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观点 | 新冠疫情下的水环境保护

(本文来源于公众号“熊杨”,为绿源副理事长熊杨于3月22日为“梅沙民间河长”培训内容)
       
       狡诈的新冠病毒已经肆虐两年多了,随着病毒的变异,除人传人之外,还出现物传人、环境传人。
       新冠病毒传播方式主要包括呼吸道飞沫传播、接触传播,气溶胶传播的可能性也很大,此外,钟南山院士及李兰娟院士团队也都分别从新冠肺炎患者粪便中检测并分离出新冠病毒,美国疾控与预防中心报告中指出,美国多地废水系统中检测到新冠病毒水平上升(2022.3.16),《中国新闻网》报道(2022.2.6):“香港多区继续有污水样本检测对新冠病毒呈阳性”。
       鉴于新冠病毒的传播特点,钟南山院士认为,防控新冠病毒的最主要手段不是治疗,而是依靠预防传播。

 

水生态、水环境

       山、水、林、田、湖、海是一个生命共同体,人类和自然界的动植物也是生命共同体的有机组成部分。人的命脉在田,田的命脉在水,水的命脉在山,山的命脉在土,土的命脉在树,缺一不可,而水在其中占比最大,水如此重要,它如同自然界流动的血脉,滋养万物。

       人类的繁衍和发展充分利用了水生态,也改造了水环境。人类改造水环境目的是更好地开发和利用水,但是,在开发利用过程中也对水环境造成了污染和破坏,为了我们的生存和可持续发展,为了生命共同体的健康永续,我们要保护水环境。

城市水系统构成

给水系

水源地,引水

水的取、净、输、配

东江——深圳供水工程线路图(图片来自网络)

东江惠州廉福地取水口(图片来自网络)

 

排水系统

防洪、排涝、水土保持

位于深圳市罗湖区布吉河上的笋岗滞洪区、深圳市罗湖小区治涝工程方案图

雨污分流、雨污合流、雨污混流

雨污合流(截流系统)、雨污分流系统示意图

分流制排水、污水处理、中水回用

我们的关注点

1、节约使用水资源

       深圳是极度缺水城市,人均本地水资源量不足200m³,远低于国际公认的人均500m³极度缺水线,深圳水源85%来自境外,其中位于惠州的珠江东江廉福地取水口距离深圳106km。

       深圳的原水取水量受《东江流域水资源分配方案》(广东省水利厅发布)限制,且输送成本极高,因此,在深圳持续推行节水必须成为重要工作。

存在问题

       目前将水库水、自来水作为道路冲洗、绿化浇洒、河道补水的做法与水资源节约原则相背离。

2、拓展雨水利用领域

        深圳市共有河流362条,总长1255km,其中流域面积大于100km²的河流有7条(深圳河、观澜河、茅洲河、龙岗河、坪山河、汕尾赤石河及汕尾明热河)。但是深圳的河流都是“雨原型”河流,受季节性降雨影响极大,而且河流流程短、坡降大,降水会迅速流入大海。

为了“留住”雨水,深圳申请成为“国家海绵城市建设示范区”,目前,全市海绵城市试点建成区面积276km²,占全市建成区面积的28.3%,海绵城市主要是利用透水地面和下凹式绿地实现“渗、滞、蓄、净、用、排”的雨洪管理。

深圳市区及深汕合作区主要河流流域分布图(图片来自网络)

存在问题
       虽然深圳已经成为“国家海绵城市建设示范区”,但市内一些主干道(如深南大道、红荔路、福田中心区道路)机动车道中央分隔带和人行道与机动车道之间的绿化带被砌筑成花岗岩花池,失去直接利用雨水的条件。

海绵城市示意图(图片来自网络)

3、再生水资源化

       再生水也称中水,是城市污水经二级处理+深度处理后具备重复使用价值的水源。

       截止到2021年6月,深圳全市污水处理规模758万m³/d,年处理污水总量18.97亿m³,而统计至2020年的全市再生水利用量约为13.7亿m³/y,利用率为72%。

       之前,再生水主要用于河道补水,在2021年东江持续干旱情况下,深圳开始将部分再生水用于绿化浇洒和道路保洁冲洗(2022年1月20日主管部门对信息公开申请的答复:2021年“全市道路洒水和冲洗作业用水量约3.7万吨/日,其中非常规水用水量2.8万吨/日,非常规水使用率接近76%”)。

