国内外水污染治理典型案例分析研究.doc

19Market市场水工业市场 2009 年第 1-2 期联合国于1997年向全世界发出警告：“地区性的水危机预示全球性危机的到来。”全世界水环境污染异常严重，全球污水排放量已达121012m3/a，每年有5001000万人死于与水有关的疾病。至今距1997年的警告已逾十年，世界对水污染的控制有无进步？这是我经常深思的问题。从我本人的经历和考察，我终于找到了一些案例，这些案例向我们启示：人们若是认真地、负责地对待水污染控制，这个问题是能够解决的，这些案例将会提高人们对战胜水危机的信心。国内外水污染治理的典型案例是：1、北京市环境总体规划，北京市水质总体规划，北京市城市污水排水系统与城市污水处理厂总体规划；2、上海市苏州河环境综合整治规划；3 、香港策略性污水排放规划（SSDS）；4、日本琵琶湖污染的整治，日本七个五年计划下水道建设规划（19631995），东京下水道与城市污水处理厂总体规划；5、欧洲莱茵河污染治理；6、英国伦敦泰晤士河综合治理；7。美国切萨皮克海湾污染治理。一、北京市的水污染综合治理北京市于2008年实现了对奥运会的承诺，污水处理率达到了90以上，达到了世界上发达国家大城市的水平。19921996年，北京市制订了北京市环境总体规划研究，规划期为1991年2015年 ， 总 的 要 求 是 提 出 北 京 市1991-2015年大气质量、水质、城市固体废弃物管理的最小费用计划。总体规划中包括了北京市水质管理规划，其中心任务是：1 ）集中饮用水源地保护，包括：密云怀柔水库及京密引水渠，官厅水库及永定河引水渠，西郊地下水源地，东北郊地下水源地；2）污染源控制，包括：城市污水处理厂布局及污水回用，工业废水污染控制，农业、畜牧业及乡镇企业污染控制；3）水环境质量改善，即城市河流水质改善。在北京市水质管理规划的基础上，北京市又制订了北京市城市下水道与城市污水处理厂规划，其中主要内容有：城市污水负荷（水量、水质）的现状与预测（考虑人口、经济、城市的发展）；城市排水流域的划分；城市下水道与污水处理厂的布局规划（多方案比较）；规划方案的环境评价；规划方案的费用分析及投资规划；规划方案的批准与国内外水污染治理典型案例分析研究文 / 张忠祥（北京市环境保护科学研究院 100037）摘要：本文扼要分析与研究了国内外水污染治理取得成功的若干案例，包括：北京、上海、香港、日本东京、琵琶湖、英国泰晤士河、莱茵河和美国切萨皮克海湾等。在20世纪下半叶，这些城市、河流及海湾都受到了严重的污染，但由于进行了科学的规划、成立了强有力的管理机构、投入了巨大的投资、采取了一系列有效的措施，终于使环境污染得到了控制，生态得到了恢复。他们的经验教训值得我们学习和借鉴。本文对当前在水污染控制方面存在的问题也提出了政策性的建议。关键词：水污染 水污染治理 生态恢复 案例研究20市场Market水工业市场 2009 年第 1-2 期实施。（见表1）根据1993年国务院批准的北京城市总体规划，到2010年，北京的社会发展和经济、科技的综合实力，要达到并在某些方面超过中等发达国家的首都城市的水平，人口、产业和城镇体系布局基本得到合理调整，城市设施现代化水平有很大提高，城市环境优美清洁，历史传统风貌得到进一步的保护和发扬。其中，城市污水处理厂是城市建设的重要组成部分，是城市生产和人民生活不可缺少的公共设施，为此，北京市城区规划建设14座污水处理厂。到2006年初，包括小红门污水处理厂在内的9座污水处理厂已经投入运行，城市污水处理能力达到255万m3/d，污水处理率实现了超越90的承办奥运既定目标。