期货业从业人员资格管理办法城市水系统面临变革——访清华大学环境科学与工程系教授陈吉宁博士

  • 时间:
  • 浏览:3
  • 来源:神州高铁-股票官网-实时专注哪些股票交易软件支持市价成交
一份名为《中国城市污期货业从业人员资格管理办法水再生利用发展战略与经济、产业政策研究》的研究报告在日前建设部举办的全国城市污水再生利用经验交流和技术研讨会上首次披露。该研究成果勾勒了城市污水再生利用的“路线图”期货业从业人员资格管理办法,由清华大学环境科学与工程系完成。本刊采访了该报告负责人——清华大学环境科学与工程系陈吉宁教授。   
《中国水业》:城市污水再生利用越来越受到人们的关注,国务院领导十分重视,对此有专门批示;建设部适期货业从业人员资格管理办法时将此作为主题进行研讨和部署。请介绍一下本报告出台的背景。
陈吉宁:水资源量的严重不足已经成为制约城市社会、经济发展主要因素之一,尤其是在北方缺水地区;而水污染问题又对水源保护有一定威胁,进一步增加了安全供水的难度和成本。
由于城市水环境基础设施的不断完善,再加上人们对城市水环境的要求不断提高,城市污水收集与处理率也随之提升,在这种大前提下,再生水作为城市新型供水水源的可能性也日益得到认可。
把城市污水看作宝贵的资源,把污水的再生利用放到重要的位置上,意味着期货业从业人员资格管理办法现有的城市总体规划和城市给排水系统都要重新予以考虑。城市给水厂、污水处理厂以及配水、排水系统作为现代城市基础设施中最重要的组成部分之一,无疑都会因为污水再生利用单元的介入而发生意义深远的结构与功能上的大变革。
但是,到目前为止,我国还没有针对城市污水回用的发展战略对策和原则的指导性文件,从长远的观点看,这必将影响到城市污水回用的战略地位和发展走向,影响到相应的资源政策,进而影响到城市水资源的可持续开发与利用,为此,本研究试图从战略研究的角度,对中国的城市污水再生利用的发展道路予以探讨。《中国水业》:为解决城市水危机,对水源的探求,人们做了很多努力,请您对城市水源的开发作简单的比较分析。
陈吉宁:从20世纪70年代开始,不少国家就认识到了把回用的污水作为一种补充水源的益处。国际经验已经证明,再生水的确是一种很有价值的替代资源。根据不同的用水水质要求(譬如农业灌溉、市政杂用、工业用水、一般景观生态用水、非直接饮用水源水),城市污水经过不同程度处理后可以再次利用,并灵活地用到不同方面,满足多种品质的水资源需求。
我们的研究表明,与其它另外几种新水源主要是指海(咸)水淡化、雨水资源收集利用以及远距离(或者外流域)输水比较,城市再生水作为新的供水水源在资源可靠性、技术进步潜力、生态和环境影响、工程效率等方面具有足够的战略发展优势。
从长远的战略角度看,城市污水再生利用应该成为城市新型供水水源的重要方面。在城市污水资源没有得到适当利用的时候,不宜盲目急于进行跨流域调水和海水淡化工程项目的建设。即使是其它供水方式能达到经济合理的要求,也应该保有一定份额的再生水作为竞争性的备用水源,以便提高供水效率,防止垄断现象出现,实现资源的有效配置。在选择城市供水水源的时候,必须对相关的水资源工程项目进行全面系统的环境、经济效益评估,而且这种评估不仅要针对项目的建设阶段,而且要针对整个项目的生命周期进行分析,在此基础上,再去确定项目是否予以实施。
《中国水业》:可持续发展战略已经为世界期货业从业人员资格管理办法各国所普遍接受,请您谈谈城市污水再生利用与可持续发展的关系。
陈吉宁:可持续发展的基本含义是既满足当代人的需求,又不对后代人满足其需求的能力构成危害。水资源的可持续开发利用无疑是持续发展战略的要求和保证条件之一。
从我国目前的水资源状况来看,污水的处理与回用都很不足,自然水的水质普遍下降,给水处理负荷加重、成本上升,水资源的利用总体上尚不符合可持续发展的要求。也就是说,在整个水的利用过程中,污水再生利用环节的弱化,影响到了良性循环的建立。
