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發(fā)展蘆葦濕地污水處理綠色生態(tài)工程初論
一、問題的提出
新疆維吾爾自治區(qū)（簡稱新疆），位于我國西部邊陲，地處北緯32°22′－49°33′，東經(jīng)73°21′－96°21′，面積166萬多平方公里，約占全國總面積的六分之一。境內(nèi)北部為阿爾泰山、南部為昆侖山、天山橫亙中部與北部的準(zhǔn)噶爾盆地和南部的塔里木盆地形成了“三山夾兩盆”的地貌格局。
新疆地處中溫帶（溫帶與暖溫帶）歐亞大陸腹部極端干旱的荒漠地帶。四周高山環(huán)繞，遠(yuǎn)離海洋，自然地理環(huán)境封閉，是形成新疆干旱自然生態(tài)環(huán)境的地理基礎(chǔ)。其典型的溫帶大陸性氣候決定了新疆氣候干燥、少雨、多大風(fēng)、日較差和年較差大的特征，全冬季寒冷漫長、復(fù)季炎熱短促，全年平均降水量為145毫米，降水量稀少，只有全國平均降水量630毫米的23％，而蒸發(fā)量約為2000－2500毫米，干燥度在4－16之間。根據(jù)干旱指數(shù)分區(qū)指標(biāo)，全區(qū)除北疆、天山山區(qū)、阿勒泰山區(qū)和塔城北部山區(qū)干旱指數(shù)在5以下，屬于干旱、半干旱地區(qū)外其余地區(qū)干旱指數(shù)無在5以上，屬極端干旱地區(qū)。因而在干旱、半干旱的自然生態(tài)環(huán)境中，水資源的合理開發(fā)與蘆葦濕地處理污水全部綜合利用，保護(hù)與改善生態(tài)環(huán)境顯得尤其重要，并也已成為新疆經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的必由之路。
新疆平原綠洲區(qū)僅占4％，且以串珠狀鑲嵌在2萬多公里的交通線上，構(gòu)成了沙漠邊緣綠洲經(jīng)濟(jì)活動，空間分散的基本格局。城市與工業(yè)區(qū)均處于水源上游，農(nóng)村環(huán)境均處于水源下游，近年來，隨著農(nóng)村多種經(jīng)營的不斷發(fā)展原有的古河床、荒灘均被大量開發(fā)，進(jìn)行種植養(yǎng)殖。夏季部分污水可用于農(nóng)灌，而冬季近半年的時間污水因處理標(biāo)準(zhǔn)較低，沒有出路，故而連年污水污染事故接連發(fā)生，并已造成農(nóng)村部分區(qū)域生態(tài)環(huán)境惡化，可以肯定地說水污染正在向農(nóng)村蔓延，據(jù)不完統(tǒng)計，全疆歷年來因污水污染造成的經(jīng)濟(jì)損失已高達(dá)數(shù)億元，同時也給下游農(nóng)村生態(tài)環(huán)境與經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展帶來了無法估量的潛在危害與危機(jī)。
新疆重點(diǎn)城市烏市、昌吉、庫爾勒、喀什等自七十年代起就先后對城市污水采取了氧化塘，射流曝氣傳統(tǒng)工藝和厭氧水解及氧化溝先進(jìn)的工藝，據(jù)現(xiàn)狀：氧化塘投資省但處理污水標(biāo)準(zhǔn)低，射流曝氣，厭氧水解或氧化溝，投資規(guī)模大運(yùn)行費(fèi)用高，容量小，遠(yuǎn)遠(yuǎn)跟不上發(fā)展的需求，加之其可生化工藝，無機(jī)污染物及重金屬難降解，污水經(jīng)處理后僅能達(dá)到城市污水二級處理標(biāo)準(zhǔn)或農(nóng)灌標(biāo)準(zhǔn)，達(dá)不到全疆絕大部分區(qū)域水環(huán)境功能（魚業(yè)水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)）的需求。全疆87個縣（市）（含5個州、8個地區(qū)所在地）的水環(huán)境功能現(xiàn)狀，污水處理后水只有達(dá)到魚業(yè)水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，才能滿足轄區(qū)的水環(huán)境功能的要求（目前，全疆養(yǎng)魚面積117.3萬畝，魚產(chǎn)量52371噸）。
