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城市水环境与水生态四十年回顾与展望

2018/12/4 9:52:01      点击:

纯水设备www.xqccs.com】城市发展史是城市与水的发展史,它改变了水环境,重塑了水生态。在自然界中,水的性质是不变的,但在社会中,水的性质总是变化的。改革开放40周年,中国城镇化率从1978年的17.9%提高到2017年的58.5%,城镇常住人口从1978年的1.72亿增加到8.13亿。城市化与中国的工业化进程相匹配。40年来,中国农业用水量下降10%,工业用水量增长1.5倍。中国水资源极其有限,完成了对城镇化和工业化进程的支持,为人类和城市创造了前所未有的壮举。回顾我国近40年来水环境的变化,可以总结出以下规律:1978年至1999年,我国水环境主要发展;1999年至2012年,我国水环境主要利用;2010年到2018年,中国的水环境将得到全面改善。同时,中国也创造了一系列的no。世界上的一个城市。在基础设施方面,截至2016年,中国城市供水能力达到3亿吨/天,供水管道达到757,000公里,污水处理能力达到1.82亿吨/天,排水管网长度达到577,000公里。在科研投入方面,中国在发表SCI论文数量上稳居世界第一,在各方面的科研投入远远领先于世界其他国家。

    在过去的40年里,城市水环境变化的核心问题在中国已经水质,导致水质和健康之间的问题,水质和循环,水质和生态,主要反映在开发和保护之间的矛盾,污染和清洗之间的附着力,恶化和改善之间的游戏,以及改善和之间的波动下降。

1. 供水:水质与健康

    在水质安全的目标下,水源微污染已成为供水的主要矛盾。为在质量保证的指导下发展,供水行业在水源保护、标准维护、强净化、管网建设等方面投入巨大,供水行业发展迅速。但总体上也体现了以下特点:

1. 污染与质量保护的博弈

    由于经济的快速发展,水环境受到了一定程度的影响。1978年至1999年,地表水水质恶化,污染加剧,逐渐表现为严重的有机污染和湖泊富营养化。经过大力关注和努力,2002年以来,地表水水质达到I~III类的比例逐年上升,地表水综合质量不断提高。

2. 协调标书修改和技术改造

    在质量保护目标的指导下,我国饮用水标准也经历了一个发展过程。1955年以来,北京、天津、上海、大连等城市试行了《自来水质量标准暂行标准》,1985年颁布了《生活饮用水卫生标准》(gb5749-2006),这是一个从零开始解决标准的过程。1985年至2006年,国家标准从35项指标扩大到106项指标,饮用水标准逐步与国际标准接轨。自2006年以来,饮用水标准逐步将有机物和微生物作为重点控制趋势,既符合我国国情,也符合世界水质标准的发展趋势。2018年,随着上海市地方标准的发布,各项指标进一步扩大到111项,标准体系逐步朝着世界优秀城市优质饮用水标杆化的目标努力。

    首先,标准的完善导致技术改革的协调发展。1980年代中期,中国的致命传染病原水界面控制为目标的第一代过程(混凝、沉淀、过滤、消毒),基于臭氧生物活性炭的研究过程中,进行大面积推广微量有机污染物和氯化消毒副产物作为第二代工艺的目的。进入21世纪后,如“两虫”微生物为目标,纳滤膜电渗析、反渗透技术逐渐进入水,第三代加工技术的形成,并进一步指导,与高浊度水的未来,高含量的藻类和微污染物净化作为控制目标,探索超滤膜和高锰酸钾和复合剂的应用。除了过程本身,未来的水生植物也会更加注意减少化学药剂甚至零投资,节省土地资源,满足健康需求和其他技术改革方向,所代表的膜技术将进一步改变传统的水净化过程模型和效率。

提高了水质和容量

    可喜的是,经过40年不断的科研投入和实践,使我国的供水从量变到质变,水质和容量都有所提高。2006年以前,我国供水行业基本上弥补历史债务,以保证居民的基本需求为主的饮用水,2006年以后,逐渐从关注数量关系质量,自来水厂工艺不断完善,影响管材选择关注水质也更多。原水三级水标准率超过70%,工厂水标准率超过99%,终端水标准率超过96%

挑战和创新是紧密相连的

    卫生安全饮用水供应,然而,没有结束,我们将面临地表水源水质量标准的完善和精确管理、水和生态系统修复、水质和水净化过程的质量改进优化适应的整个过程,从源到自来水质量安全, 健康和安全的饮用水和人们的心理身份等等一系列问题,一系列的创新发展方向,例如,制定科学有效的水资源管理条例》,实施先进的和长期的治理和修复措施,建立简单低耗清洗技术,绿色的开放过程没有或很少有代理,形成标准,提出了协同控制系统的影响,形成一个挑战和创新同行的情况。

2. 污水:水质和循环利用

    源头控制和减排一直是污水处理的首要目标。在减排的驱动下,通过减排、严格的排放标准、技术创新、思路清晰,污水处理正以极大的活力向前推进。然而,围绕污水处理的争论一直在不断,上限标准从高到低,指标从少到多,变化从慢到慢;在技术方面,从灰色技术到绿色技术,从资源和能源消耗处理到回收利用处理;除了污水的资源属性、中水的生态整合和排放的风险控制,污水行业也在不断向前发展。

