張金健
(漳州市詔安環(huán)境監(jiān)測(cè)站 福建詔安 363500)
改革開(kāi)放以來(lái),中國(guó)工業(yè)快速發(fā)展,大量農(nóng)村人口轉(zhuǎn)移到城市,同時(shí)河流污染也有所加劇,雖然已投入大量的人力物力財(cái)力治理污染源,但是未能根本解決浪費(fèi)資源和污染河流的問(wèn)題,降低了河水水質(zhì),危害人們的健康。各種廢水雖然經(jīng)治理達(dá)標(biāo)排放,但還是有部分有害污染物被廢水帶入河流,使曾經(jīng)符合一類、二類標(biāo)準(zhǔn)的河水變成了三類甚至四類水體,這樣的河水還能吃嗎?有辦法控制嗎?筆者根據(jù)長(zhǎng)期在基層從事環(huán)境保護(hù)工作的經(jīng)驗(yàn)和研究,闡述河流污染控制方法。
造成河流水質(zhì)惡化的因素,主要有:生活污染物、農(nóng)業(yè)污染物、工業(yè)廢水污染物。造成河流污染的主要原因是各種廢水將污染物帶進(jìn)河流水體。如果污染物不進(jìn)入河流水體,就不存在河流污染,河水就是純天然的潔凈水。在城市化之前,人口主要在農(nóng)村,以農(nóng)業(yè)人口為主,農(nóng)村生活污染物全部作農(nóng)家肥資源,農(nóng)村基本沒(méi)有生活污染物;在城市化后,現(xiàn)在農(nóng)村也很少用生活污染物做肥料了,生活廢水中主要污染物有:人均COD100 克/天,人均氨氮8 克/天,這些資源沒(méi)有得到利用而散亂排放,嚴(yán)重污染河流?,F(xiàn)在的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)大量使用化肥、農(nóng)藥,所產(chǎn)生的農(nóng)業(yè)廢水富營(yíng)養(yǎng)化,養(yǎng)殖業(yè)產(chǎn)生的污染物,沒(méi)有充分用到種植業(yè),嚴(yán)重污染河流。河流上中游流域的工業(yè)廢水,排入河流,嚴(yán)重污染河流。這就是河流污染的主要原因。怎樣能減少污染物進(jìn)入河流呢?以下就控制各種污染物進(jìn)入河流提出一些具體控制方法。
廢品是放錯(cuò)了位置的資源,同樣的生活廢水也是未用到正確用途的水資源,讓生活廢水直接流進(jìn)河流,會(huì)造成河流水體水質(zhì)惡化發(fā)臭污染環(huán)境。生活廢水中含有大量的植物所需要的有機(jī)肥,所以生活廢水既是水資源又是肥料資源。應(yīng)引導(dǎo)、促進(jìn)把生活廢水當(dāng)成資源循環(huán)利用,生活廢水資源化利用刻不容緩。要促進(jìn)資源化利用生活廢水,必須同時(shí)限制所在流域化肥的用量,提高化肥使用成本,促進(jìn)與限制雙管齊下。生活廢水資源化利用不到位的河流流域應(yīng)嚴(yán)格限制使用化肥,優(yōu)先保證生活廢水中的污染物資源化利用到種植業(yè),確保生活廢水污染物被植物吸收利用。禁止生活污染物進(jìn)入河流,保證生活廢水中的污染物不直接排放到河流水體,可采取以下控制方法。
(1)從源頭控制糞便進(jìn)入水體?,F(xiàn)有的廁所糞便大多數(shù)是水沖的,把糞便和洗漱廢水排到化糞池后接入市政下水道,再收集到生活污水處理廠處理,最后再排到河流。某縣城人口不足二十萬(wàn)人,每月生活污水處理費(fèi)保底為五十萬(wàn)元,這樣做花費(fèi)大量物力財(cái)力建造污水處理廠,雖然去除掉了一部分污染物,但還有部分去除不了的污染物照樣排入河流,使水體富營(yíng)養(yǎng)化,污染河流水體,污染物沒(méi)有得到資源化利用,還需要投入運(yùn)行成本,只投入?yún)s沒(méi)產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益。應(yīng)用智能打包馬桶能把糞便直接收集資源化利用。使用智能打包馬桶,把居民糞便污染物打包收集不進(jìn)入水體,直接資源化綜合利用,可以把節(jié)省下來(lái)的處理污水的成本用來(lái)建造生態(tài)人工渠工程設(shè)施。生活污染物不進(jìn)入水體是最有效的控制方法。
