水资源是人类社会赖以生存的前提,直接关系到社会的可持续发展。如今,地球生态环境已被人类活动严重破坏,尤其是水污染的严重性尤为突出,已向人们敲响了警钟。中国水资源的现状中国的淡水资源总量为28 000亿m3,占全球水资源的6%,名列世界第四位,但人均占有量却很少。全国有10个省区人均水资源不足1 000 m3。(人均水资源不足1 000 m3为贫水国家,不足500 m3为绝对贫水国家)。
中国被联合国列为水资源紧缺国家,又是世界上用水量最多的国家之一。仅2002年,全国淡水的取用量大约占世界年取用量的13%,是美国1995年淡水供应量的1.2倍。据统计,中国目前缺水总量约为400亿m3,每年受旱面积200~260 km2,影响粮食产量150~200亿kg,影响工业产值2 000多亿元,全国还有7 000万的人饮水困难。缺水对环境和人的身心健康都有着严重的影响。
从人口和水资源分布的统计数据可以看出, 中国水资源南北分配的差异非常明显。长江流域及其以南地区人口占全国的54%, 但水资源却占了81%, 而耕地面积只占全国总数的1 /3; 北方人口占46% , 水资源只有19%, 耕地却占全国耕地的60% 以上, 北方黄河等地区人均水资源仅为500m3。由于自然生态破坏以及高强度的人类活动影响, 北方的水资源进一步减少, 而南方水资源却进一步增加, 这种趋势在最近20年来尤其明显, 这就更加重了南北水资源的不平衡。
用水逐年增长, 水资源浪费严重。据统计, 自1949) 2002年, 全国用水量增加了4 000多亿m3,大约每10 年增加1 000 亿m3, 年平均增加约为100亿m3。1980年以后, 全国总用水量的增长幅度略有下降, 但年平均增长量仍为62亿m3 左右。农田灌溉多沿用传统方式, 灌溉利用系数在0. 45左右, 至少有一半的水被浪费。工业用水利用率也很低, 发达国家的万元GDP 用水量一般在50 m3,而中国的万元GDP用水量却在730 m3。水质不容乐观, 2006年, 中国废水排放总量达到536. 8亿,t 其中工业废水为240. 2亿,t 占排放总量的44. 7% 。废水排放居于前四位的行业依次为造纸、化工、电力和纺织, 这四个行业排放的废水占重点统计企业废水排放量的53. 9%。表1列出了1991) 1998年中国七大水系的水质变化趋势。 水污染物排放总量居高不下, 导致水体污染相当严重。2006年, 在国家环境监测网实际监测的745个地表水监测断面中, 有28% 的断面为最劣等水质。2005年, 全国有一半的城市市区地下水遭到严重污染, 一些地区甚至出现了/有河皆干、有水皆污0的现象。
部分流域水资源的开发利用程度过高, 也加剧了水污染趋势的恶化。据52006年中国水资源公报6, 淮河的开发利用率为54% , 黄河为60. 9% , 海河却高达74. 9%。过度开发导致这些河流在枯水期基本没有生态流量, 大大降低了流域水体的自净能力。更为严重的是水污染事故频繁发生,2005年, 全国共发生环境污染的事故1 406起, 其中水污染事故就有693起, 占全部环境污染事故的49. 2%。2006年, 又有842 起环境污染事故发生,造成的直接经济损失达1. 3 亿元。这些数字只是人们为水污染付出代价中的冰山一角。根据国家环保总局和国家统计局联合发布5中国绿色国民经济核算研究报告6, 2006年全国因环境污染(包括水污染在内)造成的经济损失为5 200多亿元,约占当年国内生产总值的4% 。
水污染不仅造成了数额巨大的经济损失, 更是直接危害了百姓的饮用水安全。中国环境监测总站在2006年对113个环保重点城市月均监测取水总量为15. 9亿,t 其中不达标水量4. 4亿,t 占总量的27. 7% 。农村的状况就更为严重, 据中国首次农村饮用水与环境卫生现状调查的结果显示,44. 36% 的农村饮用水未达到基本卫生安全标准。全国仍有3亿多的农村人口饮用水不达标, 其中因水污染造成9 000多万人饮用水不安全。
2 国外对水污染的治理
以色列把水资源与石油资源同等对待, 作为战略资源, 他们在沙漠地带搞起了节水型农业, 高科技生产蔬菜水果, 大量出口欧洲, 被称作/ 欧洲的厨房。
