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再生水接棒“第二水源” 水质存安全隐患
2019-07-19 14:21       来源:瞭望东方周刊       作者:王元元 宋佳       分享:

再生水水质较少受到大众包括主管部门的关注,随着再生水利用范围的大规模推广,水质必须有保障,否则将会带来严重后果

《瞭望东方周刊》记者王元元特约撰稿宋佳/北京报道

家住北京东五环外某小区的王羽(化名)最近一直很困扰:家里冲厕所用的再生水不仅颜色呈藻绿色,而且散发出腥臭味。

小区内的很多住户有同样的烦恼。“虽然不是饮用水,但这样的水用起来还是让人不放心。”王羽说。

供水单位答复说,“再生水水质符合要求,可以放心使用”。王羽半信半疑,并计划向水务主管部门申请水质公开,“至少心里踏实些。”

王羽追根问底的做法并不具有代表性,大多数民众对于再生水的使用情况并不了解,很多人甚至不知道家里是否已使用再生水。与此相应,随着水资源的短缺,越来越多的城市开始把再生水纳入用水范畴,大规模推广。

第二水源

再生水是指污水经过适当处理,达到规定的水质标准,在一定范围内能够再次被利用的水。在国内,它也常被叫做中水。

再生水的利用已成一种趋势。我国水资源总量为28124亿立方米,人均仅2200立方米,是全球13个水资源极度缺乏的国家之一。同时,工业污染导致的水质型缺水加剧了短缺。根据水利部门的预测,到2050年,我国总需水量将达到7000亿〜8000亿立方米,占可利用水资源量的28%以上,大大超过国际公认发生水危机的水资源利用率(20%)。

“污水再生利用可以缓解水资源短缺,还可以减少污染排放,对改善水环境也有重要意义。”清华大学环境学院教授、国内再生水研究专家胡洪营告诉《瞭望东方周刊》,再生水的回用已引起各地政府的高度重视,尤其是一些大中城市,再生水利用已成规模,前景可观。

缺水的北京,再生水已被视为重要组成。

2010年,《北京市排水和再生水管理办法》将再生水纳入全市水资源统一配置;2012年、2013年,北京市政府又相继出台《关于进一步加强污水处理和再生水利用工作的意见》和《加快污水处理和再生水利用设施建设三年行动方案(2013—2015年)》。到“十二五”末,北京全市再生水年利用量不低于10亿立方米。

北京市水务局给《瞭望东方周刊》提供的数据显示,目前北京的再生水利用率已经达到61%,接近发达国家70%的利用率。2008年,北京地区的再生水利用总量首次超过地表水,成为第二大水源。2008〜2013年,北京市再生水用水总量年均增长率约为13%。“实现了污水处理从削减污染物向污水资源化的转变。”

更多地方也在跟进。如河北唐山推广利用的再生水源热泵供暖,青海西宁建成首个再生水利用工程,江西南昌推广小区再生水系统等。

“虽然利用量增加很快,但是利用率不高,与发达国家有较大差距。”胡洪营说。全国再生水利用率仅占污水处理量的10%左右。

水质质疑

8月的某天,王羽发现自家的马桶无法正常抽水,厂家和物业表示,再生水管道里聚集了太多污染物,出现堵塞。

“你想想,这水有多脏?能把那么粗的管道给堵了。”该小区2012年底建成,2013年才有住户入住,至今不到两年。但是,小区居民反映,类似问题已有多次。这正是王羽的担忧所在,“我觉得再生水水质是没法保证的。”

其实,再生水水质有严格的国家标准。2002〜2008年间,国家质检总局相继发布《城市污水再生利用分类》等六项涉及再生水水质的国家标准。

只是,胡洪营说,“再生水的水质国标借鉴了国外标准以及其他水质标准,但是水质指标的科学依据并不明确,有些指标可能存在浓度限制要求过严或者过松的情况。”

