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怎樣才能治好我們的水
中國，作為世界第一人口大國，水資源分布不均勻，人均水資源占有量只有世界人均水平的1/4，屬于缺水國家。而且，隨著經(jīng)濟發(fā)展和城鎮(zhèn)化、工業(yè)化推進，我國水資源的利用和保護更是面臨巨大考驗。
7月26日，中國工程院院士曲久輝走進《中國經(jīng)濟大講堂》從多方面深度解讀了如何有效治理水環(huán)境、保障水安全。
所有的國際水污染治理的經(jīng)驗和水環(huán)境質(zhì)量改善的經(jīng)驗，都來自于通過系統(tǒng)進行綜合治理。具體應(yīng)該怎么做呢？曲久輝院士從以下幾個方面為大家詳細說明怎樣才能做到有效治水。
01 從生態(tài)入手綜合治理
英國的泰晤士河被英國人叫做一部流動的歷史。大家今天看到的泰晤士河非常的優(yōu)美，但是倒退到100多年以前，它是一條非常黑臭的河流，在那里發(fā)生了4次的霍亂。
這其實是由于工業(yè)發(fā)展導(dǎo)致了倫敦人口的劇增，大量的污水沒有經(jīng)過處理而排到了泰晤士河，這導(dǎo)致倫敦經(jīng)歷了一個百年治理之路。治理從19世紀、20世紀一直持續(xù)到21世紀，進行了大約150年。最開始治理時，政府修建了兩大排水管渠，利用潮汐將污水排放到海里，將污染物帶走，然后把淤泥運到海邊，最后進行消化。當時通過這樣的方式解決了黑臭的問題，但是生態(tài)系統(tǒng)并沒有得到修復(fù)。
進入19世紀之后，英國又開始治理，但兩次世界大戰(zhàn)使治理速度減慢，毀壞了很多治理設(shè)施。1974年，生態(tài)系統(tǒng)得到了基本恢復(fù)，標志就是三文魚回游到泰晤士河里。這個過程中治理的措施是綜合的。
首先，英國成立了一個泰晤士流域的管理局，把多部門治水變成一個部門治水，又出臺了污染物排放的限定的法律，制定了長期的泰晤士河的發(fā)展規(guī)劃，采取了生態(tài)修復(fù)的措施，然后又加大污水處理設(shè)施。在這樣一套組合治理措施之后，泰晤士河真正得到了治理，才有了今天美的景觀、碧綠的水和真正能夠用清潔訴說英國歷史的河流。
英國泰晤士河治理的經(jīng)驗告訴我們，單就水治水不行，就某條河至某條河不行，光治水里和岸上也不行，必須進行綜合治理，甚至水土氣綜合治理。中國的水環(huán)境治理必須是要構(gòu)建一個綠色的流域，而綠色領(lǐng)域應(yīng)該具備三條，叫做流域統(tǒng)籌、水岸共治、山水融合。流域統(tǒng)籌就是在流域的層面上來做系統(tǒng)的規(guī)劃，和作上下游協(xié)同的處理，光治河段不行，必須進行統(tǒng)一到治理，還必須進行水岸共治。水里有大量的污染物的積累，特別是底泥中，而它又不斷的會釋放污染物成為內(nèi)源，我們叫做內(nèi)部污染源。所以在不明的情況下，或者在明確的情況下，我們就要進行綜合治理，進行水岸共治。
要實現(xiàn)三水融合，三水是指水資源，水環(huán)境和水生態(tài)，干涸的河流是不能夠有好的生態(tài)的，有了水之后它污染了也是失去功能的水系，要使水質(zhì)清潔自凈能力增強，就必須有好的生態(tài)。真正好的生態(tài)系統(tǒng)才是水環(huán)境質(zhì)量好轉(zhuǎn)的根本保證，或者叫根本的評價標準。所以在中國的水環(huán)境治理里邊，必須得實行抓系統(tǒng)綜合治理，實現(xiàn)流域統(tǒng)籌、水岸共治、山水融合，這才是我國治水的唯一出路。
02 控制源頭精準治
要治好水，必須有好的管理。不能僅憑經(jīng)驗來支持，也不能憑粗放式的工程來治水，必須要有科學(xué)、高效、法治的管理系統(tǒng)。在美國的《清潔水法》中有很重要的一條叫最大日負荷管理，它是針對美國的受損河流提出的一個管理模式，在這個管理模式里邊，美國的聯(lián)邦政府要求各州能夠制定或提出受損河流的清單，然后根據(jù)清單來進行最大日負荷管理，也就是說要控制每天能夠排放到受納水體的點源、面源和安全系數(shù)，以及總量來進行控制，它每天控制精準到每一條受損河流的時候，這個控制就變得非常的清楚。
曲久輝院士為大家舉了個例子說明怎樣才能有效控源，像美國的TMDL（最大日負荷管理）一樣，首先要核算這條河里有多大的容量。而這個核算不是我們認為的簡單算術(shù)的關(guān)系，它是一個科學(xué)研究的結(jié)果。也要知道在這個流域能排出多少污染物。根據(jù)排量如果達到某種水質(zhì)目標的時候，就必須得確定它有多大的減量，就是減少多少排量。最后我們再按照流域水體功能和水環(huán)境的容量，再分配它的負荷。只有這樣我們才能解決這樣4個瓶頸的問題，叫做減什么污染物質(zhì)？在哪個部位減？怎么減？減多少？
