基于城市發(fā)展需求的水環(huán)境治理體系研究

楊 光 唐 曉 雪 娜 雅

水是生命的源泉，是人類賴以生存的自然資源。自古以來城市開發(fā)建設(shè)都離不開水，城市擇水而建、市民依水而居，流經(jīng)城市的河流、環(huán)城壕池和城內(nèi)河湖等各種水體構(gòu)成脈絡(luò)相通的城市水系統(tǒng)。然而，隨著中國社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，人與水的矛盾不斷凸顯，并在城市發(fā)展的不同歷史階段，表現(xiàn)出具有不同特征的水系統(tǒng)問題。從古代水患防御到近現(xiàn)代水資源調(diào)配，再到目前以水污染為核心問題的水環(huán)境治理，水系統(tǒng)的健康發(fā)展始終決定著一座城市的發(fā)展。當前，中國社會主要矛盾已經(jīng)轉(zhuǎn)化為人民日益增長的美好生活需要和不平衡不充分的發(fā)展之間的矛盾，許多區(qū)域發(fā)展中水體黑臭、水質(zhì)惡化、生態(tài)退化等問題亟待解決。黨的十八大報告將生態(tài)文明納入“五位一體”的總體布局，黨的十九大報告進一步指出，必須樹立和踐行綠水青山就是金山銀山的理念，并明確了堅持節(jié)約資源和保護環(huán)境的基本國策。國務(wù)院先后出臺了《國務(wù)院關(guān)于印發(fā)水污染防治行動計劃的通知》（國發(fā)〔2015〕17號）（以下簡稱“水十條”）、《國務(wù)院辦公廳關(guān)于推進海綿城市建設(shè)的指導(dǎo)意見》（國辦發(fā)〔2015〕75號）、《關(guān)于印發(fā)城市黑臭水體整治工作指南的通知》（建城〔2015〕130號）、《關(guān)于全面推行河長制的意見》（廳發(fā)〔2016〕42號）等一系列文件，對城市基礎(chǔ)設(shè)施、海綿城市建設(shè)、黑臭水體消除與水環(huán)境保護等提出一系列要求，極大地推動了中國水務(wù)領(lǐng)域的技術(shù)進步和產(chǎn)業(yè)升級，萬億級別的環(huán)保產(chǎn)業(yè)產(chǎn)出增量得到釋放，但城市水環(huán)境項目普遍存在工程化、形式化、績效考核不完善、缺乏頂層設(shè)計系統(tǒng)方案、重建設(shè)輕運營等一系列問題。本文從企業(yè)視角，分析中國城市發(fā)展中水生態(tài)環(huán)境治理現(xiàn)狀，而后提出系統(tǒng)化解決水環(huán)境問題的路徑，并闡述水環(huán)境價值挖掘及以生態(tài)合作構(gòu)建產(chǎn)業(yè)集群的理念。

一、新時期中國水生態(tài)環(huán)境的三個問題

第一，水生態(tài)環(huán)境問題成因日趨復(fù)雜。人們生產(chǎn)生活方式的改變，導(dǎo)致水生態(tài)環(huán)境問題成因日趨復(fù)雜。受人類建設(shè)活動（閘壩等水利工程人為侵占河湖水系空間等）、地形地勢條件影響，河流水動力條件普遍較差；隨著社會經(jīng)濟發(fā)展加速，污水量大幅增加；尾水排放、污水偷排、漏排行為給自然水系造成較大面積污染，且因水流速度緩慢等原因，河湖呈現(xiàn)富營養(yǎng)化、水體污染及黑臭問題；過度的水資源開發(fā)導(dǎo)致河道生態(tài)基流萎縮乃至消失，河流水系的水生態(tài)遭到較為嚴重的破壞，水體自凈能力降低。這一系列問題使得水環(huán)境治理成為目前最為復(fù)雜的系統(tǒng)工程之一。

第二，基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)依舊薄弱。雖然中國城市污水處理率已達到90%以上，且北京等地紛紛出臺遠高于國標的地方污水排放標準，然而水環(huán)境污染與黑臭問題仍未得到緩解。其中一個重要原因在于涉水基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)依舊薄弱。以管網(wǎng)為例，城市雨污水收集系統(tǒng)普遍存在合流制與分流制共存且相互交叉的現(xiàn)象，實施建設(shè)的分流制排水系統(tǒng)往往混接嚴重，而且管道破損、地下水滲漏（滲出與滲入），導(dǎo)致城市污水實際收集處理率并不高，此方面問題集中反映在污水處理廠進水濃度上，如表1所示。相比于發(fā)達國家，中國城市管網(wǎng)密度僅為發(fā)達國家城市的30%—50%。此外，農(nóng)村地區(qū)普遍尚未建立完善的污水收集和處理系統(tǒng)，污水直排問題突出。基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和運營水平的不足和低下往往限制了各項水環(huán)境治理工程的效果發(fā)揮。

