水专项系列专访之如何为老城区水环境疗伤

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如何“治愈”老城区的水环境

城市是人类文明的象征，是人们经济、政治和社会生活的中心。有人说21世纪是城市的世纪，城市之间的竞争不仅是经济、科技的竞争，也是城市环境的竞争。20世纪90年代以来，中国城市建设规模不断扩大，旧城改造步伐加快，基础设施水平不断提高。然而，也存在着水环境和大气环境恶化、城市环境质量下降等诸多问题，严重制约了城市的可持续发展。

因此，城市水污染控制与水环境综合整治技术体系的研究与示范是近期启动的“国家水污染控制与治理科技重大项目”的主题之一。“太湖河网地区城市水环境改善技术研究与综合示范”项目被纳入城市主题，“老城区水环境污染控制与质量改善技术研究与示范”是上述项目中的重要课题。清华大学环境科学与工程系的刘翔教授是该项目的负责人。最近，

刘翔表示，整个环太湖示范工程根据城市功能单元及其水环境和污染源特征进行划分，实际上是两条线。老城区示范项目的选择也是如此。有必要明确老城区的主要环境问题，这些环境问题中的科学问题是什么，并用实例研究论证这些科学问题；找到解决问题的科学环节和方法、思路、技术和设备，并成功应用于案例中，从而达到研究者的预期效果，并在以后继续推广。

询问老城水环境的“成因”

在谈到老城区的水污染特征时，刘翔告诉中国水网记者，“环太湖老城区不同于一般的老城区，范围更大。环太湖古城不同于北京古城和西部古城，但它被称为古城。他们共同的环境特征是，首先，人口压力和密集的居住；第二，城市的基础设施，特别是环境设施不完善，可能处于一种混合状态，既有很长的历史时期，又有非常新的现代设施。”

老城区人口的环境压力以及设施改造的滞后和困难导致了许多问题。在这样的环境系统中，人口对水体的压力和设施建设的滞后导致水环境污染的恶化和加剧，这是最根本的。太湖周边的苏锡常老城区属于江南河网地区。它过去有密集的水网和丰富的水系，但这个地方属于平原地区；因此，尽管河网密布，水系丰富，但其水流状态并不好，特别是在当前水资源短缺的情况下，水交换能力非常弱。

历史上，这个地区的水流量相对较好。现在，由于水系统被建筑物和道路切断，水域的交换能力很弱；再加上老城区本身普遍存在的问题:人口压力大，污染负荷高，当超过其自净能力时，就会产生污染问题。水的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，水的自净能力和容量越来越小，另一方面，人口和生活水平越来越高，排放负荷也越来越高。这种矛盾超越了自然的平衡，表明城市水体的黑臭状况相当严重。

此外，由于经济发达，苏州、无锡、常州工业负荷高，水污染负荷大。虽然这些地区都在做工业园区的工作，但新的工业企业不再建在市中心或老城区，甚至将原有的企业迁出，形成一个工业园区进行集中管理。此类措施有利于环境管理和保护，但太湖流域污染强度过高，且由于当地水网密集且相通，污染负荷仍然很高。如果水不流，工业园区的水污染可能是一个时期，但水总是流。从那时起，水体本身被污染，然后它与来自其他地方的污染物混合，这使得问题更加复杂。

旧城水环境治理的技术特征

与环太湖“水专项”的其他项目单位相比，古城项目有其鲜明的技术特色。

环太湖工程实际上是按照两条路线设置的。一线是老城区、高新区、快速城市化新区、工业园区和水镇，按城市功能单元划分；同时，课题设置结合了环太湖水环境的关键问题、城市污水处理厂的升级改造和管网的优化、全市水环境问题的安全监管体系以及这些综合技术的集成。这分为八个主题。按照城市功能单元划分研究重点。由于水污染的原因和特点，不同的课题针对不同的问题，具有不同的技术特点。刘翔告诉中国水网记者。

