水專項(xiàng)系列專訪之如何為老城區(qū)水環(huán)境“療傷”
城市是人類文明的標(biāo)志,是人們經(jīng)濟(jì)、政治和社會(huì)生活的中心。有人說,21世紀(jì)是城市世紀(jì),城市間的競(jìng)爭,不僅是經(jīng)濟(jì)的競(jìng)爭,科技的競(jìng)爭,更重要的是城市環(huán)境的競(jìng)爭,資本、人才都是跟著環(huán)境走。上世紀(jì)九十年代以來,我國城市建設(shè)規(guī)模不斷擴(kuò)大,老城改造步伐加快,基礎(chǔ)設(shè)施水平不斷提高。但也存在諸多問題,如水環(huán)境和大氣環(huán)境惡化、城市環(huán)境質(zhì)量下降等,嚴(yán)重制約城市的可持續(xù)發(fā)展。
所以,城市水污染控制與水環(huán)境綜合整治技術(shù)體系研究與示范,是近期啟動(dòng)的“國家水體污染控制與治理科技重大專項(xiàng)”的主題之一,“環(huán)太湖河網(wǎng)地區(qū)城市水環(huán)境整治技術(shù)研究與綜合示范”項(xiàng)目就包含在城市這個(gè)主題下,而“老城區(qū)水環(huán)境污染控制及質(zhì)量改善技術(shù)研究與示范”又是上述項(xiàng)目中的一個(gè)重要課題,清華大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程系劉翔教授是這個(gè)課題的負(fù)責(zé)人,近日,他接受了中國水網(wǎng)記者的專訪。
劉翔介紹說,整個(gè)環(huán)太湖地區(qū)示范項(xiàng)目是按照城市組成的功能單元,同時(shí)結(jié)合它的水環(huán)境、污染源的特性來分的,實(shí)際上是兩條線。老城區(qū)課題的示范工程的選擇也是如此,要識(shí)別出老城區(qū)的主要環(huán)境問題是什么,在這些環(huán)境問題中,科學(xué)問題有哪些,針對(duì)科學(xué)問題再結(jié)合范例來進(jìn)行研究和示范;找到科學(xué)環(huán)節(jié)和解決問題的方法、思路以及技術(shù)、設(shè)備,并能夠在案例上得到成功的應(yīng)用,使之達(dá)到科研人員希望的效果,將來再繼續(xù)推廣。
問診老城區(qū)水環(huán)境“病因”
談到老城區(qū)水污染的特點(diǎn),劉翔對(duì)中國水網(wǎng)記者說,“環(huán)太湖老城區(qū)和一般老城區(qū)的特點(diǎn)不一樣,老城區(qū)范圍更大,環(huán)太湖地區(qū)老城區(qū)跟北京的老城區(qū)、西部的老城區(qū)還不一樣,但是它都叫老城區(qū)。他們共同的環(huán)境特點(diǎn)首先是人口壓力比較大,居住密集;第二,城市的基礎(chǔ)設(shè)施尤其是環(huán)境設(shè)施不完善,而且可能是混雜的狀態(tài),既有很長歷史時(shí)期的,也有很新、很現(xiàn)代的設(shè)施。”
老城區(qū)人口的環(huán)境壓力和設(shè)施改造的滯后與困難,導(dǎo)致問題叢生。在這樣的環(huán)境體系當(dāng)中,人口對(duì)水體壓力以及設(shè)施建設(shè)滯后導(dǎo)致水環(huán)境污染狀況會(huì)不斷惡化和加劇,這是最根本的。而環(huán)太湖的蘇錫常地區(qū)老城區(qū),它屬于江南河網(wǎng)地區(qū),曾經(jīng)水網(wǎng)密集,水系比較豐富,但是這個(gè)地方屬于平原地區(qū);所以,盡管它河網(wǎng)密集、水系豐富,它的水體流動(dòng)狀態(tài)不佳,特別在水資源短缺的當(dāng)前情況下,水體的交換能力非常弱。
歷史上,這個(gè)地區(qū)水的流動(dòng)是比較好的。現(xiàn)在,因?yàn)樗刀急唤ㄖ⒌缆犯魯嗔耍虻慕粨Q能力弱了;加上老城區(qū)本身的共性問題:人口壓力大,污染負(fù)荷高,超過它的自凈能力的時(shí)候,就會(huì)產(chǎn)生污染問題。水體自凈能力與水的總量和交換有關(guān),交換越弱,自凈能力越弱。一方面,水體自凈能力和容量越來越小,另一方面,人口數(shù)量和生活水平越來越高,排放的負(fù)荷也越高。這個(gè)矛盾超過了自然界的平衡,就呈現(xiàn)出:城市水體黑臭狀況比較嚴(yán)重。
