城市河流污染治理的国际经验，本文主要内容关键词为：河流论文,污染治理论文,经验论文,城市论文,国际论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
在全世界城市中，有半数以上依河而筑。河流为城市提供饮用水源和舟棹交通之利，对城市形态和经济发展起着重要作用。在某种意义上，河流孕育了城市。然而，随着工业化和城市化的迅猛发展，作为城市赖以生存的母亲河，却成为城市的排污管道，遭到日益严重的污染，危及人类的健康。严酷的事实，终于唤醒了公众的环保意识，从60年代起，西方国家分别对污染严重的城市河流进行防治，并取得显著成效。我国的工业化和城市化进程虽较滞后，但仍重蹈西方国家“先污染、后治理”的覆辙，城市河流的污染已严重到刻不容缓进行治理的地步。总结城市河流污染治理的国际经验，对处于起步阶段的我国城市河流治理工作，具有重要的借鉴意义。
1 城市河流的污染特点
1.1 生态系统复杂
城市河流往往是整条河流的某一河段，作为自然流域的一部分，它参与整个水文循环过程。在城市化初级阶段，城市河流呈现自然生态系统的特性。随着人类对水资源的利用强度和对水环境的破坏力度不断增加，使河流的自然生态系统日益遭到人类生态系统的影响。城市河流也就成为两种生态交互作用的复杂生态系统。人类生态系统影响特别大的河流，自然生态系统明显退化，以致有些河流不但鱼虾绝迹，连水草亦很罕见。
1.2 污染类型齐全
据估计，全世界各城市地区每年排入水体的工业废水和生活污水达5000亿吨以上，使城市河流污染类型十分齐全，主要包括：有机物污染、重金属污染、酸碱污染、病毒细菌污染、热污染等。
有机物又可因其污染后果，分为需氧污染物、植物营养物、酚类化合物等类型。需氧污染物是指生活污水和工业废水中的碳水化合物、蛋白质、脂肪和木质素等有机化合物，因其在分解过程中需要消耗大量的氧气，而称为需氧污染物。它会消耗水中的溶解氧，降低水体的自净能力。河流中的植物营养物主要来自生活污水的粪便以及含磷洗涤剂、化肥、农药，它们能引起水体富营养化。酚类化合物主要来自冶金、炼焦、塑料、石化等行业的工业废水，酚有毒性，可使人和水生动物慢性中毒。
重金属污染指工厂、矿山排放的含重金属的工业废水造成的污染。危害较大的重金属有汞、镉、铬、铜、铅、锌等。重金属污染最典型的实例莫过于日本的“水俣病”。1959年，九州西岸的小城市水俣，一些居民食用了受由当地化工厂排放的含汞废水所污染的鱼而诱发了一种特别痛苦的不治之症——水俣病，死亡150多人。另外，神通川流域因金属矿业公司排放的含镉废水，引起32位沿河居民死于骨痛病。
因工业中酸碱应用十分广泛，酸碱及无机盐污染也很常见。废酸废碱能破坏水体的自然缓冲作用，抑制细菌和微生物生长，妨碍水体的自净机能，还能腐蚀船舶和水工建筑。
城市的生活污水，制药、洗毛、屠宰等工厂和医院排放的废水，含有病毒、细菌、寄生虫等病原体，能传播疾病，甚至致癌。
热污染指工厂向水体排放的高温废水，如热电站冷却水，它威胁到水生生物的繁殖和生存。莱茵河和阿勒河的汇合处到德荷边境的区段内，1970年共有19个原子能电站，1500万千瓦装机容量，1985年增35座电站，4300万千瓦装机容量，每秒钟往莱茵河排放15000兆千卡热量，造成严重热污染。
此外，莱茵河及其支流还因核电站、原子能研究所、放射性元素再生装置、使用放射性物质的实验室和医院等机构较为集中，存在着核污染威胁。美国的三哩岛和俄国的切尔诺贝利核电站曾发生过核泄漏事故，造成严重的核污染。
1.3 污染源数量多、密度高，污染危害严重
城市河流的污染源以点污染为主，但由于污染源数量多、密度高，彼此既相独立，又互联成网，虽以点污染形式出现，实际上形成与河系相应的网络状面污染。
与非城市化地区相比，城市河流的污染十分严重。在未治理之前，泰晤士河、特拉华河、塞纳河等许多国际著名的城市河流，都成为城市排污的臭水沟。如东京的多摩川、莫斯科的莫斯科河接纳的污水比河流流量高出1倍多。因此，使河流常年黑臭，鱼虾绝迹，河流生态环境遭到严重破坏。英国泰晤士河可以作为危害严重的城市河流的典型。18世纪，泰晤士河曾是世界著名的鲑鱼产地，香鱼、银鱼、鳝鱼的捕获量也很大。自19世纪工业革命开始，泰晤士河水质迅速恶化，成为世界上污染最严重的城市河流之一。从伦敦到格雷夫赛河污染尤为严重，河水中不含氧气，水色墨黑，伴有臭鸡蛋味，河中水生生物和水鸟基本绝迹。1832～1886年间，伦敦曾4次流行霍乱，均与饮用水源遭到污染有关。仅1849年的一次霍乱，就死亡14000余人。
