綠皮書五：哈爾濱停水事件引發的技術思考

《清華水業高級技術沙龍綠皮書》系列之五

前　　言

　　2005年12月12日，由清華大學環境系和中國水網聯合主辦的第五期水業高級技術沙龍在北京清華大學丙所成功舉辦。本次沙龍的主題是"哈爾濱停水事件與城市供水運營管理機制"，因為當時正值中國政府處理有關事件，因此沙龍主題只局限于技術環節、應急機制等的討論。
　　本文內容是針對當時召開的沙龍討論內容的一個總結，主要涉及停水事件有關的技術等有限環節。如有不足或不當之處，請予批評指正。

清華大學環境科學與工程系
中國水網
2006年2月 

目　　錄

一、沒有直接經驗是哈爾濱停水事件技術上需要突破的難題
二、建立和完善突發事件的應急預案
三、信息透明保證社會安定
四、加強水源保護建設
五、完善水處理應急技術工藝
六、建立城市管網預警平臺
七、城鎮供水應急中的政府組織管理
八、開展松花江流域的長期監測和研究工作

"哈爾濱停水事件"引發的技術思考

劉文君 李建軍 何壽平
二〇〇六年二月

　　哈爾濱--這個市區有400萬人口的特大城市，因吉化爆炸引起的松花江水污染停止供應自來水4天。這一突發事件前后的反應表明，我國自SARS之后的城市應急機制已初步發揮了作用。在這次考驗城市應急機制的過程中，有許多值得總結的經驗和教訓。
　　2005年12月12日清華大學環境系和中國水網聯合舉辦了第五期水業高級技術沙龍，專題聽取了建設部赴哈爾濱專家組成員關于哈爾濱市因松花江水污染停水事件和應急、恢復供水處理的情況介紹。與會的專家們認真聽取了專題發言，并進行了熱烈交流和討論。盡管建設部專家組面對巨大的壓力和挑戰，但憑借扎實的專業功底和豐富的經驗，出色地完成了任務，但是本次事件仍然有太多的"不出色和不規范"需要避免和改善。哈爾濱停水事件的經驗和教訓，使我們深刻地體會到飲用水安全對人民生活、經濟生產和社會穩定的重要，對城鎮供水系統的安全和應對突發事件的能力提出了更新和更高的要求。

