王建華,柳長順
(中國水利水電科學研究院,100038,北京)
非常規(guī)水源包括再生水、雨水、咸水、海水等,被譽為保障經濟社會發(fā)展的第二水源。加大非常規(guī)水源開發(fā)利用是緩解水資源供需矛盾、統(tǒng)籌解決水資源問題的重要舉措,國際社會對此高度重視。美國再生水利用比較普遍,加利福尼亞州再生水灌溉回用比例達到69%,佛羅里達州達到63%。以色列再生水灌溉利用量超過4億m3,占灌溉用水量的40%,未來將達到8億m3。新加坡再生水與海水淡化水量占全國供水量的65%,2060年將提高到85%。澳大利亞從千禧年干旱開始將雨水和廢污水提升水質作為供水水源。近年我國非常規(guī)水源利用發(fā)展較快,但仍存在諸多問題,需要下大力氣創(chuàng)新發(fā)展。
近年我國非常規(guī)水源利用穩(wěn)步推進,再生水、海水利用呈快速增長態(tài)勢,雨水利用保持穩(wěn)定,咸水利用趨于減少。據水利部門統(tǒng)計,2017年我國非常規(guī)水源實際供水量為83.63億m3,占全國供水總量的1.38%。
再生水就是污水經過適當處理后,達到一定的水質指標,滿足某種使用要求,可以再次利用的水。目前,不同部門或領域對此表述不完全一致,建筑物或建筑小區(qū)再生水利用多用“中水”進行表述。為避免歧義,本文統(tǒng)一使用再生水進行表述。
近年,特別是水污染防治計劃實施以后,我國污水處理水平與處理量穩(wěn)定提高,再生水利用量逐年增加。根據全國水資源公報統(tǒng)計,我國再生水利用量由2005年10.90億m3增加到2017年的66.10億m3,占供水總量比例由2005年的0.19%提高到2017年的1.09%。廣東、北京、山東、江蘇四省(直轄市)再生水利用量占全國利用總量的60%以上。北京市再生水利用量由2005年2.6億m3增加到2017年的 10.5億 m3,2018年達到10.8億 m3。
據住建部門統(tǒng)計,2017年全國設市城市與縣城污水排放量為587.46億m3,建成污水處理廠3 781座,污水處理能力達1.89億m3/d,再生水生產能力0.40億m3/d;年處理污水量551.26億m3,再生水利用量78.15億m3,再生水利用率14.18%。北方16個省(自治區(qū)、直轄市)再生水生產能力與集中污水處理廠污水處理能力的比例為32.52%,再生水利用量45.21億m3,再生水利用率19.76%,比全國平均水平高5.5個百分點。京津冀再生水利用率為36.32%。再生水主要用于河湖景觀補水、農田灌溉、工業(yè)用水及市政雜用等領域。目前,全國設市城市與縣城92%的污水處理廠具有污水二、三級處理能力,出水符合《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》規(guī)定的一級標準限值,已達到再生利用的基本要求。
雨水利用指進入河道之前,直接或通過修建集雨場地和微型蓄水工程(水窖、水柜)對天然降水進行收集、存儲并加以利用。傳統(tǒng)上,雨水利用統(tǒng)計范圍為農村集雨工程供水量,主要供水對象為農村飲水與灌溉。近年,隨著我國農村飲水安全與提質增效工程的實施,集雨工程供水量基本維持不變。2005年全國集雨工程供水量為 11.0億 m3,2017年為 12.10億m3。部分省(自治區(qū))集雨工程供水量逐步減少,不再進行統(tǒng)計。
近年全國大力推進海綿城市建設,通過人工強化的滯蓄凈化等方式控制城市建設下墊面降水徑流,部分用于綠地灌溉、城市環(huán)衛(wèi)、景觀用水等。嚴格來說,綠化等利用的水量屬于雨水利用的范疇。目前,對這部分水量尚沒有系統(tǒng)權威的統(tǒng)計。
咸水包括礦化度2~5 g/L的微咸水與礦化度大于5 g/L的其他咸水。根據第二次水資源評價成果,全國微咸水區(qū)面積20.77萬km2,多年平均年地下水補給量為97.8億m3,其中新疆、河北、山東、內蒙古微咸水區(qū)多年平均年地下水補給量分別為22億m3、11.7億 m3、11 億 m3、9.3 億 m3,其他省份補給量較少;其他咸水區(qū)面積9萬km2,多年平均年地下水補給量42.7億m3。目前咸水利用以微咸水利用居多。微咸水主要用于農業(yè)灌溉、水產養(yǎng)殖、工業(yè)(如電力冷卻、造紙、印染等)或經過淡化處理后用于飲用。近年隨著我國農村飲水安全與提質增效工程、灌區(qū)續(xù)建配套與節(jié)水改造工程的實施,微咸水利用量快速下降。2005年微咸水利用量為5.8億m3,2017年利用量僅為 2.03 億 m3(見圖 1)。