(2)打包馬桶市場(chǎng)。目前市面上北京安邦杰科技發(fā)展有限公司、泊頭市綠泊五金制品有限公司、河北納良環(huán)??萍奸_(kāi)發(fā)有限公司等企業(yè)在生產(chǎn)打包馬桶,解決了一部分社會(huì)需求,但要推廣使用,生產(chǎn)出讓大眾接受的打包馬桶,技術(shù)含量仍有待提升。
(3)智能打包馬桶發(fā)展?jié)摿?。?yīng)該組建專業(yè)團(tuán)隊(duì)研制人工智能打包馬桶,提高機(jī)械化自動(dòng)化程度,把最先進(jìn)的打包技術(shù)應(yīng)用到智能打包馬桶。把最先進(jìn)的糞便體檢技術(shù)應(yīng)用到智能打包馬桶,可以利用人工智能及時(shí)報(bào)告馬桶使用人的糞便所反映的健康信息。智能打包馬桶,應(yīng)做到操作簡(jiǎn)單,使用方便,如果能讓大眾接受,智能打包馬桶將成為一個(gè)大產(chǎn)業(yè)。收集的糞便可以經(jīng)農(nóng)業(yè)技術(shù)處理綜合利用到農(nóng)田做有機(jī)肥,還可以開(kāi)發(fā)研究用作其它原料,這是很有價(jià)值的資源。智能打包馬桶應(yīng)采用超薄乳膠膜自動(dòng)打包、用可降解塑料袋做打包袋包裝清運(yùn),完全不用沖水,節(jié)約水資源,不產(chǎn)生廢水,這是解決城市黑臭水體治理的最原始方法。在臨時(shí)需要的方倉(cāng)醫(yī)院、臨時(shí)隔離點(diǎn)、酒店、飛機(jī)、野外等適用。
根據(jù)現(xiàn)有的居民用水量分析,按20 萬(wàn)城市人口計(jì)算,日產(chǎn)生2 萬(wàn)m3廢水,平均廢水流量為0.23m3/s。按1000 萬(wàn)人口計(jì)算,日產(chǎn)生100 萬(wàn)m3廢水,平均廢水流量為11.57m3/s。這部分廢水含有有機(jī)物、氮、磷等植物所需要的大量營(yíng)養(yǎng)成份,是寶貴的肥料資源和水資源,不應(yīng)浪費(fèi)資源又污染河流水體。
(1)根據(jù)對(duì)城市生活廢水水體自凈過(guò)程分析,COD濃度=140mg/L 的生活廢水,經(jīng)由約9km 的人工渠能使生活廢水自凈降解至40mg/L,可以達(dá)到國(guó)家一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)。延長(zhǎng)至18km 時(shí)可降解至30mg/L 左右[1]。如果在生態(tài)人工渠水面上搭建的漂浮架上種植水生植物,自凈降解效果會(huì)進(jìn)一步提升??梢匝睾影缎藿◣钌鷳B(tài)人工渠工程,人工渠水體可以種植水生植物,可以把這個(gè)工程做成既是菜籃子工程——水生蔬菜基地,更是水利工程、生活污水治理工程。
(2)生態(tài)人工渠的建造:生態(tài)人工渠是由鋼筋混凝土建筑工程和水體植物種植設(shè)施兩部分組成的生態(tài)攔截型溝渠系統(tǒng)。生態(tài)人工渠工程建造,可以由政府規(guī)劃,沿河岸劃出用地,用污染治理資金、水利建設(shè)資金、農(nóng)業(yè)發(fā)展資金等來(lái)補(bǔ)助建造生態(tài)農(nóng)業(yè)人工渠工程,所占用的土地是生態(tài)農(nóng)業(yè)用地,還能生產(chǎn)出有機(jī)蔬菜。人工渠建造要求從入口到出口9-18 公里,可以用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)建成,讓廢水流彎道繞行,減緩廢水流速,拉長(zhǎng)水流長(zhǎng)度,促進(jìn)流水?dāng)y帶的顆粒物沿途沉降,沿途被水生植物吸收。