英国对泰晤士河的治理。到20世纪50年代末, 泰晤士河水质被严重恶化, 美丽的泰晤士河变成了一条/ 死河。英国历届政府推出了许多治理措施, 经过约150 年的治理, 泰晤士河如今已成为欧洲20条最洁净的城市水道之一。自从1850年起, 英国在这条河修建城市下水道、作治污准备, 到1950年建成污水处理厂, 至2000年出现大马哈鱼回归。在以后50年共投入治理资金300亿英镑,显现出流域水污染治理的艰辛。英国治理水体污染的经验主要有四条。
( 1)修建下水道: 伦敦下水道系统于1874年全面投入使用, 整个系统包括三条与泰晤士河平行的下水道。
( 2)加强污水处理: 伦敦对泰晤士河水质实施监控并加强污水处理。20 世纪初, 伦敦建设了数百座污水处理厂, 形成了完整的城市污水处理系统, 极大地提高了饮用水的供给质量。
( 3)严格控制取水: 英国政府于1963年颁布了5水资源法6, 并依法成立了河流管理局, 实施地表水和地下水取用的许可证制度。英国从1973年颁布新5水资源法6开始, 逐步形成了一体化流域管理的模式。约有1 600个独立的与水资源有关的机构, 这些管理机构被划分为10个地区, 负责处理与水有关的事宜, 包括供水、废水处理以及对河流的整治等。
( 4)统一管理: 20世纪后期, 英国对水的供给和管理行业实行私有化。伦敦的水供给和污水处理全由泰晤士水务公司统一负责, 极大地提高了管理效率。
瑞士的治水: 净化处理/ 滴水不漏0, 苏黎世是瑞士的第一大城市, 是重要的工业城市。30多年前的瑞士, 包括苏黎世湖和利马特河在内的许多河流湖泊, 也曾受到严重污染, 生活环境急剧恶化, 后来建立了发达的城市污水处理系统, 致使现在的利马特河清澈见底。
3 中国水污染的治理
中国的水污染治理与国外相比, 更为艰辛和困难。1972年, 周恩来总理批准成立的官厅水库水污染治理办公室, 可以看作为中国水污染治理的起步标志。
1989年, 第一次水污染防治大会在河南省安阳市召开, 提出了水域分类管理、污染源分级控制、划分水环境功能区、发放排污许可证等一系列对策, 大大强化了各级环保部门依法行政的手段。1995年, 以治理淮河为动员令, 向污染宣战,中国污染最为严重的淮河、海河、辽河、太湖、滇池、巢湖以及渤海, 成为/ 332110工程的主要组成部分。目前对这几个流域的水污染治理, 只是初见成效, 离最终目标还有很长的路程。
2000年, 为使中国跨世纪工程, 南水北调项目发挥综合效益, 确定东线治污、东西中三线的水污染防治与生态保护的任务, 把中国水污染防治工作推向了新的高度, 即让治污为重点工程开路, 并融入重点工程的建设计划, 实现/先节水后调水, 先治污后通水, 先环保后用水。
2002年, 在进入中国水污染治理30 年之际,小康社会、/ 三个代表0的伟大思想, 统帅起人与自然的和谐共处、发展要有环境目标、注重国家环境安全等现代理念, 揭示出新世纪治污工程应包容更多的生态保护以及与以人为本的内涵。
2008年, 国家环保部门为加大污染减排工作力度, 采取更加有力的措施, 使SO2 和COD的排放量得到控制。环境保护部部长周生贤提出, 要着力推进结构减排、工程减排、管理减排, 在水治理方面, 要确保2008 年COD 排放量比2005 年下降5%。其中工程减排方面, 要求该年新增城市污水日处理能力1 200万,t 2008、2009年两年, 36个大中城市实现污水的全部收集和处理。2008年, 5水污染防治法6针对/守法成本高, 违法成本低0的问题进行了修订。修改后的新法, 综合运用了多种行政处罚手段, 加大处罚力度, 提高水污染的违法成本, 增强了对违法行为的震慑力。
4 中国水污染治理存在的问题及对策
中国水环境存在的问题主要有三个, 洪涝灾害、干旱缺水、水污染, 其中危害最大的就是水污染。尽管近二三十年来, 中国在水污染防治方面出台了一系列的水质标准和法律法规, 但没有把水资源作为国民经济发展综合平衡的一个重要条件, 对水资源的开发利用缺乏综合考虑, 只顾眼前的经济利益, 加剧了水资源短缺的矛盾, 也对全国正在实施的可持续发展战略带来严重的负面影响。必须采取有力措施, 加大治理力度。
( 1)资金、行政、法律保障措施。
