
摘要:通过对我国水资源状况和污水处理状况及其利用中出现的问题的论述,说明了我国污水回用的紧迫性和必要性,指出应该强化水资源的统筹规划,建立配套和法规,促进我国污水资源化利用的协同发展。
引 言 污水回用是指污水加以处理再生后回用于可用于再生水的地方去,从而将污水化为水资源予以科学利用。
水资源短缺已成为制约我国经济发展和人民生活水平提高的重要因素,建设部副仇保兴在首届中国城镇水务发展战略国际研讨会上的演讲(2005年10月31日)“城镇水环境的形势、挑战和对策”中提到,“要加强污水处理及再生利用,努力实现水的四个循环:一是建筑中水回用;二是小区范围污水的再生利用;三是城镇污水的再生的污水利用;四是区域水的循环利用。”污水的再生利用和资源化既可以缓解水资源短缺的矛盾,又能减轻对水环境的污染,可以带来非常可观的社会效益、环境效益和经济效益,已经成为世界各国解决水危机的主要策略。
一、我国水资源现状
我国是一个水资源短缺的国家,水资源总量居世界第6位,人均水资源量2400立方米,约为世界人均的1/4,排在世界第121位,是世界13个贫水国家之一。目前全国 600多个城市中,400多个缺水,其中100多个严重缺水,而北京、天津等大城市目前的供水已经到了最严峻时刻。其中我国北方黄、淮、海3个流域人均水资源仅为全国人均的1/5.到下世纪中叶,按16亿人口计,我国人均水资源量将比现在降低1/4,约为1755立方米,淡水资源短缺的形势将更加严峻。且我国水资源南多北少,东多西少,与人口、耕地、矿产等资源分布极不匹配。长江及其以南水系的流域面积占全国国土总面积的36.5%,其水资源量却占全国的81%;淮河及其以北的面积占全国总面积的63.5%,其水资源仅占全国总量的19%. 1.2.3 雨热同步,年内分布集中,年际分配不均,受季风气候影响,我国降水量年内分配不均匀,大部分地区连续4个月降水量占全年降水总量的70%左右。也就是说,我国水资源中大约有2/3左右是洪水径流量。降水量年际变化也很大,还往往出现连续丰水或枯水年的情况。
二、我国水资源利用中的问题
我国缺少可作为饮用水的优质水源,同时也缺少用于一般用途的普通水,直接影响我国的可持续发展。在水资源开发利用中主要存在以下主要问题 。
(一)供需矛盾日益加剧
首先是农业干旱缺水:随着经济的发展和气候的变化,我国农业,特别是北方地区农业干旱缺水状况加重。目前,全国仅灌区每年就缺水300亿立方米左右。上世纪90年代年均农田受旱面积2667万公顷,干旱缺水成为影响农业发展和粮食安全的主要制约因素;全国农村有2000多万人口和数千万头牲畜饮水困难,1/4人口的饮用水不符合卫生标准;其次是城市缺水:我国城市缺水现象始于70年代,以后逐年扩大,特别是改革开放以来,城市缺水愈来愈严重。据统计,在全国663个建制市中,有400个城市供水不足,其中110个严重缺水,年缺水约100亿立方米,每年影响工业产值约2000亿元。
(二)用水效率不高
目前,全国农业灌溉年用水量约3800亿立方米,占全国总用水量近70%。全国农业灌溉用水利用系数大多只有0.3-0.4左右。发达国家早在40-50年代就开始采用节水灌溉,现在,很多国家实现了输水渠道防渗化、管道化,大田喷灌、滴灌化,灌溉科学化、自动化,灌溉水的利用系数达到0.7~0.8; 其次,工业用水浪费也十分严重。目前我国工业万元产值用水量约80亿立方米,是发达国家的10~20倍;我国水的重复利用率为40%左右,而发达国家为75~85%。 我国城市生活用水浪费也十分严重。据统计,全国多数城市自来水管网仅跑、冒、滴、漏损失率为15%-20%。
(三)水环境恶化
2000年污水排放总量620亿吨,约80%未经任何处理直接排入江河湖库,90%以上的城市地表水体,97%的城市地下含水层受到污染。由于部分地区地下水开采量超过补给量,全国已出现地下水超采区1片,总面积18万平方公里,并引发了地面沉降、海水入侵等一系列生态问题。
(四)水资源缺乏合理配置
华北地区水资源开发程度已经很高,缺水对生态环境己造成了影响。目前黄河断流日益严重,却每年调出90亿立方米水量接济淮河与海河,因此,对水资源的合理配置和布局,区域间的水资源的调配要依靠包括调水工程在内的统一规划和合理布局。
(五)经济发展与生产力布局考虑水资源条件不够
