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0引言
為了加強城市污水治理,保護水環境,今年來中央增加了污水處理行業投資力度。從2003年國家實施積極財政政策以來,城市污水處理事業發展更為迅速。根據我國國民經濟發展計劃和水污染防治規劃中城市污水處理規劃:到2010年,我國城市化率將達40%,城鎮人口總量將增加到6.7億,污水處理率建制鎮不低于50%,設市城市不低于60%,重點城市不低于70%的目標,為了能保證目標的實現,污水處理廠的建設必將是一項長期艱巨的任務。
1廠址選擇
廠址選擇應符合城市總體規劃和排水工程總體規劃的要求,并根據下列因素綜合確定:廠址必須位于集中給水水源下游,并應設在城市工業區、居住區的下游;為保證衛生要求,廠址應與城市工業區、居住區保持約300m以上距離;廠址宜設在城市夏季最小頻率風向的上風側,及主導風向的下風側;結合污水管道系統布置及納污水域位置,污水處理廠選址宜設在城市低處,便于污水自流,沿途盡量不設或少設提升泵站;
2排水體制
排水體制是污水處理廠設計面臨的首要問題,它不僅涉及工程投資、環境保護、工程實施的難易程度,還直接影響污水處理廠的工藝選擇。國內城市在長期發展過程中由于受投資因素的限制及發展模式等多方面因素的影響,多建成為雨污合流制。合流制區域面積至少占建成區面積的80%以上,而且八十年代以前的建成區,建筑密集,各種地下管線擁擠,要改造為分流制,需增設一套污水管網系統,難度非常大【2】。
3建設規模
城市排水工程建設是一項系統工程,涉及城區管渠改造、污水收集、污水處理和排放利用、污泥處置等問題。因此,對一個城市來說,需根據城市總體規劃和排水規劃,分期分批地建設污水管網和污水處理廠,要根據水環境保護的目標,分期實施,逐步到位。
合理地確定設計的污水水量和污水水質,直接涉及工程的投資、運行費用和費用效益。不少城市由于市區污水管道未形成系統,缺乏長期積累的污水水質水量資料,一般采取按規劃面積、人口和工業發展的預測來推導污水量,并提出生活污水量、工業廢水量和公建、商業污水量各占的比例,其不確定因素較多,因此設計出的污水量往往與實際有較大偏差。并且,規劃計算的污水量與可能有污水量、實際收集到的污水量和可能進行處理的污水量是不同的,設計污水量在很大程度上取決于污水管網普及率和實際可能收集到的近、遠期污水量。因此,在設計污水量時要充分認識城區內管網改造的復雜性和艱巨性,應盡量把可能出現的問題考慮周全,諸如:有的取決于舊城市的改造和道路的改造,有的埋了干管,支管遲遲未建成等等現象;對設計的污水水質,應該對現有實測的水質資料進行分析(包括生活污水、工業廢水水質水量變化和地下水對管渠的滲入量等),對雨污合流和老城區排水系統需科學地確定污水管道的截流倍數等等【3】??傊?,設計的污水水量和污水水質要通盤考慮,既要留有余地又要避免余地過大,造成增加投資、設備閑置或低效運行現象。
4工藝選擇
污水處理廠的工藝選擇應根據原水水質、出水要求、污水廠規模,污泥處置方法及當地溫度、工程地質、征地費用、電價等因素作慎重考慮。由于每項工藝技術都有其優缺點,不可能以一種工藝代替其他一切工藝,即使同樣的工藝,在不同的進水和出水條件下,最終的處理效果也會不同。對污水處理廠工藝的選擇應按照以下原則:技術合理。技術先進而成熟,對水質變化適應性強,出水達標且穩定性強;經濟節能。
