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李叙勇:基于水质-水生态目标的水环境治理:中国水环境治理的方向

发布时间:2015-12-25 13:50:41 来源:艾景奖组委会 艾景奖服务热线:010-56299559

李叙勇在第四届艾景奖·国际园林景观规划设计大会主题演讲

   主持人:我们有请中国科学院生态研究中心百人计划研究员博士生导师李叙勇先生。

   李叙勇:大家上午好!我现在带领一个团队在东方园林水生态规划设计院,今天我给大家报告的题目是基于水质—水生态目标的水环境治理,中国水环境治理的方向。

  介绍三个部分的内容:水环境治理实际上我们国家从理念上,最早是跟国际同步的,都是始于70年代。在研究层面70年代就开始了。但治理层面我们比国外落后40年。日本大部分与美国的思路是相近的,所以先介绍一下美国治理的核心思想。美国在治理水环境,水污染治理修复有一个计划叫TMDL计划,就是最大日负荷总量计划,通过水体水质目标管理和最佳污染控制技术消减污染负荷,达到清洁水体目标。欧盟水框架指令WFD,以水生态系统保护为目标,流域污染治理,水生态功能的保护、修复或恢复,达到水生态完整性目标。美国TMDL无是为了满足某一个特定水质标准,水体能够接纳的某种污染物的最大负荷量,以及总污染负荷在各种污染源之间的分配。这样一个概念是在1972年,美国清洁水法提出的一个概念,现在得到了广泛的应用。有一个标准的操作步骤,有10个步骤。这个TMDL1972年的《清洁水法》303d)条中提出来,美国把这个划分成六个层面,划分成若干过水环境管理的单元,国家清洁管理、研究和工程实践都是在同一个单元,数据都是共享的。最开始,他在70年代年代到90年代是对点源治理的,分片进行,有三个问题。在90年代把点源污染的问题解决了。90年代之后,它的实践就推到流域的层面,它把全面的水体TDML的名单只要上去,下去就没有那么容易了。这相当于不达标的名单,如果上了这个名单,下去要通过连续三年政府的监测。这个TDML到底是什么?归纳的核心问题是,它到底要治什么,治理什么污染,另外,污染物要减多少,还有一个是在哪里减。这里面通过管理测试,主要是通过点源排放证,点源的问题相对来说比较容易。90年后点源的问题比较突出,像美国近几年,2011年、2012年在流水流域在非点来源上问题比较突出,很难讲责任主体。

   1868年开始,到70年代开始治理,大概经过100年,它是代表发达国家非常有代表性的一个流域污染的情况。主要的污染包括有城市生活污水,有农田、草地等这些。还有停车场的汽油、建筑垃圾,重金属、农药等。跟我们国家的情况比较相似,但是它污染的历史比较长,大概经过100年。污染强度没有我们国家强,在1972年开始实施TDML计划,配合这个计划有几法案,像哈德逊河环境恢复计划、哈德逊河海湾计划等等,所有的实践和管理都是在TDML大的技术统领下开展的。其中,影响最大的是哈德逊河海湾这个计划,下面这个案例是在切斯皮克海湾领域,在这个流域,大概是16万多平方公里,这个流域也不是算特别大的。但是在美国是一个比较大的流域,这个流域存在水环境的问题,工业污染,农田面源污染,城市面源污染,70年代就出现大量的死鱼,水草大面积消失。切斯皮克海湾从80年代开始,签署了一个协议,经过这几十年,前面解决面源治理污染,把100多个郡分成了356个单元,天然是通过流域单元的划分,划分到各个行政单元,每个行政单元划分到每个郡,针对各种源核算了整个排放负荷、消减量。从2012年,70年代水草的恢复大概恢复了35%。面污染负荷消减了5个量。

   另外一个,国际上另外一派是水框架指令,欧盟的水框架指令。这个思路在美国也有,我们国家实际上在水环境治理也学了美国的水生态工程分区,我认为这个有点超前,操作性不强。美国做了分区,欧盟叫水框架指令,这个指令是水直接污染治理定的是生物指标,也就是说,生物完整性。生物完整性的概念是美国1972年提出的,现在欧盟很多国家也用。它是通过水生态系统保护为目标,通过流域治理,关心的核心是这些方面,一个是水文条件。水文条件就包括我们的水量,水的连通性等一系列的指标。还包括水质,这个水质指的是农药、重金属污染。水生物第一个是鱼类,第二个是水生植物,第三个是藻类。如果达标以后就结束,没有达到六年继续重新开始。

   我们讲一个案例,莱茵河它是曾经是世界上人口密度和工业化密度最强的地区,当时提出的目标是,不是简单的水化学的农药,而是物种消失了。我们国家当然也有很多鱼类。莱茵河最重要作为饮用水来引用,河里的沉积物要治理。经过4050年的治理,这个目标达到了,这个是国际上看得见,摸得着的成功案例,运用水框架,水修复体系达到的目标。

   国家实际上大规模的水治理是从20092010年开始,短短四五年的时间。花了900多亿,也有一些经验教训。从2009年开始,国家采取了国家行动计划,主要从这几个河流,松花江、辽河、淮河、湘江、宁夏等河流,由国家行动开始治理,通过对系列湖泊也进行了治理,东北这一片,云贵高原湖泊、青藏高原湖泊等进行了国家治理。现在的情况是什么?根据国家的监测数据,在2009年刚开始这个工作的时候,红色的在50%,通过这几年的治理,还是有很大的成就。我们国家在宏观上,总体上得到了大致的解决。

