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關于城鄉一體化水污染控排的思考

王貴作 劉政平

責任編輯:范江濤 來源:

  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,污水處理成本增大,但生活排水所富含的營養物質卻未得到有效利用;另一方面,城鎮生活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,就是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。

城鎮生活排水管理之困

  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735.3億噸,其中,城鎮生活污水排放量535.2億噸,占比72.8%。同年,全國6910座城鎮污水處理廠全年共處理污水532.3億噸,28%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。

  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)2.29元每立方米計算,2015年我國污水處理運行費用約1200億元,即使按照1元每立方米的不完全成本計算,年處理費用也高達500億元,面臨資金壓力。

  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2014年5月1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元每噸。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。

污水灌溉發展歷程及存在的問題

  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。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,至20世紀80年代污水灌溉面積超過130萬公頃,90年代則達到了360萬公頃。2006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。

  過去幾十年污水灌溉之所以得到快速發展,有國家倡導的原因,更多的則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。污水灌溉也帶來一些不良后果。大量工業污水和城鎮污水未經處理或僅做低水平處理即排入江河,被灌區抽引用于灌溉,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、土壤鹽漬化加重、土質下降,造成土壤重金屬積累和土壤板結。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。此外,未經處理的污水通常含有一定量的病原菌,這些病原菌隨污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,嚴重威脅人類健康。

城鄉一體化水污染控排思路、措施及可行性分析

  城鎮生活排水中的污染物主要來自各種洗滌劑、垃圾、糞便等,多為無毒的無機鹽類,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,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。考慮未來相當長一段時間我國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,我國城鎮生活排水利用必然走分類收集與處理、資源化利用之路。

  城鄉一體化水污染控排的核心理念是統籌考慮城鎮生活用水與農業取用水矛盾、污染物減排。“控”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;“排”是指排放管理,“肥水”經清水稀釋,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”的凈化處理,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;利用“肥水”灌溉和降低化肥施用量,可大幅度減少入河污染物的排放,改善河湖水生態環境。

  城鄉一體化水污染控排要點: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,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;三是要建設“肥水”輸配及調蓄設施,實現灌區原有水源與“肥水”聯合調度;四是要推進生態灌區建設,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間的新鮮水合理調劑,城鎮和農業污染減排。

  實施城鄉一體化水污染控排有以下有利條件。

  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高”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2.17億立方米每天,城市污水處理率達到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。“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7394.61萬公頃,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。

實施城鄉一體化水污染控排的建議

  一是破除體制機制障礙。將城鄉一體化污染控排列為實施國家節水行動、打贏水污染防治攻堅戰的關鍵內容,在全國范圍內推廣實施。將城鄉一體化水污染控排作為地方“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。

  二是完善法律法規建設。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。

  三是做好輿論宣傳工作。開展相關宣傳工作,通過權威媒體向公眾闡明實施城鄉一體化水污染控排的安全性、科學性、必要性,說清“肥水”灌溉與“污水灌溉”的不同,掃除“污水灌溉”曾經帶來的負面影響。

  (作者簡介:王貴作,教授級高級工程師,主要從事水資源管理、水利政策、水利戰略研究工作)


發布時間:2019年06月04日
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