水资源再生利用与可持续发展战略的关系

水资源再生利用与可持续发展战略的关系持续发展的概念和理论由80年代开始在国际上提出并流行,意味着一场社会发展观念的创新与革命.当我们透过这一新的理念审视历史与现实时,所看到的是人类对水资源的一种普遍忧虑,一种交织着近忧远忧的世界与人类的命运关注.本文阐述了水资源再生利用可持续战略之间的关系,指出水资源再生利用是解决水资源短缺,解决环境负荷唯一手段,是实现可持续发展战略的有效措施。一、可持续发展战略的内涵可持续发展问题开始是针对半个世纪以来经济建设发展引发的问题而提出来的.这些问题主要是:人口的剧增给社会带来了巨大压力;掠夺式开采和过度消耗已造成了资源的匮乏,有的资源已陷入了“入不敷出”的窘况：工业化带来的环境污染，生态平衡正使人类生存和发展的条件日趋恶化等。这一系列问题的出现，不仅已经严重阻碍着世界经济的进一步发展，而且已经成为一个涉及自然界和人类社会各方面因素的复杂问题。为了保证人类的协调发展，联合国世界环境与发展委员会于1987年发布了《我们共同的未来》的研究报告。报告指出：新的经济发展必须建立在使资源环境条件得以改善的基础上，既要满足当代人的需求又不危及后代人满足其需求的发展。虽然，可持续发展概念直接产生于经济发展模式的选择，但是一旦它确立并成为多数的共识之后，它已不仅仅是单一的经济发展的概念，而是一个综合的、全面的概念。其核心思想是使经济、社会、科技、人口、资源、环境相互协调地、持续不断地发展，把发展的负面效应的代价减到最低程度，使地球的资源与环境不致遭到严重破坏，既达到发展经济的目的，又保持人类赖以生存的自然资源和环境，既满足当代人的需求，又使子孙后代能够安居乐业，继续发展。二、目前水资源所面临的严峻形势（一）水资源短缺水资源短缺，这已是世界性问题，3月22日是世界水日，第一届水问题会议在这一天闭幕，呼吁各国政府和人民正视全球水资源短缺的严峻现实，共同采取行动来保护生态环境和合理使用水资源。我国除了人均水资源拥有量仅为世界平均值的1/4以外，还存在着时空分布不均的，一些河流泥沙量高等不利因素。（二）水资源污染严重我国水资源污染程度是10年前的400倍。“八五”末我国城市污水处理率是5.5%，2001年的工业废水处理率是32.2%。全年排放废水3.54×109m3，黄河兰州段多年平均径流量(3.54×109m3).全国饮水不符合生活饮用水卫生标准的人口比例很大。如总大肠菌群的超标率为76.1%，耗氯率超标率为16.7%,即使是自来水，2001年全国的合格率仅为87%。（三）用水量不断增长，且增长率高于人口的自然增长率我国自1980年至此2001年人口从9.8亿增加到13亿,年增长率为1.42%；用水量从4437×108m3增加到预测的7096×108m3，年增长率为2.38%。用水量增长率为人口增加率的确1.67倍。另外，城镇生活用水和工业用水占全国总用水量的比例分别从1980年的1.5%和10.3%增加到2001年预测的3.0%到21.4%。而预测的2002年世界平均值分别为7.8%和31.7%。也就是说，中国的城镇和工业用水所占比重远低于世界平均水平，但用水量不断增加，且增长率高于人口的自然增长率。（四）对饮用水水质的要求不断提高由于饮用水水质与人的健康有着直接关系，因此各国对饮用水的水质非常重视。在80年代中前期饮用水的水质标准作了调整补充后，于80年代后期90年代中期又纷纷再次进行修改和增补。项目也越来越多。世界卫生组织1993年发布了水质标准有151项，美国环境保护局水管处则每半年修订一次水质标准，共有252项。我国也对生活饮用水卫生标准准备作了修订。这样对净水工艺提出了更高的要求，而且水中有许多有害成分用常规的净水消毒方法是去除不了的。