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1.新型中小城市污水排放問題(1)生活污水排放是城市污水的主要來源隨著中小城市城鎮化的加快,城鎮人口快速增加,城鎮居民的用水量普遍高于農村居民,這也意味著城市化過程中生活污水的排放量提高較快,生活污水在城市污水中所占的比例較高,部分城市達到70—80%,但大部分中小城市污水處理廠及配套設施建設不足或運行不穩定,一些人口、經濟規模較小的資源型小城市更為突出,這些城市污水處理廠需要的資金和技術力量相對薄弱,且處理廠難以取得較好的經濟效益,生活污水中污染物的去除率不高,生活污水排放得不到妥善的處理,嚴重影響中小城市的區域水環境質量。(2)城市總體規劃未充分考慮對水環境的影響新型中小城市的水環境質量是建設生態城市的基礎,城市總體規劃應根據水環境容量資源的空間分布情況,指導城市發展和工業生產布局、產業結構調整,這對維持城市水環境質量具有重要意義。一些中小城市規模是擴大和發展了,但是發展過程中城市設計、規劃、建設以及工業布局缺乏對水環境的保護意識,水環境保護綜合規劃滯后,起點低,前瞻性不足,致使城市污水排放由于規劃問題造成局部或大面積的水污染問題。(3)城市污水的排放加劇了水資源短缺這種現象對水資源不豐富,尤其是西北地區的一些中小城市更為突出,一方面,由于本身所處的地理位置,水資源的時空分布不均勻,水資源量小,另一方面城市的發展對水的需求量和污染不斷增加,更使得水資源短缺現象更加明顯,隨著經濟社會的快速發展、城市化進程的加快和人民生活水平的提高,如果城市污水未來得不到有效的處理,水資源的供需矛盾會更加突出,越來越成為中小城市經濟社會可持續發展的制約因素。
2.新型中小城市污水排放特點(1)資源型中小城市尤其是自然資源型中小城市,往往水環境容量比較高,廢水排放帶來的水環境污染問題不很突出,部分人文資源性中小城市人均水資源量少,廢水排放對城市水環境的影響較大;另外,一些小型的資源型城市,經濟實力不大,城市污水處理設施和運行不足,對廢水中(尤其是生活污水)污染物的去除亟待提高。(2)經濟型中小城市一般經濟比較發達的城市由于經濟和人口的發展這種類型的城市生活污水和工業廢水產生量均較大,但城市水環境容量大部分不高,廢水排放對環境的影響往往比較突出,但這些城市經濟實力較強,環保投入大,大部分城市污水處理率較高,一定程度緩解了城市發展廢水排放對水環境的影響。(3)資源經濟綜合型中小城市社會經濟比較發達,人文或自然環境優勢也比較明顯,且生態環境的特色也比較鮮明。這類城市在當今各中小城市積極創建宜居和生態型城市的背景下,注重強調城市建設的和諧、環境優美、宜居性,城市往往比較重視水環境保護,也有經濟實力對廢水進行有效處理,廢水的處理率較高,整體水環境質量相對經濟型中小城市要好。但也有個別城市發展基礎比較薄弱的城市,處于工業化和城市化與的快速進程之中,水環境質量讓人堪憂,城市污水中污染物的去除率有待提高。
二、實證分析———池州市生活污水和工業廢水及COD排放及影響對比
池州市位于安徽省西南部,2000年撤區建市,2013年底城市人口29.55萬,是典型快速發展中的新型資源型小城市,生態環境的特色鮮明,在宜居和生態型城市的背景下,注重水環境保護,但經濟實力不大,發展基礎比較薄弱,城市排水管網和污水處理廠建設不足,城市污水中污染物的整體去除率不高,對水環境有一定的影響。
(一)池州市生活污水和工業廢水及COD排放對比1.池州市生活污水和工業廢水排放量變化池州市城市生活污水和工業廢水是城市污水排放的主要污染源,兩者排放量一直占城鎮污水排放總量的90%以上[13]。2000-2013年池州市城鎮生活污水和工業廢水的排放情況見圖1。由圖1可知:(1)2000-2013年池州市的生活污水和工業廢水排放總量整體呈上升趨勢;生活污水排放量高于工業廢水的排放量(2007年除外);其增長速度較快。(2)生活污水的排放量呈逐年上升趨勢。2000-2007年生活污水排放量增加稍緩;2008年后生活污水排放量增加明顯,至2012年一直維持較高的比例(70%左右),2013年比例稍有下降。