2014年08月28日 16:11:09
來源： 中國環(huán)境報 作者： 侯立安
今年4月11日到5月9日，不到一個月的時間，甘肅蘭州、湖北武漢、江蘇靖江等城市因飲用水受到污染而停水。一時之間，城市飲用水安全問題受到廣泛關(guān)注。隨著城鎮(zhèn)化進程的加快，我國部分地區(qū)城市飲用水安全面臨著較為嚴峻的挑戰(zhàn)。
新型城鎮(zhèn)化與飲用水安全保障
改革開放以來，我國城鎮(zhèn)化經(jīng)歷了一個起點低、速度快的發(fā)展過程，取得了舉世矚目的成就。據(jù)統(tǒng)計，1978年到2013年，我國城市人口從1.7億增加到7.3億，城鎮(zhèn)化率由17.9％增長到53.7％，城市數(shù)量由193個增加到658個。京津冀、長三角、珠三角三大城市群，以2.8％的國土面積集聚了18％的人口，創(chuàng)造了36％的國內(nèi)生產(chǎn)總值，成為帶動我國經(jīng)濟快速增長和參與國際經(jīng)濟合作與競爭的主要平臺。
與此同時，我國傳統(tǒng)粗放的城鎮(zhèn)化模式也帶來了一些環(huán)境問題，制約了經(jīng)濟社會的可持續(xù)發(fā)展。目前，傳統(tǒng)的大氣煤煙型污染尚未得到解決，PM2.5、臭氧等新型污染問題又接踵而至；城市水量型缺水問題依然存在，水質(zhì)型缺水問題又進一步凸顯；傳統(tǒng)污染防治問題尚未得到徹底解決，民眾對優(yōu)質(zhì)生態(tài)產(chǎn)品的需求與對環(huán)境健康的關(guān)注迅速上升，環(huán)境質(zhì)量改善與市民預(yù)期尚有一定差距。
在這樣的背景下，基于國情，我國提出了強調(diào)以人為本、注重生態(tài)文明的新型城鎮(zhèn)化道路。其中，飲用水安全得到保障是新型城鎮(zhèn)化建設(shè)的重要目標(biāo)之一。
近年來，我國飲用水安全工作取得了積極進展。《2013中國環(huán)境狀況公報》的數(shù)據(jù)表明，2013年，全國309個地級及以上城市的835個集中式飲用水水源地取水總量為306.7億噸，達標(biāo)率為97.3%。此外，2013年，我國新解決農(nóng)村6300多萬人的飲水安全問題。但是，我國飲用水安全總體形勢尚不容樂觀。根據(jù)環(huán)境保護部統(tǒng)計，我國有1.1億居民住在重點排污企業(yè)旁邊，有2.8億居民使用不安全飲用水。
由于傳統(tǒng)粗放的發(fā)展方式尚未得到根本改變，工業(yè)化、城鎮(zhèn)化快速推進使得資源環(huán)境面臨巨大壓力，工業(yè)、生活和面源污染等給城市飲用水安全保障帶來挑戰(zhàn)。
城市飲用水安全面臨的挑戰(zhàn)
首先，我國水資源匱乏。人均水資源量約為2200立方米，僅為世界人均水平的28％，加之水資源時空分布不均、與生產(chǎn)力布局不相匹配，發(fā)展需求與水資源條件之間的矛盾較為突出，使得我國城市面臨缺水危機。同時，我國城市規(guī)模不斷擴大，每年新增城鎮(zhèn)人口約1300萬，供水需求快速增加，但城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)相對滯后，使得水資源難以快速集中到人口密度高的城市，導(dǎo)致城市水資源缺乏問題凸顯。
此外，用水效率也是造成我國城市缺水的原因之一。相關(guān)研究表明，我國農(nóng)業(yè)用水總量大、比重高，農(nóng)田灌溉水有效利用系數(shù)低于世界先進水平，單位用水的糧食產(chǎn)量每立方米不足1.2公斤，而世界先進水平為每立方米2公斤左右，農(nóng)業(yè)粗放的用水方式間接加劇了全社會的水資源緊張；我國工業(yè)用水的重復(fù)利用率較低，約為60%，發(fā)達國家工業(yè)用水的重復(fù)利用率則為85%；我國多數(shù)城市用水器具和自來水管網(wǎng)的浪費損失率約為20%，節(jié)水器具普及率較低，非常規(guī)水資源利用還處于初級階段。
