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继“大气十条”之后,政府在环保领域又出重拳:国务院于今年4月出台“水十条”(即《水污染防治行动计划》),被视为下决心保证水安全的信号。
事实上,解决水安全问题已到刻不容缓的地步。2006年湖南岳阳砷污染、2010年福建紫金矿业污水泄漏、2012年广西河池市镉污染……近年各地来频繁爆出的水污染事件,让民众的神经高度紧绷。而2014年3月14日环保部发布的公开消息称,全国有2.8亿居民使用不安全饮用水。住建部城市供水水质监测中心总工程师宋兰曾指出:“中国水厂的问题,越往下越多”,“小自来水厂,工艺更落后,水源安全更难保证”。
作为城镇居民生活必需品的自来水,能否变得更安全?
水源污染:水质差的根本原因
目前我国自来水的水源主要来自三类:河流、湖库或地下水,工业、农业和生活污染成为水体的主要外源污染。“我国的水源保护没有国外那么好,水中有机物和细菌含量比较高。”中国科学院生态环境研究中心研究员王子健告诉记者。
国家制定的《地面水环境质量标准GB 3838-88》把水分为五类,水质按I至V类逐步下降。当水质下降到III类标准以下时,由于所含的有害物质高出国家规定的指标,按现行的水处理工艺水平,就不能作为饮用水源。根据2011年中国环境公报显示,全国地表水污染较重。长江、黄河、珠江、松花江、淮河、海河和辽河七大水系总体为轻度污染;204条河流409个地表水国控监测断面中,不能作为水源的IV类、V类和劣V类水质的断面合计超过35%;26个国控重点湖泊(水库)全年水质中Ⅳ类占12.0%、V类占4.5%、劣V类占24.7%。从数据分析,我国湖泊(水库)的水质劣V类占比高,太湖环湖河流总体为轻度污染,滇池、巢湖环湖河流总体均为重度污染。
工业排污是水源污染的重要原因,“水十条”明确指出,全国大部地区污水处理厂的排放标准都需提升至一级A,敏感区域更需达到地表IV类水的标准。
近日,安徽岗岭污水处理厂投入试运行,该厂位于富营养化问题严重的巢湖流域,而巢湖是中国富营养化最严重的湖泊之一。国家规定,岗岭污水厂要求出水总氮必须小于5mg/L,处理后的污水可直接排入巢湖,这个标准是全国要求最高的;相比之下,其他地区基于一级A对总氮排放量的最严标准为15mg/L。
得益于反硝化深床滤池的运用,岗岭污水处理厂达到了这个要求。这是对污水的一种深度处理技术。提供该技术产品的水环纯水务技术(上海)公司总经理李炜告诉记者,这个数据已接近全球最严格的美国标准。在美国,政府对总氮的排放要求是低于3mg/L,同样受富营养化问题困扰的美国马里兰州政府,也选择采用该系统防治切萨皮克湾富营养化问题,将总氮排放量成功削减达标,日处理污水量达70万吨。
“深床滤池技术已被业内普遍认为是污水深度处理中的标杆。”李炜说。因此,在越来越严格的国家标准下,不少“年事已高”的污水处理厂纷纷进行升级换代。始建于1984年的天津津南污水处理厂(原名天津纪庄子污水处理厂,现日处理水量55万吨),是我国第一座大型城市污水处理厂,因设备陈旧标准较低,成为天津市政府重点整治对象。在接到国家一级A排放标准的要求后,采用反硝化深床滤池技术顺利达标,再次成为国内污水处理界的典范。
然而,目前这项技术还不够普及。虽然净化效果好,但与前代滤池技术相比,深床滤池技术初期的投入成本较高,这让某些污水处理企业打了退堂鼓。
王子健指出,目前部分污水处理厂可以达到一级A的排放标准,但排放标准中并没有对有毒物质的限制。工业污水一般经过工厂处理后进入城市污水厂,再通过城市污水厂处理后排放到江湖河海。工业和生活污水中的有毒有害物质很难控制,城市污水厂难以把这些污染物完全处理掉。“哪怕处理掉99%,也有1%的有毒污染物排放,这是地表水作为水源的主要污染问题。”
从水厂到家庭:可能二次污染
取水之后,接下来就是自来水厂的处理。中国膜工业协会副理事长蓝伟光介绍,目前自来水处理工艺已经走过了四代:第一代是传统的四步法常规工艺,第二代是采用臭氧-活性炭深度氧化法,第三代是超滤膜组合工艺,最新的第四代是采用纳滤技术。
目前国内97%的水厂采用第一代的传统工艺,通过絮凝(加聚合氯化铝)、沉淀、过滤(通过石英砂、卵石等)、消毒(加氯气等)四步骤,消除水中的浊度等感观状污染以及病原微生物等,改善观感及杜绝水致传染病的传播。
传统处理工艺更多适用于未受污染的水源,“一些欧洲城市的水源保护得很好,水处理工艺可以比较简单,甚至引到水厂简单处理一下就可以饮用。”王子健说。而在水源备受污染的国内,传统工艺并不能满足处理要求。“例如,水源中有细菌需要消毒处理,但同时水中有机碳含量比较高,加氯消毒后,消毒副产物也随之增加。”
关于水中的有机物,同济大学环境科学与工程学院教授李伟英介绍:采用传统处理工艺的自来水厂对有机污染物的去除效率大约在20%-30%左右,采用深度处理工艺(目前常用工艺为臭氧-活性炭工艺)的自来水厂对有机污染物去除效率大约在60%-70%。残留在水中的有机物与氯发生反应将会产生消毒副产物,而消毒副产物则是致癌物质之一。
目前北京的水厂普遍采用了深度处理工艺,上海大部分水厂已经或即将采用深度处理工艺。而在国内其他大部分城市中,采用深度处理工艺的水厂远非普遍。
王子健注意到,“在水厂处理中,要求把所有有毒物质去除,又不产生新的有毒产物,要求是很高的。不是说做不到,比如在太空飞船中,我们可以做到纯净水循环,但这关键就在于其中的代价问题。”深度处理工艺的费用成为巨大的挡路石,“水处理的工艺、技术越先进,水就越安全,但需要更多的花费。为这笔费用买单的,不是百姓就是政府。”王子健说,“比如采用反渗透技术,一吨水最起码要6块多钱的成本,远高于现在的水价,何况现在的水价中还包含水资源费和污水处理费。从实际出发,政府并无力补贴全部差价,这就需要考虑把水价加上去。”
但水价并不能说涨就涨。近年来,各地供水企业纷纷进行市场化改制,成立水务公司,并且还有外资进入。例如上海浦东威立雅自来水有限公司,就是与外企的合资企业。然而,市场与公益属性之间不时出现矛盾。隶属某省国资委的一家水务有限公司,是一家日处理上百万吨水的大型水企,其董事长几年前曾向媒体记者抱怨:由于成本倒挂,每供一吨水要亏三至五角钱,企业连年亏损。“水厂亏损,投资无钱,政府不给,说水业已市场化;水厂成本倒挂,要求提高水价,政府又不同意,说供水行业是市政公用事业,政府要统一定价。”
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