發(fā)展蘆葦濕地污水處理綠色生態(tài)工程初論

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簡介： 新疆維吾爾自治區(qū)（簡稱新疆），位于我國西部邊陲，地處北緯32°22′－49°33′，東經(jīng)73°21′－96°21′，面積166萬多平方公里，約占全國總面積的六分之一。境內(nèi)北部為阿爾泰山、南部為昆侖山、天山橫亙中部與北部的準(zhǔn)噶爾盆地和南部的塔里木盆地形成了“三山夾兩盆”的地貌格局......
關(guān)鍵字：蘆葦濕地 污水處理 綠色生態(tài)工程 初論

一、問題的提出

　　新疆維吾爾自治區(qū)（簡稱新疆），位于我國西部邊陲，地處北緯32°22′－49°33′，東經(jīng)73°21′－96°21′，面積166萬多平方公里，約占全國總面積的六分之一。境內(nèi)北部為阿爾泰山、南部為昆侖山、天山橫亙中部與北部的準(zhǔn)噶爾盆地和南部的塔里木盆地形成了“三山夾兩盆”的地貌格局。

　　新疆地處中溫帶（溫帶與暖溫帶）歐亞大陸腹部極端干旱的荒漠地帶。四周高山環(huán)繞，遠(yuǎn)離海洋，自然地理環(huán)境封閉，是形成新疆干旱自然生態(tài)環(huán)境的地理基礎(chǔ)。其典型的溫帶大陸性氣候決定了新疆氣候干燥、少雨、多大風(fēng)、日較差和年較差大的特征，全冬季寒冷漫長、復(fù)季炎熱短促，全年平均降水量為145毫米，降水量稀少，只有全國平均降水量630毫米的23%，而蒸發(fā)量約為2000－2500毫米，干燥度在4－16之間。根據(jù)干旱指數(shù)分區(qū)指標(biāo)，全區(qū)除北疆、天山山區(qū)、阿勒泰山區(qū)和塔城北部山區(qū)干旱指數(shù)在5以下，屬于干旱、半干旱地區(qū)外其余地區(qū)干旱指數(shù)無在5以上，屬極端干旱地區(qū)。因而在干旱、半干旱的自然生態(tài)環(huán)境中，水資源的合理開發(fā)與蘆葦濕地處理污水全部綜合利用，保護(hù)與改善生態(tài)環(huán)境顯得尤其重要，并也已成為新疆經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的必由之路。

　　新疆平原綠洲區(qū)僅占4%，且以串珠狀鑲嵌在2萬多公里的交通線上，構(gòu)成了沙漠邊緣綠洲經(jīng)濟(jì)活動，空間分散的基本格局。城市與工業(yè)區(qū)均處于水源上游，農(nóng)村環(huán)境均處于水源下游，近年來，隨著農(nóng)村多種經(jīng)營的不斷發(fā)展原有的古河床、荒灘均被大量開發(fā)，進(jìn)行種植養(yǎng)殖。夏季部分污水可用于農(nóng)灌，而冬季近半年的時(shí)間污水因處理標(biāo)準(zhǔn)較低，沒有出路，故而連年污水污染事故接連發(fā)生，并已造成農(nóng)村部分區(qū)域生態(tài)環(huán)境惡化，可以肯定地說水污染正在向農(nóng)村蔓延，據(jù)不完統(tǒng)計(jì)，全疆歷年來因污水污染造成的經(jīng)濟(jì)損失已高達(dá)數(shù)億元，同時(shí)也給下游農(nóng)村生態(tài)環(huán)境與經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展帶來了無法估量的潛在危害與危機(jī)。

　　新疆重點(diǎn)城市烏市、昌吉、庫爾勒、喀什等自七十年代起就先后對城市污水采取了氧化塘，射流曝氣傳統(tǒng)工藝和厭氧水解及氧化溝先進(jìn)的工藝，據(jù)現(xiàn)狀：氧化塘投資省但處理污水標(biāo)準(zhǔn)低，射流曝氣，厭氧水解或氧化溝，投資規(guī)模大運(yùn)行費(fèi)用高，容量小，遠(yuǎn)遠(yuǎn)跟不上發(fā)展的需求，加之其可生化工藝，無機(jī)污染物及重金屬難降解，污水經(jīng)處理后僅能達(dá)到城市污水二級處理標(biāo)準(zhǔn)或農(nóng)灌標(biāo)準(zhǔn)，達(dá)不到全疆絕大部分區(qū)域水環(huán)境功能（魚業(yè)水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)）的需求。全疆87個(gè)縣（市）（含5個(gè)州、8個(gè)地區(qū)所在地）的水環(huán)境功能現(xiàn)狀，污水處理后水只有達(dá)到魚業(yè)水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，才能滿足轄區(qū)的水環(huán)境功能的要求（目前，全疆養(yǎng)魚面積117.3萬畝，魚產(chǎn)量52371噸）。

