歐美往湖庫(kù)輸入硝酸鹽，中國(guó)為何還要頻頻要深度甚至極限脫氮？

最近幾年，中國(guó)污水處理進(jìn)入了污水廠(chǎng)排放標(biāo)準(zhǔn)快速提高的新階段，新規(guī)劃、新設(shè)計(jì)建設(shè)的項(xiàng)目，都是所謂的“準(zhǔn)四類(lèi)”，各種DB相繼出臺(tái)。這些標(biāo)準(zhǔn)的制定與實(shí)施，逐步牽引中國(guó)的污水處理向更高等級(jí)的標(biāo)準(zhǔn)邁進(jìn)!甚至出現(xiàn)了滇池流域TN=5mg/L， TP=0.05mg/L的“雙5”標(biāo)準(zhǔn)。

制定如此高的排放標(biāo)準(zhǔn)，初衷當(dāng)然是為了進(jìn)一步削減進(jìn)入水體的N、P總量，這原理上是沒(méi)有問(wèn)題的。污水廠(chǎng)出水N、P削減=控制水體富營(yíng)養(yǎng)化，這個(gè)遵循的基本邏輯看上去似乎也是沒(méi)有問(wèn)題。

但是，富營(yíng)養(yǎng)化的控制遠(yuǎn)不是這樣簡(jiǎn)單!

筆者擔(dān)憂(yōu)的是，我們?cè)谏疃让摰獦?biāo)準(zhǔn)上越舉越高，但是我們卻走向了一條不但不經(jīng)濟(jì)，反倒是事倍功半，甚至是對(duì)水質(zhì)沒(méi)有改善、甚至還可能會(huì)惡化湖庫(kù)水質(zhì)的技術(shù)路線(xiàn)!

為什么這樣講?我們不妨先看北美安大略實(shí)驗(yàn)湖進(jìn)行的一個(gè)關(guān)于削減TN輸入控制富營(yíng)養(yǎng)化的案例。

先看看文章標(biāo)題及結(jié)論：“37年的整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的試驗(yàn)研究表明削減TN不能控制富營(yíng)養(yǎng)化”

文章甚至給出結(jié)論，削減TP輸入是有效的，即便將TN削減到0，也不能消除水體富營(yíng)養(yǎng)化，甚至進(jìn)一步削減TN反而能誘發(fā)固N(yùn)類(lèi)藍(lán)藻水華!

這是不是讓你很驚異?!因?yàn)槲覀冎袊?guó)的排放標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)向性就是通過(guò)不斷同步抬高TN、TP排放標(biāo)準(zhǔn)來(lái)想象性實(shí)現(xiàn)對(duì)水體富營(yíng)養(yǎng)化的控制，但是，根據(jù)歐美過(guò)往幾十年的湖庫(kù)水體富營(yíng)養(yǎng)治理經(jīng)驗(yàn)和實(shí)踐來(lái)看，這是很值得商榷的做法，后面文章還會(huì)提到，歐美一些湖庫(kù)還季節(jié)性往水體輸入NO3-N。此外，相對(duì)N， 控制P更經(jīng)濟(jì)有效，深度脫氮，起碼就目前中國(guó)現(xiàn)階段經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r看，是不經(jīng)濟(jì)的做法!

歐美國(guó)外的很多案例經(jīng)驗(yàn)看，在控制湖庫(kù)富營(yíng)養(yǎng)化措施中，控P比控N更經(jīng)濟(jì)有效!下表給出9個(gè)國(guó)家控P有效的湖庫(kù)清單。

國(guó)際環(huán)境領(lǐng)域頂級(jí)學(xué)術(shù)期刊《Environ. Sci. Technol》2016年發(fā)表一篇重要文章，題目是：“通過(guò)削減P的輸入控制湖水富營(yíng)養(yǎng)化是成功的!”文章給出了9個(gè)國(guó)家通過(guò)控P而實(shí)現(xiàn)有效控制水體富營(yíng)養(yǎng)化的案例。

表1. 9個(gè)國(guó)家通過(guò)控P實(shí)現(xiàn)有效控制湖庫(kù)富營(yíng)養(yǎng)化的案例清單

本文最終給出的結(jié)論：“There is no evidence that eutrophication can be managed by controlling N inputs. In contrast, multiple lines of evidence at the whole-lake scale of management show that P control works to mitigate eutrophication.”沒(méi)有證據(jù)表明通過(guò)控制N輸入能有效控制富營(yíng)養(yǎng)化，相反，P控制對(duì)整個(gè)湖泊的富營(yíng)養(yǎng)化而言更為有效!

需要進(jìn)一步說(shuō)明的是，歐美有些湖庫(kù)水體水質(zhì)的控制，不但是沒(méi)有采用一直削減入流TN的做法，而且季節(jié)性往水體輸送硝酸鹽N，這種做法在國(guó)內(nèi)是不是不可想象?因?yàn)槲覀兒芏鄷r(shí)候，沒(méi)有或者缺乏對(duì)湖庫(kù)水體富營(yíng)養(yǎng)化或者控制水華的認(rèn)知的科學(xué)規(guī)律，因此，我制定排放標(biāo)準(zhǔn)時(shí)難免一刀切。

看看美國(guó)弗吉尼亞Occoquan Reservoir為了保證水質(zhì)，季節(jié)性輸入NO3-N，到10mg/L，以控制湖庫(kù)底泥P和氨的釋放，水庫(kù)的富營(yíng)養(yǎng)化得到遏制。

往湖庫(kù)季節(jié)性輸入NO3-N以改善湖庫(kù)水質(zhì)，在歐美案例很多(不一一介紹)，主要目的就是控制湖庫(kù)底泥、沉積物的P及其它有害物質(zhì)的釋放。進(jìn)而有效控制藻類(lèi)水華的爆發(fā)。

需要補(bǔ)充說(shuō)明，本文絕不是否認(rèn)N、P雙控對(duì)于流域綜合治理的重要性;不否認(rèn)特殊水質(zhì)特殊環(huán)境下N控制的效果。比如，湖庫(kù)水環(huán)境質(zhì)量控制及治理與河流不同，河流最終會(huì)攜帶污水廠(chǎng)排放的TN至河口和海洋水域，可能會(huì)加劇海灣地區(qū)海水水質(zhì)N濃度提升，可能會(huì)成為海灣赤潮的發(fā)生因素，因?yàn)楹涌诤秃Ｑ笏w是N限制性。當(dāng)然，硝態(tài)氮在海岸或海灣流域可能會(huì)被快速反硝化，尤其是水-岸交替帶，那邊是厭氧氨氧化發(fā)生的熱區(qū)。因此，只能說(shuō)有N在海灣地區(qū)的輸入，是存在導(dǎo)致赤潮的潛在因素之一。

此外，控制水體富營(yíng)養(yǎng)化，水體背景P濃度非常重要，一般認(rèn)為水體溶解性的活性P濃度在0.02mg/L是控制藍(lán)藻爆發(fā)的閾值，因此控制外源性P輸入和內(nèi)源P的釋放對(duì)于控制水體P濃度進(jìn)而控制富營(yíng)養(yǎng)化是非常重要的措施。

編輯：王媛媛