2 城市河流污染治理的国际经验——以泰晤士河为例
泰晤士河曾是世界上污染最早、危害最严重的城市河流之一，经100多年的努力，特别是本世纪60～70年代的高强度治理，成为收效最显著的河流。80年代的河流水质，已恢复到17世纪的原貌，达到饮用水标准，100多种鱼类重返泰晤士河，连名贵的鲑鱼也可年产10万尾以上。泰晤士河治理的成效不但令英国为之自豪，也为世界所瞩目。
2.1 依法治污，制定相应的法律、法规
英国是世界上最早实施依法治污的国家。1876年英国制定了世界上第一部水环境保护法规“河流污染防治法”。然而，真正走上健全的法治轨道的是本世纪60年代，自此制定了一系列法律、法规和治污标准，内容涉及水资源保护、污染源管理和控制、水环境管理、水质监控等方面。以制定时序，相继为“河流法”（1961年）、“水资源法”（1963年）、“防止油污染法”（1971年）、“水法”（1973年）、“污染控制法”（1974年）等。其中“污染控制法”以法律条文形式，明确了对各种违规行为的司法监禁或经济制裁等罚处规定，对污染城市河流及其他水环境的行为，起到令行禁止的作用。
根据河流水质监测标准，英国河流的水质污染程度可分为四级：
一级——无显著污染物排入；虽有污染物，但生化需氧量BOD少于3mg/1，无毒物与悬浮固粒；BOD虽大于3mg/1，但水生物一般未受显著影响。
二级——水质可疑；溶解氧大量减少（夏季或其他固定期间），有显著毒物的排入，但未影响鱼群；接受污水，但对水质无显著影响。
三级——急待改进；BOD量大，有毒物，有悬浮固粒，引起公众非议。
四级——严重污染；BOD超达12mg/1，鱼群不能存活，脱氧，发臭，变色。
泰晤士管理局对伦敦工业废水排放标准作如下规定：
2.2 区域性水污染防治体制
欧美及日本各国在进行城市河流污染治理时，都建立起区域性水污染管理机构。英国根据1973年制定的“水法”，对水管理机构进行改组，取消了原有的29个河道局、157个给水企业、1390个污水治理机构；然后根据水文学特点、社会经济状况，适当照顾行业区划的完整性，将英格兰和威尔士分为10个区域，并成立相应的区域水管理局。
区域性水污染防治体制一般分为两种类型：一是以城市或工矿区为中心的水污染防治体制；二是以水体为中心的区域性污染防治体制。泰晤士河的治理采用后一体制，其特点是以流域为主体，污染源沿流域分布且较为分散，污染的集输性状也不集结。区域性防治体制体现多目标、多层次、多因素的综合技术，水域的水质不仅仅看作是水污染问题，而且还与大气污染、土地利用有关，既有点污染源，也有面污染源。区域性防治需做到点、线、面结合。
西方国家常用的区域性水污染防治措施主要有工程治理措施和生态防治措施两种类型。
2.2.1 工程治理措施——污水和废水处理系统
区域性防治的特点是不以各个污染源为单位建设污染防治设施，而是建立完善的城市污水和废水处理系统，这是各国最普遍采用的城市河流污染的硬件工程治理措施。
泰晤士河流域的污水处理设施始建于19世纪中叶，至1955年共兴建了190多个小型污水处理场。60年代起，增加了全流域水环境整治力度，并从构筑区域性防治网络着眼，进行合并和技术改造。截至1988年，全流域正在运行的污水处理厂有476座，地下污水管总长45000公里，平均日处理污水470.5万立方米。平均每个污水处理厂服务受益人口33475人。全流域又可分成与供水区相一致的三个污水处理区，即中心区、西南区和东北区。
由于大型污水处理厂的单位处理能力的基建费用和运转费用分别比小厂节省65%和80%，因此，污水处理厂大型化是近今发展的主要趋势。泰晤士河流域的贝克顿污水处理厂日处理能力为100万吨，另外还有两个日处理50万吨的污水厂。法国的阿谢尔污水处理厂通过分期实施，最终建成300万吨的日处理能力。
2.2.2 生态防治措施——芦苇床废水处理系统
芦苇床处理系统是一种人工种植芦苇的湿地污水处理工艺。利用芦苇根系发达和优越的水土气交换能力等生态效应，使污水流经种有芦苇的土壤床或砂砾床而产生的自然净化现象。