由于经济和法制的滞后, 中国水污染防治工作一直以健全法制、加强环境道德教育为主, 经济处罚为辅。1996年, 全国人大对5水污染防治法6进行了修订,修订后的5水污染防治法6集中体现了中国水污染防治, 由分散治理为主, 转向集中控制与分散治理相结合, 由末端治理为主转向全过程控制、清洁生产, 由单一的浓度控制, 转向浓度控制和总量控制相结合, 由区域管理为主, 转向区域管理与流域管理相结合的指导思想的转变。国务院规定, 全国所有工业污染源都要做到达标排放, 对新建企业实行三同时制度, 这为进一步加强水污染的防治工作奠定了坚实的法律基础。今后工作的重点应是加强监督管理和强化执法, 真正做到有法必依, 违法必究, 最终实现水体变清, 保障水资源的可持续利用。
在治理水污染的过程中, 要避免将水环境整治工作同行政强制措施完全等同起来。要加大监督检查执法力度, 强化城市污水处理厂设施的的运行管理和监督, 建立政府节能减排工作问责制, 在整治的过程中, 要更多地采用经济手段, 调动排污单位的内部积极性, 完善政策, 形成激励和约束机制,使污染物达标排放和综合治理, 成为企业主动、自发、自愿的行为。这样不仅能够减少行政强制执行的费用, 而且可以减少以至杜绝企业弄虚作假、追求形式上的达标和保留实质上污染行为的发生, 从而有效地提高有关法律法规执行的有效性。
( 2)工程保障措施。
必须实施彻底截污、污/雨分流, 建立完善的污水收集与输送系统, 污水处理理应包括污水收集和输送。中国工业废水处理设施只有1 /3运行是正常的, 1 /3运行不正常, 而另1 /3停产不运行。不少城市污水处理厂有钱建得起, 却无钱维持正常运行, 一些中小城市建成的活性污泥处理厂更是如此, 除资金缺乏外, 操作运行和管理人员技术和管理水平低, 难以掌握和操作技术复杂的处理工艺和设备。只建污水处理厂而没有相应的管网收集系统, 不是完整的污水处理系统。管网建设不善, 只能半负荷运行, 一方面造成浪费, 另一方面由于未经处理的污水任意排放, 造成了受纳水体的严重污染, 所以建立完善的污水收集与输送系统, 是污水处理系统的关键。
要确定合理的规模, 对污水处理厂究竟建多大规模, 要有长远考虑和统筹安排, 设计时要充分考虑现在和将来的污水处理量, 作为指导污水处理厂的建设规模。
根据不同的地方, 选择适当的处理工艺。由于水量、水质不同, 排放标准也不一定一样, 应因地制宜地选择处理工艺。目前, 中国城市污水处理大多采用一级处理及一级强化处理工艺, 其基建费用一般在500 ~ 700 元/m3。经常性的费用在0. 1~ 0. 2元/ m3范围内, 比较适合于污水排放量不大或环境容量较大、经济不是很发达的地区, 二级处理及二级强化处理工艺比较理想, 这类污水处理工艺通常以活性污泥法居多。氧化沟因其处理效果好、性能稳定, 便于管理, 在二级处理中被广为采用。
( 3)技术保障措施。
依靠科技, 加快减排技术开发和推广。启动一批国家级的重点项目, 推进减排技术的研发, 依靠技术进步和先进管理来获取污染治理设施运营的高效率、高水平、低成本和高效益。开发切实可行、有效的实用技术和产品。加强和加快标准化工作, 建立健全技术标准体系。要发展水污染治理技术服务业, 加快技术创新体系建设, 完善技术管理政策。政府应加强技术发展方向的指导, 加大对水污染治理技术与产品研发的扶持力度。其污水处理技术可归纳为以下几种: (A )物理方法: 就是简单经过物理变化来治污, 这也是一种最古老的方法。诸葛亮时期所用过的/捞藻0技术就属于这种。现在常用于水处理的物理方法有重力分离、过滤、蒸发结晶和物理调节等。( B )化学方法: 就是通过化学反应来治污。例如, 污水中有酸, 就采用碱中和的方法; 有溶于水的污染物质,就采用化学反应生成沉淀的方法, 生成不溶物或无害物, 即达到了处理的效果。( C )生物方法: 就是利用生物的生命代谢活动, 减少存在于环境中的有毒有害物质的浓度, 或使其完全无害化, 使已受污染的环境能部分或完全恢复到原始状态的方法。很多藻类、植物都有净化水体的能力, 例如满江红等, 只要把他们养在水里, 就能对污水中的一些污染物质进行处理。
目前, 污水处理多采用化学方法, 它的优点是成本低、技术成熟, 缺点是容易造成二次污染。相比较而言, 治理污水效果最好的还是生物法。生物法的优点十分明显: ( a)污染物可在产生的时候就被消耗掉; ( b)修复时间较短; ( c)产物一般可以就地处理, 通常可以直接用于田间; ( d)较少的修复经费, 用于处理污染物的生物能进行自我修复;( e)一般不产生二次污染, 遗留问题少。
