作為世界第一的人口大國,我國水資源分布不均勻,人均水資源占有量只有世界人均水平的1/4,屬于缺水國家。怎樣才能有效地保護水資源、治理水環境、保障水安全?請聽中國工程院院士曲久輝在中央電視臺財經頻道的《中國經濟大講堂》節目中,深度解讀我們應該如何打贏“碧水保衛戰”。
『中國的水環境逐漸向好』
我們每個人都離不開水。這些年,隨著人們環保意識的逐漸增強,我們對水質的擔憂越來越多。中國的飲用水質量究竟如何?
中國的飲用水標準在2006年的時候由原來的35項指標提高到106項。美國是98項,日本是77項,歐盟則是56項。從指標的數量上來說,中國是遠遠高于這些發達國家的。
2019年,中國城鎮的水質達標率為97%。在農村,2010年自來水的普及率只有60%,現在已經達到82%。看起來這只是一個簡單的數字,但是要真正做到卻要付出很多努力。
要想有好的飲用水,就必須有好的水源;要想有好的水源,就必須有好的水環境。那么,中國的水環境質量到底怎么樣呢?
我們先來看看全國地表水的環境質量。2019年,我國地表水的優良率已經達到74.9%,這個數字比上一年提高了3.9%。事實上,中國的水環境質量不僅僅體現在總體的地表水質量上,重點流域的水環境質量也有明顯改善。七大流域,包括浙閩河流以及西南諸河和西北諸河,水環境質量都在明顯改善。特別是長江,已經基本消除劣五類水質,珠江和其他流域的水質也在逐漸提高。
我們再來看看城市治理。原來很多黑臭的河流,現在消失了;原來破舊不堪的河岸,現在變得整潔了。尤其是2017年開始對黑臭河道進行全面治理以后,治理成效非常顯著。295座地級城市、2899條黑臭河流,現在只剩下389條,治理率達到86.7%。
『中國有獨到的制度優勢』
習近平總書記非常重視生態環境保護,他指出,“要統籌推進山水林田湖系統治理”。先進的理念,使中國治水有了充足的保障。
長江水質是怎么變好的?就是綜合治理的結果。我們采取了“長江治理組合拳”,包括出臺了長江治理規劃,制定了一些新的水質標準,特別是地方政府出臺了300多項長江治理的規劃。長江的治理,實際上是從上下游、左右岸和干支流同時進行治理,這才有了今天長江水質的明顯改善。
2016年12月,我國推出了“河長制”。每一條河流都有河長,每一個湖泊都有湖長,這個河長或湖長可能是村主任、鄉長,也可能是縣長、省長。官越大,管的河流越長。目前,我們國家一共有30多萬名河長和2.4萬名湖長。這些河長和湖長,把每一條河(湖)都管起來,并承擔著具體的責任。
2008年,我國第一次修訂了《中華人民共和國水污染防治法》,2017年根據形勢的需要又做了第二次修訂,操作水平更高,執行能力更強,管理得更加嚴格,也更加有序。同時,我國還實行了排污許可證制度,拿不到排污許可證,就不能排污。就像我們拿不到駕駛證,就不能開車一樣。這些法律、措施、標準、規劃,為我們的水環境治理奠定了重要的基礎。
這些事實說明,中國治水是舉國體制,有自己獨到的制度優勢。
『治理水環境,“病去如抽絲”』
在環境概念中有一個環境庫茲涅茨曲線,它用來表示污染和經濟發展之間的關系。什么時候出現拐點了,即表示這個時候環境污染得到了控制,環境質量就有可能變好。
國際上對庫茲涅茨曲線的預測是,當人均GDP達到12972美元時,污染治理才會出現拐點。而江蘇太倉的曲線顯示,在人均GDP達到2270美元時已經出現拐點。這表明國際上的預測和發達國家走過的路,并不一定適合中國。也就是說,發達國家用了100年時間解決的環境問題,中國可能用幾十年就可以解決。
但是,我們在看到這些成績的時候,不要忘記我們面臨的環境污染形勢依然嚴峻。
