城市水環(huán)境是受人類影響最大、對人類最重要的水環(huán)境，但縱觀我國水環(huán)境現(xiàn)狀不難發(fā)現(xiàn)，整體水質(zhì)狀況還有很大提升空間，北京、上海、武漢、廣州等各大城市的水環(huán)境都不容樂觀。“我國城市水環(huán)境治理還沒有很好的頂層設(shè)計(jì)，這是制約目前水環(huán)境治理工作的關(guān)鍵。”2017(第九屆)上海水業(yè)熱點(diǎn)論壇上，中國人民大學(xué)環(huán)境學(xué)院副院長、中國人民大學(xué)低碳水環(huán)境技術(shù)研究中心主任王洪臣教授表示，從目前城市水環(huán)境治理存在的三大關(guān)鍵問題出發(fā)，為城市水環(huán)境治理提出了幾點(diǎn)總結(jié)建議，為與會(huì)者帶來很大啟發(fā)。
很久以前就做了重點(diǎn)流域水污染防治規(guī)劃，以及清潔小流域治理、流域水污染綜合治理、良好湖泊保護(hù)、農(nóng)村環(huán)境連片綜合整治、城市黑臭水體治理和海綿城市建設(shè)等等行動(dòng)計(jì)劃，但有一個(gè)問題必須要正視，水環(huán)境治理的頂層設(shè)計(jì)究竟是什么?目前還沒有一個(gè)明確的說法。
王洪臣教授指出，美國在70年代，就做了詳細(xì)的城市水環(huán)境治理頂層設(shè)計(jì)。1972年，美國將《水污染防治法》改為《凈水法案》。凈水法案立法目標(biāo)中提到，1983年以前實(shí)現(xiàn)可漁、可游、可獵的國家水質(zhì)目標(biāo)，在后來修訂的法案中，又明確地下水水質(zhì)目標(biāo)就是生活飲用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，即美國地下的每一滴水，都可以隨時(shí)取出來喝。這就是美國水環(huán)境治理的總體目標(biāo)和頂層設(shè)計(jì)。
上圖是美國《凈水法案》的宣傳圖，美國水體可以飲用，也可以游泳，以及垂釣，這是公眾的權(quán)利。綜合以上可以看出，美國的整個(gè)水環(huán)境治理是有明確頂層設(shè)計(jì)的。
在我國雖然已經(jīng)做了大量的工作，制定了多項(xiàng)行動(dòng)計(jì)劃，并大大推進(jìn)了我國水污染防治的綜合進(jìn)程，但依然缺少頂層設(shè)計(jì)。
王洪臣教授指出，城市水系統(tǒng)包括，城市供水系統(tǒng)、城市污水系統(tǒng)、城市雨水系統(tǒng)和城市水環(huán)境，供水系統(tǒng)相對獨(dú)立，所以城市水系統(tǒng)的問題主要體現(xiàn)在，城市雨水系統(tǒng)和污水系統(tǒng)的交織，高度干擾并影響著城市水環(huán)境。
城市水環(huán)境治理的問題主要聚焦在幾點(diǎn)：其一，我們到底要一個(gè)什么樣的城市水環(huán)境，從質(zhì)量角度看，有不黑不臭、可漁可游、人水和諧，以及地表水質(zhì)V類、IV類、Ⅲ類等劃分等各種高度不同的說法。從體量角度看，到底多大更合適?也沒有明確的準(zhǔn)則。目前還沒有基本的質(zhì)量和體量的頂層設(shè)計(jì)。在不了解水環(huán)境體量和質(zhì)量的情況下，怎么確定污水處理的排放標(biāo)準(zhǔn)呢?
