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在我国行将进入“十三五”发展阶段,俗称“水十条”的《水污染防治行动计划》也已由国务院批准,正式发布。按此“计划”规定,全国七大重点流域水质到2030年时优良比例总体需达到75%以上,城市建成区黑臭水体总体要得到消除。无疑,“水十条”的发布必将促进污水处理市场规模空前扩张以及新技术不断涌现并及时应用。处于这种背景之下,国内从媒体、学界、一直到企业几乎全部摩拳擦掌,各个跃跃欲试,以分割即将到来的信息、学术、乃至技术/设备这块大“雪糕”。
“水十条”设定的2030年这一规划期限刚好与欧美等国家倡导的未来污水处理技术路线图时限完全一致[1-6]。为此,我们有必要在系统了解国际污水处理技术发展理念的同时,首先剖析中华民族几千年来农耕文明所形成的粪尿返田这一原生态物质循环方式在可持续发展方面的意义,并以此对照当前与未来污水处理技术发展的理念与内涵,最终归纳、总结出当今世界高端技术研发与应用的目标。
本文从自然水循环基础入手,概括人类出现对水循环过程中水量与水质的影响以及人类应该采取的对策。以原生态文明可持续意义为背景,审视现代文明中排水体制对生态基础的破坏以及人工恢复所需要采取的技术手段。针对我国目前的城镇化以及生态文明建设,指出原生态文明乃应保留与发扬的分散式处理模式。对既有城市,言明集中式处理的发展方向与以及重点目标。
1 顺应自然水循环
生命之水天上来,条条江河归大海,这就是所谓的自然水循环,且早在人类诞生之前便已存在许久。人类出现后,对水的需求已不再是远古时代延续生命而已,早已转变为目前舒适自已的“奢侈”生活方式,以至于对自然水循环不满足于顺应,而是转向改造自然的战天斗地,已不再顾及水量乃至水质的变化。结果,导致人类生活越舒适,水量越匮乏、水质越恶化的窘迫现象,由此还引发了一系列与水相关的生态环境问题,反过来又抑制了社会经济持续、健康发展,让我们的舒适生活充满尴尬。
降雨的自然归宿除一部分以下渗方式补充地下水、形成湖泊、蒸发外,大部分以河流方式回归大海。因人类的干扰,不仅水循环的路径被部分改变,而且天然水体的自净能力也大都被消耗殆尽。建筑物占地以及路面硬化使得城市/城镇区域降雨下渗途径被阻断,不仅减少了地下水的补给来源,而且还导致降雨时内涝现象频发。我们现在固然已认识到城市降雨所引起的生态与内涝双重问题,并期望通过兴建雨水储蓄、下渗空间来予以解决,但庞大储蓄设施所需空间以及建造费用并非轻而易举之事;特别是在城市黑臭水还未能首先解决的情况下,强化雨水下渗无异于是让黑臭水下渗,导致地下水污染的风险增大。从这个意义上说,治水首先需要治污。所以,对水量调节与管理最终还要取决于对水质的控制。在此方面,污水处理出水经高级处理后回灌地下水似乎较雨水储蓄、下渗优势明显,因为它的水量、水质稳定、可控,且不需要庞大的储蓄空间。这方面美国加州桔县水区(OCWD)具有非常成功和丰富的经验,他们因此获得了2014年新加坡李光耀水源大奖。
远古时期,降水在回归海洋前藉水体自净作用基本可以将人类污染后的水质净化而回归;而在目前人类“奢侈”生活状态下,水体自净容量早已消耗殆尽,出现水“穿新衣服”离开海洋,而“着脏衣服”再回归海洋的窘迫现象。久而久之,水的生态环境可想而知。
总之,人类要想可持续延续,必须遵循生态规律、顺应比自己生命更久的自然水循环,在水量上切忌巧取豪夺、肆意改变路径,必须顺其自然而后得;在水质上万不可再靠天助我也自净方式,必须将污染后的水质恢复如初。
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