把新產(chǎn)生的生活污水收集到生態(tài)人工渠,資源化利用到種植業(yè)。在人工渠水面上淺水栽培水生蔬菜,如空心菜,絲瓜、水芹、茭白等等,還可以種植深水的蓮藕、菱等。讓水生植物直接吸收去除水中的SS、COD、BOD 等有機(jī)物和硝、氮、磷等無(wú)機(jī)物,還可以吸收去除AOX(有機(jī)鹵化物)。在水體中水生植物的存在能加速磷、氮界面?zhèn)鬟f和交換,從而使污水中磷、氮的濃度快速降低,具有良好的凈化效果。把新產(chǎn)生的居民生活污水都收集利用后,還可以把城市下水道積存的污泥用降解自凈后的再生水沖洗,再引到生態(tài)人工渠,達(dá)到循環(huán)用水,清潔城市下水道,讓蔬菜生產(chǎn)節(jié)省化肥成本的有機(jī)種植效果。
(3)水上種植出來(lái)的蔬菜比土壤中種植出來(lái)的蔬菜更鮮嫩,更加受市民的歡迎,所以市場(chǎng)前景看好。建成后包給運(yùn)營(yíng)商進(jìn)行商業(yè)化生態(tài)種植運(yùn)營(yíng),及時(shí)收割水生蔬菜、水生植物解決二次污染問(wèn)題,同時(shí)蔬菜售賣的收益可以貼補(bǔ)運(yùn)行費(fèi)用。這樣可以產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益,環(huán)境效益,生態(tài)效益。水上蔬菜種植適合全國(guó)所有地區(qū)。
蔬菜葉面噴灑可用潔凈的水,根部澆水灌溉可用農(nóng)業(yè)廢水和生活廢水,應(yīng)節(jié)約潔凈水的用量。有條件的地域農(nóng)田應(yīng)平整成片,四周應(yīng)建造生態(tài)人工渠將農(nóng)田包圍,應(yīng)建造足夠蓄水量的深水塘和深水渠收儲(chǔ)灌溉用過(guò)的水,需要用時(shí)再抽上來(lái),有足夠的蓄水量還能抗旱防災(zāi),保證所包圍農(nóng)田有足夠用水。此類水肥料成分未能被植物全部吸收,含有植物需要的營(yíng)養(yǎng)成分,不直接排入河流,可以循環(huán)回用到農(nóng)業(yè)灌溉,可以沿途噴灑、沖洗路面,還可以回流到城區(qū)沖洗市政地下排水管道、澆花等,然后再把含城區(qū)生活污染物的污水循環(huán)回用到生態(tài)人工渠,不直接排入河流。
控制河流所在流域化肥用量,讓污染物替代化肥資源化利用到種植業(yè),變廢為寶。人口密集的城市、人口集中的城鎮(zhèn)應(yīng)在所在流域建造生態(tài)循環(huán)農(nóng)業(yè)。據(jù)統(tǒng)計(jì)2019 年國(guó)內(nèi)化肥消費(fèi)總量約5100 萬(wàn)噸(折純),折算每人每天100 克。有實(shí)踐研究表明,我國(guó)當(dāng)季氮肥利用率僅30%~40%,年氮肥損失高達(dá)3570 萬(wàn)噸,直接經(jīng)濟(jì)損失近1500 億元。長(zhǎng)期過(guò)量施用化肥給環(huán)境造成嚴(yán)重污染,水體富營(yíng)養(yǎng)化。我國(guó)農(nóng)藥年消費(fèi)量120萬(wàn)噸,其利用率只有30%~35%,流失的農(nóng)藥大部分進(jìn)入了水體、土壤、農(nóng)產(chǎn)品中,威脅群眾健康和生命安全[2]?;省⑥r(nóng)藥使用量過(guò)多是農(nóng)業(yè)污染的主要污染源。生態(tài)農(nóng)業(yè)應(yīng)限制人口密集的河流流域使用化肥,限制使用農(nóng)藥數(shù)量,優(yōu)先使用農(nóng)業(yè)污染物和生活污染物替代有機(jī)肥。改進(jìn)農(nóng)藥使用方法,提高農(nóng)藥使用效率,減少農(nóng)藥流失到環(huán)境中。生態(tài)農(nóng)業(yè)實(shí)行河流所在流域的化肥與農(nóng)藥總量控制,引導(dǎo)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)自覺(jué)減少化肥、農(nóng)藥用量,促使環(huán)境污染壓力減輕。
