水是生命之源、生態之基、生產之要。水污染是全球面臨的重大環境問題之一，中國作為世界上人口最多、工業化進程最快的國家之一，水污染問題尤為突出，水資源的污染和短缺不僅威脅到生態系統的平衡，還對人類健康和可持續發展構成了巨大挑戰，需要引起高度重視。隨著經濟的快速發展和城市化進程的加速，水污染治理已成為我國環境保護和生態文明建設中的重要任務。近年來，中共中央國務院、國家發改委、工信部、自然資源部、生態環境部、水利部等出臺多項涉及及生態保護修復、非常規水資源利用、節能降碳、生產生活綠色轉型、城鄉人居環境改善等多個方面的政策。為推進人與自然和諧共生現代化建設及加強為水環境治理等提供了重要的價值遵循和實踐指引。中國水環境污染最主要的問題就是氮磷超標導致的水體富營養化進而引發的黑臭水體、藻類爆發等一系列水環境問題,不僅嚴重制約著經濟社會的發展，也影響著人民群眾的居住環境。而降氮降磷作為水環境治理的兩大難點，是直接決定水質是否優良的重要標準。江蘇省作為中國經濟發達地區之一，水污染問題同樣不容忽視。比如無錫市位于江蘇省南部，地處太湖流域，長期以來飽受水污染困擾，尤其是氮污染問題嚴重。但近年來無錫市在水污染治理方面進行了大量探索和實踐，積累了豐富的經驗，尤其是高新區河道試點降氮技術在水環境治理中的應用可以加以關注。
一、無錫市高新區水環境治理的背景和現狀
無錫市高新區作為該市的重要工業基地和科技創新中心，隨著工業化和城市化的快速發展，區內的河道污染尤其是氮污染問題，成為了當地長期努力解決的難題。主要污染物為氨氮和總氮，這些污染源導致水體富營養化，容易引發藍藻爆發等生態災害。
近年來，高新區政府積極響應國家和地方的環保政策，嚴格落實中央和國家有關水污染防治的規定。2024年修訂出臺《無錫市河道管理條例》，重點圍繞全域美麗幸福河湖建設、健全河道管理體制、強化河道規劃與治理、規范河道保護管理與開發利用等方面做出規定，為無錫的太湖治理、美麗河湖建設、河道長效管護等提供政策依據和法律保障。同時大力推進河道治理工作，特別是在降氮技術方面取得了顯著成效。
2024年6月28日無錫市新吳區碩放空港經濟開發區陸更上降氮實驗開始
二、降氮新技術的原理特點及其在無錫市高新區水環境治理中的應用
隨著現代水環境治理要求的逐漸提高，全面提升水質已經是當務之急。而水質提升中一個重頭戲就是氮磷指標。往往是氨氮、總氮指標越低，水質提升越難。降氮新技術是一種基于生物和化學原理的污水處理方法，旨在有效去除水體中的氮污染物。該技術主要包括生物脫氮和化學脫氮兩種方式。生物脫氮通過利用微生物的代謝活動，將水體中的氨氮和硝酸鹽氮轉化為氮氣，從而實現脫氮。化學脫氮則是通過添加化學藥劑，使氮污染物發生化學反應，生成不溶于水的沉淀物，進而通過物理方法去除。
在無錫市高新區河道治理中，降氮新技術的應用取得了顯著成效。通過引進應用先進的科瑞菲爾高效降氮技術，自 2024 年 7 月 1 日至 2024 年 8 月 28 日在內陸斷頭浜河道（無錫空港經濟開發區碩放街道）中開展共計 60 天的降氮試驗，氨氮降除率最高達到 98%，總磷達到 89%，cod 達到 75%。監測數據顯示，部分經過治理的河道水質從劣V類得到了有效改善，水質普遍達到II類標準。河道中的水生生物種類和數量明顯增加，水生態系統得到了有效恢復。試驗河道水體目測清澈、無臭味、魚蝦繁多。成功實現了無需能耗、無二次污染、無噪音、無廢氣廢渣，對生態環境無任何破壞的水體治理范例。此外，降氮新技術的應用還帶來了顯著的經濟效益。與傳統治理方法相比，該技術的運行成本和維護費用較低，且能夠有效減少污水處理廠的運行壓力，降低整體治理成本。在實際操作中，高新區政府采取了一系列具體措施來確保降氮新技術的有效應用，例如，定期對生物反應器進行維護和清洗，以保證其正常運行。加強對河道水質的監測和評估，及時調整治理方案。此外，高新區政府還積極與科研機構和企業合作，開展技術研發和示范項目，不斷優化和完善降氮新技術。
據了解，該生物高效降氮技術通過特定的生物合成技術生成高效降氮因子，能將水體中的不同形式氮轉化為氮氣或者氧化氮，從而降低水體中總氮的含量。該技術具有成本低、使用方便、高效、對環境包容性強等特點。2022年，經中國環境科學研究院實驗室檢測，降氮效果高達 97%。2019年，該技術通過國家發明專利認證。2020 年，該技術被列入水利部《2020年度水利先進實用技術重點推廣指導目錄》。
三、降氮新技術與傳統水環境治理技術的對比及優勢
