破城市“里子工程”难题：市政排水管网恶臭根源治理的“十五五”样本|致敬科技工作者，刷新城市里子的科学技术

文|李青

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气体扩散出来，加上污水管网的气体约3957万立方米，全市每天排放的VOCs恶臭气体总量高达约63.3亿立方米。这是一个令人震撼的数字——相当于每天有超过3000个“水立方”体育馆容积的有害气体，从城市的地下管网中悄然逸出弥漫在本应清新的空气中。计算臭气量，还可以保守还可以减半，但科技工作者解决社会问题的恒心可能从未减过半分。

市政排水管网更令人担忧的是事故数据。据应急管理部相关统计，2018年至2023年间，全国共发生有限空间作业安全事故超过1.2万起，其中涉及排水管网的事故占比超过四成。在这些事故中，排水管网气体中毒和燃爆是主要致害因素。重大事故平均每天5.6起、年均伤亡约300人的数据背后，是一个个破碎的家庭和本不该发生的悲剧。

从环境投诉数据来看，生态环境部公布的全国“12369”环保举报热线数据显示，恶臭异味问题常年位居投诉前列。而在城市环境中，下水道异味占恶臭投诉的比例在人口密集的老城区可达60%至80%。北京、上海、广州等特大城市的12345市民服务热线数据也印证了这一规律：每到夏季，关于“下水道反味”的投诉量就会急剧上升，成为影响市民环境满意度的最突出问题。

在大气污染治理方面，VOCs作为PM2.5和臭氧生成的重要前体物，其治理已被纳入国家“十四五”及“十五五”规划的重点任务。然而，在工业源VOCs治理已取得显著成效的背景下，城市基础设施运行过程中产生的无组织排放VOCs，逐渐被推上新的治理重点。排水管网作为持续、大面积、有浓度的VOCs扩散源，其治理难度大、无技术手段、关注度低，一直是大气污染治理中的“灰犀牛”。

从“束手无策”到“根源治理”：一项填补国内外空白的技术出现

面对这一顽疾，传统的治理思路多局限于“捂、盖、堵”等被动应对措施。在井盖上加装密封条，可能因气体浓度积聚而增加燃爆风险；投放化学除臭剂犹如大海撒盐；定期清淤疏通也只为宏流，对浊气而言只不过开盖释放了一次蒸发罢了，试想谁又能阻碍住化粪池的发酵生成功能呢？谁又能阻碍排水管网散发呢？对待臭气的很多方法以往只能停留在防范上，如同亡羊补牢大海捞针无济于事，始终无法从根本上解决这一城市顽疾，使环境执法者与管网管理者在两难困境中望洋兴叹。

石家庄市探索出的技术路径，实现了从“封堵已经产生的臭气”向“消灭管道内臭气”的跨越。为这一市政排水管网有害气体治理技术成果点赞！此技术是一个系统的集成包，是经多学科科学家及众多协作单位合作研发的产物，是历经数年合力攻关的结果，其高度是填补了国内外市政排水管网臭气治理技术的空白。

该技术的核心原理是：通过专利技术及特制管理设备和设施，对管网内的气体进行整理和规范；同时，合理布局、科学计算，从而锁定管网内的气压差，运用气压差打造出气压水平梯度力，使管网内气流实现有序、定向、恒定的流动。在流动过程中，有效运用气象学空气流动中的反向流动力，将杀灭臭气因子嫁接其中，实现有效杀灭臭味，亦通过管网内气体流动而加载在气流反向流动形成的传导体作用力将恶臭杀灭，只要管理系统运行管道内就无臭气存在，解除管网内有害气体在水皮以上的滞存现象，从根源上遏制有害气体无可外溢。也就是说，不是因气体出管道后再去处理，而是让气体根本没有机会外溢。这项技术以每平方公里内为一个治理单元，原有管网无需拆改，简便易行，运行成本很低。城市可根据实际情况选择重点区域分批次治理，

石家庄样板：一组令人叹服的数据

这项技术成果在石家庄市主城区一片密集居住区进行了系统性工程实践。该区域涵盖数万居民，属于典型的城市老旧建成区且有饮食商业区，排水管网垂老、通病存在、异味问题突出，是治理难度较大的典型样本。

治理实施前，专业机构对该区域多个监测点位进行了一定时期的背景值监测。监测数据显示，区域内检查井井内取样臭气浓度（无量纲浓度）平均值高达945.5。按照恶臭强度分级标准，这属于“强烈恶臭”等级——普通人安常识可知害气肆险。更为关键的是，管网内硫化氢浓度在多个监测点超过百万分之二百，早已是职业接触瞬间死亡限值，燃爆风险等级特高级别。

治理系统建成运行后，专业机构在同样点位进行了为期一年的跟踪监测。数据显示：臭气浓度平均值降至33.25，降幅约95%。这一浓度对应管道内是“微弱气味”等级，仅能闻到类似潮湿泥土的微弱气息，已不具备明显异味感知。硫化氢浓度在所有监测点均降至百万分之十以下，远低于安全阈值。甲烷浓度同步下降，燃爆风险等级从“较高”降至“较低”。