英国的第一批芦苇床系统是1985年10月在泰晤士河流域的沃尔登建告，此后又陆续建了23个系统，最大的系统占地1750m[2]，日处理生活污水224m[3]。至1988年初，仅英、德、丹麦三国，就建有芦苇床废水处理系统300多个。
2.3 疏汲河床，清除底泥
城市河流不但河水严重污染，而且河流底泥也受严重污染。底泥中含有重金属、有机质分解物和动植物腐烂物，因此即便其他水污染源能以控制，但底泥仍可使河水二次污染。因此，疏吸河床、清除底泥也是城市河流污染治理的重要手段。日本曾清除全国河湖中约5000万立方米的污泥，其中东京市内的隅田川曾于1958年清除河床污泥400万立方米，再加上引水冲污等措施，使水质迅速恢复。莫斯科河也是这样，先引水冲污，然后挖除800万立方米底泥，最后再铺上细砂和石头，彻底改变了莫斯科河的污染状况。
2.4 建筑大坝，引水冲污
这一方法虽然在泰晤士河流域很少应用，但曾在德国的鲁尔河，日本的中川、新町川、和歌川，俄罗斯的莫斯科河等试用，效果良好。1964年，东京为了改善隅田川的水质，从利根川和荒川引入16.6秒立米清洁水进行冲污，改变了隅田川的黑臭现象，BOD由40ppm降至10ppm。因此，引水冲污也可作为城市河流污水治理的辅助手段。
2.5 引入市场机制，实现水污染防治产业化
城市河流的污染防治耗资巨大。如果把水污染治理工程仅仅看作是市政工程，由政府承担全部费用，显然是力不从心的。由于资金来源不足，城市河流的污染治理常常裹足不前。
泰晤士河管理局是一个经济独立、自主权较大的水污染防治机构。管理局引入市场机制，加强产业化管理，实行谁排污谁付费，发展沿河旅游业和娱乐业，通过多渠道筹措资金，经济效益显著。1987～1988年度泰晤士管理局总收入5.97亿英镑，总支出3.86亿英镑，上交政府的盈利2.11亿英镑。产业化既解决了城市河流污染治理资金不足的难题，又促进了城市的社会经济发展。
泰晤士河管理局对工业废水的收费标准计算方法列于下式：
O[,t] S[,t]
C=R+V+──B+──S
O[,s] S[,s]
式中 C——每m[3]工业废水的总收费
R——每m[3]工业废水的接纳费与运输费
V——每m[3]工业废水初级处理费
O[,t]——工业废水在ph7静止沉淀一小时以后的COD(mg/1)
O[,s]——沉淀污水的COD(mg/1)
B——每m[3]沉淀污水的生物氧化处理的费用
S[,t]——工业废水在ph7下总
SS(mg/1)
S[,s]——原污水的总
SS(mg/1)
S——每m[3]废水的初沉污泥的处理与处置费
此外，还可以将污水厂的污泥和河流底泥，经卫生化和稳定化处理后，用作农肥。污泥制砖的产业化前景较为广阔，其工艺和技术已趋成熟，在地少人多的地区，污泥制砖还可使农田免受制砖业的损坏。
3 对苏州河治理的启示
本世纪初，苏州河水清质佳，鱼虾成群。1911～1914年，在苏州河今恒丰路桥附近兴建闸北水厂。一次大战前后沿江两岸工业发展迅速，水体污染日趋严重，水质变坏。1924年闸北水厂被迫迁至军工路一带。1958年后，沿江两岸工业蓬勃发展，人口猛增，苏州河接纳的排污量成倍增长，以致形成自河口至华漕长达23公里的常年黑臭污水带，枯水期间，黑臭污水可上溯至黄渡附近。黑臭的苏州河不仅影响沿河环境质量和居民健康，还严重影响上海的国际声誉。
为此，苏州河的治理已成为城市建设的重点工程。目前，合流污水一期工程已经竣工，二期工程也在加紧建设，沿线的污水将不再排放入河，苏州河的水质将大为改善。对照城市河流污染治理的国际经验，对苏州河治理提出如下建议：
加强法制建设，为苏州河水环境的治理制定一套相应的地方法律、法规和标准，并严格执法，依法行政。
成立苏州河治理的专门管理机构，负责全流域的整治规划的制定和实施，协调好沿途各省市和乡镇的关系，联手治理太湖和苏州河。
加强以流域为中心的区域性治理，除合流污水工程外，要进行引水冲污、疏汲底泥、充氧曝气、芦苇床等综合性治理措施的论证和试验。
苏州河是平原河流感潮河段的二级支流，河流比降小、排水不畅、污染物在河道内徘徊，因此治理苏州河比一般的城市河流难度更大，对此要有充分认识。
建立苏州河水文、水质自动监测网，为苏州河污染的治理提供可靠的科学依据。