其余5座污水处理厂也已开始建设，污水处理能力占城市污水处理任务总量的7。如今，北京市规划市区的城市污水处理率已达90以上，北京市郊区和新城区城市污水处理率达70，再生水利用量已达4.8108m3/a，今后拟将城市污水处理厂处理后水质达到国家地面水IV类标准，并增加再生水用水量至6.0108m3/a。（见表2）从北京市的经验看，在进行城市污水厂布局时应考虑的原则是：城市污水处理厂应大中小相结合，厂址选择应上下游相结合，布局应集中与分散相结合，要考虑城市污水处理后的回用。二、上海市城市污水的综合治理上海是我国最大的城市，其城市排水系统和城市污水处理厂的规划和布局经历了八、九十年的漫长历史，基本上遵循“集中与分散相结合”的原则进行，特别体现了“大集中（即集中输水处理后外排）为主，小分散（即就地处理）为辅”的原则。几十年来修建了20余座遍布全市的小型或中型城市排水管网及城市污水处理厂系统，计有东区污水处理厂（4.0104m3/d）、曹阳污水处理厂（3.0104m3/d）、北郊污水处理厂（2.0104m3/d ）、闵行污水处理厂（ 5 . 0 1 04m3/ d ）、曲阳污水处理厂（7.5104m3/d）、天山污水处理厂（7.5104m3/d）、龙华污水处理厂（10.5104m3/d）、吴淞污水处理厂（4.0104m3/d）、彭浦污水处理厂（0.57104m3/d）等，总处理能力为64.0104m3/d，约占全市城市污水总表1北京市污水处理厂规划方案流域 污水厂 处理等级 规划处理能力（104m3/d）清河 清河 二级 440北苑 二级 60肖家河 二级半 40坝河 酒仙桥 二级 310东坝 二级 60北小河 二级 100通惠河 高碑店 二级 1000垡头 二级 295凉水河 吴家村 二级半 80南苑 二级 390卢沟桥 二级 340永定河 五里坨 二级 50总计 3600注：规划中尚包括已建成的方庄污水处理厂，处理能力为4104m3/d流域 污水厂 处理能力万m3/d 处理等级通惠河 高碑店（一、二期） 100 二级坝河 酒仙桥（一期） 20 二级北小河（一期） 10 二级半清河 清河（一、二期） 40 二级肖家河 2 二级半凉水河 卢沟桥（一期） 10 二级小红门（一期） 60 二级吴家村 8 二级半此外 方庄 4 二级首都机场（一期） 15总计 2555表2北京市污水处理厂建设完成情况注：比原规划增加了小红门污水处理厂，取消了郑王坟污水处理厂。21Market市场水工业市场 2009 年第 1-2 期排放量的10强。20世纪70年代迄今，上海市又建设了西区污水输送干线、南区污水输送干线、合流污水治理一期工程、二期工程、吴泾及闵行污水外排工程等。1999年苏州河综合整治工程开始后，更加快了城市废水的截流、输送、处理和处置、排放工程建设的步伐。目前输送废水已达450万m3/ d（约占全市城市废水排放总量的70），这些废水通过输送管系输送至长江边，通过初级处理、一级处理或强化一级处理和二级处理后外排长江。在总体规划指导下，这些措施正在抓紧实施，这对苏州河及其他水体的水质改善及生态系统的恢复必将起到重要作用。1、上海市合流废水一期工程这是一项巨大的排水工程，是苏州河综合整治的重大对策，主要是把市区流入苏州河的合流城市废水140104m3/d加上外高桥30104m3/d的城市废水经截流管截流，并经预处理（粗格栅、细格栅、沉砂池）后在竹园通过扩散管排入长江。该排水系统由原市区合流制排水系统、防汛泵站系统以及各种截流支管余总管组成。一期工程服务面积约70km2，服务人口255104人，约占全市人口1/5。该项工程是苏州河整治的骨干工程 之一，其建成和营运将对苏州河水质改善起重大的作用。