首先,在流域方面,除了長江和珠江以外,其他流域如淮河、遼河、松花江等都屬于輕度污染。其次是湖泊,湖泊的富營養化問題依然突出。所謂水體富營養化,是指由于水中的氮和磷等營養物質含量過多而引起的水污染現象。目前,中國的三大湖泊鄱陽湖、洞庭湖、太湖都處于輕度富營養化的狀態。
富營養化的治理非常艱難。2006年我去無錫時,有個領導問我:用5年時間消除太湖的富營養化可能嗎?我對他說:不可能。如果能用15年的時間來消除,已經很了不起。水環境治理猶如治病,“病來如山倒,病去如抽絲”,所以治理過程非常艱難、非常復雜。
日本霞浦湖在20世紀70年代初就出現了嚴重的富營養化。1984年到2011年,日本政府開展了6期治理工程,使霞浦湖的污染得到了一定的控制。但是到目前為止,霞浦湖治理尚未真正完成。霞浦湖的治理目標中有一個指標是水里的化學耗氧量的濃度,目標是控制在3mg/L,但目前經過6期治理,這個濃度仍然在7mg/L左右,和目標還有相當的距離。
再來看看城市水環境。黑臭河道返黑臭的風險依然存在。為什么這樣說?在黑臭河道的治理中,由于對環保與水質達標常常有一個期限,要求在規定的時間里必須達到規定的水質,所以,河道治理往往治標而不能治本。“本”是什么?“本”就是生態恢復。生態恢復應該有完整的生物鏈,有生物的多樣性,河里應該有魚,人們可以在水里游泳。但是,生態系統的恢復,需要一段很長的時間。
『控制污染源進入艱難階段』
如果要改善水質,提高水環境的質量,控制污染源是根本所在。目前,控制污染源進入了一個非常艱難的階段,因為容易的都已經做到了,剩下的都是難題。
先來看農業。研究表明,67.8%的磷是從農業來的,磷會引起富營養化。而量大面廣的農業和農村的分散污染源的控制,并不像城市那么簡單。城市建立一個集中式的污水處理廠,可以處理大規模污水,但是農村把污水收集起來就較為困難,后續的處理與管理工作更是艱難。
中國是公認的世界工廠,同時也意味著有各種各樣的污染物排出。經濟成本是瓶頸性因素,要實現低耗能、低成本處理污水,目前仍較為困難。
此外,新型污染物帶來潛在風險。
2020年1月,美國在飲用水中檢測出PFAS,這是一種叫作全氟或多氟的烷基化合物,它有毒性,能引起肝臟損傷。在美國的32個州、44個水源中,只有一個沒有檢出這種物質,檢測出來的濃度往往還不低。人們為此感到驚恐、憂慮,美國現在正計劃在飲用水中把這個物質去除。
2019年由美國疾控中心和《國家地理》發布的信息稱,除了南極洲以外,所有大洲都存在著抗生素類的污染物。特別是在孟加拉國的一條河流中,濃度超標高達300倍。如何控制抗生素進入環境,成了一個重要課題。
事實上,威脅飲用水安全的,更多的還是病原微生物。本次新冠肺炎疫情提醒我們,一些水中的病原微生物可能也是一個重大潛在風險。
『泰晤士河,一部流動的歷史』
在國際上,幾乎所有水污染治理和水環境質量改善的經驗,都來自系統綜合治理。
比如大家熟悉的英國泰晤士河。泰晤士河被英國人稱作“一部流動的歷史”。大家今天看到的泰晤士河非常優美,但是倒退到100多年前,它是一條非常黑臭的河流,在那里曾經發生過4次霍亂。究其原因,是由于工業發展導致倫敦人口劇增,大量的污水沒有經過處理就排入泰晤士河。
倫敦經歷了一條百年治理之路,從19世紀、20世紀一直持續到21世紀,前后大約有150年。最開始治理時,政府修建了兩大排水管渠,利用潮汐將污水排放到海里,將污染物帶走,然后,再把淤泥運到海邊。當時通過這樣的方式解決了黑臭的問題,但是生態系統并沒有得到修復。進入20世紀后,英國又開始治理泰晤士河,但兩次世界大戰使治理速度大大減慢,并且毀壞了很多治理設施。直到1974年,生態系統得到了基本恢復,其標志是三文魚又重新洄游到泰晤士河里。