比如,在总大肠杆菌指标上,加拿大要求用于灌溉蔬菜时的限制是小于等于24000个,但中国对此没有要求;在灌溉用水上,世界卫生组织要求粪大肠菌数小于等于2000,而中国则针对灌溉植物的不同,限值在120〜40000不等。

很多地方在实际处理过程中并不能完全达标。本刊记者多方求证得知,目前国家对于再生水水质信息的公开并无相应要求,各地均无公开的再生水水质信息。“水质都是由再生水处理厂自己检测,有定期检测的机制。”北京市水务局一位工作人员告诉本刊记者。

为2008年北京奥运会而建的奥林匹克森林公园,是完全利用再生水作景观用水的公园。该公园管理部主任王谦向《瞭望东方周刊》介绍说,公园内的再生水部分来自西北方向的北小河污水处理厂,部分来自西边的清河污水处理厂。但是,这两个污水处理厂处理的再生水水质并不高,“看起来和闻起来都很不舒服。”

“水质的问题我们在最初设计的时候就已经料到了,所以规划了一个前端处理。”王谦说,公园自建了一个湿地循环系统。湿地是一个人工模拟自然的系统,流域面积约10公顷,由污水处理厂输送来的水会先流经湿地处理系统,经过过滤和处理后再流入湖中。

目前,奥林匹克森林公园每天引进的中水约2600立方米,循环系统每天能处理20000立方米,30天循环一圈。“经过这样处理的水,可以达到四类水标准,从感官上就没有什么问题了。”王谦说。

接受本刊记者采访的一位不愿具名的专家说,再生水因为不直接饮用,所以水质较少受到关注,“包括一些主管部门的观念都是,反正怎么处理都是污水,那就没什么差别了。”该专家直言,随着再生水利用范围的推广,水质必须有保障,否则将会带来严重后果。

多级处理法

再生水水质的好坏,直接取决于污水厂的处理技术。

从理论上讲,污水再生处理系统包括(但不限于)预处理、一级处理、二级处理、二级强化处理、三级处理(深度处理)和消毒处理等,但通常多指二级处理之后的深度处理与消毒系统。

预处理主要包括筛滤和除砂,除去沙子、瓦砾、煤渣等体积较大的材料;一级处理通常是经过沉降去除可沉积的有机和无机固体颗粒、漂浮物; 二级处理采用活性污泥法、生物膜法等,去除污水中悬浮性和溶解性有机物,包括磷、氮等;深度处理进一步去除悬浮固体、胶体、病原微生物和某些无机物。如果对于再生水水质有特殊要求,还可以选择反渗透、离子交换、活性炭吸附、高级氧化等作为辅助手段。

最后一个单元是消毒,目标是病原微生物,可采用氯化消毒、紫外线消毒、臭氧消毒等方法。

比如,天津经济技术开发区再生水工程由于地下水含盐量高且水位高,核心工艺就是脱盐工艺。

“我们的再生水处理技术没问题。问题是,以前建设的很多污水厂处理的水是不达标的,不能回用。”上述专家表示,很多地方要想利用再生水,就必须对污水处理厂升级改造。

北京早在2001年就实施了以高碑店污水处理厂二级处理出水作为水源的高品质再生水厂建设,2008年启动了城镇污水处理厂升级改造,改造后出水水质主要指标达到地表水IV类水体标准。

北京市水务局提供的数据显示,北京目前已完成了吴家村、卢沟桥、北小河、清河等9座污水处理厂的升级改造,2013年全市高品质再生水厂已达到24座,高品质再生水生产能力由54万立方米/日提高到190万立方米/日。

不过,该专家直言,污水厂的建设和改造都需要大量资金投入,这对于地方政府来说是个挑战,“大城市财力物力雄厚,还有很多城市估计没这个能力。

再生水隐患

对于再生水产生的负面效应,业内时常争论,但现实中却鲜少被提及,更很少被重视

《瞭望东方周刊》记者王元元特约撰稿宋佳/北京报道

游人如织的圆明园内,人满为患。铺满湖面的荷花、悠然戏水的天鹅,都让初来此地的游客颇感欣喜。但很少有人知道,湖里的水来自附近的污水处理厂。

奥林匹克森林公园、龙潭公园、玉渊潭公园、陶然亭公园等北京市内大型公园也在使用再生水作为补充水源。在这些景点,很少有人知道湖里的水是再生水,更不知道这些水是不能与人体接触的。

