“水专项”让问题水变成放心水.pdf
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1、30 科学中国人 2023年9月中国论坛“水专项”让问题水变成放心水文吴丰昌21世纪初,水体污染成为我国经济社会发展的重大挑战。松花江重大水污染、太湖大规模蓝藻水华等事件,让全社会对水污染问题投入了极大关注。为了彻底扭转水污染带来的被动局面,2007年,我国启动了“水体污染控制和治理重大专项”,系统解决水环境治理问题。经过十多年的努力,曾经的绿水青山再次回到我们面前。在“水专项”启动前,我国优良水体,也就是一类到三类水体断面的比例只有55%,而到2022年,全国优良水体断面比例大幅上升至87.9%,劣五类水体从20.8%下降到0.7%;“水专项”启动前,城镇供水水质达标率仅为58%,2019年
2、已经提高到96%以上。是什么重新点亮了江河湖泊的美丽秀色,让问题水变成放心水?水体污染控制和治理是一项技术约束型的行业,有极强的社会公益属性。它不能全靠市场经济手段,更需要有组织地开展集中攻关,充分发挥我国新型举国体制优势。十多年来,我国集中了全国最优秀的科研力量,包括300多家科研院所、十多所高校、100多家企业、4万余名科技人员,组成了产学研用联合攻关团队,探索了完整高效的产学研用合作技术链和产业链,边研究边应用,大幅提升了我国水污染控制治理能力现代化水平和综合治理效能。遍布全国的“眼睛”水质是水污染治理最重要、最关键的指标。水质监测,就像环境保护的眼睛,如何快速准确地实时监测,是国家水污
3、染治理和管理的基础和依据,非常重要。以往我们的水质监测,主要是靠人工采样、手工监测,采样人员经常要跋山涉水去很远的地方。因为有的河流、湖泊是在深山老林里面,从样品的采集、运送到实验室,人力物力投入比较大,监测耗时长,样品也不易保存,所以不能真实地反映实际水质的真实状况。同时监测数据是靠人工报送,数据的实时性和准确性也难以保障,存在着很多监管盲区。经过十多年的产学研用联合攻关,我们克服了大量科技和标准化难题,取得了重大突破。一是全国建网。我国从南到北、从东到西,水系是非常复杂的,水质、水量差异非常大,有的地方水很少,有的地方水很多,影响因素又比较多。我们系统地搞清楚了全国流域的水系,结合行政区域
4、边界,还有一些重要的污染源企业的分布及重要河流、湖泊、水库的特征,按照国际最新的流域水生态功能分区的思路,在全国1835条流域和210个湖库上重点设置了1837个水环境自动监测站。二是自动监测。建网以后需要解决监测哪些指标的问题,我们系统分析了全国不同区域、不同类型水环境变化的规律,筛选提出了9+N,也就是COD(化学需氧量)、氨氮、总氮、总磷等9个指标,再加一些特征指标。9+N的自动监测指标体系能够达到差异化水环境管理的要求,更21世纪初,水体污染成为我国经济社会发展的重大挑战2023年9月 科学中国人 31重要的是,研制出了适合我国水质梯度的同步自动监测仪器。自动监测仪器的核心设备实现了1
5、00%的国产化,进口仪器原来每个水站需要300万元,现在国产仪器只需要50万元,而且性能非常稳定。三是建设平台。实现了自动监测数据传输、智能审核、预警预报、智能化管理和调控决策支持系统的一系列关键技术。建设了由国家、流域、省级、地市级组成的四级水质自动监测业务平台,实现了对我国十大重点流域的水质监测评价,重点水源地及跨省界水质管理的预报预警,形成了自动站和信息化建设的系列技术标准。目前每月可审核数据2000万条以上,可累计产生监测数据760多万条,质控数据和监测运行日志达到950万多条,数据有效率在95%以上。目前国家水质监测网在我国水环境质量评估、考核、监管等业务化工作中发挥了非常重要的作用
6、。水质自动监测网的建设是我国重大管理需求驱动产学研用合作模式的成功典范,通过业务运维的标准化,推动形成了自动监测的硬件生产、软件开发、试剂供应和系统运营等上下游产业发展的技术链和产业链。到目前为止,相关工作带动了全国多个省、市、区、县1万多个监测预警平台的建设和上千亿元的工程投资。我国自动监测网是目前为止世界上规模最大、功能最齐全、发挥作用最好的监测网,它的业务化运行在我国环境保护历史上具有重要的里程碑意义,标志着我国水环境实现了统一管理、无死角监控、责任垂直落实,水质监测实现了智能化和信息化。让科研成果实现从“书架”到“货架”政府与市场协同发力,共建智能化水质监测网,体现了新型举国体制强大的
7、动员能力和攻坚克难的巨大执行力。长期以来,我国环保装备制造业技术创新能力不足,核心装备国产化率较低。面对巨大的市场需求,企业有动力,但是缺乏核心技术;而科研单位的成果又常常局限于“书架”和“实验室”。科技重大专项恰恰是在政府与市场之间架起了一座桥梁,打通了产学研用之间的通道,让科研成果实现从“书架”到“货架”的顺利对接。水质监测网为监测和评估全国的水质状况提供了可靠依据,而臭氧发生器等高科技装备的重大突破,则为污水治理提供了技术保障。经过十多年的努力,水专项在工业废水治理、城镇污水治理和饮用水安全保障治理等重点领域一次次取得突破,我国的各类水体质量不断好转。工业废水处理是困扰企业的关键性环保难
8、题,为了帮助企业解决好工业废水处理问题,“水专项”以企业实际需求为导向,在治理技术、治理效果、治理成本等多个方面设置专项课题进行研究,一步步推动了我国工业水污染控制技术的进步。经过十多年的努力,我国主要工业废水和污染物排放占比平均下降了20个百分点,两种主要污染物化学需氧量和氨氮大幅下降了80%到90%,多项技术已经实现了国际领先。除了工业废水净化,城镇污水处理也是水专项的一个重要课题。2006年,原国家环保总局提出要求,污水厂净化水向重点流域或者湖库等水域排放时,必须执行一级A标准,水体悬浮物、总氮、总磷等物质的含量必须达标。这对于当时的大部分污水处理厂来说是挑战,都需要改造升级。当时国内没
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