在计划经济下,过去工业的布局,没有充分考虑水资源条件,不少耗水大的工业却布置在缺水地区;耗水大的水稻却在缺水地区盲目发展,人为加剧了水资源合理配置的矛盾。
三、我国污水回用的现实性
目前水资源短缺问题己成为国家经济社会可持续发展的严重制约因素。但我国水资源可利用量是有限的,从目前现状来看,就全国而言,人均占有淡水资源量只有2200 立方米。以下几个因素成为水资源需求的主要驱动力,使得污水资源化成为一种必然趋势。
人口增长。2030年我国人口达到高峰,接近16亿,预测2030年城镇生活用水定额为218升/人日,农村生活用水定额114升/人日,则2030年生活用水量为951亿立方米。
城市化发展。2030年城市化水平达到40%左右,城市工业和生活用水比例将进一步提高,农业用水基本维持现状水平。
产业结构调整。2030年国内生产总值达到53.8万亿元,三次产业的结构调整为7.9:48.5:43.6,预测2030年工业产值达到106.8万亿元,工业重心由南向北,由东向中西部转移,加重本已紧张的北方水资源形势,考虑产业结构的调整,2030年工业需水量达到1911亿立方米。
粮食安全。在粮食立足自给的基本国策下,按人均占有粮食450公斤计算,人口高峰时的粮食产量要达到7亿吨,通过节水措施提高农业水有效利用率,农业灌溉用水维持在现状水平,每年3900亿立方米。
综合上述,到2030年,社会经济发展对水资源的需求低限达到7100亿立方米,在现状供水能力的基础上增加1400亿立方米。经专家分析,扣除必须的生态环境需水后,全国实际可能利用的水资源量约为8000-9000亿立方米,上述估计的用水量已经接近合理利用水量的上限,水资源进一步开发的潜力已经不大。国家防洪安全、生态安全、粮、 食安全,以及人民生活水平的提高和经济社会可持续发展对水资源保障提出了更高的要求。
四 实施污水回用的几点建议
(一) 补充地下水: 似乎有两个可能性值得评估,即(a)补充地下水,建立地下水防护堤来防止水质恶化,避免盐碱水的侵入;(b)平整地表面,补充浅含水层。这些措施的潜在性具有局限性,因为可供使用的处理水量有限,而水竞争性用途却很多。另外一个潜在性是,利用洪水期的地表水流量补充地下水。
(二)中水回用: 把小区产生的各种污废水及雨水进行收集再行处理达到所要求使用的水质标准,再用于小区环境用水和小区杂用水,称为中水回用。因其水质居于生活饮用水水质和允许排放污水水质标准之间,取名为"中水"。小区污水回用开辟了第二水源,降低了小区新鲜水取用量,经处理后的污水回用于小区,减少了污水的排放量,减轻了受纳水体的污染,也减少了治理环境污染的投资。所以污水回用既节约了水资源,也消除了环境污染,具有多重效益。
(三)污水回用于冷却水系统:城市污水处理后,根据不同的水质情况,有的可以直接回用于工业循环冷却水系统,有的需要进一步处理后再回用
(四)景观及绿化用水: 废水回收的可能性是,用于城市风景点的灌溉(公园、花园和道路绿化带)、补充公园的池塘来美化环境。对这些用途的水处理还要求包括二级水处理以及减少病菌等。
(五)增加河流流量: 在黄淮海流域,河流系统的生态价值产生了很大的变化或因污染和下游流量的减少损失很多,因此,对使用废水来调节低流量很感兴趣。但是,似乎所有可供使用的水,包括回收的废水都需要用来满足城市和农村群众的需求。
(六)污水用于农田灌溉:一方面可以缓解当地的农业水资源紧缺的矛盾,另一方面,由于污水中含有丰富的氮、磷、钾等营养元素,为作物生长所必需。
五 结语
污水的资源化应该建立在水的良性社会循环的基础上,这对水资源的可持续性开发和再生利用至关重要。不仅可以节约大量的新鲜水,而且可以降低排污水对环境的污染,可谓经济效益、社会效益双丰收。结合我国国情对污水再生利用模式进行探讨,旨在寻求适合我国经济和社会发展的水污染控制及水资源再生利用的良好模式。随着我国西部开发及北部缺水地区发展战略的实施,将会推动我国污水资源化研究的进展,逐步形成和完善与我国国情相适应的水资源良性社会循环体系,实现水资源开发利用的可持续发展。相信只要大家都树立起节水意识,减少污水排放,提高污水回用率,就一定能缓解我国水资源短缺的问题,使污水这一危害环境的杀手,变成造福人民的宝贵资源。我们期待的一个大更蓝,水更清美好家园一定会实现。
参考文献
刘昌明等.中国水问题研究,1996
军 论徐州市污水回用的必要性 徐州工程学院
