城市水资源的可持续利用研究

城市水资源的可持续利用研究1我国城市水资源利用状况我国水资源总量为2.81万亿m3，居世界第6位，按13亿人口计算，人均水资源仅为2251m3，不及世界人均占有量的1/4，是世界上公认的13个水资源匮乏的国家之一。从城市的状况看，由于人口密集、工业发达，用水需求过度集中，人均拥有的可利用淡水资源量就更加稀少，远远低于全国平均水平。我国水资源的空间分布极不平衡，西北内陆、长江以北、长江以南3个区域水资源量的比例大致为5∶15∶80，长江以南地区大中型以上的城市较少，长江以北地区却较多。这种水资源分布格局与城市分布不相适应，加剧了我国城市水资源短缺的矛盾。城市用水主要包括城市工业用水、城市农业用水、城镇生活用水和城市生态用水。我国城市工业用水呈逐年增长的趋势。随着国民经济的发展，工业用水量迅速增加，到1999年工业用水量已达到1159亿m3，占全国用水总量的20.7％。我国工业取水量一般要占全国水利设施供水量的11％，占城市总取水量的60%～80％。城镇生活用水分为居民生活用水和公共设施用水。随着人民生活水平的不断提高，政府对供水投入的加大和城镇人口的快速增加，城镇生活用水也将迅猛增长。2我国城市水资源的可持续问题2.1水资源供需矛盾日益尖锐21世纪全国新增的用水量将主要集中在城市地区。未来30年内中国人口的增长是对水资源和水环境最大的挑战，也是对可持续发展最大的挑战。1997年我国的城市化水平是30％，城市人口为3.7亿，用水总量约630亿m3。据预测，到2010年和2030年，城市人口分别为5.5亿和7.5亿时，相应的需水量将分别增加到910亿m3和1320亿m3。我国经济现在正处于快速增长期，工业用水大幅度增长，水资源供需矛盾将更加突出。各国的经验表明，在工业化和城市化快速发展的过程中，不仅对水的需求急剧增长，而且废水的排放量也会相应急剧增长。目前，工业取水量占全国总用水量的20％，工业排放的废水量约占废水排放总量的49％。废水排放量的增加，势必加剧水环境的恶化。2.2水资源短缺与浪费现象并存城市水资源短缺问题是城市发展到一定阶段的产物。我国城市缺水开始于20世纪70年代末80年代初，随着经济发展和城市化进程的加快，缺水范围在不断扩大，缺水程度日趋严重，城市缺水问题逐渐加剧。据统计，目前在全国600多个城市中，400多个城市缺水，其中110个严重缺水，日缺水量达1600万m3，年缺水量60亿m3。由于缺水，据粗略估计每年给国家造成经济损失大约为2000多亿元。在城市水资源短缺的同时，工业和城市生活用水存在着严重的浪费，且用水效率极为低下。由于工艺设备和管理的落后，我国工业用水量远远大于发达国家，我国工业万元产值用水量为100m3，是国外先进水平的10倍。我国的主要工业行业用水效率明显低于发达国家，许多工业产品的单位产量需水量远远超过发达国家的用水量，工业节水的潜力很大。城市生活用水同样存在浪费，城市生活用水跑冒滴漏现象十分普遍。多数城市仅供水管网及用水器具跑冒滴漏损失率超过20％。2.3水资源污染严重，水环境恶化加剧目前，全国城市污水处理率达到30％，二级处理率为15％，许多城市至今还没有污水处理厂。大量城市污水未经处理直接排入水域，使我国城市水环境质量所面临的形势十分严峻。据统计，全国90％以上的城市水域受到不同程度的污染，水环境普遍恶化，流经城市的河流水质78％不符合饮用水标准，地下水50％以上受到严重污染，其中水源受污染比较严重的城市有98个。另外，沿海城市的海岸带污染也十分严重，局部地区城市水环境还受到酸雨的威胁。环境污染进一步加剧了水资源的短缺程度，也使一些水资源丰富的城市出现了污染型水资源危机。2.4城市水资源管理体制尚不完善我国目前的水资源管理体制是部门切割式的管理，由此造成水务管理中政出多门而又缺乏协调，因而人为地增加了市政管理的难度。没有人对供需平衡负责，难以真正实现节水，无法有效地控制污染，没有建立统一的管理法规，难以定出合理的水价，必然不能产生高效的水资源管理效益。“多龙管水”的水权体制已成为实现水资源管理现代化和水资源优化配置的极大障碍。城市水资源管理体制的不合理具体表现在：人为地将完整工程按部门利益分散化，违背了基本建设程序和规律，导致种种问题；地下水、地表水、城市污水等各类水资源的管理不统一，各种水资源费的征收部门和标准不一致；城市用水水质、水量、供水和防洪管理权属不统一；政府水行业行政执法的部门分散，而且有的企业具有行政执法资格。3城市水资源可持续利用的途径3.1全面厉行节水，建设节水型城市工业节约用水要以技术进步型节水和结构调整型节水并重。工业用水是城市用水的重要组成部分，工业用水一般约占城市用水的80％左右，用水量大而集中，通过循环回用、重复利用，提高工业用水重复利用率历来就是工业节水的重点。