绿皮书五：哈尔滨停水事件引发的技术思考

《清华水业高级技术沙龙绿皮书》系列之五

前　　言

　　2005年12月12日，由清华大学环境系和中国水网联合主办的第五期水业高级技术沙龙在北京清华大学丙所成功举办。本次沙龙的主题是"哈尔滨停水事件与城市供水运营管理机制"，因为当时正值中国政府处理有关事件，因此沙龙主题只局限于技术环节、应急机制等的讨论。
　　本文内容是针对当时召开的沙龙讨论内容的一个总结，主要涉及停水事件有关的技术等有限环节。如有不足或不当之处，请予批评指正。

清华大学环境科学与工程系
中国水网
2006年2月 

目　　录

一、没有直接经验是哈尔滨停水事件技术上需要突破的难题
二、建立和完善突发事件的应急预案
三、信息透明保证社会安定
四、加强水源保护建设
五、完善水处理应急技术工艺
六、建立城市管网预警平台
七、城镇供水应急中的政府组织管理
八、开展松花江流域的长期监测和研究工作

"哈尔滨停水事件"引发的技术思考

刘文君 李建军 何寿平
二〇〇六年二月

　　哈尔滨--这个市区有400万人口的特大城市，因吉化爆炸引起的松花江水污染停止供应自来水4天。这一突发事件前后的反应表明，我国自SARS之后的城市应急机制已初步发挥了作用。在这次考验城市应急机制的过程中，有许多值得总结的经验和教训。
　　2005年12月12日清华大学环境系和中国水网联合举办了第五期水业高级技术沙龙，专题听取了建设部赴哈尔滨专家组成员关于哈尔滨市因松花江水污染停水事件和应急、恢复供水处理的情况介绍。与会的专家们认真听取了专题发言，并进行了热烈交流和讨论。尽管建设部专家组面对巨大的压力和挑战，但凭借扎实的专业功底和丰富的经验，出色地完成了任务，但是本次事件仍然有太多的"不出色和不规范"需要避免和改善。哈尔滨停水事件的经验和教训，使我们深刻地体会到饮用水安全对人民生活、经济生产和社会稳定的重要，对城镇供水系统的安全和应对突发事件的能力提出了更新和更高的要求。

