试论城市供水可持续发展
awdq94881
awdq94881 Lv.7
2015年08月13日 15:22:00
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   供水企业是具有自然属性的垄断企业。中共十五届四中全会对国有企业深化改革作出的决定,将加快城市供水企业改革的步伐,各地很多城市自来水公司,在个改革实践中作了很多探索,取得了不少经验,本文就供水企业试图在锐意创新,深化改革的通红司就树立持续发展观念,结合供水企业的技术发展作一些论述,供同行参考和交流。 可持续发展的提出   20 世纪社会的发展和经济的增长取得了巨大的成就,尤其在

   供水企业是具有自然属性的垄断企业。中共十五届四中全会对国有企业深化改革作出的决定,将加快城市供水企业改革的步伐,各地很多城市自来水公司,在个改革实践中作了很多探索,取得了不少经验,本文就供水企业试图在锐意创新,深化改革的通红司就树立持续发展观念,结合供水企业的技术发展作一些论述,供同行参考和交流。

可持续发展的提出

  20 世纪社会的发展和经济的增长取得了巨大的成就,尤其在 1946 年第一台计算机问世后,西方工业化国家经历了 20 多年经济连续增长时期,工业生产增加了 50 倍以上。与此同时发展中国家也在寻求快速发展经济的道路,以期在较短的时间内追上发达国家的水平,出现了亚洲“四小龙”经济快速增长的典型,在一定的时期内促进了世界经济的发展。但是,伴随着工业化的进程,巨量自然资源被消耗,污染加剧,自然界的生态平衡遭到严重的破坏。全球人口急剧增加,至今已达 60 亿。资源短缺,环境恶化,人口爆炸,已成为当今世界的三大难题,对各国社会和经济的长远持久发展构成了威胁。 20 世纪 70 年代之后,国际社会开始对传统的工业化发展道路和经济增长方式加以反思和批判,试图寻求一种新的人类发展观。

  1987 年,前挪威首相布伦特兰夫人主持的联合国世界环境与发展委员会,经过对世界各地实地考察,写出了著名的《我们共同的未来》研究报告。第 42 届联大通过了这个报告。它首次提出了可持续发展的概念。

  1992 年在巴西里约热内卢召开的联合国环境与发展大会,充分吸收了《我们共同的未来》中提出的可持续发展的概念,指出人类应走经济、社会和环境相互协调发展的可持续发展之路。大会通过了《 21 世界议程》纲领性文件,在全球施可持续发展战略,成为世界行动战略。之后,各国遵照大会各项决议,分别为实施可持续发展战略制定了对策和措施。我国在提出了关于环境与发展的十大对策之后,于 1994 年正式发布了《中国 21 世纪议程——中国 21 世纪人口、环境与发展白皮书》(简称《中国 21 世纪议程》)。

  1996 年我国八届全国人大第四次会议审议通过的《中华人民共和国民经济和社会发展“九 . 五”计划和 2010 年远景目标纲要》,已将可持续发展作为我国现代化建设的一项重大战略。

中国城市供水面临的主要问题

  我国城市供水已经有 100 多年历史。 1879 年旅顺龙眼引泉供水; 1883 年在上海建成了第一个地表水源水厂——杨树浦水厂,至 1049 年全国建有 72 个自来水厂,日供水能力 240 万立方米,供水管道 6600 公里,供水人口 962 万人。

  建国后,特别是改革开放后的近 20 年,我国城市供水获得了高速的发展。根据建设部 1996 年统计年报,在我国现有的 666 个城市中,建设了 2032 个水厂,供水能力达 10617 万立方米 / 日,供水普及率达到 94.99% ,人均用水量为 208 / 日;建设部《建设事业“九 . 五”计划和 2010 年规划纲要》,“九 . 五”期间新增供水能力 40000 万立方米 / 日,到 2000 年城市供水普及率将达到 97% ,城市人均生活用水量将达到 210 / 日,城市供水能力将达到 2.4 亿立方米 / 日以上。

  建国五十年,城市供水的发展历程表明,我国城市供水发展快,规模大,促进和配合了我国城市发展和经济建设,为社会主义建设作出了贡献,也为 21 世纪中国城市供水的提高和发展奠定了基础。在迈步跨入 21 世纪之际,人们已注意到,我国城市供水在发展中存在着诸多问题,必须加以正视,寻求对策。

