水資源配置角度重審“提標改造”

時間：2009-04-17 13:50

來源：中國水網

作者：周蕓

    編者按：目前全國各地都在紛紛的提高污水處理廠的排放標準，我們對于污水的治理更多的著眼于排放角度，但是水資源是循環的，我們是不是可以換一個角度看待問題，比如說從水資源的配制角度來理解污水處理廠的排放標準，將投入的財力、人力發揮到最大的作用。學術界對此呼聲也非常高，是否應該嚴控污水處理廠的總氮指標是一件影響很大的事情，中國水網今年6月底舉辦的“2009城市水業技術論壇”也將就此問題展開深入的討論。

    湖泊富營養化及隨之暴發的藍藻水華成為中國以及世界許多國家面臨的重大環境問題。2007年我國太湖爆發了大規模的藍藻，無錫地區飲用水停止供應1星期，痛定思痛，2008年太湖流域168家污水處理廠提出升級改造的口號，下大力氣堅決執行一級A的排放標準。目前普遍認為，除控磷處理外，富營養化治理需要嚴格控制氮的排放，各地都紛紛投入巨資開展污水脫氮處理。近日江蘇省政府又推出《太湖流域水環境綜合治理實施方案》，確定將投資1083億元投資用以實施保障飲用水安全、工業點源提標治理、節水減排等工程建設，確保到2012年，太湖湖體水質由2005年的劣Ⅴ類提高到Ⅴ類；到2020年，基本實現太湖湖體水質從Ⅴ類提高到Ⅳ類的目標。遼寧省2008年8月1日開始實施的《污水綜合排放標準》（DB 21/1627-2008）規定省轄市規劃城市中心區的城鎮污水處理廠及國家、省、市級的各類工業園區污水處理廠執行GB 18918《城鎮污水處理廠污染物排放標準》中一級A標準。

目前我國大部分地區污水處理廠執行的仍是《城鎮污水處理廠污染物排放標準》（GB 18918-2002）中的二級或一級B的排放標準，如果要達到一級A的排放標準，總氮指標需要從20mg/L提到15mg/L。據太湖流域升級改造的一線專家介紹，BOD5、COD、TP都比較容易達標，但是總氮及氨氮處理達標很困難，一般都需要在后續增加深度處理且費用比較高，而且在冬天氣溫較低等情況下總氮達標很不穩定，可以說總氮及氨氮的去除是污水處理廠升級改造的最難點也是投入資金最大的地方。

嚴格控制污水處理廠的總氮、總磷排放指標就可以控制湖泊水體的富營養化了嗎？！中國科學院水生物研究所研究員王洪鑄通過對長江流域40多個湖泊進行了多年的比較研究后，認為無論總氮濃度高低，湖水總磷濃度都是限制浮游藻類生長的最重要因素，藻類總量決定于總磷而不是總氮，從而證明在野外條件下控氮并不能減少藻類總量（其相關成果已經發表在2008年5月出版的英國刊物《淡水生物學》）。同年8月，加拿大和美國的科學家基于對一個湖泊近40年的長期實驗湖沼學研究，也提出了湖沼富營養化治理無須控氮的觀點：削減水體氮的輸入反而大大促進固氮藍藻的發展；只要磷充足且有足夠的時間，固氮過程就可使藻類總量達到較高水平，從而使湖泊仍保持高度富營養狀態。

若要限制生物生長，其必須因子控一即可。這兩項研究共同揭示了一個規律，即在較長的時間尺度上單純消減氮負荷不能控制浮游藻類的總量，反而誘發固氮藍藻水華生長。自然生物固氮和閃電固氮不斷把空氣中存在大量氮元素，轉化到水體中的氮元素，但是好在水體中的磷沒有類似的補充途徑，且磷化合物大多溶解性較差。在污水處理中，脫氮需要通過硝化和反硝化過程，工藝復雜，成本較高，而除磷則相對較容易，通過沉淀和絮凝等方法即可去除水中80%～95%的磷，成本較低。對于藻類生長而言，氮、磷均為必須元素，如此看來控磷成為長期有效治理湖沼富營養化、限制藻類生長的最重要因素。

《自然雜志》24卷2期刊登的《美國湖泊富營養化的研究和治理》一文中指出，目前美國對于營養物在水體中的內循環、營養物與底泥沉積物的相互關系以及它們與藻類增長的影響等方面的研究備受關注。對美國Clear湖的研究表明，儲存在底泥上部10mm層高內的磷為3500t，每年由外源輸入的磷平均為160t，而參加內循環的磷則為550-700t，底泥中釋放出來的磷成為支持藻類增長的主要營養源。

控制藻類，尤其是控制和治理有害藻類(包括藍藻和甲藻等)，絕非易事；更不可能畢其功為一役。控制和治理藻類，首先要對藻類本身的生理學和生態學有足夠的認識和了解，要對藻類周邊環境的生物地球化學，水化學和動力學，以及湖泊海洋生態學有足夠的認識和了解。在科學技術高度發達的今天，我們還應當對分子水平上的生物學、藻類、病毒學和基因工程有足夠的認識和了解。只有掌握了這些知識，我們才能真正找到控制和治理有害藻類的經濟有效的工程方法，把我國湖泊富營養化的研究和治理提高到現代高科技的水準。

編輯：周蕓

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