黑臭水體治理需要全療程生態(tài)修復(fù)
“蒹葭蒼蒼，白露為霜。所謂伊人，在水一方。”出自《詩(shī)經(jīng)·蒹葭》，憂傷而悵惋的詞句，浸潤(rùn)著秋日水長(zhǎng)的思緒。其中對(duì)水質(zhì)雖無(wú)描述，但想必是清澈的，任是誰(shuí)，面對(duì)一汪黑臭水，也絕無(wú)如此感懷之情了。
只有水體環(huán)境優(yōu)美，人們才樂(lè)于依水而居，伴水而嬉。所以說(shuō)，當(dāng)前開(kāi)展對(duì)城市黑臭水體的治理，根本目的就是要對(duì)水環(huán)境進(jìn)行生態(tài)修復(fù)，讓它更宜人。那么在整個(gè)治理過(guò)程中，該如何輔之以“全療程”修復(fù)手段呢？為此，本報(bào)記者采訪了清華大學(xué)環(huán)境學(xué)院教授劉翔。
記者：城市水體承擔(dān)著哪些水環(huán)境功能？黑臭水體喪失了哪些水環(huán)境功能？
劉翔：首先，城市水體通常也是自然水系統(tǒng)的一個(gè)組成部分，盡管難免帶有人工改造的痕跡。因而它承載著自然水體的生態(tài)功能屬性，參與水循環(huán)、水流動(dòng)，提供水生生物繁衍生息的環(huán)境，甚至還具有航運(yùn)功能；其次，城市賦予它景觀休閑功能，很多城市注重水景觀打造，把城市與水的聯(lián)系結(jié)合到城市的人居生活中，甚至還承載著水文化的傳承，豐富了城市的人文環(huán)境；最后就是社會(huì)功能屬性，人類(lèi)最初傍河而居，大多是因?yàn)楣┧潘约敖煌ǖ姆奖，豐富的城市水域、水網(wǎng)還具有一定的局域氣候調(diào)節(jié)功能。但相對(duì)于黑臭水體來(lái)說(shuō)，這三個(gè)功能基本全部喪失。具體表現(xiàn)就是水流狀態(tài)不佳，滯流、緩流、斷流情況普遍，多數(shù)水體淤積狀況嚴(yán)重；水質(zhì)受到嚴(yán)重污染，黑臭現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生，水生態(tài)功能退化，水生生物減少、甚至絕跡，大部分黑臭水體僅成為污水排放的受納體。所以要對(duì)這種水體進(jìn)行治理，使它能夠逐漸恢復(fù)在城市生態(tài)水系中的功能定位。
記者：發(fā)生水體黑臭的原因是什么？如何判斷水體自凈能力的強(qiáng)弱？
劉翔：從廣義上講，水體黑臭是一種感觀狀況，通常是指水質(zhì)受到破壞后發(fā)生的從顏色、氣味表現(xiàn)出的異常，不一定就是黑色，也可能是因工業(yè)排污而引發(fā)的其他異常顏色。其成因從根本上說(shuō)與人類(lèi)的生活和生產(chǎn)排放污染物有關(guān)，而這種污染已經(jīng)超出了它自身能夠消納的能力。治理黑臭水體，就是要控制進(jìn)入到水體的污染物，并使之降低到水體承受范圍以內(nèi)，也就是恢復(fù)它的自凈能力并使其所承受的污染量不超過(guò)這種能力。那么，如何判斷水體自凈能力的修復(fù)程度呢？通常，溶解氧恢復(fù)到能維持在2毫克/升以上，水質(zhì)較清澈、顏色正常，水生生物得到明顯恢復(fù)。當(dāng)然，更為精確的是通過(guò)水質(zhì)監(jiān)測(cè)作判斷。
記者：黑臭水體污染的來(lái)源是什么？治理相應(yīng)地該采取何種工程技術(shù)措施？
劉翔：水體的污染來(lái)源分為外源和內(nèi)源。一般而言，把點(diǎn)源和面源污染輸入稱(chēng)為外源，把河道沉積物的污染物釋放（底泥）稱(chēng)之為內(nèi)源。外源指水體外部污染輸入到水體里的；內(nèi)源是指存在于水體的某種物質(zhì)、在一定條件下通過(guò)釋放而產(chǎn)生的污染。因此，這兩種污染是有區(qū)別的。當(dāng)然，它們之間也有一定的關(guān)聯(lián)性。比如有些內(nèi)源并不是水體自身產(chǎn)生的，而是外源進(jìn)入水體后轉(zhuǎn)化而成的，如降雨排入河道，它可能帶來(lái)泥沙，泥沙中可能會(huì)附著一些污染的物質(zhì)，這些挾帶有機(jī)物、重金屬污染的泥沙，可能會(huì)因水流的緩滯而沉淀并進(jìn)入到底泥中，這時(shí)就形成了內(nèi)源。