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水污染治理的国外借鉴

2014-11-04高晓龙辑

中国生态文明 2014年2期
关键词:泰晤士河莱茵河大阪

□ 高晓龙辑

水污染治理的国外借鉴

□ 高晓龙辑

水污染主要由人类活动产生的污染物而造成的,它包括工业污染源,农业污染源和生活污染源三大部分。随着工业进步和社会发展,水污染成了世界性的头号环境治理难题。世界不少经济发达国家都经历了漫长的水污染治理历程。

泰晤士河畔伦敦眼

泰晤士河:污染治理百年历程

泰晤士河,发源于英格兰西部的科茨沃尔德山,英国人习惯地称之为“泰晤士老爹”。其汩汩而下,穿过青山绿林和葱茏草地,流入伦敦市区,逶迤而去,最后经诺尔岛投入北海的怀抱。

泰晤士河曾是一条美丽的河流。19世纪以前,泰晤士河河水清澈,碧波荡漾,鱼虾成群,是著名的鲑鱼产地,也是水禽栖息的天然场所。可是19世纪初以来,随着沿岸城市居民的增加,以及造纸厂、肥皂厂、制革厂的建立,生活污水、工业废水和其他污染物源源不断地进入泰晤士河,牛津以下河段的水质急剧恶化。及至伦敦附近,泰晤士河更变得污浊不堪。一条风光秀丽的大河,一处养育肥美鱼虾的水源,到头来却成了远近闻名的“臭河”。这臭味久久弥散,持续了一个多世纪。

泰晤士河的疯狂报复让英国政府开始认真考虑河流污染治理问题。1858年8月2日,英国议会通过法令,要求负责伦敦市政工程建设的“都市工务局”,尽快采取一切有效措施,改进大都市的下水排污系统,以求最大限度地防止都市地区的污水排入泰晤士河中。从此,英国对泰晤士河的水污染治理工程正式启动。

第一阶段治理:1858年的伦敦大恶臭促使英国政府将泰晤士河的污染治理提上日程,具体措施有1855年成立的“都市工务局”负责。总工程师约瑟夫·巴扎尔基特制定了一项全市污水排放规划,在泰晤士河南北两岸建造两套庞大的隔离式排污下水道管网,以汇集两岸的污水,北岸排污干渠在贝肯顿附近注入泰晤士河,南岸排污干渠在克罗斯内斯附近注入泰晤士河,这两地距泰晤士河入海口约25 公里,离当时的伦敦主城区较远。按照规划将在两地建造巨大的污水库以蓄存污水,在退潮时刻开启闸门,让污水排入北海。这种做法,在一段时间内缓解了泰晤士河伦敦主城区河段的严重污染状况。但是,巴扎尔基特规划的投机性和功利性很强,从本质上看是一种“以邻为壑”的做法,通过隔离下水道将污水转移到河口和海洋,而没有任何污水处理设施对其进行净化处理。

很快,巴扎尔基特规划的弊端便显现出来,泰晤士河从排污口到入海口的25 公里河段臭气熏天,飘满各种垃圾,由于河道淡水径流量小于涨潮时的内涌海水量,大量污水随潮水上溯,对伦敦城区的河道水质造成威胁。1878 年,“爱丽丝公主号”游艇在贝肯顿下水道出口处沉没,死亡640 人。据官方调查透露,许多人并非溺死,而是因为污水中毒而丧命的。沉船事件促使伦敦工务局修订巴扎尔基特规划,在两大蓄污池附近建造了两家大型污水处理厂,采用化学沉降法处理污水。同时将污水中的固态垃圾分离后用专门的船只运至北海倾泻。这些做法取得了一定效果,泰晤士河的水质有所改善。

