- 收藏
- 加入书签
塞内加尔污水排放现状及环境影响评估
——以达喀尔地区为例
摘要:塞内加尔首都达喀尔面临污水排放问题,主要源于生活污水、排雨水系统污水。当前污水处理能力不足、城市化加速和资金投入不足等挑战制约着解决方案的实施。提升污水处理能力、替代化粪池并利用人工湿地处理污水是解决之道。
关键词:非洲;塞内加尔;达喀尔;污水;排水系统
1.研究背景与引言
1.1研究背景介绍
塞内加尔首都达喀尔(Dakar),人口约416万,是全国的政治、经济和文化中心。它是塞内加尔最大的城市,位于非洲大陆最西端,是泛大西洋和欧洲贸易的重要起运点和转运中心,近年来随着城市化进程的加速和人口的持续增长,达喀尔地区面临着严重的污水收集和处理排放问题,这直接影响到了当地的环境质量、居民健康和可持续发展。达喀尔地区的污水排放问题主要表现在以下几个方面,城市化导致污水增加,现有处理设施滞后,生活污水直排,导致水体污染和生态破坏。污水排放影响地表水和土壤质量,加剧水资源短缺等几个问题。
1.2 研究目的和意义
深入研究达喀尔地区的污水排放现状,评估其对环境和社会的影响,以及探索有效的污水处理和管理措施,对于促进当地的可持续发展和改善居民生活质量具有重要意义。通过分析污水排放情况、评估环境影响和社会经济效应,提出改善措施和建议,旨在为政府制定环境保护政策、提升公众环保意识、促进技术创新和可持续发展提供科学依据和实践指导。这项研究的意义在于为改善环境质量、保护生态系统、提高居民生活质量做出积极贡献。同时,该研究对非洲地区的污水现状分析和未来发展趋势也将产生深远影响。
2.达喀尔地区污水排放概况
达喀尔大区总面积为547平方公里,约占塞内加尔总人口的23%,即约416万人。该地区分为五个省,分别是达喀尔、皮金、给加外、科尔马萨和吕菲斯克,各市镇的人口密度分布不均。尽管城市发展迅速,但重要基础设施计划却并不完善,基本服务的普及率仅为30%。
近年来全球气候变暖的影响导致海平面上涨和雨季降水量增多,这加剧了洪水和雨污合流排放以及污染物的重新分布。此外,携带病菌的污水随雨水到处排放,直接威胁着人们的健康安全。据已有数据显示,这种情况已经导致了皮肤病、呼吸道感染和腹泻等疾病的流行,而且这些疾病在达喀尔地区呈现出明显的季节性分布,随着雨季的到来发病率呈周期性增加。
3.达喀尔地区污水排放来源与特点
3.1 生活污水及其特点
塞内加尔达喀尔地区的人口基数庞大,因此主要的污水来源是生活污水,包括洗浴、厨房排水、洗衣等。在塞内加尔,约85%的家庭设有化粪池,用于初级降解日常生活产生的污水,然而大部分化粪池并未连接到市政污水系统中。实际上,达喀尔地区只有约30%的人口能够接入生活污水管道系统。因此,主要的排空方式是通过吸污车进行,尽管如此,仅有约35%的家庭能够使用吸污车进行机械排空,这与家庭收入密切相关。相反,约55%的家庭采用手动排空方式,而其他家庭则直接将废水排出,即使没有经过任何处理。另外,大多数家庭的化粪池也不符合标准,已有研究表明地下水中的硝酸盐含量严重超标。例如,在达喀尔郊区,地下水中的硝酸盐含量非常高,通常在160至350毫克/升之间,远高于世界卫生组织规定的饮用水标准50毫克/升。
3.2 排雨水系统污水及其特点
在达喀尔地区,排雨水系统中的污水排放占据了很大比重,特别是近年来,塞内加尔通过实施塞内加尔新兴计划(Plan Sénégal Emergent,PSE),大规模修建了排雨水设施,目前已覆盖了达喀尔城郊约30%的地区,包括皮金、盖迪亚韦耶等大部分地区。在这些区域之前,缺乏配套的排雨水设施,修建这些设施后提高了雨水的地表径流和雨水收集效率,因此使得污水量进一步增加。此外,塞内加尔政府的新兴计划还将进一步加强排雨水设施的覆盖率,因此雨水在污水占比中将继续增加。
