“三水共治”急需合力


来源:绿色大视野   时间:2020-09-15 15:24:08


一、从外修生态内修人文说起

在生态文明新时代,人人都在讲生态,但如何跨越部门权界思维,跨越行政区界利益,真的正做到生态优先,却较少提及,因而,外修生态内修人文的必要性更少涉及。从消除“九龙治水”,实现“三水共治”的专业需求出发,我想说说外修生态,内修人文。因为只有在内外兼修的不断实践中,才能不断催生生活、生产、生态三生融合、三生共赢的新境界。只有始终贯彻以人民为中心的发展思想,才能实现生态惠民、生态利民、生态为民。因为生态文明建设的总目标是生活、生产、生态系统的融合,是从人出发又回到人,人既是发展的动力,又是发展成果的享有者。这种修炼是专业提升和人性提升的保障。

● 修炼目标:绿水青山就是金山银山;

● 修炼标志:人的幸福最大化,环境影响最小化;

● 修炼动力:自然绿色、经济绿色、社会绿色、心灵绿色;

● 修炼模式:政治、经济、社会、文化、生态五位一体;

内外兼修是方略,只有生态与人文内外兼修,塑性与塑魂同举并重,才能形神一体、浑然天成,实现人与自然、人与社会、人与人之间的和谐。

在推进跨部门、跨领域合作形成合力的进程中,特别需要张扬内外兼修理念,从跨界学习、集成创新开始,不同专业领域的知识融合、人才组合,实现水资源、水环境、水生态的理念创新、技术创新。共同站在巨人的肩膀上,推出标准化、产业化成果,实现标准引领、生态优先。在不断内外兼修、加强修炼的过程中,推动水利、环保、住建三支主力军孕育跨界,早日形成合力。

跨领域合作,是形成合力的基础,因为中国水资源、水环境、水生态的未来,不可能脱离流域、区域水循环;不可能脱离城市宜居、农村振兴;不可能脱离消除贫困、保护环境。把这三个不可能融为一体,并转化成可能,就是形成合力。

二、界内思维是九龙治水之根

最常见的城市水问题最能反映界内思维,可以透过问题看本质:

问题1:城市水污染物入河排污总量控制目标管理系统

城市水污染控制的关键指标是入河排污总量,最关键的入河排污口本应成为陆上污染源和水中考核断面的连接点,但这个连接点一直是断点。2010年前后,九部委联合编制重点流域十二五水污染防治规划,曾计划将水功能区和入河排污口统一在控制单元规划中,将取水量、用水量、排水量、排污量、入河量五个指标,形成水质倒逼的节水减污控制系统,终因管理体制造成的分割,上述数据分别在水利部、住建部、环保部手中,未能配套形成系统实现这一目标。直至2019年,从长江入河排污口排查整治发出的“发令枪”,前进了一大步,实现了排污口入河排污量与水质目标的输入响应,为水环境精准管理打开了大门。

问题2:海绵城市建设的年径流总量控制率

住建部门提出建设海绵城市,本意在于节水优先、空间均衡、根除看海,为什么却引发海绵城市不是建出来的,而是拆出来的;没有突出民众需要的节水、排涝、治污;只是为获取每平方公里1.0-1.5亿拨款等等议论。其根源之一是以传统静态分类径流系数为基础建立评价指标体系,未跨界水文学领域。夏军院士发文指出现行的年径流总量控制率实质是年降水总量控制率。正确量化年径流总量控制率必须与水文系统响应的增益因子,即径流系数建立内在的联系。明确径流系数非线性,区分自然条件和城市化后的蓄水量变化的差别、考虑河湖水系调蓄和陆地蒸散发。如果能真正从年净流总量控制流域、区域水循环出发,建设海绵城市,则城市海绵与流域大海绵调控结合,注重风险管理,用改善流域和区域水循环指导海绵城市建设,实现排水、治污、生态一体,绿地、管网、湿地统筹目标,则海绵城市成效会更大。

问题3、治理黑臭水体的四大方略

1、控源截污。加快城市生活污水收集处理系统“提质增效”。推动城市建成区污水管网全覆盖、全收集、全处理以及老旧污水管网改造和破损修复。

2、内源治理。科学实施清淤疏浚。在综合调查评估城市黑臭水体水质和底泥状况的基础上,合理制定并实施清淤疏浚方案。

3、生态修复。加强水体生态修复。强化沿河湖园林绿化建设,营造岸绿景美的生态景观。在满足城市排洪和排涝功能的前提下,因地制宜对河湖岸线进行生态化改造。

4、活水保质。恢复生态流量。合理调配水资源,加强流域生态流量的统筹管理,逐步恢复水体生态基流。

上述四大方略并无错误,但住建部门的传统思维明显,以活水保质,生态基流为主线的治理方略不突出,致使控源截污过于突出管网一招,内源治理过于强调清淤疏浚,生态修复过于依托岸线改造。缺失治理黑臭水体的致黑原因、致黑贡献率、致黑针对性措施等非标准设计方法。