一、 没有直接经验是哈尔滨停水事件技术上需要突破的难题
　　哈尔滨针对停水事件2005年11月21～22日连续发布了三个公告，并且各级政府已经对外承诺27日晚恢复供水。面对这么短的时间，完成技术方案的研究、污染物硝基苯的测定方法、设备生产、生产性实验运行等很多工作，政治上没有任何时间的宽限，政府不能失信于民；饮用水安全不能存在任何偏差，技术上必须百分之百的成功，压力非常巨大。
　　停水事件对外公布的时候，鉴于污染物的主要成分是苯和硝基苯，因此全国相关的专家都考虑采用活性炭处理工艺。但是具体怎么处置，不仅国内没有直接的经验参考，连国际上都极少做过有关的研究。 
　　硝基苯的生物稳定性很强，降解很慢，所以基本上首先排除了生物处理的方式。
　　哈尔滨供排水集团一开始提出的方案是将砂滤池改造成炭砂滤池，以颗粒活性炭为主，底部留下二、三百毫米厚的石英滤砂。这个方案需要一千四百吨活性炭，需要全国紧急调炭，难度很大。但在中央的关怀下，各地紧急调运了1200吨活性炭，以应急需。
　　硝基苯的化学稳定性非常强，氧化很困难。高锰酸盐对它不起作用，臭氧不起作用，需要紫外双氧水，或者紫外臭氧进行处理，才有可能氧化。但是处理高浓度的硝基苯，不仅设备来不及准备，更为重要的是氧化产生的中间产物（如硝基酚等）的处理如何？硝基酚的毒性又如何？这些都是不确定的因素，在解决一种污染的同时，可能又产生另外的一种污染。 
　　硝基苯的活性炭吸附性能处于中等偏下的水平，但却可以被活性炭吸附。因为国内的硝基苯主要是用在火药工业、炸药工业，这些行业的废水处理大都采用活性炭吸附工艺。尽管饮用水的处理和废水净化的要求存在较大的差距，但依然可以作为参考。
　　物理方法采用的活性炭，考虑粒状炭以外，还考虑了粉状炭。因为粉状炭可以及时地排出系统。如果采用颗粒炭，在污染物浓度达到高峰的时候，污染物会被吸附，但是浓度高峰过去以后，又会解析脱附。吸附是一个动态平衡的过程，如果水源水的浓度降低以后，污染物经脱附，污染问题依然存在。所以，采用粉状炭吸附效果较好。 
　　关于活性炭投加量的问题。清华大学环境系很多老师在环境系紧急会议上提出，200毫克/升以下都可以接受。24号上午哈尔滨工业大学现场实验显示，活性炭投加量10毫克/升和30毫克/升的去处率只有30%－50％，当时污染物浓度是0.042mg/L，硝基苯这样高的超标浓度，最终根本达不到浓度标准的要求。因此，专家组在综合这些情况的基础上24号中午12点制定了方案，增加粉状炭的剂量。
　　关于粉状炭投加点的问题。粉状炭一开始考虑投加在混凝阶段，但是试验现场小试结果发现，即使投加量提高到50毫克/升，硝基苯去除效果也不明显。因为与混凝剂同时投加，混凝剂将粉状炭包裹起来，活性炭的吸附作用发挥不明显，而且活性炭吸附需要一定时间，投加在混凝单元不能保证足够的吸附时间。因此，专家组决定将污染控制点前移，将粉末活性炭由水厂现场投加，改到在取水口投加。从取水口到水厂距离为5～6公里，因此活性炭在管道中有1-2小时的吸附时间，保证了比较充分的吸附效果。活性炭投加点的改动是整个技术方案中非常重要的一环。
　　为了确保对硝基苯的去除，达到多重屏障的目的，后续过滤单元改造成炭砂滤池的应急工作继续进行。但为了确保出厂水，将原来的300毫米厚度的砂滤方案，变为保留500毫米厚的砂滤，符合条件的水厂可以换炭。因为，如果滤床厚度不够，难以保证自来水过滤的效果。

二、 建立和完善突发事件的应急预案
　　透过哈尔滨停水事件，对照各个地区的情况，我国的应急机制和预案还存在许多薄弱环节，甚至不够健全。例如，一些主管部门的应急管理意识不强、应急管理机构不健全、职责不明确、相互缺乏协调性；尚未建立应急信息反应平台，更没有应急指挥信息系统；突发事件的媒体信息公开不够，信息不统一；一些企业考虑自身生产运营安全的多，对城市安全稳定考虑的少；应对突发事件的科技水平不高，技术储备不足，手段落后；尚未全面开展应急资源的普查、储备工作；一些紧急预案没有经过认真地调查研究，也没有进行可行性论证，到发生问题时，无法按应急预案处理；没有开展应急培训和预案演练的工作。

1、建立和健全专项应急预案
　　11月13日吉化101厂发生爆炸事故，哈尔滨市18号、19号才了解到有可能发生水污染，才开始采取调查行动。中央有关部委是21号夜晚得到正式汇报，国务院办公厅22号上午开会讨论此事。23号，各部门开始组建专家组，相继赶到哈尔滨，处理停水事件。尽管事出有因，但事故反应不敏感、拖延时间长，丧失了处理的最佳时机。说明，我国的紧急预案的响应机制迟钝。
　　因此，必须进一步完善突发应急事件响应机制。加强值班、报告制度，对突发应急事件的反映要及时准确；加强综合协调，包括部门内部的协调，不同部门之间的协调，不同级别之间的协调，不同职权之间的协调；明确责权，分工负责；健全《安全事故与自然灾害预防、接报与处置工作程序》。
　　整体应急预案下的专项预案的严重缺乏造成面临突发事件无从下手，导致处理事件时机的延误。应该大力加强排查对人民生活造成安全的隐患，只有调查清楚这些隐患的基础上，才能有的放矢，制定专项预案或进行整顿工作加强安全防范。专项预案应包括组织机构、装备配置、应急专业队伍建设、法制建设、技术标准、应急信息平台和应急综合指挥系统等各个方面。

