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钱易:水资源管理需要新思路新策略-上海意海水泵厂推荐
[ 2008/3/21 15:14:00 | By: chinesepump ]
 

钱易:水资源管理需要新思路新策略-上海意海水泵厂推荐
摘 要 为解决我国人均水资源不足、水资源时空分布不均以及水污染日趋严重的矛盾,水资源管理需要新思路、新策略。即控制水的需求,强调节水优先;加强源头控制,切实防治污染;多渠道开发水源,特别重视开发非传统水资源。

关键词 水资源管理 防治污染 节水

一、水资源管理需要新思路

联合国在南非约翰内斯堡举行的可持续发展首脑会议明确指出,水资源是人类在21世纪中面临的一大挑战。水资源的短缺、水环境的污染是全球水资源存在的主要问题。我国人口众多,近20年来经济发展迅猛,这两项问题尤为突出。联合国开发署公布的《2002年中国人类发展报告:使绿色发展成为选择》指出“中国目前有将近7亿人得不到安全的饮用水,日趋增加对水的需求正使水资源承受巨大的压力,环境污染已经严重到可能阻碍甚至逆转国家在经济建设中取得的骄人成就的地步,但如果现在就采取行动,作出绿色的选择,即采取积极的措施推行可持续发展战略,对土地、水、空气和生物多样性的破坏是可以制止的,甚至是可以转变的。通过正确的选择和行动,中国有可能不经过许多西方国家曾经经历过的痛苦的阶段,直接跳跃至环境保护与经济发展的协调。这不仅将有利于中国人民,也将对世界带来好处。”他们的警告值得引起我们严重注意。

为解决我国人均水资源不足、水资源时空分布不均匀以及水污染日趋严重的矛盾,以支持中国的可持续发展,水资源管理需要继续建立新思路,采取新策略。本文拟重点讨论:控制水的需求,强调节水优先;加强源头控制,切实防治污染;多渠道开发水源,特别重视开发非传统水资源。

二、控制水的需求,强调节水优先

长期以来,人们总认为水是取之不尽、用之不竭的天然资源,在规划、建设水资源的开发利用时,采取的是“以需定供”的方针。水利工程、供水工程的建设花费了大量资金,但在工农业和城市建设迅速发展的形势下,需水量不断增加,供不应求的困境不仅不能摆脱,反而出现了河道断流、地下水位下降、供水工程“难为无米之炊”的局面。在我国经济仍以很高速度发展、城市人口还将增加的形势下,应该怎样利用有限的水资源支持我国的可持续发展,是我们所必须思考的重大问题。

应该看到,水的需求、水的供给、水资源的保护和可利用的水资源量,是水资源管理中不可分割的几个环节,谁也离不开谁,但谁应该占主导地位?谁应该是进行水资源管理包括开发、利用、保护中的制约因素?这是正确制订水资源管理策略的关键问题。笔者的看法是,对于大多数地区,特别是水资源短缺的地区和城市,控制水的需求、提倡节水优先是水资源管理中最本质的一项任务。

“以需定供”的前提必须是:一有足够的水资源可资利用;二有足够的资金可用于供水工程的发展及其他相应工程的发展,如排水系统和污水处理设施;三水的生产力可以抵偿水的成本,即用水单位或个人利用水所生产出来的价值应该大于或至少等于水的成本,包括水资源成本和制水成本。显然,我国特别是北方缺水地区并不具备这些必要的前提。

先看可利用的水资源量,我国水资源并不富裕,人均水资源占有量仅为世界人均水资源占有量的1/4。我国水资源的时空分布极不均匀,北方广大地区人均水资源量更低。对水的需求如果继续增长,很多地区的水资源肯定不能满足需要。

再看供水能力,虽然多数大中型城市已经花费了大量投资,建设了一批自来水厂,基本满足了城市供水的需求。但很多小城镇和广大农村地区的供水设施仍远远不能满足需求,使超过半数的人口不能得到安全的饮用水。可见,要建设足够的取水、净水、供水及相应的排水和废水处理设施,需要的投资将更大。
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至于水的生产力与水的成本的比较,至今还没有引起各方的注意,也还没有科学的计算分析方法。它关系到水价的合理制定,关系到生产与生活、经济与健康等不同因素经济价值的分析。但从宏观上看,可以肯定在水资源稀少的地方,水资源的价格应该较高; 只有提高用水效率,才可能提高水的生产力。目前我国水的浪费十分严重,工业耗水指标高,农业用水效率低,生活用水器具漏水严重,供水管网年久失修,泄漏量大,这一切都表明目前水的利用效率很低,因此水的生产力一定处在较低的水平。