  联合国粮农组织 1995 年的调查报告表明,目前全世界淡水的年用量为 4.13 万亿立方米。

  1996 5 月在纽约召开的第三届自然资源委员会会议上,根据人均占有水资源量、人均国民经济总产值、人均水量等指标对占世界总人口 98.83% 153 个国家进行综合分析,将它们分成四类:

  第一类国家为水资源丰富国有 100 个国家,人口 19.31757 亿,占世界人口的 34.19%

  第二类国家为水资源脆弱国有 17 个国家,人口 19.06366 亿,占世界总人口 33.74%

  第三类国家为水资源紧缺国有 17 个国家,人口 14.49022 亿,占世界人口的 25.65%

  第四类国家为水资源贫乏国有 19 个国家,人口 3.62371 亿,占世界人口的 6.14%

  按上述分类,我国属第二类国家,其排位在 100~117 位之间。

  目前全球有 100 多个国家缺水,其中包括中国。我国的水资源总量约为 28000 亿立方米(指淡水资源),实际能开发利用的约为 12000 亿立方米,列世界第六位,按人均水资源量计,只有世界人均水量的 1/4 ,仅排在 109 位,而且,我国水资源的时空分布很步均匀,南多北少,全国水资源的 80% 集中分布在耕地面积占 36% 的长江流域及其以南地区。

  值得注意的是,因受技术经济等条件的限制,即使采取相当的工程措施,到 2000 年时对应于 75% 保证率的可供水量仅有 7000 以立方米左右。按用水量翻两番推算,到 2000 年我国总用水量将达到 7000 以立方米,与实际可用水量持平,水危机日趋严重。

2.水源污染继续恶化

  80 年代初期,我国 90% 以上污水和废水直接排入水体。在调查的 5.3 万公里的江河河段中,污染超标的达 35.5% ,在评价河段总长 9 万公里中,有 20.7% 的河段受有机物污染,受酚、氰、汞、铬、砷有机毒物污染的占 21.8%

  90 年代初,据 1993 年统计,全国 131 条流经城市的河流严重污染的有 26 条,重污染的 11 条,中度污染的 28 条。属四类、五类水质的达 72 条。据《 1997 年中国环境状况公报》,大辽河水系、海河水系,污染严重,检测的 50% 河段为五类河超五类水展;松花江、黄河监测的近 70% 河段为四类水质;珠江、长江干流污染较轻,珠江有 29.2% 为四类水质,长江为三类水质较多。

  城市水环境, 1997 年,城市及其附近河流仍以有机物污染为主,主要污染指标是石油类、高锰酸钾指数和氨氮。城市河流污染程度,北方重于南方。工业较发达城镇附近的水域污染突出。污染型缺水城市的数量呈上升趋势。在监测的 142 条城市河段重,绝大多数受到不同程度的污染。

  1997 年湖泊水库突出的环境问题是严重富营养化和耗氧有机物增加。

3.供水水质偏低,国家供水水质标准修订时间偏长

  我国供水水质标准和经济发达国家相比,主要差距在于项目少,指标偏低,尤其是对水中溶解性有机物和有毒性物质检测项目少。即使《城市供水行业 2000 年技术进步发展规划》要求的一类水司水质目标为 88 项,也仅达到 80 年代国际先进水平。

  我国生活饮用水卫生标准修订第一次为 1959 年,共 16 项, 1976 年修订为 23 项( TJ20-76 ), 1985 年修订为 35 项( GB5749-85 ),至今已长达 15 年。

  一类水司 88 项水质目标,经过多年的努力和时间,一些水司通过加强常规工艺和规范管理,实现达到 88 项目规定的合格率要求是可行的。上海水司和深圳水司的实践表明,对管网水 4 项、出厂水 7 项,入氨氮,在 WHO EC 水质条例的规定是应确保和强制性的指标,笔者认为 88 项中 53 项合格率为 80% 的目标是偏低的,在新增项目的 53 项中,尚有 19 项没有指标值(酚、有机氯仅列总指标值)