第二阶段治理:英国政府于1955 年至1975 年进行了第二次泰晤士河治理,这一时期,英国水资源经历了从地方分散管理到流域统一管理的历史演变。20世纪60年代起,英国对河段实施统一管理,把泰晤士河划分成10个区域,合并了200多个管水单位,而建成一个新的水务管理局——泰晤士河水务管理局。同时这次治理秉承全流域治理的理念,对伦敦原有下水设施进行了大刀阔斧的改造。大伦敦地区的180个污水处理厂缩减合并为十几个较大的污水处理厂,各类下水和污水处理设施重新布局使之分布得更加合理,同时对原有设施进行了升级改造,革新污水处理技术。

巩固阶段:1975 年后,泰晤士河的治理进入了巩固阶段。泰晤士河水资源全流域管理的方法不仅解决了泰晤士河污染治理资金不足的难题,而且促进了城市经济的发展。英国政府一方面不断投资对污水处理设施进行技术改造,近年来对污水的处理已采用超声波监测控制污泥密度和包膜电极监测溶氧等新技术,遥测技术也已在使用中。同时严格控制工业污水的排放,对沿河两岸的工矿企业严加监督,规定除了经过净化处理的水以外,工矿企业将任何东西排进泰晤士河都是非法的。当然,近年来随着英国产业的升级改造和大伦敦区的经济模式转换,原本对泰晤士河造成巨大污染的煤气厂、造船厂、炼油厂等工业企业相继关闭,代之以各类文化和服务机构,大大缓解了泰晤士河的污染压力。今天泰晤士河地区已经重现昔日碧水蓝天。

莱茵河:“共同治水”之道

莱茵河是欧洲最大河流之一,发源于瑞士阿尔卑斯山圣哥达峰下,自南向北流经瑞士、列支敦士登、奥地利、德国、法国和荷兰等9国,它全长1320公里,流域面积22.4万平方公里。其自古以来就是欧洲最繁忙的水上通道,也是沿途国家的饮用水源。

20世纪初期,工业化发展的狂热使人们忽略了对这条母亲河的保护,生态环境受到破坏,河内鱼虾绝迹,一度得名“欧洲下水道”。环境事故频发最终唤醒民众、企业和政府。以保护莱茵河国际委员会(ICPR)为代表,莱茵河流域各国建立并不断完善协作机制致力于莱茵河生态恢复事业。

莱茵河治理的开端:在20世纪工业化发展热潮中,莱茵河周边兴建起密集的工业区,尤以化工和冶金企业为主,河上航运也迅速增加。从1900年到1977年间,莱茵河里铬、铜、镍、锌等金属严重超标,河水已经达到了有毒的程度。自20世纪50年代起,鱼类几乎在莱茵河上游和中游绝迹。作为下游国家,荷兰的饮用水和鲜花产业也因来自德国和法国的工业污染而损失严重。

科布伦茨和吕德斯海姆河段上的城堡

1950年,法国、德国、卢森堡、荷兰和瑞士在瑞士巴塞尔建立了保护莱茵河国际委员会(ICPR),该委员会下设若干工作组,分别负责水质监测、恢复莱茵河流域生态系统、监控污染源等工作。但彼时距离第二次世界大战结束刚刚五年,边界开放程度、经济条件等与今天不可同日而语,合作的最初并不愉快,收效甚微。

1986年11月,巴塞尔附近一家化工厂仓库着火,消防措施使约30吨化学原料注入了莱茵河,引发了一场让许多人至今记忆犹新的环境灾难,造成大量鱼类和有机生物死亡。

这起事故震惊公众,人们走上街头抗议,但也因此成为一个有力的历史契机,促成了1987年5月《莱茵河行动纲领》出台,各方开始以前所未有的力度治理污染。1993年和1995年,莱茵河发生洪灾,ICPR又将防治洪水纳入其行动议程。2001年,《莱茵河可持续发展2020规划》获得通过。

ICPR由全会、秘书处以及技术机构组成,并通过各国部长级会议行使极高的政治权力,从而可以产生有政治约束力的决议。各国政府代表分成不同主题的工作小组,每年共举行约70次正式会议,探讨莱茵河水资源保护和可持续利用。而各种非正式的讨论和交流则基本上每天都在进行。

