中國工程院院士錢易：城市水資源可持續管理

　　2014年11月22日，第十四屆中國MBA發展論壇暨北大光華MBA二十周年慶典在北京大學邱德拔體育館開幕。2014年11月23日于北京大學生命科學學院一層報告廳召舉辦題為：“創想深綠產業，建設美麗中國”的分論壇。論壇由中國MBA發展論壇委員會主任朱雷主持。期間，中國工程院院士、清華大學環境科學與工程系錢易教授發表“城市水資源可持續管理”的主題演講。　　
 

　　以下為演講實錄：

　　錢易：很高興有機會來參加這樣一個節能環保的論壇。我想談談我對于水資源可持續管理的一些看法，請大家批評指正!大家都知道，水是生命之源，我們現在還應該補充一句話，“水是生態之本”，人的生活生命，經濟的發展和生態環境的保護都離不開水。但是，我們正面臨嚴重的水危機，包括水太多，水太少，水太贓，這三個問題已經形成可持續發展的重大的制約因素，已經影響到了人民的生命健康，在生態文明建設中間應該給予特別的關注。我們國家的水資源有我們的特點，首先我們的人均水資源是世界人均水資源的1/4。所以，我們是一個水資源非常貧困的國家。在669個城市當中，有400個城市渠水，農業耗用了大量的水源，地下水已經過渡開采。這張圖說明水資源在地域上分布的不均勻，東南沿海地帶是水資源比較豐富的地方，西北很大的地區是水資源非常短缺的地方。
　　
　　如果把人口的分布，耕地的分布和水資源的分布來比，就看出來，在有些地方水資源的短缺要比整個國家的短缺情況嚴重的多。我們降雨的季節分布還很不均勻，60%到80%的降水量都集中在夏天4個月。那么，我們中國還有一個很大的問題值得注意，就是用水效率很低下，農業用水效率比世界先進水平要低很多，工業用水的重復利用率很低，城市管網的漏缺率很高，我只寫了大于20%，但是根據資料，有一些城市的管用漏缺率已經到了45%。
　　
　　水資源短缺威脅農業生產和人民生活。2011年居然在長江中下游面臨嚴重的干旱，什么原因，大家可以理解到。江河湖海受到非常嚴重的污染，地下水的問題不容忽視，等一會兒有專家專門講地下水的問題。中國在水方面的污染事故每年接踵而至。根據環境部的資料，每個月至少發生10起污染事故，當然程度大小不同，但是都造成了對人民健康的威脅，都造成了嚴重的經濟損失。
　　
　　所以，污染造成的危害有很多，首先是病原菌的流行，有機物使得我們的水體變黑發臭，魚類和水生生物會死亡，氮磷造成富營養化，重金屬危害我們的健康，我們已經在中國發現汞、鎘、砷、鉛等的污染，還可以使雄性激素減少，雌性激素增加，總之造成很多健康的危害。
　　
　　我們究竟應該怎么樣解決水危機，怎么樣解決水太多，水太少，水太贓的三大問題呢?我在這里提出四大策略，希望跟大家來討論。第一個策略，一定要控制水的需求，要把節水放在優先的地位。第二、源頭削減污染，要治理污染作為我們水資源管理中間的一個根本的問題來抓，而且我們在治理污染的時候要把廢水當做資源，把廢水變成資源。第三、我們一定要多渠道的開源，特別要重視非傳統水資源的利用。第四、我們要與洪水和諧相處，努力來運用洪水資源。
　　
　　首先，第一個就是節水。我們一定要發展節水的工業，現在工業在不斷的發展，產值在不斷的增加。我們一定要變工業用水量隨著工業產值的增加而減少，開始從正增長到零增長，然后從零增長到負增長。總而言之要把工業用水量盡量的減少。有一個非常好的例子，這是中國的鋼鐵產業，每一噸鋼所用的生產用水量在2000年是25立方米，但是到2010年只用4立方米。他們的用水效率提高了很多，很多公益改革本來要用水，現在改成不用水，比如脫膠，原來是水去膠，現在是干法去膠。另外，平均數是4立方米，但是還有先進的，我們專門挑出一個來，就是唐山鋼鐵公司，一噸鋼只有用1.8立方米的水，而且他開了一個先例，用污水處理廠處理以后的中水，他這樣的做法節省了很多的自來水。