2、城市规划应包括对灾害的预防
　　目前，大部分的城市规划对灾害预防的重视还不够。城市综合防灾减灾的技术措施只有少数城市提了出来。北京城市总体规划的修编工作得到国务院领导的高度赞扬，认为北京城市总体规划为全国城市总体规划编制起到了示范作用。其中"建立和健全现代化城市综合防灾减灾体系"的指导思想，就不是仅仅从老北京、新北京，而是从"大北京"的概念来进行规划的，考虑了如果天津、河北出现灾难的情况下北京应如何应对的问题。这样的思路在绝大多数城市规划中还没有体现出来。
　　除了城市应急预案外，城市减灾的常态准备也要非常充分。城市光有应急预案是不够的，政府减灾更重要的是常态建设。突发性灾难来了，很多城市启动应急预案时会发现连常态建设都没有做好。比如，哈尔滨本来应该有城市备用水源，可现在不能很快发挥作用，这就是常态管理的问题。
　　城市规划的超前预测非常重要。在制定水质事故和水处理系统事故预案时，应根据各个流域、饮用水源地工厂的种类和分布、农业布局、人口布局、城市产业结构特点等相关情况，做出脆弱性评价，并应针对性地从规划角度进行布局的调整和落实。 
　　现在，许多地方实行的"市管县"的体制从宏观规划来讲十分不合理，县实行独立财政体制，因此各市、县均在小范围的区域内进行"小而全"的工业布局。每个县、市、区都设立了"化工区"，这既浪费了资源，还埋下了多种隐患。这种"小集中，大分散"的方式，对环境污染的治理出了很大的难题，同时也不符合推行循环经济大政方针的要求。
　　在中国普遍快速城市化的背景下，如何权衡利害关系，需要从宏观的角度进行思考，必须跳出小农经济的束缚，树立大局观，应以超前预测能力去研究城市规划发展中出现的新课题。

3、必须全面严格执行相关法规和问责制
　　对城市供水水源的防护有多个国家法律予以保障。但是，在执行过程中，一些地方政府为了经济利益，以牺牲环境为代价，最后造成恶果。
　　在城市水源附近违规设立工厂、码头的问题屡屡出现，致使水源保护区形同虚设。松花江污染事件发生以后，引起了全社会对沿江、沿河化工企业的关注。沿长江、黄河分布的化工企业很多，如果这些地方一旦发生问题，后果不堪设想。
　　对于水污染日益严峻的形势，有些地区不是从根本上采取严厉的执法措施，严格保护水源，而是采取逃避的办法。如远距离几十、几百公里以外取水，这既不能解决自己地区的环境问题，又掠夺了外地的水资源，造成新的社会矛盾。现在正大规模开展南水北调工程，从中央到地方都十分担心如何有效防治沿程的污染问题。 
　　此次停水事件警示，必须严格执行现有的法规，对于存在隐患的地方和造成责任事故的领导坚决采取"问责制"。#NEWPAGE#

