TOP006|哈尔滨工业大学魏亮亮:中国城镇污泥处理处置技术的发展现状与趋势——基于大数据和温室气体排放的分析
专栏寄语:水是与人类活动关系最为密切的环境要素,水环境前沿科学研究也始终处于高度活跃的状态。科学研究没有终点,而发表、出版是研究社区、学术生态不可或缺的重要一环。作为专业水行业期刊,我们始终致力于期刊特色发展,希望为塑造生机勃勃的学术生态环境做出应有的贡献。《中国给水排水》杂志与中信环境联合推出“Top Water Research”微信专栏,旨在传递国内外水环境研究TOP 献情 ,进一步推动学术交流合作。欢迎国内外的优秀研究团队踊跃参与,分享你们的前沿研究成果。本专栏将持续播出,敬请关注!
本期将推出哈尔滨工业大学魏亮亮副教授团队的一篇最新综述,内容翔实,主要是基于大数据和温室气体排放分析,阐述我国城镇污泥处理处置技术的发展、现状以及展望未来发展趋势,相关研究成果的获得有助于深刻认识我国城镇污泥处理处置技术应用与发展的潜在规律,为未来我国城镇污泥处理处置技术优选提供技术支撑;此外,相关研究结果可为全球范围相关发展中国家污泥的可持续处置提供借鉴。
该研究得到国家自然科学基金(No. 51878213)、黑龙江省自然科学基金(YQ2020E022)和城市水资源与环境国家重点实验室(No. 2020TS01)的资助。研究成果以“Development, current state and future trends of sludge management in China: Based on exploratory data and CO2-equivaient emissions analysis”为题,发表在Environment International(SCI, IF=7.577, 1区top)https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0160412020320481?via%3Dihub
研究背景
随着我国城镇污水收集系统日趋完善和污水处理设施的不断建设运行,市政污泥产量急剧增加。在过去的几十年里,我国政府在污水处理方面实施了严格有效的管理,并取得了较为显著的成就;在污水处理过程中,部分污水中的污染物转化进入城镇污泥,由于我国城镇污泥产生量大、历史欠账多,城镇污泥的高效处理处置仍被认为是提高污水处理效率的一个重要突破点。
当前,土地利用、焚烧、卫生填埋和建材利用是我国应用最广泛的污泥处理处置技术路线,但我国幅员辽阔,不同地区污泥处理处置技术的应用差异较大,对不同地区污泥处理处置技术的适用性及潜在规律进行研究,对优化我国污泥处理处置意义重大,并可为不同类型的发展中国家污泥处理处置提供经验借鉴。此外,污泥处理处置过程中会产生大量的温室气体(GHG),该过程严重受污泥处理处置工艺选择的影响,因此适当工艺技术的选择在一定程度上可以实现污泥处理处置过程中GHG排放的有效控制。我们广泛收集了1978年以来,特别是2009年—2019年间我国污泥处理处置的基础数据,从我国不同地区污泥处理处置技术的分布特征入手,对不同区域不同历史阶段污泥产量、技术选择的差异等历史数据展开分析,重点分析了好氧堆肥、厌氧污泥消化、焚烧、深度脱水、干燥和热水解处理技术的时空分布;最后通过比较污泥处理处置过程中温室气体排放的区域贡献,并评估了污泥处理处置方式的改变对GHG排放潜在的影响。相关研究成果的获得有助于深刻认识我国城镇污泥处理处置技术应用与发展的潜在规律,为未来我国城镇污泥处理处置技术优选提供技术支撑;此外,相关研究结果可为全球范围相关发展中国家污泥的可持续处置提供借鉴。
中 摘要
图 导读