“喝咖啡”也可解决问题:国际合作的起步阶段是最困难的,需要达成共识、确定存在的问题。ICPR刚成立时,针对当时莱茵河面临的污染问题,ICPR把建立检测机制并兴建污水处理设备定为优先解决的问题。而随着时间的推移,政府间的合作已经越来越顺畅,很多具体问题通过非正式的接触,比如“喝咖啡的时间”就可以解决了。各国在莱茵河治理和保护上的侧重点和擅长领域不尽相同。ICPR也提供了经验分享的平台,同时通过协调工作尽量使各国的步调一致,取得平衡。

“国际警报方案”:除了长期目标,ICPR统一协调下的多国协作机制多次在处理紧急环境污染事故中发挥作用。2011年1月13日,莱茵河德国段发生的“瓦尔德霍夫”翻船事故,引发严重环境污染威胁。最终,由船务公司、当地水务管理部门以及邻近各州政府机构组成的危机应对小组决定,以每秒12升的速度,缓缓释放硫酸,用莱茵河每秒1600万升的流水量将其稀释。在此过程中,德国与沿流域其他国家保持沟通,持续通报事故进展以及德国方面采取的措施。媒体对事故的高关注也帮助各国民众了解最新进展。当德方决定向莱茵河排放船载硫酸时,“国际警报方案”启动,下游各地区的饮用水生产厂家、过往船只、沿岸居民等都接到硫酸入河的警报。得益于严密的方案,硫酸入河没有产生负面影响。

除了参与类似的污染事件处理,“国际警报方案”的7个警报中心平时还会相互沟通关于莱茵河水质的最新信息,以应对可能出现的污染威胁。此外,ICPR每年还会公布“国际警报方案”年度报告。

目前,莱茵河治理已经获得了很大成功,早已洗刷了“欧洲下水道”恶名,恢复生机。ICPR有一套公认的水质标准,法律上虽无强制约束力,但被各国普遍接受,借以衡量莱茵河流域污染状况的变化。莱茵河生态恢复,主要得益于各个国家自身对环保要求的严格执行以及相互之间的沟通协调。不过,虽然环境已有不小改善,但莱茵河仍然面临重金属污染等威胁,各国政府和民众都需要居安思危。

芬兰:“千湖之国”治水

“信是千湖国,港湾分外多。森林峰岭立,岛屿似星罗。”半个世纪前,郭沫若如此赞叹芬兰的美景。芬兰地处欧洲北部,全国约有2/3的面积被森林覆盖,同时,全国散布着大大小小18.8万个湖泊,约占国土总面积的10%,素有“千湖之国”美称。

坐拥丰沛的水资源,芬兰却居安思危,高度重视水资源的开发、治理和保护。在芬兰,80%的湖水和一半以上的地下水,都是可供使用的优质水资源,水龙头里的水打开即可直接饮用。清洁水成为继诺基亚、“愤怒的小鸟”之外芬兰的又一品牌。

回溯历史,芬兰走的也是一条先污染后治理的路。造纸工业是芬兰的传统产业,上世纪60年代,芬兰造纸工业污染问题十分严重,影响了全国湖泊、河流的生态环境,引起社会广泛关注,公众对此反应强烈。为此,芬兰政府开始立法限制污染物排放。

完善的法律保障:1962年,芬兰第一部水资源保护法诞生。芬兰各级水资源管理和环保部门依据水法,重点对严重污染水源和空气的造纸、纸浆、化工和金属工业企业进行综合治理,规定相关企业必须限期建立污水和废液处理系统,逾期没有达标的企业将被课以巨额罚款、停产整顿甚至被关闭。这些措施使工业废水排放量得到有效控制,湖泊、河海和地下水的质量有明显改善。1995年,芬兰加入欧盟,又根据欧盟的法律修订了水资源保护法,执行得更为严格。在过去10年里,芬兰造纸工业平均每年在环保方面投资1.6亿美元,在环保运行上花费约1.2亿美元。其中,污水处理约占环保运行费用的60%。目前,芬兰所有的浆厂、纸厂都有污水处理厂,污水处理后达标排放。除了水资源保护法以外,芬兰还先后出台环境保护法、公民健康法、化学物品法、建筑设计法、污水处理法和原油事故处罚条例等法规,对水资源的使用和保护做出相应规定。这些法规与水法相辅相成,成为一个有机整体,强化了水资源保护。