2014年4月,北京市水利局原副总工程师朱晨东写了一篇文章《北京市水污染,祸起再生水》:“北京河流劣五类水质占44.1%,这是因为再生水的注入而造成的。重金属和有害物质会在地下积蓄,影响下一代甚至几代人。”

现实是否真这么可怕?

隐藏的污染物

“很多人觉得再生水对水源没有要求,这是不对的。”清华大学环境学院教授、国内再生水研究专家胡洪营告诉《瞭望东方周刊》,如果污水处理厂进来的水质很差,即使经过常规二级处理或者深度处理,也难以达到要求的回用水质。

理想情况是,再生水水源以生活污水为主,尽量减少工业废水所占比重。但实际是,我国工业废水排入城市污水收集系统,生活污水和工业废水混合处理的现象很多,特别是在工业园区更为普遍。

城市污水收集系统由于接纳了来自家庭、医院等地的污水,因此在污水中存在数目繁多、数量巨大的病原微生物,还存在各类病毒,包括肠道病毒、肝炎病毒、轮状病毒,等等。某些肠道病毒在水中比较稳定,对自然环境条件和消毒剂的耐受性比一般细菌强,因此经过处理的水中有时虽然已经不能检出大肠菌群细菌,但仍有可能检出病毒。

某专家团队曾随机对北京市内三家污水处理厂原污水中总异养菌群、总大肠菌群和粪大肠菌群进行检测,均有检出。

相较病原微生物,污水及再生水中的化学污染物危害更大。“这跟人们生产生活使用化学品的增加有很大关系。”胡洪营说,化学污染物可分为有机污染物、无机污染物和微量有毒有害污染物三类。

常见的无机污染物主要包括氮磷和重金属。比如铅就是一种能够作用于全身各个系统和器官的毒物,可以与体内的蛋白质、氨基酸结合,干扰身体的生理活动。

不过,令众多业内专家担忧的还是微量有毒有害污染物。这其中,备受关注的是持久性有机污染物、内分泌干扰物、药品和个人护理用品等。

拿内分泌干扰物来说,该种物质主要是农药、涂料、塑料增固剂等,一般具有类似激素的结构和功能,可以干扰生物体的正常生理功能,损害人体神经系统、降低人体免疫力,长期作用可导致人类生殖系统癌变率增加和不育夫妇增加。

胡洪营说,包括COD、抗生素、内分泌感染物在内的微量有机污染物都进了污水处理厂,处理完就排到自然环境中,“我们的污水排放标准没有这个指标,再生水标准里也没把这些必须执行的标准标明,这是缺陷。”

“污水及再生水中含有的这些污染物会影响生态环境和人体健康,并且污染物还会不断增加,其中很多是现有的技术手段去除不掉的,或者说因为成本太高而被忽视的。”一位不愿具名的业内专家对本刊记者说。

潜在的生态影响

2005年,圆明园东区的防渗工程曾引发全民关注。彼时舆论焦点是,在湖底铺设防渗膜,会阻碍水的自由流动和循环,破坏生态环境。但很少有人关注到,圆明园耗资几十亿元打造防渗工程的原因在于其湖区使用的是再生水。

朱晨东的结论是:因为再生水的进入,圆明园福海等湖区必须防渗,以防止湖水与地下水的交流,因为这里是城市地下水水源地的上游,一点都污染不得。

地下水利于再生水中微量污染物的长期积累。病原微生物也是再生水回灌到地下的潜在污染物之一,它们较难在地下水中生长繁殖,但具备一定的迁移能力。同时,再生水中存在大量具有抗生素抗性的微生物,严重的会产生具有很强抗药性的超级细菌。

