欧盟新废水处理指令下马佐夫舍省基础设施现代化挑战与环境效益研究

为解决欧盟新城市废水处理指令(UWTD)实施后波兰废水处理设施现代化需求与环境效益评估问题，研究人员以马佐夫舍省为案例，系统分析了326座处理厂的污染物负荷与处理效能。研究表明49%的万吨级处理厂需提升除磷效率，31%需强化脱氮能力，预计实施新规后该省磷排放将减少22%、氮排放降低5%，为欧盟水框架指令(WFD)目标实现提供关键数据支撑。

　　

随着欧盟地表水生态状况持续恶化，新版《城市废水处理指令》(UWTD 2024/3019)对成员国废水处理设施提出更严苛要求：将二级处理适用范围从2000人口当量(p.e.)降至1000 p.e.，要求15万p.e.以上设施2045年前实现三级处理（脱氮除磷），并首次对15万p.e.级设施提出四级处理（微污染物去除）要求。这一变革将对波兰等中东欧国家的废水处理体系产生深远影响，尤其马佐夫舍省作为波兰面积最大(占全国11.4%)、人口最多(占14.6%)的省份，其326座处理厂承担全国10%的污水处理量，但现有设施能否满足新规要求尚未有系统评估。

为此，研究人员开展了波兰首个省级规模的废水处理设施适应性研究。通过分析马佐夫舍省136份聚集区决议(AR)数据，结合欧盟新指令限值要求，首次量化评估了该省处理厂现代化改造需求与环境效益。论文发表在《Desalination and Water Treatment》，为欧盟水框架指令(WFD)目标的实现路径提供了实证支撑。

研究团队采用多尺度分析方法：首先基于官方发布的聚集区决议获取原始污水与出水水质数据；其次通过ATV-DVWK-A131标准计算污染物单位负荷；最后建立环境效益模型(EE=L_before-L_after)预测新规实施后的污染物减排量。特别关注10,000 p.e.以上设施的磷(P_tot)、氮(N_tot)去除效能与现行标准的差距。

【废水质量】研究发现该省原水平均浓度显著高于历史数据：BOD₅ 570 g/m³、COD 1241 g/m³、P_tot 14 g/m³，可能与近25年人均用水量从131升降至94升导致的污染物浓缩效应有关。单位负荷显示磷负荷(1.7 g/p.e. d)低于ATV标准，反映欧盟2012年洗涤剂限磷政策的成效。

【处理厂排放总量】全省≥2000 p.e.设施年排放1720吨BOD₅、169吨磷和2462吨氮，其中华沙两座处理厂虽仅占15%服务人口，却贡献6-9%的污染物总量，凸显超大城市设施的监管重点。

【现代化需求】对比新规限值发现：64%的万吨级处理厂需改造，其中10,000-14,999 p.e.区间设施100%需升级；15万p.e.以上设施中3座需改进（1座除磷、2座脱氮）。值得注意的是，现有15万p.e.级设施出水磷浓度(0.5 g/m³)已达标新规要求，但氮浓度(7.1 g/m³)接近新限值(8 g/m³)。

【环境效益】模型预测显示，全面实施新规后全省年减排34.4吨磷（降幅22%）和120.2吨氮（降幅5%），相当于维斯瓦河输入波罗的海总磷负荷的3.8%。若考虑1,000-2,000 p.e.设施的二级处理升级，实际效益可能更高。

该研究揭示了欧盟新指令对波兰废水治理体系的深远影响：一方面，64%的万吨级处理厂需要投入大量资金进行工艺升级，尤其10,000-14,999 p.e.区间设施面临全面改造压力；另一方面，新规实施后将显著改善维斯瓦河流域水质，推动波罗的海富营养化治理。研究创新性地构建了"指令要求-设施现状-环境效益"的评估框架，为其他欧盟成员国开展类似研究提供范式。值得注意的是，随着四级处理要求的推进，未来对微污染物的管控将成为超大型处理厂的新挑战，这要求政策制定者统筹考虑技术可行性、成本效益与生态需求的平衡。