為防止污水中的有害物質(zhì)外泄到自然環(huán)境（EEA，2018），歐洲大部分城市的污水必須經(jīng)過污水處理廠的處理。“聯(lián)合國可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)”（UN，n.d.）中強(qiáng)調(diào)了清潔水供應(yīng)和衛(wèi)生設(shè)施安全的重要性。近幾十年來，對(duì)于整個(gè)歐洲來說，供水和污水收集耗費(fèi)了巨額投資，未來可持續(xù)用水，將面臨新的挑戰(zhàn)與機(jī)遇。

城市污水處理

對(duì)大多數(shù)歐洲市民來說，日常生活污水排放入管道，經(jīng)處理后減少了致病微生物和營養(yǎng)負(fù)荷，避免了河道污染和藻類繁殖。

家庭和工業(yè)廢水對(duì)水生環(huán)境造成了巨大的壓力。由于污水中含有大量的有機(jī)物和營養(yǎng)物質(zhì)，一旦排放到河道中，氨和自然作用會(huì)消耗氧氣來分解水中的有機(jī)物，使河流不再適合魚類和無脊椎動(dòng)物生存。同時(shí)，過量的營養(yǎng)物質(zhì)，如氮和磷，會(huì)導(dǎo)致植物和藻類過度生長，它們的呼吸作用和死亡腐爛會(huì)切斷光源并耗盡水中的氧氣。幸而在20世紀(jì)，先進(jìn)高效的污水處理技術(shù)的大面積覆蓋和廣泛應(yīng)用極大地改善了人類健康和環(huán)境質(zhì)量。

生活污水處理廠的覆蓋率在歐洲各不相同。例如，在中歐西部，由污水處理廠處理的生活污水占比為97%。在南歐、東南歐和東歐國家，盡管在過去10年中，已增加到約70%，這一比例仍普遍較低。（歐洲經(jīng)濟(jì)區(qū)，2017a）。盡管近年來有了顯著的改善，但仍有大約3000萬人沒有被覆蓋到。在人煙稀疏的地區(qū)，使用化糞池等個(gè)別處理方法處理污水可能更為實(shí)際。

21世紀(jì)的挑戰(zhàn)

在過去幾十年中，歐洲各國在收集和處理城市廢水，去除有害微生物、耗氧物質(zhì)和營養(yǎng)物方面投入了數(shù)十億歐元（EC，2017年）。這項(xiàng)投資確保了當(dāng)?shù)仫嬘盟拖滤艿赖馁|(zhì)量（歐洲經(jīng)濟(jì)區(qū)，2016年，2017b）。另外，居民對(duì)城市污水處理所面臨的挑戰(zhàn)的認(rèn)識(shí)已經(jīng)有所提高，例如，居民對(duì)氣候變化和有害物質(zhì)存在的認(rèn)知。當(dāng)解決這些問題時(shí)，更可持續(xù)的解決方案就可以被理解（圖1）。

圖1-城市污水處理的挑戰(zhàn)、解決方式和機(jī)會(huì)

雨水管理系統(tǒng)應(yīng)對(duì)氣候變化

在一些地區(qū)，氣候變化意味著強(qiáng)降雨將更加頻繁。因?yàn)槌鞘械貐^(qū)的下水管道會(huì)同時(shí)收集雨水，生活污水和工業(yè)污水（所謂的“合流式下水道”），在極端暴雨情況下，雨水進(jìn)入合流式污水管網(wǎng)的速度比設(shè)計(jì)值要快。這會(huì)導(dǎo)致污水管網(wǎng)超負(fù)荷，導(dǎo)致地表水泛濫和城市污水處理廠溢流，進(jìn)而造成未經(jīng)處理的污水流入河流、湖泊或沿海地區(qū)。然而，可持續(xù)的城市排水系統(tǒng)通過設(shè)計(jì)用不同的方式來管理徑流，從而為此提供了一種解決方案。

