摘
要:水資源短缺和水環境污染是全球淡水資源面臨的兩大問題。隨著我國人口的增長,人民生活水平的日益提高和我國經濟的迅猛發展,工業化、城市化的步伐加快,用水量急劇增加,污水排放量也隨之增加。本文從我國污水現狀談起,結合外國污水資源化的經驗,得出了污水資源化是解決當前我國水危機的有效措施的結論,并指出我國在實行污水資源化過程中存在的問題及完善的設想。
關鍵詞:污水;水資源;污水資源化
水是地球環境的基本要素之一,是人類生存的命脈,是維持人類社會發展的物質基礎和主要能源之一。中國科學院在《中國水問題的出路》中指出:“水問題已成為我國21世紀經濟發展最突出的重大問題。”
污水是被污染、使用價值不高的水資源。污水資源化(也叫污水回用)是指生活污水和達標排放的工業廢水經深度處理后,作為可再生資源回用到適宜的位置,它是水資源可持續發展的重要組成部分。由于人口的膨脹和工、農業的發展,目前我國資源性缺水和質量性缺水問題都很嚴重,人們感受到了前所未有的水危機。水資源危機的解決有賴于水資源的可持續利用,污水資源化正是實現水資源可持續利用,解決水資源供需矛盾的有效措施。城市的污水是一種水量穩定可靠的水資源,將污水資源化是必要和可行的。
一、
我國污水現狀
地球上的水的總量是豐富的,但絕大部分是海水。對人類生存和發展有最直接影響的淡水,只占地球總水量的不足3%,而這不多的淡水中,能為人類直接利用的僅占地球總水量的約0.2%。我國的水資源總量也不少,河川年徑流量為世界第六位,但人均占有量僅列世界的第110位,為世界人均占有量的1/4。在水資源分布上也不均勻:東南多,西北少;沿海多,內陸少;山區多,平原少。南澇北旱現象時有發生。季節性缺水也十分嚴重。據測算,我國每年因缺水造成的經濟損失約為2000億元。[1]
1980年到2000年我國人口從9.8億增加至13億,年增長1.42%,用水量從4437*10
8增加至7096*
108立方米
,年增加2.38%,用水量增長率高于人口自然增長率。用水量的增加,導致了污水的排放量劇增。
大量的工業廢水不達標外排,絕大部分生活污水不經處理直接排放。城市污水排放量從1990年179億立方米增加到1999年351億立方米,其中生活污水百分之八十未經處理直接排放水體。[2]水利部對全國大型河流近10萬公里河段的檢測表明,現有河段近1/2受到污染,1/10的河段受到嚴重污染。全國城市90%的水域受到污染,大河干流的13%,支流的55%被污染。我國廢水污染事故每年約1600起,年經濟損失377億元。世界銀行研究表明,1998年水、氣污染造成的經濟損失占我國當年GDP的7.8%。[3]
我國的水資源短缺與污水未加已合理利用以形成一對尖銳矛盾。
二、國外污水資源化的現狀
污水資源化是水資源可持續開發及利用中的一項重大舉措,是緩解城市水危機的重要途徑,許多國家已將污水作為第二水源加以利用,建成了一些應用工程。
韓國政府從稅收、水費等方面鼓勵大型公共建筑安裝中水設施,其后又規定凡是每天的用水量在300立方米以上的建筑物,必須安裝中水設施。[4]
以色列屬于干旱國家,污水是該國重要的水資源之一,其中100%的生活污水及72%的工業用水已經回用。處理后污水的42%用于灌溉,30%用于地下水回灌,其余用于工業和市政等。
美國的污水回用量達260*104
m3/d
,其中62%的再生水用于農業灌溉,30%的再生水用于工業,其他用于城市設施和地下水回灌。
日本污水再生后,主要回用于中水道系統、農田或城市灌溉、河道補給水等。日本中水系統1988年已建有844套,主要用于沖廁,其次用于沖洗道路,綠化景觀,消防等。
納米比亞溫得和克市污水經二級處理后進入熟化塘,然后經除藻、加氯等工序后,作為該城市自來水水源,經多年衛生評價證明,水質是合格的。[5]
