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中美合流制溢流污染控制比较

时间:2018-12-03 09:13

来源:给水排水

作者:赵泽坤等

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合流制溢流(CSO)污染长期以来严重制约我国水环境质量改善,已成为现阶段海绵城市建设与黑臭水体整治中不可回避且亟待解决的重大难题。美国在世界范围内较早地开展CSO污染控制,整体上在CSO污染物削减、受损水体恢复等方面取得了良好成效。简要梳理中美两国合流制排水系统及溢流污染控制概况,对两国CSO污染控制的法律法规及政策、管控方法、标准规范、相关规划等方面进行比较分析,以期为我国CSO污染控制有序推进提供参考。

前言:合流制溢流(combined sewer overflow,CSO)污染控制是许多地方水环境治理中普遍面临的难题,说它是一个世界性难题恐怕也不为过,尤其是对相对落后的发展中国家的大中型城市,CSO污染控制是一项长期而艰巨的任务。

近年来,我国出台的《水污染防治行动计划》《关于推进海绵城市建设的指导意见》等一系列重要文件加强了对合流制溢流所造成水体污染的重视,住建部发布的《城市黑臭水体整治工作指南》也将CSO作为点源污染之一纳入到整治方案的编制范围要求中。毫无疑问,CSO污染控制已成为我国现阶段黑臭水体整治与海绵城市建设中一项需要迫切解决的问题。

针对CSO污染控制,我国上海、昆明等许多城市已开展研究与实践,积累了宝贵经验。但总体来说,我国CSO污染控制在法律法规及政策的支撑与保障、标准规范的约束与指导、规划布局的科学合理性等方面还存在一些问题或缺少一定共识。

美国是世界范围内较早系统性开展CSO污染控制的国家之一,围绕CSO污染控制的法律政策体系构建、基础研究与工程实践等已进行了数十年,总体上在溢流污染物的削减及受损水体恢复等方面取得了良好成效。发达国家在该领域的发展历程与所作所为,所取得的经验和教训,对发展中国家无疑是一个重要的参照,通过比较研究可认识不足、少走弯路。

1合流制排水系统及溢流污染控制概况

美国于19世纪中期开始广泛建设管道排水系统,许多城市尤其是大型城市多采用直排式合流制。到20世纪中期,大量城市开始建设污水处理厂,并对原有排水系统进行截流及分流制改造,联邦和地方政府一般也不再提倡新建合流制管道。截止到2004年,美国共有32个州746个地区存在合流制管道,服务人口超4 000万人,总长约22.5万km,多数位于东北部和五大湖区域,在亚特兰大、旧金山、西雅图等其他发展较早的城市中也有分布。除个别合流制区域面积及比例较小或改造相对简单的城市外,美国很少有城市尤其是大城市进行完全或大规模的雨污分流改造,如纽约、费城至今仍有70%以上的合流制区域。

20世纪70~80年代,美国点源污染整体上得到有效控制,开始逐步加强对雨水径流与CSO污染的整治力度。美国每年约有32亿m³的溢流污水排放,据联邦环保局(EPA)2000年估算显示,若达到85%的溢流体积控制要求,至少需投资506亿美元,占排水设施总投资需求的27.9%。经数十年治理,美国CSO污染控制整体上取得明显成效,如2014年统计,五大湖区域7个州年溢流量的54%得到控制;一些典型城市如纽约、波特兰,目前已分别能达到80%、96%以上的年溢流控制率。科罗拉马州丹佛市,结合当地自然和城市排水系统特别与条件,随着城市更新发展,通过长期的不懈努力,基本实现了合流制的分流改造。然而时至今日,CSO污染依然是美国没有彻底解决的难题,不同地区发展水平的差异性也较大,许多城市还在通过推广GI、制定长期规划等多种方法实现更为经济高效的污染控制。

与美国类似,我国早期建设中也较多地采用直排式合流制排水系统,并随城市发展进行了排水体制的相关改造工作,其中不乏一些城市在长期实施过程中投入了极大的人力物力,但改造效果有限。2016年统计显示,我国仍有合流制管道10.9万km,占排水管道总长度的18.8%,且在31个省级行政区(港澳台地区未列入统计)均有分布。许多大城市特别是其中心城区的合流制比例更高,如北京二环以内近半数的管道为合流制。此外,许多城市由于存在严重的混接、错接等情况,实际管网状况可能更为复杂,合流制问题也更为突出。

20世纪90年代,上海率先开展CSO污染控制技术研究,并在随后的苏州河治理二期工程项目中建设了5 座合流制调蓄池;为缓解滇池污染,昆明于2010 年开始设计并建设16座合流制调蓄池;广州已开展我国首个深层隧道项目东濠涌试验段的工程建设。随着近年来黑臭水体整治与海绵城市建设的推进,常德、池州等城市逐步开展调蓄池、绿色基础设施(GI)等“灰绿结合”的实践探索。尽管如此,目前我国仍有许多城市对采取何种方法解决CSO污染问题还存在较大困惑,尚未制定长期有效的策略或仅进行了初步的规划及局部的工程实施;部分先行城市在已完成的项目中也暴露出溢流体积或污染负荷削减率偏低等问题。整体来看,我国现阶段溢流污染控制水平与美国相比还存在明显差距。

2CSO污染控制的制度保障

有序推进CSO污染控制离不开行之有效的制度保障,其中法律法规及政策与管控方法是CSO污染控制制度保障中的重点。

2.1 法律法规及政策

法律法规及政策是开展CSO污染控制的重要基础和依据。通过梳理相关历史资料,对两国国家层面出台的部分重要法律法规及政策进行总结,其时间节点与相关的核心内容如图1所示。

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从发展历程看,美国联邦政府于20世纪60年代中期开始CSO污染控制的立法与配套法规政策的构建,同时结合相关研究与实践不断补充完善,逐步明确了CSO控制的一般原则,提出了制定长期控制规划等基本要求,并在21世纪以后重点推动控制策略的“绿色化”。比较而言,由于基础设施建设等领域相对滞后,以及对合流制问题的长期忽视,我国相关法律法规及政策的建设晚了近三四十年,在进入21世纪后才逐渐有关于排水体制规划与改造的政策发布。近3~5年来,国家在颁布的排水防涝、污染防治、基础设施建设等方面的法规及政策中,逐步提高了对CSO污染控制的重视。

编辑:王媛媛

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