　　水資源短缺和水污染嚴(yán)重是我區(qū)水環(huán)境面臨的兩大突出問題。目前，新疆還不能在污水污染治理上投入大量資金，急需尋找高效、節(jié)能的污水處理方式，以代替投資及運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用昂貴的常規(guī)處理。國務(wù)院水污染防治技術(shù)政策明確規(guī)定，“中小城鎮(zhèn)，干旱、半干旱地區(qū)的城鎮(zhèn)，應(yīng)首先考慮采用荒地、廢地、劣質(zhì)地以及坑塘淀洼，積極發(fā)展與污水處理相結(jié)合的，能有效控制水質(zhì)和充分利用污水水肥資源的土地處理與利用系統(tǒng)?！眹铱萍脊リP(guān)研究成果的結(jié)論：“城市水污染治理，必須由分散點(diǎn)源治理轉(zhuǎn)向綜合整治，必須結(jié)合城市建設(shè)，經(jīng)濟(jì)建設(shè)和水利建設(shè)等，因地制宜地部署水污染重點(diǎn)工程”。隨著經(jīng)濟(jì)與城市規(guī)模的不斷發(fā)展，城市生活污水和工業(yè)廢水與日俱增，而目前我區(qū)城市污水處理率與標(biāo)準(zhǔn)甚低，大部分污水未經(jīng)處理直接排入下游農(nóng)村環(huán)境，已造成水環(huán)境狀況日趨惡化，并且水環(huán)境的污染又加重了我區(qū)干旱、半干旱區(qū)域水資源短缺。新疆絕大部分區(qū)域自然生長蘆葦具有得天獨(dú)厚的自然條件，生活污水和工業(yè)污水采用蘆葦濕地生態(tài)科學(xué)技術(shù)集中深度處理：

BOD5 去除率可達(dá)90%以上
SS 去除率可達(dá)91%以上
NH0－N 去除率可達(dá)76%以上
T－N 去除率可達(dá)84%以上
T－P 去除率可達(dá)87%以上
VAS 去除率可達(dá)945以上
氯苯 去除率可達(dá)81%以上
氯酚 去除率可達(dá)82%以上
農(nóng)藥類 去除率可達(dá)89%以上
其它本類 去除率可達(dá)955以上
腸病毒 去除率可達(dá)94%以上
細(xì)菌總數(shù) 去除率可達(dá)99%以上
蠕蟲卵 去除率可達(dá)99%以上
大腸菌群 去除率可達(dá)99%以上
沙門氏菌 去除率可達(dá)99%以上
噬菌體 去除率可達(dá)99%以上

　　污水中的無機(jī)污染物（重金屬）和有機(jī)物最大限度地被濕地蘆葦、吸附、吸收，充分利用自然凈化功能，使污水資源化達(dá)到魚業(yè)水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，一可以徹底消除水污染隱患，二可以改善與恢復(fù)自然生態(tài)環(huán)境，使經(jīng)濟(jì)效益，社會效益，環(huán)境效益達(dá)到最佳的統(tǒng)一?！短J葦濕地處理污水綠色生態(tài)工程》其核心是根據(jù)本區(qū)的實(shí)際，即水環(huán)境質(zhì)量功能的要求，使污水經(jīng)處理被最大限度地綜合利用起來，徹底解決本區(qū)經(jīng)濟(jì)、社會可持續(xù)發(fā)展中的工業(yè)和生活污水污染的困擾，這是新疆“功在當(dāng)代，利在后世”的跨世紀(jì)最優(yōu)選擇。

　　二、《蘆葦濕地污水處理綠色生態(tài)工程》的技術(shù)原理

　?、拧⑽锢碜饔茫?

