王 浩, 李海紅, 趙 勇, 王麗珍, 楊貴羽
(中國(guó)水利水電科學(xué)研究院 流域水循環(huán)模擬與調(diào)控國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,100038,北京)
我國(guó)是世界主要經(jīng)濟(jì)體中受水資源脅迫程度最高的國(guó)家。 人多水少,水資源時(shí)空不均且與耕地、能源、礦藏分布不適配,是我國(guó)基本國(guó)情水情。 經(jīng)濟(jì)的快速增長(zhǎng)導(dǎo)致用水量急劇增加, 全國(guó)供用水總量從新中國(guó)成立初期的1 031 億m3增加到2017年的 6 000 億 m3左右, 增加了近 5倍。 供給有限而需求擴(kuò)張導(dǎo)致供需不匹配, 正常年份全國(guó)供需缺口超過(guò) 500 億 m3。 同時(shí),現(xiàn)有供水保障很大比例依賴于生態(tài)用水被擠占,導(dǎo)致湖泊濕地萎縮、地下水超采,危及生態(tài)安全。 只有通過(guò)綜合節(jié)水措施,減少取用水過(guò)程中水的無(wú)效或低效損失和消耗, 降低經(jīng)濟(jì)社會(huì)用水需求總量,退還擠占的生態(tài)用水,才能實(shí)現(xiàn)生態(tài)系統(tǒng)的根本好轉(zhuǎn), 助力經(jīng)濟(jì)社會(huì)高質(zhì)量發(fā)展。
20 世紀(jì)70 年代農(nóng)業(yè)缺水推動(dòng)了農(nóng)業(yè)節(jié)水的發(fā)展,80 年代工業(yè)缺水與水污染推動(dòng)了工業(yè)節(jié)水與循環(huán)利用,90 年代城市缺水和減排需求推動(dòng)了節(jié)水型城市建設(shè)。 進(jìn)入21 世紀(jì),為應(yīng)對(duì)區(qū)域性系統(tǒng)性水問(wèn)題, 提出了節(jié)水型社會(huì)建設(shè)。 節(jié)水型社會(huì)從2000 年開(kāi)始探索建立至今已經(jīng)20 年, 取得了顯著成效,水資源利用效率和效益顯著提高,用水快速增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)明顯放緩,水資源配置得到優(yōu)化,社會(huì)用水文明程度廣泛提升。
從用水總量看,2017 年全國(guó)用水總量為 6 043 億 m3,比 2001 年僅增長(zhǎng)8.6%,而同期 GDP 增長(zhǎng)了 7.6 倍。 盡管北方地區(qū)灌溉面積由43 900 萬(wàn)畝(1 畝=1/15hm2) 發(fā)展到 56 800 萬(wàn)畝,增加了12 900 萬(wàn)畝,由于采取大規(guī)模農(nóng)業(yè)節(jié)水措施,灌溉用水量反而由1 602 億 m3降為 1 570 億 m3(圖 1~圖3)。從用水效率看,萬(wàn)元GDP 用水量、萬(wàn)元工業(yè)增加值用水量、城鎮(zhèn)管網(wǎng)漏損率等指標(biāo)值持續(xù)下降。 如2017 年全國(guó)萬(wàn)元工業(yè)增加值用水量為45.6m3,僅為 2001 年的 1/6 左右。
近年,通過(guò)全國(guó)范圍內(nèi)推進(jìn)節(jié)水工作,在用水總量微增長(zhǎng)的情況下,我國(guó)水資源供給支撐了經(jīng)濟(jì)社會(huì)的高速發(fā)展。 但與我國(guó)水安全形勢(shì)需求以及生態(tài)文明建設(shè)要求相比,我國(guó)當(dāng)前的節(jié)水工作不均衡、不充分、不可持續(xù)的問(wèn)題仍然較為突出。