我國(guó)的畜禽養(yǎng)殖行業(yè)快速發(fā)展,畜禽糞便的產(chǎn)生量達(dá)到工業(yè)固體廢棄物排放量的3 倍多[3]。所以,禽蓄養(yǎng)殖行業(yè)必須保證畜禽糞便綜合利用,強(qiáng)制運(yùn)用到生態(tài)農(nóng)業(yè)種植,不允許排入水體,否則不批準(zhǔn)投建。禽蓄養(yǎng)殖場(chǎng)應(yīng)選址建在生態(tài)農(nóng)田中央,保證畜禽糞便經(jīng)農(nóng)業(yè)技術(shù)處理后作為有機(jī)肥利用,保證畜禽糞便不排入環(huán)境水體。
農(nóng)村建筑垃圾去向應(yīng)該明確,應(yīng)建相應(yīng)的建筑垃圾回收處理廠或者建筑垃圾調(diào)度中心,將農(nóng)村建筑垃圾收儲(chǔ)資源化利用。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的廢棄物如農(nóng)作物的秸稈、農(nóng)藥瓶、肥料袋隨意丟棄,沒(méi)有合理回收綜合利用,在暴雨時(shí)會(huì)隨水流入河道。農(nóng)村生活垃圾,人為傾倒到河道兩側(cè),在暴雨時(shí)很容易隨水流進(jìn)入河道,造成對(duì)水體的污染。所以應(yīng)全面推進(jìn)農(nóng)村廢棄物資源化綜合利用,嚴(yán)禁廢棄物丟棄河邊,防止進(jìn)入河流。要保證做到這些,需要配套的現(xiàn)代文明農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式,推進(jìn)集約化農(nóng)業(yè)生產(chǎn),不要分散耕作,才能解決農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率低又污染河流水體的問(wèn)題。
工業(yè)廢水是指工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的廢液和廢水,其中含有隨水流失的工業(yè)生產(chǎn)用料、中間產(chǎn)物、副產(chǎn)品以及生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的污染物。上中游流域應(yīng)嚴(yán)禁工業(yè)廢水排放的企業(yè)投建。工業(yè)和信息化部、水利部等六部門聯(lián)合印發(fā)《工業(yè)水效提升行動(dòng)計(jì)劃》,提出到2025 年,力爭(zhēng)全國(guó)規(guī)模以上工業(yè)用水重復(fù)利用率達(dá)到94%左右。工業(yè)文明、生態(tài)文明進(jìn)入快車道,任務(wù)艱巨。當(dāng)務(wù)之急應(yīng)在河流下游流域規(guī)劃出適合有工業(yè)廢水產(chǎn)生的工業(yè)企業(yè)選址的區(qū)域作為工業(yè)廢水循環(huán)利用工業(yè)集中區(qū),對(duì)有工業(yè)廢水產(chǎn)生的工業(yè)企業(yè)進(jìn)行全面梳理,河流上中游流域有工業(yè)廢水產(chǎn)生排放的工業(yè)企業(yè)限期搬遷到集中區(qū),優(yōu)先保證不污染河流上中游。河流上中游流域可以發(fā)展?jié)崈羲?yīng)業(yè)、生態(tài)農(nóng)業(yè)、旅游業(yè)、沒(méi)有工業(yè)廢水產(chǎn)生的工業(yè)企業(yè)等。下游流域可以發(fā)展有工業(yè)廢水產(chǎn)生的工業(yè)企業(yè),讓能互相利用工業(yè)廢水的企業(yè)結(jié)對(duì)選址。