水是生命之源、生态之基、生产之要。水污染是全球面临的重大环境问题之一，中国作为世界上人口最多、工业化进程最快的国家之一，水污染问题尤为突出，水资源的污染和短缺不仅威胁到生态系统的平衡，还对人类健康和可持续发展构成了巨大挑战，需要引起高度重视。随着经济的快速发展和城市化进程的加速，水污染治理已成为我国环境保护和生态文明建设中的重要任务。近年来，中共中央国务院、国家发改委、工信部、自然资源部、生态环境部、水利部等出台多项涉及及生态保护修复、非常规水资源利用、节能降碳、生产生活绿色转型、城乡人居环境改善等多个方面的政策。为推进人与自然和谐共生现代化建设及加强为水环境治理等提供了重要的价值遵循和实践指引。中国水环境污染最主要的问题就是氮磷超标导致的水体富营养化进而引发的黑臭水体、藻类爆发等一系列水环境问题,不仅严重制约着经济社会的发展，也影响着人民群众的居住环境。而降氮降磷作为水环境治理的两大难点，是直接决定水质是否优良的重要标准。江苏省作为中国经济发达地区之一，水污染问题同样不容忽视。比如无锡市位于江苏省南部，地处太湖流域，长期以来饱受水污染困扰，尤其是氮污染问题严重。但近年来无锡市在水污染治理方面进行了大量探索和实践，积累了丰富的经验，尤其是高新区河道试点降氮技术在水环境治理中的应用可以加以关注。
一、无锡市高新区水环境治理的背景和现状
无锡市高新区作为该市的重要工业基地和科技创新中心，随着工业化和城市化的快速发展，区内的河道污染尤其是氮污染问题，成为了当地长期努力解决的难题。主要污染物为氨氮和总氮，这些污染源导致水体富营养化，容易引发蓝藻爆发等生态灾害。
近年来，高新区政府积极响应国家和地方的环保政策，严格落实中央和国家有关水污染防治的规定。2024年修订出台《无锡市河道管理条例》，重点围绕全域美丽幸福河湖建设、健全河道管理体制、强化河道规划与治理、规范河道保护管理与开发利用等方面做出规定，为无锡的太湖治理、美丽河湖建设、河道长效管护等提供政策依据和法律保障。同时大力推进河道治理工作，特别是在降氮技术方面取得了显著成效。
2024年6月28日无锡市新吴区硕放空港经济开发区陆更上降氮实验开始
二、降氮新技术的原理特点及其在无锡市高新区水环境治理中的应用
随着现代水环境治理要求的逐渐提高，全面提升水质已经是当务之急。而水质提升中一个重头戏就是氮磷指标。往往是氨氮、总氮指标越低，水质提升越难。降氮新技术是一种基于生物和化学原理的污水处理方法，旨在有效去除水体中的氮污染物。该技术主要包括生物脱氮和化学脱氮两种方式。生物脱氮通过利用微生物的代谢活动，将水体中的氨氮和硝酸盐氮转化为氮气，从而实现脱氮。化学脱氮则是通过添加化学药剂，使氮污染物发生化学反应，生成不溶于水的沉淀物，进而通过物理方法去除。
在无锡市高新区河道治理中，降氮新技术的应用取得了显著成效。通过引进应用先进的科瑞菲尔高效降氮技术，自 2024 年 7 月 1 日至 2024 年 8 月 28 日在内陆断头浜河道（无锡空港经济开发区硕放街道）中开展共计 60 天的降氮试验，氨氮降除率最高达到 98%，总磷达到 89%，cod 达到 75%。监测数据显示，部分经过治理的河道水质从劣V类得到了有效改善，水质普遍达到II类标准。河道中的水生生物种类和数量明显增加，水生态系统得到了有效恢复。试验河道水体目测清澈、无臭味、鱼虾繁多。成功实现了无需能耗、无二次污染、无噪音、无废气废渣，对生态环境无任何破坏的水体治理范例。此外，降氮新技术的应用还带来了显著的经济效益。与传统治理方法相比，该技术的运行成本和维护费用较低，且能够有效减少污水处理厂的运行压力，降低整体治理成本。在实际操作中，高新区政府采取了一系列具体措施来确保降氮新技术的有效应用，例如，定期对生物反应器进行维护和清洗，以保证其正常运行。加强对河道水质的监测和评估，及时调整治理方案。此外，高新区政府还积极与科研机构和企业合作，开展技术研发和示范项目，不断优化和完善降氮新技术。
据了解，该生物高效降氮技术通过特定的生物合成技术生成高效降氮因子，能将水体中的不同形式氮转化为氮气或者氧化氮，从而降低水体中总氮的含量。该技术具有成本低、使用方便、高效、对环境包容性强等特点。2022年，经中国环境科学研究院实验室检测，降氮效果高达 97%。2019年，该技术通过国家发明专利认证。2020 年，该技术被列入水利部《2020年度水利先进实用技术重点推广指导目录》。
三、降氮新技术与传统水环境治理技术的对比及优势