   水源地有几个问题,水质安全问题,水量安全问题,水源地风险。我们国家集中治理水源地有相当一部分是不合格,大概有14%影响总人口的15%的水质是有问题的。水量大概是25%,也就是说它的控水能力问题有问题。水源地风险及应急能力,应急风险控制能力还是比较差的。

   我们的水环境突出问题表现在工业,生活污水的污染,农业面源污染,城市面源巫山,水资源过度开发,有毒物质污染,水源水质污染,生态系统破坏等。欧美100多年带来这个问题,我们国家在30多年就集中爆发。而且问题更复杂,具有结构性的特点。

   我们国家以河流为例,它的治理,我们可以分成四个阶段,第一个是控制阶段,这里以重点污染河流为例子,最核心的指标是溶解氧,首先第一步要把溶解氧提高到3,比如大型城市河流的溶解氧都在2以下,这就丧失了自我修复的能力,我们要把它提高到3,提高到3以后才可以进行水自然修复,提高到5以后,欧美现在做的就是风险控制这个阶段。我们的很多水体这几个阶段是同时并存的,比如我们的饮水源地,都不具备这个条件,健康和风险控制阶段,我们部分的河流是具备了水生态系统修复的条件。从水生态系统这个角度来讲,很大一部分在河流的溶解氧3以下的。

   我们的河流治理污染的进展,以COD为例子,还是有很大的变化。这些年,高浓度的COD面积越来越小,目前主要集中在海河流域,还有淮河流域分散一些,总体上这个问题得到了大致的解决。在我们的工程里面这个问题还是比较突出的,尤其在城市水系。

  关于氨氮的问题,没有什么进展。今后,我们十三五的任务是氨氮,氨氮解决不了,我们就达不到水修复的条件。这个是重要流域的情况,侧重点不一样,比如松花江流域是一个跨界领域,主要的是风险控制。还有石油、石化行业这个是控制污染。治理的方向是水生态修复。辽河流域它的问题比松花江流域污染程度是相近的,但条件相对比较好。CLD专项氨氮的消减。海河流域是我国污染最严重的一个流域,重点要解决它的耗氧问题。淮河的问题好一点,这几年有很大的变化。淮河流域曾经比海河流域污染更糟,但这几年国家比较非常重视。东江领域是河流性的饮水,所以要求比较高,在现在治理投入的资金量也比较大,治理水平也比较高。但是因为它是饮用水定位,所以工业有几千万家企业,所以水质控制是一个重要的方向。

   太湖、滇池有了很大的进展,特别是太湖流域,集中治理是基本完成,现在是村镇分散式的污水治理,有水生态修复。滇池它现在工作还没有完全结束。巢湖现在有国开行的贷款500亿,现在做了三期工程,现在重点方向是修复。三峡水库流域,它是流域面污染,水土流失是首要问题,最重要的是它的上游是水土流失。

   我们国家未来治理方向:水环境治理是一个基于水质生态目标管理的水环境的治理。我们国家这几年治理的经验教训有两条:第一个是重工程,轻管理。第二个是重水域轻陆域。所以说,治理效应还是有很大的问题,这个是我们基本的设计流程。比如说,首先要确定它的水生态目标,然后在这个目标确定以后,要确定治理的任务,把各个任务分到各个工程里面,再进行监管。大家可能清楚,我们国家的湿地70%80%都是废的,就是因为它的监管是缺失的。

   水生态目标体系有几大块组成,一个是水文条件,水质、状况。把目标确定下来以后,水生态恢复工程指标然后工程管理结合达到水生态修复的目标。太湖流域,这个是我们做的管理平台,太湖流域的治理花了很多钱,从近年来,采取水质目标才真正走向正规,近三四年,太湖流域的污染得到了根本的遏制,像好的方向转变。

     企业的水环境治理一直是政府主导,政府包揽天下,实际上政府不能包揽天下,政府在资金、技术层面是有优势的,今后的治理应该是企业主导,政府和企业联盟。

   这是东方园林水景观与水生态融合的经典之作,东方园林在转型之前的生态设计,比如说奥运公园、高尔夫球场,融入了很多生态要素。从水环境治理专业来做是怎么做的?以广东云浮大涌河领域的案例,它大概有84平方公里,首先对污染源进行分析,包括生活污水、工业废水、城市面污染、农田污染,制订水质目标,我们对它进行核算,污染物削减量进行核算,然后分到工程体系里去。分到两大类工程体系,水环境治理工程和水生态修复工程。还有十堰神定河工程方案,分片设计,分到工程体系中。

   这是扬州流域的案例,我们接收以后从水环境治理,目标导向,目标分解到工程体系里去。这是绍兴的规划,把绍兴分了五十多个单元,结合产业重新调整升级,对它进行目标化的管理和工程体系布局。

   东方园林还对饮用水源地进行修复,例如天津水库、龙岗河(音)、官厅水库等等。

   谢谢大家!

   主持人点评:感谢李叙勇教授为我们做的精彩报告,刚刚李教授说了很多数据,给了我们很多启示,其中有一点说到关于河流要看四个景观,水、鱼、藻类、底系生物,这一点对每位从事景观的同事很有帮助,里子工程是非常重要的,水是我们能否科学理解景观的典型范例。


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