在德國,生活污水治理后有兩種利用方法,一種是直接排入河道中,作為地表水資源利用;另一種是直接用于農田灌溉。排入河道的污水,必須滿足國家制定的排放標準才允許排放。德國的不倫瑞克市的污水處理廠是直接回用農田灌溉的典范。該市每天產生的4萬立方米污水,都立即被污水處理廠通過初級處理后,由管道輸送到加壓站,經泵加壓后送到田間,用于農田灌溉。實驗發現,再生水灌溉,在不施肥的情況下,作物產量比用地下水灌溉的提高30%左右,品質也較優。污水治理過程中的資源化不僅僅局限于水資源的重復利用上,在污水治理過程中的活性泥也得到了再利用。它不僅可以轉化為沼氣發電,可以轉化為氣體,可以作為肥料施于農田,還可以將其改造為土壤。不倫瑞克市成立了污水協會,專門管理污水治理與利用。[6]
三、
污水的利用方向
面對如此嚴重的水污染現狀,緩解水資源短缺,改善水環境質量,使水量枯竭和水質惡化盡快得以解決已勢在必行。污水資源化是一項意義深遠,一舉多得的好措施。污水經過處理以后,有以下幾個利用方向:
1.用于市政公益事業
污水經過處理后,外觀有了很大的改善,不再發黑發臭,但里面仍有不少有害物質,不能飲用,但這些水體可以用于道路灑水,公用設施清洗,澆林綠化,還可以排放到公園作為景觀用水。這樣做,在“變廢為寶”的同時,又節約了大量的水資源。
2.工業廢水的回用
工業回用水是指一定期限內被用過的水,經適當處理后再用于系統內部或外部其他用水過程的水。大量的工業冷卻水,經過一定處理,可以用于工廠內部的其他部門使用。
3.從污水中提取有用物質
污水中有大量的有機物和無機物,如油類、氮磷物、金屬與非金屬、水資源熱與氣能等等。顯然污水是很寶貴的綜合性再生資源。將這些有機質與無機質提取出來用于工業或其他事業,既可以防止水污染,又可以廢物利用,一舉多得。
4.污水回灌
污水地下回灌是一種污水間接回用的方法,又是一種土地處理污水方法。滿足一定要求(經過一定處理)的污水滲透到地下與地下水混合以后,就可以不受限制地使用,也可以作為飲用水。這樣做還可以防止地面沉降和海水倒灌以及污水對城市建設管道,樓房的破壞。
5.“中水”技術
“中水”技術是實現污水資源化有效途徑之一,其已在世界上許多城市廣泛采用。顧名思義,中水是介于上水(清潔的水)和下水(污穢的水)之間的一種水質,不能飲用。把一個地區居民的生活用水集中起來,經過去污、除油、過濾、滅菌等處理,輸入中水管道網,可以用來沖廁所,洗車、澆草坪、灑馬路。用一立方米的中水就等于少用一立方米清潔水,少排一立方米污水。中國大連1992年就建成了示范工程,日產水10000噸。目前,北京、天津、昆明、青島、長春等缺水城市都也建成中水利用工程,均取得了很好的效果。
在污水灌溉農田,生物凈化污水養殖,污水重用供暖節煤等方面也可以實現污水資源化。當然,在污水回用過程中,必須滿足一定的水質要求,避免二次污染。
四、我國污水資源化存在的問題與對策
建設部、國家環?偩趾涂萍疾柯摵项C布的《城市污水處理及污染防治技術政策》要求:2010年全國設市城市和建制鎮的污水平均處理率不低于50%,設市城市的污水處理率不低于60%,重點城市的污水處理率不低于70%。全國設市城市和建制鎮均應規劃建設城市污水集中處理設施。達標排放的工業廢水應納入城市污水收集系統并與生活污水合并處理。[7]由此可見,未來幾年的污水處理系統將有大的發展,但在我國要實現完全意義上的污水資源化還有很長的路要走。在實施污水資源化的過程中,我們已經發現了一些問題,必須采取一定的措施予以解決,具體如下:
1.由于我們過去對水資源的認識不足,浪費水資源的現象普遍存在。無論是農業、工業、人民生活均存在著嚴重的浪費現象。它表現在農業灌溉采用原始的滿灌方法,農業灌溉用水,利用系數大多只有0.4,而很多國家已達到0.7至0.8;我國工業萬元產值用水量是發達國家的5至10倍。我國工業用水的重復利用率為40%左右,而發達國家為75%至85%,公共用水浪費驚人,城市居民用水一貫是支付福利性質的低水費,或根本不用付費,因而節水意識差,跑冒滴漏現象嚴重。這些問題的出現,加大了污水處理廠的負擔,客觀上增加了污水資源化的難度。
為此,我們必須調整產業結構和工業布局,大力開發和推廣節水器具和節水的工業生產技術,創建節水型工業和節水型城市,開源與節流并重。加大宣傳力度,提高廣大公民的節水意識。
2.有的地區水資源規劃缺乏長遠性,忽視污水的再利用,寧愿花巨款和人力物力去開發新水源。動輒跨流域調水,忘記了身邊廉價的污水資源;有的地方對污水回用技術知之甚少,輕易否定在一些行業采用污水回用;有的地方本來就很缺水,卻不顧條件搞廢水排江排海,不積極進行污水資源化利用。[8]
為此,我們必須使人民,特別是一些決策者從思想中樹立一個意識:污水資源化是緩解我國水資源緊缺,防止水污染的一條重要途徑,實施污水資源化在我國是必要的和可行的。改變那種污水無用,污水回用賠錢的陳腐錯誤認識,從內心深處明確污水資源化的重要性。
3.有關資料表明:我國目前城市污水(包括工業廢水)處理率只有22%,下水道普及率僅有40%。城市輸配水管網和用水器具的漏水損失高達20%以上。城市基礎設施建設不足,嚴重阻礙了我國污水資源化的進程。我國城市排水設施建設具有悠久的歷史。早在唐代,長安城已有統一的排水系統,陶瓷管道早在三四千年前就開始使用。建國后,特別是改革開放以來,我國下水道的普及率明顯提高,但是這種提高與工、農業發展與人民生活水平的提高相比,還是滯后的。我國城市污水處理能力也嚴重滯后于城市供水能力的增長。1990年至1998年,我國城市日供水能力年均增長850萬立方米左右,而同期城市公共污水處理廠的日處理能力年均增長近110萬立方米左右。目前,全國污水處理率僅為20%左右,許多大城市的污水處理設施由于經費不足,不能正常運行。“硬件”無法保障,導致污水資源化水平難以提高。
為此,國家和各地政府,應在多方籌集資金的同時,加大財政投入,用于下水道、污水處理廠等配套設施的建設,及時對輸配水管網和用水器具進行維修,必竟污水資源化是利國利民的大事。
4.對于污水資源化工作,我國尚缺少統一的機構進行管理,缺乏有效的管理手段和措施。有的回用工程,由于管理不善,協調不力,大多處于停產狀態,造成不應有的損失,挫傷了大家的積極性。
有鑒于此,我們可以仿效德國不倫瑞克市的做法,成立專門的污水治理與污水利用的管理部門,以此來加強水資源的統籌規劃及管理,克服目前管理體制中分散管理的問題。專門部門至少要有以下幾項職能:①產業結構,用水比例調整的建議權。有些城市本身已經相當缺水,但為了片面追求GDP和利潤,仍在發展用水量大的工業項目,像化學工業、鋼鐵工業、造紙工業等。該部門可以向有關部門行使建議權,促使其調整產業結構,協調部門利益與社會利益,將那些不合理,不重要或用水效益不高的用水需求堅決減下來。②大力發展水處理產業,在城市中建設中水系統,推廣應用中水道技術,普及城市地下水道,實行清污分流。③加強污染物處理設施和回用設施的監督管理,制定嚴格的檢查制度。制定一系列水質標準(中水標準、污水回用標準),以保證不同的用水單位能夠使用到滿足其水質要求的用水。④開展研發工作,不斷研究開發新的技術設備,使污水回用有一個強有力的發展保證。我們必須學習借鑒外國的先進技術,研發出我們自己的效率更高,更易操作,耗能更低的新技術。⑤加強科普工作,提高全民節水意識,同時強化水資源可持續開發及利用的宣傳力度,推廣污水資源化的成功經驗。
5.美國平均每一萬人就有一座污水處理廠,歐洲許多國家平均每五至八千人就擁有一座污水處理廠。而在我國城鎮中,平均每150