降氮新技术与传统水环境治理技术在技术适配性、市场需求和政策倾斜等方面存在显著差异。首先，在技术适配性方面，降氮新技术表现出明显的优势。传统治理方法如物理过滤和化学沉淀，虽然能够去除部分氮污染物，但效率较低，难以满足日益严格的环保要求，而降氮新技术能够显著提高脱氮效率，快速降低水体中的氮污染物浓度。在城市黑臭水体治理上能够实现20 天内实现氨氮去除率 98%、COD 75%，远超传统物理曝气或化学沉淀法效率，符合城市河道治理“短周期见效”的刚性需求；在农村面源污染控制上能够契合污染治理的“轻量化”要求，注重生态兼容性，支持农村水体“生产-生态”功能平衡；在工业废水预处理上可作为生物-物理协同的预处理环节，降低后续深度处理压力，尤其适用于化工、印染等高氨氮废水间接排放场景。在上述污染治理场景应用方面都具有显著的适配性和技术优势。
在市场需求方面，降氮新技术也具有较大优势。“十四五”规划明确要求到 2025 年消除城市黑臭水体，农村污水治理率提升至 40%，将催生万亿级市场。传统的水环境治理手段（如化学药剂投加、人工湿地）存在二次污染、占地大、周期长等缺陷，同时需要大量的设备和化学药剂，运行和维护成本较高。而降氮新技术采用生物反应器和化学药剂投加系统，设备投资和运行费用相对较低，该技术的“绿色替代”属性将抢占存量技术市场。此外，降氮新技术能够有效减少污水处理厂的运行压力，降低整体治理成本。
在政策倾斜方面，该技术符合《国家先进污染防治技术目录》中“低碳型水污染治理技术”方向，有望获得专项资金倾斜。同时该技术已在无锡地方水环境治理试点示范案例中形成标杆效应，可借力长三角生态绿色一体化发展等区域战略，加速区域复制，不仅改善了当地水环境质量，还为全国乃至全球的水污染治理提供了宝贵经验。具有广阔的应用前景和推广价值。
四、无锡市高新区引进降氮新技术对生态治理的启示意义
降氮新技术在无锡市高新区河道治理中的成功应用，不仅为中国的水环境治理及生态文明建设提供了宝贵经验，也为全球生态环境治理提供了重要的启示意义。随着我国生态文明建设的持续推进，我们对水环境治理的要求也逐步提高，污水治理标准也相应提升，水体降氮技术也顺势成为这几年我国污水处理技术的发展热点。总氮排放标准从20mg/L(一级B)、15 mg/L(一级A)，提升为10mg/L，甚至5mg/L，逐渐向极限脱氮迈进。不仅在国内，整个世界对于降氮技术的需求也是日益增加。2016年美国佛罗里达州的氮磷排放限值提高至总氮<3 mg/L、TP<0.1 mg/L，而澳大利亚的总氮排放限值也<10 mg/L。2020年的北美水环境联盟的年度技术及展览会WEFTEC上，脱氮技术也成为讨论的焦点，关注点集中在传统脱氮工艺节能降耗，以及新兴脱氮工艺产业化推广。相对于国外的传统降氮技术来讲，我国此次开展的新降氮技术能做到降氮持久性强，对水质无影响，对人体和环境友好，适合多种环境条件，适用范围广。该技术有望成为水环境治理领域的“颠覆性解决方案”，尤其在“双碳”目标与精细化治水需求叠加的背景下输出至“一带一路”沿线国家，解决新兴经济体快速城市化中的水污染问题，成为全球领先的环保技术品牌。
首先，降氮新技术展示了科技创新在环境保护中的重要作用。通过引进和应用先进的降氮技术，无锡市高新区不仅改善了当地水环境质量，还提升了区域经济的可持续发展能力。在未来全球生态治理的格局中，科技创新是解决环境问题的关键手段，未来应加大对相关生态技术的研发和推广力度。
其次，降氮新技术的成功应用凸显了政策支持、政府引导的重要性。无锡市高新区政府在治理过程中，积极落实国家和地方的环保政策，提供了强有力的政策支持和资金保障。这为其他国家提供了借鉴，即在推动环保技术应用时，政府应发挥主导作用，制定和实施有效的政策措施，确保技术的顺利推广和应用。
再次，降氮新技术的应用彰显了多元主体在环境治理中的合作重要性。高新区政府与科研机构、企业等多方合作，开展技术研发和示范项目，不断优化和完善降氮新技术。这种合作模式不仅加快了技术的成熟和应用，还促进了各方资源的整合和共享。其他国家在推动环保技术应用时，也应注重建立多方合作机制，形成合力，共同应对生态环境治理中的挑战。
最后，降氮新技术的成功应用为全球水环境治理和生态文明建设提供了技术参考和经验借鉴。各国可以根据自身的水环境状况和治理需求，借鉴无锡市高新区的经验，引进和推广适合本国国情的降氮技术。同时，各国还应加强国际交流与合作，分享成功经验和最佳实践，共同推动全球水环境治理和生态文明建设事业的高质量发展。
降氮新技术在无锡市高新区河道治理中的引进和成功应用，展示了科技创新在生态环境治理中的重要作用，凸显了政策支持和政府引导的重要性，强调了多方合作的关键性，并为全球水污染治理提供了技术参考和经验借鉴。应进一步加强对降氮新技术的研究和优化，探索其在更广泛领域的应用潜力。同时，应加强国际交流与合作，推动全球水污染治理技术的共同进步。通过持续的技术创新和政策支持，为全球水环境治理和生态文明建设作出更大贡献。（作者：赵建军 南开大学—中国社会科学院大学21世纪马克思主义研究院研究员；赵若玺 中国国土勘测规划院助理研究员）
