• 南水北調水質由超濾膜和紫外消毒兩“屏障”把

      發布時間:2018-08-15

        盡管,南水北調東線、中線的一期工程將相繼竣工,但關于這一巨大水利工程的爭論從未間斷過。今年夏天的南旱北澇更是讓人們把目光再次投向這個史無前例的跨流域調水工程。

        爭論一:氣候變化會否導致無水可調

        2010年初中國西南大旱,時任中國水利水電科學研究院水力學所總工劉樹坤就對南水北調工程提出了質疑。他認為,西南這次出現百年難遇的干旱,應該對水文資料重新修訂,對干旱出現頻率、可能性都要重新評估。他認為這些評估的結果都會影響水利調度,重大水利工程何時開始做,做多大,影響程度有多大,都應重新評估。

        中國工程院院士王夢恕在接受記者采訪時指出,今年夏天中國南北方降水的不均衡是問題的一方面,另一方面,南水北調中線的漢水實際調水量并沒有原來設想的那么大。

        南水北調中線工程的調水方案是從丹江口水庫調水95億立方米,沿途供給44個城市,調入北京的水每年只有11億立方米。對這個方案,王夢恕一開始就表示反對。他認為,丹江口水庫屬于漢水流域,其調水主要依靠漢水的水源支持。然而,近幾年,因為人口增加、水污染增大等多種原因,漢水水量已經比原設計水量減少了30%。與此同時,陜西省在陜南的漢水支流每年截15億立方米水量,這就造成了漢水水量的進一步減少。

        對此,中科院生態環境研究中心研究員王子健告訴記者,這次南旱北澇只是局部的暫時的降雨量變化,并不會對區域降雨量造成長期影響。像珠江流域,即使短時干旱,常年平均降雨量仍然為1800毫米,而華北地區,即使短時暴雨,常年平均降雨量仍然為800毫米。

        中國水利水電科學研究院水資源研究所所長、流域水循環模擬與調控國家重點實驗室主任、中國工程院院士王浩在接受記者采訪時,也明確否定了短時南旱北澇會導致南水北調工程無水可調的觀點。

        王浩指出,首先,目前的南旱北澇屬于水文的周期變化。中國北方從上世紀80年代初開始進入干旱周期,如果說今后要進入濕潤周期,那也只是水文周期性的節律變化,并不能從根本上改變中國北方常年干旱的狀況,而南水北調是千秋萬代的永久性工程,針對的是大時間跨度的總體趨勢。何況北方降雨增多只有一兩年,是否真的進入了濕潤周期還不好說。

        其次,目前華北平原地下水超采1200億~1300億立方米,水源脆弱。從南水北調最終目的地京、津、塘為主的海河流域來看,那里的總體水資源量是340億立方米,但是年人均水資源量只有247立方米,甚至不如以干旱著稱的以色列的年人均300立方米水資源量。

        而且,以色列自己不種糧食,以進口糧食為主,但我國華北地區還有大面積的灌溉農業,本來就有限的水資源還要拿出一部分用于灌溉用水。

        第三,無論從較長或較短的時間跨度上看,海河流域也逐漸趨于干旱。王浩告訴記者,從萬年尺度來看,黃河的改道形成了現在九河匯入天津的海河流域體系。從千年尺度來看,大的濕潤期與干旱期的6次交替導致海河流域總體向干旱發展。大約從1萬年前開始,海河流域就一直在變干旱。從百年尺度來看,海河流域受水區的水循環垂直運動增加了,但是河道的水平運動減少了。過去,海河流域每降100毫米水,有18毫米會變成水資源,而現在,每降100毫米水,只有10毫米可以變成水資源。這些都是人類活動的結果。

        此外,王浩說,水源地的水資源量十分充沛,根本不可能無水可調。南水北調中線平均調水95億立方米,而中線調水點的水資源有500億立方米。南水北調東線三期調水162億立方米,而東線調水點揚州三江營水資源高達9400億立方米。可以說,中國水資源81%都在南方,即使北方出現洪澇災害,也是洪峰大、洪量少,不能從根本上解決北方缺水問題。

        因此,在王浩看來,南水北調是根據總體氣候趨勢,解決中國水資源分配問題的必然選擇,短時期的氣候變化不會對工程的效果產生影響。

        爭論二:跨流域調水成本是否過高

        爭議的另一個焦點是如此長距離的跨流域調水,是否帶來較高的用水成本。

        南水北調東線工程規劃從長江下游抽引江水,沿京杭運河建設的13級泵站,逐級提水北送,向黃淮海平原東部供水,最終抵達天津。

        王夢恕指出,南水北調東線工程靠水泵逐級提水,成本較高,如果加上水處理費用,保守估計一噸水的成本至少十幾元。同時,水泵逐級提水需要大量的電力,而我國電力供應以煤電為主。2000年,我國年消耗煤11億噸,2010年,年消耗煤就達到了30億噸,這兩年煤的消耗量更以每年1.5億噸的速度增長。如此高耗能,對一個城市的可持續發展不利。

