工程实务：水环境的现状及其可持续发展

　　水是生命之源。没有水，就没有未来“在2002年9月召开的第二届联合国可持续发展首脑会议（WSSD）上，水问题成为最热门的话题。早在1994年，我国政府就制定并发布了中国的可持续发展战略——《中国21世纪议程：中国21世纪人口、环境与发展白皮书》。近年来，水资源的合理开发和利用问题，更受到了全球的极大关注。各国政府都在采取积极的措施和对策，促进水资源的合理开发和利用，治理水环境污染，解决水资源短缺、保证水资源的质量，以适应人类可持续发展的需要。

　　一、 我国水环境的现状及污染情况

　　目前，我国年均水资源总量为28124亿m，居世界第6位，但由于人口众多，地域辽阔，人均水量仅为2400 m，仅相当于世界人均的25％，低于人均3000m的轻度缺水标准，是世界上缺水的国家之一，且我国水资源在时空上分布不均。目前，我国有400多个城市缺水，其中有100多个城市严重缺水。正常年份城市缺水60亿m，日缺水量达1600万m.地下水多年超采，储量不足。预计2011年后，我国将进入严重缺水期。

　　作为世界上第一人口大国和最大的发展中国家，我们在水资源使用和管理上，面临着水资源短缺与水浪费并存、洪涝灾害与生态失衡并存、水环境污染与水管理不善并存的突出矛盾。我国七大江河水系普遍受到不同程度的污染，其中尤以海河和辽河流域污染为重。据有关资料显示：2002年，七大水系741个重点监测断面中，29.1%的断面满足I—Ⅲ类水质要求，30%的断面属Ⅳ、V类水质，40.9%的断面属劣V类水质。2002年，全国工业和城镇生活废水排放总量为439.5亿m，比上年增加1.5%，其中工业废水排放量207.2亿m，比上年增加2.3%，城镇生活污水排放量232.3亿m，比上年增加0.9%.由于80%以上的污水未经处理就直接排入水域，已造成90%以上的城市水域严重污染，近50%的重点城镇水源不符合饮用水标准，就连城市地下水都有50%受到严重污染。水中有毒有害的有机物问题已经越来越突出，如致癌物的水污染问题，一些城市饮用水中已有20多种致癌物。水资源不合理的开发利用，尤其是水污染的不断加重，引起了普遍缺水和严重的生态后果。

　　“中国水污染问题的趋势是越来越坏，而不是越来越好。前景很不乐观。”全国人大环资委主任委员曲格平在接受记者采访时叹息道。

　　在谈到造成严重水环境污染的重要原因时，曲格平说：“主要受三个因素影响，一是工业污染，这是很严重的。将来即使所有工业都合理布局，污水全部达标排放，处理过的污水也是超五类的。二是城市生活污水，我国完全达到处理后排放还需要很长一段时间。三是面源污染，即农田施用化肥、农药及水土流失造成的氮、磷等污染。这个问题比较麻烦。我国是世界上使用化肥强度最高的国家。多种因素造成的复合污染，将使得中国水污染恶化的状况会越来越严重。”尽管专家们对水污染的问题整天奔走呼号，对水污染的原因也颇有见解，可为什么水污染状况一直无法得到有效改善呢？

　　二、我国的水环境保护目标

　　《“十一五”环境保护和生态建设思路》中确定的环境保护生态建设的基本目标：在满足以下三个前置条件——污染治理投资增长到占GDP2%以上、工业废水、废气达标排放率稳定在90%以上和三次产业的比例按有关“十一五”规划得到调整——的情况下，主要工业污染物排放总量基本维持在“十五”末期水平，“增产少增污”；生活污染物排放总量有所减少，47个环境保护重点城市和“三河三湖”（淮河、海河、辽河、太湖、巢湖、滇池）地区环境质量得到改善。80%以上的重点城市集中式饮用水源地水质基本达标，70%的重点城市空气质量达到环境标准，全国地表水国控断面好于Ⅴ类水质的达到75%；生活污染治理设施的建成率和运转率显著提高，其中城市污水集中处理率应达到40%，垃圾无害化处理率应达到60%.“三河三湖”地区农业面源污染加重的趋势有所减缓，农村地区的饮用水源得到有效保护。

　　这些目标中尤其要注意“三河三湖”地区的污染治理。“三河三湖”地区是我国人口密度较大、污染危害明显、治理障碍突出、社会矛盾尖锐的地区。在这种地区通过多种手段加强治理确保环境目标的实现，不仅治理效益显著，直接关系到3亿多人民的切身利益，而且有利于形成普适性较强可以在全国推广的机制。

