城市水环境初步探讨

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  摘 要:水是生命之源。人们逐水而居、傍水而聚的习性成就了当今的城市。集结在一起的庞大的人口和经济实体,彻底改变了全球城市所在地的水环境。这种改变正朝着毁灭城市水资源基本功能的方向快速发展。对于资源占有量少的发展中国家,面对私有化和极端功利化等行为改变、恶化、毁灭城市水环境的情况,面对水污染损害健康、破坏经济、威胁可持续发展、累及子孙后代背负沉重包袱的挑战,本文从显而易见的小处又是关键的地方着手,就我国如何尽量避开世界各国城市水环境灾害性改变的通病,管中窥豹,以期抛砖引玉。

关键词:水,环境,功能区,法律,体制,城市

1 基本情况

水是生命之源。开天辟地以来,人们逐水而居、傍水而聚,经过世世代代的繁衍生息和刻意建设,逐渐成就了当今的城市,才有了今天河流两岸和湖海岸边众星拱月般的大大小小的城市乡镇。最初的城市,前人在说文解字中的解释是"被墙围起的地方",是人们进行"居住、交易的场所"。当今的城镇处处突出在社会中的主体地位,它们不论大小都是所在地区的政治、经济、文化、生活等方面的中心;它们动辄集结千千万万的人口,掌握辖区80%以上的经济财富,享有辖区资源的绝对支配权,还可摄取和消费辖区以外的各类资源。

集结在一起的庞大的人口和经济实体,彻底改变了城市所在地区的自然环境。这些改变都以破旧建新的方式进行,往往灾害性的改变多,有利于水环境的改变少,最后以普遍存在的水脏(水污染)、水多(洪涝渍灾)、水少(短缺)、水土流失等问题表现出来。研究表明,城区自身的产水或因量小或因污染,当今的城市都把外来水源作为自己的饮用水源。它们所有的供水--不论取至地表,还是来源于地下深处,都可以归结为外来水源,即过境水或客水。所有的城市都指望自己的供水水源永远是清洁的,但是,由于水的流动循环以及流动过程中的自净作用等特性,水往低处流则极大地方便了上游城市向城外水域、地域排放废弃物,致使水环境污染问题已经成为当今城市的癌症、绝症问题。全球下游城市使用上游污染过的水资源的情况势不可免,今后唯一可能做到的是怎样把这种污染减少到最低程度。 

然而,当今社会往往把人为破坏了的水环境灾害掩盖着,让其日积月累遗世,最后或因洪涝渍灾、或因水资源短缺、或因水污染等问题突出将其转嫁给宏大的看似永久的涉水工程。我国正在实施的"南水北调"的东线工程就是一个最好例证,因为工程沿线并不缺少丰富的过境水资源,只是它们已被严重污染而不便利用罢了。正是社会具备越来越大规模改变环境的能力,人们似乎不再为本地没有水资源而担心会放弃一座城市,对毁灭流域水环境的情况也总是漫不经心或视而不见。上述固有的先天因素,说明古今中外的人类活动带给城市水环境的改变都是严峻的。 

2 城市水环境影响成因分析

城市既然是人类傍水集聚的产物,它固有的先天因素,如集结庞大的人口和各类经济实业,硬化建设大量的不渗水面积等等,应是造成城市普遍存在诸多必然问题的客观原因。人类自身的各种功利化活动,应是影响城市水环境的主观原因。

2.1 影响城市水环境的客观成因分析 

2.1.1 人口和经济实业集结带来的客观问题

显而易见,大规模集结首先造成废弃物的排放集中,加剧了城市内外地表和地下水体的污染。有资料显示,全世界年污水排放量超过4000亿m3,使5.5万亿m3水体受到污染。在我国,全国工业和生活的废污水排放量日近2000亿Kg,使90%以上的城市地表水域受到比较严重的污染;近75% 的主要湖泊污染显著;在接受调查的118 座大城市中,97%的城市浅层地下水受到污染,40%的严重污染;超过10000 Km的城市河段,其水丧失了灌溉--水的最基本的使用功能。全国近海海域受到严重陆源性污染,赤潮不断。如渤海海域,曾经几乎变成没有生命的"死海"。

由于城市发展,自上而下的沿岸城市之间的距离越来越小,流了几十、几百里的废污水根本来不及完成自净的过程,一路藏污纳垢就到了下游城市供水的取水口。在我国近九成的城市在使用别人污染过的水资源,同时自己又在制造和输送废污水给更下游的城市。排放集中使水丧失使用功能,使我国许多城市存在水质型缺水问题,包括东部、南方一些水资源丰富的城镇,如淮河沿岸的100万居民就曾经守着淮河之水没有水喝。