一是“不均衡”問(wèn)題。 我國(guó)不同省區(qū)之間用水效率水平不平衡,一些地區(qū)產(chǎn)業(yè)布局與水資源承載能力不相適配,如水資源短缺的華北地區(qū)仍是國(guó)家的糧食主產(chǎn)區(qū),地下水超采治理與糧食安全保障矛盾難以協(xié)調(diào)。 二是“不充分”問(wèn)題。 我國(guó)用水效率與國(guó)際先進(jìn)國(guó)家和地區(qū)仍有差距。2017 年我國(guó)萬(wàn)美元國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值用水量570 m3,是掌握數(shù)據(jù)的60 個(gè)國(guó)家平均水平的1.1 倍,是OECD 國(guó)家平均水平的2.5倍。 北京市和天津市代表國(guó)內(nèi)較高用水水平,其萬(wàn)美元GDP 用水量分別為101 m3和93 m3,優(yōu)于高收入國(guó)家的平均水平, 但距先進(jìn)水平國(guó)家如英國(guó)、法國(guó)、德國(guó)、日本等還有一定差距。 三是“不可持續(xù)”問(wèn)題。 主要由于節(jié)水的經(jīng)濟(jì)機(jī)制不健全, 加之管制不嚴(yán)格、不細(xì)化,導(dǎo)致許多地區(qū)和行業(yè)的節(jié)水成本遠(yuǎn)大于多用水的成本,降低了用戶節(jié)水減排積極性,節(jié)水的可持續(xù)性面臨挑戰(zhàn)。
節(jié)水是一項(xiàng)系統(tǒng)工程, 涉及微觀、中觀與宏觀各個(gè)層次,涉及各個(gè)產(chǎn)業(yè),涉及水資源取供、輸配、用耗、消費(fèi)各個(gè)環(huán)節(jié),涉及政府、市場(chǎng)、公眾各個(gè)主體,需要綜合統(tǒng)籌、合力推進(jìn)。所謂綜合節(jié)水戰(zhàn)略,就是順應(yīng)新時(shí)代新要求,通過(guò)優(yōu)化布局結(jié)構(gòu)、完善工程體系、健全管理制度、提升意識(shí)行動(dòng)等重大措施,構(gòu)建基于節(jié)水經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展模式與布局,實(shí)行經(jīng)濟(jì)社會(huì)全產(chǎn)業(yè)節(jié)水、水資源源頭開(kāi)發(fā)到最終消費(fèi)的全過(guò)程節(jié)水和全民節(jié)水,政府主導(dǎo)、市場(chǎng)調(diào)節(jié)、公眾參與,實(shí)現(xiàn)水資源利用效率的系統(tǒng)提升。 以下重點(diǎn)談高耗水工業(yè)行業(yè)用水效率的進(jìn)一步提升和非常規(guī)水源的充分利用。
(1)必要性
圖1 2001—2017 年全國(guó)用水量及農(nóng)業(yè)用水量變化
圖2 萬(wàn)元工業(yè)增加值用水量(單位:m3)
圖3 城鎮(zhèn)供水管網(wǎng)漏損率(單位:%)
根據(jù)第一次全國(guó)水利普查的數(shù)據(jù),2011 年我國(guó)火力發(fā)電、 化工、鋼鐵、 非金屬礦物制品、 石油石化、食品、造紙、紡織八大高耗水工業(yè)總產(chǎn)值為23.6 萬(wàn)億元, 占工業(yè)總產(chǎn)值的38%,用水量卻達(dá)到 900 億 m3,占當(dāng)年工業(yè)用水總量的75%;高耗水工業(yè)耗水253 億m3,占當(dāng)年工業(yè)總耗水量的71%。 提高高耗水工業(yè)用水效率將從根本上提升我國(guó)工業(yè)用水效率。
近年我國(guó)持續(xù)加強(qiáng)高耗水工業(yè)節(jié)水管理, 加之產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化與調(diào)整,高耗水工業(yè)用水量有一定程度下降但仍占較大比重。 河北省2017 年鋼鐵行業(yè)總用水量為2.9 億m3,占到全省工業(yè)用水量的14.5%, 且主要集中分布于平原地下水超采區(qū)。 因此高耗水工業(yè)節(jié)水仍是工業(yè)節(jié)水的重點(diǎn)。
(2)主要路徑
一是實(shí)施產(chǎn)業(yè)綠色升級(jí)。 繼續(xù)推進(jìn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和優(yōu)化升級(jí),開(kāi)展以節(jié)水為重點(diǎn)內(nèi)容的綠色高質(zhì)量轉(zhuǎn)型升級(jí)和循環(huán)化改造,加快節(jié)水及水循環(huán)利用設(shè)施建設(shè)。 在高耗水工業(yè)相對(duì)集中地區(qū),推動(dòng)相關(guān)企業(yè)向工業(yè)園區(qū)集中,發(fā)揮工業(yè)園區(qū)企業(yè)聚集效應(yīng)。
