王海燕,朱畢生,劉孝盈,徐永年
(1.水利部 水土保持監測中心,北京 100053; 2.中國水利水電科學研究院,北京 100048)
瑞典是當今世界上環境最為優美的國家之一,森林覆蓋面積占陸地面積的64%,空氣質量在全球180多個國家中排名第三。生態環境質量保持較高水平并沒有限制國民經濟的快速發展,瑞典也是當今世界最發達的工業化國家之一,農業僅占國民經濟總產值的2%,航空、汽車制造、軍事、電信及軟件開發、微電子、遠程通信等均居世界領先地位。瑞典生態保護方面許多好的經驗對當前我國生態清潔小流域建設具有很好的啟示和借鑒意義。
在瑞典,全國垃圾資源化利用程度非常高,既保護了環境又節約了資源。“垃圾資源化”“垃圾也是能源,4 t垃圾等于1 t石油”“垃圾是放錯位置的資源”已成為社會的共識。據統計,2016年瑞典居民共產生了467萬t生活垃圾,99.3%都得到了再生利用。其中,34.6%用于回收使用,16.2%用于生產沼氣,48.5%用于焚燒發電,僅有0.7%被填埋。瑞典建立了十分完善的處置機制,垃圾處置主要分為4個層次。
首先,回收再利用。例如,土石、磚頭、陶瓷等建筑垃圾可以當作填料用于各種建筑工程;瓦楞紙板在垃圾中占比較大,經過加工處理后重新用于生產同類產品,然后再以相同方式利用。
其次,生物技術處理。對食品垃圾及掉落的樹枝等園林垃圾一般采用厭氧消化和堆肥措施處理。厭氧消化產生出供汽車使用的能源和供居民生活使用的沼氣,每10 kg廚余垃圾可產生約相當于1 L汽油的沼氣。提取沼氣后剩余的沼液沼渣作為優質生物肥料用于農業生產。
再次,焚燒處理。部分園林垃圾,以及成分復雜且循環利用難度較高的垃圾,包括建筑垃圾、體育用品、家具和玩具、泡沫橡膠、地毯、油布等通常在無害化處理后焚燒,用于發電和供熱。
最后,對確實不適合焚燒的垃圾進行填埋處理。2016年,瑞典全國僅有0.7%的垃圾被填埋。
垃圾資源化另一個重要表現就是將垃圾轉化為能源和資源。據統計,2014年,瑞典生活垃圾產生的沼氣和沼渣分別相當于5 000萬L汽油和120萬t的生物肥料。瑞典集中供熱系統20%的能源和25萬戶家庭使用的電能均由廢棄物處理廠提供。垃圾資源化利用,既節約了能源和資源,又降低了經濟和社會高速發展給生態環境造成的壓力,保障了經濟社會的可持續發展,是綠色發展的必然選擇。
在水污染防治方面,經過多年的反復實踐,瑞典政府和社會公眾普遍認識到源頭治理是最省錢、最見效的環境保護和治理方式。瑞典通過立法劃定了水生態保護紅線,政府確立了把污水變成純凈水的目標,規定所有水域的生態狀況均須達到良好以上。全國環境保護理事會專門負責制定污水純凈化的規則,各地區相應制定本地區的環境法規和控制辦法。在排放污水源頭開展治理,不允許污水直接排入河流湖泊。
(1)對工業企業,建立排放許可制度。瑞典法律規定,排污企業和單位必須要到當地政府或環境法庭申請污水排放許可。根據排放許可要求,排放企業必須改進工藝、設備或者建立專門的污水處理廠,對污水進行處理直至達到排放標準。從排放的源頭進行控制,從而達到不污染環境的目的。
(2)對單個家庭,進行教育培訓并改進產品。針對家庭使用洗滌靈、沐浴液等工業產品產生含有害物質的污水這一事實,一方面教授家庭成員通過科學使用清潔用品和管理家庭化學用品減少污染,另一方面要求工業企業改變產品構成或原材料以便放入更多可以接受的、環保的物質到原材料當中。
(3)對其他污水,如雨水,采取分類處置方式。對沒有污染的雨水,直接排入到河道;對受到污染的雨水,如公路上的雨水,尤其是汽車駛過的地方,雨水會受到污染而含有汞類有害物,則設定專門設施進行處理,達標后再進行排放。
