1. 黃浦江水污染的原因
原因分析:
水質變化主要受區域內的工業污染源、農業污染源和生活污染源等影響。另外,黃浦江水系承接約80%的太湖泄水量,上游來水水質對黃浦江水系水質變化也有至關重要的影響。
1) 工業及生活污染源
近20年來,上海市的廢水總量基本穩定,但其構成發生了顯著變化,工業廢水量不斷下降,而生活污水量不斷上升.
1.1工業廢水
工業廢水是水體有機物污染和重金屬污染的主要來源[6]。1991—1996年,工業廢水量大於生活污水量,呈緩慢下降趨勢,年均下降3.0%;1996—2005年,工業廢水量小於生活污水量,呈快速下降趨勢,年均下降8.5%,與水質污染指數之間呈極顯著的正相關關系(r=0.892,P≤0.01),即工業廢水量的快速下降是該時期內水質改善的主要影響因素。2005—2010年,工業廢水量占總廢水量的比例開始小於25%,呈緩慢下降趨勢
1996—2005年,工業廢水達標排放率明顯上升,未達標排放量逐年下降,成為水質改善的主要影響因素;2005—2010年,達標排放率和未達標排放量基本穩定。
隨著工業廢水量的下降及廢水處理能力的加強,工業對水體的污染貢獻不斷減小,黃浦江水系的有機物和重金屬等污染得到有效控制。
1.2生活污水
1991—1996年,上海市生活污水量從6.33億t激增至11.44億t,年增長率達到12.6%,為
該階段內水質惡化的原因之一(r=0.506,P>0.05);1996—2003年,生活污水量基本穩定,為該時期水質改善創造了必要的條件;2003—2010年,生活污水量再次快速上升,從12.11億t上升至21.15億t,加大了水質改善的難度。
生活污水中氮、磷等物質濃度較高,上海市的生活污水中,氨氮平均質量濃度可達30~50mg/L,總磷質量濃度可達3~5mg/L。雖然生活污水處理率逐年提高,但相對於工業廢水,上海市生活污水處理率相對偏低,生活污水量的增加使黃浦江水系的營養鹽物質污染有加重趨勢。
2農業污染源
農業污染主要由農田化肥流失和畜禽養殖產生的糞便造成,可分別用化肥施用量和畜牧業產值來表徵。畜牧業污染以高氮磷為特徵,主要的污染載體為畜禽糞尿,為上海市首要的農業污染來源。1986—1996年,上海市畜牧業產值呈逐年增長趨勢,與水質污染指數變化之間呈極顯著的正相關關系(r=0.792,P≤0.01),即畜牧業污是造成該階段內水質惡化的主要因素;1996年後畜牧業產值基本穩定,並在2003年後出現一定的下降趨勢,為水質改善創造了必要的條件。
近20年來,化肥施用量呈緩慢下降趨勢,年均下降4.0%,與水質污染指數變化趨勢無明顯相關性,化肥施用量並非影響黃浦江水系水質的主要因素。
3上游來水
近年來,上游來水總體水質變化可分為3個階段。第一階段(2002年前),上游來水總體水質基本穩定,各條來水水質均優於楊浦大橋斷面;第二階段(2002—2004年),各條來水水質均急速惡化,攔路港、太浦河、大蒸港和胥浦塘來水的水質污染指數分別上升62.1%、62.6%、40.4%和40.3%,楊浦大橋斷面與各條來水之間綜合水質差異明顯縮小,部分來水水質(胥浦塘來水)已劣於楊浦大橋斷面;第三階段(2004—2010年),水質呈緩慢改善趨勢。
2. AB工藝簡介
AB法工藝中,A段效率高,具有較強的緩沖能力,B段則起到出水把關作用,確保出水穩定性。尤其在處理高濃度污水時,AB法表現出色,具有較高的節能效益,尤其是與污泥消化和沼氣利用結合時。AB法的主要處理構築物包括A段曝氣池、中間沉澱池、B段曝氣池和二次沉澱等,通常無需初次沉澱池,A段作為一級處理系統運行。A段與B段各自擁有獨立的污泥迴流系統,形成獨特的微生物種群,有利於維持系統穩定功能。