综上所述,可以得出结论,控制水的需求,强调节约用水,是水资源管理的第一要策。还应该注意到,节约用水不仅可解决水量短缺的问题,还可以由于减少废污水的排放量而减轻水污染。加拿大是一个水资源十分丰富的国家,他们也在大力提倡节约用水,主要是为了经济有效地控制水污染。

必须明确,节约用水并不是单纯地主张少用水,更不是主张为了少用水而减慢发展速度,甚至不发展。节约用水是指提高用水效率、减少水的浪费,利用较少的水资源支持更快、更好的发展。

调整工农业结构,对于节约用水具有十分重要的意义和明显的功效。如在缺水地区“消灭”水稻田,改种旱地作物,就是改变农业结构,控制水的需求量的重要措施。美国加州为了发挥有限水资源的作用,曾经对数十种作物进行筛选试验,最后挑选出了8种需水量少,适合当地土壤、气候条件,又具有较高经济效益的作物。这种做法值得仿效。还应淘汰那些耗水量大、污染严重的工业,发展需水量少的工业。总之,要改变那种发展时只顾经济效益而不顾用水量、不顾环境影响的传统做法,在决策发展规划、发展项目时,应将对水的需求量作为一个重要限制因素加以考虑,尽量挑选用水少而效益高的计划和项目。

积极发展节水的工业、农业技术,大力推广应用节水器具,也是十分重要的节水策略。节水技术与设备的发展和推广,是需要资金投入、科技攻关、政策引导以及大量组织工作的。发展以节水为目标的清洁生产,应是工业企业进行技术改革的主要目标,不论是按照工业水的重复用水率、还是按照单位产品的耗水量计算,我国的工业用水效率与国外先进企业均有较大差距,应该不断进步,迎头赶上。大力发展节水的清洁生产工艺,使工业用水量在工业产值继续增长的同时逐步达到零增长,进而达到负增长,是完全可以达到的。新疆石河子生产建设兵团在开发和推广应用膜下滴灌技术中取得了十分可喜的成绩,与以色列滴灌技术相比,其节水效果提高了20%,建设成本则降低了4/5,目前推广应用的面积也居世界之最。他们的经验充分表明,中国人是可以在节约用水、水资源可持续管理上作出成绩的,中国水资源短缺的困难是可以克服的。我们还应加大推广应用节水器具的力度,在家庭、公共场所,如学校、办公楼、医院、公司等,以及服务行业如餐饮业、旅馆业等大力推行节约用水。

节约用水的另外一件极有潜力的事是发现并杜绝水的漏泄,包括用水器具及输水管网中的漏泄。

三、加强源头控制,切实防治污染

由于大量工业废水、城市废水和无组织排放的面源污染,我国多数的江河湖海受到了污染,有的还相当严重。严重的水污染不仅危害着人体的健康,而且加剧了水资源的短缺,是必须认真对待的大事。

我国从20世纪70年代初期开始着手进行水污染防治,到现在已经30年了。起初将重点放在工业废水污染的控制上,提出的主要对策有:贯彻“三同时”的方针、执行“谁污染谁治理”的原则以及加强环境管理。在上述方针的指引下,我国城市的大小工业纷纷兴建分散的、独立的废水处理装置,这些处理设施发挥了一定的作用,在一定程度上减轻了水污染。但是相当一部分工业废水处理设施的运行情况不能令人满意,有的甚至不能保持正常运行。

20世纪70年代末期至90年代中叶,我国乡镇企业蓬勃兴起,一大批利用城市大中型企业淘汰的旧设备、旧技术的乡镇企业,只顾经济效益,不顾环境影响,漠视环境保护法规,任意排放工业废水,酿成了严重的环境灾害,在90年代中叶清楚地显现出来。1994年淮河流域爆发的四次污染事件,使数百公里河道完全丧失了使用功能,下游广大城镇居民没有卫生的水可以饮用,大量水生生物死亡,人民健康受损,经济损失巨大。

20世纪90年代中叶,国务院开始了包括治理“三河”(淮河、海河、辽河)、“三湖”(滇池、太湖、巢湖)在内的绿色工程计划,这些流域纷纷推行工业废水达标的“零点行动”,淮河流域制定了《淮河流域水污染防治暂行条例》,国务院还在1996年明文规定,要采取坚决措施,取缔和关停包括造纸、电镀、制革、印染、炼焦等污染严重的小型企业。应该说,政策之强硬、行动之轰轰烈烈、投资之巨大,都是我国水污染防治历史上前所未有的。这些措施使水污染状况有所改善,但远不是彻底解决问题。1999年和2000年,我国主要水系约有40%以上的河段仍处于V类或劣于V类的状态。

2000年底,有关部门宣布全国工业废水排放达标基本完成,因此中国的水污染控制重点应该转移到城市废水处理厂的建设。虽然我国城市废水处理率很低,约为14.5%,应该大力发展城市废水处理厂。但对于工业废水污染的防治,是万万不能认为已经大功告成的。这两年已经发现,工业废水处理达标出现了“反弹”,即当时报道达标的工业现在又超标了。而且,工业仍在发展,如果只满足于达标排放,我国的工业废水量和排放的污染量必然还会增加。

为什么30年时光过去,水污染仍没有得到有效的控制?究竟有那些重要的教训应该汲取呢?