        王夢恕以太原市為例,指出高成本調水往往造成城市用水負擔加大。太原市從2003年就開始從黃河調水,經過多次提升引來的黃河水,經水廠處理送到用戶家中,僅成本價就在每立方米8元左右。這一水價遠遠超出不到3元的綜合水價。最終,太原市的調水單位層層虧損,以每立方米2.5元的價格賣給居民。

        此外,王夢恕認為,南水北調過多采用明渠引水,一旦有暴雨、洪水,調過來的水很容易被污染。

        8月23日,新華網就報道,河北省石家莊新華區友誼北大街橋至果樹研究所橋之間的南水北調工程雨水導流渠實質上成了一條污水溝,距離南水北調明渠渠岸不到10米。由于沒有任何防滲漏設施,大量污水滲透到地下,已形成了長達5公里左右的滲坑。如果調過來的水被污染,將加大水處理的成本。

        王子健告訴記者,有關部門在南水北調中線工程一個重要的調蓄樞紐團城湖有水質監測站,目前來看,水質沒有問題。但是南水水質較軟,有可能使北方輸水管道中的三氧化二鐵溶解,但現在已經找到了解決辦法。

        在王子健看來,目前海水淡化的成本是每噸6元,如果調來的水需要進行膜處理水質凈化,成本會高一些,這樣算水資源費加上水處理費,總體成本會高于淡化水。

        而未來處理南水北調水的北京郭公莊水廠,在深度處理工藝上最大的特點是超濾膜池和紫外消毒的聯合運用。該水廠的項目辦主任唐升卿在接受媒體采訪時介紹說,超濾膜池是用膜法來過濾水,比起常規的碳過濾等方式,過濾效果更好。0.01微米孔徑的超濾膜,如其名所示,能去除水中更小的細菌、有機污染物,經過超濾膜程序,出水水質濁度小于0.1NTU,遠優于國家標準。紫外消毒緊隨超濾膜之后,為的是加一道“屏障”。考慮到一旦出現膜絲斷裂、孔徑變大,可能出現生物泄漏,通過紫外消毒可再次把關。

        但他也提到,這兩道工藝并非水處理時必須使用,只有在來水復雜時才啟用,如果水質很好,完全可以不用這兩道工藝,節約成本。

        對此,王浩指出,南水北調中線調水的水源是丹江口水庫的一類水,全長1200多公里的調水明渠也都在水源涵養地,同時明渠兩側都有鐵絲網保護,盡量避免對明渠的水造成污染。只是明渠沿線有200多座橋,如果裝有化學危險品的車輛一旦在橋上發生事故,有可能造成污染隱患,但是有關部門對此已經有預案。所以,在王浩看來,南水到北京后可保持一類水或二類水,水處理成本并不高。

        同時,南水北調中線水源地丹江口海拔149米,北京海拔49米,中間有100米的落差,可以自然流動。東線雖然需用水泵越過淮河,但揚程只有47米。可以說調水成本并不高,中線只有每噸3元,東線只有每噸1~2元。之所以有人說南水北調成本高,是因為占地移民搬遷的成本是大頭,占整個成本的70%。

        爭論三:北水南調是否可行   在南水北調爭論不休時,北水南調呼聲又起。王夢恕告訴記者,我國人均水資源只有2000噸,而松花江流域人均水資源達到1.5~2萬噸。如果能把松花江水引到北京官廳水庫,不但可以解決北京的水資源緊缺問題,對東北三省防汛也有好處。

        作為人大代表,王夢恕在第十二屆全國人大會議上曾經提出了這個方案。根據他的設想,以吉林省小豐滿水庫為水源地,通過900公里長的隧道,引水到北京官廳水庫。一年可調水15億立方米,可解決北京500萬人的用水問題。該設想無需泵站,可實現直流,直徑9米的隧道也保證了水質不被污染,降低了水處理成本。在王夢恕看來,北水南調的成本每噸只有不到1元。

        而之所以提出這一設想,是因為他看到了遼寧省調水的成功經驗。遼寧省曾從撫順渾河上的大伙房水庫調水,通過隧道年調水18億立方米,解決了遼寧中部撫順、沈陽、遼陽、鞍山、營口、盤錦6城市工業及居民生活用水。

        在王夢恕看來,水資源科學調配要有整體的長遠規劃,不能頭疼醫頭腳疼醫腳,已有的方案也要根據形勢的變化,隨時調整。

        但清華大學水利系教授倪廣恒認為,北水南調從長遠看,效果不一定好。因為松花江也沒有多少水可調,今年東北地區發大水只是短期的,偶然事件。

        王浩指出,我國并非沒有水資源整體規劃。從2000年開始,由水利部牽頭,國務院9部委用了6年時間制定了全國水資源整體規劃。合理推進跨流域調水,可以優化我國的水資源配置。

        “沒有什么事情是完全正確的,這就是為什么任何一個決策都要進行風險評估,權衡利弊,在我看來南水北調的利大于弊。”

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