一、 沒有直接經驗是哈爾濱停水事件技術上需要突破的難題
　　哈爾濱針對停水事件2005年11月21～22日連續發布了三個公告，并且各級政府已經對外承諾27日晚恢復供水。面對這么短的時間，完成技術方案的研究、污染物硝基苯的測定方法、設備生產、生產性實驗運行等很多工作，政治上沒有任何時間的寬限，政府不能失信于民；飲用水安全不能存在任何偏差，技術上必須百分之百的成功，壓力非常巨大。
　　停水事件對外公布的時候，鑒于污染物的主要成分是苯和硝基苯，因此全國相關的專家都考慮采用活性炭處理工藝。但是具體怎么處置，不僅國內沒有直接的經驗參考，連國際上都極少做過有關的研究。 
　　硝基苯的生物穩定性很強，降解很慢，所以基本上首先排除了生物處理的方式。
　　哈爾濱供排水集團一開始提出的方案是將砂濾池改造成炭砂濾池，以顆粒活性炭為主，底部留下二、三百毫米厚的石英濾砂。這個方案需要一千四百噸活性炭，需要全國緊急調炭，難度很大。但在中央的關懷下，各地緊急調運了1200噸活性炭，以應急需。
　　硝基苯的化學穩定性非常強，氧化很困難。高錳酸鹽對它不起作用，臭氧不起作用，需要紫外雙氧水，或者紫外臭氧進行處理，才有可能氧化。但是處理高濃度的硝基苯，不僅設備來不及準備，更為重要的是氧化產生的中間產物（如硝基酚等）的處理如何？硝基酚的毒性又如何？這些都是不確定的因素，在解決一種污染的同時，可能又產生另外的一種污染。 
　　硝基苯的活性炭吸附性能處于中等偏下的水平，但卻可以被活性炭吸附。因為國內的硝基苯主要是用在火藥工業、炸藥工業，這些行業的廢水處理大都采用活性炭吸附工藝。盡管飲用水的處理和廢水凈化的要求存在較大的差距，但依然可以作為參考。
　　物理方法采用的活性炭，考慮粒狀炭以外，還考慮了粉狀炭。因為粉狀炭可以及時地排出系統。如果采用顆粒炭，在污染物濃度達到高峰的時候，污染物會被吸附，但是濃度高峰過去以后，又會解析脫附。吸附是一個動態平衡的過程，如果水源水的濃度降低以后，污染物經脫附，污染問題依然存在。所以，采用粉狀炭吸附效果較好。 
　　關于活性炭投加量的問題。清華大學環境系很多老師在環境系緊急會議上提出，200毫克/升以下都可以接受。24號上午哈爾濱工業大學現場實驗顯示，活性炭投加量10毫克/升和30毫克/升的去處率只有30%－50％，當時污染物濃度是0.042mg/L，硝基苯這樣高的超標濃度，最終根本達不到濃度標準的要求。因此，專家組在綜合這些情況的基礎上24號中午12點制定了方案，增加粉狀炭的劑量。
　　關于粉狀炭投加點的問題。粉狀炭一開始考慮投加在混凝階段，但是試驗現場小試結果發現，即使投加量提高到50毫克/升，硝基苯去除效果也不明顯。因為與混凝劑同時投加，混凝劑將粉狀炭包裹起來，活性炭的吸附作用發揮不明顯，而且活性炭吸附需要一定時間，投加在混凝單元不能保證足夠的吸附時間。因此，專家組決定將污染控制點前移，將粉末活性炭由水廠現場投加，改到在取水口投加。從取水口到水廠距離為5～6公里，因此活性炭在管道中有1-2小時的吸附時間，保證了比較充分的吸附效果。活性炭投加點的改動是整個技術方案中非常重要的一環。
　　為了確保對硝基苯的去除，達到多重屏障的目的，后續過濾單元改造成炭砂濾池的應急工作繼續進行。但為了確保出廠水，將原來的300毫米厚度的砂濾方案，變為保留500毫米厚的砂濾，符合條件的水廠可以換炭。因為，如果濾床厚度不夠，難以保證自來水過濾的效果。

二、 建立和完善突發事件的應急預案
　　透過哈爾濱停水事件，對照各個地區的情況，我國的應急機制和預案還存在許多薄弱環節，甚至不夠健全。例如，一些主管部門的應急管理意識不強、應急管理機構不健全、職責不明確、相互缺乏協調性；尚未建立應急信息反應平臺，更沒有應急指揮信息系統；突發事件的媒體信息公開不夠，信息不統一；一些企業考慮自身生產運營安全的多，對城市安全穩定考慮的少；應對突發事件的科技水平不高，技術儲備不足，手段落后；尚未全面開展應急資源的普查、儲備工作；一些緊急預案沒有經過認真地調查研究，也沒有進行可行性論證，到發生問題時，無法按應急預案處理；沒有開展應急培訓和預案演練的工作。

1、建立和健全專項應急預案
　　11月13日吉化101廠發生爆炸事故，哈爾濱市18號、19號才了解到有可能發生水污染，才開始采取調查行動。中央有關部委是21號夜晚得到正式匯報，國務院辦公廳22號上午開會討論此事。23號，各部門開始組建專家組，相繼趕到哈爾濱，處理停水事件。盡管事出有因，但事故反應不敏感、拖延時間長，喪失了處理的最佳時機。說明，我國的緊急預案的響應機制遲鈍。
　　因此，必須進一步完善突發應急事件響應機制。加強值班、報告制度，對突發應急事件的反映要及時準確；加強綜合協調，包括部門內部的協調，不同部門之間的協調，不同級別之間的協調，不同職權之間的協調；明確責權，分工負責；健全《安全事故與自然災害預防、接報與處置工作程序》。
　　整體應急預案下的專項預案的嚴重缺乏造成面臨突發事件無從下手，導致處理事件時機的延誤。應該大力加強排查對人民生活造成安全的隱患，只有調查清楚這些隱患的基礎上，才能有的放矢，制定專項預案或進行整頓工作加強安全防范。專項預案應包括組織機構、裝備配置、應急專業隊伍建設、法制建設、技術標準、應急信息平臺和應急綜合指揮系統等各個方面。