多方监管及检测:为进一步减少工业生产对环境的污染,从1992年起,芬兰政府对工业企业实行环保许可证制度。工业企业在设计规划阶段或更新扩建以及使用新原料前,必须申请环保许可证,得到批准后才能投产。芬兰环保部门有权随时获得工业企业废水或废气排放的有关资料,以便对企业进行监督。如果发现企业对环境造成污染,可立即采取强制措施。

全球环境

欧盟温室气体排放量接近2020年减排目标

据人民网6月12日报道,根据欧洲环境署的官方数据,2012年欧盟温室气体排放量继续下降了1.3%,比1990年的温室气体排放水平降低19.2%。如此看来欧盟2020年减排20%的目标已唾手可得。

欧洲环境署在其向联合国提交的2012年温室气体排放量最终报告中指出,自1990年以来,欧盟的温室气体排放量已经减少了1082吨,超过意大利和英国2012年温室气体排放量的总和。依靠自身采取的各种措施,欧盟已经非常接近其设立的2020年气候和能源目标。

欧盟最早的15个成员国还签署了《京都议定书》,承诺在2008年至2012年将各国总温室气体排放量降低8%。在不考虑《京都议定书》灵活交易机制提供的碳汇或额度的情况下,这些国家在这段时间里实际平均减排11.8%,减排量大于西班牙2012年全年的碳排放量。

欧盟温室气体排放量的下降主要归功于交通和工业部门的减排力度,以及可再生能源使用量的增长。

火力发电厂排放了72%的温室气体

南极冰山毁灭海底生物

据中国科学报6月24日消息,一篇发表在《当代生物学》上的研究显示:10年前,西南极半岛(WAP)海岸的海床孕育着丰富的物种,但现在,冰山正在不断地洗刷该海域,深刻地改变了原本富饶的生态环境。

每到冬季,WAP海域的海面会冻结,形成一层“固定冰”,从而阻止冰山靠近浅海。但随着气候变化,WAP海域变得越来越热,形成“固定冰”的时间每年都会减少几天。这导致冰山能够更频繁地进入浅海海域,在海底切开巨大的裂缝,给无脊椎动物带来灭顶之灾。

研究小组检查了该海域1997年至2013年之间的空间分配、生物多样性、种群之间和种群内部的互动情况以及每年的冰山运动。他们的发现发人深省:绝大多数物种无法从日益频繁的冰山洗刷中恢复,只有一个物种除外,它是一种难以形容的白色苔藓状生物。这种生物能够克服困难的原因在于它们有着出色的抵御冲击的能力。研究发现,该生物现在几乎成为该海域的主宰者,这将使得整个区域缺乏抵御入侵物种的能力。

南极冰山毁灭海底生物

澳大利亚大堡礁或成濒危遗产

据 6月15日法新社报道,由于日益严重的生态问题,联合国教科文组织或将把澳大利亚两处著名自然景区——大堡礁及塔斯马尼亚温带原始森林从世界自然遗产名录中除名,其中大堡礁或将列入濒危遗产名录。

报道称,绵延澳大利亚东海岸的大堡礁面积达34.5万平方公里,拥有世界最大的珊瑚群及约3000个珊瑚礁岛。然而,近年来,大堡礁承受着气候变暖、珊瑚捕食者海星的过度繁殖以及海岸农业与矿业开发而带来的硝酸盐和杀虫剂大量排放等问题。在多哈召开年会的联合国教科文组织已通知澳大利亚,称打算将大堡礁列入濒危遗产名录。澳大利亚环境部部长辩护称,澳大利亚政府已投入数百万美金用于保护该区域。

