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水从哪里来
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2021-02-19 09:00:00 来源:瞭望东方周刊

  在水资源缺乏的北京,居民饮用水尚需大量依靠从南方调度的天然水。那么,湿地之水从哪来? 

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俯瞰槐房再生水厂

  6月中旬,京城已经感受到了夏日的热情。偌大的奥林匹克森林公园成为市民休闲纳凉的好去处,大面积的湖泊、湿地,为人们带来阵阵凉爽。这里的水来自哪里?

  2018年,北京市400平方米以上湿地总面积达5.87万公顷;"十三五"时期,湿地建设的目标任务为恢复湿地8000公顷、新增湿地3000公顷。

  湿地"保湿"需要大量的水,与2017年相比,2018年北京湿地补水量增长了27%。但作为水资源缺乏的城市,北京河道、湖泊的自然补水能力萎缩,居民饮用水尚需大量依靠从南方调度的天然水。

  那么,湿地之水从哪来?从湿地之城到湿地之殇,再到今日的用心守护、寸土必争,其背后是环保、生态理念的变化,也是人与自然之间从进退失据到和谐共生的缩影。

  近九成为再生水

  "再生水是北京湿地的主要补给水源。"345288新时代赌场野生动植物和湿地保护处副处长黄三祥告诉《瞭望东方周刊》。

  据他介绍,2018年北京湿地总补水量为12.45亿立方米,其中再生水占比高达85.9%,达10.7亿立方米。

  这是个什么概念?以昆明湖200万立方米为参照,相当于535个昆明湖的水量;按2000万人口计算,北京城平均每天消耗的自来水量约为190万立方米,10.7亿立方米可供其使用1年半。

  在补水的各类型湿地中,河湖湿地具有压倒性分量:2018年河湖湿地补水量为11.2亿立方米,其中再生水为9.7亿立方米,占比86.6%。目前全市利用再生水的河流湿地有56条,如清河、温榆河、萧太后河等,湖泊湿地有14个,如奥林匹克森林公园、南海子、圆明园等。

  "通过水务、园林绿化部门的不断努力,河湖湿地的健康可持续发展已基本得到保障。"黄三祥说。

  "北京境内共有425条河流,尤其在主城区里的河流,如果没有再生水的补充,在非汛期基本都是断流的。"北京市水务局相关负责人告诉《瞭望东方周刊》。

  2012年,再生水作为重要参数出现在345288新时代赌场发布的《北京市湿地公园发展规划(2011-2020)》(以下简称《规划》)中。

  《规划》出台前,345288新时代赌场对市内42块重要湿地进行调查,根据湿地公园规划中的各种要素,估算出其最小生态需水量和适宜生态需水量,结果发现,所在区域现有水源资源量能满足适宜生态需水量的湿地仅为11块,不到三成;通州台湖湿地、平谷王辛庄湿地、大兴杨各庄湿地3块湿地无法满足最小生态需水量。

  幸运的是,北京的再生水建设正处于快速发展期,为湿地建设提供了强大助力。

  据《规划》前期调研团队测算,2010年北京再生水供给量达11.4亿立方米,使用量为6.8亿立方米,仍有4.6亿立方米的水量剩余。因此,"从水资源可利用角度上看,本规划是可行的。"

  翠湖国家城市湿地公园紧挨海淀区上庄水库,所在区域是北运河、温榆河的源头,具有天然过境水源补给优势,但据公园管理处工作人员王博宇介绍,近几年来,再生水补水已占翠湖湿地总补水量的三分之一,约为每年30万~50万立方米,这些水来自附近的翠湖再生水厂。

