水专项系列专访之如何为老城区水环境疗伤
水专项系列专访之如何为老城区水环境“疗伤”
城市是人类文明的标志，是人们经济、政治和社会生活的中心。有人说，21世纪是城市世纪，城市间的竞争，不仅是经济的竞争，科技的竞争，更重要的是城市环境的竞争，资本、人才都是跟着环境走。上世纪九十年代以来，我国城市建设规模不断扩大，老城改造步伐加快，基础设施水平不断提高。但也存在诸多问题，如水环境和大气环境恶化、城市环境质量下降等，严重制约城市的可持续发展。
所以，城市水污染控制与水环境综合整治技术体系研究与示范，是近期启动的“国家水体污染控制与治理科技重大专项”的主题之一，“环太湖河网地区城市水环境整治技术研究与综合示范”项目就包含在城市这个主题下，而“老城区水环境污染控制及质量改善技术研究与示范”又是上述项目中的一个重要课题，清华大学环境科学与工程系刘翔教授是这个课题的负责人，近日，他接受了中国水网记者的专访。
刘翔介绍说，整个环太湖地区示范项目是按照城市组成的功能单元，同时结合它的水环境、污染源的特性来分的，实际上是两条线。老城区课题的示范工程的选择也是如此，要识别出老城区的主要环境问题是什么，在这些环境问题中，科学问题有哪些，针对科学问题再结合范例来进行研究和示范；找到科学环节和解决问题的方法、思路以及技术、设备，并能够在案例上得到成功的应用，使之达到科研人员希望的效果，将来再继续推广。
问诊老城区水环境“病因”
谈到老城区水污染的特点，刘翔对中国水网记者说，“环太湖老城区和一般老城区的特点不一样，老城区范围更大，环太湖地区老城区跟北京的老城区、西部的老城区还不一样，但是它都叫老城区。他们共同的环境特点首先是人口压力比较大，居住密集；第二，城市的基础设施尤其是环境设施不完善，而且可能是混杂的状态，既有很长历史时期的，也有很新、很现代的设施。”
老城区人口的环境压力和设施改造的滞后与困难，导致问题丛生。在这样的环境体系当中，人口对水体压力以及设施建设滞后导致水环境污染状况会不断恶化和加剧，这是最根本的。而环太湖的苏锡常地区老城区，它属于江南河网地区，曾经水网密集，水系比较丰富，但是这个地方属于平原地区；所以，尽管它河网密集、水系丰富，它的水体流动状态不佳，特别在水资源短缺的当前情况下，水体的交换能力非常弱。
历史上，这个地区水的流动是比较好的。现在，因为水系都被建筑、道路隔断了，水域的交换能力弱了；加上老城区本身的共性问题：人口压力大，污染负荷高，超过它的自净能力的时候，就会产生污染问题。水体自净能力与水的总量和交换有关，交换越弱，自净能力越弱。一方面，水体自净能力和容量越来越小，另一方面，人口数量和生活水平越来越高，排放的负荷也越高。这个矛盾超过了自然界的平衡，就呈现出：城市水体黑臭状况比较严重。
另外，由于苏锡常地区经济发达，工业负荷高，水体污染负荷强度大。尽管这些地区在做工业入园的工作，可新兴工业企业不再在城市中心，或者老城区里建设，甚至把原来的企业也迁出去，形成一个工业园区来集中管理。这样的举措有利于环境管理和保护，但是太湖流域污染强度太大，又由于这个地方水网密集，是相通的，污染负荷还是很高。如果水是不流动的，工业园区水污染可能就是一段，但是水总要流动，这样以来，本身水体就是污染状态，再跟其他地方的污染物串混在一起，使得问题更加复杂。
老城区水环境治理的技术特点
同“水专项”环太湖项目的其他课题单元相比，老城区课题有其鲜明的技术特点。
环太湖项目的设置实际是按照两条线。一条线是按照城市的功能单元来划分的老城区、高新城区、快速城市化新区、工业园区和水乡城镇；同时课题设置又结合了环太湖地区水环境的重点问题，城市污水处理厂的升级改造和管网优化，整个城市水环境问题的安全监管体系以及这些综合技术的集成。这样分成8个课题。按照城市功能单元划分研究重点，由于水污染的成因和特点问题，不同的课题针对不同的问题，有不同的技术特点。刘翔对中国水网记者说。