　　
　　除了工業，整個社會上人用水的單位無處不在，每個人每天都要用水，我們一定要建設節約型的社會，節水型的社會，要普及節水設備，開發利用節水設備，減少并且消滅水的泄露，在設備里頭，管道里頭都有漏水，要讓節水變成是一個社會的新時尚。節水光榮，浪費水可恥。
　　
　　這里有一張圖描寫了不同用水單位的用水量，都是生活用水量。大家可以看到差別很大。最節省水的地方是家庭，因為每個家庭多少有一點，因為水要繳水費，所以很注意節水。最浪費水的地方是賓館，高高在上。高值和低值差別很大，醫院是其次，大專院校是第三，機關是第四。這說明節約用水的潛力大有可再。節約用水并不是我們要減低經濟的發展速度，而是要提高用水的效率。這個節約用水可以得到雙贏。一方面可以解決環節水太少的矛盾，另外一方面它可以減少廢水的排放，減少水污染的負荷。
　　
　　第二、要源頭削減，治污為本。在所有的污染源，首先一個工業污染源，一定要大力的推行清潔生產，把污染消滅在生產過程之中。我們提高水資源的利用率，降低成本可以獲得雙贏。對于城市來講，所有的居民都是污染源，一定要建設好城市的廢水處理長，而且把處理出來的水當做資源來利用。農業也是一個污染源，我們叫做面源，因為不是一根管道排無水，是整個農村一起在排，我們一定要研究生態農業合理的使用化肥農藥，綜合利用農村的肥料，能夠把面源污染控制住。當然所有控制污染，主要的目的就是要保障水環境，要保障飲用水的安全。
　　
　　現在我們中國已經有上百座城市的飲用水源不安全，廣大的農村得不到安全引用數的老百姓就更多。所以，我們治污目的就是要保障飲用水的安全。我們對工業污水的控制非常重要，現在中國的情況是很多工業污水超標排放到水體，或者排放到城市的污水管網。到城市污水處理廠也沒有辦法不工業之間的污染物治理好。所以，我們一定要加強在工廠里的清潔生產的推行，循環經濟的推行，能夠減少工業廢水的排放，減少污染源的排放。然后，對鄉鎮企業，小型的企業應該一視同仁，也要執行環保的準。
　　
　　我們一定要實現工業污染的零增長和負增長。一方面我們GDP要增加，但是污染不能增加。剛才大家提到了，戰略性新興產業的第一項是余總提的，就是節能環保產業，這點我很擁護。但是，我建議中央的領導在提出要大力發展戰略性新興產業的同時要補上一句話，就是“要大力推行傳統產業的綠色化”。傳統的產業，化工、食品、印染、造紙、制革，現在在大家的印象中間就是耗水多，耗資源多，排污染多，對這些產業是不是都是關停并轉呢?我認為是不行的。我們現在的社會，包括生活，包括生產工業，包括戰略性新興產業都離不開傳統產業，我們對傳統產業主要的做法和出路就是要推行傳統產業的綠色化，要改變產品的設計，改變原料的選擇，提高生產公益的水平，然后改變設備，把資源利用率提高，把污染物消滅在源頭，這個是很重要很重要的。
　　
　　那么，我們也要加強城市污水的處理，提高城市廢水的處理率。現在大家一定有一個統一的觀念，就是來自搞水的國內、國外的專家們都認為一定要改變對廢水的看法。就是說廢水應該處理，應該把它的危害降到最小，但是更應該把它資源化、能源化。首先要保障飲用水的安全，恢復天然水體的清澈面貌，同時要認識到廢水是寶貴的資源。第一、它是水資源，只要我們處理干凈，它可以重復的用在農業、工業、市政上。第二、廢水中間的有機污染很多很多，都可以轉化為能源，只要我們的技術得當。第三、廢水中間含有氮、磷、鉀、鎂也可以利用。我們曾經估計過，2010年，2030年，2050年，如果把廢水的回用率提高到15%，30%，40%，我們污染會減輕很多，水資源短缺的矛盾會減輕很多，可以緩解兩大矛盾。現在以色列的城市廢水回用率已經達到了90%，我們還有很遠很遠的路要跟上。
