再生水回用与环境经济成效

作者：王国友 谭灵芝 单位：重庆工商大学

随着水资源的日益紧缺，国内外许多城市和研究者对于水资源节约利用以及对社会经济系统影响的研究和实践逐渐开展起来。Ｂｅｅｋｍａｎ［１］从节水减污的角度系统论述了水体保护、节水利用的基本原理。Ｌｕｎｄ［２］对节水的成本与风险交易以及对产业结构、社会经济发展的影响进行了分析。美国哥伦比亚大学的Ｇｌｅｎｎ［３］建立了国家层面水资源循环体系和水实物量核算投入产出表，并运用于南部非洲国家（如纳米比亚）的水资源核算，进而分析水资源对各部门经济的影响，并提出相应的产业发展政策。马忠玉、蒋洪强等［４］就建设我国节水防污型社会的内容与原则进行了论述；高明杰等［５］利用区域节水高效种植结构调整的多目标模糊优化模型，阐释了节水效益对提高农作物产量的效果及意义；柴宏祥等［６］构建了适合我国西部地区绿色建筑节水项目全生命周期过程综合效益模型。在实践方面，世界上最大的水资源节约循环利用项目出现在水资源紧缺的国家和地区，例如中东、澳大利亚、美国西南部；或出现在那些对废水和水污染物处理非常严格的地方，如美国的佛罗里达、法国和意大利的沿海及内陆地区。虽然我国城市水系统现状与达成水资源节约利用还有很大差距，但是面对我国水资源、水环境的严峻形势，水危机已经受到国人越来越多的关注，并引起了政府部门的高度重视。大连、深圳、北京和天津等城市相继进行了较为系统的水资源节约利用和水环境恢复的研究和实践，是我国城市节水经济模式的初步应用。近年来，在水系统中增加再生水回用或其他非传统水资源（如雨水、海水、微咸水）利用的子系统，以提高水资源的循环利用效率得到广泛关注。本研究将着重对再生水回用模式进行理论分析，找出发展再生水循环模式的主要途径。以重庆市为例，通过分析再生水利用模式，因地制宜地选择和发展再生水经济模式。采取积极的节水政策措施，以农业节水支持工业化和城市化建设，工业反哺农业，大力节约用水和提高水资源利用率，有利于解决重庆市水资源供需矛盾和水环境恶化的根本问题，从而实现经济增长方式的根本转变和经济、社会、环境的协调发展。重庆市再生水利用模式对沿江地区多个大中城市在生活用水可持续供应、节水以及水循环经济等方面也具有重要的示范作用。

１研究区概况

重庆市介于１０５°１７′—１１０°１１′Ｅ，２８°１０′—３２°１３′Ｎ之间，位于青藏高原与长江中下游平原的过渡地带，气候属亚热带季风性湿润气候。重庆市东西长约４７０ｋｍ，南北宽约４５０ｋｍ，面积为８．２４×１０４ｋｍ２，共辖４０个区县。在辖区内，北有大巴山，东有巫山，东南有武陵山，南有大娄山，地形由南北向长江河谷倾斜，山地、丘陵面积约占９０％，高差达２０００ｍ以上。重庆市地处长江上游，水资源相对丰富。与水资源丰富并存的另一种情况是水资源开发利用水平低，利用率不高，水污染严重。据统计，农业用水占７０％，高于全国平均水平；而工业用水占３０％，低于全国平均水平，用水行业结构不尽合理。农业地区水利设施缺乏；工业主要以用水量较高的汽车、化工等重化工业为主，污水处理能力有限，水污染严重；重庆市水资源利用效率整体不高，优水差用、中水不用等水资源浪费现象长期存在。可以预期，今后重庆市的城市用水量必定会有一个大的提高，其水污染状况对长江中下游的影响越来越大，水资源供求矛盾会越来越突出。

２再生水回用模式分析

城市再生水回用是将污水进行净化处理后，进行直接或间接的回用，使之成为城市水资源的一个重要组成部分。城市污水再生回用一方面可以作为一种水源，缓解城市对新鲜水的需求；另一方面也减少了排向城市自然水体的污染物量，为城市水环境的改善提供了一个契机。因此，污水资源化及再生水回用应是我国新时期城市水循环经济发展的着眼点，必须加速我国污水管理模式的转变，大力提升污水处理技术和提高污水资源化的应用水平。

２．１我国污水再生回用现状及潜力

我国对于城市污水处理和回用的研究，早在１９５８年就开始列入国家科研课题，２０世纪６０年代关于污水灌溉研究达到了一定水平。２０世纪７０年代中期进行了城市污水以回用为目的的污水浓度试验，２０世纪８０年代初，在北京、大连、西安等缺水城市相继开展了污水回用于工业和民用的试验与研究，还修建了中水回用试点工程并取得了积极成果。例如，北京市高碑店污水处理厂利用处理后的城市污水用于电厂冷却水，北京市环保所和北京市政设计院先后在大院内和住宅小区内开展了中水回用试点工程，起到了良好的示范和推广作用［７］。在我国污水再生回用的发展过程中，还存在许多问题：（１）尽管已认识到污水资源化的作用，但在实践上还没有将其摆在重要位置上；（２）污水处理率和处理水平很低，与欧美各国的８０％～９０％的处理率存在很大差距；（３）资金缺乏。污水处理回用需要很大的资金，在运转上也需要很大的投入，由于系列配套设施不全，污水处理水平深度不够；（４）缺乏完善的再生水市场，尽管水价不断地进行调整，但再生水的价格还没有竞争力，建立科学合理的再生水价体系是非常必要的；（５）再生水回用的产业政策和法规制度还不健全，鼓励污水处理和回用的税收、财政政策不健全，对污水回用的安全评估制度没有建立起来。目前我国有４００多个城市缺水，正常年份缺水达６．００×１０９ｍ３，预计２０３０年缺水量将达到４．００×１０１０ｍ３～５．００×１０１０ｍ３。而目前全国城市污水年排放量大约为４．１４×１０１０ｍ３，城市污水处理率和二级处理率分别仅为３０％和１５％，污水回用率则更低。根据国家“十一五”环境保护规划的要求，到２０１０年我国城市污水集中处理率要达到６０％以上，如果污水回用率平均达到２０％，则“十一五”末期污水回用量至少可达到３．５０×１０１０ｍ３／ａ，这可解决全国城市缺水量的１／２以上。由此可见，我国污水再生回用的潜力巨大。

２．２再生水回用改变水循环的经济分析

在传统城市水循环系统中，加入再生水回用系统，必将对整个水循环系统的污染物和处理费用产生影响，为了说明再生水回用对整个水循环的意义，有必要对增加再生水回用后的水循环模式进行环境经济分析［８］。城市污水再生回用系统的构成如图１所示。