2、上海废水治理二期工程上海南区废水输送管线，设计输水能力为55104m3/d，由白龙港近岸边排放入长江。废水治理二期工程将截流城市废水量扩大到170104m3/d，经强化一级或二级处理后在白龙港排入长江。如今白龙港城市污水处理厂已投产运行，这是目前我国及亚洲最大的城市污水处理厂。3、石洞城市污水处理厂系统为上海西区城市污水输送干线系统，截流城市西北郊的城市污水，服务面积150km2，服务人口70万人。城市污水量一期40104m3/d，二期80104m3/d。城市污水输送至石洞口，经污水处理厂处理后排放入长江。石洞口城市污水厂处理能力80104m3/d，采用Unitank Process，即一体化生物处理（除C、N、P）工艺。1999年12约动工，2002年竣工并投入运行。如今，上海市城市污水处理能力已增至480104m3/d左右。三、香港特别行政区的城市污水排放策略性规划香港特别行政区面积为1080 km2，包括香港岛、九龙半岛、新界、大屿山（南丫岛）及一些小岛。1 9 9 0 年前建有六座小型城市污水处理厂，包括：赤拄污水处理厂，服务人口2.7万人，处理能力1.16104m3/d；沙田污水处理厂，服务人口37万人，处理能力15104m3/d；大埔污水处理厂，服务人口37.6万人，处理能力9.43104m3/d；元朗污水处理厂，服务人口25.64万人，处理能力7104m3/ d ；西贡污水处理厂，服务人口0.8万人；另一污水处理厂，服务人口22万人，处理能力6104m3/d。以上六座污水处理厂总服务人口为125.74万人，污水处理量为38.59104m3/d。由于城市不断发展，人口增长，经济发达，城市污水量增加很多。大量污水未经处理排入海域水体，造成了严重的污染。维多利亚湾赤潮频发，海水浴场被迫关闭，水产品质量恶化，海水散发臭味。2 0 世纪 8 0 年代，香港颁布了海域的水质控制区。各控制区均有明确的特征用途及相应的水质要求，如航运、排污、人工养殖、游泳娱乐、工业应用等。2 0 世纪 9 0 年代编制了香港污水策略性排放规划，简称SSDS（Strategic Sewage Disposal Scheme）。其主要内容是城市废水收集系统、城市污水处理厂布局、处理水平及排放方式等。提出的不同方案有：废水收集后送往昂船洲污水处理厂，经过化学强化的一级处理及消毒后经过深水隧道至南丫岛东南入海；污水收集与处理同上，最终排至广东海域担杆海峡；在昂船洲污水厂经一级和二级处理后送往南丫岛石矿场消毒，然后排海；在昂船洲及其他几个污水处理厂经一级、二级、深度处理后就近排放。经过国内外专家的多次研讨和评审，最终否定了远距离输水并排放的方案，因为远距离输水风险大、投资高、地质有断层、技术复杂、施工困难、运营管理难度大、对深海环境会产生污染，采用的是分散处理，就近排海的方案。方案实施后维多利亚湾的水质得到了改善。四、日本七个五年下水道建设规划（19631997）22市场Market水工业市场 2009 年第 1-2 期据日本资料，1993年日本全国2433条河流中，水质达到环境质量标准的为1881条，占77.3%；128座湖泊中达标的59座，占46.1%；586处海域中达标者466处，占79.5%。以上资料表明，日本多年来不断加强水污染治理力度，已取得了显著成就，这与日本实施七个五年下水道建设规划有重要关系。日本七个五年下水道建设规划的要点是：1、制定了明确的水环境保护目标即普及城市及中小城镇下水道系统；加强雨水排水道的建设，解决街道积水问题；普及城市污水的二级处理，逐步提高处理水平；建设再生水厂，加强再生水的回用；加强城市污水污泥的处理与利用。