二是開(kāi)展企業(yè)節(jié)水評(píng)價(jià)。 規(guī)范技術(shù)、設(shè)備、產(chǎn)品的節(jié)水效果核定與評(píng)判方法及標(biāo)準(zhǔn)。 探索建立第三方節(jié)水評(píng)價(jià)機(jī)制,開(kāi)展技術(shù)、設(shè)備與產(chǎn)品的節(jié)水效果評(píng)估與企業(yè)節(jié)水評(píng)價(jià)。 從嚴(yán)叫停節(jié)水評(píng)價(jià)審查不通過(guò)的項(xiàng)目,限制高用水行業(yè)發(fā)展。
三是推進(jìn)節(jié)水技術(shù)研發(fā)與應(yīng)用。設(shè)置節(jié)水技術(shù)專(zhuān)項(xiàng)研發(fā)基金,加大節(jié)水技術(shù)研發(fā)力度,強(qiáng)化工業(yè)行業(yè)高用水單元的過(guò)程節(jié)水技術(shù)裝備研發(fā)與應(yīng)用示范。 構(gòu)建節(jié)水技術(shù)信息平臺(tái),對(duì)節(jié)水技術(shù)進(jìn)行及時(shí)發(fā)布,使公眾能夠最快獲取最先進(jìn)節(jié)水技術(shù)信息。 對(duì)各區(qū)域各類(lèi)型用水戶節(jié)水技術(shù)的實(shí)施進(jìn)行分類(lèi)指導(dǎo), 包括高效用水技術(shù)、高品質(zhì)廢污水利用技術(shù)、科學(xué)用水計(jì)量技術(shù)、 公眾個(gè)人節(jié)水技能等。實(shí)施技術(shù)資源整合, 利用政府職能,將分區(qū)域、分行業(yè)、分用戶的節(jié)水技術(shù)資源進(jìn)行有機(jī)整合,通過(guò)建設(shè)工業(yè)用水園區(qū)、廢污水集中處理、再生水統(tǒng)一調(diào)配等措施形成規(guī)?;?jié)水。
(1)必要性
非常規(guī)水源包括再生水、 海水、礦井水以及集蓄雨水等。 各地區(qū)由于區(qū)位及降雨條件不同,非常規(guī)水源利用的側(cè)重點(diǎn)不同,但總體來(lái)講,非常規(guī)水源的充分利用將有效補(bǔ)充常規(guī)供水、緩解供需矛盾。 其中污水資源化利用、海水的直接利用與淡化利用是最穩(wěn)定有效的非常規(guī)水源。
從污水再生利用看,根據(jù)中國(guó)水資源公報(bào)統(tǒng)計(jì)信息,我國(guó)城鎮(zhèn)生活和工業(yè)污水排放量從2000 年的620 億m3增加到 2017 年的 756 億 m3, 增幅達(dá)22%。 但2017 年全國(guó)再生水利用量只有73.5 億m3,不足污水排放總量的10%, 僅占全國(guó)當(dāng)年總用水量的1.2%,而且主要是河湖景觀用水。
我國(guó)海水直流冷卻技術(shù)在沿海核電、火電和石化等行業(yè)繼續(xù)得到廣泛應(yīng)用, 工程規(guī)模呈逐年上升趨勢(shì)。近幾年,我國(guó)每年利用海水作為冷卻水量均在 1 000 億 m3以上, 全國(guó) 11個(gè)沿海?。ㄗ灾螀^(qū)、直轄市)均有海水直流冷卻工程分布。 全國(guó)海水淡化工程主要分布在水資源嚴(yán)重短缺的沿海城市和海島。 北方以大規(guī)模的工業(yè)用海水淡化工程為主,南方以民用海島海水淡化工程居多。 海水淡化工程總體規(guī)模在不斷增長(zhǎng), 截至2017 年年底, 全國(guó)已建成海水淡化工程136個(gè),產(chǎn)水規(guī)模 118.91 萬(wàn)t/d。
(2)面臨的問(wèn)題
非常規(guī)水源開(kāi)發(fā)利用涉及多個(gè)職能部門(mén),各部門(mén)編制的專(zhuān)項(xiàng)規(guī)劃雖不同程度地涵蓋非常規(guī)水源利用,但多頭管理造成各類(lèi)規(guī)劃不銜接、不協(xié)調(diào),且未將非常規(guī)水源真正納入水資源規(guī)劃配置體系。 非常規(guī)水源利用工程也沒(méi)有納入城鄉(xiāng)建設(shè)規(guī)劃,造成配套設(shè)施建設(shè)嚴(yán)重滯后,生產(chǎn)出的水送不出去、有需求的用戶用不上水。