萬人才擁有一座污水處理廠。資金短缺是造成這種局面的主要原因。污水處理廠投資往往十分巨大。但是目前我國籌資體制落后,投資主體單一,僅僅是國家撥款和地方自籌,再加上許多人有投資污水產業是“賠錢買賣”的意識,造成各地對建設污水處理廠沒有積極性。
其實,在國外許多國家,由于實行“誰污染,誰付費”,城市污水處理是一項有利可圖的產業。在美國,自來水費中有55%是污水處理的費用;在丹麥,污水處理費為自來水費的1.6倍。[9]我們有必要把污水處理推向市場,走產業化的道路。國家總理溫家寶曾經說:“要發揮市場機制的作用,按照經濟規律發展環保事業,走市場化和產業化的路子,用新的思路去探索環保產業建設和運營的各種形式。”[10]必須讓污水處理由“只賠不賺”的公益事業變成“有利可圖”的產業,才能吸引中外民間資本。國際上通行的“BOT”方式,我想是可行的。“建設—運營—移交”(Build-Operate-transfer)。政府通過出讓建設項目一定期限的經營權和收益權,來換取項目的融資與建設,而項目的投資者在規定的期限結束后,將該項目的產權和經營權無償的轉交給當地政府。“BOT”是吸引國內外民間資本,建設基礎設施的一個極好的手段。政府不花錢,把想辦的事辦了,而投資者也利益共享。
6.我國的污水處理費是和自來水費一起由供水部門征收的,污水處理費是城市供水價格的重要組成部分。我國居民每戶每日的污水處理費支出只相當于電費的幾分之一或電話費,煤氣費的幾分之一,在總的生活開支中所占的比重更是有限。也就是說,污水處理費定價低,并不是因為老百姓承擔不起,而是由于政府的觀念沒有轉變,F在污水處理費的定價標準,往往低于治理污水的成本。
我國將在2003年底以前在所有城市開征污水處理費,在2005年底以前開始對城市居民和單位過多用水征收較高水價,適當提高處理費價格是市場經濟規律的要求,是“誰污染,誰付費”原則的體現。水價的制定還應包括再生水和中水的價格,其價格應適當低于自來水的價格,這樣才有利于污水資源化的實現。
7.目前,在我國實行污水資源化的過程中缺少相應的優惠政策,例如:稅收減免、財政傾斜。同時,在法律上沒有污水資源化的相關的規定
,其法律地位不明確,地方性法規對污水資源化問題也少有規定,甚至沒有規定。在有限的有關污水處理的法律規定中,也有不明確的地方。例如:《水污染防治法》第19條:“城市污水集中處理設施按國家規定向排污者提供污水處理的有償服務,……。”由于污水處理廠的運營過程中,民間資本的廣泛參與(例如:美國金州集團在北京經濟開發區興建的污水處理廠)那么,“城市污水集中處理設施”是否包括中外民間資本呢?《水污染防治法實施細則》第15條規定:“城市污水集中處理的營運單位,應當對城市污水集中處理設施的出水水質負責。”但如果出水的水質不合格,沒有達標,那么城市污水集中處理的營運單位是否應承擔責任呢?應承擔什么責任呢?又如:《城市污水處理及污染防治技術政策》中規定:“對排入城市污水收集系統的工業廢水應嚴格控制重金屬、有毒有害物質,并在廠內進行預處理,使其達到國家和行業規定的排放標準。”從此規定可以看出,排污企業有義務對排入污水集中處理企業的污水進行預處理,并達到一定標準,但是規定沒有明確排污企業違反了此法定義務是否要承擔行政責任,要承擔怎樣的行政責任。[11]
為此,我們應在法律上明確污水資源化的地位,使污水資源化有法可依,地方性規定也應加大對污水資源化的相關規定,現有的法律規定應進一步細化,使之完善,便于操作。有關部門應制定污水資源化的優惠政策,支持污水資源化工程建設,適當減免一些費用。稅務部門,也應在稅收方面給予一定期限的優惠。對于已興建的污水集中處理設施,政府給予技術支持。研究中水建設使用的商業化問題,制定積極的經濟政策,使投資者,建設管理者,使用者的合理利益得到滿足。