  最近几年来,特别是美国,对水质意识的强化是通过立法来实施的。在 1994 年之后,连续制定了多项条例,要求自 1998 年起分批实施,入“加强地面水处理规定”( ESWTR )、“消毒和消毒后副产物的规定”( DDBPR )、供水系统“信息收集规定”( ICR ),对一个典型的供水系统,有 12 个信息点必需收集,它包括余氯、总有机物、消毒副产物、微生物和一般水质数据。

4.供水漏损严重且有增加趋势

   传统的方法是以漏损率衡量供水漏损控制的水平,我国漏损率根据《城市供水统计年鉴》见表:

年份

1990

1991

1992

1993

1994

1995

1996

1997

漏损率 %

7.08

7.15

7.88

9.82

8.86

9.79

10.97

11.44

根据 1996 年《年鉴》 499 个城市统计,不同漏损率城市数:
漏损率 %

<8

>10

>20

>30

城市数(个)

195

235

50

20

占统计数 %

39

47

10

4

外国城市供水漏损率根据 1995 年国际供水协会年会统计见表如下:




马来西亚

新加坡



西



西班牙




漏损率%


20.3

18.9

14.7

4.9

14.6

12.0

10.6

10.5

9.5

9.6

6.3

4.9

4.9

  漏损率并不能真实反映供水漏损率状况,我国城市配水管网长度远比经济发达国家短,在同样漏损率的情况下,管网短的城市要比管网长的城市严重的多。以上海和东京相比,上海 97 年供水量 17.6 亿立方米,管网长 5439 公里;东京 96 年供水量 17 亿立方米,管网 21896 公里。上海与东京漏损率相近均为 10% ,每公里年漏水量上海为 32325 立方米,东京为 7764 立方米,上海管网漏水为东京的 4.16 倍,比东京严重得多。

  根据 1996 年“年鉴”对 499 个城市统计,平均管长比漏损量 2.98m3/km.hr 1997 年“年鉴”统计,平均管长比漏损量为 3.01m3/km.hr

  根据 1989 年国际水协 19 届年会国际报告,部分国家平均管长比漏损量见表如下:

国家

新加坡

日本

泰国

马来西亚

西班牙

意大利

匈牙利

瑞士

英国

巴西

德国

管长比漏损

0.3

1.0

2.3

1.2

0.9

2.5

0.2

0.3

0.8

0.5

0.4

我国大型供水企业城市供水平均管长比漏损量统计:

城市

上海

广州

武汉

北京

沈阳

南京

深圳

哈尔滨

成都

重庆

西安

管长比漏损

3.2

5.5

4.0

1.8

4.5

7.0

3.8

3.7

3.8

2.4

2.0

注:深圳 1996 1997 ,其余省事为 1995 年统计资料以上 11 城市管长漏损量平均为 3.8

  综观以上的统计和比较可以看到:

  从传统漏损率比较,我国低于亚洲的香港、台湾、马来西亚,但高于新加坡等,更高于欧洲发达国家德国、瑞士、荷兰等国;以较真实反映管网漏损量的平均管长比漏损量相比,高于欧洲发达国家及新加坡 7.5~10.0 倍。所以绝不能以传统漏损率低于香港等地而忽视供水漏损水量的严重性,特别是要认清九十年代以后,漏损水量有发展增加趋势。

5.供水系统自动化程度低,供水器材、设备和仪表相对落后,产品开发滞缓,缺乏创新

  改革开放以来,供水设施在建设资金筹集方面渠道很多,其中通过国外政府贷款、亚洲开发银行贷款、日本协力基金贷款和世界银行贷款,以及 BOT 外国公司入股等多种方式引进了外资,促进了供水设施的建设和发展,同时引进了很多供水器材、设备和仪表,从而加快了水厂和供水调度控制的自动化步伐,对我国供水发展和技术进度发挥了一定的作用。我国在水厂、泵站和供水调度等一般采用以引进设备为主,国产设备为辅自行开发形成自动控制和管理系统。 90 年代以来,国内水厂等设施在自动化产生效益的同时,也取得了一定的经验和吸取了不少教训。从总体上评价,我国供水系统中,从水厂、泵站和供水调度控制在局部或单元上自动化程度和水平已有一定的先进性,但在整体和系统性上与国外发达国家相比差距甚大。深圳自来水集团多年来考察了欧洲、美国、澳洲和日本的供水企业,例如巴黎的蒙特水厂、苏黎世的林肯水厂、德国柏林水厂、美国洛杉机水厂、澳大利亚墨尔本水厂、日本横滨寒川水厂和东京供水调度中心等等,这些水厂自动化程度程度有差别,但是在数据检测、控制管理、故障诊断处理、报警系统集成和数据储存等各方面,充分体现了自动化的效益,有些水厂已向智能化发展。与国内很多同行的同感,这些就是国内供水行业与发达国家供水的主要差距。由于国内经济、技术水平和管理人员素质,目前国内尚无一座高水平的全自动化水厂。