统计数据显示1987年我国城镇污泥产生量为2.47×105t(80%含水率;以下同),逐渐增至2020年的2.13×106t、2005年的2.96×106t、2009年的1.92×107t、2015年的2.73×107t,至2019年增至3.90×107t。总体上,2005年—2010年间我国城镇污泥产生量呈爆发式增长,年均增长率为44.9%(2010年—2019年期间则为7.3%)。在2019年,山东省城镇污泥产生量最高,达到3.86×106t(占全国污泥总量9.86%),浙江次之(占9.19%),再次为广东(9.08%)、江苏(8.43%)、河南(6.11%)和河北(5.22%)。相应的,北京、四川、辽宁、陕西、上海、湖北、安徽、湖南、山西、重庆等10个省市合计占比为32.78%,其余15个省市仅占19.33%。
统计结果显示,我国人均污泥产量和万吨污水产生量区域差异明显,如2019年我国人均污泥产生量为28.05kg/a,其中北京、天津和浙江人均数据最高,污泥产生量分别为81.9、70.4和62.5 kg/a。总体而言,中国北方15个省份的平均人均污泥产量(30.65kg/a)比南方省份(25.84kg/a)高18.6%。与之类似的是,2019年中国每万吨污水处理污泥产量为5.94t,其中北方地区15个省的平均污泥产量(7.36t)远远高于南方16个省份(5.07t)。
Pearson相关性的分析结果显示,我国不同区域人均国内生产总值(GDP)与人均污泥产量具有明显的相关性,说明经济发展和污水设施投资对我国污泥产量的影响更为显著。对于城镇化水平而言,北方14省(不含北京)随着城镇化率增加,万吨污水污泥产率呈下降趋势;南方15省则呈相反趋势。
图1 1978年— 2019年中国污水处理厂数量、污水处理能力和污泥产量
目前,污泥处置的主要技术路线有卫生填埋、焚烧、建材生产、土地利用等,在2019年,我国市政污泥中约29.3%通过土地利用进行处置,其次是焚烧(26.7%)和卫生填埋(20.1%),而建筑材料利用(15.9%)和其他方式(8.0%)贡献较小。图2显示,土地利用是我国污泥处置的主要技术路线,但是其比例从2009年的60.9%逐年下降到2019年的29.3%。与此同时,焚烧处置从2009年的6.2%上升到2019年的26.7%;而2009年时,卫生填埋仅占污泥处置总量的3.71%,2019年这一数字上升到了20.1%。从这些结果我们可以清楚看出,近些年来中国污泥的处置策略发生了较大的变化,逐渐从无序堆放向土地利用、焚烧逐渐转变,并趋于多元化,这表明中国政府在污泥的安全和标准化处置方面取得了巨大的进步。
图2 不同污泥处置技术在2009年—2019年间的变化情况
土地利用(直接利用或堆肥后)和焚烧是欧洲污泥处置的两种主要工艺。德国、英国、西班牙、法国和波兰是欧洲污泥产量最多的5个国家,其产生的污泥量干重分别为915万t(2015年)、880万t(2009年)、605万t(2009年)、585万t(2017年)和295万t(2017年)。由此可见,中国的污泥产生量明显高于欧洲国家,2017年中国的污泥产生量为3250万t,分别比同期的德国和法国高出2.63倍和4.57倍。
图3 2017年中国和欧洲国家污泥处置情况
通过对国内200余个污泥处理项目建设及运行资料的统计分析,发现2009年—2019年在中国7个行政区内6种典型污泥处理技术(厌氧消化、好氧堆肥、焚烧、干燥、深度脱水、热水解)的污泥处理能力呈现快速增长。其中,污泥好氧堆肥工程在2011年—2015年期间建设效果最为突出,污泥厌氧消化工程在2014年—2019年期间处理能力提升最为迅速,污泥焚烧处理工程在2017年—2019年间提升迅速,相对应的污泥深度脱水和热水解工程处理能力在2013年—2016年间迅速提升。由数据分析可以看出,焚烧和好氧污泥堆肥是我国应用最广泛的污泥处理技术,至2019年综合处理能力分别达到27122t/d和11250t/d(含水率80%)。
图4 六种典型污泥处理技术在中国不同区域的地理分布及处理能力概况