其次，我國水環(huán)境污染較為嚴重。水環(huán)境受到污染，致使水質(zhì)惡化不能使用，導(dǎo)致水質(zhì)型缺水。目前，我國城市水質(zhì)型缺水已經(jīng)取代水量型缺水，日益成為威脅我國城市水安全的主要因素。水量型缺水一般受限于自然因素，可以通過從區(qū)外調(diào)水解決，而水質(zhì)型缺水多由人為因素引起，會造成水資源豐富的地區(qū)也缺水。因此，相對于水量型缺水，水質(zhì)型缺水更難解決。
《2013中國衛(wèi)生統(tǒng)計年鑒》表明，我國水資源的自然本底條件較差，如北方部分平原地區(qū)地下水存在高氟、高砷的問題，導(dǎo)致飲用水不安全?！?013中國環(huán)境狀況公報》的數(shù)據(jù)顯示，2013年，我國地下水環(huán)境質(zhì)量的監(jiān)測點總數(shù)為4778個，其中國家級監(jiān)測點800個。較差的監(jiān)測點比例為43.9%，極差的監(jiān)測點比例為15.7%。與2012年相比，水質(zhì)變好的監(jiān)測點比例為15.4%，變差的監(jiān)測點比例為18.0%。地下水污染趨勢呈現(xiàn)由點狀、條帶狀向面上擴散，由淺層向深層滲透，由城市向周邊蔓延的趨勢。此外，中小城市水源還受到典型的面源污染，包括農(nóng)村養(yǎng)殖廢水和生活污水無序排放而導(dǎo)致的地表水和地下水污染?？傮w而言，水中污染物種類多元化使水污染類型復(fù)雜化，給水質(zhì)安全帶來挑戰(zhàn)，增加了人體健康風(fēng)險。
目前，全國95％以上的公共供水廠是在《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》（GB5749-2006）頒布之前建設(shè)的，這些水廠傳統(tǒng)的處理工藝尚難以保障出水完全達到《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》（GB5749-2006）要求。因此，污染物種類多元化也使得傳統(tǒng)的凈水工藝面臨挑戰(zhàn)，提高了水處理的難度和成本。
第三，非傳統(tǒng)安全威脅不容忽視。非傳統(tǒng)安全威脅是指除軍事、政治和外交以外的其他對主權(quán)國家以及人類整體生存與發(fā)展構(gòu)成威脅的因素，如自然災(zāi)害、恐怖襲擊、重大環(huán)境污染事件等。據(jù)媒體報道，今年以來，我國多地遭受旱災(zāi)，造成農(nóng)作物減產(chǎn)，導(dǎo)致民眾飲水困難。近年來，我國發(fā)生了多起重大飲用水安全事件，暴露出我國在突發(fā)事件預(yù)防和應(yīng)急處理等方面的能力不足。
綜上所述，我國城市飲用水安全面臨的問題相互交織、相互作用、相互影響，使城市飲用水安全保障形勢緊迫、復(fù)雜、嚴峻，制約城市經(jīng)濟社會的可持續(xù)發(fā)展，阻礙生態(tài)文明建設(shè)的推進。面對生態(tài)文明建設(shè)的新要求、民眾民生保障的新期待，迫切需要解決城市飲用水安全保障問題。
城市飲用水安全保障對策與建議
城市飲用水安全問題的深層原因是發(fā)展方式粗放、思維觀念落后、治理速度滯后污染速度等因素綜合作用的結(jié)果。因此，必須加強飲用水從源頭到龍頭的全流程保護，從根本上保障城市飲用水安全。
第一，開源節(jié)流，緩解水量型缺水矛盾。
針對我國水資源短缺的現(xiàn)狀，加強非常規(guī)水資源開發(fā)利用，提高用水效率，構(gòu)建節(jié)水型社會，是保障城市飲用水安全的重要途徑。