瑞典作為發達的工業化國家,農、林、牧、漁從業人員數量僅占就業人員總數的2.1%。全國耕地面積和牧場分別只有300萬和55萬hm2,盡管份額較少,但農業生產不僅自給有余,還有出口。將生態保護融入農業生產,把二者有機結合促成了生態農業的快速發展,生產出的農產品無論在營養結構還是環保指標上都領先于其他國家。據瑞典統計年鑒,2010年全國14.6%的耕地為有機種植,2013年為20%。
(1)嚴格控制化肥、農藥施用量。農田嚴格控制化肥、農藥、生長調節劑等的施用量。農業科學家對農田氮、磷、鉀的施用量進行嚴格監測,通過測算施用量和農產品中氮、磷、鉀含量,來評估殘留在土壤中的氮、磷、鉀量。施用化肥、農藥的農場主需要繳納農藥稅和化肥稅,以此來限制和減少人工合成化肥和農藥的施用量。
(2)輪作種植保護土壤、減少病蟲害。綠色、環保的理念已經深深扎根在每個瑞典公民的心中,農場主們也不例外。瑞典農業以家庭農場為主,全國共有11萬個家庭農場。大多數瑞典農場運用4年輪作的種植方法,即輪種小麥、豆類、牧草、燕麥等來保持土地肥力、減少病蟲害。
(3)循環利用資源。一般農場都有沼氣生產車間,利用牧草、秸稈、生活垃圾等生產沼氣,為農場生產和家庭生活提供能源;部分沼渣回收成為牲畜飼料,其余用作有機肥料;沼液直接用作有機肥料,或者經過處理輸送到水塘養魚養鴨;塘水塘泥作為有機肥可以改善土壤養分和結構。整個生產過程既保護了生態,又節約了資源,保障了農業生產的可持續性。
(4)建立地塊檔案。瑞典農業協作體為農場主提供政策宣傳、技術指導、種子和生產資料供給等,并負責對農產品進行統一加工或銷售。農協會將會員的土地使用狀況建立了詳細檔案,包括土壤養分及變化、種植歷史、作物品種和產量、輪作情況、不同地塊土層分布等,為會員提供種植計劃、施肥配方、種子選擇、耕作機具和不同地塊耕作需求分析等服務,在生態得到保護的前提下確保農作物的收成。
科研成果只有轉化為現實生產力,才能發揮促進經濟社會發展的作用。瑞典涉及生態環保的科研項目主要包含3個層次:國家獨立資助、國家與企業聯合資助、企業獨立資助。國家獨立資助項目較少,主要由科研機構獨立申請或科研機構與公司聯合申請;國家與企業聯合資助項目,主要是由國家經費資助的科研機構與有科技研發需要的企業聯合開展,科研機構提供成果供企業實踐;企業獨立資助項目,主要是由企業提供全部科研經費,與科研機構聯合或者企業自己的研發部門獨立開展科學研究,將成果轉化為實際生產力。瑞典科技成果的高轉化率,成為生態保護行業快速發展的動力。一系列生物技術、無害化處理技術推動了垃圾資源化迅猛發展,如對廚余垃圾、園林垃圾等采取的厭氧消化技術、堆肥及其衍生的各類技術,實現了垃圾變廢為寶,生產出的沼氣經提純后不但清潔而且沒有刺激性氣味,可以作為汽車燃料和居民燃料,經燃燒以零危害形式回歸自然。瑞典生態環保領域自動化、機械化程度非常高,也是一個很好的科技成果轉化例子。瑞典國家研究院、農業科學大學等科研機構,都有自己的機械加工廠,設計研發的機械首先在機械加工廠生產出樣機,測試成功后向市場推廣。牧場沼氣生產過程中,牧草打捆、切碎、攪拌、輸送均使用成套設備或電子設備作業。GPS定位系統、無人機識別和垃圾分揀等信息技術及智能設備均在生態保護領域廣泛應用,極大地推動了生態保護行業快速發展。
小流域是徑流匯集的初級系統和水土流失發生的基本單元,治理好小流域,就是從源頭上控制水土流失、保護區域生態環境最直接、最見效、最省錢的方式。生態清潔小流域建設是傳統小流域綜合治理的新發展,是水土流失防治理念上的一次飛躍,是指把水土流失防治、水資源保護、面源污染防治、農村垃圾及污水處理等有機結合,使流域內水質明顯改善、生態良好、環境優美。隨著經濟社會的發展和人民生活水平的提高,人們越來越重視和期盼山青、水綠、天藍的人居環境,生態清潔小流域是今后水土保持生態建設發展的大勢。據水利部統計數據,截至2015年底,全國已建成1 000多條生態清潔小流域,“十三五”期間將再打造100條示范性生態清潔小流域。