此外,塞内加尔的污水排放体制为分流制排污系统,即污水和雨水不由同一下水道排出。在这种体制下,雨水通常在雨季通过排水设施(如箱涵和二级管网)收集起来,然后汇入人工蓄水湖中。通过人工蓄水湖对雨水中有机物质的生物降解和对污染物的稀释作用,最终将雨水排入大洋。这一举措不仅有效减少了雨季期间塞内加尔的城市内涝灾害发生,同时在排放雨水时也尽可能降低了其中携带的有机污染物,对环境更加友好,减少了对生态环境的危害。
然而政府缺少对雨水排放系统的有效监管,多数箱涵和二级管网沿线居民为了减轻家庭化粪池清理频率,选择将生活污水倒向路面集水井篦子,排入雨水收集系统最终进入人工湖。这些污水中含有大量蛋白质、脂肪、糖类等有机物质,该类物质容易分解,在旱季(11月-次年6月)情况下会在人工湖中长期停留,导致水体富营养化,形成黑臭水体。已有充分的数据表明此举会对周边环境和地下水造成影响。
3.3 工业污水及其特点
像大多数非洲国家一样,塞内加尔的工业起步阶段相对较晚,工业化程度不高,但工业污水仍然是重要的排放来源之一。塞内加尔的工业企业主要集中在农产品加工、食品、化工、纺织、皮革、炼油、建材等轻工业领域。而全国的85%工厂都集中在达喀尔地区。大多数工业污水量不大,而且由于工厂主要集中在市区,因此相对于其他地区,多数情况下这些工厂在污水预处理方面相对完善,同时也有通向污水处理厂的管道设施。但是不可否认,也有些规模较小的工厂为了节省成本,直接将未经处理的工业污水直接排放,
4. 污水处理现状与挑战
4.1污水处理现状概况
达喀尔地区目前有12座污水处理厂,其日处理能力达35,531m3/d,经世界银行测算达喀尔地区的污水规模约为445,555m3/d,但污水处理系统每天只收集到约126,000m3的污水。这意味着仅有28%收集到的污水被处理,其余72%的污水未经过任何处理直接排放;经过污水厂处理的35,531m3污水也仅有9,500m3的污水达到三级处理水平。未经深度处理的污水通过排放到海中或渗入地下水而污染进一步污染了环境。选取有代表性的4座污水处理厂进行统计,该四座污水厂分别是坎贝雷纳(Cambérène)污水处理厂、给加外(Guédiawaye-SHS)污水处理厂、皮金尼阿耶(Pikine-Niayes)污水处理厂、吕菲斯克(Rufisque)污水处理厂。统计结果如表1所示。
4.2面临的主要挑战和问题
城市化进程持续发展,人口增长速度迅猛。目前达喀尔地区人口为416万,预计到2035年,按照2.6%的人口增长率,将达到550万人。由于缺乏全面的城市发展规划和布局,导致污水处理设施的建设和布局不够科学合理,无法满足快速增长的城市需求。目前仅有30%的家庭接入市政污水系统,导致超过一半的污水无法得到有效处理,而是直接排放。这对地下水和周边海洋环境都将产生极大的影响。目前达喀尔地区化粪池占比太多,在城市基础设施落后的时代,尤其是在城市排水系统尚未普及、无法考虑污水处理情况的情况下,化粪池作为一种简易的污水处理设施,可以暂时利用其方便快捷性来处理污水,达到生活污水预处理作用,通过重力沉淀对悬浮有机污染物进行厌氧消化分解。而目前其落后性能已经脱离了设计初衷,化粪池的液体渗漏是造成地下水污染的重要组成部分。
政府在污水处理方面的资金投入不足,同时也存在资金分配不均衡的问题。由于资金短缺,政府投入在污水处理厂的建设、维护和更新方面不足,导致污水处理能力远远滞后于城市污水产生量的增长。目前的污水处理能力仅能处理接收到的污水的28%,其余污水因为超负荷运转没有进行处理,直接排入大洋。
现有污水处理厂的运维和管护机制不完善,导致部分污水处理设施处于低效状态,无法有效发挥净化功能。不同运营公司管理的污水处理设施在污染物达标率和去除率方面存在较大差异,存在着管理和运营上的不一致性。
5.解决方案和对策建议
5.1 提升污水处理能力