一是再生水回用。推動水資源循環(huán)利用是世界上缺水型城市的共同選擇。以色列人均水資源量是世界平均水平的1/33，2011年以色列的污水回用率達到75%，在再生水回用方面值得我國借鑒和學(xué)習(xí)。以飲用為目標(biāo)的回用，耗能大、成本高，與國情不相適應(yīng)。因此，在推進再生水回用和污泥資源化利用的同時，再生水回用途徑應(yīng)當(dāng)分類、排序，再倒推處理標(biāo)準(zhǔn)和工藝。脫氮除磷是污水處理的難點，回用農(nóng)田的污水在做好有毒有害污染物控制后可用于灌溉，無需脫氮除磷，既能節(jié)約用水，又能提供肥料，所以再生水回用可優(yōu)先考慮農(nóng)業(yè)灌溉和工業(yè)利用。
二是優(yōu)化雨水利用。研究表明，隨著城市化進程的加快，道路、建筑物等不可滲透地表面日益增加，使得城市降水的徑流量流失由城市開發(fā)前的10%增加到開發(fā)后的55%。我國城市供水不足，雨水收集利用率較低，約為10%，雨水資源浪費較嚴重。與此同時，雨水污染問題較為突出，北京污染總量的30%以上來自溢流雨水，上海的蘇州河、昆明的滇池，也同樣受到雨水地表徑流的污染。
由于雨洪和污染問題相對突出，所以人們更多關(guān)注的是雨水的快排和處理，而忽視了雨水的循環(huán)利用，傳統(tǒng)的雨水直排理念受到越來越多的挑戰(zhàn)。因此，要改變城市原有排水的灰色路線，采用綠色路線，減少城市內(nèi)澇和水環(huán)境污染，提高水資源利用率，保障水循環(huán)系統(tǒng)平衡，促進城市的可持續(xù)發(fā)展。
三是加強海水淡化技術(shù)研究和應(yīng)用示范。海水淡化是緩解水資源短缺的重要舉措之一，是水資源的重要補充和戰(zhàn)略儲備。目前，全球海水淡化日產(chǎn)量約7000萬噸，其中80%用于飲用水，解決全球1億多人的供水問題。截至2013年底，我國已建成海水淡化工程產(chǎn)水規(guī)模約90萬噸/天，為我國飲用水安全保障提供了有益補充。但是，與發(fā)達國家相比，我國海水淡化利用率仍較低。因此，應(yīng)大力開展基于可再生能源的海水淡化技術(shù)研究和應(yīng)用示范，這是可再生能源和非傳統(tǒng)水源開發(fā)利用技術(shù)未來的發(fā)展方向之一。
四是構(gòu)建節(jié)水型社會。在開源的同時，要做好節(jié)流。通過創(chuàng)新節(jié)水技術(shù)與工藝、完善節(jié)水標(biāo)準(zhǔn)體系、強化節(jié)水意識與節(jié)水管理等措施，在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和生活方面提高用水效率。
五是實行階梯水價。通過發(fā)揮價格因素在水需求調(diào)節(jié)等方面的作用，增強社會節(jié)水意識，避免水資源浪費。2013年，上海市實施階梯水價；2014年4月，北京市舉行了階梯水價實施方案聽證會，參會的24名代表全部同意水價上調(diào)。今年初，國家發(fā)展和改革委員會、住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部出臺了《關(guān)于加快建立完善城鎮(zhèn)居民用水階梯價格制度的指導(dǎo)意見》，要求2015年底前，所有設(shè)市城市原則上全面實行居民階梯水價制度，引導(dǎo)居民合理用水、節(jié)約用水。
第二，污染源頭防治，解決水質(zhì)型缺水問題。
一是發(fā)展綠色經(jīng)濟。將生態(tài)文明理念融入我國經(jīng)濟發(fā)展全過程，加速產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，推進產(chǎn)業(yè)優(yōu)化布局，建立綠色發(fā)展核算體系，引導(dǎo)經(jīng)濟發(fā)展轉(zhuǎn)方式、調(diào)結(jié)構(gòu)，走綠色發(fā)展道路，解決水源污染問題。