這些內(nèi)源在一定條件下，比如說(shuō)在缺氧狀態(tài)下，可能會(huì)腐化，有機(jī)物分解后會(huì)產(chǎn)生硫化氫、氨氣，帶有揮發(fā)性并有惡臭氣味，或產(chǎn)生一些氣泡并帶動(dòng)底泥上浮，帶給人們的是一些不良的觀感，這些因素也導(dǎo)致了水體的水質(zhì)變差。這是內(nèi)源導(dǎo)致水體污染的機(jī)理。從理論上說(shuō)，如果能夠完全截?cái)鄟?lái)自外源的污染，那么內(nèi)源污源也會(huì)越來(lái)越少。所以說(shuō)，外源的阻斷是根本，內(nèi)源也要控制，使之不會(huì)對(duì)水體產(chǎn)生更大的影響。從工程手段上講，包括阻斷污水入河、雨水入河前的凈化等，這些工程措施可以對(duì)來(lái)自外源的污染進(jìn)行控制。內(nèi)源的存在狀態(tài)與外源不同，它存在于水體的底部，沒(méi)有辦法通過(guò)截污的方式去處理。對(duì)于內(nèi)源的處理方式，通常來(lái)講有3種：第一種是移除，即通過(guò)清淤的工程手段，將內(nèi)源移出水體；第二種是消化或固定，通過(guò)創(chuàng)造一些條件，把污源消解。比如投放氧化劑，一些耗氧性的物質(zhì)就會(huì)被氧化掉，一些重金屬可以通過(guò)還原將其固定，不再向水體釋放；第三種方法是隔離。如采用石英砂覆蓋以隔絕底泥與水體的接觸和交換。
各地現(xiàn)在用的更多的是清淤。但要注意清淤要有一個(gè)合理的深度，不是挖得越干凈越好。無(wú)論從工程造價(jià)上來(lái)講，還是從維持河道的生態(tài)系統(tǒng)上講，一般來(lái)說(shuō)，就是把因污染沉積的這部分清除，也就是原河道的本底狀態(tài)就可以了。清淤工程一定要做探測(cè)，可以通過(guò)底泥采樣機(jī)進(jìn)行探測(cè)，根據(jù)河道積存的底泥狀況確定，而不是一個(gè)絕對(duì)的數(shù)值。因?yàn)樗鞯臓顩r不同，可能上、中、下游的底泥層都是不同的。石英砂覆蓋比投放藥劑便宜，缺點(diǎn)是不適應(yīng)大面積的覆蓋。這種工程措施在我國(guó)用的少，因?yàn)槲覈?guó)的底泥污染通常帶來(lái)的是河道的淤積，而覆沙技術(shù)不能解決河道淤積問(wèn)題。在我國(guó)，只有在不需要考慮過(guò)水能力的情況下，才可以采用這種方法。
記者：為黑臭水體保持治理效果，在水域調(diào)度和補(bǔ)水方面應(yīng)該采取哪些措施？
劉翔：要保持黑臭水體治理效果，就需要保持水體一定的流動(dòng)狀態(tài)，有一定的流速。解決這個(gè)問(wèn)題就是要有足夠的水源補(bǔ)水。通常情況是有客水或上游水補(bǔ)充或更新。但有的地方因季節(jié)或水體特性不具備這個(gè)條件，通常采取的作法是定期換水或者通過(guò)推流、曝氣等輔助措施，讓水能夠局部地循環(huán)流動(dòng)起來(lái)，以改善水體的水文條件。在一些水源不足的地區(qū)沒(méi)那么多的水量，可以采用分級(jí)攔蓄的方式，比如閘、壩，把水?dāng)r住，存放一段時(shí)間后再進(jìn)行更新更換，但這種方法對(duì)水生態(tài)具有一定的不利影響，應(yīng)綜合考慮。原則上，不鼓勵(lì)采用遠(yuǎn)距離調(diào)水的方式，特別是調(diào)水沖污的手段是不可取的，這種手段沒(méi)有解決水質(zhì)污染問(wèn)題，只是污染的轉(zhuǎn)移。在客水缺乏的情況下，可以考慮其他補(bǔ)水方式，比如再生水、凈化后的雨水等，可以作為補(bǔ)水來(lái)源。特別是北方缺水地區(qū)，將這種城市非傳統(tǒng)水資源作為重要的補(bǔ)水源，也是常用的方式。但前提是要達(dá)到一定水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。
從根本上來(lái)講，城市污水處理的尾水或再生水，城市降雨徑流，最終都是要回歸到水體的。無(wú)論是主觀地接受，還是客觀的存在，這是個(gè)現(xiàn)實(shí)。而現(xiàn)在要解決的問(wèn)題，是主動(dòng)去控制它的水質(zhì)，使其達(dá)到自然水體能接受的要求，那么，這就成為生態(tài)補(bǔ)水的一種方式了。我們希望有意識(shí)地在水體治理工程中設(shè)計(jì)這些補(bǔ)水方式，有目的地去控制這些補(bǔ)水的水質(zhì)和水量，起到良性補(bǔ)水作用。