提升污水处理能力应着重于从提升污水收集效率和污水处理效率入手,从源头到排放一站式解决污水排放过程中对环境的污染。即逐步替代现有的低效的化粪池,取而代之的是规划兴建一批集中式污水处理厂,因为作为原始简单的处理设施,化粪池在当今时代的城市之中显得多余。如果兴建集中式污水处理厂来取消化粪池,这一举措在宏观上意味着节省占地、节约投资、改善生活环境、避免意外事故发生,从微观作用来说,改善集中污水处理厂污水处理效果,特别是以控制水体富营养化为目的的三级脱氮除磷效果。而且将分散建设的化粪池替换为建设污水处理厂,避免了居民自建化粪池质量参差不齐造成液体渗透对地下水造成的二次污染。此外将化粪池的处理功能转移至污水处理厂,相当于增加了25%的进水有机物负荷,研究表明增加碳源对提高生物脱氮除磷起着至关重要的作用。
5.2因地制宜利用人工湿地
达喀尔地区以其低海拔的地理优势,地下水位常年处于地表浅层位置,一般位于地面下1米左右。某些水系发达地区还要更低,这都得益于其沿海和雨季水资源补充两大优势,因此当地政府利用此优势,因地制宜修建了众多的人工湖泊,利用其雨季泄洪,旱季储水兼以打造美丽的都市风景。如果将其作用扩大,利用其天然的净水能力作为人工湿地来处理附近居民的生活污水将会填补上目前污水处理厂处理能力不足的缺陷,而且在目前人工湖基础上改造人工湿地的投资相较于兴建污水处理厂要少,不失为一种环境友好,经济高效的污水处理措施。提高农村污水处理水平,避免农村污水对居民健康以及生活环境造成严重影响。人工湿地污水处理技术能够有效去除生活污水中的各种有害物质,从而得到水净化的目的,并且还可以创造一定的经济收入,促进农村的发展。达喀尔地区天然的湖泊众多的因素,也为该方案提供了有力保障和可行性措施。图为达喀尔皮金科尔马萨地区的部分人工湖和天然湖卫星图片,从图片可以看出,达喀尔地区湖泊众多,如果加以有效利用,发挥其天然的净水优势,既能够很好的处理周边地区的生活污水,还不会对周围环境造成影响。关键在于根据区域的具体条件因地制宜,以及制定相关政策进行合理选择,合理利用湿地处理技术,完善湿地系统建设,从而提高污水处理效果。
6.总结
塞内加尔达喀尔地区面临严重的污水排放问题,主要源于生活污水、排雨水系统污水。当前污水处理能力不足、城市化进程加速和政府资金投入不足等问题使得污水处理面临严峻挑战,已有数据表明达喀尔地区地下水由于污水未及时处理造成大范围污染。为应对这一问题,建议提升污水处理能力,采取集中式污水处理厂替代化粪池,同时利用人工湿地处理污水,以期实现环境友好、经济高效的污水治理。这一系列综合措施有望有效解决达喀尔地区污水排放问题,改善环境质量,提升居民生活水平,为可持续发展奠定坚实基础。
参考文献
[1] FATY, A.; DIOP, C.; FAYE, W. Rainwater and Wastewater Management: A Case Study of Dakar’s Built-up area, Senegal. Preprints 2023, 2023030405.
[2]BreusteJ, 2020. The Green City: General Concept. In: BreusteJ., Artmann M., Ioja C., Qureshi S. (eds)Making Green Cities. Cities and Nature Springer, 527p.doi 10.1007/978-3-030-37716-8
[3]Tramblay Y., Mimeau L., Vinet F.&Sauquet E., 2019. Detection and Attribution of Flood Trends inMediterra-nean Basins. Hydrol. Earth Syst.Sci.,23,4419-4431.
[4]范彬,王洪良,张玉,等.化粪池技术在分散污水治理中的应用与发展[J].环境工程学报、2017.11(03):1314-1321.
[5]王波,税燕萍,张杰彬,等.农村生活污水处理技术指南编制的若干建议[].环境保护,2021.49(01):20-23.



京公网安备 11011302003690号