表1 中國及部分城市和新加坡城市污水特性 單位（mg/L）

第三，水環(huán)境管理水平亟待提高。在新的形勢下，人民群眾高度關(guān)注水環(huán)境治理，更為智能、高效的水環(huán)境管理體系才能適應(yīng)信息傳播高度發(fā)達的當今社會。然而城市住建、水務(wù)、環(huán)境與衛(wèi)生等相關(guān)部門條塊分割，部門工作銜接管理缺乏，規(guī)劃與協(xié)調(diào)難以實現(xiàn)統(tǒng)一，導(dǎo)致水環(huán)境管理脫節(jié)，使水環(huán)境的整體性與聯(lián)系性出現(xiàn)分裂。涉水系統(tǒng)管理效率與水平不高，管理運行機制失靈。受人員、技術(shù)、思維、經(jīng)濟水平限制，各城市涉水系統(tǒng)管理仍然處于較為粗放的狀態(tài)。上述原因制約著水環(huán)境質(zhì)量的提升，從而阻礙了中國經(jīng)濟社會的良性發(fā)展。河長制確立了以河長為核心的統(tǒng)籌管理的行政機制，一定程度上可解決行政條線管理問題，但問題如何解決，資源如何配置的矛盾依然存在。

二、水生態(tài)環(huán)境治理亟待突破的核心問題

“水十條”作為中國水污染防治的綱領(lǐng)性文件，從工作目標和主要指標兩個方面，提出了中國水污染防治的近遠期考核要求，即2020年工作目標要求：“全國水環(huán)境質(zhì)量得到階段性改善，污染嚴重水體較大幅度減少，飲用水安全保障水平持續(xù)提升，地下水超采得到嚴格控制……”主要指標要求：“到2020年，長江、黃河、珠江、松花江、淮河、海河、遼河等七大重點流域水質(zhì)優(yōu)良（達到或優(yōu)于Ⅲ類）比例總體達到70%以上，地級及以上城市建成區(qū)黑臭水體均控制在10%以內(nèi)……”雖然大量水環(huán)境項目在全國鋪開，但高污染負荷、收集處理能力不足等原因?qū)е氯匀挥写罅克w處于劣V類、乃至黑臭狀況，中國各城市2020年考核任務(wù)依然面臨嚴峻壓力。

為實現(xiàn)考核目標，中國部分省市圍繞水污染防治出臺了地方行動計劃。2013年2月，廣東省環(huán)境保護廳頒布出臺《南粵水更清行動計劃（2013—2020年）》。“水十條”頒布之后，廣東省根據(jù)相關(guān)要求，迅速于2017年出臺《南粵水更清行動計劃（2017—2020年）》。2013年11月，浙江省委、省政府出臺《關(guān)于全面實施“河長制”進一步加強水環(huán)境治理工作的意見》，并于12月發(fā)出“五水共治”總動員令，次年1月成立浙江省“五水共治”工作領(lǐng)導(dǎo)小組，目前正在全省推進“浙江省污水零直排區(qū)建設(shè)”。江蘇省于2016年底提出“兩減六治三提升行動計劃”（簡稱“263”專項行動計劃），提出了包括“國考斷面水質(zhì)優(yōu)Ⅲ比例達70.2%，劣于V類的水體基本消除”等在內(nèi)的總體目標；2017年1月，武漢市第十三次黨代會報告提出大力推進“四水共治”，以防洪水、排澇水、治污水、保供水“四水共治”為突破口實施8大工程。