在其他地區(qū)，氣候變化將導(dǎo)致降雨量減少，因此需要通過提高水資源利用率來減少不必要的消耗，這既可以節(jié)約水資源，又可以節(jié)約其在運(yùn)輸和處理過程中所消耗的能源。然而污水處理本身可以在提高水資源利用率方面發(fā)揮重要作用。高水平處理可以去除污染物，使處理后的水可以再利用。歐盟正于2019年制定一項(xiàng)關(guān)于城市污水再利用于農(nóng)業(yè)灌溉的法規(guī)。

排放到敏感區(qū)域-符合歐洲法規(guī)

在某些情況下，如果接收污水排放的水體特別敏感，則污水處理排放必須達(dá)到更高的標(biāo)準(zhǔn)。這樣做是為了避免當(dāng)污水排放到“水框架指令”劃定的“營養(yǎng)敏感地區(qū)” 時(shí)，營養(yǎng)物質(zhì)導(dǎo)致藻類過度生長；如果污水排放點(diǎn)靠近浴場(chǎng)，或在飲用水取水點(diǎn)上游，或在歐洲或國際保護(hù)水道，標(biāo)準(zhǔn)要求必須殺死污水中病原體。

新型關(guān)注點(diǎn)

近年來，人們?nèi)諠u擔(dān)憂水環(huán)境中存在的許多濃度較低但具有毒性的化學(xué)物質(zhì)。由于使用了很多不同的物質(zhì)，許多化學(xué)品在僅具備傳統(tǒng)污水處理能力，運(yùn)用傳統(tǒng)污水處理方法的城市污水處理廠無法得到處理因而被直接排放入地表水。研究表明，污水中許多化學(xué)物質(zhì)含量有所上升，它們可能來自于家用清潔產(chǎn)品中，也可能來自于排泄的藥物中（UKWIR，2018）。人們?cè)絹碓綋?dān)心環(huán)境中存在的化學(xué)混合物——所謂的“雞尾酒效應(yīng)”——對(duì)水生生物可能造成的影響（EEA，2019b）。

一個(gè)可能出現(xiàn)的新問題是抗生素耐藥性（AMR），這是由于人類和獸醫(yī)使用抗生素等抗菌藥物而引起的?？咕鷦┑氖褂煤团欧艑?dǎo)致了耐藥細(xì)菌、病毒和微生物的進(jìn)化，產(chǎn)生了抗藥性。因此，治療這些細(xì)菌、病毒的感染會(huì)變得越來越困難（世衛(wèi)組織，2018年）。經(jīng)城市污水處理廠處理后的污水外排可能會(huì)將AMR基因帶到環(huán)境中，但目前關(guān)于環(huán)境中AMR進(jìn)入人體的途徑及其后果的研究信息非常有限（EEA，2019c）。在應(yīng)對(duì)新興的污水處理問題時(shí)，仍需要保持警惕。

歐洲立法

歐盟和指定的非歐盟國家共同制定了“城市廢水處理指令”（91/271/EEC），其主要是為了保護(hù)環(huán)境免受污水排放造成的影響。這是通過在超過2000人口當(dāng)量的居民點(diǎn)和經(jīng)濟(jì)活動(dòng)區(qū)收集和處理污水的情況和方法制定的。在大多數(shù)情況下，該指令規(guī)定污水必須進(jìn)行二級(jí)處理，但在具有特別敏感水域的集水區(qū)，可能需要更嚴(yán)格的污水處理系統(tǒng)。目前，歐盟委員會(huì)正在評(píng)估這項(xiàng)指令的有效性，是否足以應(yīng)對(duì)當(dāng)前和新的問題。滿足 “城市污水處理指令”的要求是城市地區(qū)污水處理的基準(zhǔn)。

“水框架指令”（2000/60/EC）搭建了保護(hù)河流、湖泊、過渡水域（河口）、沿海水域和地下水的框架。其目的是確保所有地表水體處于良好的化學(xué)和生態(tài)狀態(tài)，盡量減少人類發(fā)展對(duì)水質(zhì)的影響。

來源：凈水技術(shù)    作者：凈水技術(shù)