三、 信息透明保证社会安定
　　从11月22日起，哈尔滨市停水事件逐渐成为全国关注的焦点，国家及相关省市不断发布信息，不断出台应急措施，身处事件焦点的哈尔滨市民也经历了从恐慌到平静的过程。
　　11月21日，哈尔滨市政府发布第一次公告，称因供水管网改造需要临时停水约4天时间。但机敏的哈尔滨市民似乎从公告中嗅出了真正的原因，加上一些"内部"消息的传出和蔓延，立即引发部分市民恐慌。
　　哈市政府为了扭转被动的局面，立即向市民发布了真实情况。于当日晚，发布第二则停水公告，说"预测近期有可能受到上游来水的污染。为确保市区内人民群众和机关、企事业单位用水安全，决定供水管网从22日晚8时停止供水。"
　　哈尔滨市政府22日晚发布第三次停水公告，与前两次公告不同的是将全城停水开始时间延迟到23日零时，且停水持续时间由前两次公告的4天变成了未知数。 
　　短时间连续发布三个公告在哈尔滨市政府史无前例，更为重要的是针对同一个事件不一致的公告。真实和公开的信息反而让市民心里有了底，慌乱局面也随着国家和地方有关政府的重视和快速行动很快缓和下来。
　　在应急突发事件的过程中，必须尊重百姓的知情权，特别是涉及到公众利益的时候。建立实情报告、报道制度十分必要。媒体及时进行报道，发布权威信息，是在处理突发事件中保证社会安定局面的重要方面。

四、 加强水源保护建设
1、建立全流域水污染控制协调机制
　　此次哈尔滨市停水事件涉及中国的吉林、黑龙江两省，上下游几个城市，如何保证信息在不同地区之间的准确沟通、数据共享及互相协调很重要。从目前情况看，我国许多流域水资源管理和环境监管协调性严重不足，整个流域远没有形成健全的污染控制和保障应急机制，还做不到上下游城市之间的联动机制。吉林石化爆炸是11月13日，哈尔滨停水是23日，相关的处置行动完全有可能再早一点。这说明了城市在应对突发事件时，没有及时考虑到灾难关联问题，这也就使灾难扩大化。
　　停水事件呼唤城市水源应尽快建立应急机制，建立流域水资源和污染控制的协调机制已经十分迫切。特别是建立流域水质预警的机制，应该尽快提到议事日程，迅速予以落实。
2、扩大水源保护区
　　流域性的污染不是国家一级保护区、二级保护区所能控制得了的。因此有关部门应对上下游有可能对饮用水造成污染的工厂、单位、禽畜饲养场、农牧场、居民小区，甚至上游城市进行全面的污染源调查，才能制定出相应的切实可行的防范措施。
3、加强水源水质监测和检测力度
　　环保、卫生、水务及供水部门应建立日常的水源水质监测制度。可由政府协调对各部门的监测、检测进行统筹安排，建立水源水质信息通报制度及应急情况下的检测规程（提高检测频率和增加检测项目）。
4、建立水源水质预警系统
　　建立水源水质预警系统，采用连续测定的仪器进行监测，运用GIS平台进行数据处理预测预报，建立由各相关部门、单位组成的监测、监管体系。

五、 完善水处理应急技术工艺
1、编制《城镇供水应急技术手册》
　　制订水质事故和水处理系统事故预案。希望这样的手册实用、易懂，明白无误。
2、建立应急时期水质检测指标体系
◆ 根据污染物类别确定适当的水质检测指标和检测频率
　　紧急情况下对污染物的检测既要执行标准，但也要注意取得符合实际污染的情况的数据。同时提高检测频率，及时掌握水质变化情况，以便采取相应对策。
◆ 应急时期某些指标可以适当放宽
　　这次松花江水污染，政府紧急下令停水，勿庸置疑是对百姓生命健康负责，也有专家认为有些地方未免反应过度。如果此时城市出现火灾，如何应对？夏季厕所长时间无水冲洗，将有可能增加疾病传染的发生。如果继续供水（因污染超标的浓度不多），能否采取不停水，而禁止饮用。事后用"好水"置换管网内的存水，并借此机会，对长期停不下来的管网进行一次大清洗。当然必须具体情况具体对待，不可一概而论。有条件的城市的应急水源应优先考虑采用地下水。
　　关于应急时期的水质检测指标体系，可以选择一些重要的指标进行检测，不重要的指标暂时不去检测。应急时期在保障安全的前提下，某些指标可以适当放宽，这样可以缩短应急时间。这些放宽的指标，应该由国家卫生、环保、建设和其他相关部门共同研究制订和发布。
◆快速水质检测方法的选用
　　应加强这方面的研究，以适应紧急事件处理的需要。
3、水处理安全设施保护
　　城市供水行业是维系一个城市正常运转的命脉，哈尔滨停水事件为城市水业的运营管理体制提出了更高的要求，将水质险情的危机应对、应急救援系统的建立与完善提到了必须考虑的层面。供水安全保障的建立应以日常预防为主，应急处理为辅，因此，如何加强供水的日常监管，保障运营安全可靠需要进一步得到重视。
　　建立供水事故分级处理体系，有关处理体系的级别和负责部门等都应该有明确的规定和要求。保障各部门职责清晰，便于管理。 
4、水处理应急工艺的建设
　　城市供水系统是城市生存的重要命脉，因此其运行的可靠性应得到充分保证。随着经济发展，环境污染的形势日趋加重。对提高饮用水水质卫生标准的呼声越来越高。供水企业应以高度的责任感，不断提高水处理工艺的水平，进一步对水质进行深化处理。在新建水厂时，更应加强这一环节。特别加强对紧急情况下治理污染的对策研究，不致于发生紧急情况时束手无策。
5、各类应急物资的储备
　　在应对此次突发情况时，没有充分的准备，净水材料需紧急调运，有关设备还要突击加工，这是不应该出现的。因此，必须吸取这方面的教训，做到防范于未然。 