对水污染治理技术路线的选择, 一定要遵照/适情对路0的原则, 就是有的放矢, 废水处理工艺要适合国情、厂情和当地的社会环境。污水处理工艺要针对水污染的具体特征有效地展开治理, 水污染治理技术不一定要追求如何先进, 如何标新立异,对污染物质处理的如何彻底, 而要讲究工艺过程简单而便于管理与操作, 处理过程经济而有效果。
( 4)水资源调控措施。
加强水源调配方面的研究, 如何既节约水源又保护水环境是必须研究的课题。建设一批污水处理厂, 应加强处理水的应用, 污水处理厂与输水管道应同时规划、同时设计,将处理后的洁净水引入河道, 这样既节约水资源又可保护水环境。
水污染治理过程, 应当同生态环境的恢复和改善紧密结合起来。环境问题以其固有的全方位、多因子的特点区别于其它任何部门法所调整的对象,这就要求在整治水环境问题的过程当中, 首先要考虑到水污染问题的流域性。统筹生活、生产、生态用水, 协调和平衡区域用水关系, 加强河流湖泊沿岸省市地区之间的协调和合作。这一点在淮河治理过程当中已经获得重要的实践经验。其次, 将水环境整治与水权概念的开发相结合, 明确水资源使用的受益者和水环境问题的治理者, 无疑具有重要意义; 与此同时, 对于水资源的开发利用要实行全流域统筹兼顾的方针, 生产、生活和生态用水综合平衡, 做到微观与宏观相结合, 促进水环境问题的根本解决。
( 5)综合决策, 源头把关。
在环保审批上, 对新建项目审批要实行/ 一票否决0制, 严格执行环境影响评价, 环保设施必须与生产建设项目的主体工程同时审批、同时施工、同时投产, 执行率要达100%; 在三江流域内, 严格控制审批新上污染性建设项目; 严禁已被国家明令淘汰的技术、设备和落后的环境污染建设项目向本省转移; 对不符合国家产业政策和发展规划、国家明令禁止的淘汰项目,以及不符合环境标准要求的项目, 各级环保部门不得批准环境影响评价文件。
( 6)绿色植物的措施。
绿色植物的净化作用,如有芦苇的湿地对NH+4 中N- 的去除率接近100%, 佛手蔓绿绒(俗称小天使)和叶喜林芋(俗称春羽) , 将它们栽培在重度富营养化的水体中,可以最大限度地吸收水中的氮和磷。植物能防止水土流失, 能忍耐土壤中高浓度的污染物。植物的这种抗毒性作用, 为植物对土壤和水体中的污染物吸收和降解奠定了基础。该技术与中国的经济发展水平相适应, 对于解决中小城镇的污水处理和生态环境的改善, 具有重要的现实意义。总之, 绿色植物具有多方面净化的作用, 特别是森林, 净化作用更加明显, 是保护生态环境的绿色屏障, 将从单纯的水质保护, 走向恢复和保护生物生息、生长环境的生态治理阶段。
( 7)公众参与措施。
转变观念, 转变受传统思维定式的影响。人们觉得用水掏钱是理所当然, 但对排污也要掏钱则觉得难以接受。长期以来, 城市排水设施及污水处理厂的建设和运营管理, 都是以国家和地方政府投资为主, 是造成中国水体普遍受到污染的最主要原因。一般完善的污水处理工程,每立方米污染投资大概在1 500~ 2 000元, 经营性费用一般在0. 1- 0. 3元/m3 污水。2002年, 中国城市污水排放总量大约为400 亿m3, 预计到2010年, 全国城市污水排放总量将增到640亿m3。
从保护城市水源的水质并逐渐改善水环境的角度考虑, 到2010 年, 城市污水处理率至少要达到50% (目前不足15% )。要达到上述处理程度, 年投资至少需要800亿元人民币, 污水处理的成本太高, 而切实可行的办法就是转变观念, 走市场化的路子, 即谁污染谁治理, 在收取水费的同时收取水污染治理费, 以及污水处理厂实行企业化运营, 国家只负责相关法规。 对大众要加强保护水质的教育, 沿河树立一些警示牌, 呼吁人们注意保护水质。另外, 新闻媒体对大众进行环境保护的教育效果显而易见。加强宣传, 提高全民环保意识。让公众参与河道环境管理, 河道管理部门应建立与沿线居民的沟通渠道, 定期访问居民, 公布举报电话, 让居民有机会参与对污染源的监督, 及时发现问题, 进行处理。也可以实行/门前三包0等措施, 目的是充分发挥群众保护水环境的巨大热情, 对水环境实行有效的监督和保护。