对排污管网监测显示，治理系统运行后，管网内水平方向气体从原来的几乎停滞（小于0.1米/秒）采取措施后实现了持续、定向、稳定的导引，直接改变了有害气体水皮以上的留存条件并有效无耗材实现消杀，整座管网区域治理过程中无任何外溢口洞，无任何排放孔口。

自排污水治理系统投运以来已历经14个月持续运行，治理状态及效果良好，管道内再无高浓度臭气存在及外溢现象。对于当地居民而言，最直观的感受是长期困扰的“下水道味儿”明显消退，居住环境得到了显著改善。

这一成功案例，以看得见、闻得到的效果，验证了该科技成果的实用性和有效性，改变了社会对“下水道就该是臭”的固有认知，为全国排水管网恶臭治理提供了宝贵的“样板示范”，让我们共同期待并验证它为我国pm2.5的指标明显下降。

未治理区域排污水管网voc浓度值（仪器voc最顶值只能测到1000）

治理后的测试值

多重效益的协同释放

这项治理技术的价值，远不止于消除臭味。通过一个干预措施（建立管网气体消杀体系），同步实现了除臭、防爆、减污、减排等多重效益。

在公共安全方面，治理区域内管网燃爆风险显著降低。硫化氢和甲烷浓度的持续下降，意味着因气体积聚引发爆炸事故的概率可以抹去。按全国平均每天5.6起排水管网安全事故的频率估算，如该技术在全国推广覆盖，每年可避免2000起以上重大事故发生、减少约300人的伤亡。

在大气污染防治方面，排水管网VOCs的源头削减，对PM2.5和臭氧的协同控制具有积极意义。若为一城市每天消减约63.3亿立方米VOCs恶臭气体，其对大气中臭氧存在的贡献将大幅下降，PM2.5浓度有望实现可观下降。

在公共卫生方面，管网内有毒有害气体的减少，直接改善了居民室内空气质量。对治理区域内居民的问卷调查显示，超过90%的受访者表示“下水道反味”问题得到明显改善，约85%的受访者表示“不再需要频繁往地漏灌水”。这些看似微小的变化，实际上显著提升了数万居民的生活品质和城市文明程度。

在经济效益方面，该技术的运行成本远低于工业同等臭气量的传统治理方式。据测算，每平方公里的治理设施建设和运行投入，仅为工业同等治理量方案的约五分之一，且无需大量持续投入耗材、无需专人值守。按全国100万公里排水管网折算，如全部采用传统除臭方案，年运行费用将超过百亿元；而采用根源治理技术，年运行费用可降低至二十亿元左右。

“十五五”染征程：城市排水管网变成“无害输出线”

站在“十五五”开局之年的门槛上，石家庄的探索提供了深刻的启示。最近中央城市工作会议指明了方向，决心根治人民身边“黑”“臭”水体的力度一如既往决心空前。与其被动应对，不如勇往直前，采取出现的科技手段从根源上彻底消除此顽疾，还城市以文明，助百姓以无忧。

业内专家建议，“十五五”时期应开展全国性城市排水管网气体环境状况调查评估，摸清底数、识别重点区域和风险点位；将排水管网等地下空间恶臭与VOCs治理，明确纳入城市空气质量改善和“无废城市”建设等相关规划的重点任务；鼓励推广经实践验证的、经济高效且安全可靠的根源治理技术；探索建立覆盖地下管网环境安全的监测预警体系，利用传感器、物联网等技术对关键节点的气体浓度进行实时监控。

结语：于细微处见真章

在全国科技工作者日到来之际，石家庄这项科技成果的惠民现象，是一个关于专注、创新与担当的启迪。他从一个具体的环境痛点——“下水道臭气”出发，凭借多年深耕，最终趟出了一条技术破局之路。这生动地表明，关注里子工程与高质量发展，就体现在对这些关乎百姓零距离上切身感受上、与影响城市安全运行具体问题的切实责任及担当之中。

“十五五”的征程已经开启。在这条道路上，我们既需要谋划能源结构、产业结构转型的宏大手笔，也需要无数这样的科技成果，在城市治理的细微处、在技术创新的深水区持续攻坚。当全国更多城市的地下管网能够摆脱浊气困扰，清新空气不仅存在于公园绿地，也还给巷尾街头，我们才真正向着“人与城市和谐相处”的中国式现代化城镇迈出了坚实一步。

当那条深埋地下的“城市内脏”真正实现“无病害无公害”，人们头顶才会更加湛蓝脚下才能踩出清新，床榻才会更加安全舒适宜居。这，正是科技工作者献给第十个全国科技工作者日最好的礼物，也是“十五五”规划纲要对更美好城市、更高质量生活环境所许下的承诺的有人践行。感叹此伟大征程、致敬科技工作者！

标签：