如果从永续利用的要求出发,要改变现有的水社会循环结构与功能,跟污水再生和回用相关的工程系统必然要在天然的水文循环中扮演非常重要的角色。
从本质上讲,“水问题”的产生是由于,当水的社会循环系统作用于自然循环系统时,因遭受自然系统的反作用而造成了社会循环系统的运转障碍。因此,“水问题”的解决,首先应从社会循环内部的可人工控制的因素着手。在城市水的社会循环过程中,在适当的时机科学地引入污水再生利用环节,重新优化用水结构,达成新的平衡模式,将具有缓解城市水源水量不足和控制城市水污染的双重功效。换句话说,只有通过优先解决水的社会循环系统的内部结构和运行机制问题,才能实现“水问题”的最终解决,从而实现两个循环的和谐共存。《中国水业》:城市污水再生利用无疑是一个重大的系统工程,由点到面的推广要有大量的工作要做,请您谈谈应该首先从哪几方面着手。
陈吉宁:城市污水再生利用发展战略在中国的推行,必须从技术、经济、产业、规划管理、公众安全等各个方面进行充分准备,这样才能在战略实施过程中,从容面对可能遇到的障碍。具体来讲,要实施城市污水再生利用发展战略,首先要从以下几个方面入手:
第一,要把污水再生利用的内容纳入到城市水资源开发与利用规划中去;
第二,要把污水回用项目系统化地纳入到现有及未来城市的水环境基础设施建设中去,实现与给水和排水系统进行一体化的规划、设计、运行和监督管理;
第三,要在不同区域和不同阶段选择不同的发展模式,政府在不同模式中将扮演不同的角色。《中国水业》:城市污水的再生利用是一个重要的变革,是不是也要因地制宜、因时制宜?
陈吉宁:我国各个城市的水资源开发与利用状况、经济发展水平以及基础设施建设状况等各方面的因素之间存在着相当大的差异。在这种不平衡的状况下,对全国推行内容和要求完全统一的城市污水再生利用,既是不现实的,又是不科学的。而从全国各地区就再生水利用的必要性、经济可行性以及可能的利用类型等方面入手,对城市污水再生利用的发展模式进行分区,不仅有利于从宏观上把握全国再生水利用的方向,而且有助于更好地指导各地区和城市的污水再生利用工作。另外,如果各个分区的差别能够体现出时间上的变化趋势,那么全国分区不仅从横向上对各城市在选择污水回用发展模式时有所指导,而且在纵向上还可以有针对性地引导某一城市随时间变化进入不同分区。
全国分区的本质意义是针对一个城市目前的污水再生利用而言,帮助它选择相应的发展模式,当然也包括国家对不同模式所属城市应该采取的态度。据初步研究结果,可以将全国342个被研究地区划分为优先强制发展型、国家扶持发展型、自行稳步发展型、等待时机型和非强制型5类战略分区。另外,各个城市究竟属于哪个分区,随时间的变化必然会有所演变。为此,国家要定期对各分区所包含的城市进行再评估,更新各类型城市的清单,尤其是优先强制发展型和国家扶持发展型这两大类城市。《中国水业》:城市污水系统的集中和分散是一个很有趣的话题,城市污水再生利用与此有紧密的关连,请您对此做些说明。
陈吉宁:即使是在欧美这样的发达国家,建设集中式的污水系统也不可能成为城市发展的唯一选择。历史上促进建设大规模集中式污水处理厂的两个核心因素,即考虑污水处理厂的经济规模和运行控制,随着近年来水处理技术的创新和对水基础设施全面认识的加深,促进建设大规模集中式污水处理厂的因素已经在明显弱化。相反,污水再生利用的要求使得分散式系统在城市发展中占有一席之地。分散化的污水收集、处理与回用系统在城市的可持续性上比集中式系统优势更大。正是从资源保护的角度来看,世界各地出现了从大型的供水和污水服务系统向分散式污水系统回归的趋势。
根据我国目前的发展水平,很多城市尤其是中小城市,水环境基础设施还极不完善,在此时就对污水回用的可行性予以充分考虑,是推广城市污水再生利用战略的有利时机。具体来讲,城市规模越小,越适合于采用分散式的污水系统,例如我国的小城镇。而在大城市中,对新规划的小区,可以采用就地污水处理和回用系统;而对于工业用水和大面积的生态景观用水,则应考虑集中式污水处理厂出水的再生利用。