其二，有關(guān)雨水處理的問題。王洪臣教授表示，雨水是需要快速排除的，但雨水又是需要處理的，處理又將嚴(yán)重影響快速排除。當(dāng)意識(shí)到雨水處理的重要性，就有新的問題出現(xiàn)了，如雨水應(yīng)該如何處理?處理的深度應(yīng)該是怎樣的?是單獨(dú)處理還是在污水處理廠處理?等等。
王洪臣教授強(qiáng)調(diào)，如果沒有一個(gè)關(guān)于城市水環(huán)境的頂層設(shè)計(jì)，這些問題都很難得到答案。
城市水環(huán)境治理頂層設(shè)計(jì)的三大關(guān)鍵點(diǎn)
基于以上思考，王洪臣教授現(xiàn)場重點(diǎn)介紹了城市水環(huán)境治理頂層設(shè)計(jì)的三個(gè)關(guān)鍵問題。
第一、 構(gòu)建城市水環(huán)境的科學(xué)評價(jià)體系。
王洪臣教授表示，首先要梳理地表水環(huán)境質(zhì)量、污染程度、水功能區(qū)劃之間的關(guān)系。他總結(jié)介紹，目前相關(guān)的法規(guī)主要有5個(gè)，《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB3838-2002)、《地表水環(huán)境質(zhì)量評價(jià)辦法》(環(huán)辦[2011]22號)、《地表水環(huán)境功能區(qū)類別與代碼》(HJ522-2009)、《水功能區(qū)管理辦法》(水資源[2003]233號)、《水功能區(qū)監(jiān)督管理辦法》(水資源[2017]101號)。
如果以這些法規(guī)設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)來評價(jià)城市水環(huán)境，我們可以清晰的看到，我國對城市水環(huán)境質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)要求是極其嚴(yán)格的。
《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB3838-2002)(以下簡稱“水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)”)由24個(gè)主要指標(biāo)組成，從下表可以看出，水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)實(shí)際上是把水分為5類6檔，一類主要適用于源頭水、國家自然保護(hù)區(qū);二類水主要適用于集中式生活飲用水地表水源地一級保護(hù)區(qū)、珍稀水生生物棲息地、魚蝦類產(chǎn)卵場、仔稚幼魚的索餌場等;三類主要適用于集中式生活飲用水地表水源地二級保護(hù)區(qū)、魚蝦類越冬場、洄游通道、水產(chǎn)養(yǎng)殖區(qū)等漁業(yè)水域及游泳區(qū);四類主要適用于一般工業(yè)用水區(qū)及人體非直接接觸的娛樂用水區(qū);五類水主要適用于農(nóng)業(yè)用區(qū)及一般景觀要求水區(qū)。
王洪臣教授指出，在美國，也基本是將水域功能與標(biāo)準(zhǔn)分為五大類，只不過美國將農(nóng)業(yè)用水放在更高的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，五類水則只適用于工業(yè)用水的。一類水，則是作為生活飲用水的水源地，而不是用于自然保護(hù)區(qū)。
“如果沒有城市水環(huán)境的頂層設(shè)計(jì)，就無法處理各治理要素之間的邏輯關(guān)系，很多事情就無法科學(xué)決策。”王洪臣教授指出，在以上劃分的五大類地表水標(biāo)準(zhǔn)中，只有四類水的適用范圍與城市水環(huán)境治理略微相關(guān)，主要適用于一般工業(yè)用水區(qū)及人體非直接接觸的娛樂用水區(qū)。但是城市水環(huán)境的具體功能要求是什么、水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)是什么都沒有明確的定位。