例如，老城最大的技术特征是城市基础设施不完善和巨大的人口压力。这一问题在新城和工业园区并不存在，这是其环境问题的独特原因。在一个城市中，处于不同历史发展阶段的建筑，甚至城市居民的生活方式，可能对城市水体污染做出不同的贡献。应该首先确定和解决这种差异以及这种差异对水质的影响。识别后，或了解负荷规律后，如何解决、改善和纠正是研究的第二步。所有这些考虑还应该针对老城区不健全和不完善的城市基础设施。

老城区人口密集导致建筑密集，给旧城改造带来困难。与新城区不同，它有一条宽阔的道路，有一个很大的空房间，以及相对完整的排水设施和分流系统。虽然老城区的一些局部污染问题已经被发现，但是如何改造它们却是一个大问题:没有地方，建设无法进行。同时，江南水乡的特点是河流众多。几千年来，人们一直住在河边，污水很快就排入河中，所以没有办法收集。这是老城区的一个突出问题。人口密集，空空间狭小，设施不完善，这就要求研究人员提出合理合适的改造技术。

每个城市都在保护和发展这座古城。这座古城有着悠久的历史和文化遗产，承载并沉淀了一个地区的文化遗产。因此，许多城市的理念和理念都是为了继承和发扬该地区的历史文化特色。这些城市的实践是围绕城市生活进行一系列的城市建设，包括居民的文化生活。这些建设也会带来水环境问题，主要是由于污染负荷的增加，尤其是营养物质的负荷明显高于其他城市功能单元——生活消费会给城市水体带来更多的氮和磷。生活水平越高，排入水体的污染物越多，老城区的污染物仍然很高，主要包括氮、磷等营养物质。营养物质是需氧物质，它会迅速减少河流中的溶解氧，并变得又黑又臭。解决又黑又臭的河道是老城的难点和特色。

在接受中国水网记者采访时，刘翔强调，如何围绕旧城的城市基础和居住结构特点，提出有效去除营养物质和生物有机物的技术和设备，是解决旧城独特需求的重要技术。

所谓的独特需求，如老城区的面源污染尤为突出，基础设施不完善导致更多的地面垃圾随降雨进入河流。这种情况在新城比较容易解决——基础设施比较完善，垃圾收集和雨水收集比较完善。老城区没有这些设施，导致非点源污染严重。

根据项目的设计，体现了与其他学科的分工和整合。就技术本身而言，每一个学科都有共性，其原理和解决方法都是一样的，包括氮磷营养物质和有机物的去除、分离和还原。如果在其他地方有类似的问题，这些技术也是适用的。以上是根据旧城的特点和难点设计的技术研究方向。然而，技术研究本身并不限于这些特点和困难。并不是说适合老城区的技术不能在新城区使用，而是在应用过程中会根据不同的条件、不同的应用方法和工程实践的差异进行调整。

采访结束时，刘翔告诉中国水网记者，这些技术问题已经被克服，只是在一个层面上。除了技术本身，水环境问题的解决还包括管理问题、宣传教育问题、生活习惯的改善、人居模式问题等。对于旧城项目，从技术上讲，主要是解决工程措施所需的技术支持，所以另一方面，关键技术的解决是为工程措施提供技术支持——当技术问题解决后，相应的工程措施才能实施并发挥作用。然而，整个城市的环境治理问题不能仅靠工程措施来解决。

目前，老城区课题组的工作进展正常，整个课题的分解已经完成。前期工作准备、现场技术情况调查和配套项目实施均已完成或正在进行中。谈到工作中的困难，刘翔说，没有人为的阻力，但主要是客观的:示范点和区域之间的衔接有困难，还有人口压力和设施不完善造成的困难。例如，工程措施的失败是技术要求和未满足的现实条件之间的矛盾。他认为技术研发的困难更容易解决，而困难在于工程实践的应用。

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