這種產(chǎn)業(yè)布局需要全國(guó)一盤棋,合理調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)布局,河流上中游不要再規(guī)劃有工業(yè)廢水的工業(yè)園區(qū)。上中游流域己建的化工園區(qū)應(yīng)嚴(yán)禁有工業(yè)廢水排放的新企業(yè)投建,上中游流域己建的有工業(yè)廢水排放的企業(yè)應(yīng)嚴(yán)禁廢水排入河流,應(yīng)限期遷入下游流域集控區(qū)。
工業(yè)廢水無(wú)論排放到哪里都有污染,排放到河流污染飲用水源會(huì)直接危害人體健康。監(jiān)測(cè)工業(yè)廢水成分確定廢水用途,能農(nóng)用的農(nóng)用,有些食品行業(yè)的廢水無(wú)毒、不含重金屬、不含酸堿,但含有有機(jī)物,直接排放到水體會(huì)使水體富營(yíng)養(yǎng)化,使水質(zhì)惡化發(fā)臭,可以與生活廢水混合調(diào)配到適應(yīng)農(nóng)業(yè)灌溉用水后應(yīng)用到農(nóng)業(yè)灌溉中。對(duì)工業(yè)企業(yè)用水和排水進(jìn)行全面梳理,明確各企業(yè)用水水質(zhì)要求,明確各企業(yè)產(chǎn)生的廢水污染物成分清單,合理調(diào)度工業(yè)廢水綜合利用??刂乒I(yè)新鮮用水量,要研究工業(yè)用水對(duì)水質(zhì)的要求,能循環(huán)利用的循環(huán)利用,能用工業(yè)廢水的就不用新鮮用水,能重復(fù)用的就不排放,可以不浪費(fèi)水資源還可以減少工業(yè)廢水排放量。本企業(yè)內(nèi)部能用的直接循環(huán)利用,企業(yè)之間需要的可以互相供應(yīng)工業(yè)廢水資源。我國(guó)制造業(yè)能做到廢水處理回用的不多,回用率低,不但造成了水資源的浪費(fèi),還污染河流。將工業(yè)企業(yè)的廢水處理后回用到生產(chǎn)過(guò)程,是節(jié)約用水減輕河流污染的有效方法。根據(jù)各工序作業(yè)對(duì)水質(zhì)的不同要求,實(shí)行水的串聯(lián)利用,采取水的梯級(jí)使用,減少新鮮用水量,實(shí)行廢水排放量的最小化。所以工業(yè)廢水處理回用的潛力非常大。企業(yè)應(yīng)加強(qiáng)關(guān)鍵核心技術(shù)的攻關(guān)和轉(zhuǎn)化,還可以發(fā)動(dòng)社會(huì)力量研究工業(yè)廢水用途。比如:有色金屬行業(yè)將有色冶煉重金屬?gòu)U水深度處理并回用、將濕法冶金高含鹽廢水循環(huán)利用、將重金屬冶金污酸廢水處理及資源化。還有:啤酒、石油化工、紡織印染等行業(yè)也應(yīng)挖掘廢水深度處理并資源化回用。未能資源化利用的工業(yè)廢水應(yīng)作為課題應(yīng)繼續(xù)研究其資源化用途。
應(yīng)該根據(jù)各行業(yè)用戶對(duì)水質(zhì)的不同要求進(jìn)行分類管控,確定方便分配用水的分類標(biāo)準(zhǔn)。最好的水是可飲用的一類優(yōu)質(zhì)水,可洗漱的為二類普通用水,根據(jù)各行業(yè)對(duì)水質(zhì)的需求確定供水類別。廢水列為最后一類特殊用途的水,納入排水管控和用水管理。能利用廢水的企業(yè)給予用水補(bǔ)貼,需要排放廢水的用戶應(yīng)當(dāng)繳納浪費(fèi)水資源稅,將處理污水的成本用來(lái)鼓勵(lì)用戶。排水去向不明確,排水不合格的作業(yè)不給供水。人口密集的城區(qū)應(yīng)建造飲用自來(lái)水管網(wǎng)和非飲用自來(lái)水管網(wǎng)。區(qū)分用戶對(duì)水的用途和對(duì)水質(zhì)的不同要求,管控供水用水,區(qū)分水價(jià)引導(dǎo)用戶自覺(jué)選擇所需要的用水水質(zhì)要求。