二是推廣生態(tài)農(nóng)業(yè)。2013年，我國廢水中COD排放量農(nóng)業(yè)源占比高達47.8%，農(nóng)業(yè)面源污染已成為我國水源污染的主要形式之一。因此，推廣生態(tài)農(nóng)業(yè)，減少化肥和農(nóng)藥的使用量，對于我國水污染治理和飲用水安全保障具有重要意義。
三是采用綠色化的污水處理工藝。傳統(tǒng)的污染處理技術(shù)以污水作為處理對象，僅關(guān)注水資源的恢復(fù)，忽略其資源與能源載體的屬性，同時在處理過程中以能消能，釋放大量的二氧化碳，有悖于可持續(xù)發(fā)展理念。而綠色化的污水處理工藝是從節(jié)能減排的角度考慮，推進新型清潔能源應(yīng)用，既要污水處理達標(biāo)，又要從中回收資源、能源和肥料，同時降低二氧化碳排放，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。
四是因地制宜，制定污水排放的標(biāo)準(zhǔn)。傳統(tǒng)的污水排放標(biāo)準(zhǔn)是以污水處理技術(shù)條件為基礎(chǔ)制定的，在特定的歷史條件下為控制水體污染發(fā)揮了積極作用，但也存在一定局限，如排放標(biāo)準(zhǔn)一刀切，沒有考慮不同受納水體的自凈能力和水環(huán)境容量；排放標(biāo)準(zhǔn)偏低，導(dǎo)致達標(biāo)排放污水，水體水質(zhì)不斷惡化。因此，我國應(yīng)在滿足污水排放標(biāo)準(zhǔn)的情況下，因地制宜，根據(jù)受納水體水質(zhì)情況，倒逼污水排放標(biāo)準(zhǔn)升級。同時，針對水質(zhì)相對較差的情況，嚴格污水排放標(biāo)準(zhǔn)，促進水環(huán)境持續(xù)改善。
五是加強水源地保護。建立和完善生活飲用水水源地保護規(guī)劃；對重點水源地保護區(qū)內(nèi)的污染源進行全面調(diào)查；禁止在生活飲用水水源保護區(qū)建設(shè)畜禽養(yǎng)殖場；建立飲用水水源保護區(qū)環(huán)境管理評估制度，明確飲用水水源地保護生態(tài)補償機制；在生活飲用水水源地建設(shè)的項目，必須遵守有關(guān)規(guī)定建設(shè)。
第三，集成創(chuàng)新，提升飲用水安全保障能力。
一是推動水環(huán)境剛性化管理。嚴格落實新修訂的《環(huán)境保護法》，扭轉(zhuǎn)一些地方有法不依、執(zhí)法不嚴、違法不究現(xiàn)象，推動水環(huán)境剛性化管理。在供水環(huán)節(jié)，開展精細化管理，減少管網(wǎng)漏損率和二次污染。
二是強化水質(zhì)安全監(jiān)測預(yù)警。針對我國供水水質(zhì)監(jiān)測技術(shù)落后、監(jiān)測頻率較低、不能適應(yīng)新標(biāo)準(zhǔn)實施要求的問題，開展水質(zhì)監(jiān)測方法研究，構(gòu)建和完善供水安全監(jiān)測預(yù)警體系，使水質(zhì)監(jiān)測預(yù)警工作常態(tài)化。
三是優(yōu)選適宜的水處理技術(shù)。當(dāng)前，我國水源污染物種類繁多，水質(zhì)差別較大，因此，要根據(jù)具體的水源水質(zhì)情況，選擇合理的水處理技術(shù)。具體而言，可以根據(jù)水源的水質(zhì)狀況，選擇常規(guī)處理工藝、深度處理工藝或組合工藝。
四是健全應(yīng)急處理體系。針對目前突發(fā)性水污染事件頻發(fā)的現(xiàn)實情況，應(yīng)加強飲用水安全應(yīng)急體系建設(shè)，尤其要提高應(yīng)急處理速度，確保人民群眾的生產(chǎn)生活快速恢復(fù)正常。
五是增強應(yīng)急供水能力。針對非傳統(tǒng)安全威脅可能導(dǎo)致的飲用水污染問題，未雨綢繆，加強應(yīng)急供水技術(shù)與設(shè)備研發(fā)。研究表明，以膜技術(shù)為核心的組合工藝是應(yīng)急供水較好的工藝選擇。
作者系中國工程院院士