中国矿业大学(北京)教授黄占斌曾带领团队,就再生水对植物生长的影响作过为期三年的实地观测。他告诉本刊记者,再生水灌溉会带来重金属的累积效应,土壤中的重金属(主要是铅和镉)含量会随着再生水利用的年份逐年增加,“用再生水浇灌的土壤和植物,其中的重金属含量高于清水浇灌的。”

黄占斌说,如果农田使用再生水和清水交替灌溉,会稀释土壤中的有害物质,提高土壤的质量,起到增产的作用。“比如在苗期时多用清水,在生长中后期多用再生水。”

在环境景观用水中,再生水中的余氯、氨氮和一些微量有机物成分,都会对鱼和其他水生生物产生毒害作用。英国专家Jobling团队曾针对污水处理厂出水中的内分泌干扰物对英国八条河流中鱼类的影响进行过调查研究。结果表明,这些河流中均发现了成年雄性拟鲤性状发生变化的现象,雄鱼雌化的比例从16%到100%不等,明显高于无污水处理厂出水排放的湖泊。

“再生水中各种各样的污染物对于生态环境的影响是一个潜移默化的过程,因此要防患于未然。”上述专家说。

景观水不宜触碰

对于民众来说,再生水对身体有直接影响吗?

胡洪营的研究表明,在再生水的利用过程中,人体接触化学污染物和病原微生物的途径主要有经口摄入、呼吸吸入和皮肤接触渗入三类。

再生水进入环境水体或者回灌地下水时会污染地表水、地下水等水源水体,从而使得化学污染物和病原微生物进入饮用水系统。

当再生水用于农业灌溉时,其中的污染物特别是重金属和疏水性有机物,容易在食品中积累。胡洪营给本刊提供的资料显示,某专业人员对再生水灌溉花生与非再生水灌溉花生中的铅含量作了测试对比,结果是前者显著高于后者。

同时,利用再生水灌溉或者洗涤作物时,再生水可与农作物食用部分接触,病原微生物会污染食品,尤其是一些不去皮水果以及生食蔬菜,都残留有化学污染物和病原微生物。北京市水务局给《瞭望东方周刊》提供的数据显示,2013年北京农业利用再生水量为2亿立方米,是8亿立方米的再生水利用总量的1/4。

除了经口摄入,再生水还会通过呼吸进入人体。当再生水用于园林绿化、道路浇洒、农业灌溉、水景喷泉及洗车时,会因喷洒而产生雾化现象。在雾化过程中,再生水中的化学污染物和病原微生物会进入空气中,形成气溶胶,被吸入人体。

美国环境保护局2008年的研究数据表明,再生水喷灌可使下风向至少200米距离内的空气中,粪大肠菌群、大肠杆菌等病原微生物浓度明显高于周围环境的背景值。

不过,再生水最受关注的影响还是来自与人体皮肤的接触渗入。

北京市水务局的数据显示,2008年,北京市排水集团中水公司便向清河、清洋河、西土城沟、小月河、陶然亭、圆明园等景观及河湖补水3200万立方米,占再生水供水量的16.8%。而在2013年,北京市用于河湖景观补水的再生水已达4亿立方米。

再生水在景观环境中的利用,主要包括观赏性和娱乐性景观河道、景观湖泊及水景等。其中,娱乐性景观项目最容易与人体发生接触,如可能发生偶然接触的垂钓、划船项目以及与人体发生全面接触的游泳、涉水项目等。

“景观使用的再生水必须有明确标识,以提醒民众避免直接接触再生水,以免带来危害。”胡洪营说,日本在再生水使用的地方有清晰的标注提示民众,但在中国很少见。

本刊记者在圆明园注意到儿童在湖边玩水,甚至有游客用湖中的水冲脚,但园区内并无任何醒目的再生水使用提示标牌。而在奥森公园,虽然设置有标牌告知游客湖中的水是再生水,但并未起多大作用。

“游客根本不会注意到,即使看到了也很少有人知道再生水是什么。”公园管理部主任王谦说。


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