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水從哪裏來
2020-07-21 14:45:36 來源: 《瞭望東方周刊》
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在水資源缺乏的北京,居民飲用水尚需大量依靠從南方調度的天然水。那麼,濕地之水從哪來?

俯瞰槐房再生水廠


6月中旬,京城已經感受到了夏日的熱情。偌大的奧林匹克森林公園成為市民休閒納涼的好去處,大面積的湖泊、濕地,為人們帶來陣陣涼爽。這裏的水來自哪裏?

2018年,北京市400平方米以上濕地總面積達5.87萬公頃;“十三五”時期,濕地建設的目標任務為恢復濕地8000公頃、新增濕地3000公頃。

濕地“保濕”需要大量的水,與2017年相比,2018年北京濕地補水量增長了27%。但作為水資源缺乏的城市,北京河道、湖泊的自然補水能力萎縮,居民飲用水尚需大量依靠從南方調度的天然水。

那麼,濕地之水從哪來?

近九成為再生水

“再生水是北京濕地的主要補給水源。”北京市園林綠化局野生動植物和濕地保護處副處長黃三祥告訴《瞭望東方周刊》。

據他介紹,2018年北京濕地總補水量為12.45億立方米,其中再生水佔比高達85.9%,達10.7億立方米。

這是個什麼概念?以昆明湖200萬立方米為參照,相當于535個昆明湖的水量;按2000萬人口計算,北京城平均每天消耗的自來水量約為190萬立方米,10.7億立方米可供其使用1年半。

在補水的各類型濕地中,河湖濕地具有壓倒性分量:2018年河湖濕地補水量為11.2億立方米,其中再生水為9.7億立方米,佔比86.6%。目前全市利用再生水的河流濕地有56條,如清河、溫榆河、蕭太後河等,湖泊濕地有14個,如奧林匹克森林公園、南海子、圓明園等。

“通過水務、園林綠化部門的不斷努力,河湖濕地的健康可持續發展已基本得到保障。”黃三祥説。

“北京境內共有425條河流,尤其在主城區裏的河流,如果沒有再生水的補充,在非汛期基本都是斷流的。”北京市水務局相關負責人告訴《瞭望東方周刊》。

2012年,再生水作為重要參數出現在北京市園林綠化局發布的《北京市濕地公園發展規劃(2011-2020)》(以下簡稱《規劃》)中。

《規劃》出臺前,北京市園林綠化局對市內42塊重要濕地進行調查,根據濕地公園規劃中的各種要素,估算出其最小生態需水量和適宜生態需水量,結果發現,所在區域現有水源資源量能滿足適宜生態需水量的濕地僅為11塊,不到三成;通州臺湖濕地、平谷王辛莊濕地、大興楊各莊濕地3塊濕地無法滿足最小生態需水量。

幸運的是,北京的再生水建設正處于快速發展期,為濕地建設提供了強大助力。

據《規劃》前期調研團隊測算,2010年北京再生水供給量達11.4億立方米,使用量為6.8億立方米,仍有4.6億立方米的水量剩余。因此,“從水資源可利用角度上看,本規劃是可行的。”

翠湖國家城市濕地公園緊挨海淀區上莊水庫,所在區域是北運河、溫榆河的源頭,具有天然過境水源補給優勢,但據公園管理處工作人員王博宇介紹,近幾年來,再生水補水已佔翠湖濕地總補水量的三分之一,約為每年30萬~50萬立方米,這些水來自附近的翠湖再生水廠。

位處大興區的南海子濕地有著240公傾的水面,在6環內位居第一,日蒸發量約6萬立方米。

“自2010年開放,除了極少量天然降水,公園建設用水均來自幾公裏外的小紅門再生水廠。”南海子濕地公園副園長郭偉告訴本刊記者。

日前,跨越朝陽、順義、昌平三區的溫榆河公園裏的濕地已開展補水工作,確保示范區于今年開放,這裏的濕地也將全部使用再生水。

“再生水對北京恢復增加濕地面積、維護濕地的自然生態屬性具有重要意義。”黃三祥説。

水廠就在濕地下

2016年10月,位于豐臺區的槐房再生水廠的亮相讓北京市民頗覺新奇:它藏身于一片濕地之下。

近日,本刊記者走訪了這家頗具聲名的亞洲規模最大全地下再生水廠:大門右側灰白色墻面上是藍色“槐房再生水廠”幾個大字,門衛室是水泥灰骨架加玻璃幕墻,透著一股工業風;一入大門,是掩映在綠草叢中的白色大字“一畝泉濕地”,田園氣息撲面而來,其身後是大片綠油油的植物、蜿蜒的木棧道,水面上睡蓮盛開,天空飛鳥掠過,粉蝶在花叢飛舞。