2、城市規劃應包括對災害的預防
　　目前，大部分的城市規劃對災害預防的重視還不夠。城市綜合防災減災的技術措施只有少數城市提了出來。北京城市總體規劃的修編工作得到國務院領導的高度贊揚，認為北京城市總體規劃為全國城市總體規劃編制起到了示范作用。其中"建立和健全現代化城市綜合防災減災體系"的指導思想，就不是僅僅從老北京、新北京，而是從"大北京"的概念來進行規劃的，考慮了如果天津、河北出現災難的情況下北京應如何應對的問題。這樣的思路在絕大多數城市規劃中還沒有體現出來。
　　除了城市應急預案外，城市減災的常態準備也要非常充分。城市光有應急預案是不夠的，政府減災更重要的是常態建設。突發性災難來了，很多城市啟動應急預案時會發現連常態建設都沒有做好。比如，哈爾濱本來應該有城市備用水源，可現在不能很快發揮作用，這就是常態管理的問題。
　　城市規劃的超前預測非常重要。在制定水質事故和水處理系統事故預案時，應根據各個流域、飲用水源地工廠的種類和分布、農業布局、人口布局、城市產業結構特點等相關情況，做出脆弱性評價，并應針對性地從規劃角度進行布局的調整和落實。 
　　現在，許多地方實行的"市管縣"的體制從宏觀規劃來講十分不合理，縣實行獨立財政體制，因此各市、縣均在小范圍的區域內進行"小而全"的工業布局。每個縣、市、區都設立了"化工區"，這既浪費了資源，還埋下了多種隱患。這種"小集中，大分散"的方式，對環境污染的治理出了很大的難題，同時也不符合推行循環經濟大政方針的要求。
　　在中國普遍快速城市化的背景下，如何權衡利害關系，需要從宏觀的角度進行思考，必須跳出小農經濟的束縛，樹立大局觀，應以超前預測能力去研究城市規劃發展中出現的新課題。

3、必須全面嚴格執行相關法規和問責制
　　對城市供水水源的防護有多個國家法律予以保障。但是，在執行過程中，一些地方政府為了經濟利益，以犧牲環境為代價，最后造成惡果。
　　在城市水源附近違規設立工廠、碼頭的問題屢屢出現，致使水源保護區形同虛設。松花江污染事件發生以后，引起了全社會對沿江、沿河化工企業的關注。沿長江、黃河分布的化工企業很多，如果這些地方一旦發生問題，后果不堪設想。
　　對于水污染日益嚴峻的形勢，有些地區不是從根本上采取嚴厲的執法措施，嚴格保護水源，而是采取逃避的辦法。如遠距離幾十、幾百公里以外取水，這既不能解決自己地區的環境問題，又掠奪了外地的水資源，造成新的社會矛盾。現在正大規模開展南水北調工程，從中央到地方都十分擔心如何有效防治沿程的污染問題。 
　　此次停水事件警示，必須嚴格執行現有的法規，對于存在隱患的地方和造成責任事故的領導堅決采取"問責制"。#NEWPAGE#

