中央城市工作會(huì )議于近日召開(kāi)，會(huì )議部署城市工作7個(gè)方面的重點(diǎn)任務(wù)，包括著(zhù)力建設安全可靠的韌性城市等，其中提及強化城市自然災害防治，統籌城市防洪體系和內澇治理等內容。日前，全國多地進(jìn)入主汛期，如何化解汛期水污染風(fēng)險，推動(dòng)城市水環(huán)境治理，從海綿城市向韌性水系統轉型升級？記者專(zhuān)訪(fǎng)了中國科學(xué)院生態(tài)環(huán)境研究中心區域與城市生態(tài)安全全國重點(diǎn)實(shí)驗室研究員趙洪濤。
提升韌性是水環(huán)境改善下一個(gè)突破點(diǎn) 中國環(huán)境報：當前我國水環(huán)境質(zhì)量總體改善明顯，您認為，要實(shí)現水環(huán)境質(zhì)量持續穩定提升，下一個(gè)突破點(diǎn)在哪里？ 趙洪濤：根據今年4月生態(tài)環(huán)境部公布的數據，我國Ⅲ類(lèi)及以上水體占比已超過(guò)90%，水環(huán)境質(zhì)量得到根本性改善。然而，當前仍面臨一個(gè)突出問(wèn)題——汛期污染。
在非降雨期，河道水質(zhì)通常保持良好；但一旦遭遇降雨，水質(zhì)便會(huì )迅速惡化，從Ⅲ類(lèi)降至Ⅳ類(lèi)、Ⅴ類(lèi)甚至劣Ⅴ類(lèi)。這種周期性現象表明，水環(huán)境質(zhì)量的持續穩定改善仍面臨重大挑戰。
這一問(wèn)題在城市地區尤為顯著(zhù)。隨著(zhù)工業(yè)點(diǎn)源污染得到基本控制、城市污水收集處理系統不斷完善、海綿城市建設持續推進(jìn)等，城市水環(huán)境整體已有顯著(zhù)改善。但汛期污染與水質(zhì)波動(dòng)的關(guān)聯(lián)性依然較高，主要原因在于排水管網(wǎng)系統存在“晴天藏污納垢，雨天零存整取”現象。另外，城市地表綠色空間雨洪調蓄能力弱、河湖水環(huán)境容量有限，加劇了城市汛期污染強度。
具體而言，由于實(shí)際條件中，地下管網(wǎng)普遍存在錯接混接、滿(mǎn)管流、流速低等問(wèn)題，大量污染物在晴天時(shí)沉積于管網(wǎng)內部；降雨時(shí)，沉積物被集中沖刷入河，導致水質(zhì)急劇惡化。這反映出我國水環(huán)境系統仍具有較強的脆弱性，因此提升韌性將是下一個(gè)突破點(diǎn)。
中國環(huán)境報：當前正值汛期，針對雨污混流溢流、面源污染等汛期水污染問(wèn)題，有哪些應急處理方式和長(cháng)效管理機制？ 趙洪濤：我們在江蘇省無(wú)錫市的研究發(fā)現，汛期污染呈現兩個(gè)明顯的階段性特征，可以形象地用“兩個(gè)草帽”來(lái)描繪其污染負荷的時(shí)間變化曲線(xiàn)。第一階段，由初期暴雨沖刷地表和管網(wǎng)形成的污染峰值，是一頂“小草帽”；第二階段，管網(wǎng)持續沖刷、泵站提升排放和污水處理廠(chǎng)跨越排放，形成更持久的污染峰值，是一頂“大草帽”。這兩個(gè)階段的污染特征和形成機制各不相同，需要采取針對性防控措施。
當前，針對汛期雨污混流溢流、面源污染等水污染問(wèn)題，應急處理方式主要包括利用清潔水源（如中水）進(jìn)行調水稀釋、啟動(dòng)超磁分離等應急處理設備凈化水質(zhì)，以及直接投加絮凝劑、雙氧水等化學(xué)藥劑，部分經(jīng)濟發(fā)達城市還會(huì )啟用曝氧設備。這些應急措施相比以往已取得顯著(zhù)成效，但總體而言仍屬于治標不治本。
在長(cháng)效管理機制方面，國家為持續改善城市水環(huán)境出臺了《城鎮污水處理提質(zhì)增效三年行動(dòng)方案（2019—2021年）》等一系列政策文件。在地方層面，江蘇省推出了城鎮污水處理提質(zhì)增效精準攻堅“333”行動(dòng)計劃頗具代表性，內容涵蓋針對城鎮污水的“三消除、三整治、三提升”。安徽、遼寧、湖南、貴州等省也制定了相關(guān)行動(dòng)方案，對改善城市水環(huán)境發(fā)揮了重要作用。然而，在應對中到大雨時(shí)，現有措施的效果仍存在一定局限性。
海綿城市是韌性水系統的初期階段 中國環(huán)境報：為更好地實(shí)現城市雨洪管理，我國自2014年起推廣海綿城市。近年來(lái)，打造韌性城市成為汛期城市防洪和內澇治理的一項解決方案。二者有何聯(lián)系與區別？
趙洪濤：海綿城市旨在通過(guò)加強城市規劃建設管理，充分發(fā)揮城市生態(tài)系統對雨水的吸納、蓄滲和緩釋作用，有效控制雨水徑流，實(shí)現雨水自然積存、滲透和凈化。它的設計初衷是通過(guò)源頭削減污染和徑流，實(shí)現面源污染治理、內澇防治和水生態(tài)環(huán)境改善。
