全球污水氮磷管理將出現(xiàn)新格局

水處理網訊:《自然-通訊》近期發(fā)表的一項研究Impact hotspots of reduced nutrient disge shift across the globe with population and dietary changes指出，污水設施建設及升級改造可減少氮磷向天然水體排放，但也會導致污水氮磷減排的影響熱區(qū)從氮磷循環(huán)轉移到溫室氣體排放、氣溶膠負荷、化學污染、水資源消耗、平流層臭氧耗竭和生物多樣性流失等方面，而人口發(fā)展及飲食習慣的改變則會驅動污水氮磷排放的重點區(qū)域從亞洲轉移到非洲，未來全球污水氮磷管理與效應調控將出現(xiàn)新格局。

近半個世紀，隨著人口和社會經濟的快速發(fā)展，污水排放已成為水體富營養(yǎng)化的一個關鍵因素，而人體對攝入食物的營養(yǎng)代謝則是生活污水中氮、磷元素的主要貢獻源。目前，各國普遍采用提高污水排放標準或強化污水處理技術進行氮磷點源排放控制。然而，極少有科學家和管理者關注氮磷排放干預措施的宏觀環(huán)境影響。

由中國科學院生態(tài)環(huán)境研究中心領銜，英國?？巳卮髮W、美國密歇根大學、荷蘭瓦赫寧根大學等參與的國際研究團隊模擬了1990–2050年全球五大洲173個國家的污水設施發(fā)展對減少氮磷點源排放的環(huán)境影響及效應。研究指出，污水基礎設施建設與技術升級可有效減少氮磷進入淡水和沿海水體。但是，污水氮磷排放呈現(xiàn)顯著的空間異質性：從20世紀末到21世紀中期，全球生活污水氮磷排放的重點區(qū)域正在從東亞和中亞國家轉向以西非等人口發(fā)展快、膳食蛋白攝入量提高、而水與環(huán)境衛(wèi)生設施落后為代表的欠發(fā)達國家。

另一方面，污水集中強化處理所產生的能耗、化學藥劑及衍生污染物將會導致污水氮磷減排的影響熱區(qū)從氮磷循環(huán)轉移到溫室氣體排放、氣溶膠負荷、化學污染、水資源消耗、平流層臭氧耗竭和生物多樣性流失等方面。從地球環(huán)境容量閾值來看，盡管污水收集處理只是解決了人類活動的一小部分氮磷污染源，但是污水處理生物脫氮、污水及污泥養(yǎng)分還田等措施在一定程度上緩解了人類活動對氮、磷自然循環(huán)的過度干預。

生活污水氮磷排放的空間格局：（a）全球排放總量的數(shù)據特征；（b）五大洲173個國家和地區(qū)的氮磷排放量；（c）人均生活污水氮排放水平

Wang et al.

作者認為，污水氮磷管理格局及效應的演變將會深刻影響水行業(yè)的未來發(fā)展，而目前實現(xiàn)污水氮磷有效減排并且避免環(huán)境風險轉移的可行方法是重構傳統(tǒng)的污水處理與管理體系，研發(fā)以氮磷回收與循環(huán)利用為導向的水處理顛覆性技術，構建有效減少衍生污染、降低環(huán)境影響的污水治理全系統(tǒng)調控策略。該研究為不同國家和地區(qū)的個體消費者、管理層及政策制定者全方位參與氮磷點源污染控制與治理提供了有價值的量化數(shù)據和關鍵信息，為全球社會經濟與生態(tài)環(huán)境協(xié)調發(fā)展提供科學支持。

原標題:全球污水氮磷管理將出現(xiàn)新格局