極度缺水的以色列，有何治水高招？
——以色列污水治理和水資源循環(huán)利用經(jīng)驗對我國的啟示

□ 張揚

以色列是“一帶一路”沿線重要節(jié)點國家，經(jīng)濟繁榮，科技發(fā)達。2017年3月21日，習(xí)近平主席會見了來訪的以色列總理內(nèi)塔尼亞胡，宣布雙方建立創(chuàng)新全面伙伴關(guān)系，在共建“一帶一路”框架內(nèi)，重點加強水資源、農(nóng)業(yè)、清潔能源等領(lǐng)域合作，拓展兩國務(wù)實合作深度和廣度。

以色列地域狹小，國土面積70%都是沙漠，水資源極度匱乏，是典型的缺水國家，但通過技術(shù)和制度創(chuàng)新，以色列創(chuàng)造了沙漠中的奇跡。2014年，以色列國內(nèi)生產(chǎn)總值約為2734億美元，人均GDP為3.7萬美元，是我國同年人均GDP的5倍多，是中東地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展程度、商業(yè)自由程度和整體人類發(fā)展指數(shù)最高的國家。十分匱乏的淡水資源沒有成為以色列發(fā)展的阻礙，反而推動以色列主動創(chuàng)新，科學(xué)施策，使有限的水資源得以承載國民經(jīng)濟社會的快速發(fā)展。以色列在污水治理、水資源循環(huán)利用方面的經(jīng)驗值得我國借鑒。

一、以色列污水回用管理目標與處理技術(shù)

（一）以色列供水與污水處理管理體系

以色列主要淡水水源來自加利利湖、東部山區(qū)蓄水層、西部邊境的沿海蓄水層，淡水通過管道輸送至以色列全境。

為了提高用水效率和真實反映水價，以色列通過改革把隸屬于政府職能的供水和污水處理職責(zé)分離出來，組建了市政供水和污水處理公司。公司為政府所有，由國家水務(wù)局統(tǒng)一監(jiān)管，以企業(yè)化方式進行運營，其職能是管理供水和污水處理系統(tǒng)，并通過公司收益來維護供水和污水處理系統(tǒng)。改革之前，政府沒有充足的財政資金建設(shè)污水處理設(shè)施，改革之后，所有水費收入都用于與水相關(guān)的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中。以色列水價體系（見圖1）是建立在全成本回收原則之上的，包括運行維護費用、與水相關(guān)的基礎(chǔ)設(shè)施投融資利息等，其中污水處理費占16%。

圖1 以色列水價構(gòu)成

圖2 以色列污水處理系統(tǒng)覆蓋人口及處理工藝變化情況

以色列用水采用定額配給管理，并通過調(diào)整水價來實現(xiàn)。以色列根據(jù)工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)企業(yè)承受能力、供水成本等因素，來制定合理的水價體系。水價由國家控制，企業(yè)運作，用戶根據(jù)國家制定的水價向公司購買用水。對農(nóng)業(yè)和居民生活用水，除了基礎(chǔ)水價外，政府還依據(jù)用戶水量的多少將水價分為幾個不同的檔次，用水量越大，價格越高，用水量超過配額，將受到嚴厲的經(jīng)濟處罰。截至2015年，以色列在149個地方當(dāng)局中，共建立了55個市政供水與污水處理公司。以色列國家水務(wù)公司控制著以色列飲用水供應(yīng)量的70%，其余30%由農(nóng)場主和市政建立的公司提供。同時，國家水務(wù)公司還承擔(dān)了全國40%以上的污水處理和60%的污水回收任務(wù)。

由于干旱缺水，以色列非常重視污水再利用，污水處理的主要目的是確保污水回用。國家水務(wù)局負責(zé)國內(nèi)的污水管理，其主要職責(zé)是保證水質(zhì)和污水處理的可靠性。2012年，以色列的污水處理率已達93%，有大約86%的處理污水被回用于農(nóng)業(yè)灌溉，小部分排入環(huán)境水體。污水全部回用是以色列污水處理領(lǐng)域的最終目標。

（二）以色列污水處理與回用技術(shù)

為最終實現(xiàn)污水百分之百回用，以色列不斷完善處理系統(tǒng)。2011年，以色列的污水處理系統(tǒng)已覆蓋了96%的人口。如圖2 所示，2005年之后污水三級處理率顯著提高，到2011年污水三級處理已經(jīng)占49.4%。目前，在以色列，污水一般都經(jīng)過三級處理才會進一步地回用或外排。二級處理是以活性污泥法為主，而三級處理則包括砂濾、土壤含水層處理、人工濕地等。