城市應(yīng)建立地下收集雨水的儲(chǔ)蓄水庫(kù),把城市雨水收集沉淀凈化收儲(chǔ)利用,不直接排放,這部分水可以作為非飲用自來(lái)水,可供噴灑道路、澆花、清洗地面、洗車、建筑等用途。全面梳理各行業(yè)用水作業(yè),可用非飲用自來(lái)水的作業(yè)嚴(yán)禁用飲用自來(lái)水,優(yōu)先保證人民都能吃上潔凈優(yōu)質(zhì)的飲用自來(lái)水,引導(dǎo)用戶選擇相應(yīng)類別的用水,從而為減少?gòu)U水排放做出貢獻(xiàn)。
要保證污染物不進(jìn)入河流,必須把人類活動(dòng)(主要是居民生活、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、工業(yè)生產(chǎn))與河流絕緣隔開(kāi)。沿河道兩邊農(nóng)用地修建帶狀生態(tài)人工渠把人類活動(dòng)與河流絕緣隔開(kāi)。生態(tài)人工渠可以消納、凈化大量無(wú)毒廢水,用水體種植水生植物,實(shí)現(xiàn)全面循環(huán)用水??梢越ㄔ旃S化生產(chǎn)的生態(tài)農(nóng)場(chǎng),工廠化生產(chǎn)的最大弊端就是投資大,動(dòng)輒上億元甚至數(shù)億元的一次性投資,但可以分步試點(diǎn)實(shí)施,最終目標(biāo)是沿河流域的農(nóng)業(yè)必須全面工廠化生產(chǎn)。帶狀生態(tài)是人工渠是沿河流岸邊用鋼筋水泥構(gòu)建,投資興建工廠化生態(tài)農(nóng)場(chǎng)可以機(jī)械化控制水面種植植物的飄浮架,建成后可以保護(hù)河流,可以阻隔非生態(tài)農(nóng)場(chǎng)從業(yè)人員靠近河道,防止把污染物帶入河流,可以阻隔各種污染物進(jìn)入河流,封控入河排污口,便于禁止廢水入河。使河流上中游的水成為優(yōu)質(zhì)的一類飲用水源。河流下游的水體水質(zhì)也能得到有效的控制。山區(qū)有降坡的河道,應(yīng)當(dāng)分段適度建攔河壩,適度蓄水,保持各河段有潔凈的河水,不讓各河段河道干涸。
攔截了河流兩岸廢水進(jìn)入河流,河流的水源就主要是山地的雨水和其它未能收儲(chǔ)的地面雨水。應(yīng)減少人為活動(dòng)破壞山地水源。山坡經(jīng)濟(jì)林地污染控制:中國(guó)是一個(gè)多山的國(guó)家,山地面積大,集水面積也大,是河流水的重要來(lái)源,所以保護(hù)山地環(huán)境對(duì)提高河流水質(zhì)的意義不容忽視。山上的樹(shù)種應(yīng)嚴(yán)格管控,會(huì)破壞水質(zhì)的品種應(yīng)嚴(yán)禁種植,已種植的應(yīng)限期整改,比如桉樹(shù)林有異味,已受群眾抵制。有的山上經(jīng)濟(jì)林施肥方法是將化肥撒在山坡地面,下雨容易將化肥溶解帶進(jìn)河流水體。浪費(fèi)化肥,還污染水源。山上經(jīng)濟(jì)林、果園施肥污染,應(yīng)改進(jìn)施肥方法,減少化肥流失到水體。山坡林地、果園用化肥、農(nóng)藥應(yīng)有制度約束,不能放任不管。山地應(yīng)禁止亂挖亂開(kāi)采,防止水土流失進(jìn)入河流。
通過(guò)調(diào)整不同流域產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),分類管控用水,嚴(yán)格控制河流流域化肥用量,實(shí)行資源化綜合利用污染物,各種廢水凈化資源化循環(huán)利用,封控入河排污口,禁止廢水直接進(jìn)入河流等,河流水體污染能夠得到有效控制,同時(shí)也能得到經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)環(huán)境效益。