據了解,槐房再生水廠緊鄰小龍河發源地,該發源地名一畝泉,因有23處泉眼、面積約一畝而得名。曾經,一畝泉河水清澈,為濕地景觀,但一度變得污濁、幹涸,美景不再。現在這裏濕地景觀重現,以水為線,以花草為針,水廠之上繡出了鳥語花香,市民可預約入廠遊覽。

在18公頃的濕地之下,是三層的現代化再生水廠,其日處理污水能力達60萬立方米,全年滿負荷運轉可將2億立方米的污水轉化為可利用的再生水;凈化後的再生水,每天有一部分用于濕地補水,大部分則進入管線排入河道,供市政雜用、環境用水等,並改善下遊涼水河的生態水環境。

槐房再生水廠服務面積137平方公裏,覆蓋豐臺區、海淀區及石景山區。它的出現,大幅緩解了北京西南地區的污水處理壓力,改變了西南地區的水生態——但其建設並非一帆風順。

2013年,槐房再生水廠選址于南四環公益西橋附近,並不被周邊市民接受,理由是“污水處理廠就像一個大公共廁所,廁所必須要有,但不能建在我們家門口”。為了讓居民消除疑慮,了解再生水廠的功能和建成後的樣子,當時還組織市民代表到外埠參觀建設于濕地下的再生水廠范例,大家一看,確實“沒有臭味有景色”,工程得以實施。

槐房再生水廠規劃建設的大背景是2013年北京針對污水治理的第一個“三年行動方案”,該計劃以提升污水處理設施能力為重點;2019年第三個“三年行動方案”發布,要求到2022年底,全市污水處理率達到97%以上,其中,中心城區達到99.7%,北京城市副中心建成區基本實現污水全收集、全處理。

據北京市水務局提供的數據:2013年至2019年底,北京新建再生水廠68座,升級改造污水處理廠26座,建設規模超前十年總和。全市污水處理能力由2012年的每日398萬立方米提高到672萬立方米,提升了70%。

“目前北京基本解決了城鎮地區污水處理能力不足問題,再生水成為我市穩定可靠的第二水源。”北京市水務局相關負責人這樣表示。

未來三年,北京計劃升級擴建污水處理廠12座,新建再生水廠11座,新增污水處理能力每日50萬立方米,重點彌補城鎮地區雨污分流、污水收集和處理設施的短板。

遊客在北京圓明園遺址公園乘船賞荷(李欣/攝 )

重塑水韻京華

作為北京再生水廠界的“新秀”,槐房再生水廠具備生産高標準再生水的能力,其制勝法寶是一種看著像面條的新型過濾膜絲,膜絲上布滿了直徑20納米小孔,污水處理廠加入這個程序後,可以將水中絕大部分的細菌、病毒過濾掉,直接將水質提高一個等級。

在槐房再生水廠的一張桌子上,擺著4管水樣,依次為污水、膜産水、再生水和自來水。污水渾濁且發黑,再生水的色度則已經相當清澈,和自來水相比,肉眼幾乎看不出差別。

“出水標準達到地表四類水,這一進步,對于河湖生態水質有重大作用。” 槐房再生水廠相關負責人表示。

這種過濾膜由槐房再生水廠所在的北京市排水集團自主研發。北排集團起源于1976年北京成立的中國第一個污水研究所,目前運營11座大型污水處理和再生水處理廠,每年可生産約12億立方米的高品質再生水;其歷程亦是中國在水污染控制和水環境治理方面發展的縮影。