比如说老城区，最大的技术特点是它的城市基础设施不完善，人口压力大，新城区、工业园区不存在这个问题，这是它独有的环境问题成因。在一个城市里，不同历史发展阶段的建筑，甚至城市人群的生活方式使得它对城市水域产生的污染贡献可能不一样，到底是什么不一样，这种不一样会对水质产生什么样的影响，这是首先要识别和解决的。识别之后，或者说了解了负荷规律的时候，如何来解决、改进和整治，是课题研究第二步工作。而所有这些考虑，还都要针对老城区城市基础设施不健全、不完善的特点。
老城区人口密集，导致了建筑密集，这给它的改造带来困难。它不同于新城区，有很宽的马路，很大空间，有相对比较完善的、分流制排水设施。老城区有的地方污染问题虽然识别了，但是怎么改造又是一个大问题：没地方，施工没办法进行。同时，江南水乡的特点是河道多，几千年以来市民临河而居住，污水很快排到河里了，没办法收集，这是老城区突出的问题。人口建筑密集、空间狭窄，同时设施不健全，这些都要求研究人员提出合理、适宜的改造技术。
各个城市对老城区都在保护和开发。老城区有悠久的历史和文化的传承，负载和沉淀了一个地区的文化底蕴，所以很多城市的理念和思路是继承和发扬该区域的历史文化特色。这些城市做法是围绕城市生活，包括居民的文化生活，开展一系列城市建设。这些建设，也会带来水环境问题，主要是污染的负荷增加，特别是营养物质的负荷明显高于其他城市功能单元——生活消费给城市水体带来的氮磷等物质会更多。生活水平越高，排放到水体的污染物质就会愈多，老城区污染物居高不下，主要是氮磷等营养物质。营养物质都是好氧物质，会使河流的溶解氧迅速降低，变黑变臭。黑臭河道的解决是老城区的难点和特点。
刘翔在接受中国水网记者采访时强调，如何围绕老城区城市基础、生活结构特点，提出有效去除营养物质和生物有机物质的技术和设备，是比较重要的解决老城区独特需求的技术。
所谓的独特需求，比如老城区面源污染尤其突出，它的基础设施不完备导致地面垃圾较多，随着降雨进入河道。这种情况在新城区相对好解决——基础设施更完善，垃圾的收集、雨水的收集相对比较健全。老城区不具备这些设施，导致面源的污染比较高。
和其他课题的分工与整合是根据项目的设计来体现。从技术本身来讲，各个课题有共性，原理和解决的思路是一样的，包括氮磷营养物质和有机物质的去除、分离、消减，在其他地方如果有同样的问题，这些技术也适用。上面说的是针对老城区的特点和难点设计的技术研究方向，但是，技术研究本身并不局限于这些特点和难点，不是说适合老城区的技术就不能用于新城区，而是技术在应用过程中，针对不同的条件会有相应的一些调整，有不同的应用方式和工程实践中的差异。
采访的最后，刘翔告诉中国水网记者，这些技术难题被攻克了，也只是一个层面上的。水环境问题的解决除了技术本身，还有管理问题，宣传和教育的问题，生活习惯的改善问题，人居模式问题等。对于老城区课题，技术层面上来讲，主要是解决工程措施需要的技术支持，所以反过来说，关键技术的解决是为工程措施提供技术支撑——技术问题都解决了，相应的工程措施就能落到实处，起到作用。但是整个城市的环境治理问题，不是仅仅单靠工程措施就能解决。
目前，老城区课题组的工作正常推进，已经完成了整个课题的分解，前期工作的准备、现场技术情况的调研、依托工程的落实都已进行完毕或在进行当中。
谈及工作中的困难，刘翔说，倒没有来自人为的阻力，主要是客观上的：既有示范点和区域联系上的困难，也有人口压力和设施不健全的现状带来的困难。比如工程措施进不去就是技术要求和现实条件不满足的矛盾。他认为，技术研发上的困难比较容易解决，难的是工程实践的应用。
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