為了促進污水處理和回用，以色列制定了相關(guān)法律、法規(guī)，對污水處理和回收利用加以規(guī)范。例如，衛(wèi)生部制定了污水排放方面的法規(guī)，要求排污企業(yè)要將其污水處理到規(guī)定的質(zhì)量標準。除此之外，以色列還分別制定了適用于無限制農(nóng)業(yè)灌溉和入河排放的水質(zhì)標準。根據(jù)污染物種類的不同，排放指標可分為兩類，即衛(wèi)生指標和鹽度指標。由于工業(yè)企業(yè)有責(zé)任在其污水進入市政管網(wǎng)之前對外排污水進行處理，以消除危險物質(zhì)，所以危險物質(zhì)類并沒有列入標準。

以色列大部分污水處理設(shè)施具有脫氮除磷功能，經(jīng)處理后，出水進入季節(jié)性儲水池，以調(diào)節(jié)水質(zhì)和水量來滿足季節(jié)性農(nóng)業(yè)灌溉需求。截至2015年，以色列共有各類污水處理設(shè)施500多座，大部分都采用了三級處理措施。為確保水質(zhì)達標，以色列逐步將污水處理從二級升到三級，預(yù)計至2020年，污水的三級處理將成為標準配置。以色列污水處理系統(tǒng)主要分布在3個地區(qū)：丹地區(qū)（大特拉維夫地區(qū)）、大海法地區(qū)和西耶路撒冷地區(qū)。

（三）以色列污水處理設(shè)施運行成本

以色列水資源委員會（國家水務(wù)局前身）和農(nóng)業(yè)部門在有關(guān)規(guī)劃和導(dǎo)則的制定過程中參考的污水處理成本如表1：

表1 以色列污水處理設(shè)施運行成本

二、以色列污水排放標準與達標途徑成本效益分析

（一）污水排放標準

2010年，以色列議會通過了《公眾健康法》，規(guī)定了回收水應(yīng)該滿足的懸浮物和固體的最大標準，以及經(jīng)處理的污水達到不受限制灌溉和河流排放分別應(yīng)達到的36個指標。污水排放標準規(guī)定了多種水質(zhì)參數(shù)，為方便對實行更嚴格的污水處理標準進行研究，以色列研究人員將水質(zhì)指標分為兩類，即鹽度類指標（氯化物和硼等）和衛(wèi)生類指標（BOD和TSS等），如表2。

表2 部分衛(wèi)生類與鹽度類污水污染物建議標準的參數(shù)值

在表2中，基本標準代表了污水的二級處理標準，中等標準和嚴格標準則是為污水三級處理而制定的，是對城市污水處理廠進行升級改造后要達到的標準。

（二）成本效益分析

由于以色列污水處理后大部分被回用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，因此，對排放標準制定的成本效益分析，主要關(guān)注處理后的污水用于農(nóng)業(yè)灌溉帶來的相關(guān)收益，而不考慮污水處理后再排入河流從而提高河水水質(zhì)等其他收益。在進行成本效益分析研究時，是假定目前以色列所有污水處理廠都符合基本標準的。

成本分析。污水處理需要達到的水平和等級，決定了污水處理的成本。衛(wèi)生處理成本：若保持現(xiàn)有標準（基本標準），將不產(chǎn)生額外成本，而中等標準和嚴格標準的額外成本分別為每噸0.10美元和0.15美元。鹽度處理成本：海水脫鹽的相關(guān)成本估算為每噸0.04美元。因為只有二級水源水脫鹽工藝會產(chǎn)生部分成本，廢水的估算成本為每噸0.015美元。

效益分析。對現(xiàn)有標準過渡到擬定標準所產(chǎn)生的預(yù)期效益進行量化，構(gòu)成了效益分析的基礎(chǔ)。鹽度控制方面的效益分析主要考慮防止農(nóng)作物產(chǎn)量下降、降低含水層鹽度、家庭和工業(yè)的收益等方面。而對于衛(wèi)生方面的效益分析主要考慮農(nóng)作物灌溉、降低過濾設(shè)備成本、降低灌溉系統(tǒng)的損耗、降低蓄水池的維護成本、清除營養(yǎng)物的效益、提高含水層水質(zhì)和節(jié)約過濾洗滌的用水量等方面。