  位处大兴区的南海子湿地有着240公倾的水面,在6环内位居第一,日蒸发量约6万立方米。

  "自2010年开放,除了极少量天然降水,公园建设用水均来自几公里外的小红门再生水厂。"南海子湿地公园副园长郭伟告诉本刊记者。

  日前,跨越朝阳、顺义、昌平三区的温榆河公园里的湿地已开展补水工作,确保示范区于今年开放,这里的湿地也将全部使用再生水。

  "再生水对北京恢复增加湿地面积、维护湿地的自然生态属性具有重要意义。"黄三祥说。

  水厂就在湿地下

  2016年10月,位于丰台区的槐房再生水厂的亮相让北京市民颇觉新奇:它藏身于一片湿地之下。

  近日,本刊记者走访了这家颇具声名的亚洲规模最大全地下再生水厂:大门右侧灰白色墙面上是蓝色"槐房再生水厂"几个大字,门卫室是水泥灰骨架加玻璃幕墙,透着一股工业风;一入大门,是掩映在绿草丛中的白色大字"一亩泉湿地",田园气息扑面而来,其身后是大片绿油油的植物、蜿蜒的木栈道,水面上睡莲盛开,天空飞鸟掠过,粉蝶在花丛飞舞。

  据了解,槐房再生水厂紧邻小龙河发源地,该发源地名一亩泉,因有23处泉眼、面积约一亩而得名。曾经,一亩泉河水清澈,为湿地景观,但一度变得污浊、干涸,美景不再。现在这里湿地景观重现,以水为线,以花草为针,水厂之上绣出了鸟语花香,市民可预约入厂游览。

  在18公顷的湿地之下,是三层的现代化再生水厂,其日处理污水能力达60万立方米,全年满负荷运转可将2亿立方米的污水转化为可利用的再生水;净化后的再生水,每天有一部分用于湿地补水,大部分则进入管线排入河道,供市政杂用、环境用水等,并改善下游凉水河的生态水环境。

  槐房再生水厂服务面积137平方公里,覆盖丰台区、海淀区及石景山区。它的出现,大幅缓解了北京西南地区的污水处理压力,改变了西南地区的水生态--但其建设并非一帆风顺。

  2013年,槐房再生水厂选址于南四环公益西桥附近,并不被周边市民接受,理由是"污水处理厂就像一个大公共厕所,厕所必须要有,但不能建在我们家门口"。为了让居民消除疑虑,了解再生水厂的功能和建成后的样子,当时还组织市民代表到外埠参观建设于湿地下的再生水厂范例,大家一看,确实"没有臭味有景色",工程得以实施。

  槐房再生水厂规划建设的大背景是2013年北京针对污水治理的第一个"三年行动方案",该计划以提升污水处理设施能力为重点;2019年第三个"三年行动方案"发布,要求到2022年底,全市污水处理率达到97%以上,其中,中心城区达到99.7%,北京城市副中心建成区基本实现污水全收集、全处理。

  据北京市水务局提供的数据:2013年至2019年底,北京新建再生水厂68座,升级改造污水处理厂26座,建设规模超前十年总和。全市污水处理能力由2012年的每日398万立方米提高到672万立方米,提升了70%。

  "目前北京基本解决了城镇地区污水处理能力不足问题,再生水成为我市稳定可靠的第二水源。"北京市水务局相关负责人这样表示。

  未来三年,北京计划升级扩建污水处理厂12座,新建再生水厂11座,新增污水处理能力每日50万立方米,重点弥补城镇地区雨污分流、污水收集和处理设施的短板。

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游客在北京圆明园遗址公园乘船赏荷(李欣/摄)

  重塑水韵京华

  作为北京再生水厂界的"新秀",槐房再生水厂具备生产高标准再生水的能力,其制胜法宝是一种看着像面条的新型过滤膜丝,膜丝上布满了直径20纳米小孔,污水处理厂加入这个程序后,可以将水中绝大部分的细菌、病毒过滤掉,直接将水质提高一个等级。

  在槐房再生水厂的一张桌子上,摆着4管水样,依次为污水、膜产水、再生水和自来水。污水浑浊且发黑,再生水的色度则已经相当清澈,和自来水相比,肉眼几乎看不出差别。

  "出水标准达到地表四类水,这一进步,对于河湖生态水质有重大作用。" 槐房再生水厂相关负责人表示。

  这种过滤膜由槐房再生水厂所在的北京市排水集团自主研发。北排集团起源于1976年北京成立的中国第一个污水研究所,目前运营11座大型污水处理和再生水处理厂,每年可生产约12亿立方米的高品质再生水;其历程亦是中国在水污染控制和水环境治理方面发展的缩影。

