楊莉瓊 (西南科技大學土木工程與建筑學院,四川綿陽621010)
隨著我國城鄉一體化與城鄉統籌建設,城鎮人口的數量不斷增加,建筑市政排水系統中的工業廢水、生活污水、雨水及沖便物庫容量巨大。城市廢水、污水如果不加以處理隨意排放,將造成嚴重污染,使大量優質水資源退化為劣質水。若將這些廢水資源科學開發,合理利用,發揮其生態環境效應、生態經濟效應和生態農業效應,就能達到節能、節水、改善和保護生態環境的作用,進而提高人民健康水平和生存質量。這對構建資源節約型、環境友好型、經濟跨越型的和諧法制社會具有重要而深遠的現實意義。
因此,筆者在深入調查研究及科學論證的基礎上,結合大中型城市建筑市政給排水系統的實際情況,提出了科學規劃、合理布局排水管網、依法加強廢水、污水資源管理,充分利用排水、排便資源,改善生態環境,發展城市生態經濟、農村綠色生態農業的幾點建議。
現有城市建筑排水管網系統一般都是采用生活污水經室內管網流入地下排水管道,其中衛生間洗浴污水和坐便器沖洗大小便混合水經室內管網先排入地下被封閉的化糞池內,經沉淀后,糞便積累在化糞池里,而漂浮物及廢水一同排入市政排水管網。這種單管混合式的市政排水管道系統雖然能節省管材,減少費用,但由于糞便長期堆積在化糞池內,會污染地下水資源,并且易造成排水管道堵塞。另外,環衛工人清理化糞池內廢棄的糞便和疏通管道時,糞便和垃圾散發的臭味及有害氣體嚴重污染了空氣。不僅影響環衛工人及市民的身心健康,影響城市的衛生和形象,對環境造成污染;而且造成大量的糞便有機肥資源被廢棄,對生態農業的發展造成有機肥料短缺。所以,改造建筑市政排水管網系統迫在眉睫[1-5]。
在建筑市政排水系統中,將生活污水、工業廢水、雨水排水管道跟衛生間沖洗大小便通道排水管道嚴格分離,在原有市政排水管網的基礎上,加快市政排水基礎設施建設。按照污水類型完善分流排水管網體系,通過市政統一規劃布局,改造成完全獨立的兩路排水管網系統,加快推進污水收集處理、利用配套工程建設,為廢水、污水資源化創造條件。這樣可以達到充分利用生活廢水改善生態環境,有效利用沖便有機肥發展生態農業的目的。
為了防止污水無序排放、超標排放,造成污染河流、污染飲用水源、污染環境,政府及市政供水管理部門和環保部門應根據《水污染防治法》、《環境保護法》及城鎮排水與污水處理條例的相關法律法規,加強城鎮建筑排水系統及污水凈化處理廠的監督管理。依法建立健全完善的管理制度和長效監督機制,建議成立城鎮建筑污水排放及處理、環境保護巡回監督檢查執法組,通過定期巡回檢查或抽查等手段強化污水處理設施運行監督檢查力度。要求做到污水有序、科學有效排放收集,達標凈化處理,逐步提高污水處理廠的收集處理率和處理標準,確保穩定達標運行,合理利用。
建立重點行業、企業污水處理排放視頻監管網絡系統和監測數據庫,在排污口和污水處理廠安裝智能視頻監控系統,嚴格監控超標排放、污染水源、環境現象。若發現無序排放、超標排放等造成或可能造成嚴重污染的違法違規行為,要依法加大處罰力度,嚴肅處理,發揮法律法規管理制度的剛性約束,確保廢水、污水的有序排放收集、凈化處理和科學開發循環利用[6-10]。
目前,許多城市綠化帶灌溉、公園景觀湖蓄水、城市保潔等都利用飲用水資源或地下水資源,這對水資源貧乏的國家來講是極大的浪費。應該把居民住宅、企事業單位、公共服務行業用過的生活污水,城郊企業及工業園區經濟開發區的工業廢水和收集的雨水一同經排水管道,排放流入城市現代化的廢水、污水凈化處理廠,經過凈化處理成完全符合水質標準的中水。在城郊下游、污水處理廠附近建設一定庫容量的中小型水庫蓄水,設計建設抽水蓄能或自排蓄能小型水力發電站,為城市提供新的潔凈能源和新的經濟增長點,補充大中城市用電量不足的問題。發電后的中水流入二次蓄水池,通過泵站堤灌設備,把中水從低處提送到市政綠化輸水管網,再進行有效循環利用。充分發揮經濟生態效應、環保效應,結合城市實際情況主要從以下方面開發利用。
