污水處理廠重新工程改造，而改造的成效可能不如運行優(yōu)化或是源頭管控。
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