然而,AB法污泥產量大,A段污泥有機物含量極高,需要進行後續穩定化處理,這將增加投資和費用。此外,A段去除較多的BOD可能導致碳源不足,脫氮工藝難以實現。在污水濃度較低的情況下,B段運行較為困難,難以充分發揮優勢。
目前,AB法在處理工藝中作為一種過渡型方法,特別是在性能與價格方面具有優勢。適用於江海排放等場合。AB法在歐洲已得到廣泛應用,至1987年,已有22家污水處理廠投入使用,21家正在建設和規劃中。近年來,國內也對AB法進行了研究,並取得了一定成果,實踐證明該工藝是近代污水處理技術的一項新發展。
AB工藝由A級曝氣池、中間沉澱池、B級曝氣池和最終沉澱池組成,這些構築物共同作用,確保了處理效率和穩定性。AB法在不同場景下展現出其獨特優勢,成為污水處理技術中不可或缺的一部分。
AB法工藝由德國BOHUKE教授首先開發。該工藝將曝氣池分為高低負荷兩段,各有獨立的沉澱和污泥迴流系統。高負荷段(A段) 停留時間約20--40分鍾,以生物絮凝吸附作用為主,同時發生不完全氧化反應,生物主要為短世代的細菌群落,去除BOD達50%以上。 B段與常規活性污泥法相似,負荷較低,泥齡較長。
3. 中國水資源的污染情況
淺談水污染的影響與防治
(一)中國水污染分布與水污染現狀
有人說,地球的顏色是綠色的,她孕育著生命,預示著人類的誕生和未來。我說,她是生命的搖籃,人類的母親,她把全部的愛無私地奉獻給人類的子子孫孫。她的確很大,幅員遼闊,但不是無邊無際;她的確很美,山青水秀,但不是青春永遠;她的確很富,資源廣博,但不是取之不盡,用之不竭。
如今,地球生態環境已被人類活動嚴重破壞。尤其是水的污染更為突出。
水是地球上萬物的命脈所在,水滋潤萬物、哺育生命、創造文明。中國水資源的分布極其不均勻。中國的人均水資源佔有量低於500立方米,遠遠低於國際公認的人均所需1000立方米的臨界值。北方許多大中城市因缺水造成工廠停產或限產,損失的年產值達1200億元,南方一些城市也陸續出現水荒。目前全國600多座城市中,有300多家缺水,其中嚴重缺水的有108個,缺水量約為1000萬噸/天左右。幾百萬人生活用水緊張。。。。。。
面對「滴水貴如油」的水資源,而人類對它的浪費和污染卻是令人痛心的:據統計,全世界污水排放量已達到4000億立方米,使5.5萬億立方米水體受到污染,佔全世界徑流總量的14%以上。
(二)水體污染
水是怎樣被污染的呢?原因主要有兩種:一是自然的,一是人為的。由於雨水對各種礦石的溶解作用,火山爆發和乾旱地區的風蝕作用所產生的大量灰塵落入水體而引起的水污染,這屬於自然污染。向水體排放大量未經處理的工業廢水、生活污水和各種廢棄物,造成水質惡化,這屬於人為污染。而人們通常所說的水污染主要是指後一種,而且也是最主要的。
1:水體受污染的過程
一般來說,水自身有自凈能力。水的自凈能力包括稀釋擴散、沉澱堆積、氧化還原以及水中微生物對有機物的分解等。大體可以分四段:第一為污染段,由於大量污染物混入,河流水質惡化,水中溶解氧極少,除了細菌以外,其它生物較少,特別是幾乎不存在自氧性生物;第二是分解段,分解有機質的生物逐漸繁殖,生物分解活動激烈,大量消耗溶解氧,魚類難以生存,出現藻類和需氧較低的原生生物等,而在生化需氧量逐漸降低後,水中溶解氧又逐漸增加;第三為恢復段,藻類、魚類和其它大型生物重新又活潑起來,水質逐漸變清;第四為清水段,溶解氧接近飽和,水質清潔,自凈過程到此完成。
2:水體受污染的原因
