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        科技創新助力浙江水環境質量全面持續改善
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        浙江省因水而名、因水而興、因水而美, 是“兩山”理論發源地。面對經濟發展所帶來的環境污染,2013年浙江省開展“五水共治”行動,不僅治出了環境改善、水清岸美的新成效,還推動了浙江省經濟轉型升級、騰籠換鳥的新局面。但水環境質量全面改善基礎仍不穩, 在“五水共治”深化階段,如何深入挖掘治理潛力、鞏固政府強力推動下的治理成果,持續改善水環境質量,已成為浙江省“五水共治”行動、美麗浙江建設面臨的一大難題,急需科技支撐、機制創新。


        為深入貫徹落實“兩山”理論,科技支撐“五水共治”行動, 2017年9月生態環境部與浙江省政府共同簽訂《踐行“兩山思想”建設美麗中國示范區推廣水專項科技成果協議》;“十三五”國家水污染控制與治理科技重大專項設立了太湖流域浙江省片“五水共治”長效管理機制創新與水環境治理技術集成推廣應用(獨立課題)。


        三年多來,浙江大學徐向陽教授領銜的課題組以深化浙江省“五水共治”行動為載體,太湖流域浙江省片為研究對象,構建了太湖流域浙江省片區污染源清單及其數據庫,突破了多區耦合-分類管理-差異化考核的水質目標管理、“五水共治”政策的水環境績效評估等關鍵技術,創新長效管理政策機制,構建水環境長效管理技術體系;同時,集成應用水環境管理與水污染控制兩大技術體系,建設了水污染控制治理技術推廣應用工程與水生態環境智慧監管平臺,建成了覆蓋面積1430平方公里水環境質量持續改善和智慧監管綜合示范區,實現兩大技術體系在省域推廣應用,為我國水生態環境治理、水環境質量改善提供典型示范、浙江方案和重要窗口。


        問題精準診斷 綜合施策


        浙江省開展“五水共治”行動以來,水環境質量得到明顯改善,但省域尤其太湖流域浙江省片區水環境質量持續改善的需求依然強烈,水環境管理和水污染控制技術支撐仍需整合加強。


        管理機制有待完善。國內水環境管理主要實行單一的水質目標,尚未考慮水生態功能的完整性;水環境管理和治理技術系統整合與集成應用不足,對區域、流域的水環境問題缺少精準診斷分析;分區分類差異化管理、污染溯源、水環境綜合調控等先進管理理念未能充分利用信息化智慧化工具,有限的環保力量難以滿足實際需求。


        點面源復合污染突出。根據長興縣典型行業特點,調研了全縣噴水織機廢水排放與回用情況,發現現有中水回用系統處理工藝單一,紡織油劑等特征污染物去除率低、有機物和無機離子易積累;調研了全縣13座城鎮污水處理廠,發現其存在工業廢水占比高、混合污水碳源品質差的問題,污泥出路單一、處置費用難以承受已成為污水處理廠可持續發展瓶頸;長興縣在全面實施農業水環境治理上取得積極成效,但種植基地氮磷面源減排、水產養殖尾水處理、農作物秸稈殘渣與湖羊糞綜合利用等方面,仍有技術需求;作為全國農村生活污水治理示范縣,長興縣建有437個農村生活污水處理終端,但尾水氮磷季節性超標問題仍然突出。


        水質穩定達標有待提高。依托苕溪清水入湖、西苕溪水環境綜合治理等項目,長興縣初步實現了河道水清、河暢、岸綠,并通過全面“剿劣”行動有效消除劣Ⅴ類水體。但濱湖區域仍存在水系失連、水動力差、污染負荷高等問題,特別是楊家浦、長興港、合溪三條入湖河流,受到太湖藍藻倒流引發水力滯留水質惡化、國控斷面穩定達標存在風險。


        課題組以長興縣綜合示范區為對象,水生態環境問題精準診斷為基礎,水資源水環境水生態統籌為核心、分區分類精準管控為抓手,編制了綜合示范區水生態環境綜合解決方案,為長興縣“十四五”水生態環境保護規劃、精準治理、精準施策提供依據。


        攻克關鍵技術 集成示范


        關鍵技術突破。集成多區耦合-分類管理-差異化管控的水質目標管理、基于水環境承載力的排污許可分配、“五水共治”水環境績效評估等3項關鍵技術和“污染源-入河排污口-斷面水質”水陸聯動管理等4項支撐技術,構建了基于分區分類差異化水質目標的水環境長效管理技術體系,在太湖流域浙江省片劃定159個水環境控制單元實施分類精準管控;基于水環境承載力的排污許可分配等技術,單位GDP的COD、氨氮排放量分別降低46.9%、18.2%;通過治水政策績效評估技術識別治水政策關鍵因子和短板因子,提出了以“河長制”為核心的領導組織推進,差異化的治水考核評價,規范化的信息共享,標準化的水岸聯動治理,制度化的排污交易、生態補償和損害賠償等 “五水共治”聯動協作、共建共享的長效管理機制,推動浙江省水生態環境治理體系現代化、治理能力的進一步提升。