1.千万不能走先污染、后治理的老路

为了实现国强民富的理想,为了替当代和后代的中国人谋福利,当然必须发展经济,但如果经济的发展污染了环境、破坏了资源,人民就要遭殃。不仅当代人的身体健康将直接受害,经济不能持续地发展;而且我们的子孙后代将不可能在地球上生存下去。在1992年的联合国环境与发展大会上,世界各国领导一致同意,要走可持续发展的道路,就是将经济发展与环境保护协调起来的发展,我国政府也早就将可持续发展作为国家的基本发展战略。

但是,应该看到,很长时间以来,我们的很多做法是不符合可持续发展战略的。直到现在,还有不少人,包括领导人,还是把经济发展放在第一位,把环境保护放在次要的位置,甚至根本不注意环境保护。这样的发展是有害无益的,不能持续的,因此是违背人民的根本利益的。

我国将在“十五”计划中实现国民经济的持续快速发展,特别是西部地区,将实现前所未有的大发展。为了防止重蹈覆辙,必须审慎地制定发展规划,特别注意合理的经济结构,不能允许污染环境、破坏资源的发展。西部地区生态环境相对脆弱,更应以保护生态环境为发展经济的前提,千万不能重犯东部地区盲目发展乡镇企业的同类错误。

2.工业污染的防治应从末端处理改变为源头控制,以达到节约资源,削减污染的目的

30年来,工业污染控制的基本策略还是没有跳出末端处理的老框框。“三同时”、“达标排放”,指的就是建设工业内部的废水处理厂,达到工业废水排放标准。如前所述,这样的策略虽然可以起到一定的作用,但其费用效益比是很低的,而且不符合可持续发展的战略。从工业生产的源头控制污染的产生,即通过实施清洁生产,包括改变产品设计、采用清洁原料、改革生产工艺、更新生产设备、循环使用物料、加强生产管理等,使资源的利用率尽量提高,污染物的产生量尽量减少,不仅可以获得环境效益,还可以因为降低成本而获得经济效益。

可以预料,如果我国继续以末端处理作为工业污染控制的主要手段,我国的工业污染排放量一定会随着工业的继续发展而不断增长。应该要求所有工业企业以实现资源的最大利用率和污染物的最小排放量为目标,连续不断地实施清洁生产。只有这样,我国才有可能在经济不断增长的同时,先实现污染排放量的零增长,再逐步过渡到污染排放量的负增长。也只有工业污染排放量实现了负增长,我国的水污染防治才可能得到保障。

3.水污染防治应该实施工业、城市,点源、面源、内源,地表水、地下水同时控制的综合防治策略

我国30年来进行水污染防治的教训之一是重工业、轻城市;重点源、轻面源和内源。城市废水的收集和处理工程远远落后于城市建设,以至大量城市废水不经处理排放进河流、湖泊。从全国来说,城市废水排放量占据废水总量的比例近年来呈现上升趋势,预计还会上升。

除了集中排放的工业、城市废水以外,无组织排放的、大面积的污染源,如农田径流、水土流失、农村废弃物等,也越来越显现出其对水体污染的重要影响。而我国至今尚未采取有效措施对面污染源进行控制,因此在某些地区出现了虽然工业废水实现了达标排放、城市废水进行了有效处理,而水体的水质指标和蓝藻爆发却不见改善的现象。

我国至今的水污染防治工作,主要是针对地表水进行的,对于地下水的关注则显不够。事实上,地下水一旦受到污染,其修复要比地表水困难得多,因此,在加强对地表水污染防治的同时,地下水污染的防治也不容忽视。