随着工业节水的不断发展，未来工业节水的重点将是通过更新生产设备，改造工艺流程，降低工业用水定额。伴随信息化带动工业化的进程，要鼓励企业应用高新技术改造传统生产工艺和节水方式，推广闭路循环用水和清洁生产方式，促进产业结构调整和产品升级换代，将会大大降低工业用水定额；发展低耗水量、高附加值的高技术产业，促进工业取用水量逐步趋于零增长或负增长。城市生活用水要以节水器具型节水和强化管理型节水并重：要全面推行节水型用水器具，尤其是在公共市政用水和居民生活用水量大的洗涤、冲厕和淋浴方面重点采取节水措施，提高节水效率；加快城市供水管网技术改造，降低跑冒滴漏损失；建议城市水价每年进行不断调整，采用按水量累进计价。3.2污水处理和回用相结合，加快污水资源化进程按照污水处理和再生回用相结合的原则，加快污水资源化进程，是防止水质继续下降和增加可用水量供给的重要途径。据统计，城市供水量的80％排入城市污水管网中，收集起来再生处理后70％可以安全回用，即城市供水量的一半以上，可以变成再生水返回到城市水质要求较低的用户上，替换出等量自来水，等于相应增加了城市一半供水量。我国城市和工业用水已超过1100亿m3，废水排放量约为600亿m3左右，即每天进入河道的废水已接近1.6亿m3。这些污水如加以处理，使污水资源化，既可增加水资源解决城市缺水问题，又可起到治理污染的作用。通过污水处理提高水的类别以使其资源化，以处理后的污水回用代替处理后的污水排放，污水处理回用于城市绿化、农业灌溉、工业冷却以及生活非饮用水，进而可以提高水资源的利用效率。3.3大力开发替代水源，解决城市水资源短缺问题我国缺水城市缺水的原因不同，解决缺水的途径也不尽相同。因此，在加强节水治污的同时，开发水资源也不能忽视。开源不仅要立足于当前水资源，也要重视替代水资源的开发，其中包括海水利用、雨水利用、跨流域调水等多种途径。①沿海城市可以用海水替代淡水用于工业冷却水以及特定行业的生产用水，通过海水淡化间接利用海水资源，有效缓解水资源紧缺局面；②城市还可以采取相应的工程措施，采用雨水渗透和雨水储留技术蓄积雨水，从而把雨水资源化作为防洪和缓解水资源危机的一种措施。雨水利用技术在我国北方一些缺水城市已经开始推广，其他地区可以效仿；③跨流域调水可以缓解水资源空间分布不均，将多水地区的部分水量调往缺水地区，增加区域可利用量，是解决我国北方城市缺水的重要战略对策。我国目前正在实施的南水北调工程，就是将较为丰富的长江流域的水资源调入华北和西北，此工程的实施可以解决北方地区城市水资源短缺问题、缓解南方水害和北方旱灾以及改善北方水生态环境。3.4调整城市产业结构与布局，重组空间结构发展经济的快速发展使城市用水量大幅度增长，特别是工业中重工业的发展与产业布局过于集中，使区域用水更为紧张。为保障城市水资源的可持续利用，城市要率先实现信息化带动工业化进程中的节水型产业结构调整，即依据城市的水资源条件调整、优化产业结构，限制高耗水产业的发展，着力培植极低耗水的知识密集型产业和高技术密集型产业；调整工业空间结构和布局，以使有限的水资源发挥最大的经济效益。对于水资源短缺的城市，应适当限制高耗水工业，但基于国家整体工业化的需要，耗水的重化工业，如北方地区的钢铁、化工、电力等行业仍需要有一定的发展，解决的途径之一是调整空间布局结构，选择新的区位。随着实际收入增加、通勤费用下降带来的人口郊区化、高速公路体系发展带来的制造业郊区化、追随消费者以及汽车的普及带来的零售业郊区化和信息高速公路突飞猛进带来的办公就业郊区化的发展，特大城市和大城市用水量大而集中的供水压力将会有所减缓。因此，可以考虑向特大城市和大城市近郊区和远郊区适度转移，或者向区内相对富水区进行必要的调整。3.5完善法规政策，改革城市水资源管理体制建立完善的水资源法规政策，加强水资源的统一管理体制，健全水资源的执法监督机制，是水资源可持续利用保障经济可持续发展的必要前提。我国应尽快制定城市水资源管理的有关法律，对城市水资源管理主体、执法主体及其机构设置、职责权限、管理体制与机制等作出规定；特别要对水资源的所有权和调配制度，对水资源的保护和治理以及相应的科技研究开发、推广应用的经费投入制度、对水资源费的征收和管理制度，对水价的确定、征收和管理制度等作出统筹、具体的明确规定，弥补现行水资源法律的空白。城市水资源管理体制改革是实现城市水资源可持续利用的关键。首先要建立城市水务统筹管理体制，对水的行政管理部门的职责、任务和权限进行严格分工，形成城市供水、用水、节水和污水处理以及水资源保护集成化管理，保证城市用水的健康、循环和安全；其次，要健全城市水资源管理市场，借助市场的力量和经济的手段，建设以市场为导向的水资源运行机制，制定合理的水价，调节水资源的供需关系；采取措施有条件地实现水权交易，逐步建立水权交易市场体系，使水的利用从低效益的经济领域转向高效益的经济领域，从而有效地提高水资源的利用效率。