綠皮書七：再生水的戰略思考與定位

二零零六年十一月三日

本文是根據2006年10月16日舉行第七次水業高級技術沙龍討論的共識形成的戰略報告。水業高級技術沙龍是由中國水網和清華大學環境系組織的系列交流活動。本文主要觀點包括：

中國的再生水戰略從早先的污水回用起步，然后發展到污水再生利用的高度，但是發展到現在已經完全不能等同于污水回用，也不應該繼續停留在污水再生利用的層面。再生水本質上是一種資源戰略，是建立人類需求與水體良性循環的一種新的戰略性措施，需要從更寬闊的視角來認識再生水問題。而傳統的污水回用或污水再生利用更多表現為一種克服供水量不足或降低用水量的有效方式。

沒有流域協調發展與水質安全理念，再生水戰略將失去切實有效的實施前提，退化為簡單的污水回用成為必然。以流域為主體對象的再生水戰略是一項綜合考慮水質和水量的水資源綜合戰略，需要用流域水資源費來支撐。僅僅將再生水規劃歸并到污水處理規劃之中是遠遠不夠的，應該使其成為流域水資源規劃中的核心內容之一。

目錄

一、再生水戰略的提出
    二、不能將再生水等同于污水回用
    三、再生水戰略的核心內涵是再“生”
    四、再生水不僅是環境戰略更是資源戰略
    五、再生水戰略的流域特征
    六、再生水戰略的經濟支撐體系
    七、污水處理排放和水環境的標準困惑
    八、污水回用的經濟手段比行政強制更為有效

再生水的戰略思考與定位

傅濤　鄭興燦　陳吉寧

• 一、再生水戰略的提出

近年來，中國經濟總量的迅速增加使水資源總量日顯稀缺。城市化趨勢和區域經濟的進一步集中，更加加大了水資源的局部負荷。遠距離，甚至跨流域調水工程的大量實施，使中國水資源的局部稀缺進一步擴大為全面稀缺。日益嚴重的水環境污染，使這一稀缺進一步加劇。水資源問題已經成為中國經濟和社會可持續發展的瓶頸。對中國而言，水資源繼石油之后成為新的戰略資源。
　　 在此背景下，中國政府開始將再生水提升到戰略高度，成為解決中國水資源問題的重要出路之一。再生水戰略能否擔此重任，關鍵在于再生水的戰略能否突破原先的傳統理解與約束。目前，國家在制定各種管理政策、產業政策、技術政策和再生水規劃戰略時，一般把再生水涵蓋在污水處理的框架之下。再生水作為污水處理的附屬或延伸，基本被理解為污水回用、再生水利用、建筑中水或者工業廢水利用。這使再生水的戰略地位和應該起到的戰略作用不能得以有效發揮。
　　 再生水利用在中國已經推進多年，出臺的政策和標準不可謂不多，但是再生水的發展并沒有取得應有的地位，發揮應有的作用。再生水戰略所面臨的諸多矛盾與尷尬的根源在哪里呢？

• 二、不能將再生水等同于污水回用

人類取用水資源的有效總量受到兩個因素的限制，一是取用的總量，二是取用的頻率。一般而言，在水資源富足的背景下，人類取用水資源不用受到水資源總量的制約；在人類取用水資源所造成的水質破壞，小于水體自凈能力的情況下，人類也不用為取水付出水質凈化的代價。人類工業文明之前幾千年的發展沿用了這種模式。
　　 但是，隨著城市規模不斷擴大，用水的總量需求逼近甚至超過水資源總量的臨界值，水資源會因此出現總量稀缺。解決總量稀缺的方法無外兩個：一是人為增加總量，二是降低需求。增加總量的方法包括跨區域調水和再生水，也包括開發非傳統水資源，如海水淡化；跨區域調水將增加區域水資源總量，再生水在流域總量不變的情況下將增加局部總量。而降低需求的方法主要有節約用水和水的重復利用。節水可以通過提高水資源費等的經濟手段來實現，也可以通過強制性的行政手段來實現；而水的重復利用是另一種降低需求的有效措施。
　　 將再生水理解為污水回用是一種對再生水的狹義理解，而且具有普遍性，在一系列規劃和產業政策中這種認識普遍存在。在目前中國大部分規劃中所提及的再生水利用率更加準確的表述應該是污水回用率。在英文表述中再生水為Recycle，污水回用為reuse，而中水為Graywater，是不同層次的概念。
　　 水資源極其緊張的以色列，以優秀的水管理享譽世界，其經過了幾十年的努力和巨大的投資，其再生水利用率只有75%，而北京市剛剛起步幾年，我們號稱的再生水利用率到2008年就能夠達到50%，再生水戰略真的變得如此容易？當然不是，我們所說的50%實際是污水回用率而不是指真正達到水質目標或環境功能要求的再生水。
　　 本文認為，雖然再生水發展起步于污水回用，但是嚴格地講污水回用與再生水不是一個層次的概念。再生水是一種增加有效總量的措施，而污水回用（包括中水利用）實際是一種降低需求的措施。進一步理清這一概念需要對再生水的核心內涵進行分析。

• 三、再生水戰略的核心內涵是再“生”