        突破了污泥水熱碳化耦合熱解炭化、農田智能節灌控污、強化脫氮除磷生物填料、面源污染氮磷聯合檢測與源識別等技術,構建了種植業面源污染監測與氮磷流失綜合控制、分散式農村污水處理氮磷穩定達標以及城鎮污水處理廠穩定達標與污泥資源化等成套技術工藝包,解決了農村污水現有處理工藝氨氮、總磷和總氮處理效果不佳等難題,實現了農業面源氮磷污染源頭減量、過程攔截、末端治理和污染監測全過程防控與治理,達成了城鎮混合污水處理廠穩定達標清潔排放與污泥資源化利用目標。同時,通過耦合城鎮面源高效攔截與強化處理生物滯留、水動力改善與生物生態協同治理等技術,構建了以污染減排-水質改善-生態健康為核心的水污染控制與治理技術體系,為區域污染減排與水環境質量持續改善提供技術支撐。


        示范工程建設。集成應用水污染控制與治理成套技術,在長興縣建成了6萬噸/天噴水織機廢水高效處理與近零排放、1萬噸/天城鎮污水處理穩定達標與200噸/天(含水率80%)污泥資源化、萬畝級區域農業面源污染綜合整治集成技術規?;瘧?、24個農村生活污水高效脫氮除磷與升級改造、14.4公里污染水體生態治理與水質改善等技術工程示范以及百項推廣工程。通過噴水織機廢水高效處理與近零排放技術應用工程,噴水織機廢水排放量降至0.24 t/臺。所建設的城鎮污水處理穩定達標與污泥資源化工程,出水水質達到《浙江省城鎮污水處理廠主要水污染物排放標準》,處理成本由改造前4.04元/噸水降至3.80元/噸水;污泥減容率達到93.1%,處理成本平均181.2元/噸,較現有外運處置成本降低53.4%。區域農業面源污染綜合整治集成技術規?;瘧霉こ痰膶嵤?,實現了化肥減量29.7%、農藥減量28.5%,畜禽養殖糞污循環利用率達100%。據不完全統計,工程示范與推廣工程共削減典型行業、城鎮生活、農村污水以及農業面源CODCr 1027.9 t/a、氨氮113.8 t/a、總磷15.9 t/a。


        智慧監管平臺建設。依托長興縣已建6套水質自動監測系統,建設了以生態環境大數據應用支撐環境為基礎、基于分區分類差異化水質目標的水環境長效管理技術體系為支撐的水環境智慧監管系統,具有區域水生態分區管控、水質和污染源動態監管、水質預警預測、水環境問題分析診斷等功能,系統平臺實現業務化運行,提升了長興縣水環境管理效能。


        綜合示范區水質改善。通過工程示范、推廣工程以及地方依托工程,在長興縣建成了覆蓋面積1430平方公里水環境質量持續改善和智慧監管綜合示范區,支撐了縣域水質全面改善。2020年長興縣5個省控、4個國控斷面水質穩定達到并優于Ⅲ類,水環境功能區達標比例由2017年的80%提升至100%,入湖口氨氮和總磷濃度均值分別下降了32.5%和31.9%,助力了長興縣榮獲浙江省治水“大禹鼎”銀鼎,五水共治群眾滿意度全省名列前茅,并被授予國家生態文明建設示范區等榮譽稱號。


        技術推廣應用 成效顯現


        課題組在完成研究任務同時,積極服務于地方水生態環境治理。先后編制了《長興縣太湖沿岸藍藻綜合防控和治理工程技術方案》《湖州市水生態環境提升工程(水韻湖城)—長興縣太湖沿線生態緩沖帶》等文件,部分工程被選入中央和地方財政生態環保專項資金入庫項目。


        通過技術規范標準編制、技術宣講推介、大數據平臺建設等途徑,積極開展技術成果的省域推廣?!冻擎偽鬯幚韽S主要污染物排放標準》《污水零直排區建設與管理規范》《農田面源污染控制氮磷生態攔截溝渠系統建設技術規范》等標準規范已在浙江省實施。研發的相關技術已在浙江省得到推廣應用,如城鎮污水處理廠穩定達標技術在10余個污水處理廠改造工程得到應用,總規模達26.2萬噸/天;氮磷生態攔截溝渠系統在浙江省11個地市建成總長453公里、覆蓋28萬畝農田。


        課題成果助力了浙江省“水十條”國家考核目標全面完成,助推了“兩高”浙江、共同富裕示范區建設。


        “太湖流域浙江片‘五水共治’長效管理機制創新與水環境治理技術集成推廣應用”獨立課題組 供稿


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