供水是城市的生命線工程之一。然而,近年來頻頻發生因突發水源污染影響城市供水的事件,嚴重影響了正常的社會生產與生活秩序。
2005年11月13日,吉林石化公司雙苯廠發生爆炸事故,泄漏的近百噸硝基苯等化學品污染了沿岸城市的水源,導致哈爾濱市停水4天,還引發俄羅斯的密切關注,造成了惡劣的影響。在松花江水污染事件之后,又相繼發生了2005年12月廣東省北江鎘污染事件、2007年無錫水危機事件、2010年10月北江鉈污染事件、2012年1月龍江河鎘污染事件等重大環境污染事件。在此類突發污染事件中,都發生了主要污染物進入水源,威脅城市供水安全,如果不能及時采取有效措施,則會對人民群眾安全健康和社會穩定造成嚴重影響。
當前,我國自來水廠絕大多數以常規處理工藝為主,即混凝—沉淀—過濾—工藝,少量大型水廠增加了臭氧活性炭深度處理工藝以提高對有機物的去除效果。但這些工藝都是針對合格水源或者只是受到輕微污染的水源,無法滿足因環境事故而受污染水源的處理要求。因此,在污染事件發生后,一旦水源受到污染,供水企業往往只能采取水源切換、水廠調度等手段規避,甚至不得不停水,影響到數萬人甚至數百萬人正常用水。
為了確保城市供水生命線工程的安全,必須未雨綢繆,針對各類突發污染事件,研究應急處理技術,開發應急處理技術和工藝,建立應急處理設施,全面提升應對突發污染事件的能力。
水源突發污染事件頻發的原因分析
我國目前正處于突發水源污染事件的高發期,表1為近年來環境保護部接報并直接調度處置的突發環境污染事件統計情況。我國突發水源污染事件頻發的原因比較復雜,主要可以歸納為以下幾個方面。
第一,經濟發展模式不科學。盡管國家大力提倡,但是許多地方政府沒有樹立科學發展觀,片面追求GDP增長,忽視環境保護和污染治理,導致污染現象長期得不到糾正,水源污染風險累積嚴重。
第二,產業布局不合理。我國長期以來工業布局,特別是化工石化企業布局不合理,眾多工業企業分布在江河湖庫附近,造成水源水污染事故隱患難以根除。據原國家環保總局2006年的一項調查,全國總投資近10152億元的7555個化工石化建設項目中,81%布設在江河水域、人口密集區等環境敏感區域,45%為重大風險源。考慮到產業調整、員工安置和場地修復的巨大代價,這些風險源在今后數十年的時間內都很難得到妥善解決。
第三,企業社會責任欠缺。企業為了降低成本,違法偷排污染物現象普遍。很多工程項目不遵守“三同時”原則,污染處理設施建設嚴重滯后。即使污染處理設施完工,為了節約成本,很多時候也閑置不用,依然違法排放污染物。有些企業安全生產意識薄弱,事故隱患較多,預防設施投入嚴重不足,一旦發生事故無法及時有效處理。2005年底—2006年初發生在北江、湘江等流域的重金屬污染事件、2009年2月的江蘇省鹽城酚污染事件、2012年1月的龍江河鎘污染事件和2013年的賀江鎘與鉈污染事件都是因企業偷排而引起的污染事故的典型案例。
第四,化學品運輸交通事故頻發。由于交通運輸超載現象嚴重,化學品運輸事故時有發生,泄漏的化學品會污染周邊的水源。2006年6月在山西繁峙縣發生的公路交通事故導致了煤焦油泄漏,2009年在長江武漢段發生的船舶運輸事故導致了甲醇泄漏,2011年6月在浙江建德因交通事故導致了苯酚泄漏事故,都給當地供水造成了嚴重威脅。
第五,環保和安全執法不嚴。各級政府中,環保部門長時間處于弱勢地位,在片面追求GDP的政績觀指引下,往往會被迫為某些存在污染風險的項目開綠燈。同時,環境違法成本偏低,我國的環保法律對于污染事故的處罰力度不夠。2008年修訂后實施的《中華人民共和國水污染防治法》,對于污染事故的罰款最高僅為100萬元,相對于企業偷排節省的數千萬上億元的排污費和污染物處理費用,這樣的罰款數額不足以震懾排污企業。
綜上所述,我國近期環境污染事件頻發是當前轉型期我國經濟發展與環境保護矛盾的極端表現,從根本上消除此類事件,需要各級政府和全社會的長期努力。由于我國在相當長的一段時期內仍然面臨環境污染事故多發的局面,當前迫切需要加大城市應急供水處理技術及其應用研究,提升城市應急供水能力。
二、城市應急供水技術研究進展
應急供水工作不僅是我國供水行業面臨的新問題,在國際上也少有先例,相關研究十分有限。這是因為發達國家已經建立了一整套完善的水源地保護法律法規,經常性開展水源水質監測工作,并且已經把重污染產業轉移到發展中國家,這就大大減少了發生突發性環境污染事故影響水源地和供水系統的可能性。同時,發達國家不遺余力地對現有水廠進行工藝改造,預處理工藝+常規工藝+深度處理工藝已經成為發達國家主流的水處理工藝,形成了保障供水安全的多級屏障。因此,發達國家的污染事故近年來罕有發生,應急處理工作多通過調度、組織管理實現,并沒有系統完整的突發污染物處理技術和工藝參數。WHO在2011年新發布的《飲用水水質準則》(第四版)中,對于少量超標的污染物籠統地提出了推薦的處理技術,如強化常規工藝、活性炭吸附工藝、生物處理工藝等,沒有提供應急處理工藝參數和實施方式。
由于缺乏可供借鑒的技術和經驗,我國的供水行業一開始在面對水源突發污染事故時處于較為被動的局面,其中應急凈水技術是最大的短板,在很多情況下只能被迫停水。2005年底發生的松花江水污染事件大大提高了我國對突發性污染事故和城市安全供水工作的重視程度,推動了相關研究工作的開展。2006年,原國家環保總局立項開展了“松花江重大污染事件生態環境影響評估與對策技術方案”項目;2008年國家863計劃特設立“重大環境污染事件應急技術系統研究開發與應用示范”重大項目,為重大環境污染事件預防和突發性環境污染事故處置提供系統方案。在2008年,國家啟動了“水體污染控制與治理”重大科技專項(以下簡稱“水專項”),其中在飲用水主題中設置了多個與應急供水相關的課題,包括應急監測、預警、應急技術和工程建設、應急規劃調度、應急預案等。其中針對缺乏處理技術這一制約應急供水工作最大的技術瓶頸,設立了“自來水廠應急凈化處理技術及工藝體系研究與示范”課題,由清華大學負責,參加單位還包括8家大型供水企業、2家水質監測機構和2家大型設計院,重點關注應急凈水技術和應急處理工程設計。 |