上海市汙水處理的決策研究過程

2023-01-13 16:09:04 字數 3028 閱讀 7269

[案例] 20世紀80年代,隨著工業的加速發展,上海市水汙染嚴重,廣大市民迫切要求改善水質。根據2023年統計,該市每天產生的生活和工業汙水有510萬噸,其中75—80%未經任何處理直接向水體排放。在城市汙水組成中,近80%是工業廢水,這就增加了處理的複雜性。

這種狀況,在當代國際大城市中是罕見的。

汙水問題往往涉及到人口與工業的增長速度、經濟結構的選擇、工業布局、城市基礎設施建設以及技術和資金提供的可能性等等因素,一句話就是涉及到乙個大的系統,因此決策要慎重。20世紀80年代中期,上海市環境保護局在市府領導下,與有關部門共同組成研究小組與外國專家合作,應用系統分析方法,開展決策研究,收集了大量資料,用了兩年時間制訂了上海市汙水處理的戰略方案(簡稱《戰略方案》)。決策研究過程如下:

1、什麼是最先要解決的問題

這是決策研究者首先遇到的課題。有人說,當時的當務之急是要建立幾個大型(比如百萬噸級)汙水處理廠,這樣上海環境質量就會迅速改觀。不言而喻,這是需要花很多費用(以億元來計算)、很長時間才能辦到的。

舉世聞名的英國泰晤士河,真正有效的治理是從20世紀50年代開始的,花了20億英鎊、20年時間,到70年代,魚兒重返泰晤士河。日本大阪市的汙水處理,大約也花了20多年的時間。根據我國當時的財力以及該市的汙染狀況,治理的時間可能也要15—20年或更長一些時間。

但是人民群眾渴望早日改善水質,首先要改善飲用水質量。經過專家討論,認為當務之急是解決自來水水源的質量問題。由於歷史原因,自來水廠取水口大部分集中在汙水最嚴重的市區江段,而且被工廠的排汙口所包圍,楊浦等水廠在冬季還受鹹湖影響,布局很不合理。

在經過系統的調查研究之後,進一步明確了以下問題,即要解決自來水水源質量問題,必須首先改善自來水廠取水口的布局問題。

2、根據河流功能制訂水質目標

解決自來水水質,僅僅是汙染處理的第乙個層次。根據**,按當時工業發展速度,如果汙水不加治理的話,到2023年黃浦江將全面處於缺氧狀態,即黃浦江也將發黑發臭變成第二條蘇州河。因此,第二個層次應該是解決市區汙水處理問題。

怎樣解決呢?按系統分析的要求,首先要制定明確的水質目標。過去,我們是「高標準」、「一刀切」。

就是說,不管汙水排向什麼水體,一律高標準要求。毫無疑問,標準定得越高,所需費用越大。因此標準或水質目標的制訂,既要考慮保護環境的需要,又要同我國的經濟發展水平相適應。

在發達國家,一般根據河流功能來制定水質目標。在我國,國家規定把地表水分為**標準:一級標準適應於發源地水質,幾乎沒有汙染;二級標準滿足飲用水和工農業用水要求;**標準是最低合格標準。

目前上海地區幾乎找不到一級水,黃浦江上游閔北以上江段基本上達到國家二級標準,黃浦江下游除吳淞口在漲潮期間由於大量長江水進來因而水質較好外,都屬不合格水。隨著自來水取水口中移至大橋後,黃浦江上游江段的首要功能應該供水。為了長期穩定地保證**市區人民和經濟發展所需的合格水源,黃浦江上游必須劃為水源保護區,水質穩定地保持在二級水平。

取水口中移後,黃浦江下游的功能主要是航運、旅遊、**沿江工廠冷卻用水等,因此對水質要求略低於上游。當時考慮2023年前達到**標準。這樣區別對待,將大大節約汙水處理的費用,其數量在數億元,甚至更多一些。

3、決策方案的形成

目標確定之後,對生活汙水和工業廢水負荷的時間和空間分布(現狀和2023年的**)、黃浦江自淨能力、長江口底棲生物調查、長江口排放可行性分析、工業廢水控制戰略、工業設計基礎資料、工程分期方案等一系列問題系統研究。在此基礎上產生了7個工程方案和一系列的工程措施(包括控制工業汙染的政策、法規,工程財務戰略和組織管理戰略等)。對7個工程方案怎樣進行評價?