由于城市污水處理投資大,運行費用高,因此為了降低投資和運行成本,因地制宜地進行工藝比較是必要的。但在現實中經常碰到的問題是,工藝方案比較往往不夠科學,有的對工藝已有傾向和愛好,先人為主,對傾向的工藝只說優點,對不贊成的工藝強調缺點;有的把自己的小型試驗數據與別的已上工程的工藝比;有的是將處理BOD為主的工藝與處理BOD同時進行脫氨除磷的工藝比;通過世界各地多種多樣的污水處理廠運行比較可知,對工藝的選擇不能簡單的比較出水指標,而應該看到,同樣的工藝,采用的設計參數不同,其結果是不同的。
5污泥的處理與處置
污水處理廠在水處理過程中會截流與排出一定量的柵渣、沉砂和污泥。對城市污水廠而言,其數量大約為進水量的0.5%~1.5%。目前部分設計單位在污水處理廠設計中對污泥處置重視程度不夠,形成了"重水輕泥"的現象,部分污水廠產生的污泥,經濃縮、機械脫水后直接外運,這些污泥未達到穩定性的要求,會帶來環境的二次污染。因此設計部門應加強對污泥處置的設計與研究,目前常用的污泥穩定性處理方法有污泥中溫消化、污泥好氧消化、污泥投加石灰、污泥焚燒等方法;當污泥處理廠達到一定規模后,可減少單位投資,降低日常費用,也便于污泥綜合利用【5】。
6污水回用
我國屬貧水國家之一,人均水資源占有量僅2400m,尤其是北方地區人均水資源占有量僅200-400m3,水資源的緊缺狀況在一定程度上限制了工農業生產和城市的發展。而城市污水處理廠二級處理的尾水則是一種穩定的水資源,經過處理后可作為工業冷卻洗滌用水、市政雜用水及城市河道湖面的景觀用水。其投資、制水成本較低。國內許多地方采用污水回用的工程實踐,充分證明了城市污水回用的經濟性。
【參考文獻】
[1]GB50014-2006室外排水設計規范[S]
[2]李強利,楊傳文,吳吳.棗莊市污水處理廠設備的調試及運行.給水排水,2001,27(2):8O~81.
[3]許勁.關于城市污水處理廠設計的若干問題討論.給水排水,2001,27(7):15~18.
水是“生命之源、生產之要、生態之基”。吳江是著名的江南水鄉之一。隨著現代化腳步的加快,人民群眾對健康河湖環境的需求不斷提升。流水不腐,水暢其流,開展暢流活水工程、綜合治理河道水系十分必要,是提升改善全區水環境、推動吳江生態文明建設進程的重要內容,是保障吳江經濟社會可持續發展的重要舉措。為此,吳江水利局努力探索研究以暢流活水工程為重點的河道綜合整治實施方案,計劃從打通河道最后一公里著手,由下至上,從末端到主干,因地制宜,多措并舉,通過水系溝通、河道疏浚、岸坡整治、拆壩建橋、生態保護等多種綜合措施,打通斷頭浜,拆除阻水壩埂,增進圩內河道水體循環、提高圩內外水系溝通、增強圩外骨干水系引排功能,努力暢通河道水網各個堵塞環節,形成活水暢流總體環境。結合控源截污等水環境保護一系列措施,逐步恢復河湖水體生態健康,逐步實現“河暢、水清、岸綠、景美”的江南水鄉面貌。
1.暢流活水工程治理總體思路在控源截污前提下,突出“清淤、活水、保潔、生態”四大主題,實施“暢通骨干河網、溝通圩內外水系、疏通圩內河道”的全區河道“三通工程”:一是疏通圩內河道,提高圩區自身水循環能力(疏通小循環);二是溝通圩內外水系,加強圩內外水體交換能力(溝通中循環);三是暢通圩外河網,提升全區總體排水引水能力(暢通大循環)。