　　經(jīng)過初級處理的污水，在濕地系統(tǒng)中通過物理沉淀、過濾、吸附作用進(jìn)一步除去可沉淀的固體、膠體、BOD5、氮、磷、重金屬、細(xì)菌、病毒及難以溶解的有機(jī)物質(zhì)。

　　⑵、化學(xué)作用：

　　通過氧化－還原作用及化學(xué)凝聚、吸附進(jìn)一步除去磷、重金屬及難溶物質(zhì)。

　　⑶、生物作用：

　　通過微生物代謝、氧化作用、植物的吸收及細(xì)菌的消化與反消化作用進(jìn)一步除去BOD5、氮、磷、膠體和難溶有機(jī)物質(zhì)及重金屬。

　　三、《蘆葦濕地污水處理綠色生態(tài)工程》的技術(shù)可靠性

　　《蘆葦濕地處理工程》對污水中污染物有較高的去除效果。它包括了土壤一植物、過濾、吸附、與生物氧化等十分復(fù)雜的過程。對污水兼有土壤截留，發(fā)生物理化學(xué)吸附、化學(xué)分解、沉淀及微生物的氧化降解，實(shí)際上污水中的有害物質(zhì)在濕地中被蘆葦富營養(yǎng)植物吸收，消除了污染，改善了生態(tài)環(huán)境，得到了蘆葦資源。凈化后的水再于種植養(yǎng)殖，技術(shù)可靠，易操作只需加強(qiáng)管理即可達(dá)到預(yù)期目的。

　　四、《蘆葦濕地綠色生態(tài)工程》的可能性與緊迫性

　　根據(jù)國內(nèi)外大量研究資料，通過對蘆葦濕地處理污水能力，水力負(fù)荷，有機(jī)負(fù)荷，停留期以及季節(jié)等與污水中主要污染物去除率之間規(guī)律性的研究《蘆葦濕地污水處理系統(tǒng)》是一種高效、便利、廉價(jià)的污水處理方法。采用此方法不僅適合國情，同時(shí)也適合區(qū)情與市情，工程投資僅為機(jī)械處理的五分之一，具有“三高三低”的特點(diǎn)，即高效、高適應(yīng)、高承受力及低投入、低運(yùn)行費(fèi)、低維護(hù)費(fèi)。生活與工業(yè)污水，經(jīng)《蘆葦濕地處理系統(tǒng)》處理，BOD攬5攭去除率為90%，SS去除率為91%，T－P去除率為87%，T－N去除率為84%，出水水質(zhì)可達(dá)到《漁業(yè)水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》要求。新疆沿天山南北荒地資源豐富，完全可以給本項(xiàng)目提供充足的用地，而且，區(qū)域自然環(huán)境適宜并完全具備施本項(xiàng)目條件，故而完全可能。

　　采用《蘆葦濕地污水處理綠色生態(tài)工程》：

　?、笨梢允刮鬯?jīng)深度處理后得到最佳的綜合利用，徹底消除水污染，達(dá)到環(huán)境效益與社會效益，經(jīng)濟(jì)效益的統(tǒng)一。

　?、部梢愿纳婆c恢復(fù)區(qū)域自然的生態(tài)環(huán)境，形成優(yōu)美的湖泊生態(tài)系統(tǒng)，為野生動物提供棲息之地。

　?、晨梢越⑤p工業(yè)原料基地，使造紙行業(yè)生存與發(fā)展有了新的高質(zhì)量的原料基地。

　?、纯梢蚤_發(fā)為旅游區(qū)與風(fēng)景點(diǎn)，在縣、市一無名勝，二無古跡的先天條件下，為縣、市經(jīng)濟(jì)發(fā)展創(chuàng)造新的增長點(diǎn)。

　　因此建設(shè)《蘆葦濕地污水處理工程》是迫在眉捷的可行性高、緊迫性大、利國利民、經(jīng)濟(jì)效益、社會效益、環(huán)境效益可觀的生態(tài)效益最優(yōu)的跨世紀(jì)工程。

　　五、《蘆葦濕地綠色生態(tài)工程》的環(huán)境影響

　　工程排水方案，擬采取隔柵──管網(wǎng)──沉沙──蘆葦濕地

　　排水過程中，污水封閉在管網(wǎng)中，不會下滲，故而對沿途環(huán)境無影響。

　　污水的異臭氣味影響只發(fā)生在降解前，可在沉沙后采用好氧曝氣除去異臭氣味。蘆葦濕地僅對淺表層地下水有一定影響，不會對深層承壓水造成任何影響。

　　項(xiàng)目選址遠(yuǎn)離城鎮(zhèn)，大片蘆葦濕地增加了綠地面積，可減輕風(fēng)沙對市區(qū)的侵襲，環(huán)境影響最小，優(yōu)于任何方案。

　　六、《蘆葦濕地綠色生態(tài)工程》的規(guī)模與投資

　　⒈根據(jù)縣、市實(shí)際情況選擇項(xiàng)目規(guī)模：建設(shè)蘆葦濕地5000－20000畝，日處理污水50000－200000立方米。