水資源短缺和水污染嚴(yán)重是我區(qū)水環(huán)境面臨的兩大突出問題。目前，新疆還不能在污水污染治理上投入大量資金，急需尋找高效、節(jié)能的污水處理方式，以代替投資及運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用昂貴的常規(guī)處理。國務(wù)院水污染防治技術(shù)政策明確規(guī)定，“中小城鎮(zhèn)，干旱、半干旱地區(qū)的城鎮(zhèn)，應(yīng)首先考慮采用荒地、廢地、劣質(zhì)地以及坑塘淀洼，積極發(fā)展與污水處理相結(jié)合的，能有效控制水質(zhì)和充分利用污水水肥資源的土地處理與利用系統(tǒng)。”國家科技攻關(guān)研究成果的結(jié)論：“城市水污染治理，必須由分散點(diǎn)源治理轉(zhuǎn)向綜合整治，必須結(jié)合城市建設(shè)，經(jīng)濟(jì)建設(shè)和水利建設(shè)等，因地制宜地部署水污染重點(diǎn)工程”。隨著經(jīng)濟(jì)與城市規(guī)模的不斷發(fā)展，城市生活污水和工業(yè)廢水與日俱增，而目前我區(qū)城市污水處理率與標(biāo)準(zhǔn)甚低，大部分污水未經(jīng)處理直接排入下游農(nóng)村環(huán)境，已造成水環(huán)境狀況日趨惡化，并且水環(huán)境的污染又加重了我區(qū)干旱、半干旱區(qū)域水資源短缺。新疆絕大部分區(qū)域自然生長蘆葦具有得天獨(dú)厚的自然條件，生活污水和工業(yè)污水采用蘆葦濕地生態(tài)科學(xué)技術(shù)集中深度處理：
BOD5 去除率可達(dá)90％以上
SS 去除率可達(dá)91％以上
NH0－N 去除率可達(dá)76％以上
T－N 去除率可達(dá)84％以上
T－P 去除率可達(dá)87％以上
VAS 去除率可達(dá)94％以上
氯苯 去除率可達(dá)81％以上
氯酚 去除率可達(dá)82％以上
農(nóng)藥類 去除率可達(dá)89％以上
其它本類 去除率可達(dá)95％以上
腸病毒 去除率可達(dá)94％以上
細(xì)菌總數(shù) 去除率可達(dá)99％以上
蠕蟲卵 去除率可達(dá)99％以上
大腸菌群 去除率可達(dá)99％以上
沙門氏菌 去除率可達(dá)99％以上
噬菌體 去除率可達(dá)99％以上
污水中的無機(jī)污染物（重金屬）和有機(jī)物最大限度地被濕地蘆葦、吸附、吸收，充分利用自然凈化功能，使污水資源化達(dá)到魚業(yè)水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，一可以徹底消除水污染隱患，二可以改善與恢復(fù)自然生態(tài)環(huán)境，使經(jīng)濟(jì)效益，社會效益，環(huán)境效益達(dá)到最佳的統(tǒng)一。《蘆葦濕地處理污水綠色生態(tài)工程》其核心是根據(jù)本區(qū)的實際，即水環(huán)境質(zhì)量功能的要求，使污水經(jīng)處理被最大限度地綜合利用起來，徹底解決本區(qū)經(jīng)濟(jì)、社會可持續(xù)發(fā)展中的工業(yè)和生活污水污染的困擾，這是新疆“功在當(dāng)代，利在后世”的跨世紀(jì)最優(yōu)選擇。
二、《蘆葦濕地污水處理綠色生態(tài)工程》的技術(shù)原理
⑴、物理作用：
經(jīng)過初級處理的污水，在濕地系統(tǒng)中通過物理沉淀、過濾、吸附作用進(jìn)一步除去可沉淀的固體、膠體、BOD5、氮、磷、重金屬、細(xì)菌、病毒及難以溶解的有機(jī)物質(zhì)。