(3)工業廢水的排放量呈先上升后緩慢下降的趨勢。2000-2007年工業廢水一直呈上升態勢,2007年工業廢水排放唯一一次超過生活污水,主要原因是池州市第一次污染源普查基準年是2007年,拓展了普查范圍,2008-2012年工業廢水排放增長幅度很小,且有放緩和減少的趨勢。(4)生活污水排放量一直在增加,在總量中的比例卻經歷了先下降后上升的趨勢。尤其是2007年后生活污水增長明顯,比例越來越高;這也顯示池州市工業廢水減排效果比較明顯,工業廢水排放放緩。這和學者周璇[14]分析工業廢水曲線形狀為N型的區域中安徽在2007年達到第二個拐點,即工業廢水排放量在拐點之前隨著經濟增長而增加,拐點之后便開始減緩和逐年下降的研究結果基本相符。2.池州市生活污水和工業廢水中COD的排放變化2000-2013年池州市的生活污水和工業廢水中COD排放及比例對比見圖2。由圖2可知:(1)2000-2011年廢水中COD的排放總量經歷了先上升后緩慢下降的趨勢,2000-2004年增長幅度較小,2005年激增到最高量21093噸后,雖有緩慢下降的趨勢,但一直維持相對較高的排放量。(2)生活污水COD的排放量2010年前一直呈上升趨勢,2010年以后由于池州市清溪和城東污水處理廠對COD的削減,排放量有所下降,但不明顯;拐點出現在2008年,生活污水COD排放首次超過工業廢水,之后兩者之間的比例差距越來越大,2013年甚至達到5:1。(3)2000-2004年池州工業發展遲緩,COD排放變化不大,2005年由于貴池工業園區和青陽經濟開發區的相繼投入使用,而園區污水處理建設未跟上,導致2005年工業COD的排放量激增,達到最高量14401噸,之后各園區污水處理廠相繼建設和投入使用,加上工藝的改進,工業COD的排放量和比例逐漸下降,2008年首次低于生活COD的排放比例,之后減排明顯,所占的比例下降較快。3.池州市生活污水和工業廢水中COD去除率對比工業廢水排放達標率和生活污水集中處理率不能真正反映COD的去除情況。由每年工業COD的去除量和各污水處理廠COD減排量,分別除以每年工業COD的產生量和城鎮生活污水未處理前COD的排放量來計算COD的去除率。2006-2013年池州市生活污水和工業廢水COD去除率見對比見圖3。(2006年首次統計工業廢水COD的去除量,2008年池州市第一座污水處理廠運行。工業廢水COD的去除率上升比較明顯,由2006年的21.1%增加到2013年的86.7%,尤其是2010-2013年COD減排明顯。生活污水COD的去除率由2008年的2.8%上升到2013年的26.3%,生活污水COD去除率較低。這和生活污水COD排放超過工業廢水后兩者之間的比例差距越來越大的情況吻合。
(二)池州市生活污水和工業廢水及COD排放對河流的貢獻1.2012年池州市生活污水和工業廢水排放流域分布生活污水和工業廢水的排放對環境的影響主要表現在對地表水體的影響。近3年(2011-2013年)COD排放總量變化不大,2012年最高,以2012年為分析年。池州市各流域生活污水和工業廢水排放量對比見圖4。長江干流、黃湓河和堯渡河生活污水明顯高于工業廢水的排放,尤其是長江干流容納池州市城鎮生活污水排放總量的51.2%。九華河、白洋河和秋浦河受工業廢水影響較大,其中九華河和白洋河受工業廢水影響大于生活污水的影響,主要源于貴池區工業廢水的排放。2.池州市生活污水和工業廢水中COD的排放量流域分布池州市生活污水和工業廢水中COD排放流域分布對比見圖5。除九華河和白洋河外,各河流生活污水COD排放均明顯高于工業廢水COD的排放,生活源COD主要集中在長江干流、青通河、秋浦河、黃湓河和堯渡河;工業源COD排放主要集中在長江干流、九華河、青通河和秋浦河。其中長江干流接納生活源的51.2%和工業源的46.6%,主要原因是池州市貴池區人口、工業集中,生活源和工業源COD的排放量均較大。3.池州市COD排放對各流域水環境質量影響各流域接納工業源和生活源COD排放總量及比例見圖5、圖6。