三可持续发展战略对水资源再生利用的意义水资源是经济发展的命脉，水的问题解决的好，经济腾飞就有保障，否则就会成为空话，发达国家成功的经验说明了这一点，一些发展中国家所走的弯路也说明了这一点。中东地区发生国与国之间争端的一个重要问题就是争夺水资源的问题。同样处于半沙漠地区，运用现代科学较好地解决了水资源合理利用的以色列的经济就能够迅速发展，而相邻的约旦、叙利亚等国家情况却与此大相径庭。美国进行西部开发，日本进行北海道开发的初期，都有科学的进行水资源规划，管理和使用的范例。（一）解决水资源问题的一般途径一般来说，解决水资源问题的途径有三条：一是水资源开发，即通过开发新的水资源来满足用水的需求；二是水资源合理调配，合理调配农业，工业，环境，生活用水的比例，抓住主要矛盾，用有限的水资源保证最大限度的经济发展；三是水资源再生，即在各种可能的范围内将使用过的水资源直接或间地进行重复利用，以从整体上减少对水资源总量的需求。采取哪条途径解决水资源问题要看所在地区的实际情况，近年来国际上提出的“在可持续发展的前提下开发和利用水资源”即是对水资源利用的最佳模式。“可持续发展”意味着长远和全局，意味着对子孙后代利益的充分考虑，该原则适用于对上述每一条途径的选择。总结我国的经验教训，长期以来我们仅仅重视开发这条途径，主要对兴建水资源工程来满足日益增加的用水需求，解决了局部和暂时的问题，却带来了无穷的后患。黄河中上游地区过量引黄灌溉成为黄河断流的主要原因之一，西北一些城市大量开采地下水造成区域性地下水下降，并带来了地面沉降和地裂缝等地质环境问题。近年来，我国已开始重视水资源的合理调配，在进行包括南水北调等大规模水资源调配工程的同时，强调节约用水，并从政策上制定了一系列解决行业间争水矛盾的措施。但是，水资源再生和回用在我国基本上还没有大的动作，有些地区和城市在污水回用上进行了一些工作，但规模尚小，所起的作用尚未引起人们的重视，从水资源对策的高度，对水的再生和回用技术进行系统研究在我国基本上还是空白，而抓紧此项工作已破在眉捷，不容忽视。以西北地区经济，文化的中心城市西安所在关中地区为例，从地表水的占有量来说，人均仅有300m3左右，亩均仅有190m3，远远低于全国人均2400m3，亩均1700m3的水平，大部分地区的城乡生活和工业用水以及农业用水只有依靠地下水开采。随着各行业用水需求量的增加，该地区地下水的开采量已占到可开采量的90%以上，局部地区已大幅度超过可开采量，造成大面积地下水位降低，加剧了地面沉降，地裂缝等环境地质问题的发生，而地表水源本来就极度贫乏而且开采潜力已近枯竭，水资源不足的问题已严重制约了该地区的发展。除西安外，西北几个主要城市的所在地区都存在着类似问题。解决西部干旱地区水资源不足问题已成为西部大开发的一个重要前提。由于这些地区可进一步开发水资源的潜力已不大，跨流域调水和水资源再生利用被认为是解决水资源不足问题的主要对策。但是跨流域调水投资大，影响面广，必须在国家的统筹计划和安排下作为大规模工程项目来考虑。从地区可持续发展的角度，进行水资源的再生利用是任何一个局部流域都可以考虑实施的对策。（二）水资源再生利用先进国家的经验值得借鉴水资源再生利用近年来越来越受到各国的重视。是世界上水资源丰富的国家之一，人均水资源拥有量约为10000m3，是我国人均水资源占有量的4倍以上，但近年来在城市生活污水作为水资源的再生利用方面抓的很紧，进展也很快。根据USEPA的资料，1990年美国全国污水再利用水量为3.6×106m3／d,而2000年则为18.4×106m3／d,再利用率达到4,4%，其中阿拉斯加洲的污水回用量约占全国总量的27%。USEPA在20世纪90年代大力加强了水资源保护对策，节水和污水再利用是两项主要措施。