人類生產活動造成的水體污染中。工業引起的水體污染最嚴重。如工業廢水,它含污染物多,成分復雜,不僅在水中不易凈化,而且處理也比較困難。
工業廢水,是工業污染引起水體污染的最重要的原因。它占工業排出的污染物的大部分。工業廢水所含的污染物因工廠種類不同而千差萬別,即使是同類工廠,生產過程不同,其所含污染物的質和量也不一樣。工業除了排出的廢水直接注入水體引起污染外,固體廢物和廢氣也會污染水體。。。。。。
農業污染首先是由於耕作或開荒使土地表面疏鬆,在土壤和地形還未穩定時降雨,大量泥沙流入水中,增加水中的懸浮物。
還有一個重要原因是近年來農葯、化肥的使用量日益增多,而使用的農葯和化肥只有少量附著或被吸收,其餘絕大部分殘留在土壤和漂浮在大氣中,通過降雨,經過地表徑流的沖刷進入地表水和滲入地表水形成污染。
城市污染源是因城市人口集中,城市生活污水、垃圾和廢氣引起水體污染造成的。城市污染源對水體的污染主要是生活污水,它是人們日常生活中產生的各種污水的混合液,其中包括廚房、洗滌房、浴室和廁所排出的污水。
世界上僅城市地區一年排出的工業和生活廢水就多達500立方公里,而每一滴污水將污染數倍乃至數十倍的水體。
3:水體污染對人類的危害
污染的水對人體的影響有很多不利的因素:人體中70%—80%是水分,因此長期飲用不良的水質,而導致體質不佳抵抗力自然減弱,則百病發生乃必然,再者長期累積之污染物到達身體無法承受時,再高明的醫生、再有效的葯物恐怕也難奏效,所以「水是百葯之王」的說法一點都不假。
常見的飲用水水質項目對人體健康的影響
鉛: 對腎臟、神經系統造成危害,對兒童具高毒性,致癌性已被證實
鎘: 對腎臟有急性之傷害
砷: 對皮膚、神經系統等造成危害,致癌性已被證實
汞: 對人體的傷害極大,傷害主要器官為腎臟、中樞神經系統
硒: 高濃度會危害肌肉及神經系統
亞硝酸鹽: 造成心血管方面疾病,嬰兒的影響最為明顯(藍嬰症),具致癌性
總三鹵甲烷: 以氯仿對健康的影響最大,致癌性方面最常發生的是膀光癌
三氯乙烯(有機物): 吸入過多會降低中樞神經、心臟功能,長期暴露對肝臟有害
四氯化碳(有機物): 對人體健康有廣泛影響,具致癌性,對肝臟、腎臟功影響極大
近年來美國環境保護署(EPA)針對1971-1994年間由水所引起的疾病進行一項調查,在740件案例中,其中因原生動物所引起共148件,共有448,486人因而致病,是所有原因中最高者。研究發現,原生動物種類中以隱孢子蟲及梨形鞭毛蟲二種需要特別注意,最常出現在遊憩風景區及畜牧養殖地區,其中又以養豬、養鴨二種最多。統計也顯示,23年內所造成的死亡病例共89件,而原生動物造成的死亡案例高達70件。
水不僅是生命之源,對人類極其重要,而污染又是這樣厲害。因此我們更應該預防和保護好水資源,合理並利用好水。
(三)水體污染的防治措施
對於污水採取的措施主要有:
1: 資金、行政、法律保障措施
(1) 資金支持是必不可少的條件
顯然,資金支持是污染治理重要的條件之一,沒有資金,一切治理措施就無法實施。
(2) 政府的支持是後盾
城市水系污染治理涉及面很廣,不但涉及到居民,還涉及到外地人員,涉及到部隊系統,涉及到少數民族,也會涉及到權利持有者的利益。因此,單靠水利部門是無法解決問題的,即使再加上環保部門,力量依然是蒼白無力的。需要市政府的強力支持,市政府也需要中央政府的支持。沒有一個強大政府的支持,許多強制性措施就難以行得通。
(3)污染治理需要法制
法律法規是人們共同遵守的准繩,應制定保護城市水環境的地方性法律,讓水系管理部門有法可依,依法行政,這樣一些事情做起來會容易一些。
2:工程保障措施
(1)必須實施徹底截污、污/雨分流