2“.三通工程”主要規劃建設工程內容經過前期對全區各鎮村的全面調查,初步規劃建設內容如下:(1)圩外河道整治工程(暢通大循環)本次圩外河道整治工程分為區域骨干河道綜合整治、縣鎮級骨干河道連通工程、中小河流治理重點縣綜合整治及一般圩外河道治理工程。①區域骨干河道———八蕩河綜合整治工程。八蕩河綜合整治工程是區域防洪規劃確定的理順浦北水系的重要工程之一,計劃實施溝通8個湖蕩和11段河道,總長約20km,其中拓浚河道9km多,生態疏浚清淤相關湖泊,將會有效提高區域防洪排澇能力。②縣鎮級骨干河道連通工程。同里鎮九里湖屬江蘇省保護湖泊之一,目前無進水通道。本次暢流工程規劃新開河道連通吳淞江及九里湖,引吳淞江向九里湖輸水通道,調活河湖水體、提升水質。③中小河流治理重點縣綜合整治工程。繼續推進“中小河流治理重點縣綜合整治”項目建設,在已完成3個項目區的基礎上,計劃完成剩余7個項目區工程,包括疏浚9條縣級河道、23條鄉級河道及212條支河。④一般圩外河道整治工程。規劃疏通圩外一般河道21條。圩外河道整治計劃工程量匯總:疏通、新開河道263條,拆除阻水建筑物6處、新建橋、閘、涵等6處。(2)圩內外河道溝通工程(溝通中循環)規劃實施河口拆壩或新(改)建閘(涵橋)、疏通河道等117處。(3)圩內暢流工程(疏通小循環)規劃圩內拆壩(其他阻水建筑物)建橋(涵、閘等建筑物)173處;疏浚圩內河道657條;新開溝通河道46條。以上規劃實施全區河道暢通工程,將按輕重緩急、先小后大、先易后難、分年度逐步推進。
3.要建管并重,加強圩內外河道長效保潔管理(1)要明確管理職責吳江區初步計劃出臺《蘇州市吳江區河道管理實施辦法》,將明確各部門在河道管理中的職責。水利部門作為河湖管理的主要管理單位,牽頭負責開展河道建設管理等工作,發改委、財政局、環保局、農委等部門各司其職,分別負責相關工作。(2)要明確河道管理機構為強化吳江區河道管理,響應水利部《關于加強河湖管理工作的指導意見》等文件精神,吳江區擬專門成立區河道管理處,將負責對全區河道的統一規范管理,擬實行河道分級管理。(3)要明確河道管理經費落實經費是關鍵,必須要明確河道管理經費來源。按不同等級河道,明確區鎮村管理機制和管理辦法。
二、對策與措施
1.必須加強領導,精心組織農村河道暢流活水工程是一項工程量大、牽涉面廣的系統性工程,又是一項惠民工程。要在區政府統一組織領導下,全面協調,統籌安排,精心組織,各方配合,加強協作,重點突破,穩妥推進,務求實效。
2.要加大投入,落實資金要明確河道暢流活水工程的資金籌措政策,制定具體的籌措辦法。落實資金是實施河道暢流活水工程的最有力的保障。同時,要求按照規范化建設工程管理程序執行,要嚴格工程建設資金管理使用。
3.要加強考核,廣泛宣傳要建立監督考核機制和績效獎勵機制,并加強督察檢查,要充分利用媒體,廣泛宣傳暢流活水工程的意義,營造良好的工作氛圍。
三、結語
(一)跨界水污染嚴重所謂跨界水污染,指某行政區水污染物排放總量超過當地水環境容量,該行政區江河湖泊的出境水質差于入境水質,呈現水環境負外部性的現象.跨界水污染包括省、地級市、縣、鄉四個層面.其中,跨縣水污染是最基本的層面,而跨省水污染是防治的難點.跨界水污染有兩種表現形式,一種是日常性跨界水污染,其特征是程度較輕,污染疊加,活動在某行政區的人們往往既是鄰域上游污染的受害者,又是鄰域下游污染的制造者.本來清潔可愛的江河出現了這樣一種可怕景象:江河的上游是優質水,流經幾個縣市后就成為超標水,到了下游則全成為五類和劣五類水.另一種是跨界水污染亊件,其特征是污染程度嚴重,成果嚴重,激化了鄰域之間的社會矛盾.進入新世紀以來,長三角地區發生過多次跨界水污染事件,其中在全國造成較大影響的有四起,分別是:2001年江浙交界的王江涇鎮堵壩斷河事件,2005年江蘇蘇州桃源鎮的黑水污染事件,2007年江蘇沭陽水污染事件,2013年的黃浦江死豬事件.跨界水污染事件是跨界水污染現象的極端表現,其屢屢發生的基礎是跨界水污染現象的常態性存在.跨界水污染現象不根除,則跨界水污染事件就不可能杜絕,而處于流域最下游延長線上的海灣河口水環境也就不可能得到根本性好轉.