嚴格的鹽度標準所產(chǎn)生的效益：一是防止農(nóng)作物產(chǎn)量下降。土壤鹽度的下降預(yù)計能夠產(chǎn)生防止農(nóng)作物產(chǎn)量減少之收益。每種農(nóng)作物都有對應(yīng)的鹽類濃度上限，這一指標可用電導(dǎo)率（E.C.）表示，一旦超過上限，農(nóng)作物產(chǎn)量就會隨土壤鹽度的增加而直線下降。二是降低含水層鹽度。假設(shè)基本廢水標準保持不變，以色列的含水層鹽度將有可能繼續(xù)升高，并達到不進行脫鹽就無法利用含水層的程度。實行更高標準的廢水處理標準，將降低含水層鹽度。此計算基于的前提是，用脫鹽工藝降低含水層鹽度的成本約為每噸0.019美元。

嚴格衛(wèi)生標準帶來的收益：一是降低蓄水池的維護成本。當(dāng)蓄水池中的已處理廢水只符合現(xiàn)有標準時，水中的營養(yǎng)物將導(dǎo)致水藻在蓄水池上層水面迅速繁殖。因此，必須定期從蓄水池向外灑水，以防治蟲害。升級衛(wèi)生標準將降低這些成本。二是清除營養(yǎng)物的效益。氮、磷含量偏高或偏低都會影響農(nóng)作物生長。此外，廢水經(jīng)脫氮處理后，農(nóng)民必須向灌溉用水中添加氮，費用約為每噸0.01美元。三是提高含水層水質(zhì)。以嚴格處理標準清除廢水營養(yǎng)物，可以防止營養(yǎng)物滲入含水層，特別是滲入濱海含水層。這方面的收益在于，可以省下未來用于地下水脫氮（采取萃取法）的處理成本。四是節(jié)約過濾洗滌的用水量。廢水灌溉系統(tǒng)需要經(jīng)常洗滌和清理以防止堵塞，滴灌系統(tǒng)也必須經(jīng)常更換。五是未量化的其他效益。如廢水灌溉對以色列農(nóng)業(yè)出口的影響、對旅游業(yè)的影響等。

研究發(fā)現(xiàn)，采用嚴格的衛(wèi)生標準和鹽度標準將產(chǎn)生最高純收益，即處理每噸污水可帶來的純收益可達0.1235美元。

三、政策建議

1.以科技互聯(lián)互通帶動環(huán)保技術(shù)引進和科技創(chuàng)新。以色列被譽為全球最大的水技術(shù)創(chuàng)新基地，通過共建聯(lián)合實驗室（研究中心、工程中心）、環(huán)保聯(lián)合研究基金促進環(huán)?？萍既藛T交流和技術(shù)引進，合作開展重大專項科技攻關(guān)，可提升我國環(huán)?？萍紕?chuàng)新能力。應(yīng)以信息互聯(lián)互通促進環(huán)保產(chǎn)業(yè)合作，以“互聯(lián)網(wǎng)+”、大數(shù)據(jù)等信息化手段為依托，以“一帶一路”生態(tài)環(huán)保信息共享平臺為窗口，加強兩國環(huán)保信息共享，促進環(huán)保產(chǎn)業(yè)深入合作，服務(wù)為我國水環(huán)境質(zhì)量改善。

2.加強污水排放標準制定過程的成本效益分析，提高標準的科學(xué)性和和操作性。污水排放標準是污水管理的關(guān)鍵管理手段。以色列在制定污水排放標準時不僅考慮了接納水體的環(huán)境質(zhì)量，而且對排放標準及達標途徑進行了成本效益分析，這就使得其制定的排放標準具有較好的科學(xué)性和可執(zhí)行性，有利于污水處理廠達標排放。我國現(xiàn)行污水處理廠排放標準為2002年所制定，其中的一級B標準與以色列現(xiàn)行污水排放標準接近。目前我國正在修訂污水處理廠排放標準，建議針對不同受納水體，結(jié)合水環(huán)境質(zhì)量，注重對標準的成本效益和達標途徑的經(jīng)濟可行性分析，提高污水排放標準的科學(xué)性和可操作性。同時，還應(yīng)鼓勵污水處理回用。

3.完善水價體系，更好支撐污水處理及回收利用。借鑒以色列水價體系，我國要以全成本定價為原則完善水價體系，即水價應(yīng)包括開發(fā)、利用水資源和處理排放廢污水產(chǎn)生的全部成本，包括生產(chǎn)成本、機會成本和外部成本。同時加強與發(fā)改委、水利部等部門聯(lián)動，形成排放標準與水價聯(lián)動機制。在修訂污水排放標準時，也應(yīng)基于排放標準和技術(shù)工藝確定建設(shè)、運行成本，動態(tài)調(diào)整水價標準。