外國專家提出了9項評價指標:即達到水質目標要求,工程可行性情況,經濟比較,使用工地與城市規劃矛盾的情況,需用工地,改善市區河道狀況的時間,環境影響,方案的靈活性和工程分期是否適宜等。圍繞上述指標進行分析、對比、評價、優化,最後選定外高橋排出長江的方案。

外高橋具有水深(18公尺)、流急(平均流速1公尺/秒)、稀釋擴散能力強(大於100倍)、河床穩定性比較好、對水產敏感區影響小、投資少等特點,明顯優於其它可選用的排放口。大方向確定後,圍繞在外高橋向長江排放又提出了8個子方案,經過同樣的分析評價,選用了用兩條截流管道將市區汙水全部截流後排出長江的戰略方案。這個方案的完整內容包括以下五個方面:

(1)工業廢水應在廠內被處理到一定程度達到標準,以保證實現長江口的水質目標和管道的安全(即不損害下水道);(2)建造截流管道,將市區生活汙水和經工廠預處理後的廢水(主要是能為微生物分解的有機廢水)進行截流;(3)建造篩濾處理廠(一種簡單的去除顆粒物汙水處理廠)和深水擴散排水管,使截流的汙水經篩濾處理後在外高橋進行深水排放;(4)對現有的西區和南區兩個排汙口採取適當措施予以改善;(5)對新闢市區的汙水,按原計畫自成系統,經二級處理後向黃浦江水系排放。

4、深入研究,反覆論證

在方案形成過程中,為了聽取本市各方面專家的意見,我們充分發揚民主,內外結合,先後召開了

四、五十次大小會議,參加的專家達二百幾十人次。與此同時,我們針對各方提出的問題,運用可行的技術手段,圍繞外高橋長江水域,先後進行了4次試驗和實測,以驗證外國專家的設計和計算。這4項試驗和實測是委託南京水利科學院河港研究所利用該院的長江口物理模型進行模擬排放試驗,並用數學模型進行流場計算,以觀察稀釋效果;委託武漢長江水利水電科學研究院和長江水資源保護科學研究所進行噴口模型試驗,觀察汙水上浮時的稀釋狀況,獲得最佳設計引數;利用自動海流計連續實測外高橋水域上層(下水4公尺)、中層(下水10公尺)和下層(下水16公尺)的水體在漲潮、平潮、落潮的流速流向,以觀察水流運動軌跡,獲取鹽度、溫度等引數;此外還在擬建外排放口地區投放染料進行跟蹤試驗,以觀察稀釋擴散條件。

這些實驗實測的結果,與外國的計算是吻合的。這些結果顯示:長江外高橋水域的稀釋擴散能力是大的,汙水經工廠預處理後向外高橋深水區(距岸邊1公里以上)排放的環境影響是很小的;汙水從江底管道噴出後迅速上浮與清水混合,形成直徑約1公里的混合區,在混合區內水質可能低於二級標準,混合區外水質保持二級標準;在排放口附近不產生迴盪滯留現象;在特定水文條件下可能有部分汙水倒流入吳淞口,但早已稀釋達到二級標準。

(資料**:《行政與人事》2023年第4期,陳江濤文)

案例思考:

1、本案例對上海市汙水處理的決策研究過程進行了描述,你認為從這裡所描述的決策研究過程來看,決策方案的設計和論證應注意哪些問題?

2、在上海市汙水處理的決策方案的設計過程中,方案的設計者是否遵循了設計方案的基本步驟?其所設計的方案是否體現了決策方案的基本特性?

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