(二)江海水環境分治所謂江海水環境分治,特指長三角地區、乃至全國存在的江河湖泊水污染防治與海灣河口水環境治理人為分割的制度安排和不協調現象.江海水環境分治有多種表現形式.一是主管機構不一樣.江河湖泊水污染防治由環保部門主抓,海灣河口水環境治理由海洋(漁業)部門為主.海洋(漁業)部門職能眾多,難以集中力量實施海域水環境治理,以浙江省海洋漁業局為例,內設處室13個,環境處只是其中的一個處室,難免顧此失彼,粗放管理.二是地方政府的重視程度有差異.以浙江省錢塘江流域和杭州灣地區為例,2005-2014年的十年間,省級機關的錢塘江流域水污染防治和生態補償的專門文件共計10多個,而杭州灣地區水環境治理省級層面的專門部署是在2013年,省環保廳與省海洋漁業局聯合«杭州灣區域污染整治方案».三是尾水排放標準和監管水準不一樣.在相當一段時間里,污水處理廠尾水排海標準明顯低于江河湖泊,導致杭州灣兩岸城市競相投巨資在杭州灣(河口)岸邊建設污水處理廠.目前,長三角江河湖泊監測斷面水質狀況己做到月報,而海灣河口還處于年報.
二、江海分治制度的局限性
上述三個水環境治理中的突出問題歸結到一點———缺乏區域合作.實踐已經證明,這種江海分治制度具有明顯的局限性.
(一)部署流域水污染防治時往往忽視對氮和磷的控制以錢塘江流域和杭州灣地區為例,多年來,杭州灣的水環境處于惡化中.杭州灣水污染的主要威脅是氮和磷,化學需氧量的污染并不嚴重,而“十一五”期間,浙江省對錢塘江及杭州灣陸源污染物的監管和考核重點是化學需氧量,忽視了對氨氮和總磷的檢測和控制,減排的主觀努力方向脫離了杭州灣水環境的實際,導致杭州灣水環境的治理事倍功半.
(二)海灣河口水環境污染物由多區域排入,治理受區域限制先看錢塘江流域和杭州灣地區,據有關方面調查,2012年,排入杭州灣的主要污染物中,化學需氧量為6416萬噸,氨氮為260萬噸,總磷為073萬噸.其中,富春江電站以上區域排入的三種主要污染物分別占總量的5495%、5243%和6246%,說明杭州灣污染物的一半以上由錢塘江上中游區域排入,杭州灣整治區域沿岸上海、杭州、寧波、紹興、嘉興五城市相關區域合計排放的三種主要污染物分別占4505%、4757%和3754%.從浙江和上海兩個行政區污染貢獻率分析,浙江排放的三種主要污染物分別占9321%、8836%和9182%;上海分別占679%、1164%和818%.[3]再看長江流域和河口地區,據中國環境科學研究院等部門的調查,2005年,長江流域化學需氧量入海通量為20340萬噸,總氮入海通量為11889萬噸,總磷為719萬噸.其中,長江上中游排入的三種主要污染物分別占總量的713%、822%和779%;江蘇省相關區域排入的三種主要污染物分別占總量的209%、75%和148%;上海市排入的比重為78%、103%和72%.[4]
(三)容易誘發相關區域多種形式的非合作排污博弈沒有區域合作制度的硬約束,各行政區水污染防治缺失了一個重要的動力機制和監督機制,容易誘發相關城市多種形式的非合作排污博弈.不少基層政府對污染行為采取軟約束,監管不力,有些基層政府竟然同意將污染企業布局在與下游鄰域的交界處;更有甚者,把海灣和湖泊視作“排污公地”,如杭州灣兩岸城市的地方政府,為了爭取較低的排放標準,為了減輕所轄行政區域的水環境壓力,紛紛競相投巨資在杭州灣(河口)岸邊建設污水處理廠,截至2012年,僅浙江省杭州、寧波、紹興、嘉興四市的相關區域,合計建成擁有入海(河口)排污口的污水處理廠38個,年污水排放量12140656萬噸.該區域有一個縣級市,自身并沒有杭州灣岸線,為了改善本行政區域的水環境狀況,向周邊擁有岸線的縣市租地,投資5億多元,專門鋪設了一條22km的尾水排放管,建設6個泵站,將本行政區的5個污水處理廠的尾水收集起來,集中排放到錢塘江河口之中.