       再生水不仅可以作为解决水资源短缺的补充,而且再生水本身也是宝贵资源。

存在问题

       再生水除来源于经污水处理后的水,还应包含对雨水的处理和利用,以及沿海区域对海水的利用,深圳目前只是粗放利用再生水,缺乏对其它低质水处理和利用的计划,且对以污水厂出水为水源的再生水缺乏按照不同用途分质处理的措施。

 

4、水资源与碳减排

       2020年9月,中国明确提出2030年“碳达峰”与2060年“碳中和”目标,各行各业都在为实线双碳目标而开展碳减排行动。
       碳中和的基本逻辑是通过碳减排和碳清除与捕获(自然和人工手段)达到二氧化碳排放量等于消除量的数量平衡。所谓碳减排,就是通过提高自然资源利用效率等措施减少二氧化碳的排放量。
       城市供排水系统从原水抽取到污水处理排放、再生水制备,无时无刻不在消耗能源,也无时无刻不在参与碳排放,因此,我们每节约一滴水,同时也减少了碳排放。
       过去,污水处理率不高,污染了水体环境,现在不仅污水收集、处理率提升了,而且还将污水制备成再生水加以利用,节约从自然界直接引进的水资源。
存在问题
       未充分挖掘再生水的资源价值,主要将再生水粗放地用于景观河道补水,未认真落实“一河一策”方针,对河流生态自我修复重视不够,造成再生水处理过度提标,如提出让“主要河流都达到可以游泳的水质”,水质净化厂的再生水处理程度大幅度提高后,处理成本也必定相应提高,电耗、药剂费增加的同时碳排放也会增加。
       如,满足景观水体补水的“一级A”水质处理成本大约是1.1~1.2元/吨水,而要达到“准IV类”(部分指标达到地表水IV类),处理成本将达到2.5元/吨水,如果要让再生水水质达到游泳水水质标准(全部指标均达到地表水III类),处理成本将在“准IV类”基础上翻倍或更高,以深圳2020年再生水利用量13.7亿m³/y,推算每年将增加超过五十亿元运行费用,增加的费用主要包含电费、药剂费。
       据资料介绍,美国2017年能源消耗中约2%用于饮用水和污水处理系统,共产生约4100万吨温室气体,而全球污水处理等水处理行业的碳排放量目前大约占全球碳排放量2%左右,在丹麦,“水和废水处理流程消耗了25%~40%的市政电力。”
       据《2015年城镇排水统计年鉴数据》显示,我国城镇污水处理厂的能耗范围在0.01~2.014千瓦时/立方米。可见,在污水处理尤其是再生水提标上如果不精打细算,将难以实现行业碳减排目标。

疫情下的水环境保护

       水与城市居民生活密不可分,水的属性除了资源、生态、环境,还包括;安全、健康、文化。资源、生态、环境是基本需求,安全、健康、文化是提升。
       2020年初至今,新冠病毒疫情对我们的生产、生活造成了极大影响,也让我们反思人与自然的关系,病毒产生、存活、传播都与环境相关联。
       人类是自然的一份子,科学告诉我们,完全消灭病毒几乎不可能,我们能做的就是“适应与减缓”。
       三百年前霍乱席卷世界,在欧洲引发了第一次卫生革命,也就是下水道革命。进入二十一世纪,我们经历了SARS的进攻,将近二十年后,新冠病毒又疯狂袭击了人类,我们以核酸作为预警,以疫苗作为前哨阵地,消杀、隔离、封控、方仓…… 各种辅助手段齐上阵,目的就是保护人民的生命安全,而这一切的源头都指向环境(也包括水环境)。

1、再生水补充河道的风险

       河流的生命在于水,深圳的河流都是雨原型河流,旱季因缺少生态基流成为“无水河”。在治理水污染之后,许多河流恢复了观赏和亲水功能,而实现这些功能,引再生水补充河道是主要手段。
       但是,按照目前水质净化厂处理工艺,正常情况下出厂的再生水按照“一级A”控制,其水质指标比照地表水水质标准仍属于劣V类,即便经过混凝、吸附、过滤等提质处理,部分指标达到地表水IV类(民间俗称“准IV类”),按照地表水水质功能分类仍然是不可人体直接接触的。
       如果更进一步提质,使部分指标达到地表水III类,其处理成本将会非常高,耗费药剂和能源与低碳政策相违背,可见,在污水处理尤其是再生水提标上如果不精打细算,将难以实现行业碳减排目标。
       因此,主要以再生水补充的河道,不可作为市民身体直接接触的游憩水体,仅适合作为观赏和生态水体。
       在新冠疫情爆发期间,由于再生水以生活污水为原水制备,可能存在未灭活的病毒和细菌污染的风险,且消毒剂残余较高。故相关河道严格采取封闭措施严格防范市民接触。