記者：在黑臭水體治理中，原地處理和原位處理有什么區(qū)別？涉及到的工程手段有哪些？
劉翔：原地和原位有一些區(qū)別。原地處理通常是指把河道中的水抽上來(lái)處理后再排回去。比如在河道旁設(shè)置凈化設(shè)施，這種方法叫原地處理。原位就是在河道中進(jìn)行處理。原位處理有不同的方法，比如投放微生物制劑或化學(xué)藥劑、河水曝氣、生態(tài)浮島、在河道中建造凈化處理裝置等，這些都屬于原位處理的技術(shù)。從原理上講，包括物理方法、化學(xué)和生物的方法，更多的是多種方法的組合。各種方法也有各自的特點(diǎn)以及局限性，要根據(jù)河水污染的狀況、程度、污染物種類(lèi)而定。比如說(shuō)，河道中大量有機(jī)物污染，可能采取生物降解、化學(xué)氧化處理的方法會(huì)比較有效，如果是河水變黑，可能是水體中硫化物、鐵錳離子過(guò)高造成的，采用物理化學(xué)的方法，比如化學(xué)沉淀則更有效。原地處理和原位處理技術(shù)適用的對(duì)象和場(chǎng)合是不同的。原位處理一般不是長(zhǎng)效性處理技術(shù)，通常只是一種應(yīng)急、臨時(shí)性的措施。原地處理也稱(chēng)為旁路處理，就是在不具備截污條件、河流水質(zhì)污染非常嚴(yán)重且沒(méi)有流動(dòng)性，只能用人工強(qiáng)制措施才能把水質(zhì)在短時(shí)間恢復(fù)的情況下采用的一種工程措施，類(lèi)似于給水體做個(gè)“透析”，具體手段有很多，如生物凈化、超磁、強(qiáng)氧化、高速過(guò)濾、混凝沉淀等技術(shù)。
記者：如何將流域污染治理與區(qū)域污染治理結(jié)合在一起？
劉翔：確切地說(shuō)，是局域治理與流域治理的關(guān)系。作為各地政府來(lái)說(shuō)，可能更多地關(guān)注本行政地區(qū)的水體治理。但通常來(lái)講，很多河流是有上游來(lái)水的，它可能是干凈的，也可能是污染的，甚至是嚴(yán)重污染。如果上游來(lái)水污染嚴(yán)重，那么只治理本行政區(qū)域這一段的流域水體，肯定不能根本解決污染問(wèn)題。所以說(shuō)，跨行政區(qū)的流域水體污染的治理，必須是上下游聯(lián)動(dòng)的。但現(xiàn)在，面臨著行政分割流域的困境。所以現(xiàn)在的環(huán)境管理方式是在河流跨界區(qū)域設(shè)考核斷面，要求上下游行政區(qū)域各負(fù)其責(zé)。具體講就是出境水質(zhì)與入境水質(zhì)相比的關(guān)系。比如說(shuō)，出境水質(zhì)不劣于入境水質(zhì)、甚至更好，說(shuō)明當(dāng)?shù)貙?duì)水質(zhì)改善下了功夫。通過(guò)這種方式鼓勵(lì)各地政府治理過(guò)境水污染。但這種考核對(duì)治理地來(lái)說(shuō)是不公平的，因?yàn)橹卫砗蟮乃，?huì)流往下游，而上游來(lái)水還是被污染的，循環(huán)往復(fù)。這時(shí)就需要設(shè)定一個(gè)補(bǔ)償機(jī)制。就是說(shuō)，如果入境斷面的水體沒(méi)有達(dá)到水質(zhì)考核要求，應(yīng)該給其下游行政區(qū)以經(jīng)濟(jì)補(bǔ)償。至于補(bǔ)償多少，要根據(jù)利益驅(qū)動(dòng)測(cè)算出一個(gè)合理的數(shù)值，使補(bǔ)償金大于治理費(fèi)用。同時(shí)還要配合以處罰機(jī)制，對(duì)考核沒(méi)通過(guò)的上游行政區(qū)政府進(jìn)行追責(zé)，迫使其主動(dòng)承擔(dān)治理工作并努力地對(duì)污染水體進(jìn)行治理。另外，跨界斷面水質(zhì)考核排名將由環(huán)境保護(hù)部門(mén)公示，增強(qiáng)社會(huì)監(jiān)督。
黑臭水體治理的難點(diǎn)在于治理效果的長(zhǎng)效保持。因?yàn)槌藖?lái)自本區(qū)域的污染之外，可能還有來(lái)自流域的被動(dòng)污染，關(guān)鍵還是要抓住重點(diǎn)：截污要徹底、內(nèi)源要控制、流態(tài)要改善、生態(tài)要恢復(fù)。
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