三、江海共治區域合作制度的主要內容
所謂江海共治的區域合作制度,指把江河湖泊與其海灣河口的水環境作為一個有機整體綜合治理,促使該區域內各行政區之間合作防治水污染,推進江海水環境明顯好轉的一組制度安排.江海共治的區域合作制度有三方面的主要內容.
(一)堅持江海水環境治理一體化理念
擯棄江海水環境分治的傳統舊觀念,樹立水環境治理江海一體化理念,把泛流域作為一個有機整體,統籌安排該區域各行政區的水污染合作防治工作.以錢塘江流域和杭州灣地區為例,根據水系流向特征,合作治理水環境的區域,不僅包括浙江省境內錢塘江流域的杭州、衢州、金華、紹興、麗水5個設區市的22個相關縣(市、區),而且應該包括杭州灣地區寧波、嘉興2個設區市的11個縣(市、區);同時,還應包括上海市的金山、奉賢、浦東新區的部分區域.長江流域及長江口地區情況比較特殊,長江流域是我國特大尺度的江河,流經全國11個省市,該區域的江海一體化治理可以分兩步走.第一步,構建長三角區域內的江海共治機制,空間上可包括上海、江蘇、安徽的相關設區市,先行試點,積累經驗.第二步,結合國家構建長江經濟帶的重大戰略,積極創造條件,構建長江流域及長江口地區水環境江海共治制度.
(二)構建長三角跨省泛流域水環境綜合治理省部際聯席會議制度
2008年以來,在中央政府的高度重視下,己經創新構建了太湖流域水環境綜合治理省部際聯席會議制度,該聯席會議由國家發展改革委牽頭,環境保護部、住房城鄉建設部、水利部、農業部、江蘇省、浙江省、上海市兩省一市政府參加,聯席會議構建以來,2008年緊急編制了«太湖流域水環境綜合治理總體方案»,2013年又策劃編制了«太湖流域水環境綜合治理總體方案(2013修編)»,兩個總體方案對太湖流域兩省一市合作治理水環境起到了不可替代的重要作用.實踐證明,太湖流域水環境綜合治理省部際聯席會議制度是推動部門、地方和社會形成上下聯動、合力治污的重要工作機制.所謂泛流域,指包括流域及其海灣河口地區的廣泛區域.根據長三角地區的實際,建議拓展太湖流域水環境綜合治理省部際聯席會議的職責和功能,同時兼管長三角跨省泛流域水環境綜合治理,除太湖流域外,還應包括長江下游及長江口、錢塘江流域及杭州灣地區.依托這一重要機制,分別制定長江下游及長江口、錢塘江流域及杭州灣地區水環境綜合治理總體方案,促進長三角地區跨省泛流域水環境治理合作機制的構建和完善.
(三)創建三位一體的江海水環境治理合作機制
三位一體的江海水環境治理合作機制是一個制度體系,主要包括區域入江入海污染物通量監測機制、水環境區域補償機制和泛流域水質交易機制.