在《地表水環(huán)境質(zhì)量評價(jià)辦法》(環(huán)辦[2011]22號)中，提到四類水屬于輕度污染水，用于一般工業(yè)用水和人體非直接接觸的娛樂用水。一類、二類水屬于優(yōu)質(zhì)水，三類水屬于良好水質(zhì)，五類水屬于中度污染?？梢钥闯觯诘乇硭h(huán)境質(zhì)量評價(jià)辦法中，依然沒有找到關(guān)于城市水環(huán)境的內(nèi)容。
在《水功能區(qū)管理辦法》(水資源[2003]233號)中，將水功能一級區(qū)分為：保護(hù)區(qū)、緩沖區(qū)、開發(fā)利用區(qū)、保留區(qū)。水功能二級區(qū)在水功能一級區(qū)劃定的開發(fā)利用區(qū)中劃分，分為:飲用水源區(qū)、工業(yè)用水區(qū)、農(nóng)業(yè)用水區(qū)、漁業(yè)用水區(qū)、景觀娛樂用水區(qū)、過渡區(qū)和排污控制區(qū)。王洪臣教授指出，這里面，還是沒有與城市水環(huán)境相關(guān)的內(nèi)容，依然只有景觀娛樂用水區(qū)的說法與城市水環(huán)境略微相關(guān)。
在《地表水環(huán)境功能區(qū)類別與代碼》(HJ522-2009)中，把各個(gè)不同區(qū)用編碼劃分，只是起到區(qū)分類別和編碼的作用。在編碼過程中，將景觀娛樂用水區(qū)細(xì)分為三大類，第一類是與人體接觸的景觀娛樂用水區(qū)。第二類是，不與人體接觸的景觀娛樂用水區(qū)。第三類是，一般景觀用水區(qū)。但通過這些，依然找不到城市水環(huán)境的定位，也不知道應(yīng)該執(zhí)行幾類水的標(biāo)準(zhǔn)。
王洪臣教授指出，目前大部分城市的水功能區(qū)劃為：上游水環(huán)境為Ⅲ類水質(zhì)，中心區(qū)水環(huán)境為Ⅳ類水質(zhì)，下游水環(huán)境為Ⅴ類水質(zhì)，按照《地表水環(huán)境質(zhì)量評價(jià)辦法》，Ⅳ類是輕度污染，Ⅴ類為中度污染。拿輕度污染和中度污染作為目標(biāo)合理嗎?
王洪臣教授列舉了我國兩個(gè)最典型的大城市水功能區(qū)劃分。北京的水功能區(qū)劃分，整個(gè)城市的中心城區(qū)，從西北方向上游開始，往東南方向下游走，將水功能區(qū)劃分為三類水體、四類水體、五類水體。中心城區(qū)以四類水體為主，到了東三環(huán)、東四環(huán)等人口密集區(qū)及國際交流區(qū)，則是五類水體。按照法規(guī)的目標(biāo)，三類是基本沒受污染，四類是輕度污染，五類是重度污染。在高密度人群的居住區(qū)，難道水環(huán)境質(zhì)量就定位為輕度污染或中度污染嗎?
上海的老城區(qū)水功能區(qū)劃是五類，王洪臣教授指出，如果這樣劃分，就意味著上海老城區(qū)未來的奮斗目標(biāo)就是向著受到中度污染的水環(huán)境去努力。
因?yàn)閲业乃δ軈^(qū)劃管理辦法規(guī)定，縣級以上的人民政府就有權(quán)利決定水功能區(qū)劃。王洪臣教授表示，讓人擔(dān)憂的是，因?yàn)樗念愃乃δ軈^(qū)劃分要求，嚴(yán)重影響了一些地方的水功能達(dá)標(biāo)率，實(shí)際上很多縣級人民政府都將自己的水功能區(qū)劃降到了五類水。而從目前公布的數(shù)據(jù)來看，北京、上海等地的水質(zhì)狀況也不是很樂觀。
我國城市水環(huán)境功能區(qū)僅僅是娛樂用水區(qū)嗎?顯然不是。北京和上海中心城區(qū)水功能區(qū)劃主要是Ⅴ類和 Ⅳ四類，屬于中度污染和輕度污染。王洪臣教授指出，這樣的水功能區(qū)劃合理嗎?而事實(shí)是，這些所謂輕度污染或中度污染僅僅是由于氮、磷等指標(biāo)不能達(dá)到極其嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)限值所導(dǎo)致的。