污水處理過程會産生大量污泥,它含有大量有機質及多種植物營養元素,肥效特徵類似有機肥,因此經處理後的污泥便成為了有機營養土,可進行土地生態修復,改善生態環境。

在北排集團內部的分類上,槐房再生水廠屬于生態型再生水廠的代表,和此前的傳統二級處理廠相比,生態水廠可有效節約土地資源,較徹底地去除碳氮磷,實現再生水回用、污泥無害化資源化,且環境友好。

但更高級的類型——未來再生水廠已在設想、規劃中。

“圍繞再生水廠,建設、打造新型資源回收中心、城市花園、公共活動中心、運動健身中心、公共洗車中心、新型水源廠、新型肥料廠、新型能源廠,以及濕地公園和花卉市場——將是未來的方向。” 槐房再生水廠負責人這樣介紹,“技術體係將使再生水重塑水韻京華成為可能,幫助實現水循環的夢想,助力北京成為國際一流宜居城市。”

6月2日,槐房再生水廠的地下空間(高雪梅 / 攝)

再生水靠譜嗎

什麼是再生水?它是城市污水經過再生水廠的多道工序處理後,達到使用標準的水。

目前北京再生水標準大致相當于地表水的四類水,優于《城鎮污水處理廠污染物排放標準》中的一級A標準,可與人體接觸,可廣泛用于工業生産、河道環境等。普通污水處理廠對水的處理以排放為目標,再生水廠則以水的回收利用為目的。

再生水和天然水相比,它是否會對濕地植物、動物産生不良影響?

圓明園裏的現狀可以解答這個問題。

自2007年開始,圓明園裏的景觀用水全部來自7公裏外的清河再生水廠,這裏超過三分之一都是水面,每年需補水近900萬立方米。每到盛夏,超過千畝的大荷塘、總共200多種荷花競相開放,都靠再生水滋養。此外,由于這裏的再生水入園後便不再外排,缺乏流動性,容易暴發水華現象。

據圓明園管理處生態科的王沛然介紹,和自來水相比,再生水氮磷含量偏高,確實更容易導致水體富營養化。

解決方案是:構建包括微生物、動植物在內的完整濕地生態係統;定期投放苦草、眼子菜、金魚藻等沉水植物以及各種微生物、水生動物。“各方處于動態平衡時,水體就能清澈健康。”王沛然説。

經過多年的水生態修復,近年來圓明園裏的好消息接踵而至。2019年,工作人員在這裏看到消失多年的鳑鲏魚、金線蛙的身影。鳑鲏魚、金線蛙都是北京的“土著”物種,對生態環境要求極高,甚至有“水質監測器”的美譽,多年前由于水域變少、變臟,曾一度消失。它們的再度回歸是對這裏水環境、生態環境質量提升的最好證明。

北京市水務局發布的2020年4月水質監測結果顯示,圓明園湖水水質為三類水,三類水的適用范圍為集中式生活飲用水地表水源地二級保護區、漁業水域及遊泳區。

北京將再生水納入全市年度水資源配置計劃中進行統一調配,始于2003年。

在北京市水務局每年發布的《北京市水資源公報》的數據變化中,可以一窺再生水發展迅猛之勢。

在全市供水結構中:

2004年,再生水首次出現在公報中,但仍與雨水綁定;具體為:雨水及再生水為2.04億立方米,佔總量6%;

2008年是個重要節點,當年再生水佔比17%,首次超過地表水供水,成為北京市第二大水源;

2018年的最新數據為:總供水量為39.3億立方米,再生水10.8億立方米,佔比27%。

與之相應的則是污水處理率的大幅提升:2004年,公報中首提污水處理量和處理率,當年處理率為36.7%;2009年達到80%;2018 年的最新數據為:全市污水排放總量為20.4億立方米,污水處理率93.4%;城六區污水處理率達99.0%。

再生水和南水北調供水的大幅增加,緩解了北京地下水過度開採的壓力。

2018年,北京地下水供水量已從2004年的26.8億立方米減少為16.2 億立方米,在供水總量中的佔比從77%降為41%。地下水得以涵養,反過來亦對包括濕地在內的自然生態起到積極反哺作用。(記者 王劍英)

【糾錯】 責任編輯: 焦鵬
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