03 科技創(chuàng)新根上治
不管是精準管理、科學(xué)管理還是社會管理，必須依靠科技。不管是要治理什么樣的污染難題，也必須有科技的進步。
20世紀初的時候，發(fā)明了這樣的一個飲用水的處理工藝，專業(yè)上把它叫做混凝、沉淀、過濾、消毒這4個環(huán)節(jié)，這是最基本的飲用水的處理工藝。后來在處理流程當中，由于水源微污染，又加了一些新的流程，比如說用臭氧氧化水當中的污染物質(zhì)，然后再經(jīng)過活性炭把它吸附，還可以通過生物進一步降解（凈水技術(shù) | 臭氧+生物活性炭助力百年楊樹浦水廠深度處理改造）。最近一些年在中國又采用膜處理技術(shù)，用了膜處理技術(shù)之后就可以把水當中百分之九十九點幾的微生物和顆粒物，包括有機大分子也可以去除。
所以新的技術(shù)對保障飲用水的安全提供了更多的保證，而新的技術(shù)在中國的廣泛應(yīng)用，也使民眾能喝上更好的水，這就是科技進步所帶來的巨大力量。
控制抗生素根本的原因在于源頭控制。抗生素的制藥廢水排放是最關(guān)鍵的。一般處理水的時候，像工業(yè)廢水是用生物處理的辦法，對于抗生素一般的生物處理顯然是不行的。
這是一個難題。中國科學(xué)家提出，首先用一種酸水解的方式強化水解，破壞抗生素官能團，即把藥效的官能團或者說能夠產(chǎn)生對生物產(chǎn)生抗性的基團進行破壞掉，之后再用生物的辦法來處理，這樣的一個簡單的竅門，解決了抗生素廢水處理的一個大難題，這就是中國科技的進步。
國外沒用的技術(shù)，中國用了，外國人治理不好的，中國人治理好了，所以工業(yè)廢水的治理是靠我們中國人自己的發(fā)明創(chuàng)造，靠我們自己的智慧。應(yīng)該講在工業(yè)廢水處理，特別是高濃度有機廢水治理上，中國是走在世界前列，這是中國科學(xué)家對中國乃至世界的貢獻。
說完工業(yè)廢水，那在生活污水上，我們又要做什么呢？原來的生活污水處理用了大量的能量和藥劑，需要通過很長的流程去除污染物。大家可能知道有句話說污水是個寶貝，里邊有很多資源，比如氮和磷，特別是磷，它是一個重要的人類稀缺的資源；污水中還有碳，碳可以轉(zhuǎn)化成能量；更重要的水，如果城市的污水都用的話，它就成為城市的第二水資源，可以解決城市大約50%的水資源問題。所以污水它全身是寶。
在2015年，中國的專家提出，建設(shè)面向未來的中國污水處理概念廠，概念廠有4個追求，是水質(zhì)永續(xù)，資源回收、能量自給、環(huán)境友好，這樣的一個理念提出以后，就引導(dǎo)了中國乃至全球污水處理的發(fā)展方向。
我們現(xiàn)在建成了第一個污水處理的概念廠1.0版，2020的年底將在宜興建成污水處理概念廠的初衷版，我們給他有詩一樣的描述，優(yōu)美的外表、獨特的構(gòu)造、創(chuàng)新的高地和智慧的頭腦，充滿愛意的花園。
正像國際水協(xié)前執(zhí)行副主席蓋爾所講的，如果中國污水處理廠概念廠能夠?qū)崿F(xiàn)的話，中國在污水處理事業(yè)上，將從跟跑變?yōu)轭I(lǐng)跑，這也是中國科學(xué)家的情懷和目標。
04 全民參與協(xié)同治理
不管是美國的《清潔水法》，歐盟的《水框架指令》，還是中國的“水十條”，都特別強調(diào)水環(huán)境治理、環(huán)境保護必須有廣泛的民眾參與，必須提高民眾的環(huán)保意識，這是水環(huán)境治理的根本。曲久輝院士認為，中國民眾的環(huán)保意識在逐漸的提高。曲院士說到，在16年的時候他去廣州做過一次科普，看到屋里坐滿了民間河長，這些河長是老百姓自發(fā)起來，在沒有任何報酬的情況下，來監(jiān)督每條河流的執(zhí)行情況、排污情況、偷排情況，他們是民間的監(jiān)督員。這個例子說明中國的民眾在對環(huán)境保護方面，不僅僅是覺醒已經(jīng)邁出了一大步，已經(jīng)走上了水環(huán)境監(jiān)督的這樣的一個民間舞臺。
全世界的水污染治理，水環(huán)境保護已經(jīng)走過了漫長的路程。在漫長的路程里邊，水環(huán)境治理和人類璀璨的文化在不斷的交流，不管是2500年前，中國建成的都江堰，還是公元一世紀建成的羅馬水渠，還是1914年發(fā)明的活性污泥法，以及今天要打贏碧水保衛(wèi)站的戰(zhàn)略和智慧，無不凝聚著人民的智慧。正如毛主席所講的，人民只有人民才是創(chuàng)造世界歷史的動力。那人民只有人民才是打贏環(huán)保攻堅戰(zhàn)，打贏碧水保衛(wèi)戰(zhàn)的根本力量。
我們期待中國水環(huán)境質(zhì)量一定會逐漸改善。期待碧水藍天就在明天。