《中国水业》:要想真正使城市污水再生利用得以发展,除了您以上所谈的几方面外,还必须从经济和产业的角度予以战略扶持。你们的报告对此有专门的章节,请您做简要的介绍。
陈吉宁:具体来讲,城市污水再生利用的经济和产业战略包括以下内容:
加强经济可行性研究,确定适合当地具体情况的经济有效的污水再生利用方式;
建立起污水再生利用的收费体系,保障再生水项目投资的合理收益;
拓宽污水再生利用项目投融资渠道,建立由财政投入、市场补偿、有偿使用、合理计价的多层次、多元化的投资渠道;
引入竞争机制,提高污水再生利用产业的经营管理效率,加强企业的技术进步;
放松政府对污水再生利用产业不必要的管制政策,消除由行政干预所造成的区域性垄断和进入壁垒,鼓励水工业企业进行跨区域的再生水项目投资;
加强水工业内的整体合作,在条件成熟的地区促进污水再生利用产业与污水处理和供水产业的一体化,加强国有水工业部门的竞争力;
国家和地方政府必须出台相关的优惠政策,通过财政补贴,贴息贷款和税收减让等多种手段鼓励污水再生利用产业的发展;
要根据不同的污水再生利用发展模式,制定与之相配套的经济和产业政策。
另外,还要研究城市污水再生利用的安全和公众战略。这一战略包含两方面的内容:一是城市污水再生利用的发展必须保证全过程的人体健康安全和环境安全,二是要不断提高公众对于安全使用再生水的信心。当然,这两个方面是互相交叉,密不可分的。采写:章草  
■相关链接(一)
再生水的发展优势
在资源的可靠性方面,城市污水由于它来源和走向基本固定等特征,在时间分布上,与对供水的需求具有很强的同步关联性,水量的保障程度较高;在空间分布上,与城市相对距离短而且比较集中。因此,城市污水与供水之间这种时空同步性使得它作为资源的可获得性极具吸引力。
远距离输水,顾名思义是对外流域水资源的异地利用,短期内在资源可得性上可能具有充分保障,但是随着我国从计划经济体制向市场经济体制转变的完成,水权进一步明晰化和决策进一步民主化,外流域水资源在可获得性上存在着潜在的争水危机和价格危机。这种长期的危机感跟城市污水时间变异性和空间变异性小的特征优势相比,应该成为决策者不得不考虑的因素。另外,远距离输水必然是优质水(常常是满足饮用水标准的水质)的输送,因此对于低标准的用水需求(例如市政杂用水),无疑是资源利用中的一种不合理配置。
对于雨水资源来说,在收集和利用过程中,最大的难题之一就是因大气降水本身的不确定性和时空差异性而带来的低的水量保证率。另外,雨水资源的可靠获得还对我国目前现有的屋面结构、材料以及地面建筑材料提出了革新的要求。
与雨水资源类似,海水资源的空间分布特点也决定了这种资源利用方式的地域性限制。而且再加上近些来来近海污染问题的出现,使得海水资源的利用不仅仅需要淡化处理,还需要考虑治污的问题。
在技术进步的潜力方面,远距离调水由于自身的技术含量低,从长期发展的观点看,在技术进步方面没有潜力可以挖掘。而城市污水的再生利用就不同了,在当前各种新的污水处理技术和新型材料不断问世的大背景下,污水回用方面实现技术突破的空间将会非常广阔。随着污水回用技术的不断革新,不论是在供水的经济性还是安全性和可靠性方面,都会因为技术进步而有所提高。与此同时,海水淡化技术经过多年发展也没有太大变数,在中短期内要想有大的突破是不容易的,在真正形成规模化的产业方面具有较高的不确定性;与此相比,污水再生利用的技术难度有所降低,在新技术的可获得性和实现性方面拥有很大潜力,技术进步的成果见效要快一些,在短期、中期和长期的所有时间尺度上都适合于用来解决城市缺水问题。
在生态和环境影响方面,从宏观的水资源动态变化规律看,不论是远距离调水也好,还是雨水收集利用和海水淡化也好,都是对天然水文循环的一种扰动,尤其以远距离调水扰动最为剧烈。远距离输水工程是对流域间水资源的重新分配,由于它波及到调水源头和输水线路沿岸,往往会滋生出一些眼前无法预料的问题,例如局部土地的盐碱化,调水中物种迁移造成对异地生态系统的冲击等等。即使是对雨水资源的利用,也会因为区内局部水资源被收集而影响到区外水资源量的平衡。而污水的再生利用涉及到的只是城市中人工系统范围内的循环,不会对整个区域的水文环境产生不良影响,从这个角度看,污水回用对生态环境的影响是最小的。