1.區域入江入海污染物通量監測機制.要構建江海水環境治理區域合作機制,首先要搞清楚各行政區在一定時間內排入江河及其海灣河口的主要水污染物通量.一般來說,流域的非河口地區情況相對簡單,采取斷面監測的方法,只要在江河流經某行政區的入口和出口處分別進行斷面監測,就可以確定該地區入境水質和出境水質的污染物濃度和污染物通量,出入境斷面的通量差就是該行政區排入江河的污染物通量.海灣河口地區情況比較復雜,水流流向受涌潮的重大影響,咸水與淡水交替,簡單地采用海洋水質的通量監測方法有困難.目前擬采用分類相加法,一是海灣河口某行政區通過入海支流及河道排放污染物的通量,其計算方法類似于斷面監測法;二是該行政區通過建在沿岸的若干污水處理廠向海灣河口排放污染物的通量,其計算方法是平均排放濃度與排放廢水量的乘積;三是海域污染源排放的污染物,主要包括海水養殖、船舶污染和事故污染.最后將三類污染物相加就是河口該行政區的排污總量.為確保監測數據的權威性,長三角省界斷面的污染物通量由環保部華東督查辦負責,地、縣交界斷面的污染物通量由上級環保部門負責.各行政區交界斷面的污染物濃度和通量信息都應在泛流域內共享,并按月向社會公布,接受公眾監督和評價.
2.水環境區域補償機制.所謂水環境區域補償機制,指為保護、修復和改善泛流域水生態系統服務功能,促進水環境不斷好轉,由相應的水環境治理合作機構或上級人民政府作出的、調節流域上中下游及其河口各行政區之間環保職責及其經濟利益關系的一組制度安排.水環境區域補償機制包括兩方面主要內容,一是流域上游源頭地區水生態保護的補償機制;二是鄰域雙向補償機制,即當鄰域上游行政區呈現水環境正外部性時,應由下游補償上游鄰域;當鄰域上游行政區呈現負外部性時,就由上游補償下游鄰域.2005年以來,長三角兩省一市對水環境區域補償機制進行了有效的探索,其中,浙江省在創新流域上游源頭地區水生態保護補償機制方面處于領先地位,江蘇省在探索鄰域雙向補償機制方面領跑全國.面對江海共治的新要求,水環境區域補償機制也應進一步創新和完善.其一,以海灣河口的水環境容量確定泛流域治污目標和減排任務,若海灣河口水環境容量不足的,可以分階段、分主要污染物逐步達到改善水質目標,再采取倒推法按河口到源頭順序確定各行政區斷面水質目標及主要水污染物的減排任務.其二,在分配各行政區減排任務時,要充分考慮各行政區現有的排放強度,排放強度大的應下達較多的減排任務.其三,在長三角地區大力推廣江蘇、浙江的水環境區域補償實踐經驗,切實把流域上游源頭地區水生態保護補償機制和鄰域雙向補償機制落實到長三角每一個縣級行政區,尤其應在跨省斷面實施雙向補償機制方面取得突破.
3.泛流域水質交易機制.水質交易機制是美國1990年代以來實施的流域治理的創新性政策工具,是排污權交易機制在流域水環境治理中的應用和發展,對于提升和完善長三角排污權交易機制具有重要的借鑒作用.長三角排污權交易機制已探索多年,取得了一定的成效,但還不完善,主要存在三個問題:一是政府干預偏多,市場作用較弱,排污權有償使用與排污權交易混為一談,夸大了排污權交易試點的成效;二是交易范圍偏小,絕大多數限制在縣域行政區,不利于環境資源的優化配置;三是交易內容和方法過于單一,局限于點源之間的交易,局限于企業與政府、企業之間的交易.根據長三角的實際,借鑒美國水質交易的經驗,有必要創新探索泛流域水質交易機制,著重抓住三個要件.其一,充分發揮市場在排污權交易中的決定性作用,把排污權有償使用與排污權交易適當分開.其二,行政區域內交易與泛流域水質交易相結合,著重探索流域及其河口范圍內開展水質交易的實現形式,提高水環境資源的配置效率.其三,進一步豐富水質交易的內容和方法,探索點源與非點源水質交易辦法,研究距離目標水體不同位置的交易比率;借鑒京都議定書的排放貿易(ET)機制,探究泛流域內各行政區之間的水質交易辦法.
四、結語