韌性城市則是一個(gè)更為寬泛的概念，它強調對沖擊性事件的應對能力、適應力和恢復力。二者的聯(lián)系在于，韌性城市中包含了韌性水系統。韌性水系統涵蓋水資源、水安全、水環(huán)境和水生態(tài)4個(gè)維度，在受到降雨事件壓力后，能夠恢復得更好，并通過(guò)積累經(jīng)驗，在下次受到?jīng)_擊時(shí)能做好準備。海綿城市可視為韌性水系統的初期階段。
中國環(huán)境報：在極端降雨事件頻發(fā)的背景下，傳統海綿城市面臨哪些挑戰？ 趙洪濤：目前，我國已開(kāi)展3批海綿城市試點(diǎn)和3批全域示范城市建設，總體成效顯著(zhù)，但韌性水系統的構建尚未形成統一體系。
分享一個(gè)案例，我們在無(wú)錫市的研究，發(fā)現當地海綿城市建設成效顯著(zhù)，但盡管如此，在梅雨季節連續多日降雨，或極端降雨事件的情況下，海綿系統的調蓄空間和凈化能力會(huì )達到極限，出現海綿介質(zhì)飽和、功效降低的問(wèn)題。
事實(shí)上，海綿城市的設計是基于單次降雨后介質(zhì)排干的假設，并未充分考慮連續降雨導致介質(zhì)持續飽和的情況。這一設計思路的局限，使得現有系統難以有效應對持續性降水事件。
2022年生態(tài)環(huán)境部首次公布汛期污染強度前50名國控斷面，其中有15個(gè)斷面位于海綿城市試點(diǎn)城市。這說(shuō)明，即便經(jīng)過(guò)改造，其汛期污染防控能力仍有提升空間。
此外，還有一類(lèi)現象值得關(guān)注：部分海綿城市在建設過(guò)程中更注重景觀(guān)效果，在韌性水系統要求的雨水調蓄和凈化能力方面卻稍顯不足。未來(lái)，海綿城市要向韌性水系統深化發(fā)展，應在保持景觀(guān)功能的基礎上，大幅提升地表設施的調蓄和凈化能力，從而有效應對汛期污染。
統籌“四水+三色”構建韌性水系統 中國環(huán)境報：從海綿城市向韌性水系統的轉型升級，需要突破哪些瓶頸？ 趙洪濤：我們團隊正在負責一項國家重點(diǎn)研發(fā)課題，探索城市韌性水系統的構建方法。初步認為，韌性水系統的構建需要統籌“4個(gè)水”——天上的降水、地表的匯水、管網(wǎng)的排水和河道的納水。同時(shí)，應整合“三色”基礎設施，即綠色——生態(tài)基礎設施，灰色——傳統工程基礎設施和藍色——城市水體系統。
當前，在我國城市水環(huán)境治理中，灰色和藍色基礎設施備受重視，但其承載能力存在明顯局限。傳統的快排快泄模式，難以應對強降雨帶來(lái)的負荷沖擊。
未來(lái)，應強化綠色、灰色和藍色基礎設施之間的協(xié)同效應。需要特別指出的是，灰色基礎設施不僅包含管網(wǎng)系統，還應將污水處理廠(chǎng)納入考量。目前，我國污水處理廠(chǎng)普遍采用A2O污水處理工藝，這一工藝依賴(lài)微生物處理。雨季大量雨水通過(guò)不完善的市政管網(wǎng)系統匯入，導致污水處理廠(chǎng)進(jìn)水BOD、COD濃度驟降，微生物因碳源不足處理效率下降，進(jìn)而產(chǎn)生跨越排放，也是一個(gè)重要的污染源。保障韌性水系統高效運轉，必須實(shí)現“三色”基礎設施協(xié)同運行。
中國環(huán)境報：如何突破瓶頸，推動(dòng)海綿城市邁向韌性水系統？ 趙洪濤：要推動(dòng)海綿城市向韌性水系統轉型，應從多方面著(zhù)手改進(jìn)。首先，優(yōu)化設計理念，在現有海綿城市改造的基礎上，進(jìn)一步對地表綠色空間進(jìn)行格局優(yōu)化和功能提升，如多改造形成一些下洼凹陷結構，以實(shí)現雨水的臨時(shí)儲存、滯留、調蓄和凈化功能，緩解管網(wǎng)和河道的壓力。同時(shí)，適當識別和改造自然/公共空間實(shí)現平急兩用，如下凹式的公園、廣場(chǎng)等。這種綠色改造不僅符合低碳發(fā)展理念，而且建設和運營(yíng)成本相對較低，具有顯著(zhù)的綜合效益。值得注意的是，在未來(lái)的城市規劃中應控制開(kāi)發(fā)強度，留足地表綠色空間來(lái)應對汛期污染。
其次，要進(jìn)一步思考，如何提高包括海綿設施在內的現有城市“三色”基礎設施，應對更高降雨等級和連續降雨事件的韌性能力。
最后，我們可以大膽嘗試，開(kāi)展城市排水體制的改革。比如，我國環(huán)境工程專(zhuān)家尹澄清早年曾提出一個(gè)超前構想，在未來(lái)的城市建設規劃中，在低開(kāi)發(fā)強度區域，雨水排放可以嘗試采用明渠方式，市政管網(wǎng)埋深適當下沉，為地表排水溝渠留出空間，這樣可以解決現在雨水、污水管網(wǎng)混接的頑疾。
來(lái)源：中國環(huán)境
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