另外,非常規(guī)水源與常規(guī)水源比價(jià)不合理。 再生水、海淡水等非常規(guī)水源由于處理技術(shù)和工藝不同,其制水成本也不同, 再生水價(jià)格一般在1.0~4.5 元/m3, 海淡水價(jià)格在 6.5~9.0元/m3。 目前全國(guó)再生水水價(jià)一般在1.0 元/m3左右,進(jìn)入市政管網(wǎng)的海淡水一般不高于當(dāng)?shù)刈詠?lái)水價(jià)格。 非常規(guī)水源水價(jià)普遍偏離制水成本,再加上財(cái)政補(bǔ)貼不到位,造成企業(yè)多處于虧損運(yùn)營(yíng)狀態(tài)。
(3)推進(jìn)的路徑
一是實(shí)施非常規(guī)水源配額管理??茖W(xué)設(shè)定全國(guó)非常規(guī)水源配置總體目標(biāo)。 按照非常規(guī)水源利用潛力,確定全國(guó)非常規(guī)水源利用量目標(biāo)值。 分解確定區(qū)域非常規(guī)水源配額指標(biāo)。 以全國(guó)非常規(guī)水源配置總體目標(biāo)為約束,制定省級(jí)行政區(qū)的非常規(guī)水源利用目標(biāo),并進(jìn)一步分解到市縣。 二是加強(qiáng)非常規(guī)水源利用基礎(chǔ)設(shè)施規(guī)劃與建設(shè)。 將非常規(guī)水源開(kāi)發(fā)利用基礎(chǔ)設(shè)施作為區(qū)域總體規(guī)劃、 城市建設(shè)的強(qiáng)制性內(nèi)容, 納入市政供排水體系。 配套建設(shè)再生水處理設(shè)施與供水管網(wǎng),使再生水接入供水體系,也可直接回補(bǔ)河湖生態(tài)用水。 海水利用規(guī)劃要與海洋開(kāi)發(fā)規(guī)劃、 供水管網(wǎng)規(guī)劃協(xié)調(diào)。 雨水利用規(guī)劃需要結(jié)合海綿城市建設(shè)規(guī)劃、 海綿流域規(guī)劃,做好公共設(shè)施、小區(qū)的內(nèi)部利用小循環(huán)。 礦井水利用規(guī)劃與能源開(kāi)發(fā)以及配套的下游產(chǎn)業(yè)鏈條建設(shè)規(guī)劃相結(jié)合, 配套建設(shè)礦井水處理設(shè)施, 替代礦山生產(chǎn)常規(guī)水源或滿足下游產(chǎn)業(yè)園區(qū)用水。
①?gòu)?qiáng)化經(jīng)濟(jì)發(fā)展適水評(píng)價(jià),將節(jié)水作為提升經(jīng)濟(jì)發(fā)展質(zhì)量、 優(yōu)化產(chǎn)業(yè)布局的新動(dòng)能。 完善適水評(píng)價(jià)技術(shù)方法,建立第三方評(píng)估機(jī)制,將適水評(píng)價(jià)納入規(guī)劃水資源論證的內(nèi)容當(dāng)中。
②推廣先進(jìn)適用節(jié)水技術(shù)與工藝。 重點(diǎn)開(kāi)展水肥一體化精準(zhǔn)精量灌溉控制、 工業(yè)高效冷卻與循環(huán)利用、廢(污)水分級(jí)分質(zhì)處理回用、通用高精度管網(wǎng)漏損監(jiān)測(cè)、灌溉用水簡(jiǎn)便通用測(cè)量、海水淡化反滲透等先進(jìn)技術(shù)及實(shí)用設(shè)備研發(fā)。 加強(qiáng)新一代信息技術(shù)與節(jié)水管理深度融合。
③實(shí)行利于節(jié)水的價(jià)格、 財(cái)稅政策。 實(shí)施不同水源的同城同業(yè)同價(jià), 拉開(kāi)常規(guī)水源與非常規(guī)水源價(jià)格; 符合要求的節(jié)水設(shè)備按專(zhuān)用設(shè)備投資額的10%抵免當(dāng)年企業(yè)所得稅應(yīng)納稅額;國(guó)家通過(guò)財(cái)政補(bǔ)貼、政府購(gòu)買(mǎi)服務(wù)等方式支持節(jié)水產(chǎn)品的推廣。