2、完善和兴建城市下水道系统与城市污水处理厂日本把完善、兴建城市下水道系统与城市污水处理厂作为控制水污染的根本手段与对策，其建设重点为：普及城市及中小村镇的下水道系统（含城市污水处理厂），不断提高普及率；推进城市防洪、雨水道的建设，并将人口、资产高度集中地区的街道积水问题的解决放在首选地位；积极实施城市污水的二级处理，逐步提高处理水平，扩大高级处理的范围；改善大城市下水道机制，不断提高其质量；积极提倡水循环，建设再生及回用水系统；加强城市污水污泥的处理及综合利用，已防止二次污染。日本十大城市的下水道与城市污水处理厂的普及率见表3，日本不同规模城市的下水道与城市污水处理厂普及率见表4。类别总人口（万人）普及率（）100万人口 2475 9650万100万 599 6630万50万 1717 5910万30万 2541 555万10万 41 5万 14表4日本不同规模城市的下水道与城市污水处理厂普及率表3日本十大城市的下水道与城市污水处理厂的普及率（1994年）东京，大阪 99神户，札幌 98京都 97横滨，福冈 96北九州，名古屋，川崎 943、确保投资日本七个五年计划下水道与城市污水处理厂建设的投资与普及率见表5。日本七个五年计划期间总投资为551012日元，投资费用占GDP的份额二十世纪7080年代平均为0.50-0.54%，二十世纪90年代平均为0.68%。实践证明，日本下水道及污水处理厂建设投资所占GDP的份额远比由于水污染造成的损失所占GDP的份额要少（一般可能达15）。五、日本东京下水道与城市污水处理厂总体规划日本东京下水道与城市污水处理厂总体规划包括市区下水道与城市污水处理厂总体规划及流域下水道与城市污水处理厂总体规划两部分。规划市区面积545.34平方公里，服务人口1038.8万人，规划建设16座污水处理厂。详见表6，表7。六、日本琵琶湖污染综合整治20世纪5060年代，日本发生多次环境污染事件，如水俣病为汞污染，痛痛病为镉污染，米糠油污染为多氯联苯污染。2 0 世纪 7 0 年代，琵琶湖赤潮频发，1978年16次，1979年17次，1985年 8次。日本在30年内采取了一系列整治措施，收到了明显的效果。这些措施有：1、调查表明农田排水是主要污染源，大力推行清洁与循环农业，提高施肥效率，减少施肥量，加强农田排水管理；2、对工业废水的排放实行了比国家排放标准更严格的标准五年计划 时间 投资（亿日元） 普及率（）一 19631967 4400 20二 19681972 9300 23三 19731977 26000 26四 19781982 75000 30五 19831987 118000 33六 19881992 122000 44七 19931997 165000 51表5日本七个五年计划下水道与城市污水处理厂建设的投资与普及率23Market市场水工业市场 2009 年第 1-2 期3、建设了四座城市污水处理厂；4、禁用含磷洗衣粉；5、实施浸润灌溉、喷灌、滴灌等；6、严格处置养殖业的牲畜粪尿；7、大搞绿化，广植树林；8、控制丘陵、山地的面源处理区名称规划排水面积（ha）服务人口（万人）规划处理能力（万m3/d）主要管渠长度（km）污水处理厂 服务区域范围芝浦 6420 88.3 159.0 157.410 芝浦港区全部；千代田、中央、新宿、涩谷区大部；文京、品川、目黑、世田谷、丰岛的一部分三河岛 3936 97.4 95.0 106.550三河岛藏前车尾久台东、荒川区全部；文京、丰岛区大部；千代田、新宿、北区一部分砂町 4667 95.7 122.0 104.660 