其次,集结导致供需高度集中,加剧了季节性的水资源短缺。据第一次水资源评价的资料,全国淡水资源量的80%集中分布在长江流域及其以南地区,与全国人均大约2200 m3占有量值比较,有9 个省(市、区)的人均量只为 500 m3左右。在时间分配上,全年降水和径流量总值的60%~80%集中在汛期5~8月的四个月份。降水和径流量在时空分布上剧烈变化的特点,造成水多时容易引发洪涝渍灾,雨水少时供需更加矛盾。在此情况下的城市供需的高度集中,无疑将加剧水资源的季节性短缺。

2.1.2 硬化工程集中带来的客观问题

房产和道路等硬化工程的集中导致了城市在建时期的水土流失和水污染,导致了城区可渗水面积必然减少。大量不合理的硬化工程,则造成行洪过水面积的缩减,增大了城市改造的难度,尤其是伤筋动骨的地下工程的维护改造。

可渗水面积的减少,严重影响地下土壤和地下水与外界的交流和自我净化调节,但最直观的是下垫面条件的改变,使降在大面积不渗水地面上的雨水产流快,汇流时间短,形成的洪峰尖瘦。骤然形成的陡涨陡落的洪水,如遇下水道设计施工不合理或者养护不当而没有出路的话,往往容易造成城区洪涝渍灾。人与水争道,千百年或长期水利建设形成的比较完善的减灾保障系统的毁灭,如原来起储水滞洪作用的河流、湖泊、渠道、库塘等载体被填平或埋管填平后,原有过水面积的大大缩减,又加剧了上述的洪涝渍灾。《中国经济时报》曾经报道,汛期降水量如果达到大暴雨的标准,武汉市区曾经渍水15~20Km2,历时4天左右,受灾人口10万以上。另据《经济日报》报道,2001年8月5日夜里至6日凌晨,一夜之间的上海市3.7万户人家进水,200多条街道积水淹没。 

2.2 影响水环境的主观成因分析

2.2.1 缺失负责任的社会主体

据报道,水环境污染是世界各地城市最难解决的问题,连美国和西欧等最富有的国家也不例外;一些发达国家甚至会将有毒有害的废弃物运到境外填埋或丢弃。虽然灾害性改变水环境是全球城市的通病,但是,只要认真地找一找那些沿岸城市守着河水没有水喝的原因,检讨检讨那些将城市排污口建在江河中心或者趁雨洪期间集中排污等等行为的动机,看一看各地将渠道、河流等载体简单地放下一根管子填平就成了的城市下水道,分析分析那些宁肯重建集水系统的那些污水处理厂,…,在官本位和小集团利益至上的环境下,我国并没有克服世界性的通病,同样没有建立起对自然生态环境负责任的社会主体。 

2.2.2 理论、法规移位

水是最大最常见的溶剂,各种物质或多或少地溶于水中,使水成为含有多种元素的混合溶液。水在流动的时候,通过沉积、交换或稀释沿途接纳的废污水,或使接纳的各成分元素发生一定程度的物理、化学、生物等作用,生成新的比较稳定的或许无害的物质。水的这种通过物理、化学、生物等作用,使自身尽量回归到原有的自然成分,或说自我变得清洁的过程,就是水的自我净化过程。水环境容量学说就是建立在水体的沉积、交换、稀释等概念上的自净理论。这些本是以流域水系为对象的一种研究,却被分割的行政地区用来掩盖自身的依据。由此而来的环保政策法规往往标准低,甚至没有约束力。理论和法规的移位,在许多方面要大于错误工程的危害。 

2.2.3 水务工程的设计、施工方式的缺陷

主要表现在下水道、污水处理厂等工程建设方式不当;新材料在防洪墙、码头、地下管道等永久性工程中的不当运用。

下水道方面,在于继续千篇一律地采用埋设地下管道的设计方式,这种两千年前就有的方式虽然投资最少、施工最简单,但不论采用多大直径的管子,都只有向受纳水体直接排放雨、污水的单一功能,就这排水功能若遇暴雨季节也将大打折扣。这种没有强大综合功能的地下通道,不仅带给后续建设如污水处理、通信、输电、燃气、供水、供热等入地工程重重困难和无穷的资源性浪费,也给自身维护改造留下严重障碍。只顾地面建设的城市是短命的城市,现代化的城市要求所建的地下网络比地上部分更富有生命力和永久性。

