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技術論文

王貴作:關于城鄉一體化水污染控排的思考

字體: 放大字體  縮小字體 發布日期:2019-08-07  來源:水利部發展研究中心  瀏覽次數:118

  隨著經濟高速增長和城鎮化快速發展,水資源短缺、水生態損害、水環境污染等水問題越來越突出,成為經濟社會持續健康發展的嚴重制約因素。一方面,城鎮生活用水增加導致排水增加,污水處理成本巨大,且生活排水所富含的營養物質未得到有效利用。另一方面,城鎮用水增多擠占了農業用水,導致農業灌溉用水日趨緊張;農業生產化肥施用量逐年增加,面源污染嚴重。城鎮生活取排水與農業生產取排水之間的不協調,不但加劇了水資源短缺,同時造成了嚴重的水污染。推動實施城鄉一體化水污染控排,即推動城鎮生活排水用于灌溉,建設現代生態灌區,既可以緩解城鄉用水矛盾,有效降低城鎮污水處理費用,同時也可降低對生態環境的損害,成為踐行生態文明建設要求的重要舉措。  

  一、城鎮生活排水管理之困  

  1、無處安放的廢水 

  隨著城鎮化的不斷深入,我國城鎮生活排水量不斷增加。據統計,2015年全國廢水排放總量735.3t,其中城鎮生活污水排放量535.2t,占比72.8%。同年,全國6910座城鎮污水處理廠全年共處理污水532.3t28%的污水未經處理。由于江河湖泊的水污染承載能力有限,巨量的城鎮生活排水即使全部達標處理排放,仍然會嚴重污染自然水體。  

  2、難以承受的污水

    為實現到2020年年底城鎮污水處理設施全覆蓋的目標,十三五城鎮污水處理建設共需投資約5486億元。按城鎮污水處理的單位治理成本(包括污水和污泥排放的外部成本)約為2.29/m3計算,2015年我國污水處理運行費用約1200億元,即使按照1/m3的不完全成本計算,年處理費用約500多億元。高昂的污水處理成本成為我國經濟社會發展的巨大負擔。  

  3、代價高昂的非常規水 

  為緩解水資源短缺問題,國家大力提倡非常規水源利用。北京為鼓勵社會單位廣泛使用再生水,自201451日起,再生水價格由政府定價管理調整為政府最高指導價管理,每立方米價格不超過3.5元。據測算,天津市再生水全成本約3.55 /t。在現有技術水平和處理標準下,污水再生利用成本居高不下,在大部分地區甚至高于自來水用水成本,再生水利用推廣難度極大。  

  二、污水灌溉的歷史教訓  

  1、發展歷程  

  污水灌溉是指引用工業廢水或城鎮污水灌溉農田、林地或草場。污水灌溉是一種農業生產行為,在一定條件下,也可以成為一種污水處理手段。城鎮城鎮城鎮從1956年起,國家開始倡導使用污水進行灌溉。其后,隨著水資源的緊缺狀況日益加劇,污水灌溉變得更為普遍。20世紀80年代污水灌溉面積超過了130hm220世紀90年代則達到了360hm22006年、2007年國家分別發布了《農田灌溉水質標準(GB5084-2005)》《再生水水質標準(SL368-2006)》,明確了農業灌溉用水水質標準。 

  2.污水灌溉存在的主要問題  

  過去幾十年當中,污水灌溉的快速發展既有國家倡導的原因,更多的是水資源緊缺和污水處理能力有限條件下無序排放導致的被動響應。污水灌溉存在的主要問題是大量工業污水和城鎮污水在未經處理或低水平處理的情況下,直接排入江河,灌區抽引用于灌溉后導致土壤重金屬積累和土壤板結等。對北京、甘肅白銀、遼寧沈陽等地污水灌溉區的研究表明,污水灌溉是土壤重金屬積累的重要原因之一。污水中過高的懸浮物、有機污染物和鹽分可增加土壤容重,導致土壤理化性質變差、壤鹽漬化加重、土質下降。此外,未經處理的污水通常含有一定量的病原菌,這些病原菌隨再生水進入農田土壤后能夠在土壤中存活相當長一段時間并不斷繁殖,嚴重威脅到人類健康。 

   三、城鄉一體化水污染控排,變打造現代生態灌區  

  城鎮生活排水主要是城鎮生活中使用的各種洗滌劑和污水、垃圾、糞便等,多為無毒的無機鹽類,由于水中含有豐富的氮、磷、鉀等營養元素,為作物生長所必需。城鎮生活排水是穩定的灌溉水源和農業肥料來源。我國傳統農業有糞肥還田、肥水灌溉的傳統,這也是我國農田歷千年開發而地力不衰減的關鍵因素。近百年來,西方發達國家深入推廣污水灌溉技術,取得巨大成效,其成功的關鍵是高污染工業規模的縮減和污水處理能力的提高。考慮我國未來相當長一段時間都將保持制造業強國的地位,若高污染工業污水與城鎮生活排水混排,則無法推廣污水灌溉。因此,我國的城鎮生活排水利用必然要走一條分類收集與處理、資源化利用的道路。 