海水利用包括海水淡化利用與直接利用。海水淡化利用就是將海水進行脫鹽生產淡水。海水直接利用就是以海水為原水,直接替代淡水作為工業(yè)和生活用水,主要作為火(核)電的冷卻用水。近年,我國海水利用迅速發(fā)展,工程規(guī)模進一步擴大。海水淡化工程總規(guī)模由2005年的3.1萬t/d增加到2017年的119萬t/d;淡化水量由 0.08億 m3增加到 3.40億 m3;直接利用量由237.2億m3擴大到1 022.7億m3。目前,海水淡化水用于工業(yè)、生活與綠化等用水的比例分別為66.56%、33.11%、0.33%。 目前,廣東、浙江、福建、山東每年海水利用量超過50億m3。
2015年國務院印發(fā)實施的《水污染防治行動計劃》(又稱“水十條”)要求將再生水、雨水和微咸水等非常規(guī)水源納入水資源統(tǒng)一配置,明確到2020年,缺水城市再生水利用率達到20%以上,京津冀區(qū)域達到30%以上。2019年印發(fā)實施的《國家節(jié)水行動方案》要求,在缺水地區(qū)加強非常規(guī)水源利用,到2020年,缺水城市再生水利用率達到20%以上;到2022年,缺水城市非常規(guī)水源利用占比平均提高2個百分點。對標上述要求,我國部分地區(qū)非常規(guī)水源利用還存在較大差距,未來任務更加艱巨。非常規(guī)水源利用存在的主要問題是缺乏強制性手段,加之管理、工程、經濟等多種因素制約,使得利用規(guī)模難以迅速擴大。主要原因如下:
在頂層設計層面,由于非常規(guī)水源的資源屬性在很長一個時期并未得到足夠重視,導致全國層面缺乏系統(tǒng)的制度、政策和規(guī)劃。2010年國務院批復的《全國水資源綜合規(guī)劃》中,將再生水等非常規(guī)水源作為傳統(tǒng)水源短缺時的一種補充水源,部分地區(qū)未配置非常規(guī)水源。在實際操作層面,非常規(guī)水源利用涉及水利、住建、農業(yè)農村、自然資源等多個部門,非常規(guī)水源利用尚未納入各級政府及相關部門考核中。
圖1 歷年微咸水利用量
以再生水利用為例。目前,在污水處理廠出水已符合再生利用基本要求的情況下,全國再生水設施出力率(再生水利用量/再生水生產能力)為53.16%,北方16個?。ㄗ灾螀^(qū)、直轄市)為44.00%,京津冀僅為41.84%,制約因素就是再生水輸送管網不配套。再生水輸送一般都需要修建獨立的管網設施,再生水用戶往往分布在城市市區(qū),建設中存在投資大、建設難度大的問題。大部分地區(qū)的再生水設施及管網建設資金融資渠道單一,往往和城市基礎建設資金綁定,市場投融資機制不成熟。再生水利用工程建設缺乏專項資金渠道,導致再生水設施建設緩慢,配套管網覆蓋率更低,再生水利用規(guī)模小。
再生水、海水淡化成本較高,目前缺乏有利于非常規(guī)水源利用的價格、財稅等扶持政策。此外,宣傳教育滯后,公眾對非常規(guī)水源利用接受程度不高,存在諸多認識誤區(qū),如再生水不能灌溉作物與林草,海水淡化水不能飲用等。
針對上述問題,借鑒相關行業(yè)與其他國家的做法和經驗,建議實行非常規(guī)水源利用配額制,即根據不同地區(qū)水資源緊缺程度和非常規(guī)水源情況,對非常規(guī)水源利用量或比例做出強制性規(guī)定,并配套相關政策,切實推進非常規(guī)水源利用。主要措施對策如下:
(1)科學設定全國配額總目標
按照非常規(guī)水源利用潛力,確定全國非常規(guī)水源利用量目標值。據測算,到2030年全國非常規(guī)水源利用量達到300億m3以上是合理的、可行的,約占供水總量的5%。其中,再生水利用量200億m3,雨水利用量(含海綿城市蓄水利用量)70億m3,海水淡化量 15億 m3,微咸水 15億 m3。 到 2025年,全國非常規(guī)水源利用量應當達到200億m3以上,約占全國供水總量的3.3%。
(2)分解確定區(qū)域配額指標
以全國非常規(guī)水源配置總體目標為約束,制定省級行政區(qū)的非常規(guī)水源利用目標,并進一步分解到市縣。非常規(guī)水源具有明顯的區(qū)域性特征,需要根據不同地區(qū)非常規(guī)水源可利用種類、經濟社會發(fā)展水平,分別制定不同類型非常規(guī)水源配額。城市化地區(qū)重點開發(fā)利用再生水、雨水;山丘區(qū)加大雨水利用;沿海缺水城市逐步推進海水淡化并加大海水直接利用;華北平原和西北內陸河具有豐富咸水資源的地區(qū)要加大咸水的開發(fā)利用。