  我国供水企业使用的大型蝶阀、阀门泵站调速装置、水厂加药设备、气水反冲滤池气动闸门阀及各类配套装置,以及水质化验各类大型仪器,目前还要依赖进口,国产设备虽然有进步提高,尚难适应自动化的需要。

  深圳大涌水厂在国产化设备的基础尚,自行改造老旧设备,开发实现水厂自动化,已连续运行了两年多,做到了无人值守,保证了水质良好稳定,药耗节省,人员显著减少,对实现国产化设备的自动化水厂摸索出一条路子。

6.供水企业改革步履艰难

  已经颁布的《城市供水价格管理办法》难以贯彻,价格不到位,经营困难,效益下降,丧失了企业的原动力;改革滞后,机智落后,体制老化,不能适应社会主义市场经济发展的需要,很多企业政企不分,经营管理水平不高,行风不正,服务被动,社会投诉多,企业形象不好;人员素质不高,人员过多,包袱沉重,积重难返,发展困难等等。

  供水企业改革的步伐必须加快,改革必须主动。

城市供水可持续发展的具体课题

  可持续发展的研究者指出水的全部价值由物质性和非物质性(即水生态环境状态)价值所组成。

  改革开放以来,由计划经济向市场经济转轨,人们开始认同水是一种商品,它具有物质价值,能以货币形式进入经济活动参与市场;但是对水的非物质性价值尚未认识或仅仅有所启蒙。水的非物质性价值是指水的生态环境价值,它具有生态环境为人类生存、生产和消费服务的功能,这种体现功能的价值,长期以来,被人们误认为“取之不尽,用之不竭”的资源财富,在传统经济学中把它称为“免费商品”而“自由取用”,根本取消了被列入经济成本的“资格”。可持续发展要求改变之中传统的经济学观念,承认生态环境的全部价值,特别是其中的生态环境状态的价值,并将其作为一种资本,即生态环境资本并且纳入宏观至微观的经济评估与核算中去。树立可持续发展价格观的显示意义在于:

  帮助人们认识和历届自来水水价的价值观,有利于水价的合理制定;

  供水工程项目传统的费用——效益分析常常将水资源作为“免费商品”或“价值极低的商品”来考虑,不考虑资源的生态环境价值。可持续发展价值观要求工程项目按全费用——效益进行分析,体现工程项目不同方案的“可持续性”。

4.在供水工程中区域供水和长距离输水工程将有发展趋势

  由于我国水资源分布在时空上分布的不均匀,水量的不平横和水源水质的普遍污染, 80 年代之后出现了区域供水工程和长距离输水工程。由此已为供水界提出一些新课题,诸如多水源,长距离引水供水的调度管理;管材、阀门和相关供水器材的产品新要求;跨地域行政行业的协同,也将推动水价的合理定位等等。

  21 世纪将以知识创新、技术创新和高新产业化,实现技术发展跨越,覆盖各行个业。越来越多的人们意识到新千年将把目光转向对未来的思考,求得更大的发展。

  90 年代初期编制的《城市供水 2000 年技术进步规划》是以部指导性强,使用意义巨大的行业技术进步文献,《规划》的作用意义有目共睹。但是《规划》颁布之后的近十年内,出现了不少新课题,面临着很多新问题,也是《规划》所没有提出的课题。

例如:

饮用水源的污染,微污染饮用水源的处理技术;

湖泊水库等富营养化,饮用水源高藻化趋势,除技术的研究应用;

环保要求提高,水厂生产废水需要处理,污泥脱水工艺已提到日程;

分质供水的出现及其发展趋势;

长距离大规模引水工程技术;