六、 建立城市管网预警平台
1、建立管网的GIS系统
　　利用GIS平台建立供水管网调度系统，既能解决日常的管网优化调度，监控管网水水质。在进入应急机制时，可以进行多水源的调度。利用GIS系统，通过电视媒体向广大群众发布管网压力、水质信息。
2、建立管网水质、水量的变化模型
　　建立管网水质、水量的变化模型是预警系统的重要组成部分。提高变化模型的建立，可以提供实时的分析信息，预测变化趋势，提供日常和应急决策。 

七、 城镇供水应急中的政府组织管理
1、建议由事件建设主管部门成立应急指挥部
　　由于城市供水的规划、日常运行管理长期由建设主管部门行使政府职能，并积累了丰富的管理经验。只有赋予其供水事件的应急指挥职能，使平时的日常管理与应急机制得到有机的结合，才能充分发挥政府的工作效率。
2、加强各部门之间的配合
　　各部门必须接受统一调度，服从统一指挥。决不允许为了部门利益，各行其政，拖延应急命令的执行。
3、科学选择多学科背景的应急专家小组
　　在处理应急事件时，往往会出现许多意想不到的情况，这就需要多学科、多专业，并具有丰富实践经验和处理紧急事件能力的专家，为政府正确处理应急事件提供科学、实用的解决方案。
　　建议建立跨行业、多学科应急事件处理专家小组和专家信息库。在发生和处理突发事故时，随时可以调用，使行动更加迅速、决策更加科学、方案更加合理，把突发事件的风险和损失降到最低。

八、 开展松花江流域的长期监测和研究工作
　　松花江流域全长1900公里，流域面积54.56万平方公里，超过珠江流域面积，占东北三省总面积69.32﹪。其迳流总量759亿立方米，超过了黄河的迳流总量。松花江流域土地肥沃，素有"黑土地"的美誉，盛产大豆、玉米、小麦、高粱等，是中国的绿色粮食基地。同时，松花江也是中国东北地区的一个大淡水鱼场，每年供应的鲤、卿、鳇、哲罗鱼等，达四千万公斤以上。流域的湿地资源非常丰富，湿地保护工作一直得到社会各界的广泛关注。该流域同许多国家建立了广泛的贸易合作，流域污染对贸易合作的影响也应该引起高度的重视。 
　　因此，应该尽快开展一系列环境研究工作，包括污染物对人体健康风险评估、污染物对水产品食用安全及农副产品的影响评估等。污染事件对流域经济和社会的影响也值得开展针对性的研究。另外，关于国家内部之间、国际之间环境污染的补偿问题也应该加强研究的力度和广度。 
<转载需经作者本人同意>

编辑：武红霞