问题4、城市污水处理厂排放标准

十九大报告中特别具体的提出“提高污染排放标准”,首当其冲的是城市污水处理厂排放标准,涉及全国每天2.0亿吨城市污水。制定标准,必须突出水质标准倒逼,区分出水要求是新生水?回用水?排放达标水?根据不同出水要求,综合体现受纳水体水质达标、处理厂出水技术经济效益最佳。2016年环境部曾提出废除排污去向,以膜技术为依据的一刀切标准,被时任部长陈吉宁正确的予以叫停。今天谈合力,跨界底线思维是全国70%以上的污水处理厂可削减最大污染物数量目标,有关地方环境质量达标的任务,交给地方标准和排污许可证完成。曾经主导排放标准制定的上线思维,表现为排放标准越严越好,还要制定特别限值,用停产限产来弥补处理技术水平的缺欠。可喜的是,水污染物特别限值已逐渐失去人心。由环境、水利、住建专家共同决定实现新生水、回用水、排放水的最佳实用和最佳可行技术,推荐处理工艺更应多听污水处理专家的意见,这才能根除城市污水处理厂排放标准不计成本的错误思维。

问题5、智慧水务的断点

智慧水务必须打通水源地、给水厂、供水管网、用水户、排水排涝管网、污染物排放、受纳水体之间的断点,实现跨界无缝连接,高度凝练水务智慧,才可能实现智慧水务。

徐祖信院士就智慧水务必须由水利、环保、住建专家联合实现,发专文阐述。她指出水资源短缺、管网漏损率高、洪涝灾害、城市黑臭水体治理困难使得智慧水务势在必行。她引述《2020年中国智慧水务行业分析政策赋能行业发展从信息化迈向智慧化》报告总结:中国智慧水务发展大体可分为三个阶段。水务自动化(1.0)阶段,以自动化控制为核心,着眼于工艺优化以及生产效率的提升;水务信息化(2.0)阶段,以企业信息化为核心,更多地在企业资源管理、移动应用、算法应用方面进行突破;水务智慧化(3.0)阶段,则是大数据、人工智能、区块链的综合应用。她总结:我国大部分水务公司处于第一阶段,只有基于SCADA监测系统、地理信息系统、管网资产数据才能建立精准的水力模型,才能跨越到第二、三阶段的平台。实现向第二、三阶段跨越,实质上是水利、环保、住建专家跨界融合的智慧跨越。

三、“三水共治”带来合力形成机遇

以“长江保护修复攻坚战行动计划”为标志,开启了“两手发力”、“三水共治”、 “四源齐控”、 “五江共建”的治水新阶段。

——“两手发力”:污染防治和生态保护;

——“三水共治”:水资源保护、水污染治理、水生态修复;

——“四源齐控”:工业、农业、生活、航运污染;

——“五江共建”:和谐长江、健康长江、清洁长江、安全长江、优美长江。

水资源、水环境、水生态“三水共治”把水利、住建、环保队伍推向前台,要求在流域范围实现水量、水质的优化分配,在区域和城市范围实现技术和投资的优化决策,两个优化向城市水环境、水生态发展提出了环境效益、经济效益并重的要求,总目标是“环保要挣钱”。

1、城市污水处理厂提质增效导向正确

2019年4月29日住房和城乡建设部、生态环境部、国家发展改革委联合印发了《城镇污水处理提质增效三年行动方案(2019—2021年)》(以下简称《三年行动方案》)。一年过去了,对此方案目标的科学性、精准性认识,值得再学习、再提高。

该方案强调加快补齐城镇污水收集和处理设施短板,尽快实现污水管网全覆盖、全收集、全处理,经过三年努力,地级及以上城市建成区基本无生活污水直排口,基本消除城中村、老旧城区和城乡结合部生活污水收集处理设施空白点,基本消除黑臭水体,城市生活污水集中收集效能显著提高。为完成这一任务,《三年行动方案》从“推进生活污水收集处理设施改造和建设”“健全排水管网长效机制”“完善激励支持政策”“强化责任落实”4个方面提出了13项工作任务。该方案值得注意的三个关键指标是:

(1)降低工业废水影响率,对进入市政污水收集管网的工业企业进行排查,不能被城镇污水厂有效处理或可能影响污水厂出水稳定达标的,要限期退出。

(2)提升BOD进厂浓度,现状浓度低于100mg/L的,要围绕服务片区管网制定“一厂一策”系统优化整治方案,明确整治目标和措施。

(3)提高污水收集处理率,因地制宜的制定本地区的污水收集率应达指标,尽快实现污水管网全覆盖、全收集、全处理。

以上三个关键指标,其一是降低工业废水影响率,既突出了污水处理厂工业废水的水量峰值和水质风险防范,又强调了工业废水清洁生产、工艺改造的必要性。其二是提升BOD进厂浓度,则抓到了中国污水处理厂运行效率低的要害,从提高处理厂生化水平,实施精准管理。其三是提高污水收集率,并与上述两个指标相融合,排除风险工业废水进厂,提高可生化生活污水进厂数量,使全覆盖、全收集、全处理的目标更有实现可能。

城市污水处理厂、污水管网、工业园区、环境保护专家携手提质增效,这个行动方案给予了形成合力的正确导向。

2、农村综合整治技术评价标准必须突出效益

在农村推行综合整治,技术必须产生效益,无效益的技术不会受到农民欢迎。“人不负青山,青山定不负人”,“绿水青山既是自然财富,又是经济财富”,落实总书记的指示,讨论各项农村综合整治技术,应围绕清洁源头、回归土地、非标设计、效益第一这条主线形成技术评价新思路。

(1)清洁源头

从源头控制污染、推行清洁生产,已在工业领域推行多年,在农村提出这一理念更有现实意义,因为所有的污染源头都是产生社会效益、经济效益、生态效益的起点,美丽中国评价指标体系特别把农村厕所增加了“卫生”定语,把农村生活污水处理增加了“综合利用率”,都是强调从厕所源头卫生和污水综合利用抓起。值得思考的是,城市有污水管网、抽水马桶可以一冲了事,农村无污水管网,则必须另辟蹊径,推行既保证健康无味、及时消毒,又脱离污水管网可及时回收的厕所,这样的厕所国内如陈向阳宣传的瑞典无水马桶、如清华工艺美院设计的蹲坐无水马桶等等,都是适应农村让人粪尿从源头收集的好产品。农村清洁源头可利用的资源包括卫生厕所、畜禽养殖、水产养殖三个关注点,都必须发展可实现资源循环利用的清洁技术,如畜禽养殖种养平衡理念、水产养殖闭路循环技术等等,因为要强调效益,就必须从废物变宝开始。

(2)回归土地

农村与城市不同,因为城市粪尿资源可以转化为有机肥送往农村,而农村产生的有机废弃物只能回归农村土地,才能产生效益,没有其他出处。这个理念对于钻研农村污水、垃圾处理技术的专家十分重要,这意味着所有适应城市特征的技术都要增加一个要求,那就是处理设施终端是土地,要确保土地提质、保障健康。现在正在修订污水土地灌溉标准,什么样的水可以进入农田?过去的标准限制总氮、总磷还限制有机污染物浓度。这就是理念差异,如果不把土地作为农村污水处理后的归宿,可以随意加严标准,如果把土地作为受纳各类营养物的去处,则根据土壤本底、种植种类计算土地纳污能力,确定应控制的氮、磷、有机污染物排入总量,以便确保土地有机质提高、氮磷营养物增加,改善土地质量。这只是一个案例,因为搞农业的人知道土地为本,知道土地必须添加有机质和氮磷钾等营养物,我们不搞农业,但总可以按农业要求为土地替代化肥提供尽可能多的新思路。

(3)非标设计

1972年美国洁净水法就明确规定,反对套用标准化设计,我国在多年的水污染防治实践中,涌现出大量标准化设备和产品,如何杜绝盲目使用标准化产品,就需要一河一策,一村一策,这是中国实施非标设计的可行路径。

所谓一村一策,有的村有水系,就要以合理确定水系保护目标为出发点,制定保护水系生态平衡的资源利用方案;有的村庄无水系,就要以各类营养物回田为出发点,制定从源头到土地的有机废弃物资源化方案。有的村有大型养殖,则利用养殖废弃物资源化、能源化,既肥沃土壤,又便利居民用能;有的村有集中水产养殖,则从饵料控制到养殖水闭路循环全部绿色化,创建绿色品牌。在以上不同的治理策略中,可以选择与本村治理目标相吻合的技术和产品,实现因地制宜、非标设计。