3.1 綠化、美化城市環境 為了綠化、美化城市環境,改善城市的衛生環境,保護城市生態環境,利用中水進行綠化帶澆水、街道沖洗保潔、人工景觀湖蓄水、工業企業除塵、制冷供水、冬季集中采暖供熱公司鍋爐供水、消防滅火、車輛沖洗保潔供水等。
3.2 改善空氣質量 為了改善空氣質量、提高含氧量、防止水土流失、恢復自然植被、增加植被覆蓋面、防風固沙,充分利用中水雨水,采用疊壓供水技術和噴灌堤灌技術,在街區、社區、機關學校、企事業單位、工業園區及環形道路兩旁,在原有基礎上進行合理規劃,科學有效地進行園林化、森林化設計,擴大城市及周邊生態綠地和森林覆蓋面積。在城郊周圍建立防護林屏障并進行立體式的美化綠化,合理種植各種花卉草坪、藥材樹、果樹經濟林等植物,改善排放空起中的二氧化碳、二氧化氮、粉塵等可吸顆粒物,減少PM10和PM2.5的濃度,凈化空氣質量,減少霧霾,改善城市的生存環境,提高市民的健康水平。
3.3 涵養水源,調節氣候 為了涵養水源,調節氣候,減少被污染空氣中的二氧化硫、氮氧化合物、煙塵、沙塵等有害顆粒物,維持生物的多樣性,在有地理條件的城市(尤其是西北內陸干旱區)郊區充分利用河流、鹽堿地、沙漠荒地種植蘆葦、荷花、青草等,發展建設人工河流濕地、湖泊濕地、沼澤濕地。這些濕地的澆灌用城市豐富的中水、雨水資源,通過大力發展濕地改善當地的氣候條件,補充地下水資源,維持生態平衡,預防自然災害,發揮中水、雨水的有效功能。
3.4 開發建設生態景區 為了進一步拉動城市的經濟發展,增強經濟實力,結合大中城市的實際情況,突出綠色低碳、生態優美的基本思路,發展歷史文化型、生態休閑型、特色產業型、民族風情型的高端生態旅游產業。分期實施,穩步推進,統一規劃,在城市開發建設具有獨具美麗風光的花卉生態旅游景區、林業休閑旅游景區、景觀濕地公園、生態休閑娛樂健身度假村、生態農家樂、生態游樂園、城郊農業生態休閑采摘優質果林、農業生態旅游經濟林等,這些景區的植物、花卉、林區、濕地等植被的澆灌全部利用豐富的中水、雨水資源。通過這些有一定社會影響或經濟實力的景區建設和發展,加快構建水景相融、城水和諧的水域生態環境城市。由此推動城市旅游業跨越發展,從而帶動服務業、商業等第三產業持續繁榮發展,帶動農村特色農副產品、優質畜產品穩步發展,使中水、雨水資源優勢轉化為城市綠色生態循環經濟優勢和環保優勢。中水雨水循環利用過程如圖1所示。
3.5 示范項目介紹 綿陽市科技城歷屆市政府在市政建設中高度重視精神文明建設、環境建設、生態文明建設、生態經濟建設,充分利用天府之國得天獨厚的自然條件和豐富的雨水、中水資源優勢,擴大了森林綠地種植面積,加強了城市的美容保潔,進行了全方位高密度的綠化美化,從而凈化了空氣,增加了濕度和含氧量,改善了空氣質量,保護了生態環境,在發揮生態效應和社會經濟效應方面取得了顯著的成績。在全國空氣質量量化達標評比中,綿陽市名列四川第一,全國名列第二。同時,先后被評為全國衛生、文明城市、生態宜居城市。市委市政府在城市建設中充分發揮了科技城的優勢,不但創新發展了高科技產業和區域性經濟,而且保住了青山綠水,不愧為天府美名。環境優美的山川森林科技城是我國生態城市建設的一個典范。
隨著高科技現代農業的深入發展和推廣,在新常態下要拓寬新的經濟增長點,必須大力發展生態農業經濟,積極推廣使用有機農家肥料,生產綠色環保有機農產品、畜產品。因此,合理開發利用城市建筑市政排水中居民衛生間和公共衛生間排出的取之不盡、用之不竭的糞便有機肥資源,具有非常廣闊的前景和客觀的生態農業經濟效益[2]。
4.1 衛生間沖便物的回收處理 城市建筑衛生間糞便物排入獨立的設有排污泵疊壓裝置和撕裂碾壓裝置的市政排水管道。在通過充分調查研究和科學論證的基礎上,把市政管網排出的有機肥混合物回收,經現代化污水處理廠消毒、除臭過濾等凈化處理后,在利用排水管網直接輸送到城市周邊的鄉鎮村社、農場。在國家及地方政府優惠政策扶持下,吸引社會資本或民間資本投資建設農家有機肥生產企業,結合過去生產農家肥的傳統工藝和現代技術,收集養殖畜牧業等動物的糞便、農作物秸稈等混合物加工生產農家有機肥,供農民種植有機農作物,大力發展農村綠色生態農業,壯大農村生態經濟,增加農民收入。沖便有機肥利用過程如圖2所示。