1环保倒逼排放提标

    1988年以来,我国从水环境污染到水环境治理,排放标准逐步提升。在国家标准的基础上,部分有条件的省市结合各自受纳水体的自净能力、所规划的水体水质目标、水环境的生态安全水平,并结合因地制宜、量力而行、按需定标等原则,进一步制订了更为严格的地方标准,不断探索标准“宽与严、高与低”的困惑。

2科技支撑工艺进步

    与供水行业相似,污水技术的支撑也与标准的发展同步。上世纪70年代A/O工艺作为污水处理主流工艺,80~90年代,A/A/O工艺、AB法等逐渐成为主流,21世纪初,改良A/A/O、回流污泥反硝化生物除硝工艺逐渐得到应用,近十年,膜工艺、高级氧化、厌氧氨氧化技术逐步兴起,工艺能力不断得到提升。

3创新提升综合水平

    随着各方面能力的提升,污水处理行业逐渐依靠创新提升综合水平,具有代表性的做法即通过高级厌氧消化产沼自给能源,同时产生有机营养土服务周边农林土地利用等具体措施,实现厂网一体,使能与量高度融合。

4理念引领先进方向

    前沿的理念,必然将进一步引导行业的进步。近年来,业界普遍认可了污水处理行业应当从达标排放与水污染控制,转向污水再生利用与水生态恢复的处理目标。并就污水的资源属性达成了一致,即N(营养物、资源Nutrient)E(能源Energy)W(水资源Water)I(智慧Intelligent)。在此基础上,进一步明确了污水的排放需要保障生态系统安全,并可使再生水具有生态融合的可能,用于生态蓄水补给、水体生态修复、水环境生态美化等。

3、水环境:水质与生态

    40年中国城市河流和水环境的演变,经历了从惑到求的转变,先后承受了粗放式发展带来的任性之果、黑臭之殇,在治理之惑中不断求实,期望生态之合,重回鱼游之境。总体而言,我国的城市水环境生态修复实在污染胁迫下进行应对,历经曲折,从蒙昧到觉醒,如今初入理性之门。

1从清洁到黑臭

    记忆中的家乡溪流,水质清澈、鱼虾成群,但如今很多河流却水体黑臭、功能丧失。经排查,我国城市黑臭河流总认定数高达2100条,污染现状不容小觑,黑臭合体治理刻不容缓。

2从分治到综合

    20154月,随着“水十条”的发布,明确到2020年,地级及以上城市建成区黑臭水体均控制在10%以内,到2030年,城市建成区黑臭水体总体消除。20176月新修改的《水污染防治法》首次纳入“河长制”,从法律层面明确各级政府的水环境治理责任。

    此后,全国各地的综合解决方案纷纷出图,从截污纳管、新建污水处理厂和现有污水厂的提标改造,再配合海绵城市的建设,城市水环境系统治理与生态修复如火如荼展开,目前共完成治理的河道已占全部黑臭水体总量的83.1%。但客观而言,“完成治理”中有一部分仅是阶段性初步治理,不能确定其长效保持,生态系统是否可以重构、黑臭会否复发等问题也尚不明确。

    近两年来,随着不断的实践和总结,水环境治理逐渐由截污治污为先,转变为生态修复为主。关注水安全、水生态、水资源、水文化,成为了综合治理案例的主旋律。

3从控污到循环

    黑臭河道的整治,并不单纯是一条河道的治理,我们逐渐意识到,水环境是一个循环系统,水环境的有效整治,不仅仅是控污的结果,更将对饮用水水源和生活饮用水水质带来积极影响,同时,在污水处理厂提标改造的过程中,应用资源回收技术,可有效回收污水中的纤维、碳源、沼气、磷等资源,实现更为绿色的生态治理。

4从环境到生态

    必须认识到的是,我国水环境治理的目标必然是将生态破坏的现状扭转为生态文明的建设。

    必须保持水生态系统的完整性,从恢复水生态功能、控制水生态风险、保障水生态安全三方面进行着手,力争早日恢复水清岸绿、鱼翔浅底的美好水环境。

 挑战与展望

    从认识到实践,从理论到方法,从人的意识到行为,历经四十年的发展,我国水环境和水行业发展状况发生了翻天覆地的变化。我们治水的理念也从环境上升到生态,我们对水环境的最大进步是从生态破坏走向生态文明。四十年来,我们完成了诸多壮举,破解了诸多难题,为世界水行业发展贡献了“中国力量”。

    但是,由于我国仍处于经济社会发展的高速期,依然将在较长时间内面对水资源短缺、水环境污染、水空间萎缩、水生态破坏等问题。面对复杂并充满不确定性的未来,我们还要面对如何解决环境问题、如何回应民众关切、如何化繁为简并应对不确定性的环境风险等挑战。

    但正是在挑战鞭策下,才能实现跨越。我们必须意识到,城市流水与我们血脉相通,深入共识生态优先的理念,全社会为城市水环境保护与修复形成强大合力,鱼游之境才能是我们不再遥不可及的梦想。

    迎接未来,未来已来,让我们共同开创中国水环境水生态更加美好的未来! 更多环保及纯水处理设备资讯请关注皙全苏州纯水设备网。