砂町有明墨田、江东区全部；中央、足立、江户川区一部分小台 1687 37.1 42.0 42.820 小台 北区大部分；丰岛、板桥、足立区一部分落合 3506 67.8 59.0 75.440 落合中野中野区大部分；新宿、世田谷、涩谷、杉并、丰岛、缰马区一部分森崎 12882 232.4 181.0 266.870 森崎大田区大部分；品川、目黑、世田谷区大部分；涩谷、杉并区一部分小营 1633 32.3 45.0 28.230 小营 足立、葛饰区一部分葛西 4889 99.3 94.0 85.890 葛西 江户川区大部分；葛饰区一部分新河岸 10474 198.0 139.0 191.380 新河岸东板桥、缰马、杉并区大部分；新宿、中野丰岛、北区一部分中川 4440 87.5 61.0 111.490 中川 足立区大部分；葛饰区一部分城区合计 54534 1038.8 997.0 1170.680 16座污水厂 东京都市区表6日本东京市区下水道与城市污水处理厂总体规划区域名称规划排水面积（ha）服务人口（万人）规划处理能力（万m3/d）主要管渠长度（km）处理厂名称 处理区域范围多摩川流域野川4478 54.5 19.5 18.900森崎（市区郊）武藏野、三鹰、府中、小金井、调布、狛江市（6市）北多摩NO.15171 61.6 27.1 24.200北多摩NO.1立川、府中、小金井、小平、东村山、国乡寺市（6市）北多摩NO.2 1595 18.6 8.2 13.3 北多摩 NO.2正川、国分寺、国立市（3市）浅市 4340 31.0 26.0 6.300 浅川 八五子、日野市（2市）秋川 7390 40.55 36.0 31.900 八王子八王子、昭岛、日野、秋川市、羽村、日之出、五日市（4市3县）南多摩 6398 63.0 47.3 23.100 南多摩八王子、町田市、日野、多摩、稻城市（5市）荒川右岸东京荒川右岸7884 82.5 51.3 40.5 清濑武野藏、小金井、小平、东村山、田无、保谷、东大和、清濑、东久留米、武藏村山市（10市）流域合计 46091 390.95 237.9 190.000 7座 整个流域范围表7东京流域下水道与污水处理厂总体规划24市场Market水工业市场 2009 年第 1-2 期污染；9、加强科普教育，提高民众的环保意识。七、欧洲莱茵河污染综合整治莱茵河位于欧洲中部，为国际河流，它发源于瑞士境内阿尔卑斯山北麓，流经法国、德国、荷兰，最终入北海。全长1335公里，流域面积2204万平方公里。2 0 世纪 5 0 年代，被人成为“欧洲最大的下水道”，50006000万m3/d的工业废水和生活污水排入该河，1965年，河水COD达30130mg/L，BOD5515mg/L，DO1mg/L。莱茵河污染综合整治的策略和措施有：1、加强国际合作，成立了国际莱茵河污染控制委员会；2、规定了污染物排放总量，并折合成人口当量分配至各国；3、加强工业废水、生活污水处理和饮用水处理；4、加强投资，如19611985年德国共投入了350亿马克；5、对河水定期充氧；6、加强水质监测，兴建了一批水质自动监测站。这些措施收到了很好的效果八、英国伦敦泰晤士河污染综合整治18世纪前，泰晤士河市著名的鲑鱼产地，十九世纪，泰晤士河流域发生了五次霍乱大流行，严重时一次死亡20000人；1833年开始，鱼群绝迹，见不到鲑鱼了。