其目的有缓解部分地区不足的一方面，但是主要的是加强环境和资源的保护，同时减少实施大规模水资源的工程的需要。联邦政府基本上已冻结了任何大型水资源项目的计划，强调用节水和污水再利用的方法解决水资源的供需矛盾。由于美国工业废水的回收利用大都在工业企业内部解决，回收利用率已经很高，排放量呈逐年下降趋势，因此水资源再生利用的主要对象是城市污水处理水。在干旱的缺水国家中，水资源再生利用最为出色的是以色列。处于年平均降雨量350mm的沙漠地区，人均水资源占有量仅为300m3左右，其中60%以上用于农业浇灌。以色列从1948年建国起就充分预计水资源不足的问题，从水资源开发利用政策着手，强化水资源统一管理，推行生活李水技术，节水灌溉技术和水资源再生利用。在以色列，工业用水已做到最大限度的循环利用（如占工业用水量30%的冷却水的重复利用率已达95%），并尽可能使用非饮用水水源（如地下苦咸水）；生活用水在保证生活水平的前提下已通过普及节水用具等措施最大限度地避免了浪费；给水管网漏水率为世界最低水平；城市集中下水道的生活污水全部进行二级以上处理，污水再生利用率达到60%以上，其中一半的水量实际上已处理到生活用水的水质，可以满足任何使用目的（目前再生回用水量为全国总用水量的13%）。这一切保证了以色列利用有限的水资源达到了高速度发展，其经验受到全世界的注目。美国，以色列以及其它国家和地区在水资源再生利用方面所进行的研究工作以及其经验主要体现在下述三个方面：（1）将污水和废水作为可利用水资源的一部分来考虑的水资源统筹规划；（2）在水环境保护的大前提下，将水域生环境修复和水资源再生相结合的基本战略；（3）高效、低耗能的污水和废水处理再生技术。显然，这三点都与“可持续发展的前提下开发和利用水资源”的原则相辅相成，其中心问题在于根据所研究地区的特点拟定适宜的资源再生对策，从而实现可持续发展的战略。美国阿拉斯加洲根据其农业发达，用水量大的特点，提出的基本模式是直接取自来水源的农业用水和城市污水处理水的循环使用，从而灌溉回用是该地区水资源回用的重点；佛罗里达州根据其城市用水集中的特点，提出的基本模式非饮用水回用，大规模地施行双管供水系统。以自来水的40%左右的价格将城市污水处理供给高尔夫球场，城市绿化和建筑物、住宅区的中水道用水；而密西根州根据自己用水的传统和水文地质特点，采取“间接回用”的模式大规模进行污水处理水的地下回灌。以色列的城市污水处理的主要回用出路是农业灌溉，但在人口密集中的城市区域也进行一定规模的中水道回用。日本大部分地区利用污水处理进行“清流复活”，这是因为该国基本上不缺少水资源，但水环境的修复和保护是回用的重点。（三）解放思想，更新观念，充分注意污水的回收利用污水作为水资源回用的前提是提供适合回用目的水质，并不造成任何潜在二次环境污染。随着水处理技术的发展，达到一定水质的水处理的问题往往不存在技术上的可能性，而在于经济上的可行性。常规污水处理的强化，高效、低耗能处理技术的应用，低价格能源的开发，污水处理和其它资源回收相结合是污水资源化技术研究的主流，从“污水是可利用水资源的一部分”的观点出发，污水的“污染防治”，即防止由于污染负荷、有毒和有害物质负荷、增加而影响污水处理流程的问题，也日益得到重视。综上所述，水资源再生利用是解决水资源短缺、缓解环境负荷的唯一手段，是实现可持续发展战略的有效措施之一。解决干旱缺水地区水资源问题的呼声无论是在学术界、政府界都日趋强烈，而近年来在环境科学和环境工程界，与水资源再生利用有关的水处理技术，尤其是符合我国国情的高效低能耗水处理上都有可喜的进展，污水作为可利用水资源的一部分的利用潜力已得到公认。水资源的再生利用已是可持续发展战略中必不可少的环节。