对于污泥厌氧消化,2000年在中国建成设施的总处理能力为386t/d,到2019年增长至6944t/d。具体来说,我国厌氧污泥消化设备分布较为广泛,其中华东和华北地区消化处理能力分别占全国的27.1%和18.7%。
污泥堆肥作为最广泛的污泥处理技术路线之一,在过去10年呈现出爆炸式增长。2009年建成的污泥堆肥厂处理能力约为300t/d,到2019年已提高至11250t/d。目前,污泥堆肥工艺在我国东北地区广泛建设运行(2019年污泥处理能力达5202 t/d),占全国堆肥污泥总量的46.5%;其次是华东地区(2510t/d)、华中地区(1430t/d)和华北地区(862 t/d),与此同时,西北、华南和西南地区的处理能力较低。
至2019年底,污泥焚烧技术在我国的综合处理能力达到27122t/d,在六种典型污泥处理技术中处理能力最高。其中华东地区的焚烧污泥总量占全国总量的70.3%,其次是华北地区(7.5%)、西南地区(6.8%)和华南地区(5.9%),而东北、西北和中部地区污泥进行焚烧处理的比例较低。污泥干燥厂的地理分布与焚烧厂相似,2012年污泥干燥处理能力为350t/d,2019年升至4615t/d,年均增长44.5%。该项技术的区域处理能力呈以下趋势:华东地区(45.9%)>华南地区(23.5%)>华中地区(13.0%)>华北(9.5%)>西北地区(8.0%)。
同样地,污泥深度脱水和热水解技术近年来在中国也得到了快速的应用。2010年—2015年,大量污泥深度脱水装置被建成(处理能力由200t/d增加到4970t/d),年均增长率为70.8%。截至2019年底,我国污泥深度脱水工程处理能力约为6410t/d,其中,华东地区对污泥深度脱水的贡献率达到36.8%,其次是华南地区(34.8%)和华中地区(20.3%)。
污泥热水解工程处理能力从2014年的2122t/d增加到2019年底的8342t/d。总体而言,华北地区是污泥热水解厂建设的重点地区(贡献高达73.46%),其次是华东地区(13.6%)、华中地区(7.6%)和华南地区(5.4%)。
经计算,2009年 我国污泥焚烧、建筑材料利用、卫生填埋和土地利用温室气体排放量(10 8kg ,二氧化碳当量)分别为5.17、1.63、34.33和2.39。其中,卫生填埋和焚烧 分别贡献了78.88%和11.88%。 到2019年 我国因污泥处理处置产生的温室气体排放总量增加了2.49倍 ,达到108.18×10 8kg(二氧化碳当量 )。六种典型处置技术路线贡献率呈以下趋势:污泥焚烧(45.11%) >卫生填埋(23.04% >污泥土地利用(17.64%) >建材利用(14.21%),其中 污泥焚烧和卫生填埋排放的GHG分别为48.80×10 8和24.93 ×10 8kg。 在2009 年—2019 年间,华东地区始终为我国污泥处置中温室气体排放最多的地区,2009年占 当时全国总排放量的41.35% (17.99×10 8kg ,二氧化碳当量),2019年 则贡献了44.83%(48.50×10 8kg ,二氧化碳当量)。总体来说,中国由污泥处置引起的人均GHG排放量 远低于日本和大多数欧洲国家,例如,2017年华东地区GHG排放量 为10.74kg/ 人,远低于日本(24.89kg/人,二氧化碳当量)和荷兰(44.12kg/人,二氧化碳当量 )。然而由于人口密度高,中国的温室气体排放总量不可忽视。2017 年,华东地区的CO 2排放总当量为43.74×10 8kg ,远高于德国的31.76×10 8kg (欧洲最高)以及日本的31.53×10 8kg。
图5 2019年中国不同污泥处置技术GHG排放贡献情况
当前,我国7个行政区污泥处理技术路线差异显著,且不同技术分布极不均衡,主要特征及影响因素可总结如下:
(1) 地区经济水平、城镇化率、当地政府政策支持力度以及土地价格会影响污泥处理 处置技术路线的选择。例如焚烧和干燥技术虽然投资大且能耗高,但其工程占地面积小,在我国东部和华北地区的应用较为广泛;而东北和华中地区则以好氧堆肥技术作为主要的污泥处理工艺。
(2) 我国污泥设备的处理能力在2009 年—2019 年显著提高,具体地,污泥堆肥处理能力在2011 年—2015 年间大幅提升,厌氧消化则在2014 年—2019 年期间,焚烧处理为2017 年—2019 年期间,相对应的污泥深度脱水和热水解在2013 年—2016 年间飞速发展。
(3) 污泥焚烧是我国城镇污泥处置过程中GHG 排放的最主要贡献者,占到全国污泥处置GHG 总排放量的45.1% ,该现象在华东地区尤甚。
(4) 我国污泥经厌氧消化/ 好氧堆肥处理后,进行土地利用的比例约为26.5%,这一数据仍低于欧盟的50.0% 。
(5) 华东、华北地区不同工艺路线及其预处理之间建立了紧密的联系,如热水解与厌氧消化技术,污泥干化与污泥焚烧技术。
图6 2019年中国不同污泥处置技术路线选择情况与区域人口密度、土地资源分布特征关系图
当前,我国污泥处理处置面临的主要挑战如下:
(1)应高度重视 中国污泥处理处置的区域不平衡,需要重点关注我国西北和西南地区的污泥处理处置。
(2)应重点关注污泥中高值物质的回用和资源化,建议对污泥能源转化率/资源化率应提出强制性标准;并提出污泥处理处置过程中 温室气体排放应对措施。
(3) 污泥的土地利用比率在中国仍处于较低水平。
(4 )缺乏污泥处置的强制性标准。
(5 )污泥厂的建设资金仍然较低,2011 年—2015年我国污泥处理投资仅占处理投资的7.58%,远低于发达国家 的30%~50%。
基于我国污泥处理处置经验,对其他发展中国家的污泥进行可持续管理的建议:
(1)首先需 评估相关的污泥处理处置技术在发展中国家的经济适用性,并进行必要的温室气体排放情况核算。在工程建设过程中高度重视污泥减量、土地需求和能源需求情况。
(2)对于经济增长迅速、人口众多、土地资源稀缺的地区,大力推荐我国华东地区污泥处理处置模式。相反,对于经济条件差、城市化率低的地区,应大力支持污泥的资源化利用。
(3)发展中国家的污泥处置可以学习中国过去40年间污泥从无序堆弃到策略性处置转变的成功经验。另外,发展中国家在制定污泥处理处置相关法律法规时不应忽视健康问题、经济条件、土壤特性、技术能力等,以建立可持续的污泥处理处置体系。
团队介绍
魏亮亮,哈尔滨工业大学副教授/博士生导师,主要研究方向为 城镇污泥处理处置及资源化、污水深度处理及再生利用、流域/区域水环境综合治理及水质提升等。在相关领域发表论 1 00余篇,其中S CI收录论 6 1篇(Web ofScience引用次数超1000次,H指数1 9)。目前担任《Scientific Reports》期刊编委;《Environmental Research》《Frontiers in Chemistry》等期刊Guest Editor;《中国给水排水》第一届青年编委主任委员,《Chinese Chemical Letters》《净水技术》 等期刊青年编委等。兼任中国城镇供水排水 青年委员会秘书长;中国环境科学学会水处理与回用专业委员会委员;中国管理科学学会环境管理专业委员会委员等。目前团队在读博士研究生1名,硕士研究生6名。
制作: 凯
阅读7003
2020年国家及各省市污泥处理政策汇总:国家日益重视,地方政府积极响应
国家政策由“重水轻泥”转为“泥水并重”,多项配套政策给予支撑