泰晤士河的治理措施是綜合性的。首先,英國成立了一個管理局,把多部門治水變成一個部門治水。接著,又出臺了污染物排放限定的法律,制定了泰晤士河的長期發展規劃,采取了生態修復的措施,同時還增加了污水處理設施。在這樣一套組合的治理措施下,泰晤士河才有了今天優美的景觀、碧綠的河水和“一部流動的歷史”。
英國泰晤士河治理的經驗告訴我們,必須進行綜合治理。真正好的生態系統才是水環境質量好轉的根本保證。所以,實現流域統籌、水岸共治、三水(水資源、水環境和水生態)融合,才是我國治水的唯一出路。
『精準治水,必須利用科技』
要治好水,不能僅憑經驗來支持,也不能以粗放式的工程來治水,必須要有科學、高效、法治的管理系統。
在美國的《清潔水法》中有一條最大日負荷管理,它是針對美國的受損河流提出的一種管理模式。美國的聯邦政府要求各州制定或提出受損河流的清單,然后根據清單來進行最大日負荷管理,也就是說,控制這個流域每天能排出多少污染物、在哪個地方可以排放等等,以此來進行總量控制。
不管是精準管理、科學管理還是社會管理,都必須依靠科技。
20世紀初,發明了飲用水的處理工藝,包括混凝、沉淀、過濾、消毒4個環節。后來,由于水源微污染,又增加了一些新的流程,比如用臭氧氧化水中的污染物質,然后再經過活性炭把它吸附,還可以通過生物方法進一步降解。最近幾年,又有了膜處理技術,可以把水中99%以上的微生物和顆粒物去除。新技術在中國的廣泛應用,使民眾能喝上更好的水。
在控制抗生素方面,控制制藥廢水排放是關鍵。一般處理工業廢水,都采用生物處理的辦法,但對于抗生素的制藥廢水處理顯然是不行的。對此,中國科學家提出,先用一種酸水解的方式強化水解,再用生物的辦法來處理,從而解決了抗生素廢水處理的大難題。
在生活污水方面,原來的生活污水處理使用了大量藥劑,需要通過很長的流程去除污染物。但現在,新的治理思路認為,污水是個寶,渾身都是資源。比如,其中的氮和磷,特別是磷,是重要的稀缺資源;還有碳,可以轉化成能量。如果城市的污水都能再利用的話,可以解決城市大約50%的水資源問題。
根據這個思路,2015年,中國專家提出要建設面向未來的污水處理概念廠。這個全新的概念廠有四個追求,即水質永續、資源回收、能量自給、環境友好。我國在宜興建成的第一個污水處理的概念廠,將在今年建成投運。國際水協前執行副主席蓋爾說,如果中國的污水處理概念廠能夠實現的話,中國在污水處理事業上將從跟跑變為領跑。
『期待的碧水藍天就在明天』
不管是美國的《清潔水法》、歐盟的《水框架指令》,還是中國的“水十條”,都特別強調水環境治理、環境保護必須有廣泛的民眾參與,必須提高民眾的環保意識,這是水環境治理的根本。
中國民眾的環保意識正在逐漸提高。2016年我去廣州做過一次科普報告,在一個破舊的磚廠里,一走進去,里面坐了一屋子的人。據介紹,他們都是“民間河長”,在沒有任何報酬的情況下,自發監督每條河流的治理情況、排污情況、偷排情況等等,他們都是民間的監督員。那天晚上,我特別興奮。中國民眾在環境保護方面不僅覺醒了,而且已經邁出了一大步。
全世界的水污染治理、水環境保護走過了漫長的歷程。不管是2500年前中國建成的都江堰、公元1世紀建成的羅馬水渠,還是1914年發明的活性污泥法,無不凝聚著人民的智慧。只有人民,才是打贏“碧水保衛戰”的根本力量。我相信,只要全民參與協同治水,我們期待的碧水藍天就在明天。
欄目主編:龔丹韻 本文作者:曲久輝 文字編輯:徐蓓 題圖來源:新華社 圖片編輯:邵競