 

2、道路高压水冲洗的危害

       首先,采用高压水冲洗道路广场并非传统的保洁方式,垃圾属于固体废弃物,其最终去处应该是垃圾处理设施(焚烧厂、填埋场、堆肥厂等),道路广场经高压水冲洗后,固体污染物以面源污染的形式经雨水管道进入河流、湖泊等地表水体,增加了地表水体治理难度。
       在2021年之前,深圳的道路广场冲洗水85%采用自来水,年用水量在1200~1600万m³,占用了大量宝贵的水资源。由于东江流域持续干旱,2021年深圳开始将再生水用于道路广场冲洗和绿化浇洒。但是,不管是用自来水还是再生水冲洗道路广场都会产生污染转移,也就是人为将垃圾转换为污水直接进入地表水体。

       根据2019年申请信息公开获得数据,2018年全市市政道路冲洗水量1200万m³/y(85%为自来水),参照生活污水及初期雨水污染负荷推算得出当年因道路广场高压水冲洗产生的污染相当于10万m³/d未经处理的生活污水直排河流水体。

       在新冠病毒疫情爆发期间,道路冲洗不仅污染了水体,同时还产生气溶胶,给沿街市民造成病毒传播风险,使用再生水作为冲洗水源具有双重风险。因此,疫情期间,水务部门几次下发文件,要求住宅小区暂停道路冲洗作业。

3、排水系统防疫管理

       深圳城市中心区建筑密度高,许多楼层共用排水管道,城中村村民自建排水系统许多不满足建筑排水规范,由于历史原因,大部分民居楼下都设置了化粪池,而化粪池缺乏专业机构定期维护管理。
       在疫情期间,水封破坏的排水地漏和未封闭的排水器具接管口在气压作用下可能成为病毒传播通道。尚未完成雨污分流改造的合流管、井以及化粪池检查井透气孔均可能成为病毒逃逸通道。
       媒体报道的“香港多区继续有污水样本检测对新冠病毒呈阳性”。说明污水可能是环境传播的载体,必须引起高度重视。
       社区居民应该采取必要的自我防范措施,远离化粪池和排水管道检查井,采取措施封闭排水地漏及管道接口,街道和社区卫生防疫部门应加强监测、排查,对排水检查井进行定期消毒。

4、消毒剂的环境影响

       在疫情期间,大量含氯消毒剂进入环境,对土壤和水体造成污染,威胁水生动植物生存与健康,即使含氯污水进入污水厂,也可能影响污水厂生化处理单元的正常运行和污水的有效处理。
       过量的氯消毒剂还会使水中微生物产生耐药性,从而影响消毒灭菌效果。所以,在疫情期间,市民应远离河道补水点、道路冲洗水车冲洗区域、用再生水浇洒绿化的区域以及排水系统烟雾消杀区域。

5、防疫口罩的环境问题

       大多数口罩都是由不可生物降解的聚丙烯制造,废弃口罩的污染严重威胁到海洋生物的生存,2020年至少有15.6亿个废弃口罩流入海洋,相当于生产了4680·6240吨海洋塑料垃圾(海洋保护组织OceansAsia发布)。
       此外,在有新冠病毒疫情发生的区域,居民还应该正确处理口罩,应将用过的口罩及时装入专用垃圾袋并丢进有毒有害物垃圾箱,同时,还要监督清洁工对废弃口罩的转运和处置方式是否正确。

6、外卖包装废弃物

       小区被封控、管控后,居民足不出户,许多人靠外卖和快餐食品为生,防范区餐饮店取消堂食后许多店家转而提供外卖,同时,居民网上购物也大幅增加,这些都导致包装废弃物增加,城市和社区垃圾数量大大增加,分类收集和处理压力陡增,部分小区生活垃圾不能及时清理,成为污染源。
       因此,应按生活垃圾分类要求,对包装废弃物分类投放,同时,尽量选择简单包装商品,从源头上减少包装废弃物数量。

 

水资源——水领域节能、减碳

水安全——水可载舟亦能覆舟

水文化——人类与水和谐相处

水健康——疫情期间环境保护

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