⑵、化學(xué)作用：
通過氧化－還原作用及化學(xué)凝聚、吸附進(jìn)一步除去磷、重金屬及難溶物質(zhì)。
⑶、生物作用：
通過微生物代謝、氧化作用、植物的吸收及細(xì)菌的消化與反消化作用進(jìn)一步除去BOD5、氮、磷、膠體和難溶有機(jī)物質(zhì)及重金屬。
三、《蘆葦濕地污水處理綠色生態(tài)工程》的技術(shù)可靠性
蘆葦濕地處理工程》對污水中污染物有較高的去除效果。它包括了土壤一植物、過濾、吸附、與生物氧化等十分復(fù)雜的過程。對污水兼有土壤截留，發(fā)生物理化學(xué)吸附、化學(xué)分解、沉淀及微生物的氧化降解，實際上污水中的有害物質(zhì)在濕地中被蘆葦富營養(yǎng)植物吸收，消除了污染，改善了生態(tài)環(huán)境，得到了蘆葦資源。凈化后的水再于種植養(yǎng)殖，技術(shù)可靠，易操作只需加強(qiáng)管理即可達(dá)到預(yù)期目的。
四、《蘆葦濕地綠色生態(tài)工程》的可能性與緊迫性
根據(jù)國內(nèi)外大量研究資料，通過對蘆葦濕地處理污水能力，水力負(fù)荷，有機(jī)負(fù)荷，停留期以及季節(jié)等與污水中主要污染物去除率之間規(guī)律性的研究《蘆葦濕地污水處理系統(tǒng)》是一種高效、便利、廉價的污水處理方法。采用此方法不僅適合國情，同時也適合區(qū)情與市情，工程投資僅為機(jī)械處理的五分之一，具有“三高三低”的特點(diǎn)，即高效、高適應(yīng)、高承受力及低投入、低運(yùn)行費(fèi)、低維護(hù)費(fèi)。生活與工業(yè)污水，經(jīng)《蘆葦濕地處理系統(tǒng)》處理，BOD攬5攭去除率為90％，SS去除率為91％，T－P去除率為87％，T－N去除率為84％，出水水質(zhì)可達(dá)到《漁業(yè)水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》要求。新疆沿天山南北荒地資源豐富，完全可以給本項目提供充足的用地，而且，區(qū)域自然環(huán)境適宜并完全具備施本項目條件，故而完全可能。
采用《蘆葦濕地污水處理綠色生態(tài)工程》：
⒈可以使污水經(jīng)深度處理后得到最佳的綜合利用，徹底消除水污染，達(dá)到環(huán)境效益與社會效益，經(jīng)濟(jì)效益的統(tǒng)一。
⒉可以改善與恢復(fù)區(qū)域自然的生態(tài)環(huán)境，形成優(yōu)美的湖泊生態(tài)系統(tǒng)，為野生動物提供棲息之地。
⒊可以建立輕工業(yè)原料基地，使造紙行業(yè)生存與發(fā)展有了新的高質(zhì)量的原料基地。
⒋可以開發(fā)為旅游區(qū)與風(fēng)景點(diǎn)，在縣、市一無名勝，二無古跡的先天條件下，為縣、市經(jīng)濟(jì)發(fā)展創(chuàng)造新的增長點(diǎn)。
因此建設(shè)《蘆葦濕地污水處理工程》是迫在眉捷的可行性高、緊迫性大、利國利民、經(jīng)濟(jì)效益、社會效益、環(huán)境效益可觀的生態(tài)效益最優(yōu)的跨世紀(jì)工程。
五、《蘆葦濕地綠色生態(tài)工程》的環(huán)境影響
工程排水方案，擬采取隔柵──管網(wǎng)──沉沙──蘆葦濕地
排水過程中，污水封閉在管網(wǎng)中，不會下滲，故而對沿途環(huán)境無影響。
污水的異臭氣味影響只發(fā)生在降解前，可在沉沙后采用好氧曝氣除去異臭氣味。蘆葦濕地僅對淺表層地下水有一定影響，不會對深層承壓水造成任何影響。
項目選址遠(yuǎn)離城鎮(zhèn)，大片蘆葦濕地增加了綠地面積，可減輕風(fēng)沙對市區(qū)的侵襲，環(huán)境影響最小，優(yōu)于任何方案。
六、《蘆葦濕地綠色生態(tài)工程》的規(guī)模與投資