降氮新技術與傳統水環境治理技術在技術適配性、市場需求和政策傾斜等方面存在顯著差異。首先，在技術適配性方面，降氮新技術表現出明顯的優勢。傳統治理方法如物理過濾和化學沉淀，雖然能夠去除部分氮污染物，但效率較低，難以滿足日益嚴格的環保要求，而降氮新技術能夠顯著提高脫氮效率，快速降低水體中的氮污染物濃度。在城市黑臭水體治理上能夠實現20 天內實現氨氮去除率 98%、COD 75%，遠超傳統物理曝氣或化學沉淀法效率，符合城市河道治理“短周期見效”的剛性需求；在農村面源污染控制上能夠契合污染治理的“輕量化”要求，注重生態兼容性，支持農村水體“生產-生態”功能平衡；在工業廢水預處理上可作為生物-物理協同的預處理環節，降低后續深度處理壓力，尤其適用于化工、印染等高氨氮廢水間接排放場景。在上述污染治理場景應用方面都具有顯著的適配性和技術優勢。
在市場需求方面，降氮新技術也具有較大優勢。“十四五”規劃明確要求到 2025 年消除城市黑臭水體，農村污水治理率提升至 40%，將催生萬億級市場。傳統的水環境治理手段（如化學藥劑投加、人工濕地）存在二次污染、占地大、周期長等缺陷，同時需要大量的設備和化學藥劑，運行和維護成本較高。而降氮新技術采用生物反應器和化學藥劑投加系統，設備投資和運行費用相對較低，該技術的“綠色替代”屬性將搶占存量技術市場。此外，降氮新技術能夠有效減少污水處理廠的運行壓力，降低整體治理成本。
在政策傾斜方面，該技術符合《國家先進污染防治技術目錄》中“低碳型水污染治理技術”方向，有望獲得專項資金傾斜。同時該技術已在無錫地方水環境治理試點示范案例中形成標桿效應，可借力長三角生態綠色一體化發展等區域戰略，加速區域復制，不僅改善了當地水環境質量，還為全國乃至全球的水污染治理提供了寶貴經驗。具有廣闊的應用前景和推廣價值。
四、無錫市高新區引進降氮新技術對生態治理的啟示意義
降氮新技術在無錫市高新區河道治理中的成功應用，不僅為中國的水環境治理及生態文明建設提供了寶貴經驗，也為全球生態環境治理提供了重要的啟示意義。隨著我國生態文明建設的持續推進，我們對水環境治理的要求也逐步提高，污水治理標準也相應提升，水體降氮技術也順勢成為這幾年我國污水處理技術的發展熱點。總氮排放標準從20mg/L(一級B)、15 mg/L(一級A)，提升為10mg/L，甚至5mg/L，逐漸向極限脫氮邁進。不僅在國內，整個世界對于降氮技術的需求也是日益增加。2016年美國佛羅里達州的氮磷排放限值提高至總氮<3 mg/L、TP<0.1 mg/L，而澳大利亞的總氮排放限值也<10 mg/L。2020年的北美水環境聯盟的年度技術及展覽會WEFTEC上，脫氮技術也成為討論的焦點，關注點集中在傳統脫氮工藝節能降耗，以及新興脫氮工藝產業化推廣。相對于國外的傳統降氮技術來講，我國此次開展的新降氮技術能做到降氮持久性強，對水質無影響，對人體和環境友好，適合多種環境條件，適用范圍廣。該技術有望成為水環境治理領域的“顛覆性解決方案”，尤其在“雙碳”目標與精細化治水需求疊加的背景下輸出至“一帶一路”沿線國家，解決新興經濟體快速城市化中的水污染問題，成為全球領先的環保技術品牌。
首先，降氮新技術展示了科技創新在環境保護中的重要作用。通過引進和應用先進的降氮技術，無錫市高新區不僅改善了當地水環境質量，還提升了區域經濟的可持續發展能力。在未來全球生態治理的格局中，科技創新是解決環境問題的關鍵手段，未來應加大對相關生態技術的研發和推廣力度。
其次，降氮新技術的成功應用凸顯了政策支持、政府引導的重要性。無錫市高新區政府在治理過程中，積極落實國家和地方的環保政策，提供了強有力的政策支持和資金保障。這為其他國家提供了借鑒，即在推動環保技術應用時，政府應發揮主導作用，制定和實施有效的政策措施，確保技術的順利推廣和應用。
再次，降氮新技術的應用彰顯了多元主體在環境治理中的合作重要性。高新區政府與科研機構、企業等多方合作，開展技術研發和示范項目，不斷優化和完善降氮新技術。這種合作模式不僅加快了技術的成熟和應用，還促進了各方資源的整合和共享。其他國家在推動環保技術應用時，也應注重建立多方合作機制，形成合力，共同應對生態環境治理中的挑戰。
最后，降氮新技術的成功應用為全球水環境治理和生態文明建設提供了技術參考和經驗借鑒。各國可以根據自身的水環境狀況和治理需求，借鑒無錫市高新區的經驗，引進和推廣適合本國國情的降氮技術。同時，各國還應加強國際交流與合作，分享成功經驗和最佳實踐，共同推動全球水環境治理和生態文明建設事業的高質量發展。
降氮新技術在無錫市高新區河道治理中的引進和成功應用，展示了科技創新在生態環境治理中的重要作用，凸顯了政策支持和政府引導的重要性，強調了多方合作的關鍵性，并為全球水污染治理提供了技術參考和經驗借鑒。應進一步加強對降氮新技術的研究和優化，探索其在更廣泛領域的應用潛力。同時，應加強國際交流與合作，推動全球水污染治理技術的共同進步。通過持續的技術創新和政策支持，為全球水環境治理和生態文明建設作出更大貢獻。（作者：趙建軍 南開大學—中國社會科學院大學21世紀馬克思主義研究院研究員；趙若璽 中國國土勘測規劃院助理研究員）