污水处理设施建设方面,一是污水处理技术有待进一步开展适用性研究。照搬国外活性污泥处理技术建成的大型污水处理厂,仍然没有解决氮、磷及金属离子等含量超标的废污水的处理问题。二是几乎所有二级以上的大型污水处理厂,不是利用城市排水口或排水站的尾水作为处理厂的集水系统,而是必须另起炉灶自建收集系统才有废污水处理。这种提高工程投资和运营成本设计施工的处理厂,往往因运

营成本高或集水系统不配套,闲置在那里,只有宣传功能。

新材料的不当运用,主要指水泥及其制成品的滥用。对于码头、防洪墙、下水道等永久性主体工程的建设,如果以水泥及其制成品为主来替代曾经几百年、两三千年的至今仍然完好发挥作用的青石、花岗岩条石等建材,应该说是不恰当的。有研究结果表明,水泥制品最多只有100 年的使用寿命,现实也表明用水泥为主的建筑十几年后即进入维修期,三四十年以后,就进入频繁维修期。新材料运用不当,将导致维护成本过高或同一项目的重复建设,造成维护期间的水土流失和水环境污染。

3 对策与建议 

3.1 建章立制,规范主体行为

执行"建设项目规划、论证公示制度"和 "工程质量责任终身追究制度",通过建章立制,规范行政主体行为,解决由社会公众长期承担灾害性工程苦果的问题;帮助和促使政府及其职能部门的决策者为自己三五年或十余年任期的工程决策、规划、施工负责终身;纠正城市职能部门或建设单位希望工程两三年就要重复进行一次的错误倾向。

我国是一个爱水、惜水、护水有悠久历史的文明古国。既有李冰父子著名的都江堰治水的故事,也有吴越王钱缪力排术士和官员们的众议,坚决不填灭西湖,从而留给世人一个天堂美景--杭州西湖的佳话。只要真正建立并落实这两个制度,相信我们的决策者们一定能够解决好城市水环境的一系列的问题,工程设计、施工的时候一定会尽量多一点长治久安的考虑。

3.2 建立单一的水务管理体制,强化管理

强化管理,建立单一的水务管理体制,落实"工程质量责任终身追究制度"。这应包括以下两方面的内容:

一是以水系流域组建单一的全流域管理体制,吸取我国现有七大流域管理机构没有行政权和财权的教训,赋予它们全流域水资源规划、监测、治理保护、水资源费和排污费等费用(计入供水水价中以保证费用征收)的收取、执法等行政职责。凡是跨地市以上行政级别的河流都必须建立这种流域管理机构。建立这种流域管理机构不需另起炉灶,当今的水文部门就是这样的机构,只要赋予它们行政管理、执法主体地位即可。

二是将一直 "多龙治水"的水利、环保、城建、供水、排水、卫生防疫等涉水部门的职权集中统一,组建地方行政区划的单一的水务管理局,代表地方政府对上述流域管理部门负责。建委作为领导和监督机构存在,不再担负水事直管直建事宜;结合国家机构改革,专为城市而建的公用事业、城建、建设、园林等这局那办的职能或并入水务管理局,或并入规划局、国土资源局、林业局;也不再保留临时设立的环保局,其职能并入流域管理、地方水务、气象等专业部门。 

3.3 完善城市下水道和污水处理设施

建立优秀城市应包括地上和地下两部分建设的理念,把普及建设具有综合功能的地下网络,作为防治水污染和内涝内渍的主要技术措施。规定新建或新近改造的城镇,必须设计成雨水、污水分开收集排放的方式,创造条件尽快实现局部的雨污分流;同时,在城市化程度较高的流域考虑修建连成一片的整体下水道,实现流域废污水集中管理,以提高处理效率,保证资源合理利用,降低处理成本。强制规定污水处理厂必须建在城市的下水道口或排水站前后,从而在设计上保证所有的废污水得到进厂处理,保证污水处理厂建一座,经济、安全、可靠地运行一座。 

3.4 统一排放标准 加强监测公示制度

在全国范围内,制定同一质量标准的排放或掩埋制度,让小区居民、所有的工业企业站在同一标准线上,谁达不到标准,谁就要么改变生活方式,要么换作清洁卫生的生产方式,要么破产淘汰。因大量家庭作坊业的复兴,应开展居民小区排废排污的监测和控制;应取消容许或罚款变相允许超标排放的所有法律法规,杜绝以牺牲公共环境换取少数人或个别部门利益的行为长期合法化。设立服从于流域统一管理的监测系统,通过对城市下水道口的严格监测,建立下水道和供水质量监测结果定期公示制度,以大众舆论督促管理落实。将水环境保护事业由面控制向点面共同控制的方向推进,把一直困扰城市水环境的难题有效化解。
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