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城市水系统安全评价及生态修复方案

【摘要】:城市化对地表水和地下水的污染是长期存在的一个问题。根据学者的研究表明,20世纪70年代,中国90%的工业废水和生活污水未经处理就直接排放,城市河道逐渐沦为工业废水和生活污水的排污通道。20世纪80年代,许多水库和湖泊还处于贫营养状态,到2000年,中国几乎所有的湖泊和水库均为中营养以上状况。2014—2015年,中国水安全公益基金对全国29个大中城市的居民饮用水水质进行抽样调查,48%的城市存在一项或多项指标不合格。

城市化对地表水和地下水的污染是长期存在的一个问题。城市化在带动区域经济有效发展的同时,城市规模扩大,人口大量聚集,区域治理缺少上下游、整个流域联动,使得各个辖区内的污水治理效果甚微。同时水污染也进一步加剧了水资源短缺的问题,原本不缺水的城市,也会因为水质污染而出现水质性缺水。大部分的城市供水通常来自城区之外,其产生的污染也趋向于向下游排放,因此城市对水环境、水资源的影响范围远超其城市地域界线。生活污水、工业污水、农业污水都已破坏自然环境的自净能力,严重影响了城市居民的生活质量和健康。根据学者的研究表明(Zhang,2015),20世纪70年代,中国90%的工业废水和生活污水未经处理就直接排放,城市河道逐渐沦为工业废水和生活污水的排污通道。20世纪80年代,许多水库和湖泊还处于贫营养状态,到2000年,中国几乎所有的湖泊和水库均为中营养以上状况。2009年以后,已有超过65%的湖泊达到富营养化。国外发达国家的发展规律显示,城镇化率达到50%之后是水污染事件高发期(仇保兴,2014)。

水环境污染影响因素主要体现在四个方面(蔡新强,2021)。其一,城市化进程显著加快,大量外来人员涌入,城市人口规模逐渐扩大,导致生活废水大量增长。其二,社会、经济快速发展催生了大量的工业企业,工业废水量增长。部分企业缺乏环保意识,向城市河流中排放工业废水,导致河流出现污染物超标的现象;部分企业缺乏较高技术的污水处理能力,废水处理没有完全达标就直接排入城市水体;部分行业的工业废水会显著降低河流的自净能力。其三,畜禽养殖业的发展。养殖业的规模不断扩大,而缺乏对牲畜粪便的处理设备,牲畜的粪便直接排放进入河流水体,导致城市河流自净化负担增加。其四,面源污染的扩大。部分城市雨污分流系统没有得到完善建设,受雨水冲刷作用,河道周边面源污染物会进入城市河流,影响城市河流生态系统,导致水污染问题出现。

2019年5月,生态环境部首次公布地级及以上城市水质排名,同时指出当前城市水污染形势十分严峻,全国九成的城市水体均遭受不同程度的污染(表2-4)。2014—2015年,中国水安全公益基金对全国29个大中城市的居民饮用水水质进行抽样调查,48%的城市存在一项或多项指标不合格。生态环境部对全国31个省(区、市)223个地级市的5100个地下水监测点开展了地下水水质监测,据最新数据显示,66.6%的地下水水质不合格(中华人民共和国生态环境部,2018)。随着城市开发力度和工业化进程的加快,我国各个城市的水质问题逐渐凸显。

表2-4 2019年1—3月国家地表水考核断面水环境质量排名后30城市及水体

续表

资料来源:生态环境部办公厅印发《地级及以上城市国家地表水考核断面水环境质量排名方案(试行)》

我国的城市水污染主要表现在水体富营养化、饮用水不达标、水体自净能力持续下降、黑臭水体等。造成水污染的原因主要分为农业、工业、生活三个方面,包括农业农药化肥污染、工业布局不合理、工业排放不达标污染、污水处理设施分布不均衡及污水处理能力不足、雨污分流情况不佳、居民环保意识不强、河道积淤、水系活力不足或流动性不强等。

水环境治理一直在实践中不断优化,控源减排始终是其主导目标。对水系统保护的重视程度日益增加,这也促使污水排放标准提高。2002年《城镇污水处理厂污染物排放标准》的实施,促进了城镇污水处理设施新一轮的提标改造,推动了污水除磷脱氮技术进一步提升,城镇污水处理厂的技术、设备紧跟世界先进水平,呈多样化的发展特征(曲久辉,2020)。