  污水处理过程会产生大量污泥,它含有大量有机质及多种植物营养元素,肥效特征类似有机肥,因此经处理后的污泥便成为了有机营养土,可进行土地生态修复,改善生态环境。

  在北排集团内部的分类上,槐房再生水厂属于生态型再生水厂的代表,和此前的传统二级处理厂相比,生态水厂可有效节约土地资源,较彻底地去除碳氮磷,实现再生水回用、污泥无害化资源化,且环境友好。

  但更高级的类型--未来再生水厂已在设想、规划中。

  "围绕再生水厂,建设、打造新型资源回收中心、城市花园、公共活动中心、运动健身中心、公共洗车中心、新型水源厂、新型肥料厂、新型能源厂,以及湿地公园和花卉市场--将是未来的方向。" 槐房再生水厂负责人这样介绍,"技术体系将使再生水重塑水韵京华成为可能,帮助实现水循环的梦想,助力北京成为国际一流宜居城市。"

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6月2日,槐房再生水厂的地下空间(高雪梅/摄)

  再生水靠谱吗

  什么是再生水?它是城市污水经过再生水厂的多道工序处理后,达到使用标准的水。

  目前北京再生水标准大致相当于地表水的四类水,优于《城镇污水处理厂污染物排放标准》中的一级A标准,可与人体接触,可广泛用于工业生产、河道环境等。普通污水处理厂对水的处理以排放为目标,再生水厂则以水的回收利用为目的。

  再生水和天然水相比,它是否会对湿地植物、动物产生不良影响?

  圆明园里的现状可以解答这个问题。

  自2007年开始,圆明园里的景观用水全部来自7公里外的清河再生水厂,这里超过三分之一都是水面,每年需补水近900万立方米。每到盛夏,超过千亩的大荷塘、总共200多种荷花竞相开放,都靠再生水滋养。此外,由于这里的再生水入园后便不再外排,缺乏流动性,容易暴发水华现象。

  据圆明园管理处生态科的王沛然介绍,和自来水相比,再生水氮磷含量偏高,确实更容易导致水体富营养化。

  解决方案是:构建包括微生物、动植物在内的完整湿地生态系统;定期投放苦草、眼子菜、金鱼藻等沉水植物以及各种微生物、水生动物。"各方处于动态平衡时,水体就能清澈健康。"王沛然说。

  经过多年的水生态修复,近年来圆明园里的好消息接踵而至。2019年,工作人员在这里看到消失多年的鳑鲏鱼、金线蛙的身影。鳑鲏鱼、金线蛙都是北京的"土著"物种,对生态环境要求极高,甚至有"水质监测器"的美誉,多年前由于水域变少、变脏,曾一度消失。它们的再度回归是对这里水环境、生态环境质量提升的最好证明。

  北京市水务局发布的2020年4月水质监测结果显示,圆明园湖水水质为三类水,三类水的适用范围为集中式生活饮用水地表水源地二级保护区、渔业水域及游泳区。

  北京将再生水纳入全市年度水资源配置计划中进行统一调配,始于2003年。

  在北京市水务局每年发布的《北京市水资源公报》的数据变化中,可以一窥再生水发展迅猛之势。

  在全市供水结构中:

  2004年,再生水首次出现在公报中,但仍与雨水绑定;具体为:雨水及再生水为2.04亿立方米,占总量6%;

  2008年是个重要节点,当年再生水占比17%,首次超过地表水供水,成为北京市第二大水源;

  2018年的最新数据为:总供水量为39.3亿立方米,再生水10.8亿立方米,占比27%。

  与之相应的则是污水处理率的大幅提升:2004年,公报中首提污水处理量和处理率,当年处理率为36.7%;2009年达到80%;2018 年的最新数据为:全市污水排放总量为20.4亿立方米,污水处理率93.4%;城六区污水处理率达99.0%。

  再生水和南水北调供水的大幅增加,缓解了北京地下水过度开采的压力。

  2018年,北京地下水供水量已从2004年的26.8亿立方米减少为16.2 亿立方米,在供水总量中的占比从77%降为41%。地下水得以涵养,反过来亦对包括湿地在内的自然生态起到积极反哺作用。

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