水质之外——循环经济下的污水处理（Ⅰ）
编者按：2020年欧盟发布《水质之外——循环经济下的污水处理》报告，在强调处理水质和污染治理等老生常谈的问题之外，首度将污水资源化从学术层面提升到政策层面，以实现污水处理最终走向循环经济。污水处理实现循环经济需各利益相关方广泛参与，既要提供解决方案，又要接受变革。城市污水处理厂、城镇和工业部门正在向更加可持续的方式转型，尽管这一过程可能需要很长时间。首先，公民参与至关重要，减少有害物质源头排放是促进循环经济的关键，这能够降低水中污染物负荷并推动污泥再利用。污水和废水作为可再生资源，能够为实现“绿色政策”目标提供机会，确保清洁水、养分和有机肥料的可持续供应。同时，必须重视保护人类健康和生态环境，审查和评估《城市污水处理指南》和《污水、污泥指南》等欧盟立法，从而使整个行业现代化。水行业在资源效率和循环利用方面具有巨大潜力，需建立支持回收资源的法律框架和经济激励。有效控制污染源、推动分散处理和自然基础解决方案应用能够在降低温室气体排放的同时创造经济效益。此外，解决污水中有害化学物质问题也是实现可持续管理的关键。实施绿色交易和化学品可持续发展战略，控制城市径流，有助于改善污水质量，从而提高污泥的再利用价值，综合考虑各种因素，因地制宜地制定污水处理方案，将是推动循环经济成功的关键。
我们将通过系列推文，以4个部分呈现报告《水质之外——循环经济下的污水处理》，聚焦现行政策与相关法规、污/废水处理，以及污染物削减并去除。本系列报告将探讨可持续城市污/废水处理和污泥管理，包括水的再利用、循环利用、资源回收，并反思当前污水处理方法，最终提供更可持续解决方案。
图1.1 在污水处理中实现物质循环
关键词
因地制宜：全面灵活制定方案；
减少抽取：首先提高用水效率；
净零排放：欧盟制定宏大计划；
资源回收：水厂成为资源枢纽；
循环经济：打破法律政策障碍；
源头控制：治理可持续污染物；
分散处理：高效处理废物利用；
制度变革：打破传统推动转型。
第一章
引言——水污染防治
1.1报告目的
本报告阐述了污水处理关键因素，旨在实现2050年欧洲绿色协议之宏大目标，特别关注于实现零污染排放和循环经济机遇。
最初，污水处理主要目的是预防疾病，但后来我们认识到，污水中营养物质也可能对环境造成潜在危害。因此，城市污水和工业废水处理对人类和环境至关重要。近年来，人们逐渐意识到处理后的污水和污泥可以作为可循环再利用的资源，在应对气候变化方面发挥着重要作用。相较于受污染的水，更清洁的水源能够提供更多自然栖息地，促进生物多样性。然而，仅依靠水管理者的努力是不够的，我们还需激励市场回收磷等资源，同时减少工艺和产品中有害物质使用，从而降低污染物最终排放浓度。公民也应积极参与，提出和探讨更有效的污水处理方案，为污水管理贡献力量。只有这样，我们才能实现《绿色协议》之目标。
图1.2总结了城市污/废水处理面临的挑战，以及水管理人员能够和正在实施的一些解决方案与机会。从气候和人口变化到规则与投资，从个体家庭到拥有数百万居民的城市，都需要解决方案。
图1.2 城市污水处理厂面临的挑战、解决方案和机遇
1.2报告范围
报告聚焦于污水处理，包括尿液、粪便和通过排水系统排出的灰水，这些与道路径流和工业废水混合后形成“城市污水”（图1.3）。如果不处理，这些污水会污染水体并造成资源损失，但处理过程也会产生温室气体和受污染污泥，继而进一步污染环境。目前，11%的欧洲人口未连接到污水处理厂，仍依赖化粪池等基础处理设施，这会造成污染。然而，通过系统性方法，欧洲可以实现良性循环，减少污染并利用污水和其处理过程中产生的可再生资源，这就需要技术、基础设施投资、自然解决方案、立法变革和文化接受等多方面努力。
图1.3 城市污水成分
在污水和废物综合管理背景下，首先要做的就是尽量减少资源的使用。水的有效利用既减少了对环境的需求，也减少了污水处理量。下面是欧盟污水处理层次体系：
减少——从源头减少用水和污染，防止产生污/废水
回收并去除——利用技术从水和污水中去除污染物
再利用——将污水作为非饮用水替代水源
循环利用——从污水中回收水供饮用，并将污水污泥用于土地
回收——资源回收，例如，从污水中回收养分和能源
反思——利用资源创造可持续经济，“零”浪费与排放。
本节关注预防水污染及其资源回用，以实现安全重复使用。强调供水和处理的经济性，并与欧洲绿色协议相结合，提出在2050年前调整现有方式，以推动可持续发展。
1.3污水管理: 政策与目标
1.3.1历史背景
19世纪，人们开始意识到疾病与污水之间的关系，这推动了欧洲城市污水管网发展和处理设施逐步完善。然而，到了20世纪90年代和21世纪初，仍有一些欧洲城市向水体排放未经充分处理的污水。从20世纪70年代起，欧洲陆续制定了一系列环境行动方案。意识到污水直接排放对地表水的危害，1991年通过了城市污水处理指南(Urban Waste Water Treatment Directive，UWWTD)，旨在保护环境免受城市污水排放以及某些工业活动产生的负面影响。该指南规定了2000人口当量及以上城市地区最低处理水平要求，对人口较多和排放至敏感水域的地区，则要求更为严格的处理标准。
1.3.2当前政策与目标
《绿色协议》旨在重新确立欧盟委员会应对气候变化和环境挑战的承诺，保护自然资源和公民健康。此外，第八次环境行动计划目标是以公正和包容的方式加速向气候中和、资源高效的循环经济转型，要求全面评估资源使用和回收。
零污染目标旨在将污染降至对健康和生态系统无害之水平，污水处理在防止污染物进入水生环境至关重要。然而，当前的关注点主要在于减少污水中的污染物，未能充分考虑气态和固体废弃物排放及其对温室气体的影响。
随着化学品广泛使用，越来越多的化学元素被释放到环境中，生物多样性也面临危机。尽管减少污水污染是必要的“末端”解决方案，但识别污染物来源并加以消除则显得复杂。化学品注册、评估、许可和限制条例(Regulation on Registration, Evaluation, Authorization and Restriction of Chemicals，REACH)等法规虽旨在保护健康和环境，但对家庭和工作场所使用的化学品仍需深入审查。
总体水框架指南为水管理提供框架，目标是所有水体都处于良好状态。洗澡水指南和饮用水指南反映了对人类健康的关注，污水处理标准提高了对海滩等旅游地区的要求。然而，不充分的污水处理会导致生态压力，特别是营养物污染。
尽管许多地区正在推进先进的污/废水处理，但仍有3000多万人无法获得卫生设施，城乡贫富差距存在明显不平等。欧盟对化学品的政策采取源头控制方法，水务框架指南(Water Framework Directive，WFD)监测最有害物质。工业排放指南和欧洲污染物释放登记册则旨在追踪主要污染源，同时修订相关法规以加强空气和水排放的管控，确保城市污水处理厂能有效记录排放情况。