污泥处理是水污染控制和水环境保护的重要组成部分,如果污泥处置不当,不仅对生态环境造成负面影响,也会危害人们的身体健康,从长远来看,更是会影响一个国家的经济发展。纵观我国政府部门发布的污泥处理处置相关政策,可以发现以2012年为分水岭,在2012年以前,我国政府部门在污泥处理处置工作方面并未有明确和清晰的规划目标,直到2012年,国务院出台《“十二五”全国城镇污水处理及再生利用设施建设规划》,才首次对污泥处理提出明确指标。然而在2015年以前,我国政府部门仍然存在着“重水轻泥”的偏差,直到2017年《“十三五”全国城镇污水处理及再生利用设施建设规划》明确提出要由“重水轻泥”向“泥水并重”转变,这也反映了政府部门对污泥处理的重视度明显提高。
自2015年开始,我国政府部门开始陆续发布有关污泥处理处置方面的相关标准以及一系列的配套政策,具体来说包括污泥无害化处置目标、新增污泥处理处置设施建设投资目标、污泥处理处置作为公共服务事业相关的收费标准以及涉及到污泥处理处置的税收优惠措施等,也正是这些政策的出台,使得我国污泥处理处置行业进入到快速发展阶段。
通过汇总2015年以来我国污泥处理处置相关政策,有三个方面可以注意到:首先是对于我国当面的污泥无害化处理目标,要求2020年年底城市污泥无害化处置率达到70%(地级及以上城市为90%),“十三五”时期我国新增污泥处理处置设施投资规模要达到294亿元;其次是地方政府部门应该给予污水污泥处理处置项目一定补偿,确保补偿污水处理和污泥处理处置设施正常运营成本并合理盈利;第三是税务总局将污泥处理纳入到免征增值税范围,对使用污泥发酵产生的沼气为原料生产的电力和热力增值税100%即征即退。结合我国污泥处理现状,这些政策毫无疑问能够推动污泥处理行业市场规模快速增长。
指标2015年2020年“十三五新增”
污泥无害化处置率(%)城市5375(其中:地级及以上城市90)22
县城24.3力争达到6035.7
重点镇/提高5个百分点5
污泥无害化处置设施规模(万吨/日)3.749.756.01
2020年7月,发改委和住建委再次发布《城镇生活污水处理设施补短板强弱项实施方案》,强调要加快推进污泥无害化处置和资源化利用,要求在污泥浓缩、调理和脱水等减量化处理基础上,根据污泥产生量和泥质,结合本地经济社会发展水平,选择适宜的处置技术路线。具体来说包括五项内容。一是在减量化处理基础上,因地制宜选择适宜的处置技术路线,避免一刀切。二是全面推进污泥处理处置设施建设,要将污泥处理设施建设纳入规划。三是限制未经脱水处理达标的污泥填埋,重点地区压减污泥填埋规模。四是鼓励采用“生物质利用+焚烧”的处置模式,将焚烧灰渣用作建材原料。五是推广无害化、减量化处理后的污泥用于土地利用。该方案的提出对我国污水和污泥处理提出了更高的要求。
地方政府积极响应,制定污泥处理处置规划目标
随着各部委关于污水污泥处理处置规划和政策的出台,各省地府也积极响应,因地制宜制定了针对各省相关的污泥处理政策,并且在污泥无害化处理率以及新增污泥处理能力提出了要求,且各地区目标差别较大。从污泥无害化处理处置率来看,一般来说各地基本要求达到国家层面规定的90%,少部分地区则要求达到95%和100%;从新增或改造污泥无害化处理能力指标来看,浙江省最高要求达到7615吨/日。
铁腕治污绿色蝶变 江苏泰兴污泥填埋点变公园
2018年6月11日,生态环境部 站曝光了泰兴市滨江污水处理有限公司违规堆放污泥问题,引发舆论强烈关注。泰兴市委、市政府迅速启动应急程序,全力推进污泥科学规范处置,于2019年1月5日全部处置到位。
2018年6月11日,生态环境部 站曝光了泰兴市滨江污水处理有限公司违规堆放污泥问题,引发舆论强烈关注。泰兴市委、市政府迅速启动应急程序,全力推进污泥科学规范处置,于2019年1月5日全部处置到位。
为深刻吸取教训,加强警示教育,坚决贯彻“共抓大保护,不搞大开发”的指示精神,落实“绿水青山就是金山银山”的发展理念,泰兴市委、市政府决定在滨江污泥堆存原址建设生态 明教育基地。生态 明教育基地规划面积约23亩,原有的三个污泥堆放点建成三个生态涵养池塘,同时建设生态警示墙、科普展示走廊和临江展望平台,唤醒公众的生态环保意识,也为市民游客提供了滨江休憩的新场所。