供水自动化。

  明年是我国“十 . 五”计划的开始年,很多城市制定或正在制定 2010 年,甚至 2020 年的城市供水发展规划;中国西部大开放已启动;基础设施建设已被列入发展国民经济扩大内需的重要措施;供水企业属于贯彻落实中共十五届四中全会国有企业深化改革需要加强的行业,这些展示着供水企业提高发展的背景和机遇,相伴随的供水技术的提高、创新和成果产业化,在 21 世纪,特别十开头的前 10 年至 20 年间,可以预计供水事业将会有大的发展。

7.供水技术发展展望

(1)行业供水水质标准将尽快制定

  从当前的世纪出发,可能与需要并重,制定行业供水水质标准,实施城市供水水质分类指导以逐步提高为原则。笔者建议以《规划》分类水质目标为基础,参考国外当前先进水质标准,结合国内发展状况,进行修改和补充,加强细菌学、官感状指标,适当提高有机物和消毒副产物的控制指标。

  供水行业需要的调速装置、高效水泵、投药设备、水质检测设备、大型阀门、计量仪表等插屏应加快开发,提高质量,能与国外先进产品相比,对提高供水企业效益意义重大。

(9)膜技术

膜处理技术已逐步应用到饮用水处理领域。世界上 14 万立方米 / 日膜处理水厂已自法国投产,预估计 21 世纪不远的将来,城市供水应用技术会发展,值得关注。

10) 水质检测和相关科研

  近几年内应开展水质隐性苞子虫、贾第氏虫检测和研究;进一步深入检测藻毒素和水质有机物的变化,从有机物定性定量关系掌握水质变化规律;逐步开展消毒剂应用及其副产物试验研究;管网重点将是建模,优化调度、 GIS 系统应用,管网减漏节能研究具有现实意义。

8.树立全民节水意识、节约用水潜力巨大,效益可观

  我国城市供水管网漏失水量严重,并有增加的趋势;

  工业用水万元产值用水量,我国是美国的 13 倍,日本的 25 倍;美国在 1950 年以后工业用水量下降 36% ,而同期工业生产增加 3.7 倍;日本工业用水高峰在 1973 年到 1989 年下降了 24%

  发达国家生活用水有所下降 36% 或趋于稳定。日本人均综合用水 20 年来稳定在 390 升左右;

  丹麦现居民用水量为 139 升,比十年前降低 10%

  芬兰 1992 年为 335 升, 1996 年降到 255 升, 1980 年居民用水单耗为 160 升, 1996 年降到 145 升;

  哥本哈根居民用水单耗 1987 170 升, 1990 159 升, 1993 145 升, 1996 134 升;

  英国居民用水单耗为 120 升;

  德国、比利时、荷兰、挪威为 130 升;

  美国为 220 升;

  由计划经济转向市场经济的东欧国家如东柏林和西柏林合并后, 1990 年合并综合单耗为 255 升,生活用水单耗为 161 升,到 1996 年综合单耗降到 173 升,生活用水降到 125 升;波兰 1998 1989 年居民单耗下降 10 60% 。深圳市在编制《深圳市节约用水 2010 年规划》期间,调查了深圳特区内 10 个有代表性的居民小区及售水量统计, 1997 年深圳特区人均居民生活用水量为 190 / 日,人均综合生活用水量为 427 / 日。

  居民用水量的多少与经济状况、居住条件、气候、供水设施有关,但是“经济越发达,生活素质越高,人均用水量越多’这种观点和认识正在起变化。

  在社会经济活动中,人们对水的认识是逐步加深的。首先,水是生命资源,是一切生命活动所必需的,是世间万物生存之本;其次,水是一种自然资源,寸量有限不可代替,虽然可再生,但非常脆弱,水容易被污染而丧失其价值;第三,水是一种经济资源,是国民经济的要素,是经济发展的命脉。

  “节约用水”的涵义不能再停留在“节省水、少用水”的认识上,一些研究水的专家提出,节约用水的涵义解释为:精心管理和保护,合理开发和利用,避免毁灭,减少损失和消费。

  新千年信息技术的飞速发展,将对经济和人类生活提高发生重大影响。根据水协预计“十五”计划时期,城市日供水能力逐年递增率约为3.5%;城市用水供需比将由1998年的

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