相關基礎設施是落實非常規(guī)水源配額的硬件支撐。根據區(qū)域非常規(guī)水源開發(fā)利用重點,編制非常規(guī)水源利用規(guī)劃,并與有關規(guī)劃相銜接、相協(xié)調,有針對性地加強基礎設施建設,降低開發(fā)利用成本,保障水質,實現非常規(guī)水源“能產、可供、便用”。
將非常規(guī)水源開發(fā)利用基礎設施作為區(qū)域總體規(guī)劃、城市建設的強制性內容,納入市政供排水體系。再生水利用規(guī)劃要與水污染防治規(guī)劃協(xié)調,在現有污水處理廠基礎上提高處理標準,或配套建設再生水處理設施,完善供水管網,使再生水接入供水網絡體系,也可直接回補河湖生態(tài)用水。海水利用規(guī)劃要與海洋開發(fā)規(guī)劃、供水管網規(guī)劃協(xié)調,加快淡化處理廠建設,同步建設配套供水設施,可直接供給合適的用戶,也可連通本地水源工程,與當地地表水源混合自然礦化后一體化供水。雨水利用規(guī)劃需要結合海綿城市建設規(guī)劃、海綿流域規(guī)劃,做好公共設施、小區(qū)內部利用小循環(huán),優(yōu)先供給市政用水。
強化管理與考核是落實非常規(guī)水源配額的軟件保障。從行政區(qū)域、園區(qū)、取用水戶等多個層次建立管理與考核制度,把配額落到實處。同時,要突出水質安全,對不符合人體直接接觸標準的非常規(guī)水源要設有安全提示,有條件的要進行隔離。
(1)行政區(qū)域層面,將配額制作為實行最嚴格水資源管理制度的主要內容
把非常規(guī)水源利用配額達標情況作為考核指標,納入最嚴格水資源管理制度統(tǒng)一考核。非常規(guī)水源利用總量只能增加不能減少,利用量減少的要調減考核分值。水資源綜合規(guī)劃外新增非常規(guī)水源不計入區(qū)域用水總量指標。未達到配額的區(qū)域按比例核減其用水總量指標,并實行取水許可區(qū)域限批,限制農業(yè)、工業(yè)建設項目和服務業(yè)新增取用水。完善非常規(guī)水源利用監(jiān)測統(tǒng)計制度,非常規(guī)水源利用要符合供水水質要求,直接排入河湖濕地的,如果滿足排水水體功能區(qū)水質管理目標要求或景觀環(huán)境用水水質標準,可以計入非常規(guī)水源利用量。
(2)園區(qū)層面,強制優(yōu)先利用非常規(guī)水源
工業(yè)園區(qū)和城市新區(qū)必須同步建設非常規(guī)水源利用設施,利用量要達到配額要求。嚴重缺水園區(qū)特定高用水行業(yè)只能使用非常規(guī)水源,不得配置常規(guī)水源。
(3)用戶層面,有序推進非常規(guī)水源利用
新增取用水戶,在滿足利用條件下必須優(yōu)先使用非常規(guī)水源,如未足額落實非常規(guī)水源利用配額指標或未簽訂供水協(xié)議的,則不予批準常規(guī)水源分配指標申請。已持有取水許可證的用水戶,可以使用非常規(guī)水源的,限期使用非常規(guī)水源,限期內未完成改造并達到用水配額的,在批準其取水許可延續(xù)時壓縮常規(guī)水源取用指標。
(1)投資傾斜
國家將非常規(guī)水源利用工程作為公益性基礎設施予以支持,非常規(guī)水源利用工程建設可以享受用地、用電、貸款貼息、財政補貼等優(yōu)惠政策。水利發(fā)展資金、節(jié)能減排專項資金、其他資金應當加大對非常規(guī)水源利用的支持力度。通過PPP等多種形式,鼓勵與引導社會資本參與非常規(guī)水源工程建設與運營,允許非常規(guī)水源配額指標進行交易。
(2)價格支持
鼓勵供用雙方協(xié)商確定非常規(guī)水源供水價格。探索實行非常規(guī)水源目標價格管理,由物價部門制定區(qū)域非常規(guī)水源目標價格,供水水價低于目標價格時,對供水單位給予適當獎勵;供水價格高于目標價格時,對用水單位給予適當補貼。探索實行累進補貼機制,使用非常規(guī)水源供水越多則財政補貼標準越高。
(3)稅費優(yōu)惠
利用非常規(guī)水源可以依法減免水資源稅或水資源費。再生水、雨水、海水淡化、咸水利用等免征水資源稅或水資源費。
(4)公眾參與
加大科普和宣傳力度,引導社會形成優(yōu)先利用非常規(guī)水源的理念和環(huán)境,提高非常規(guī)水
源利用必要性的認識,改變公眾對再生水等非常規(guī)水源利用的偏見,發(fā)揮好公眾監(jiān)督作用。
(5)立法保障
制定節(jié)約用水條例和修訂水法,增加非常規(guī)水源利用有關要求。鼓勵地方制定非常規(guī)水源開發(fā)利用的法規(guī)政策。