
今年5月30日是第十个全国科技工作者日,“奋进十五五”、“科技谱新篇”的主题在全国各地引发热烈回响。全国科技活动周旨在广泛开展群众性科学技术活动,推动崇尚科学、追求创新在全社会蔚然成风;全国科技工作者日重在增强科技工作者的荣誉感、获得感和报国为民的使命感、紧迫感。回望“十四五”,我国在生态环境治理、城市精细化管理等领域取得了一系列重大科技创新成果;展望“十五五”,以科技创新破解民生痛点、守护公共安全,成为每一位科技工作者的时代责任。
在这样一个致敬科技工作者的时刻,来自河北石家庄市的科技成果格外值得关注。它不是航天工程,不是量子计算,却与每一个城市居民的生活息息相关——它解决了长期困扰城市管理的“下水道散发恶臭”这一顽疾,为全国市政排水管网恶臭治理提供了可行的技术方案,为国家里子工程增添了绿意。这项成果的背后,是科研团队多年如一日的深耕与坚守,是科技工作者用汗水书写创新的生动践行。
一个被长期忽视或是从未破解的“地下危机”
市政排水管网,是城市的“排泄肠道”,其畅通与洁净是城市健康运行的基本保障。然而,由于化粪池及其功能存在的必然,叠加管网内潮湿密闭的特殊环境,污物持续发酵、厌氧分解,累积产生以硫化氢、氨、甲烷等为主的既易燃易爆又恶臭的有害气体。专家估算,一个中等城市每天产生的残渣剩饭等废水可达数百万吨,饭店餐厨垃圾研磨物数百吨,还有大量有机废水。这些污物在化粪池混合,经腐烂、霉变、氧化分解,形成以氨、氨氧化物、氯、氟化氢、二氧化硫等为主体的有害气体,这些气体在化粪池及管道内无氧状态下又混合反应,产生出氯气、乙烷、乙烯、一氧化碳、硫化氢等剧毒气体800余种,除9种恶臭物质外其它物质无色无味剧毒,对市民的伤害可见一斑。
这些有害气体不仅通过检查井、化粪池等处的缝隙持续外溢,直接影响生活品质和城市形象,更严重的是,还是直接输送至居民家中的国家社会喊打的voc,成为潜藏入室的“隐形杀手”。每个家庭都有紧盯地漏、莫忘灌水的烦恼,但还是防不胜防,背后正是这一长期悬而未决的治理技术难题。
全国每年因排水管网气体中毒、燃爆引发的伤亡事故时有发生。官方数据显示,近年来相关重大安全事故平均每天高达5.6起,年均伤亡300人左右,危害程度已超过全国煤矿安全事故的三倍。市政排水管网,已经成为全国最大的VOCs恶臭气体“地下生成厂”和持续污染扩散源,更是一座遍布地下的“燃爆睡狮”。
当前,下水道恶臭气体的无组织泄漏扩散,已成为城市大气复合污染的重要成因。据环保部公布,目前我国大气污染PM2.5成分中,由VOCs转化生成的臭氧(O₃)占比已高达60%至70%。而作为VOCs重要生成源的市政排水管网恶臭气体,长期未得到有效治理,成为助推PM2.5生成污染的关键因素。与此同时,市政排水管网也是我国城市最大的异味污染扩散源,其引发的居民对异味投诉常年占总投诉量的60%以上,市民早中晚漫步街头时,那股浓酽的腐臭气总会时隐时现。治理排水管网臭气,不仅是消除“臭味”的感官问题,更是从源头削减VOCs生成、协同控制降低PM2.5、助力打赢蓝天保卫战的内在要求,是推动城市环境绿色宜居中最重要的一环。
数据背后的惊叹
要理解这项技术突破的价值,首先需要看清问题的严峻程度。
根据相关统计,我国城镇累计建成排水管网总长度已超过100万公里。这些埋于地下的管网,承担城镇污物的输出,然而,正是这些便民去污输出的基础设施,同时也在持续释放着并能感到的对社会的侵害。
曾对某城市调研,其一平方公里排水管网的不良气体测算显示:排雨水管道约22000米(含直径1.2米、1.0米、0.6米、0.3米四种规格),排污水管道约29000米(含直径1.2米2000米、0.8米4000米、0.3-0.6米23000米),雨水管网有裸露的雨水收水口1366个以上,污水管网串联大约150个化粪池。雨水管网每天外溢的不良气体略算量高达1797万立方米,污水管网(含化粪池)每天外溢的恶臭气体约11.3万立方米。两者合计,每平方公里城市建成区每天大约向大气中排放的VOCs气体总量超过1800万立方米。以此推算,该市350平方公里建成区,仅雨水管网每天就有约62.9亿立方米VOCs

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