在新形勢、新要求下，中國各城市要達到“水十條”各項工作目標和具體指標要求，仍然面臨急需解決的幾大核心問題。

第一，系統(tǒng)化治理的總體統(tǒng)籌。由于水環(huán)境項目普遍污染成因復(fù)雜，水環(huán)境狀況不僅與水環(huán)境容量等自身特征有關(guān)，也與區(qū)域內(nèi)城市建設(shè)程度、污水收集和處理水平、市政管道建設(shè)管護情況、乃至城市環(huán)境衛(wèi)生管護條件等密切相關(guān)。因此，水環(huán)境治理往往涉及城市規(guī)劃、市政工程、環(huán)境工程、水利工程、水資源、生態(tài)與景觀等不同專業(yè)的銜接，也涉及規(guī)劃、建設(shè)、財政、土地等不同部門的協(xié)調(diào)，以及投資、技術(shù)、建設(shè)、運營等不同階段之間系統(tǒng)統(tǒng)籌的需求。市場上目前缺少類似系統(tǒng)化治理的總體統(tǒng)籌經(jīng)驗與能力的單位，造成了碎片化規(guī)劃、碎片化建設(shè)的不利局面。

第二，整體水環(huán)境治理的經(jīng)驗總結(jié)與應(yīng)用。長期以來，各類涉水工程與城市建設(shè)由各自職能部門主導(dǎo)實施，較少以區(qū)域或流域整體治理形式統(tǒng)籌實施。不同建設(shè)項目往往從專業(yè)自身考慮并解決相關(guān)問題，難以兼顧其他專業(yè)需求，進而造成不同工程的同一類目標、指標銜接不暢，上游與下游銜接不佳等各類問題，難以達到整體效果。水污染治理需要從流域或區(qū)域?qū)用?，根?jù)所保護水環(huán)境容量，對流域或區(qū)域內(nèi)各類污染源進行分級管控，綜合統(tǒng)籌城市建設(shè)、市政道路與管道、水利防洪、水資源保護與配置、河道綜合治理等不同工程類型，從而實現(xiàn)整體治理效果最優(yōu)化。

第三，水環(huán)境系統(tǒng)化運營能力的提升。水環(huán)境治理長期效果除依賴前期良好的規(guī)劃設(shè)計與施工建設(shè)的同時，還取決于水環(huán)境系統(tǒng)化運營能力。從污染物遷移轉(zhuǎn)化路徑而言，位于源頭建筑小區(qū)的LID措施、雨/污水收集管道、調(diào)蓄池、污水處理廠以及河流水系等在不同氣象條件下，乃至同一氣象條件下的不同時段，都需要根據(jù)實際條件，對處于不同環(huán)節(jié)、上下游以及同類型其他措施進行水質(zhì)水量的智慧、精準管控及系統(tǒng)化運營，提高各類水環(huán)境設(shè)施的整體效率與效果；同時，治污系統(tǒng)、景觀系統(tǒng)、市民服務(wù)系統(tǒng)等不同板塊，通過整體規(guī)劃、系統(tǒng)運營能夠?qū)崿F(xiàn)節(jié)能降耗、復(fù)合功能、收益補償?shù)榷嘀貙嵭А?/p>

三、系統(tǒng)化解決水環(huán)境問題的路徑探討

第一，針對性的系統(tǒng)頂層設(shè)計能力。因水環(huán)境治理的復(fù)雜性特點，在解決水環(huán)境問題時需要提出針對性的系統(tǒng)頂層設(shè)計方案，同時需要注重涵蓋規(guī)劃、投資、設(shè)計、建設(shè)、運營等不同階段的全過程服務(wù)與管理。綜合投資、技術(shù)、運管、附加值提升等要素，對不同項目進行個性化、定制化的頂層設(shè)計體系打造，是確保模式的有效運行和良性發(fā)展的基礎(chǔ)，“建管一體的責任追溯體系和水環(huán)境績效服務(wù)的運管模式”克服了傳統(tǒng)的工程建設(shè)管理模式的諸多問題，為水環(huán)境長效機制開辟了全新的商業(yè)、技術(shù)模式，為政府提供量身定制的全面綜合水環(huán)境治理與運營的綜合解決方案。

