歐美往湖庫(kù)輸入硝酸鹽,中國(guó)為何還要頻頻要深度甚至極限脫氮?
最近幾年,中國(guó)污水處理進(jìn)入了污水廠排放標(biāo)準(zhǔn)快速提高的新階段,新規(guī)劃、新設(shè)計(jì)建設(shè)的項(xiàng)目,都是所謂的“準(zhǔn)四類”,各種DB相繼出臺(tái)。這些標(biāo)準(zhǔn)的制定與實(shí)施,逐步牽引中國(guó)的污水處理向更高等級(jí)的標(biāo)準(zhǔn)邁進(jìn)!甚至出現(xiàn)了滇池流域TN=5mg/L, TP=0.05mg/L的“雙5”標(biāo)準(zhǔn)。
制定如此高的排放標(biāo)準(zhǔn),初衷當(dāng)然是為了進(jìn)一步削減進(jìn)入水體的N、P總量,這原理上是沒有問題的。污水廠出水N、P削減=控制水體富營(yíng)養(yǎng)化,這個(gè)遵循的基本邏輯看上去似乎也是沒有問題。
但是,富營(yíng)養(yǎng)化的控制遠(yuǎn)不是這樣簡(jiǎn)單!
筆者擔(dān)憂的是,我們?cè)谏疃让摰獦?biāo)準(zhǔn)上越舉越高,但是我們卻走向了一條不但不經(jīng)濟(jì),反倒是事倍功半,甚至是對(duì)水質(zhì)沒有改善、甚至還可能會(huì)惡化湖庫(kù)水質(zhì)的技術(shù)路線!
為什么這樣講?我們不妨先看北美安大略實(shí)驗(yàn)湖進(jìn)行的一個(gè)關(guān)于削減TN輸入控制富營(yíng)養(yǎng)化的案例。
先看看文章標(biāo)題及結(jié)論:“37年的整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的試驗(yàn)研究表明削減TN不能控制富營(yíng)養(yǎng)化”
文章甚至給出結(jié)論,削減TP輸入是有效的,即便將TN削減到0,也不能消除水體富營(yíng)養(yǎng)化,甚至進(jìn)一步削減TN反而能誘發(fā)固N(yùn)類藍(lán)藻水華!
這是不是讓你很驚異?!因?yàn)槲覀冎袊?guó)的排放標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)向性就是通過不斷同步抬高TN、TP排放標(biāo)準(zhǔn)來想象性實(shí)現(xiàn)對(duì)水體富營(yíng)養(yǎng)化的控制,但是,根據(jù)歐美過往幾十年的湖庫(kù)水體富營(yíng)養(yǎng)治理經(jīng)驗(yàn)和實(shí)踐來看,這是很值得商榷的做法,后面文章還會(huì)提到,歐美一些湖庫(kù)還季節(jié)性往水體輸入NO3-N。此外,相對(duì)N, 控制P更經(jīng)濟(jì)有效,深度脫氮,起碼就目前中國(guó)現(xiàn)階段經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r看,是不經(jīng)濟(jì)的做法!
歐美國(guó)外的很多案例經(jīng)驗(yàn)看,在控制湖庫(kù)富營(yíng)養(yǎng)化措施中,控P比控N更經(jīng)濟(jì)有效!下表給出9個(gè)國(guó)家控P有效的湖庫(kù)清單。
國(guó)際環(huán)境領(lǐng)域頂級(jí)學(xué)術(shù)期刊《Environ. Sci. Technol》2016年發(fā)表一篇重要文章,題目是:“通過削減P的輸入控制湖水富營(yíng)養(yǎng)化是成功的!”文章給出了9個(gè)國(guó)家通過控P而實(shí)現(xiàn)有效控制水體富營(yíng)養(yǎng)化的案例。
表1. 9個(gè)國(guó)家通過控P實(shí)現(xiàn)有效控制湖庫(kù)富營(yíng)養(yǎng)化的案例清單
本文最終給出的結(jié)論:“There is no evidence that eutrophication can be managed by controlling N inputs. In contrast, multiple lines of evidence at the whole-lake scale of management show that P control works to mitigate eutrophication.”沒有證據(jù)表明通過控制N輸入能有效控制富營(yíng)養(yǎng)化,相反,P控制對(duì)整個(gè)湖泊的富營(yíng)養(yǎng)化而言更為有效!
需要進(jìn)一步說明的是,歐美有些湖庫(kù)水體水質(zhì)的控制,不但是沒有采用一直削減入流TN的做法,而且季節(jié)性往水體輸送硝酸鹽N,這種做法在國(guó)內(nèi)是不是不可想象?因?yàn)槲覀兒芏鄷r(shí)候,沒有或者缺乏對(duì)湖庫(kù)水體富營(yíng)養(yǎng)化或者控制水華的認(rèn)知的科學(xué)規(guī)律,因此,我制定排放標(biāo)準(zhǔn)時(shí)難免一刀切。
看看美國(guó)弗吉尼亞Occoquan Reservoir為了保證水質(zhì),季節(jié)性輸入NO3-N,到10mg/L,以控制湖庫(kù)底泥P和氨的釋放,水庫(kù)的富營(yíng)養(yǎng)化得到遏制。
往湖庫(kù)季節(jié)性輸入NO3-N以改善湖庫(kù)水質(zhì),在歐美案例很多(不一一介紹),主要目的就是控制湖庫(kù)底泥、沉積物的P及其它有害物質(zhì)的釋放。進(jìn)而有效控制藻類水華的爆發(fā)。
需要補(bǔ)充說明,本文絕不是否認(rèn)N、P雙控對(duì)于流域綜合治理的重要性;不否認(rèn)特殊水質(zhì)特殊環(huán)境下N控制的效果。比如,湖庫(kù)水環(huán)境質(zhì)量控制及治理與河流不同,河流最終會(huì)攜帶污水廠排放的TN至河口和海洋水域,可能會(huì)加劇海灣地區(qū)海水水質(zhì)N濃度提升,可能會(huì)成為海灣赤潮的發(fā)生因素,因?yàn)楹涌诤秃Q笏w是N限制性。當(dāng)然,硝態(tài)氮在海岸或海灣流域可能會(huì)被快速反硝化,尤其是水-岸交替帶,那邊是厭氧氨氧化發(fā)生的熱區(qū)。因此,只能說有N在海灣地區(qū)的輸入,是存在導(dǎo)致赤潮的潛在因素之一。
此外,控制水體富營(yíng)養(yǎng)化,水體背景P濃度非常重要,一般認(rèn)為水體溶解性的活性P濃度在0.02mg/L是控制藍(lán)藻爆發(fā)的閾值,因此控制外源性P輸入和內(nèi)源P的釋放對(duì)于控制水體P濃度進(jìn)而控制富營(yíng)養(yǎng)化是非常重要的措施。
1 2編輯:王媛媛
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