(高晓龙辑)

有效控制农作物种植和畜牧养殖业废水排放,是芬兰水资源保护注重的另一方面。芬兰水法和有关法律,不仅明确规定了每公顷农田氮肥和磷肥的使用量,而且对小麦、青草、土豆等各种作物使用化肥的最高标准加以限制,防止对地表水或地下水造成污染。

芬兰风光

在城市水源保护方面,芬兰各城镇均建有高效污水处理厂,对污水进行生化处理。芬兰拥有世界一流的废水处理技术和设备,净化后的水质纯净程度符合普通用水标准。

除此之外,芬兰有关部门还通过取样检测对水资源质量实行不间断监控,并定期检查和维修供水系统和下水管道,制定应付诸如原油和有害化学物质泄漏等对水资源产生污染的重大突发事故的措施。

管理体制设置:芬兰的水资源管理,采取的也是统一管理与分级管理相结合的体制。在国家15个行政管理部门中,有8个部门的职能与水相关。农业和林业部负责水资源管理和防洪事务,环境部负责地表水和地下水的保护,就业和经济部负责地方水行政管理、水力发电和其他涉水产业,社会事务和卫生部负责监管饮用水水质,内政部负责自然灾害防治等。各部门依法行事,各司其责。成立于1995年的芬兰环境研究院,是芬兰环境部的下属部门,致力于解决环境问题。在芬兰环境研究所,芬兰的水资源管理按照湖域的走向和数量被划分给7个不同的区域,各区域的管理部门按照本地的具体情况实施管理。经过多年努力,芬兰各地空气清新,有水皆清,而且绝大多数湖水水质已恢复到可饮用水平。

日本大阪治水不止

大阪坐落在日本本州岛西南的大阪湾畔,濒临濑户内海,在淡水资源并不丰富的日本,大阪的水资源可算得天独厚。大阪古代靠治水来保障农业收成,近代随着工业化及城市化的推进,大量废水、生活污水进入到淀川、琵琶湖中,治水更为紧迫。

大阪人千百年来与水共存,傍水而生,因水而兴。历史上,由于人口聚,大阪森林砍伐殆尽,洪水不期而至,泥沙泛滥,河床上升,将大阪置于危机状态。1660年后,幕府严禁砍伐森林,传统延续至今。现在的大阪,有山便有森林,满眼望去郁郁葱葱。

到了近代,日本用开凿新淀川的方法调节琵琶湖水位,建设了濑田川洗堰,尽管气候环境依旧恶劣,台风每年如期而至,但近百年,水漫大阪的灾难没有再发生。“水都”大阪开始成为大阪形象之一。但是,上世纪60年代开始,琵琶湖的环境遭到严重的污染与破坏,水质下降,赤潮、绿藻时有发生,浅水区更是堆满了漂浮来的各种生活垃圾。

地方政府开始行动起来,滋贺县议会在1980年制定了《琵琶湖条例》,认定湖水污染与洗衣粉中的有机磷相关,开始限制使用合成洗衣粉。合成洗衣粉厂家坚决否认其产品造成了湖水污染,但这种抗争没让限制使用合成洗衣粉的趋势停滞下来。到1984年,日本全国开始实施《保全湖泊水质特别措施法》,指定了全日本10大湖泊为适用法律的对象。琵琶湖自然是适用对象之一,向该湖排水受到了严格的限制。