第二，基于污染物最高日總量控制的體系。傳統(tǒng)的水環(huán)境治理，往往局限于河道本身，僅僅采取一些水質(zhì)凈化工程措施，雖然能取得短期效果，但長期來看往往缺乏持續(xù)性。根本原因就在于忽視了污染物的產(chǎn)生、遷移和入河的規(guī)律和過程，忽視了污染物總量和河道水環(huán)境容量的平衡關(guān)系。加之工程措施缺少長期維護而導(dǎo)致失效，往往投入多、見效少。以污染物產(chǎn)生、遷移、轉(zhuǎn)化規(guī)律為基礎(chǔ)，借助多種水文水動力以及水環(huán)境容量計算模型的模擬分析結(jié)果，根據(jù)流域和河道完整的生態(tài)系統(tǒng)健康理論，進行綜合、集成的規(guī)劃設(shè)計，融合多種工程措施，構(gòu)建源頭減量、過程攔截、末端凈化的水環(huán)境綜合治理技術(shù)體系，合理安排工程布局，并進行全生命周期的維護管理，保證水環(huán)境短期效果和長期效果的穩(wěn)定發(fā)揮，實現(xiàn)資金投入的最大化效益。

第三，基于污染貢獻評估的可達性分析體系。河道水體污染和黑臭的根本原因是入河污染物的總負荷超過了河道水體的水環(huán)境承載力，因此，改善水系水環(huán)境、提升河道生態(tài)健康水平的根本措施是削減流域污染物的總量或提升河道的水環(huán)境承載力。在制訂水環(huán)境綜合治理方案時，從流域視角出發(fā)，詳細分析流域污染物負荷（包括點源、面源、內(nèi)源）和河道水環(huán)境目標，以更合理的方式，將污染物削減任務(wù)分配至流域內(nèi)各個具有污染物削減功能的工程措施中。同時，應(yīng)用水環(huán)境模型，對擬實施工程的污染物削減效果進行模擬。通過模型模擬，能夠較準確地預(yù)測工程實施效果，并且能夠?qū)こ滩季诌M行優(yōu)化調(diào)整，進一步增強方案的可落地性（見圖1）。

圖1 基于污染貢獻評估的可達性分析步驟

第四，以模型模擬驗證為手段的高質(zhì)量動態(tài)管控。水環(huán)境綜合治理項目具有其特殊性，河道水環(huán)境和水生態(tài)系統(tǒng)受到外界溫度、降雨、源頭水質(zhì)等多種因素的影響，甚至受到流域內(nèi)社會環(huán)境、經(jīng)濟活動、城市建設(shè)的影響。在項目實施和運營過程中定期地進行項目目標的計劃值和實際值的比較，在發(fā)現(xiàn)項目目標偏離時及時采取糾偏措施十分必要。充分發(fā)揮模型模擬等信息化科技手段，通過模型進行河道水動力情況模擬、閘壩布局合理性分析、水質(zhì)目標可達性等工作，建立過程持續(xù)優(yōu)化提升的實時動態(tài)運營維護管控與糾偏體系，以確保項目建設(shè)目標的實現(xiàn)，保障工程治理長期穩(wěn)定達標。

第五，以績效考核長效達標為導(dǎo)向的高水平運營。在傳統(tǒng)的水環(huán)境綜合治理方案中，雖然各類工程設(shè)施在建設(shè)期間能夠較好地滿足業(yè)主要求，在項目建成初期也往往能夠起到立竿見影的效果，但是一段時間之后很多項目往往會出現(xiàn)各種各樣的問題，如項目主體構(gòu)筑物損傷、項目主體河流/湖泊水質(zhì)逐漸惡化等。究其原因：一是業(yè)主缺乏主動采用績效考核模式的意識和行為以監(jiān)督和管理項目承擔企業(yè)，繼而缺乏相關(guān)的考核制度和辦法；二是項目承擔企業(yè)在建設(shè)工程時缺乏建管一體的水環(huán)境綜合整治思維。針對業(yè)主方的訴求，從設(shè)計和建設(shè)效果出發(fā)，量身為業(yè)主定制以績效目標長期考核達標為導(dǎo)向的項目運營管理方案，同時，協(xié)助業(yè)主制訂常態(tài)化績效考核方案，改變傳統(tǒng)的粗放式管理，引入河道物業(yè)式管護模式，做到精細化、科學(xué)化、實時化和持續(xù)的循環(huán)改進。

第六，全生命周期、多專業(yè)復(fù)合運營管理。運營管理的主要目的是通過技術(shù)與管理手段，維護建設(shè)工程、設(shè)備、設(shè)施的正常運轉(zhuǎn)，使其發(fā)揮應(yīng)有功能，實現(xiàn)項目建設(shè)目標，保障工程建設(shè)效果和治理效果的長期穩(wěn)定達標。為保證項目的長效穩(wěn)定達標，避免出現(xiàn)設(shè)計、建設(shè)、運管治理過程中的脫節(jié)和條塊分割、責任無法追溯、治理效果不持久的問題，實行項目全生命周期的運營維護管護，本著為城市環(huán)境與河道做好“物業(yè)”服務(wù)的姿態(tài)開展更加精細化、科學(xué)化的管理，全方位對水環(huán)境治理效果負責。