另外,由于蘇錫常地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá),工業(yè)負(fù)荷高,水體污染負(fù)荷強(qiáng)度大。盡管這些地區(qū)在做工業(yè)入園的工作,可新興工業(yè)企業(yè)不再在城市中心,或者老城區(qū)里建設(shè),甚至把原來的企業(yè)也遷出去,形成一個(gè)工業(yè)園區(qū)來集中管理。這樣的舉措有利于環(huán)境管理和保護(hù),但是太湖流域污染強(qiáng)度太大,又由于這個(gè)地方水網(wǎng)密集,是相通的,污染負(fù)荷還是很高。如果水是不流動(dòng)的,工業(yè)園區(qū)水污染可能就是一段,但是水總要流動(dòng),這樣以來,本身水體就是污染狀態(tài),再跟其他地方的污染物串混在一起,使得問題更加復(fù)雜。
老城區(qū)水環(huán)境治理的技術(shù)特點(diǎn)
同“水專項(xiàng)”環(huán)太湖項(xiàng)目的其他課題單元相比,老城區(qū)課題有其鮮明的技術(shù)特點(diǎn)。
環(huán)太湖項(xiàng)目的設(shè)置實(shí)際是按照兩條線。一條線是按照城市的功能單元來劃分的老城區(qū)、高新城區(qū)、快速城市化新區(qū)、工業(yè)園區(qū)和水鄉(xiāng)城鎮(zhèn);同時(shí)課題設(shè)置又結(jié)合了環(huán)太湖地區(qū)水環(huán)境的重點(diǎn)問題,城市污水處理廠的升級(jí)改造和管網(wǎng)優(yōu)化,整個(gè)城市水環(huán)境問題的安全監(jiān)管體系以及這些綜合技術(shù)的集成。這樣分成8個(gè)課題。按照城市功能單元?jiǎng)澐盅芯恐攸c(diǎn),由于水污染的成因和特點(diǎn)問題,不同的課題針對(duì)不同的問題,有不同的技術(shù)特點(diǎn)。劉翔對(duì)中國水網(wǎng)記者說。
比如說老城區(qū),最大的技術(shù)特點(diǎn)是它的城市基礎(chǔ)設(shè)施不完善,人口壓力大,新城區(qū)、工業(yè)園區(qū)不存在這個(gè)問題,這是它獨(dú)有的環(huán)境問題成因。在一個(gè)城市里,不同歷史發(fā)展階段的建筑,甚至城市人群的生活方式使得它對(duì)城市水域產(chǎn)生的污染貢獻(xiàn)可能不一樣,到底是什么不一樣,這種不一樣會(huì)對(duì)水質(zhì)產(chǎn)生什么樣的影響,這是首先要識(shí)別和解決的。識(shí)別之后,或者說了解了負(fù)荷規(guī)律的時(shí)候,如何來解決、改進(jìn)和整治,是課題研究第二步工作。而所有這些考慮,還都要針對(duì)老城區(qū)城市基礎(chǔ)設(shè)施不健全、不完善的特點(diǎn)。
老城區(qū)人口密集,導(dǎo)致了建筑密集,這給它的改造帶來困難。它不同于新城區(qū),有很寬的馬路,很大空間,有相對(duì)比較完善的、分流制排水設(shè)施。老城區(qū)有的地方污染問題雖然識(shí)別了,但是怎么改造又是一個(gè)大問題:沒地方,施工沒辦法進(jìn)行。同時(shí),江南水鄉(xiāng)的特點(diǎn)是河道多,幾千年以來市民臨河而居住,污水很快排到河里了,沒辦法收集,這是老城區(qū)突出的問題。人口建筑密集、空間狹窄,同時(shí)設(shè)施不健全,這些都要求研究人員提出合理、適宜的改造技術(shù)。