“以目前的水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)作為城市水環(huán)境質(zhì)量目標(biāo)科學(xué)合理嗎?” 王洪臣教授指出，《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB3838-2002)共有24個(gè)基本指標(biāo)，COD、氨氮、總氮、總磷限值很低，主要用于評價(jià)大江、大河、大湖等自然水體，而濁度、色度、透明度、微污染物質(zhì)等城市水環(huán)境需要的指標(biāo)反而缺失。城市水體是人工水環(huán)境，受到高密度城市人群的強(qiáng)烈干擾，同時(shí)也無法滿足城市水環(huán)境的一些特殊要求。如果繼續(xù)采用這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)評價(jià)城市水環(huán)境質(zhì)量，幾乎所有城市將永遠(yuǎn)無法實(shí)現(xiàn)功能區(qū)達(dá)標(biāo)，并引發(fā)對污水處理設(shè)施不必要的過度提標(biāo)改造。因此，王洪臣教授建議盡快在現(xiàn)有地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)之外，制定專門的城市水環(huán)境質(zhì)量評價(jià)體系，著重突出濁度、色度、透明度、有毒有害物質(zhì)等指標(biāo)，適當(dāng)放寬對一般有機(jī)物及氮磷等指標(biāo)的要求。
二是，處理好水環(huán)境體量、水量和水質(zhì)的關(guān)系。
王洪臣教授指出，很多污水處理廠，硬性要求污水廠提標(biāo)改造后的排放標(biāo)準(zhǔn)達(dá)到地表四類水標(biāo)準(zhǔn)，有的甚至提高到地表三類水標(biāo)準(zhǔn)，但這部分水到了河流中又被迅速排走，這種提高的目的性就不是很強(qiáng)。從簡單的邏輯關(guān)系上說，只有當(dāng)構(gòu)建高水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)且大體量的水環(huán)境時(shí)才需要對污水處理設(shè)施進(jìn)行極其嚴(yán)格的體表改造，反之，當(dāng)沒有能力進(jìn)行高出水水質(zhì)的體表改造是就不應(yīng)該隨意構(gòu)建大體量的水環(huán)境。他認(rèn)為，水環(huán)境體量、入流水量以及入流水質(zhì)，三者要很好的互動(dòng)起來。應(yīng)該基于可利用水量技術(shù)經(jīng)濟(jì)能達(dá)到的水質(zhì)合理確定水環(huán)境的體量。
三是，處理好排水系統(tǒng)、綠色和灰色設(shè)施的關(guān)系。
在大都市，簡單的分流制或合流制均無法同時(shí)實(shí)現(xiàn)功能要求。西方大都市在合流制基礎(chǔ)上提出了排水系統(tǒng)的最終方案：永久控制計(jì)劃。具體的方案就是，“綠色基礎(chǔ)設(shè)施 + 傳統(tǒng)的合流制或分流制排水系統(tǒng) + 灰色基礎(chǔ)設(shè)施”到2030年以前，美國計(jì)劃投入 1050 億美元建設(shè)永久排水系統(tǒng)(LTCPs)。其中，綠色基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè) 423 億美元，灰色基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè) 636 億美元。
王洪臣教授介紹，在西方隨處可以看到大片綠地，不用點(diǎn)綴的非常漂亮，因?yàn)檫@些綠地的實(shí)用功能就是存水，使水盡可能的滲下去，不是以涵養(yǎng)土地為主，而是為了緩解雨水快速排除防止內(nèi)澇和水污染控制的相互沖突。
灰色基礎(chǔ)設(shè)施做的最好的是芝加哥，芝加哥是美國最早開始規(guī)劃灰色基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的城市。工程于2006年完工，有四條隧道，總長176公里，容量1046萬立方米。有三個(gè)水庫，隧道和水庫總庫容為8417萬立方米。
王洪臣教授介紹，芝加哥最大的污水處理廠Stickney WRP，汛期處理能力是540萬噸，日常處理260萬噸。目前美國紐約的灰色基礎(chǔ)設(shè)施也在逐步完工中。
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