水環(huán)境項目多為高度復(fù)合型的綜合性項目，涵蓋水環(huán)境、河道治理、黑臭水體、生態(tài)景觀、信息化等多個方面，涉及給排水、水利、景觀、生態(tài)多個專業(yè)，項目實施難度大，必須綜合運用多種技術(shù)手段，形成全面、完善的流域水環(huán)境治理綜合方案，方能實現(xiàn)最終目標的實現(xiàn)。

第七，運用信息云系統(tǒng)的智慧運營。充分考慮日后高科技發(fā)展及管理需求，運用智慧水務(wù)運維管理核心理念，利用水聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算、移動互聯(lián)網(wǎng)等新一代信息技術(shù)，通過智能設(shè)備立體感知信息的全方位變化，對海量感知數(shù)據(jù)進行傳輸、存儲和處理，并基于統(tǒng)一融合和互聯(lián)互通的公共服務(wù)平臺，實現(xiàn)大數(shù)據(jù)時代下對水務(wù)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的智能分析，以更加精細、動態(tài)的方式服務(wù)于水務(wù)的設(shè)計、建設(shè)、運維等各個環(huán)節(jié)，通過全程管理與數(shù)據(jù)動態(tài)反饋，達到智慧運營的效果。

四、結(jié)語

在經(jīng)濟快速發(fā)展的背景下，生態(tài)環(huán)境的重要性被長期忽略?！跋任廴竞笾卫怼薄盃奚h(huán)境發(fā)展經(jīng)濟”的做法，在當今社會的大背景下，已經(jīng)變得不合時宜?？諝狻⑼寥?、水資源等環(huán)境產(chǎn)品，具有公共物品屬性，產(chǎn)權(quán)歸全體人類所共有。企業(yè)在生產(chǎn)過程中不受控制的排污，是一種具有極強負外部性的行為，它所造成的社會成本包括政府治理污染的花費，自然資源的減少，以及污染物對人類健康造成的危害。企業(yè)的排污行為本質(zhì)上是把部分生產(chǎn)成本轉(zhuǎn)嫁到整個人類的身上。

相反地，環(huán)境治理是一件具有極強正外部性的工作，對生活在周邊的人、周邊的區(qū)域、乃至整個城市，產(chǎn)生著隱形的、正面的效益。目前，各級政府意識到單純進行GDP的考核已經(jīng)不適應(yīng)新時代的需要，而GEP（生態(tài)系統(tǒng)生產(chǎn)總值）的考核勢在必行。水環(huán)境綜合治理工程涉及多專業(yè)技術(shù)領(lǐng)域，涵蓋利益相關(guān)者復(fù)雜，系統(tǒng)整合性要求高，為全面解決生態(tài)環(huán)境高質(zhì)量需求與社會經(jīng)濟發(fā)展之間的平衡問題，實現(xiàn)環(huán)境治理的高質(zhì)量效果呈現(xiàn)，建立和培養(yǎng)一支創(chuàng)新驅(qū)動、產(chǎn)研一體、迭代升級、世界一流的技術(shù)團隊十分必要；具體項目實操過程中，集技術(shù)研發(fā)、規(guī)劃咨詢、頂層設(shè)計、落地管控、科技產(chǎn)業(yè)化為一體，以頂層設(shè)計方案指導(dǎo)項目建設(shè)方向，以落地建設(shè)管控服務(wù)項目高質(zhì)運轉(zhuǎn)，以運維績效反饋延伸技術(shù)研發(fā)方向，用高端技術(shù)研發(fā)啟迪頂層設(shè)計思路，形成以“研、投、技、建、運、融”六位一體實現(xiàn)全生命周期的考量，打造水環(huán)境治理行業(yè)企業(yè)內(nèi)部的良性循環(huán)機制。同時，利用水環(huán)境行業(yè)的“生態(tài)圈”整合市場上高新技術(shù)能力和產(chǎn)品的提供者，并與項目伙伴實現(xiàn)生態(tài)化合作，扎根城市的長期經(jīng)營，形成水環(huán)境治理行業(yè)企業(yè)外部的良性循環(huán)機制。