  1、城鄉一體化水污染控排的思路與措施  

  城鄉一體化水污染控排的核心理念是統籌考慮城鎮與農業取用水矛盾、污染物減排。是指控制管理,將城鎮生活排水單獨收集,經消毒、絮凝、沉淀處理后,成為優質的灌溉水源,即富含氮、磷等營養成分的肥水,并將固體廢物制成有機肥料;是指排放管理,肥水經清水稀釋,主要是降低氮、磷、無機鹽濃度,定向用于農業灌溉,有機肥用于提高土壤肥力,利用灌區這個超大型的土壤凈化槽,實現對肥水的凈處理,理論上可實現氮、磷的完全處理。 城鄉一體化水污染控排,對于城鎮而言,可大幅度降低城鎮污水處理成本,并有效緩解城鎮用水擠占農業用水的矛盾,為農業灌溉提供補充灌溉水源和有機肥料;對于灌區而言,大量使用肥水和有機肥料可大大降低新鮮水和化肥的使用量,促進生態灌區建設;由于肥水灌溉利用和化肥施用量的降低可大幅度減少入河污染物的排放,大幅度改善河湖水生態環境。 城鄉一體化水污染控排要點包括:一是要實現城鎮生活排水單獨收集,全面杜絕城鎮生活排水與工業排水混排現象;二是要實現城鎮生活排水肥水化處理,肥水化處理的核心是消毒處理,殺滅有害病原微生物,固液分離(污泥沉淀分離),去除固體與懸浮物,并生產有機肥料;三是建設肥水輸配及調蓄設施,實現灌區原有水源與肥水聯合調度;四是推進生態灌區建設,鼓勵肥水與有機肥的廣泛使用。通過城鎮生活排水的資源化利用,最終實現城鎮與灌區將新鮮水合理調劑,城鎮和農業污染減排。  

  2、實施城鄉一體化水污染控排的有利條件  

  生態文明建設的總體要求為實施城鄉一體化水污染控排創造了有利條件。黨的十八大提出實施生態文明建設的明確要求,《中共中央國務院關于加快推進生態文明建設的意見》提出重要江河湖泊水功能區水質達標率提高到80%以上,飲用水安全保障水平持續提升的目標任務。全面降低城鎮、農業污染排放是生態文明建設的必然要求,實施城鄉一體化水污染控排契合生態文明建設的時代要求。  

  工業園區快速發展與城鎮排水管網改造為實現城鎮生活排水與工業排水分離創造了有利條件。國家大力實施城鎮排水管網改造和雨污分流,城鎮管網完善程度和污水分類管理能力大幅度提升,為工業污水與城鎮排水分類收集奠定了基礎。同時,工業園區經過多年發展已成為大多數工業企業的聚集地,據統計,我國目前已有各類工業園區約22000個,客觀上為工業污水與城鎮排水分流創造了條件。 

   城鎮污水處理設施的大規模建設為肥水處理創造了有利條件。據《十三五全國城鎮污水處理及再生利用設施建設規劃》,2015年,全國城鎮污水處理能力已達到 2.17 m3/d,城鎮污水處理率達到 92%,縣城污水處理率達到 85%,到2020年年底,將實現城鎮污水處理設施全覆蓋。考慮肥水生產較傳統的城鎮污水處理難度小、工藝更為簡單,我國事實上已經擁有的強大污水處理能力完全能夠滿足城鎮生活排水單獨處理的需要。 

   大量的灌區為承接肥水創造了有利條件。我國是農業大國,國家長期大力開展灌區建設。據統計,我國現有灌溉面積73946.1hm2,萬畝以上灌區7839處。星羅棋布的灌區為承接肥水、消納有機肥、建設生態灌區創造了有利條件。  

  四、實施城鄉一體化水污染控排的建議 實施城鄉一體化水污染控排,即肥水灌溉,其技術上是成熟的,重點是破除體制機制障礙,創新法律法規,做好輿論宣傳。 落實節水優先和水污染防治攻堅戰要求,全面開展城鄉一體化水污染控排 將城鄉一體化污染控排列為國家節水行動、水污染防治攻堅戰的關鍵內容,在全國范圍內推廣實施。將城鄉一體化污染控排作為地方一把手工程,充分利用全面實施河長制湖長制契機,由黨政一把手牽頭落實,破除原有的體制機制障礙。 完善法律法規建設,為全面開展城鄉一體化水污染控排掃清制度障礙 修訂《城鎮排水與污水處理條例》,強制工業排水與城鎮生活排水的分類收集、分類處理,城鎮生活排水有條件用于農業灌溉的嚴禁直排入河;修訂《農田水利條例》,將經達標處理的肥水列為灌溉優先使用水源;出臺《節約用水條例》,將城鎮生活排水單獨收集、處理作為城鎮節約用水工作的重要內容。 做好輿論宣傳工作,說清肥水灌溉與污水灌溉的不同 開展相關宣傳工作,通過權威媒體向社會公眾說明實施城鄉一體化水污染控排,進行肥水灌溉的安全性、科學性、必要性,掃除污水灌溉曾經帶來的負面影響,營造良好的社會輿論環境。  

 
 
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