4.2 利用沖便有機肥資源發展生態農業 根據國家發展現代農業和農民承包土地流轉后規模化經營的政策,統一布局規劃,建立生態農業經濟開發區、高科技生態農業示范區、有機商品糧種植基地等具有標志性的生態農業生產集團或示范性生態農業縣(市)區。組建農村綠色生態股份制專業合作社、高科技生態農業家庭農場、高科技大棚綠色有機瓜果蔬菜基地等。根據市場需求和地域氣候條件及時調整農業產業結構,積極鼓勵和支持農民根據農業科技人員的土壤配方合理使用農家有機肥和化肥,改良被污染的土壤,大面積種植有機農作物和瓜果蔬菜等特色農副產品,提高農產品的產量、品質及經濟效益,達到農民增收致富的目的。把城市建筑市政排便有機肥資源和土地資源優勢轉化成發展綠色生態農業的經濟優勢,可實現創新驅動、轉型跨越、科學發展農村生態農業循環經濟的夢想,從根本上保證我國糧食使用安全。盡量使廣大人民群眾都能吃上安全放心的綠色食品,確保大家的身體健康,減少或避免因糧食安全引發的各種慢性疾病,從而提高全國人民的健康水平和農村經濟實力。
4.3 示范項目介紹 甘肅省張掖市臨澤縣是甘肅發展綠色生態農業的示范縣。該縣在發展綠色生態農業方面,積極響應大力發展絲綢之路經濟帶戰略部署,大膽探索并用于實踐,創出了一條發展綠色有機果品蔬菜的新路。在古絲綢之路綠洲經濟帶上的一片荒灘開發建造了大面積高科技暖棚蔬菜基地和有機葡萄園,充分利用人畜糞便,采用先進工藝工廠化批量生產的有機肥供給生態農業合作社,農民種植瓜果蔬菜取得了良好的生態效益和經濟效益。尤其在農業科技人員指導下栽培的有機紅皮葡萄,采用頻振燈滅蟲技術,在棚內安裝了頻振式誘蟲燈誘殺害蟲和懸掛黃板誘殺蚜蟲、粉虱,有效降低葡萄的農藥殘留,大幅度提高了有機葡萄的品質。不但產量高而且色澤紅潤透亮、口感甜美、營養豐富,經檢測被國家食品發展中心認證為綠色有機食品,深受消費者的青睞,其價格是同類葡萄的兩倍,每座暖棚的經濟收入都在2萬元左右,是當地農民增收致富的主要經濟來源。該項目已成為絲綢之路經濟帶上發展綠色生態農業的一個示范性工程。
城鎮建筑市政排水工程、廢水回收循環利用與發展生態文明建設,發展綠色生態農業以及城市生態經濟有機結合,發展潛力巨大。要充分認識其重要性和推廣利用前景。在給排水管網設計的過程中,把節能、節水以及凈化后的中水、雨水、沖便有機肥混合物,科學開發、合理利用放到重要位置,進行全面系統的統籌規劃,科學合理設計,制作廢水再生利用的規劃方案,充分發揮城市廢水資源的生態經濟與社會效益,這對加強城市生態環境建設、綠色生態農業建設具有重要意義。
[1]姜文源.建筑給排水技術現狀及發展趨向[J].給排水增刊,2007(33):5-17.
[2]李田.生態農業的發展探究[J].吉林農業,2012(4):5.
[3]黃昕.地表水源熱泵取排水系統適宜性分析[D].重慶:重慶大學,2013.
[4]柴宏祥.綠色建筑節水技術體系與全生命周期綜合效益研究[D].重慶:重慶大學,2008.
[5]張玉鵬.基于雨水管理理念的城市排水規劃研究[D].安徽:合肥工業大學,2013.
[6]潘艷艷,張書函,原桂霞,等.生態小區雨水利用系統的優化設計[C]//中國水利學會2008學術年會論文集(上冊).北京:中國水利水電出版社,2008.
[7]孔丹鳳,呂偉婭.江蘇省綠色建筑節水與水資源利用技術及發展趨勢[J].中國給水排水,2013,29(24):27 -31.
[8]王玨.節水與水資源利用策略分析及應用研究[J].綠色建筑,2014(12):17-23.
[9]王雪峰,胡康利,賈玉貴,等.基于城市環境保護的綠色建筑節水與水資源利用分析[J].河北建筑工程學院學報,2014,32(12):55 -57.
[10]李向軍.淺談綠色建筑水系統規劃設計[J].中國建筑金屬結構,2013(6):63 -64.