從實踐來看,生態清潔小流域在創新防治理念、提升治理景觀效果等方面取得了較好成效。但是,對照瑞典生態保護,還存在系統性理念不強、細節設計缺乏、人文因素考慮較少等問題。我國今后的生態清潔小流域建設可以充分借鑒瑞典生態保護經驗,注重把握好以下幾個原則:
(1)生態性原則。生態良好是生態清潔小流域最核心的理念和最突出的特征。對小流域而言,生態良好不僅僅是自然條件的改善,更是當地群眾生產方式和生活方式全新的、深刻的轉變。為此,在生態清潔小流域建設中,必須采取近自然治理,如促進自然地貌形成、保持溝道連通、改善生物棲息地等,也就是要最大限度地保護生態環境;治理過程中盡量選擇當地天然材料;農事活動中盡量不用或少用人工合成化肥、農藥;生產生活中盡可能少地產生廢棄物或盡可能把廢棄物通過循環利用消耗掉。
(2)系統性原則。生態清潔小流域是一個完整的“社會-經濟-環境”復合生態系統。在規劃設計和建設時,一定要有系統性思維,把流域內山水田林路村作為一個相互依存、相互影響的整體看待,設計出一個全方位的、整體的綜合措施體系。對每項措施實施的條件、效果及各類措施之間的相互關系進行系統分析,力求取得各項措施互為條件、協同推進的效果,提高資金和資源使用效率。對超出水土保持業務范圍的建設內容,如鄉村道路建設、污水治理等,盡量做到統一設計、分部門實施,或者通過項目整合統一實施。
(3)可持續性原則。生態清潔小流域建設的目標是實現人與自然和諧,使人們既能擁有經濟發展的物質成果,又能享受良好生態。生態清潔小流域建設一定要把握好可持續性原則,既考慮解決當前的水土流失問題,改善人居環境,又考慮長遠能促使生態系統良性循環。實踐中,一些地方為打造水景觀改善村容村貌,采用混凝土襯砌河床的做法是不符合可持續性原則的,應盡量避免。
(4)循環利用原則。受國內整體污染防治水平較低的影響,大部分已建成或計劃建設的生態清潔小流域中,只設計集中收集、儲運處理垃圾,沒有進行垃圾分類。同時廚余、園林等可以通過厭氧消化等處理后再利用的垃圾未能進入循環利用環節而是直接丟棄,垃圾收集裝置臟、差,尤其是到夏季,其周邊氣味刺鼻,與生態清潔小流域建設目標還存在很大差距。因此,要細化垃圾分類,培養當地群眾循環利用資源的習慣,提高資源利用效率。我國傳統的“桑基魚塘”模式就是循環利用的典范。
(5)以人為本原則。生態問題都與人為活動有密切的關系,人為活動是生態清潔小流域建設中需要考慮的重要因素。一方面,應充分調查流域內各類人為活動對生態系統、水土流失、面源污染等的影響,制定相應的防治對策;另一方面,應在了解當地群眾生產生活方式基礎上,充分考慮社情民意,制訂出符合當地實際的建設方案,吸引流域內群眾積極參與。同時,通過生態清潔小流域建設,引導當地群眾改變生活方式和觀念,積極主動地保護生態環境,并對破壞生態的行為進行監督。
(6)精細化管理原則。目前,北京提出了“生態修復、生態治理、生態保護”三道防線,湖北提出了丹江口庫區的“五級防治體系”。各地在實踐中不應盲目照搬,而是要根據流域內群眾的日常生產生活方式,針對可能出現的水土流失、面源污染問題,以及有損生態環境的所有活動,提出相應的防治對策,形成本流域的防治特色,如嚴格監測流域內肥料、農藥施用量和排出量,有效防治流域內面源污染,保護水質等。
(7)科技創新原則。科技引領未來,創新驅動發展。通過科學研究和技術創新,加強綠色防治、濕地建設、垃圾廢棄物就地處置等方面的科學研究和科技成果轉化,提高生態清潔小流域建設的科技水平,為全國水土流失綜合防治提供示范。