根據實地調查結果,生活污水是水系最嚴重的污染源,將生活污水完全截留是治污的根本。另外,由於雨水管經常被用作排污管,所以實施污/雨分流也是重要措施。污水送入污水處理廠處理,雨水則可直接排入自然水體中,降低污水處理廠處理負荷,污水可以通過河道排放。
(2) 對老平房區進行搬遷改造
一般來說,城鎮新建居民區都有完備的下水道系統,都實施了污/雨分流。但是,老平房區房屋破舊,多數沒有下水道系統,而且污/雨不分,是造成河流污染的主要來源。不管從污染治理的角度還是從城市建設的角度,都需要對老平房區進行搬遷改造。
3: 市政管理措施
(1)加強城市衛生綜合管理
加強城鎮的綜合衛生管理,使街面保持干凈,減少因風吹、雨水等因素將臟物帶入河流。對自由市場、餐館、外來人口聚居區進行嚴格的衛生管理,對建設工地衛生實行嚴格監督,對產生污染的路邊小生意、洗車點或進行環境改造、或取締。
(2)環衛部門應提高管理水平
鑒於環衛部門職工向河道傾倒所收集的垃圾、大糞的情況客觀存在,環衛部門應提高管理水平,嚴格要求職工遵守規矩,教育職工明確自己的責任,對不守規矩、擅自污染環境的職工給與相應的處罰。
(3)合理布置垃圾處理站點、公共廁所
應健全垃圾處理站點網路(尤其是公共場所),讓人們垃圾有處可棄,減少因無垃圾站(箱)而導致的垃圾隨意丟棄。應在沿河設置一些公共廁所,讓在外活動的人們感到方便,減少因為沒有廁所而將河沿當廁所的現象。
(4)拆除一切造成污染的違章建築
對一切形成污染的沿河餐館、水上游樂廳等應取締。
4: 水資源調控措施
加強水源調配方面的研究
水資源不足是影響水質的重要因素,河水不流,水質就會惡化。應加強水源調配方面的研究,如何既節約水源又保護水環境是必須研究的課題。建設一批污水處理廠,應加強處理水的應用,處理廠與輸水管道應同時規劃、同時設計,將處理後的潔凈水引入河道,這樣既節約水資源又可保護水環境。
5: 公眾參與措施
(1) 讓公眾參與河道環境管理
河道管理部門應建立與沿線居民的溝通渠道,定期訪問居民,公布舉報電話,讓居民有機會參與對污染源的監督,及時發現問題,進行處理。也可以實行「門前三包」等措施,目的是充分發揮群眾保護水環境的巨大熱情,對水環境實行有效的監督和保護。
(2)搞好大眾教育
對大眾加強保護水質的教育,沿河樹立一些警示牌,呼籲人們注意保護水質。另外,新聞媒體繼續對大眾進行環境保護的教育。
(四)目前依然存在的問題
然而在此過程當中有幾方面問題沒有得到足夠重視或未能有效執行:
首先,治理水污染的過程中要避免將水環境整治工作同行政強制措施完全等同起來。應該在整治的過程中更多地採用經濟手段,調動排污單位的內部積極性,使污染物達標排放和綜合治理成為企業主動的自發的自願的行為。這樣不僅能夠減少行政強制執行的費用,而且可以減少以至杜絕企業弄虛作假、追求形式上的達標和保留實質上的污染行為的發生,從而有效地提高有關法律法規執行的有效性。在通常意義上的引進經濟激勵措施、獎勵達標先進單位、為其提供政策優惠的做法之外,是否可以將水環境治理與清潔生產工藝技術的市場開發有效的結合起來,在停產、關閉數以千計的污染企業的同時創立和新建於環境保護有利的新企業新市場,使水環境整治工作同社會經濟其它方面有機地聯系在一起,使環保工作不再對於工業企業的發展只是一味的否定,而是肯定與否定相結合。從長遠發展的角度看,工業走向環境健康化是世界發展的總體趨勢,清潔生產工藝的開發利用將在不久的未來占據巨大的市場份額。因此我們應該把握時機,爭取利用後進優勢,在促進環境質量改善的同時獲得經濟的更大發展。