三、 信息透明保證社會安定
　　從11月22日起，哈爾濱市停水事件逐漸成為全國關注的焦點，國家及相關省市不斷發布信息，不斷出臺應急措施，身處事件焦點的哈爾濱市民也經歷了從恐慌到平靜的過程。
　　11月21日，哈爾濱市政府發布第一次公告，稱因供水管網改造需要臨時停水約4天時間。但機敏的哈爾濱市民似乎從公告中嗅出了真正的原因，加上一些"內部"消息的傳出和蔓延，立即引發部分市民恐慌。
　　哈市政府為了扭轉被動的局面，立即向市民發布了真實情況。于當日晚，發布第二則停水公告，說"預測近期有可能受到上游來水的污染。為確保市區內人民群眾和機關、企事業單位用水安全，決定供水管網從22日晚8時停止供水。"
　　哈爾濱市政府22日晚發布第三次停水公告，與前兩次公告不同的是將全城停水開始時間延遲到23日零時，且停水持續時間由前兩次公告的4天變成了未知數。 
　　短時間連續發布三個公告在哈爾濱市政府史無前例，更為重要的是針對同一個事件不一致的公告。真實和公開的信息反而讓市民心里有了底，慌亂局面也隨著國家和地方有關政府的重視和快速行動很快緩和下來。
　　在應急突發事件的過程中，必須尊重百姓的知情權，特別是涉及到公眾利益的時候。建立實情報告、報道制度十分必要。媒體及時進行報道，發布權威信息，是在處理突發事件中保證社會安定局面的重要方面。

四、 加強水源保護建設
1、建立全流域水污染控制協調機制
　　此次哈爾濱市停水事件涉及中國的吉林、黑龍江兩省，上下游幾個城市，如何保證信息在不同地區之間的準確溝通、數據共享及互相協調很重要。從目前情況看，我國許多流域水資源管理和環境監管協調性嚴重不足，整個流域遠沒有形成健全的污染控制和保障應急機制，還做不到上下游城市之間的聯動機制。吉林石化爆炸是11月13日，哈爾濱停水是23日，相關的處置行動完全有可能再早一點。這說明了城市在應對突發事件時，沒有及時考慮到災難關聯問題，這也就使災難擴大化。
　　停水事件呼喚城市水源應盡快建立應急機制，建立流域水資源和污染控制的協調機制已經十分迫切。特別是建立流域水質預警的機制，應該盡快提到議事日程，迅速予以落實。
2、擴大水源保護區
　　流域性的污染不是國家一級保護區、二級保護區所能控制得了的。因此有關部門應對上下游有可能對飲用水造成污染的工廠、單位、禽畜飼養場、農牧場、居民小區，甚至上游城市進行全面的污染源調查，才能制定出相應的切實可行的防范措施。
3、加強水源水質監測和檢測力度
　　環保、衛生、水務及供水部門應建立日常的水源水質監測制度。可由政府協調對各部門的監測、檢測進行統籌安排，建立水源水質信息通報制度及應急情況下的檢測規程（提高檢測頻率和增加檢測項目）。
4、建立水源水質預警系統
　　建立水源水質預警系統，采用連續測定的儀器進行監測，運用GIS平臺進行數據處理預測預報，建立由各相關部門、單位組成的監測、監管體系。

五、 完善水處理應急技術工藝
1、編制《城鎮供水應急技術手冊》
　　制訂水質事故和水處理系統事故預案。希望這樣的手冊實用、易懂，明白無誤。
2、建立應急時期水質檢測指標體系
◆ 根據污染物類別確定適當的水質檢測指標和檢測頻率
　　緊急情況下對污染物的檢測既要執行標準，但也要注意取得符合實際污染的情況的數據。同時提高檢測頻率，及時掌握水質變化情況，以便采取相應對策。
◆ 應急時期某些指標可以適當放寬
　　這次松花江水污染，政府緊急下令停水，勿庸置疑是對百姓生命健康負責，也有專家認為有些地方未免反應過度。如果此時城市出現火災，如何應對？夏季廁所長時間無水沖洗，將有可能增加疾病傳染的發生。如果繼續供水（因污染超標的濃度不多），能否采取不停水，而禁止飲用。事后用"好水"置換管網內的存水，并借此機會，對長期停不下來的管網進行一次大清洗。當然必須具體情況具體對待，不可一概而論。有條件的城市的應急水源應優先考慮采用地下水。
　　關于應急時期的水質檢測指標體系，可以選擇一些重要的指標進行檢測，不重要的指標暫時不去檢測。應急時期在保障安全的前提下，某些指標可以適當放寬，這樣可以縮短應急時間。這些放寬的指標，應該由國家衛生、環保、建設和其他相關部門共同研究制訂和發布。
◆快速水質檢測方法的選用
　　應加強這方面的研究，以適應緊急事件處理的需要。
3、水處理安全設施保護
　　城市供水行業是維系一個城市正常運轉的命脈，哈爾濱停水事件為城市水業的運營管理體制提出了更高的要求，將水質險情的危機應對、應急救援系統的建立與完善提到了必須考慮的層面。供水安全保障的建立應以日常預防為主，應急處理為輔，因此，如何加強供水的日常監管，保障運營安全可靠需要進一步得到重視。
　　建立供水事故分級處理體系，有關處理體系的級別和負責部門等都應該有明確的規定和要求。保障各部門職責清晰，便于管理。 
4、水處理應急工藝的建設
　　城市供水系統是城市生存的重要命脈，因此其運行的可靠性應得到充分保證。隨著經濟發展，環境污染的形勢日趨加重。對提高飲用水水質衛生標準的呼聲越來越高。供水企業應以高度的責任感，不斷提高水處理工藝的水平，進一步對水質進行深化處理。在新建水廠時，更應加強這一環節。特別加強對緊急情況下治理污染的對策研究，不致于發生緊急情況時束手無策。
5、各類應急物資的儲備
　　在應對此次突發情況時，沒有充分的準備，凈水材料需緊急調運，有關設備還要突擊加工，這是不應該出現的。因此，必須吸取這方面的教訓，做到防范于未然。 

