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关于城乡一体化水污染控排的思考

王贵作 刘政平

责任编辑:范江涛 来源:

  随着经济高速增长和城镇化快速发展,水资源短缺、水生态损害、水环境污染等水问题越来越突出,成为经济社会持续健康发展的严重制约因素。一方面,城镇生活用水增加导致排水增加,污水处理成本增大,但生活排水所富含的营养物质却未得到有效利用;另一方面,城镇生活用水增多挤占了农业用水,导致农业灌溉用水日趋紧张;农业生产化肥施用量逐年增加,面源污染严重。城镇生活取排水与农业生产取排水之间的不协调,不但加剧了水资源短缺,同时造成了严重的水污染。推动实施城乡一体化水污染控排,就是推动城镇生活排水用于灌溉,建设现代生态灌区,既可以缓解城乡用水矛盾,有效降低城镇污水处理费用,同时也可降低对生态环境的损害,成为践行生态文明建设要求的重要举措。

城镇生活排水管理之困

  随着城镇化的不断深入,我国城镇生活排水量不断增加。据统计,2015年全国废水排放总量735.3亿吨,其中,城镇生活污水排放量535.2亿吨,占比72.8%。同年,全国6910座城镇污水处理厂全年共处理污水532.3亿吨,28%的污水未经处理。由于江河湖泊的水污染承载能力有限,巨量的城镇生活排水即使全部达标处理排放,仍然会严重污染自然水体。

  为实现到2020年年底城镇污水处理设施全覆盖的目标,“十三五”城镇污水处理建设共需投资约5486亿元。按城镇污水处理的单位治理成本(包括污水和污泥排放的外部成本)2.29元每立方米计算,2015年我国污水处理运行费用约1200亿元,即使按照1元每立方米的不完全成本计算,年处理费用也高达500亿元,面临资金压力。

  为缓解水资源短缺问题,国家大力提倡非常规水源利用。北京为鼓励社会单位广泛使用再生水,自2014年5月1日起,再生水价格由政府定价管理调整为政府最高指导价管理,每立方米价格不超过3.5元。据测算,天津市再生水全成本约3.55元每吨。在现有技术水平和处理标准下,污水再生利用成本居高不下,在大部分地区甚至高于自来水用水成本,再生水利用推广难度极大。

污水灌溉发展历程及存在的问题

  污水灌溉是指引用工业废水或城镇污水灌溉农田、林地或草场。污水灌溉是一种农业生产行为,在一定条件下,也可以成为一种污水处理手段。从1956年起,国家开始倡导使用污水进行灌溉。其后,随着水资源的紧缺状况日益加剧,污水灌溉变得更为普遍,至20世纪80年代污水灌溉面积超过130万公顷,90年代则达到了360万公顷。2006年、2007年国家分别发布了《农田灌溉水质标准(GB5084—2005)》《再生水水质标准(SL368—2006)》,明确了农业灌溉用水水质标准。

  过去几十年污水灌溉之所以得到快速发展,有国家倡导的原因,更多的则是水资源紧缺和污水处理能力有限条件下无序排放导致的被动响应。污水灌溉也带来一些不良后果。大量工业污水和城镇污水未经处理或仅做低水平处理即排入江河,被灌区抽引用于灌溉,污水中过高的悬浮物、有机污染物和盐分可增加土壤容重,导致土壤理化性质变差、土壤盐渍化加重、土质下降,造成土壤重金属积累和土壤板结。对北京、甘肃白银、辽宁沈阳等地污水灌溉区的研究表明,污水灌溉是土壤重金属积累的重要原因之一。此外,未经处理的污水通常含有一定量的病原菌,这些病原菌随污水进入农田土壤后能够在土壤中存活相当长一段时间并不断繁殖,严重威胁人类健康。

城乡一体化水污染控排思路、措施及可行性分析

  城镇生活排水中的污染物主要来自各种洗涤剂、垃圾、粪便等,多为无毒的无机盐类,水中含有丰富的氮、磷、钾等营养元素,为作物生长所必需。城镇生活排水是稳定的灌溉水源和农业肥料来源。我国传统农业有粪肥还田、肥水灌溉的传统,这也是我国农田历千年开发而地力不衰减的关键因素。近百年,发达国家深入推广污水灌溉技术,取得巨大成效,其成功的关键是高污染工业规模的缩减和污水处理能力的提高。考虑未来相当长一段时间我国都将保持制造业强国的地位,若高污染工业污水与城镇生活排水混排,则无法推广污水灌溉。因此,我国城镇生活排水利用必然走分类收集与处理、资源化利用之路。

