【国际经验】瑞典水污染治理及污染物监控给我们的启示

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2018-07-25 9:49:48

:瑞典位于波罗的海和波的尼亚湾以西,拥有漫长的海岸线,构成斯堪的纳维亚半岛的东部。近几十年,排放物的直排、水景观所产生的水质变化等状况对瑞典的水环境和生态状况造成了重大影响。本文通过对瑞典的水环境治理经历和主要污染物监控方面介绍了瑞典水环境管理经验,为我国水环境管理者的实际工作提供借鉴和思考。

图1瑞典的概况

背景知识

2000年,《欧盟水框架指令》开始实施,欧盟各成员国的水资源管理工作的开展更协调、更统一。自2004年起,为了更有效地管理水环境,瑞典被划分为五大水资源区(如图1、2所示),每个区包含多个江河流域。瑞典总共有119个主要的江河流域,这些流域是地方水资源管理工作的起点。这五大水资源区是按照它们与海床的地理区域关系划分的,这些海床包括:波的尼亚湾区、波的尼亚海区、北波罗的海区、南波罗的海区、斯卡格拉克与卡特加特海峡区等。此后瑞典在五大水资源区开展水资源管理工作。

图2瑞典五大水资源分区

为了进行有效管理,最大限度降低不可避免的泛化情况,根据水体特点把较大的水体划分为湖泊、河流、溪流、过渡水体(淡水与海水之间)、沿海水、以及地下水形式。瑞典目前的水资源管理系统涵盖个水体,包括7232个湖泊、条河流、622个沿海和过渡水体、3025个地下水体。这就意味着该系统涵盖了大部分的地表水资源。

首先,瑞典水环境污染有哪些问题?

瑞典水资源保护传统历史悠久,拥有相对丰富的清洁水资源。然而,瑞典依然面临着诸如富营养化、酸化、水坝的危害、地下水水位下降等与水资源相关的环境问题。

瑞典的五大水资源区及污染情况

瑞典水污染治理经历了哪些过程?

瑞典污水处理历史

直到19世纪,瑞典的所有污水在排放前都未经处理,各户通过坑和桶收集自的废弃物,然后当作肥料使用。

19世纪末,瑞典12个较大的城市开始建设地下污水管道系统,将家庭污水排放到附近的湖泊或沿海水域。

到20世纪20年代为止,几乎所有的大城市都建立了市政污水管道系统,市镇和社区污水系统的建设进度仍然缓慢。而市政污水处理能力不能满足河流、湖泊、沿海水域快速恶化的水质量问题的需求。1940年,全国仅有15个运营的城市污水处理厂(到1955年,此数目增加了一倍)。大量排放的营养物质和耗氧污染物导致了鱼类大面积死亡和水传染疾病,越来越引起公众的关注。此外,在20世纪上半叶,水污染问题被视为一个需要地方解决的城市问题,对采取综合治理行动造成了阻碍。

在20世纪60年代,由于未经处理或不完全处理的污水排放持续了数十年,人口最多且最工业化地区附近的大量主要水体,面临着因落后工业活动引起的严重富营养化、重金属污染、化学沉积问题。对水质和其他环境问题的持续担忧,促使政府采取了一系列决定性的行动,例如在1967年,成立了瑞典环保署;1968年,设立了市政污水处理国家财政支持机制;1969年,《环境保护法》(environmentalprotectionact)开始实施。

在20世纪70年代,瑞典中央政府投入了15亿克朗(价值约相当于现在的50亿克朗)的资金来提高污水处理能力。另外,许多优先行业也得到了政府补助,配合本行业的大量投资,改善污水处理状况。20世纪70年代所进行的广泛而有针对性投资虽然没有大幅降低小型污水处理设施(常常是由家庭安装)的排放量,却显著改善了瑞典湖泊和河流的水环境状况(瑞典环保署,2014年)。

如今,瑞典所有城市家庭的污水在排放到自然之中之前都得到了处理。超过95%的家庭污水都经过生物和化学处理。地处城市地区以外的约70万个家庭拥有小型污水处理系统。与拥有自己专门的污水处理厂的工业源水排放相比,城市地区以外的家庭所排出的这些小规模且零散的营养物质,是瑞典湖泊、河流、沿海水域的富营养化问题更重要的原因。瑞典污水处理问题的历史发展如下图所示。

瑞典污水处理厂典型的处理过程

瑞典又是如何处理水污染重点污染物的?