英国从1850年开始进行泰晤士河污染综合整治，18501900 修建了城市排水系统与泵站，19321938 修建了活性污泥法污水处理厂，19361955 修建了190余座污水处理厂，后合并为15座城市污水处理厂，1960年，局部地区油鱼群出现，1974年，捕获到鲑鱼，鱼群种类及数量不断增加，有1万余只水禽栖息越冬，1976年以后，100余种鱼类重返泰晤士河，其他水生生物也繁殖生长，生态环境越来越好。泰晤士河污染综合整治的对策与措施主要是：1 、成立了泰晤士河水管局，管理水资源利用、航运、排洪、污染治理等；2、严格控制工业废水排放3、编制合理、科学的规划4、建设大型污水处理厂，1987年建成贝肯污水处理厂，处理能力114万m3/d；5、严格排放标准（出水BOD5 10mg/L，NH3-N 2.5mg/L）；6、严格法规制订与执行；7、定期向河水人工充氧；8、专家与民众的参与，宣传教育，动员民众。九、美国切萨皮克海湾的水污染控制切萨皮克湾位于马里兰州、弗吉尼亚州东侧；流域分布广大，遍及特拉华州，马里兰州，弗吉尼亚州，纽约州，宾夕法尼亚州，西弗吉尼亚州等六州；流域内有众多城市，如巴尔的摩市、亚历山德里亚市、汉普顿市、里士满市、诺福克市、切萨皮克市等。流域有15条大河，还有众多地下河道，汇入海湾，最后入大西洋。20世纪80年代前，海湾污染严重，初期雨水是重要污染源，造成藻类繁殖，赤潮频发，生态恶化。1983年，切萨皮克湾德水污染综合整治正式启动，至今已20余年。美国环保局经过调查，认定海湾的主要问题是富营养污染，主要原因是海湾流域14的河流都含有较高浓度的氮磷，促使藻类繁殖，消耗水体种溶解氧，造成鱼类及水生植物的死亡。综合整治的主要措施有：成立了切萨皮克海湾委员会，成员有六个州的代表、美国环保局、美国海洋署等，委员会由美国联邦国会直接授权，权威性大；保证充足的资金，20002005年，联邦政府拨款120108USD，占总资金的80，六个州政府拨款30108USD，占20；严禁含磷洗衣粉的使用、对483座污水处理厂进行升级改造，从二级处理升级为具有脱氮除磷功能的生物处理工艺。20052008年，向海湾排放的氮已减少了69，磷减少了87。制定的目标是到2010年向海湾排放的氮磷减少90。至今，海湾生态系统已大大改善，有各种鱼类348种，鸟类173种，水生植物2200余种。海湾湿地也得到了恢复、改善。海湾沿岸遍种了树木，建立了绿化带。十、失败与遗憾的案例1、英国纽卡索市郊区，曾建有一座焦化厂，后来由于经济萧条，被迫关闭，企业经营人环保意识淡薄，没有对厂区进行清理，仅用土掩埋了全部设备和废水、垃圾，造成对土壤、地下水及附近河道的严重污染，后患无穷，环境、经济损失巨大。科学家们正在探求解决问题的途径，可以预见将花费大量的（下转30页）30市场Market水工业市场 2009 年第 1-2 期自备井纳入正轨管理，合理开发利用水资源，避免出现供水设施重复投资，逐步形成供水一体化管理。2、建立健全适应市场经济的价格调整机制，使售水价格能如实地反映供水成本，符合“生活用水保本微利、生产和经营用水合理计价”的定价原则，扭转供水企业亏损经营、负债累累的局面，促进供水企业健康发展。3、加大政府资金、政策的扶持力度。供水行业是社会发展的基础性行业，服务对象是社会公众，具有公益性、政府制约性强、社会效益重于经济效益的特点。从供水企业目前的管理体制、价格机制看，单纯依靠供水企业的力量根本无法满足社会发展的需求，政府应根据地方实际，制定出相应的扶持政策、优惠政策，使供水企业发展走出恶性循环的怪圈。同时要尽快制定完善供水法律体系，使供水企业在生产经营中做到有法可依、依法办事，严厉打击违法用水、违章用水、破坏供水设施等行为，维护供水企业的合法权益。三、结束语城镇供水是城市公用事业的有机组成部分，是城市重要的公用基础设施，是关一个城市的发展和稳定大局。为促进供水