各個(gè)城市對(duì)老城區(qū)都在保護(hù)和開發(fā)。老城區(qū)有悠久的歷史和文化的傳承,負(fù)載和沉淀了一個(gè)地區(qū)的文化底蘊(yùn),所以很多城市的理念和思路是繼承和發(fā)揚(yáng)該區(qū)域的歷史文化特色。這些城市做法是圍繞城市生活,包括居民的文化生活,開展一系列城市建設(shè)。這些建設(shè),也會(huì)帶來水環(huán)境問題,主要是污染的負(fù)荷增加,特別是營養(yǎng)物質(zhì)的負(fù)荷明顯高于其他城市功能單元——生活消費(fèi)給城市水體帶來的氮磷等物質(zhì)會(huì)更多。生活水平越高,排放到水體的污染物質(zhì)就會(huì)愈多,老城區(qū)污染物居高不下,主要是氮磷等營養(yǎng)物質(zhì)。營養(yǎng)物質(zhì)都是好氧物質(zhì),會(huì)使河流的溶解氧迅速降低,變黑變臭。黑臭河道的解決是老城區(qū)的難點(diǎn)和特點(diǎn)。
劉翔在接受中國水網(wǎng)記者采訪時(shí)強(qiáng)調(diào),如何圍繞老城區(qū)城市基礎(chǔ)、生活結(jié)構(gòu)特點(diǎn),提出有效去除營養(yǎng)物質(zhì)和生物有機(jī)物質(zhì)的技術(shù)和設(shè)備,是比較重要的解決老城區(qū)獨(dú)特需求的技術(shù)。
所謂的獨(dú)特需求,比如老城區(qū)面源污染尤其突出,它的基礎(chǔ)設(shè)施不完備導(dǎo)致地面垃圾較多,隨著降雨進(jìn)入河道。這種情況在新城區(qū)相對(duì)好解決——基礎(chǔ)設(shè)施更完善,垃圾的收集、雨水的收集相對(duì)比較健全。老城區(qū)不具備這些設(shè)施,導(dǎo)致面源的污染比較高。
和其他課題的分工與整合是根據(jù)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)來體現(xiàn)。從技術(shù)本身來講,各個(gè)課題有共性,原理和解決的思路是一樣的,包括氮磷營養(yǎng)物質(zhì)和有機(jī)物質(zhì)的去除、分離、消減,在其他地方如果有同樣的問題,這些技術(shù)也適用。上面說的是針對(duì)老城區(qū)的特點(diǎn)和難點(diǎn)設(shè)計(jì)的技術(shù)研究方向,但是,技術(shù)研究本身并不局限于這些特點(diǎn)和難點(diǎn),不是說適合老城區(qū)的技術(shù)就不能用于新城區(qū),而是技術(shù)在應(yīng)用過程中,針對(duì)不同的條件會(huì)有相應(yīng)的一些調(diào)整,有不同的應(yīng)用方式和工程實(shí)踐中的差異。
采訪的最后,劉翔告訴中國水網(wǎng)記者,這些技術(shù)難題被攻克了,也只是一個(gè)層面上的。水環(huán)境問題的解決除了技術(shù)本身,還有管理問題,宣傳和教育的問題,生活習(xí)慣的改善問題,人居模式問題等。對(duì)于老城區(qū)課題,技術(shù)層面上來講,主要是解決工程措施需要的技術(shù)支持,所以反過來說,關(guān)鍵技術(shù)的解決是為工程措施提供技術(shù)支撐——技術(shù)問題都解決了,相應(yīng)的工程措施就能落到實(shí)處,起到作用。但是整個(gè)城市的環(huán)境治理問題,不是僅僅單靠工程措施就能解決。
目前,老城區(qū)課題組的工作正常推進(jìn),已經(jīng)完成了整個(gè)課題的分解,前期工作的準(zhǔn)備、現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)情況的調(diào)研、依托工程的落實(shí)都已進(jìn)行完畢或在進(jìn)行當(dāng)中。
談及工作中的困難,劉翔說,倒沒有來自人為的阻力,主要是客觀上的:既有示范點(diǎn)和區(qū)域聯(lián)系上的困難,也有人口壓力和設(shè)施不健全的現(xiàn)狀帶來的困難。比如工程措施進(jìn)不去就是技術(shù)要求和現(xiàn)實(shí)條件不滿足的矛盾。他認(rèn)為,技術(shù)研發(fā)上的困難比較容易解決,難的是工程實(shí)踐的應(yīng)用。
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