其次,水污染的治理過程中還應避免將水污染防治與工業企業達標排放等同起來。中國是一個農村人口佔到70%的農業大國,且農業現代化程度較低。美國著名的化學家和環保主義者蕾切爾·卡遜在上個世紀60年代所關注的農業污染問題在今天的中國仍然具有極為現實的指導意義。當我們對於我國大多數流域污染情況尋根求源的時候都會發現幹流和支流沿岸的農葯化肥及其它農業廢棄物肆意地向水體拋棄是構成水環境惡化的重要原因之一,而且往往正是這些不經任何處理就排向江河湖海的大量農業污染物在很大程度上須對水體的毒化問題負責。然而在水環境治理的實際操作中,我們幾乎看不見有關治理農業面源污染的舉措,更沒有像「零點行動」那樣富有廣泛社會影響力的治污行為發生。當然並不否定工業企業污染治理與農業污染控制本身有著不可分割的聯系,對於「15小」企業的治理一定范圍內斷絕了農業污染物的來源,然而從現實的角度來看,這還遠遠不夠;也並不否認農業的面源污染較之工業企業通常情況下的點源污染而言,控制的難度大得多,甚至近乎不可操作,然而不能因為該問題解決起來有極大困難而視其不存在。這樣只能造成對農業污染的默認,從而使問題擴大化。
最後
水污染治理過程應當同生態環境的恢復和改善緊密結合起來。環境問題以其固有的全方位、多因子的特點區別於其它任何部門法所調整的對象,這就要求在整治水環境問題的過程當中首先要考慮到水污染問題的流域性,加強河流湖泊沿岸省市地區之間的協調和合作。這一點在淮河治理過程當中已經獲得重要的實踐經驗,應該在全國范圍內加以推廣。其次,水資源作為生態環境的一個重要成分對於人類生產生活都具有不言而喻的重要價值,因而將水環境整治與水權概念的開發相結合,明確水資源使用的受益者和水環境問題的治理者無疑具有重要意義;與此同時對於水資源的開發利用要實行全流域統籌兼顧的方針 ,生產、生活和生態用水綜合平衡,做到微觀與宏觀相結合,促進水環境問題的根本解決。
自古以來,人類就是在水的滋養下生存和繁衍,今後也將同樣依賴於水資源而繼續存在和發展。無論社會如何進步,時代如何發展,我們都不可以水環境的惡化為代價換取一時的經濟發展,因為那將造成人類無法承受的惡果,並最終導致一切人類文明化為烏有。如果說過去的水環境問題是由於人類的無知導致的,那麼今天,我們已經逐漸清醒地認識到問題的嚴重性;如果說已經造成的水污染及水生態環境的破壞是我們疏於管理的結果,那麼今天,我們已經在水環境治理的道路上邁出了堅實的一步;如果說已經完成的治理工作在遏制水環境惡化方面起到了可喜的積極作用,那麼今後的工作將更加艱巨和繁重,需要更完善的立法支持、更廣泛的社會參與以及更持久的全方位投入。水環境的現狀要求我們不懈地堅持治理工作,已取得的成績激勵我們更有信心地將治理工作開展下去。
水污染治理比防洪、抗旱難度更大,因為洪水的發生在時間上偶然性、在地域上有局限性,而水污染則是每時每地都存在。洪水、乾旱是天災,面對天災,人類更能團結一致,更能吃苦耐勞,更能相互幫助,更能激起一股熱情,1998年長江大水就是一個例證。水污染是人禍,是人引起的,治污會影響到部分人的利益,會涉及到社會中的方方面。總之:
節水從點滴做起!
參考文獻:
(1) 書名為《造福子孫後代》:前言
(2) 行政院環保署「安全飲用水手冊」:第3頁
(3) 中國水資源公報 1999 中華人民共和國水利部:第2頁
(4) 中國城市排水建設與發展
(5) 全國人大常委會法制講座第二十六講:關於我國農業法制建設的幾個問題第
(6) 水資源合理分配的基本路線 作者:關業祥 水利部規計司處長
以上為第4頁—6頁
http://www.caps.tp.e.tw/67/9205/20/new_page_11.htm