四、多渠道开发水源,特别重视开发非传统水资源

解决水资源短缺矛盾的传统模式是首先无节制地开发地表水,江河流量不够就筑水坝修水库,结果是上游用水得到了保证,下游城市和居民用水因此而更加困难,上下游的关系很紧张。至今已经出现了很多河流在某些季节断流的现象,都是没有节制的开发地表水所造成的。在地表水资源不足的情况下,人们往往转向地下水,造成地下水位普遍下降,地下水水质退化,城市地面塌陷,沿海城市海水入侵。这种情况下,进一步解决水资源不足的传统方法是跨流域调水,从小流域的调水到中等距离的调水、远距离调水。调水的距离越来越大,工程越来越复杂,投资越来越高,而最后的结果是城市水资源的自给能力越来越低,受制于他人或受制于天。这种传统模式不是可持续的水资源利用模式。

多渠道开发利用非传统水资源,是近年来受到世界各国普遍注意的可持续的水资源利用模式。什么是非传统水资源?雨水、经过再生处理的废水、海水、空中水。这些水资源的突出优点是可以就地取材,而且是可以再生的。

1.雨水利用的潜力很大,在不少国家已经得到广泛采用

其规模可大可小,用途多种多样,方式千变万化,好处不胜枚举。美国加州建设了十分庞大、完善的“水银行”,可以将丰水季节的雨水和地表水通过地表渗水层灌入地下,蓄积在地下水库中,供旱季抽取使用;日本、德国城市中大力发展屋顶及居住区地面的雨水收集系统,供楼房及城市生活杂用水及绿地灌溉之用;至于农田和农村中的各种雨水收集及储存系统,就更为普遍。我国雨水在时间和空间上的分布都很不均匀,如果能够把雨季和丰水年的水蓄积起来,既可以防涝防洪,又可以解决旱季和枯水年的缺水之苦。我国西部、北部地区的一些省份在建设农田水窖方面创造了一些经验,但总的看来,我国在雨水利用方面还有待加强研究。

2.城市废水必须进行净化处理

净化后的城市废水已经成为新的水资源。再生的城市废水可以回用作工业冷却水、农业灌溉水、市政杂用水等。再生废水的利用能否成功,关键在于水质控制,要防止因为水质达不到要求而造成不良的卫生影响。以及对农业工业生产的影响,应该逐步完善不同回用目的的水质标准,还应该进行正确的规划和经济效益分析,根据废水处理厂的位置、周边地区的用水户、用水性质及用水规律,对再生废水的回用出路、回用前必须的处理及回用系统等作出周密的设计。应尽可能使水量达到平衡,如农业灌溉是有季节性的,对于非灌溉季节再生水的出路要有安排;还应尽可能将再生水用于对水质要求较低的用途,使废水再生处理的程度不致太高。

3.海水利用在沿海地区的水资源管理中具有举足轻重的地位

海水可以用于工业作冷却水,用于生活作冲洗厕所水,经过淡化还可以用作生活饮用水。由于技术的进步,海水淡化的成本已经降低到7~8元/m3甚至更低的水平,这使其竞争力大大增强。香港的厕所冲洗水全部是海水,对于这个淡水资源依靠广东供给的城市,无疑是经济效益极高的措施。

4.空中水资源

在适当的气候条件下进行人工增雨,将空中的水资源化作人间的水资源,已经被国内外的经验和理论证明是开发水资源的一条有效途径。对于降雨量少和降雨过于集中的地区,这种非传统水资源可以大大缓解水资源的紧缺现象。

非传统水资源的开发利用是为了补充传统水资源的不足,但已有的经验表明,在特定的条件下,它们可以在一定程度上替代传统水资源,或者可以加速并改善天然水资源的循环过程,使有限的水资源发挥出更大的生产力。污废水的处理、再生和利用,更是可以收到控制水污染、提供稳定水资源的双赢效果,是世界各国缺水地区采用很多的措施。开发利用水资源的优先次序,应根据当地条件和技术经济分析决定,以便用较少的钱达到相同的目的。一般情况下,传统水资源和几种非传统水资源的配合使用,往往能够缓解水资源紧缺的矛盾,收到水资源可持续利用的功效。

水资源是人类生活、生产、发展不能缺少的自然资源,人类只有珍惜水资源,保护水资源,合理利用水资源,科学管理水资源,才能确保水资源的可持续利用,促进人类的可持续发展。

(作者为中国工程院院士、清华大学教授)

参考文献:

1 《中国环境年鉴》编辑委员会.中国环境年鉴.北京中国环境科学出版社1991.1992.1993.1994.1995.1996.1997.

1998.1999.2000.

2 国家环保总局污染控制司.中国环境污染控制对策.北京中国环境出版社,1997.

3 夏青.流域水污染物总量控制.北京,中国环境科学出版社,1996.

4 张忠祥,钱易.城市可持续发展与水污染防治对策.北京中国建筑工业出版社,1998.

5 中国工程院.中国可持续发展水资源战略研究.北京中国水利水电出版社,2001.
 

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