  城乡一体化水污染控排的核心理念是统筹考虑城镇生活用水与农业取用水矛盾、污染物减排。“控”是指控制管理,将城镇生活排水单独收集,经消毒、絮凝、沉淀处理后,成为优质的灌溉水源,即富含氮、磷等营养成分的“肥水”,并将固体废物制成有机肥料;“排”是指排放管理,“肥水”经清水稀释,降低氮、磷、无机盐浓度,定向用于农业灌溉,有机肥用于提高土壤肥力,利用灌区这个超大型的“土壤净化槽”,实现对“肥水”的净化处理,理论上可实现氮、磷的完全处理。

  城乡一体化水污染控排,对于城镇而言,可大幅度降低城镇污水处理成本,并有效缓解城镇用水挤占农业用水的矛盾,为农业灌溉提供补充灌溉水源和有机肥料;对于灌区而言,大量使用“肥水”和有机肥料可大大降低新鲜水和化肥的使用量,促进生态灌区建设;利用“肥水”灌溉和降低化肥施用量,可大幅度减少入河污染物的排放,改善河湖水生态环境。

  城乡一体化水污染控排要点:一是要实现城镇生活排水单独收集,全面杜绝城镇生活排水与工业排水混排现象;二是要实现城镇生活排水“肥水”化处理,核心是消毒处理,杀灭有害病原微生物,固液分离(污泥沉淀分离),去除固体与悬浮物,并生产有机肥料;三是要建设“肥水”输配及调蓄设施,实现灌区原有水源与“肥水”联合调度;四是要推进生态灌区建设,鼓励“肥水”与有机肥的广泛使用。通过城镇生活排水的资源化利用,最终实现城镇与灌区间的新鲜水合理调剂,城镇和农业污染减排。

  实施城乡一体化水污染控排有以下有利条件。

  生态文明建设的总体要求为实施城乡一体化水污染控排创造了有利条件。党的十八大提出实施生态文明建设的明确要求,《中共中央国务院关于加快推进生态文明建设的意见》提出“重要江河湖泊水功能区水质达标率提高到80%以上,饮用水安全保障水平持续提高”的目标任务。全面降低城镇、农业污染排放是生态文明建设的必然要求,实施城乡一体化水污染控排契合生态文明建设的时代要求。

  工业园区快速发展与城镇排水管网改造为实现城镇生活排水与工业排水分离创造了有利条件。国家大力实施城镇排水管网改造和雨污分流,城镇管网完善程度和污水分类管理能力大幅度提升,为工业污水与城镇排水分类收集奠定了基础。同时,工业园区经过多年发展已成为大多数工业企业的聚集地,据统计,我国目前已有各类工业园区约22000个,客观上为工业污水与城镇排水分流创造了条件。

  城镇污水处理设施的大规模建设为“肥水”处理创造了有利条件。据《“十三五”全国城镇污水处理及再生利用设施建设规划》,2015年全国城镇污水处理能力已达到2.17亿立方米每天,城市污水处理率达到92%,县城污水处理率达到85%,到2020年年底,将实现城镇污水处理设施全覆盖。“肥水”生产较传统的城镇污水处理难度小,工艺更为简单,我国事实上已经拥有的污水处理能力完全能够满足城镇生活排水单独处理的需要。

  大量的灌区为承接“肥水”创造了有利条件。我国是农业大国,国家长期大力开展灌区建设。据统计,我国现有灌溉面积7394.61万公顷,万亩以上灌区7839处。星罗棋布的灌区为承接“肥水”、消纳有机肥、建设生态灌区创造了有利条件。

实施城乡一体化水污染控排的建议

  一是破除体制机制障碍。将城乡一体化污染控排列为实施国家节水行动、打赢水污染防治攻坚战的关键内容,在全国范围内推广实施。将城乡一体化水污染控排作为地方“一把手”工程,充分利用全面实施河长制湖长制契机,由党政一把手牵头落实,破除原有的体制机制障碍。

  二是完善法律法规建设。修订《城镇排水与污水处理条例》,强制工业排水与城镇生活排水分类收集、分类处理,城镇生活排水有条件用于农业灌溉的严禁直排入河;修订《农田水利条例》,将经达标处理的“肥水”列为灌溉优先使用水源;出台《节约用水条例》,将城镇生活排水单独收集、处理作为城镇节约用水工作的重要内容。

  三是做好舆论宣传工作。开展相关宣传工作,通过权威媒体向公众阐明实施城乡一体化水污染控排的安全性、科学性、必要性,说清“肥水”灌溉与“污水灌溉”的不同,扫除“污水灌溉”曾经带来的负面影响。

  (作者简介:王贵作,教授级高级工程师,主要从事水资源管理、水利政策、水利战略研究工作)


发布时间:2019年06月04日
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