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我们花了那么多钱建污水处理厂到底值不值得?

北极星环保网来源:一席 童银栋2017/10/26 9:33:03我要投稿
所属行业: 水处理  关键词:污水处理 生活污水 城镇污水

工业合成氨简单来说就是氮气加氢气催化剂在高温作用下合成氨。这个氨可以进一步转化为硝肽氨,或者说氨肽的一些肥料,然后我们可以直接用于农作物的施肥,所以我们也就不用烧荒了。

弗里茨-哈伯是因为工业合成氨这个反应,获得了诺贝尔的化学奖。他是德国人,但是他同时又是个犹太人,所以他最后命不太好,最后被希特勒给杀掉了。

弗里茨-哈伯他还有另一个罪行经常会被人控诉。如果有来自东北的朋友,你们可能知道东北地区有一个日本的毒气弹。日本毒气弹里面有一种非常有名的芥子气,芥子气其实就是氯气。氯气是谁发明的?也是这个弗里茨-哈伯发明的。

关于氮就告一段落了,那磷是怎么回事呢?在很久以前我们都是采用动物粪便来施肥,在那个时候还有一个比较好玩的例子就是,世界上曾经有一个国家是靠卖动物粪便发家致富的,那个国家在澳大利亚的旁边,叫瑙鲁。

瑙鲁是太平洋上的一个岛国。太平洋上有很多鸟,鸟飞来飞去,飞到一半飞不动了,那么得找个地方休息一下,然后那个休息的地方很多时候被选成了太平洋的瑙鲁,所以那边鸟粪特别多。瑙鲁曾经因为卖鸟粪变成世界上最富有的国家之一,但后来鸟粪卖得差不多了,全球海平面上升,瑙鲁现在经济环境也不是特别好。

这是我们以前用磷施肥的一个方式,后来我们由磷施肥变成了磷灰石的开采,也就是说我们不再采用动物粪便的方式。

磷灰石主要来自于哪里呢?来自于各种各样的磷矿,比如说瓮安磷矿。瓮安磷矿是亚洲最大的磷矿之一,是在我们的贵州。中国的磷矿是世界上储量第二的,但是注意,磷矿是一种不可再生资源。因为大家都觉得我们是个磷的大国,所以对磷矿资源并不是特别地在意。

包括刚才的氮肥。因为氮肥现在很便宜,一吨氮肥也没多少钱,所以导致在农田耕种过程中,用的氮肥、磷肥,都是极其地低效的。我们在农田里面的耕种,磷肥或者氮肥的利用效率大概只有20%到30%。

我们为了农耕,为了种庄稼,通过各种方法去获得氮或者磷,但事实上我们并没有珍惜,我们的利用效率是极低的。利用效率偏低的后果是什么?就导致了各种多余出来的氮跟磷,它会进入到水环境中,导致水环境的急剧恶化。

为了解释污水处理厂对于湖泊磷处理到底有没有效果,我们需要解决以下几个问题。第一个问题,我们需要问自己,中国湖泊中的污染物的浓度到底是怎么变化的?

如果在过去10年中国湖泊中的污染物的浓度,像氮跟磷的浓度如果是越来越高的,那么毫无疑问,证明污水处理厂是没有效果的。因为如果有效果,它就不会增加了。

第二步我们需要知道人为活动向水体里面排放的氮跟磷的量。第三步我们需要知道我们哪些人为活动,是能够主导湖泊中的污染浓度变化的。第四步得确认这个主导源是否跟污水排放有关。只有通过以上四个步骤我们才能知道污水处理厂到底有没有用。这部分我可能讲得快一些,因为学术的东西确实比较无聊。

因为中国地大物博,土地利用类型变化很大,人口密度差别很大,年降水量差别很大。所以在这个过程中我们会把中国分成好几个地区,然后不同的地区看它污染物的变化。

污水处理

这个图比较需要关注的是中国湖泊中磷的浓度变化。

污水处理

2006和2014年湖泊总磷浓度比较

比较有意思的是我想让你们关注一下下面那个图,如果你看到右下角那个图的话,旁边有一条浅蓝色的线,那条线是欧洲所有湖泊里面总磷的一个分布趋势图。

污水处理

中国、美国和欧洲湖泊总磷浓度累积分布

除了浅蓝色那条线之外,再去看看浅蓝色旁边贴着的红色的那条线。有没有发现红色那条线跟浅蓝色那条线其实相似度是非常高的?它们差点就可以叠在一起了。红色那条线是什么?是2014年我们全国湖泊中总磷浓度的累积分布曲线。

这个图意味着什么?这个图意味着我们中国湖泊磷的浓度跟欧洲湖泊磷的浓度其实是非常非常接近的,但是跟美国比我们还是有差异的。很多时候我们在说中国,不管是大气环境质量也好,水环境质量也好,我们总喜欢赶英超美,总喜欢跟美国人比,现在又兴起跟澳大利亚比。

但是比较有意思的是,我们在做这种比较的时候,从来没有想过美国人口是多少。美国人口是3.5个亿,人家国土面积跟我们差不多。澳大利亚呢,国土面积比我们小,但澳大利亚人口只有2400万。但是我们从来不会说跟我们人口最接近的印度比,我们从来不屑于跟印度比。

但事实上在做这种水环境比较的时候,非常需要考虑的一个因素就是人口密度的影响,不同的人口负担下湖泊里面的污染物浓度肯定是不同的。

我刚才提到了不同地区的污染物的自然情况是不一样的,这张图就给出了我们中国四个地区。

污水处理

湖泊中污染物历史浓度变化

我们可以看到东部、中部,还有西部地区,其实湖泊中的磷浓度下降是非常显著的,基本上都是从150到200微克每升下降到了现在的50微克每升。但是需要注意的是50微克每升并不是一个非常好的值,比如说欧洲对于一个湖泊比较好的定义是总磷浓度在25微克每升以下,但现在我们仍然远远高于这个值。

延伸阅读:

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