　?、岔?xiàng)目分二期建成：前三年建成蘆葦濕地2500－10000畝，日處理污水2.5－10萬立方米，年處理污水912.5－3650萬立方米。濕地需水量，按灌溉定額780立方米/畝，濕地系統(tǒng)總需水量195－780萬立方米，每年可得凈水（達(dá)到養(yǎng)殖標(biāo)準(zhǔn)的水）717.5－2870萬立方米。

　　后三年再建成蘆葦濕地2500－10000畝，達(dá)到日處理水量5－20萬立方米，年處理污水1825－7300萬立方米，可得凈水1435－5740萬立方米。

　　⒊工程總投資：項(xiàng)目擬總投資預(yù)算6000－12000萬元，從初始階段開始建設(shè)需投入三年即可達(dá)到最佳效益。

　　《蘆葦濕地污水處理工程》包括：

　　⒈污水排放管網(wǎng)工程擬投資3000－6000萬元；
　　 ⒉隔柵及沉淀池工程擬投資500－2000萬元；
　　 ⒊濕地工程，擬投資1000－3500萬元；
　　 ⒋不可預(yù)見費(fèi)125－500萬元；

　　七、資金來源與籌措

　　建設(shè)《蘆葦濕地污水處理工程》的資金來源與籌措。

　?、睌M引進(jìn)資金：60%萬元。
　　 ⒉擬自籌資金：40%萬元。

　　八、投資效益

　　⒈社會效益：
　　 實(shí)施本項(xiàng)目徹底消除了水污染產(chǎn)生的糾紛，樹立了政府為人民辦實(shí)事的良好形象，污水處理后，達(dá)到了轄區(qū)水環(huán)境功能需求，增加了凈化水資源，可以為縣、市發(fā)展經(jīng)濟(jì)創(chuàng)造新的增長點(diǎn)。

　?、步?jīng)濟(jì)效益：
　　 ⑴蘆葦產(chǎn)量按1000公斤/畝計(jì)算，每噸蘆葦約480元，可以獲得收入240－960萬元。
　　 ⑵濕地凈水有償使用費(fèi)：每立方米按0.5元計(jì)，1435－5740萬立方米，共計(jì)71.75－287萬元。
　　 ⑶若開發(fā)進(jìn)行養(yǎng)殖或其它種植經(jīng)濟(jì)效益另計(jì)。

　?、抄h(huán)境效益
　　 采用蘆葦濕地處理污水的技術(shù)方案，可永久性地徹底消除水污染向農(nóng)村漫延，大面積的蘆葦濕地可以改善西北部區(qū)域荒漠生態(tài)環(huán)境，并能減輕風(fēng)沙對市區(qū)的侵襲，環(huán)境效益最佳。

　　九、還貸措施

　?、睌M每年從濕地蘆葦經(jīng)濟(jì)收益中提取50%；
　　 ⒉擬每年從獲得的凈水經(jīng)濟(jì)收益中提取50%；
　　 ⒊擬每年從排污單位交納的污水處理費(fèi)中提取50%。

　　十、結(jié)論

　　⒈《蘆葦濕地污水處理綠色生態(tài)工程》在西方發(fā)達(dá)國家已盛行多年，我國“七五”與“八五”期間進(jìn)行重點(diǎn)科技攻關(guān)開展了多項(xiàng)有關(guān)研究和示范工程，不論從投資、處理效果及污水資源化產(chǎn)生的社會效益、經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)境效益及可靠性、可行性分析等方面對新疆凡是有荒地、荒漠資源的區(qū)域都是一個(gè)好項(xiàng)目。

　?、脖卷?xiàng)目投資小（是現(xiàn)代機(jī)械污水處理的五分之一），處理污水容量大，適益區(qū)情。

　?、硨?shí)施本項(xiàng)目建成輕工原料基地，或養(yǎng)種植基地，把解決造紙?jiān)?、養(yǎng)殖、種植與污水處理結(jié)合起來，是保障縣、市環(huán)境與經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展的最佳措施。

　?、慈耸邆€(gè)縣、市若能選擇《蘆葦濕地綠色生態(tài)工程》可節(jié)省投資與運(yùn)行費(fèi)數(shù)十億元，建成數(shù)百萬畝蘆葦濕地，社會效益、經(jīng)濟(jì)效益、生態(tài)效益將是無法估量的。

　　本項(xiàng)目可行性程度高，效益顯著，建議盡快立項(xiàng)實(shí)施。