⒈根據(jù)縣、市實際情況選擇項目規(guī)模：建設(shè)蘆葦濕地5000－20000畝，日處理污水50000－200000立方米。
⒉項目分二期建成：前三年建成蘆葦濕地2500－10000畝，日處理污水2.5－10萬立方米，年處理污水912.5－3650萬立方米。濕地需水量，按灌溉定額780立方米／畝，濕地系統(tǒng)總需水量195－780萬立方米，每年可得凈水（達(dá)到養(yǎng)殖標(biāo)準(zhǔn)的水）717.5－2870萬立方米。
后三年再建成蘆葦濕地2500－10000畝，達(dá)到日處理水量5－20萬立方米，年處理污水1825－7300萬立方米，可得凈水1435－5740萬立方米。
⒊工程總投資：項目擬總投資預(yù)算6000－120 00萬元，從初始階段開始建設(shè)需投入三年即可達(dá)到最佳效益。
《蘆葦濕地污水處理工程》包括：
⒈污水排放管網(wǎng)工程擬投資3000－6000萬元；
⒉隔柵及沉淀池工程擬投資500－2000萬元；
⒊濕地工程，擬投資1000－3500萬元；
⒋不可預(yù)見費(fèi)125－500萬元；
七、資金來源與籌措
建設(shè)《蘆葦濕地污水處理工程》的資金來源與籌措。
⒈擬引進(jìn)資金：60％萬元。
⒉擬自籌資金：40％萬元。
八、投資效益
⒈社會效益：
實施本項目徹底消除了水污染產(chǎn)生的糾紛，樹立了政府為人民辦實事的良好形象，污水處理后，達(dá)到了轄區(qū)水環(huán)境功能需求，增加了凈化水資源，可以為縣、市發(fā)展經(jīng)濟(jì)創(chuàng)造新的增長點(diǎn)。
⒉經(jīng)濟(jì)效益：
⑴蘆葦產(chǎn)量按1000公斤／畝計算，每噸蘆葦約480元，可以獲得收入240－960萬元。
⑵濕地凈水有償使用費(fèi)：每立方米按0.5元計，1435－5740萬立方米，共計71.75－287萬元。
⑶若開發(fā)進(jìn)行養(yǎng)殖或其它種植經(jīng)濟(jì)效益另計。
⒊環(huán)境效益
采用蘆葦濕地處理污水的技術(shù)方案，可永久性地徹底消除水污染向農(nóng)村漫延，大面積的蘆葦濕地可以改善西北部區(qū)域荒漠生態(tài)環(huán)境，并能減輕風(fēng)沙對市區(qū)的侵襲，環(huán)境效益最佳。
九、還貸措施
⒈擬每年從濕地蘆葦經(jīng)濟(jì)收益中提取50％；
⒉擬每年從獲得的凈水經(jīng)濟(jì)收益中提取50％；
⒊擬每年從排污
單位交納的污水處理費(fèi)中提取50％。
十、結(jié)論
⒈《蘆葦濕地污水處理綠色生態(tài)工程》在西方發(fā)達(dá)國家已盛行多年，我國“七五”與“八五”期間進(jìn)行重點(diǎn)科技攻關(guān)開展了多項有關(guān)研究和示范工程，不論從投資、處理效果及污水資源化產(chǎn)生的社會效益、經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)境效益及可靠性、可行性分析等方面對新疆凡是有荒地、荒漠資源的區(qū)域都是一個好項目。
⒉本項目投資�。ㄊ乾F(xiàn)代機(jī)械污水處理的五分之一），處理污水容量大，適益區(qū)情。
⒊實施本項目建成輕工原料基地，或養(yǎng)種植基地，把解決造紙原料、養(yǎng)殖、種植與污水處理結(jié)合起來，是保障縣、市環(huán)境與經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展的最佳措施。
⒋全疆八十七個縣、市若能選擇《蘆葦濕地綠色生態(tài)工程》可節(jié)省投資與運(yùn)行費(fèi)數(shù)十億元，建成數(shù)百萬畝蘆葦濕地，社會效益、經(jīng)濟(jì)效益、生態(tài)效益將是無法估量的。
本項目可行性程度高，效益顯著，建議盡快立項實施。
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