　　
　　我們為了要回用，同時也為了要節能，在污水處理過程中間要節能減排，我們應該發展新的污水處理的技術，適合我國國情的污水處理技術，我們定義為高效的、低耗的、符合生態原理的，適合中國國情的廢水處理技術。我沒有辦法把技術詳細的談，但是這張圖可以給大家很生動的描繪。最后所有的廢水中間有用的物質，包括水、能源和肥料，全部都利用了，經過各種各樣的技術全部循環了，沒有一點污染物質排放出來。在這個中間，我們認為厭氧生物處理大有希望，厭氧生物處理是用微生物，耗氧生物處理需要耗費能源，而厭氧生物處理可以把有機物都轉化成甲烷，甲烷可以運用做能源。所以，厭氧生物處理有很多功能，將來應該大量的研究開發利用厭氧生物處理處理廢水，運用沼氣能源的技術。現在實際上已經很多成功的榜樣和例子。然后村鎮的生活污水絕對不應該照搬大城市的廢水處理的模式。要利用天然的生態系統，比如這里有幾張照片，這就是一片很好的天然濕地，它又可以利用廢水中間的水源和能源培養生態的作物，又可以把廢水處理干凈。
　　
　　第三個策略，重視非傳統水資源的開發利用。過去我們用水就是地面水先用，不夠了就用地下水，地下水不夠了，就從遠距離調水，南北水調，但是不注意用非傳統的水資源。我列了四項非傳統的水資源。第一、雨水一定要把它當做資源好好利用。第二、污水處理廠出來的再生的水。第三、海水。第四空中水，這是一位氣象學家提醒我。他說有很多時候空中已經有了降雨條件降不下來，我們可以打一個催淚彈，最后讓它下下來。雨水是非常簡單可以利用的。比如農村可以建一些水窖，城市大面積的院子可以收集，道路都可以感到一些雨水收集的裝置。雨水是非常寶貴的資源，德國、丹麥、英國、新加坡都有各種各樣的技術回收雨水，利用雨水。美國加州科恩縣提出建立“水銀行”把地面水和地下水聯合管理，地面不下于的時候，它就開挖地下水，來使用，把地下水庫作為一個銀行，這樣大大緩解了缺水的矛盾，而且地面沒有洪澇災害的危險。
　　
　　這就是“水銀行”的一個圖示，有河流、湖泊、有井，都是可以把地面水滲到地下，而不是我們現在很多城市把河流、湖泊造成不滲水的底部。城市廢水一定要能夠好好的回收到各種各樣的地方去，比如以色列回用程度很高，美國已經在加州，廢水處理廠都不叫廢水處理廠，廢水再生廠。
　　
　　第四個策略，一定要防止好城市的洪澇災害，這個洪澇災害很嚴重，包括建設好完善的雨水道，少用防滲的路面，提高道路的建造質量，保護城市的天然系統。洪水是一個現象，我們一定要跟洪水和諧相處。過去我們叫“抗洪”，就是對抗，現在我們應該改成給洪水足夠的行洪、蓄洪、泄洪的空間，而且要利用洪水的資源。我非常欣賞的是維克多·雨果在將近兩個世紀以前提出的一個精辟的論斷，他說“檢驗一個城市和國家是否發達，一場傾盆大雨足以”。因為他或許有錢建高樓大廈，卻還沒有精力發展下水道。大家記得2012年北京下了一場大雨，這場大雨造成非常嚴重的洪澇災害，有77個人因此死亡，是不是正好被維克多·雨果批評的狀況。北方的高樓大廈花園非常的美麗，但是我們居然對付不了一場大雨。雨果說下水道是城市的良心，良心看不到，高富帥，高大美都看得見，但是你不知道他的良心是不是好。這是他在《悲慘世界》描述巴黎的下水道。
　　
　　上面的四項措施我覺得都有這樣的幾個特點。第一、可以同時的緩解水危機中間量的問題和質的問題，三個問題都可以兼顧。而他所需要的投資和運行費用都是比較少的。所以，就可以實施。我們在做城市規劃的時候，不光考慮到污水，也要考慮到洪水，也要考慮到水資源短缺，也要考慮到廢水的利用。然后這些措施都符合可持續發展的戰略觀念，可以解決目前的問題，也可以考慮到未來的問題，而且可以考慮當地的問題，還可以照顧下游的利益。所以，有利于城市、經濟、社會和環境的協調發展。