非标设计在农村最主要之点是将源头清洁、回归土地联系起来,发展符合当地自然地理特征的农产品,为产生效益打好基础。所以中央指出,振兴三农必须懂农业、爱农民、爱农村,这个“一懂两爱”才是一村一策实现综合整治的真本事。

(4)效益第一

美丽中国指标体系中的处理率指标,用在运行费条件不同的农村和城市,会产生不同的推进模式。城市生活垃圾运输和处理都有运行费来源,农村则缺少运行费,但变废为宝的理念在农村比城市更容易实现。就地收集、就地处理、就地变废为宝的技术更适合农村生活垃圾无害化处理率指标,因为农村垃圾处理率能够维持的关键就在于运行费低且能产生增值效应。主席提出的厕所革命、沼气化号召只要和废水处理综合利用、垃圾处理无害化相结合,就能实现可持续,从而保证“率”的指标正常维持。截至2018年底,全国还有近1/3的行政村生活垃圾没有得到收集和处理,80%的村庄生活污水无法处理,拥有卫生厕所的农户比例只有48.6%,1/3的行政村内的道路没有实现硬化。下一步农村人居环境整治、农村基础设施建设任务还比较繁重,需要突出以效益为本的综合整治方略,才能落实好《乡村振兴战略规划(2018—2022年)》确定的重点任务,把预计的7万亿元以上的总投资花好,产生最大效益。建设美丽乡村让农业成为有奔头的产业,让农民成为有吸引力的职业,让农村成为安居乐业的美丽家园,这个愿景从改变技术评价理念开始,我们应敢于否定自己过去持有的农村综合整治旧观念,勇于开拓环农沃土的新领域,实现土地为本,效益第一。

水利、住建、环保、农业专家的跨界融合,建立清洁源头、回归土地、非标设计、效益第一的最佳实用与可行技术的评价标准,最终目标突出让农民享受生态福祉,看农民的钱袋子鼓起来没有。

3、河湖生态流量应在“三水共治”中挑重担

水利专家董哲仁在“生态流量的科学内涵”一文中论述生态流量是一个不断发展的概念,以自然水文情势为基础的生态流量对水生态系统的生物多样性和生态完整性至关重要。因此,需要建立水文情势改变-生态响应关系,评估水文变化与其他生态指标的关联性,获得水文变化对生态影响的阈值,从而确定生态流量标准。

科学家们认为,为保护水生态系统,有必要在人类开发水资源的背景下,确定维持河湖生态健康的基本水文条件。

(1)水文情势是维系河湖生态健康的关键因素

(2)生态流量不仅规定最低流量,而且规定流量过程

(3)把自然水文情势定义为生态流量的参照系统

(4)评估当前水文情势与自然水文情势的偏离程度

(5)建立水文情势改变-生态响应关系

(6)实施生物、水文、水质和地貌的综合监测

(7)基于适应性管理,将生态流量评价作为水资源管理工具

应特别注意,建立水文情势改变-生态响应关系,评估水文变化与其他生态指标的关联性,获得水文变化对生态影响的阈值,从而确定生态流量标准。湖北省人民政府关于湖北省汉江干流丹江口以下梯级联合生态调度方案(试行)的批复中指出:“各枢纽间相关单位要加强协调,明确工作机构,采取切实可行的措施,缓解和消除汉江干流梯级枢纽对青鱼、草鱼、鲢鱼、鲔鱼以及鳡、鳏、鯮等产漂流性卵鱼类繁殖的影响。”即:每年3月至5月上旬汉江桃花汛期间,此时江水水温较低,个枢纽坝下聚集了大量上溯洄游到坝上。每年5月中下旬至8月汉江进入主汛期,江水温度达到亲鱼产卵的水温条件(18摄氏度以上),成熟亲鱼将产卵繁殖,此时生态调度主要目标是确保受精卵漂流乳化成功,并随水流顺利漂流孵化。

从水文条件出发正算,与从保护目标出发倒算,两种方法所确定的生态流量不一定相同,如“滇中引水”工程,金沙江上游生态流量正算为180m³/s,反算水生生物保护对象产卵季保障水量为420m³/s,最终按420m³/s确定生态调度依据。水利专家董哲仁所言:生态流量标准不宜绝对化、僵化、一成不变,对于任何一条特定河流,不存在“唯一的”“正确的”生态流量方案,在使用中需运用适应性管理理念持续修正。长江大保护正在追求生态流量正算与反算结果的融合,既对长江三峡以上电站群进行生态调度,为长江中下游送去更多的生态水,又对长江中下游人类用水量、需水量,水生生物、湿地生态、河口生态保障水量,均分季节、分水期精细确定,让长江生态流量最大化、最优化的产生生态福祉。

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