六、 建立城市管網預警平臺
1、建立管網的GIS系統
　　利用GIS平臺建立供水管網調度系統，既能解決日常的管網優化調度，監控管網水水質。在進入應急機制時，可以進行多水源的調度。利用GIS系統，通過電視媒體向廣大群眾發布管網壓力、水質信息。
2、建立管網水質、水量的變化模型
　　建立管網水質、水量的變化模型是預警系統的重要組成部分。提高變化模型的建立，可以提供實時的分析信息，預測變化趨勢，提供日常和應急決策。 

七、 城鎮供水應急中的政府組織管理
1、建議由事件建設主管部門成立應急指揮部
　　由于城市供水的規劃、日常運行管理長期由建設主管部門行使政府職能，并積累了豐富的管理經驗。只有賦予其供水事件的應急指揮職能，使平時的日常管理與應急機制得到有機的結合，才能充分發揮政府的工作效率。
2、加強各部門之間的配合
　　各部門必須接受統一調度，服從統一指揮。決不允許為了部門利益，各行其政，拖延應急命令的執行。
3、科學選擇多學科背景的應急專家小組
　　在處理應急事件時，往往會出現許多意想不到的情況，這就需要多學科、多專業，并具有豐富實踐經驗和處理緊急事件能力的專家，為政府正確處理應急事件提供科學、實用的解決方案。
　　建議建立跨行業、多學科應急事件處理專家小組和專家信息庫。在發生和處理突發事故時，隨時可以調用，使行動更加迅速、決策更加科學、方案更加合理，把突發事件的風險和損失降到最低。

八、 開展松花江流域的長期監測和研究工作
　　松花江流域全長1900公里，流域面積54.56萬平方公里，超過珠江流域面積，占東北三省總面積69.32﹪。其逕流總量759億立方米，超過了黃河的逕流總量。松花江流域土地肥沃，素有"黑土地"的美譽，盛產大豆、玉米、小麥、高粱等，是中國的綠色糧食基地。同時，松花江也是中國東北地區的一個大淡水魚場，每年供應的鯉、卿、鰉、哲羅魚等，達四千萬公斤以上。流域的濕地資源非常豐富，濕地保護工作一直得到社會各界的廣泛關注。該流域同許多國家建立了廣泛的貿易合作，流域污染對貿易合作的影響也應該引起高度的重視。 
　　因此，應該盡快開展一系列環境研究工作，包括污染物對人體健康風險評估、污染物對水產品食用安全及農副產品的影響評估等。污染事件對流域經濟和社會的影響也值得開展針對性的研究。另外，關于國家內部之間、國際之間環境污染的補償問題也應該加強研究的力度和廣度。 
<轉載需經作者本人同意>

編輯：武紅霞