　　三、水环境的可持续发展

　　当前，我国水环境存在的问题主要有三个，其中之一就是水污染。尽管近二、三十年来，我国在水污染防治方面出台了一系列水质标准和法律法规，但水污染的发展趋势仍未得到有效控制。2002年国家环保总局公布的数字表明，地表水流经城市的河段有机污染较重，城市居民日常生活排放的污水和很多工业废水都含有大量的有机物质，有的工业废水还含有有毒有害的人工合成有机物，如合成农药和染料等，使我国大多数城市河流都存在严重的有机污染，导致城市水源水质下降和处理成本增加，严重威胁到城市居民的饮水安全和人民群众的身体健康，不仅加剧了水资源短缺的矛盾，也对我国正在实施的可持续发展战略带来严重的负面影响，后果非常严重。

　　事实已经证明，在处理经济增长与水污染的问题上，不能够采取先污染后治理的政策。而应该是预防为主，防治结合，综合治理。

　　1、 法律和行政手段

　　。由于经济和法制的滞后，我国的水污染防治工作一直以健全法制和加强环境道德教育为主，经济处罚为辅。1996年，全国人大对《水污染防治法》进行了修订，修订后的《水污染防治法》集中体现了我国水污染防治由分散治理为主转向集中控制与分散治理相结合，由末端治理为主转向全过程控制、清洁生产，由单一的浓度控制转向浓度控制和总量控制相结合，由区域管理为主转向区域管理与流域管理相结合的指导思想的转变。国务院也规定全国所有工业污染源都要做到达标排放，对新建企业实行三同时制度，这为进一步加强水污染的防治工作奠定了坚实的法律基础。今后工作的重点应是加强监督管理和强化执法， 加强机构建设，强化流域管理，达标管理，总量管理，真正做到有法必依，违法必究，最终实现水体变清，保障水资源的可持续利用。

　　2、加大污废水治理力度

　　转变观念，实现污水处理市场化受传统思维定式的影响，人们觉得用水掏钱是理所当然，但对排污也要掏钱则觉得难以接受。正因为如此，长期以来，城市排水设施及污水处理厂的建设和运营管理都是以国家和地方政府投资为主，这不利于污水处理事业的发展，也是造成我国水体普遍受到污染的最主要原因。一般完善的排水工程，每立方米污染投资大概在1500－2000元，经常性费用一般在0.1－0.3元/ m.2002年，我国城市污水排放总量大约为400亿m，预计到2011年，全国城市污水排放总量将增加到640亿m.从保护城市水源水质并逐渐步完善水环境的角度考虑，到2011年，城市污水处理率至少要达到50%（目前不足15%）。要达到上述处理程度，年投资至少需要800亿元人民币，污水处理的成本太高。而切实可行的办法就是转变观念，走市场化的路子，即谁污染谁买单，谁治理谁受益。在收取水费的同时收取水污染治理费，污水处理厂实行企业化运营，国家只负责相关法规的制定和执行工作。

　　3、技术手段

　　为了消除污染对环境的危害，从根本上说有两个途径：一是推广应用清洁生产和清洁产品，将污染消除在生产过程中，消除它们对水环境的污染，从而把水污染防治的重点由末端治理转向源头控制；二是采用适当的技术，消除污染物或将其转化为无毒无害的、稳定的物质。由于受科学技术水平的限制，我们还不可能要求所有的领域都应用清洁生产工艺和清洁产品，所以，采取合适手段，将污染物去除或将其转化为无毒无害的物质是消除环境污染的最有效、最直接的手段。为此必须做好以下几个方面的工作：

　　①建立完善的污水收集与输送系统  污水处理理应包括污水收集和输送，只建污水处理厂而没有相应的管理网收集系统，不是完整的污水处理系统。有的地方厂建好了，却由于管渠建设不善，只能半负荷运行，一方面造成浪费，另一方面，由于未经处理的污水任意排放，造成了受纳水体的严重污染。所以建立完善的污水收集与输送系统是污水处理系统的关键。

　　②确定合理的规模  对污水处理厂究竟建多大规模要有长远考虑和统筹安排，设计时要充分考虑现在和将来的污水处理量，以此指导污水处理厂的建设规模。

　　③选择适当的处理工艺  不同的地方，由于水量、水质不同，排放标准也不一定一样，应因地制宜地选择处理工艺。

　　目前我国城市污水处理大多采用一级处理及一级加强处理工艺，其基建费用一般在500－700元/m，常性费用在0.1－0.2元/ m范围内，比较适合于污水排放量不大或环境容量较大，经济不是很发达的地区；相反，二级处理及二级加强处理工艺比较理想，这类污水处理工艺通常以活性污泥法居多。氧化沟工艺因其处理效果好、性能稳定，便于管理，在二级处理中被广为采用。

　　水体一旦受到污染，其危害是严重的和长期的，必须正确认识和对待水污染的问题，采取有效措施，保护好水环境，促进经济的可持续发展。

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