国外跨流域调水工程引发的生态环境问题案例
“不以伟大的自然规律为依据的人类计划,只会带来灾难。”
-马克思《马克思致恩格斯的信》1866)
国外一批跨流域调水工程,经多年运行出现了若干严重的生态环境影响问题,引起了社会各界的广泛关注,以下是若干案例。
01前苏联卡拉库姆运河工程
前苏联从20世纪30年代就开始跨流域调水工程建设,截至90年代初苏联解体,已经建成各种规模的调水工程近百项,调水线路总长约6000 km,调水总量约861.5亿 m3 /a,相当我国南水北调中线和东线第一期工程调水总量的6.1倍。1985年在前苏联的媒体上出现了关于调水工程利弊问题的大论战,一些学者批评调水工程严重破坏了生态环境,造成经济、社会和 化的重大损失。致使1986年由苏共中央和部长会议做出决议,停止新的调水工程的规划设计。
卡拉库姆运河
在前苏联众多的调水工程中,卡拉库姆运河是备受争议的工程。这项工程位于前苏联的中亚部分,这里土地辽阔,但是降雨少。卡拉库姆运河从阿姆河引水进入沙漠,主要满足土库曼斯坦发展灌溉农业的需求。1954年开始第一期建设,到1980年卡拉库姆运河的第四期工程竣工。运河总长1300 km ,渠首设计流量510m3 /s , 每年从阿姆河取水120亿~130亿m3 。运河的兴建使两岸灌溉面积达到125万hm2 ,扩大了3倍以上,成为前苏联的重要粮棉基地。运河还刺激了当地的城市化进程,沿运河两岸出现了新兴和扩建城市50多座,吸引了大批移民,人口占全国一半以上,出现了一派繁荣景象。
但是,始料未及的是调水工程造成咸海流域的生态严重破坏。阿姆河发源于帕米尔山,流经都兰平原的沙漠,下游注入世界第四大湖泊-咸海,年均径流量630亿m3 。卡拉库姆运河调走阿姆河年径流的19~20%水量,再加上阿姆河流域其它灌溉渠道的取水,使阿姆河流入咸海的水量由1960年前的466亿m3 /a,减少到1980年的220亿m3 /a。加之注入咸海的另外一条河流-锡尔河,其流域内发展了200万 hm 2 灌溉面积,把锡尔河的径流量几乎消耗殆尽,大幅度减少了注入咸海的水量。由于以上原因,致使咸海水位从1960年开始不断下降,到1995年共下降14.09m,容积减少了2/3,水面面积从1960年的6.7万km 2 下降到目前的1.94万km m 2 。干涸暴露的湖底面积达2.4万km 2 ,已经变成盐土沙漠,成为沙尘和盐粒的原生地。咸海水体的含盐量从24%,增加到46%。
咸海的萎缩造成了咸海流域严重的生态灾难。阿姆河与锡尔河的三角洲的荒漠化造成动植物的死亡,如芦苇面积仅保留原来的1/20。生物物种减少,生物物种多样性大幅度下降。1975年5月咸海东北沿岸强风暴出现的地表面积达4800 km 2 ,1979年5月的沙尘云面积45000km 2 ,沙尘总量100万t。一些科学家断言,当咸海完全干涸后,干析出的盐总重将达100亿t,每年升入大气层的粉尘将达1500~1700万t。受水区的同样出现了生态危机。在大型灌区内由于采用大水漫灌方式,老灌区内地下水位普遍提高1~3m,造成土地盐渍化加剧,棉花减产50%。由于调水灌溉植棉,使用大量化肥和杀虫剂,致使土壤每年洗盐排出的水中含有大量化肥和杀虫剂。由于当地居民世代饮用水渠和井水,水源的污染造成大量居民患贫血病,另外患有伤寒、肝炎、痢疾、食道癌、发育不全和婴儿夭折比例都很高。在大型灌区内由于采用大水漫灌方式,老灌区内地下水位普遍提高1~3m,造成土地盐渍化加剧,棉花减产50%。
联合国环境计划署在一份 告中认为:“除了切尔诺贝利外,地球上恐怕再也找不出像咸海流域这样的生态灾难覆盖面如此之广,涉及的人数如此之多的地区。”
02加拿大基马诺工程