瑞典水体突出问题

酸化、富营养化、环境毒素、物理干扰、饮用水水源保护与取水,是瑞典水环境的五大类问题。污水处理系统中排放的废水仍然是水环境中富营养物质的主要来源之一。在20世纪50年代至70年代期间,污水处理厂开始扩建,同时瑞典加强对水排放量的监测和测量,在采用生物处理方法之后,氧化作用和磷浓度方面的问题得到了很大改善。

富营养物质的排放监管

在20世纪60年代至70年代,瑞典修建了更多现代化的污水处理厂之后,极大地减少了磷和有机物的排放量。近十年来,磷和生化需氧量的处理水平保持在95%左右。另一方面,自2010年起,瑞典的平均氮净化水平一直维持在60%左右(瑞典环保署,2014)。从20世纪80年代中期开始,增加了一些新的净化方法,确实大幅提高了较大污水处理厂向氮敏感受体排放的氮的净化水平。污水处理厂的处理过程如图。

同时,越来越多的化学品在工业和农业上得到应用,使用过程中产生了废水,从而形成了污染严重的污泥。

重金属、有机污染物的监管

根据瑞典环保局对大规模处理厂[处理能力高于人口当量,处理约80%的废水(2014年)]的数据表明,在过去五年中,通过污水处理厂的镉和汞总排放量并没有很大变化。铅排放量从2010年的686kg降低到2012年的383kg,铬的年排放量从2010年的1386kg降低到2012年的946kg。图14显示的是1987—2012年瑞典的污水处理厂(处理能力介于和人口当量之间)的污泥的重金属物质水平。

小结

《瑞典环境法》颁发的产业运营许可证,是对内部专门处理厂的工业水排放进行监管的基础。欧盟通过《工业排放指引》来进行许可审批,审批的内容包括工业和农业水、大气排放等。但是,瑞典法律要求在欧盟指引的要求之上,实施更加严格的国家标准(瑞典环保署,2014年)。同时,虽然海洋与水资源管理机构(swam)在2011年成立时起就接受了一些监测职能,但瑞典环保局仍然负责监测水环境中的有毒物质。

我们从中得到哪些启示?

产业升级和结构转型

在过去数十年里,管理和技术手段的改善促进了工业源水污染的大幅减少。与此同时,污染密集型产业的规模减小和消失已明显成为决定性因素之一。换言之,考虑到巨大的总污染负荷仍继续增加,努力改进水处理和采取其他管道末端解决方案仅对整体水环境产生暂时和短期的效果。一些中国环境专家表示,为了更好地改善水环境的质量,中国的工业水污染物排放量需减少30%~40%。作为领导层释放的最新明确信号,中国应继续加强工业结构的调整,并降低高资源耗费和污染排放的部分工业产能。在瑞典,数十年来并无重污染产业,但仍继续遭受工业污染,其中包括土壤、沉积物和地下水等的污染。这警示相关机构要不断加强水环境保护。

面源污染物

在瑞典,与点源污染(如工业和城市来源)相比,面源污染物是更主要的问题。由于中国工业发展的需要以及延续,中国面临着解决工业点源污染的重要难题。然而,农业来源的排放负荷显著增加却被低估,因此必须进一步努力以实现水环境的重大显著改善,而不仅仅是传统指标污染物的减少。

鼓励水资源节约,即使在水资源较为丰富的地区

在工业水污染防治方面,减少水消耗量不仅减少了水质型缺水地区的压力,而且从一开始就减少了管道末端排放的水污染量。另外,这使得更多的水资源可用于环保,并且提高了水体的容纳能力。事实证明,在我国低水质引起缺水的省份提倡水资源节约尤为困难。这些区域的公众和企业一般未得到鼓励和教育,并不了解水质和水量问题之间的联系。由于工业活动的高度集中,即使许多水资源丰富的省份也长期遭受严重的水环境污染。

原标题:【国际经验】瑞典水污染治理及污染物监控给我们的启示