池州市各河流COD環境容量的大小依次為長江干流、秋浦河、黃湓河、龍泉河、白洋河、九華河、青通河和堯渡河,容量分別為144218、16142、8764、6660、5673、3507、2488和1491t/a(《池州市水環境容量核定技術報告》),城市污水排放總量均小于各河流的水環境容量,2012年池州市地表水質符合國家《地表水環境質量標準》(GB3838-2002)水質標準限值的測次所占比例分別為Ⅰ類2.0%,Ⅱ類75.3%,Ⅲ類22.0%,Ⅳ類的占0.7%,整體水質良好,且水質與往年無明顯變化。池州市地表水體環境質量整體為優良,城鎮生活污水和工業廢水COD的排放對池州市各流域整體影響不大,未超過河流的自凈能力,壓力比較大的是青通河和堯渡河,水環境容量小,再加上面源污染,河流水質受到影響較大。
(三)分析1.池州市工業廢水COD的減排效果比較明顯,反映了環境污染技術、治理投資、工業園區建設和產業結構等措施的效果,取得較大的成效。雖然池州市工業廢水和工業COD排放強度比安徽省平均水平稍高,有一定的減排空間,但工業COD排放量總量并不大,未來工業COD的減排趨勢會放緩甚至有所增長,工業COD減排空間不大。2.城鎮生活污水處理量和城鎮生活污水排放量增加不匹配是造成池州市城鎮生活污水COD排放量大的主要原因。各污水處理廠處理水量相對于生活污水排放量太小,生活污水COD減排的空間較大,未來COD減排主要在生活污水方面。3.池州市水體污染物相對于水環境容量仍有較大的排放空間,但維持良好的水環境質量,保持生態優勢,對水環境的保護仍不容懈怠。深入分析地表水環境容量和人口分布、生產力布局之間的內在聯系,根據容量資源的空間分布情況,指導城鎮發展和生產布局、產業結構調整,對維持地表水環境質量具有重要意義。
三、新型中小城市水環境保護啟示
1.新型中小城市未來發展對廢水處理的壓力和優勢“十二五”規劃將節能減排作為約束性指標,這對中小城市發展提出了嚴格的要求。一方面是約束性指標對廢水中污染物排放的限制,另一方面是城鎮人口的與日俱增和工業的發展,人們生活水平的提高,導致城市污水量顯著增加。在城市發展不再以犧牲生態環境的背景下,要求在城市發展的同時,生態環境不再繼續被破壞,進而在一定程度上得到改善,城市污水處理會是中小城市未來環境保護的重點之一,壓力不言而喻;部分經濟和技術實力不強的中小城市在水污染控制方面壓力會更明顯。但另一方面也應看到,中小城市發展可以揚長避短,集中比較多的優勢條件,容易創造比較宜人的城市人居環境及經濟社會發展的良好環境。一方面城市規模不大,在發展過程中的環境相對大城市較簡單,環境問題的解決也相對容易些;另一方面不像大城市牽扯更多地區、部門,許多中小城市,尤其是小城市可以一體化發展,直接作為一個整體考慮,以保護城市環境為目的的發展控制政策更容易執行、效果的顯現也在短時間內比較明顯。
2.新型中小城市水污染防治的啟示(1)中小城市生活污水處理步伐急迫需加大中小城市生活污水及污染物的排放量普遍高于工業廢水,但生活污水處理量遠遠不足,污染物的去除率不高。需加快污水處理配套管網和雨污分流管網的改造和建設,提高現有市和縣區污水處理廠的負荷率和城鎮污水管網覆蓋率,進一步加快重點建制鎮污水處理設施建設,不斷提高城鎮污水收集能力和效率,減緩城鎮生活污水中污染物增長的趨勢。未來中小城市污水減排的壓力主要集中在城鎮生活污水上,水污染防治的重點急需從工業源為主的控制,快速轉變為以城市生活源為主的控制。(2)工業減排要繼續強有力地推進工業減排的空間相對生活污水小,技術壓力會增大。中小城市政府對節能減排的約束和激勵機制要有力,以增強企業節能減排的壓力和動力;工業需推進形成主體功能區,促進區域協調發展;建立“綠色門檻”;推進綜合利用;發展循環經濟;推進污染物減排項目建設,進一步提高工業廢水處理率,在工業發展的同時控制和減少污染物的排放。(3)水污染防治須有強勁、有效的控制手段明確水污染防治中的責任主體,建立目標責任考核制度;城市斷面水質自動監測,企業在線監控設施的運行監管,建立污染控制技術體系;及時建立和更新中小城市水污染源清單;支持污水處理和回用技術開發和推廣應用;讓更多的城市污水處理廠成為一個城市靚麗的風景;當然環保部門也要切實履行職責。
作者:賈莉 方宇媛 榮慧芳 單位:池州學院