在工程效率方面,不论是哪种供水工程都必须达到一定规模后才能趋于经济合理。但是远距离输水工程、海水淡化工程的最小有效规模要远远大于污水回用工程,由此带来的投资风险也更高。由于大气降水的自然特征,使得雨水资源的利用很难大规模开展,在经济上也就难以靠规模效应取胜。对于一个城市的缺水状态而言,它是具有时空动态变化特性的,不会是所有的年份或月份都缺水,也不会是区域内的任何部分都缺水。针对这一特点,污水回用项目可以是小规模的,因时因地的,它的灵活性使得工程的利用程度要远远高于大型的调水工程或者海水淡化工程,而且投资风险小,更适合于技术进步和系统更新。从供水工程的效率看,显然污水回用项目有更大的优势。   
■相关链接(二)
现有水系统变革要素
城市污水再生利用的发展,对现有城市水系统造成的冲击至少包括以下一些方面:
对城市水资源规划和城市生态规划编制的影响
这可能涉及到供水规划、用水规划、节水规划、排水规划、水污染控制规划以及具体的工程设施规划等多项专门的子规划。例如,污水的资源化使得在各项规划中,水量平衡模式必须要包含再生水这一备选项目。
对构建水资源管理的法律、法规、政策、措施的框架体系的影响
基于可持续发展的理念而引入污水再生利用,对城市水管理思想的变革意义重大。为此,与城市污水再生利用发展战略相配套的法律法规,例如产业政策、经济政策、技术指南等,都成为推动新模式下城市水管理科学高效的基础。
对给水厂设计和建设的影响
传统意义上的给水厂可以被看作是获取新鲜水而后进行给水处理的集中设施。由于城市污水也被作为一种新型水源,导致给水厂的类型不再单纯,以污水为源水的再生水厂从广义上也可以被看作是给水厂的一种。考虑到再生水厂的水源以城市污水为主,那么给水厂的设计很可能会跟污水厂的设计放在一个系统中予以整体考虑。
对污水处理厂设计和建设的影响
仅从污水处理厂的厂址选择和规模设计来说明这一问题。按照传统布局方法,污水处理厂一般都尽可能地安放在城市各河系下游、城市郊区;但是这种系统布局往往使污水厂距离再生水用户较远,不利于污水资源化,在经济上也不再是最优的。因此,应该在对再生水用户(城市中的自然水面、小河、绿地和工业再生水用户)进行回用水需求分析的基础上,确定污水处理厂的合适位置。而城市污水厂的数目确定也不能拘泥于传统经验,而应在考虑回用水的前提下,在适当位置建设合适规模的污水处理厂,使得整个城市形成大、中、小,近、远期相结合的污水处理厂布局规划。
对排水管网设计与建设的影响
如果改变了把污水处理厂摆放在城市最下游的传统做法,那么就会需要新的排水分区。而为了便于污水的再生利用,目前的雨、污水合流制或不完全分流制系统必须逐步转变为完全的分流制系统。雨污分流有利于对不同性质的水采用不同方法处理和控制,增加城市可用水资源,同时也有利于减轻城市非点源污染。
对污水处理标准制定和选取的影响
由于回用水用户本身的多样性,使得回用水水质要求不尽相同,例如用于作为城市生态用水和作为工业用水的回用水水质相差会很大。这一点反映到污水处理上,必然对处理标准的制定有更灵活更多样化的要求;而相应的处理工艺流程,也会出现更多的技术创新机会,对选取和推荐合理工艺有更高的要求。
以上仅从几个方面简单分析了由于城市污水再生利用单元进入到水系统并构成水的新循环模式所带来的影响,但已经不难看出,我们将面临着一场从思维到理论再到实践的大变革。
(摘自《中国城市污水再生利用发展战略与经济、产业政策研究》)
(中国建设报/中国水业)人工系统范围内的循环,不会对整个区域的水文环境产生不良影响,从这个角度看,污水回用对生态环境的影响是最小的。
在工程效率方面,不论是哪种供水工程都必须达到一定规模后