下水管道更新:1970年以后,工业废水得到了及时的治理,然而由于大阪市的生活污水处理系统陈旧不堪,跟不上城市和人口的快速扩张,生活污水危害日甚。当时,连接每家每户的污水处理管道工程由大阪市水道局负责。1970年的世博会成为重要契机。因为世博会,大阪府水道部全面接手了大阪下水管道系统的新建工作,一条条管道在大阪的地下迅速延伸,最终100%的家庭生活污水都进入了污水处理系统。现在,大阪的下水管道直径达6.4米,车辆都能在其中自由穿行,举世罕见,这样的规划可以说是煞费苦心。此外,下水管道还可用于防洪。大阪市地势较低,每到台风季节备受洪涝之苦,如此大直径的下水管道在保证污水处理之余还一举解决了城市泄洪排水的问题。

日本淀川河

环保教育:事实上,大阪治水最成功的独到之处在于启蒙民众的环保意识,家庭污水的治理更多的要依靠市民个人的自觉,法律没法强制执行。在大阪,大多数家庭都会把炒菜剩余的油倒在一种特制的纸张里,包起来,扔到垃圾箱,而不是直接倒进下水道中。热油一旦进入下水道,会给污水处理增加许多难度。而各级政府也充分利用各种场合,见缝插针地进行宣传教育。在日本,学校甚至会组织学生参观污水处理厂,让他们了解污水处理的每一个环节。每个周末都有市民自发到淀川捡垃圾。而市民团体则不仅监督工厂、企业,成员之间还互相监督、互相宣传。

当然,强制的手段也是必要的。在大阪,无论是成片新开发的住宅还是独门独院的新建房屋,其图纸都必须经大阪市水道局审批,如果图纸中没有预留排污管道的位置便不允许建造。

随着下水道的普及,生活污水经过处理后排入琵琶湖及淀川中,现在的湖泊、河流污染问题已经基本上得到了解决。如今的琵琶湖、淀川已经成为大阪市民休闲观光的好去处。

生态发现

未来温室气体或变身“砖头”

据人民网报道澳大利亚即将建立的一个试点项目,计划利用碳捕捉技术,将捕获的二氧化碳转化为碳酸盐,并最终制成建筑业所用的“砖头”。矿物碳化存储与地质封存和海洋存储的最大区别在于,该技术将二氧化碳变成了一个实用的产品,而不是简单地储存在地下。

科学家研制人造树叶 可用于生产廉价环保能源

据英国每日邮报报道科学家获得来自大自然的灵感,制造一种人造树叶,可以生产廉价能源。树叶利用太阳光进行光合作用,将水转变为氢和氧,氢作为燃料可推进太空飞船,也是内燃机和其它交通工具的潜在燃料源。

芬兰发现可净化污染土壤菌种

据英国《生态学家》杂志报道 芬兰日前研究发现,白腐菌可用于净化受工业有毒物质污染的土壤。白腐菌是一种能降解枯败树木的普通菌类,它可分解二恶英和多环芳烃等致癌性有毒成分。该技术或将降低受污染土壤的净化成本,并广泛应用于工业场所或废弃工厂里,例如煤炭气化厂、伐木场、木材加工厂、垃圾处理中心等。

白腐菌

人类活动导致物种灭绝速度加快1000倍

据人民网-环保频道报道美国杜克大学的斯图尔特·匹姆(Stuart Pimm)团队日前在美国《科学》发表题为《生物多样性及物种灭绝的速率、分布以及保护》的文章称,人类活动导致物种灭绝的数量是自然淘汰数量的1000倍,但物种的消失在多大程度上会影响人类的生存目前尚不得而知。

匹姆团队认为,物种灭绝速度的加快主要原因不是因为二十年来自然灭绝的速率开始加快,而是人类活动使然。但两栖动物的消失是个例外,该物种的大幅灭绝主要是因为壶菌门真菌在两栖动物之间的全球性传播。

杜克大学的斯图尔特·匹姆团队绘制的生物多样性四类地图

匹姆说,目前尚不清楚多高的物种灭绝速率会危害到整体生态系统健康。有研究者认为应该提出一个“可延续”的物种灭绝速率安全值。布鲁克也表示,高速人为灭绝物种的过程似乎无法持续,“因为人类知道这会付出代价。”

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