这项工程从尼查科河向基马诺河调水32.63亿m3 ,利用落差发电以发展炼铝业。自1952年一期工程竣工后,来自各方面的争议不断。先是淹没了印第安人社区房屋和墓地,印第安部落为此要求政府补偿。到70年代中,尼查科河径流量不断减少,引起河流干涸、泥沙淤积和水温升高,加拿大渔业部不得不采取法律措施,迫使电站业主铝业公司将30%调水量重返尼查科河。尽管调水对基马诺河生态维持有利,但是炼铝过程产生的氟化物的释放导致大面积森林和水生生物死亡,危及居民健康。正因为如此,基马诺二期工程计划受到社会各界的质疑而搁浅。
03美国加利福尼亚州中央河谷工程和水道工程
这两项工程均从加利福尼亚州北部萨克拉门托河引水,引水量大。两项工程实施后,旧金山湾处河口入海流量减少了约40%,导致多次出现海水入侵现象,旧金山湾地区出现盐渍化。同时,旧金山湾水质恶化,影响鱼类生存和繁殖。
04澳大利亚雪山工程
该工程投产后,出现了严重的负面生态影响,主要是水源区斯诺伊河流域出现生态退化。由于调水,斯诺伊河最后一个梯级水库Jindabyne的下泄流量只有调水前流量的1%,而且完全改变了斯诺伊河原来春季雪山融水而形成的脉冲流量过程。Jindabyne大坝下游的斯诺伊河的河道内栖息地受到了强烈的干扰。以前大部分卵石河床被泥沙所覆盖 (Pigram, 2000) 。支流水质较差的水流汇入,加之农业活动造成河流的营养盐浓度升高,导致夏季河道内藻类生长旺盛,水质退化。由于径流量减少,斯诺伊河的河口咸水入侵长度比雪山工程建设以前上溯了7~10km。上世纪90年代,澳大利亚政府开始考虑对斯诺伊河进行生态修复,制定并实施了修复环境水流计划。计划的总体目标是:Jindabyne大坝的下泄水量最终要达到自然情况下流量28%。从2000年开始,对斯诺伊河的水 、流量、大型无脊椎动物、鱼类、植被、水质等进行监测。2006年以后,进行Jindabyne大坝泄水口的改造,包括改建泄水口、安装了小型水电发电机等,以改善下泄水流水温和维持最低环境流量。
05印度萨达尔萨罗瓦工程
这项工程是一个超大型项目,工程几起几落,争议不断。规划工作始于1947年,1979年重新规划。1988年开工后,该工程因移民和环保问题受到社会舆论抨击。1992年世界银行派专家组考察后决定暂停贷款。1996年被迫停止施工。2000年印度政府宣布自筹资金后复工,目前正在建设中。萨达尔萨罗瓦工程面临的生态问题主要是减少了下游流量可能导致咸水入侵、河口地区富营养化和河床形成沙洲造成渔业损失,污水排放量还可能增加。另外,受水区会发生盐碱化。更重要的是淹没森林,使植物区系和动物区系的物种多样性会受到影响。
从世界范围看,上世纪40~ 80年代是跨流域调水工程建设黄金时期。随着全球调水工程项目不断增加,大型、超大型工程陆续建成,许多工程的负面影响,包括生态影响和移民等问题日趋凸现,引起社会各界的广泛关注。由于调水工程的建设费用越来越昂贵,加之人们生态保护意识和人权意识不断提高,欧美等发达国家对于新建调水工程多采取慎重态度。20世纪80年代后,全球新的调水工程数量明显减少,一些超大型工程计划因备受争议而搁置。
对于早年的已建工程,欧美国家多采取补救措施恢复生态功能。一项重要的举措是专门针对调水工程颁布国家法律。如为了缓解中央河谷工程的生态环境负面影响,1992年美国总统颁布《中央河谷工程改良法案》,对以前的工程授权进行了修正,并将鱼类和野生动物保护、减少工程负面影响以及栖息地修复等,放在与灌溉和生活供水同等重要的位置上;将改善鱼类和野生动物生存环境的目标级别与发电任务等同。另外的重要举措是在长期监测和评估的基础上,采取河流生态修复措施,包括调整调水比例,维持最低环境流量,栖息地修复以及大坝改建等。
声明:本站部分 章内容系出于传递信息之目的源自于第三方 站转载,行业企业、终端用户投稿。若对稿件内容有任何疑问或质疑,请立即与本 站联系,本 站将迅速给予回应并第一时间做出处理(联系邮箱:jinwei@zod.com.cn)。