隨著城市化程度的提高，城鄉一體化的發展和城市間密度的增加，城市所排出的污水負荷已經遠遠超出自然水體的自凈能力。城市污水處理廠的大量修建和運營，一定程度地削減了城市污水的污染負荷，但是在高度密集的地區，經過生化處理的污水處理廠出水，仍然不足以滿足水體自然凈化的要求。
　　現實中的中國，城市在珠三角、長三角和環渤海等地區已經連接成片，一個城市的排污口離下一個城市的取水口已經比鄰。即便有一定的城市間距，由于水體流量逐年減小，自凈能力低下。環境容量過小，對污水處理的要求越來越高，已達到或者接近原水的標準，這種情況越來越普遍，因此有必要將處理與回用更合理地協調起來。而將其協調起來的戰略就是再生水。在沒有自然再生的空間和時間的背景下，需要人工對水資源進行“再生”，讓下游城市能夠得到質、量兼優的水資源。而再生水戰略的核心思想，就是通過工程措施和管理措施促進水的充分再生和自然復原。
　　城市從自然水體中取水，凈化為自來水，是一次水質的凈化過程，自來水經過使用轉變為污水排放是一次污染過程，污水經過污水處理廠凈化向自然水體排放是一次消除污染的過程，污水處理廠排放的高度凈化處理水經過自然水體的進一步自凈變成原水，則是水的再生過程。再生的核心是讓水資源再次具有自然原水的特征。再生水戰略是對自然凈化能力不足的人工強化，適用于所有區域，特別是資源極度緊缺、城市密度高的特定區域。
　　理論上講，水的“再生”和“復原”過程要由自然界來完成，才會讓人放心，按照傳統的心理，污水處理的再干凈，人們在心理上也難以接受其直接轉變為飲用水。而自然再生復原過程需要流量、流速和凈化時間等方面的水環境要素要求。

• 四、再生水不僅是環境戰略更是資源戰略

將再生水區分于狹義的污水回用概念，其意義在于將再生水從簡單的資源節約提到更高的資源戰略高度來認識。
　　再生水之所以能夠成為一種戰略，在于它將改變純粹依靠已經不可能達到目標要求的低水平自然再生過程，實現人工強化與輔助，從而縮短自然再生復原的周期和流量要求，總體上增加水資源多次利用的頻率和質量保障。因此，再生水本質上是一種資源戰略，是一種建立人類需求與水體良性循環高度協調的戰略性措施。
　　污水處理是一種環境戰略，體現了政府的環境責任和污染者付費的原則。污水回用是一項重要的政策方向，是一種污水凈化后直接使用或間接使用的降低用水總量的措施。
　　而再生水既是一種環境戰略更是一種資源戰略，是以城市污水處理為基礎的水資源戰略。在再生水戰略的有效實施下，將有可能使水資源擺脫簡單的水資源總量的限制，一個流域的水資源不斷地被使用、再生、再使用、再生、……，因為強化了再生復原環節，使得流域各個使用主體的水資源需求總量，不再是各個使用主體需求量的簡單加和，因此將極大地提高水資源的有效供給總量。
　　從資源戰略上理解的再生水是一種水資源社會循環理念的重大變革，理論上講，只要滿足一定的流域水資源總量要求，再生水系統能夠有效提高水資源使用的次數。因此，再生水戰略實際是新的水資源系統的構建，是涉及流域協調、資源調配的新體系，是一場對傳統水資源規劃體系的戰略性提升和革命。

• 五、再生水戰略的流域特征

再生水戰略具有顯著的流域性特征。再生水戰略的實施，是一種流域的聯動，是上下游共同獲得水量水質保障的資源保護和修復過程。水資源本身也具有流域性，水資源的使用、再生復原、再使用、再生復原、……，是個基于流域的過程。因此，再生水戰略的實施需要以流域為單位，在流域統一規劃下系統實施。
　　再生水戰略的流域性體現在以下幾個方面：首先，在自然狀態下，水資源自上游流向下游水的總量呈現遞減或保持一定平衡，取水、用水、排水所產生的變化主要是水質；其次，上游用戶的排水是下游用戶取水的基礎；第三，污染治理和再生復原環節由上游用戶完成，而下游用戶受益。在自由經濟的當今，下游用戶的受益，也必然惠及上游用戶。
　　 因此，流域協調是再生水戰略有效實施的重要前提。而流域協調在以下兩個方面是不可或缺：一是水量；二是水質。在水量方面，需要建立流域水量協調機制，控制和保障水體的總體流量，既要滿足各流域城市的總量要求，也要考慮盡量發揮水體因流量保障而具有的自凈復原能力。在水質方面，上游城市需要通過污水處理的實施，消除因為自己對水的使用造成的環境危害，這是上游城市應盡的責任；同時，上游城市在水體自凈能力不足的背景下，實施再生水戰略，進一步凈化水質，滿足下游取水的水質需要，這部分責任需要下游對上游進行一定的補償。
　　如果沒有強有力的流域協調機制，必然造成地方機構各自為政，盲目攔截水資源，對水質責任敷衍了事。離開流域協調，在單個城市實施的所謂再生水工程規劃，必然考慮自身的環境利益和自己的資源利益，難以顧及下游的資源需要。中國的再生水戰略在此背景下退化為簡單的污水回用也成為必然。
　　目前，中國在流域協調層面的管理已經開始重視水質問題，國家開始對區域的污染斷面進行逐漸嚴格的污染控制。但是，忽略水量的水質控制存在嚴重的風險，這種風險表現為地方政府因為害怕上級的環境處罰，大幅度減少各種水的排放；另一方面，在污水回用政策的強力引導下，已經經過二級處理的污水，基本進入區域內自身回用。造成的結果將是河流徑流的進一步減少，雖然一定程度上控制了污染的轉移，但可能會使河流完全喪失其生態性能。河流生態性能的喪失，將進一步增加再生復原的成本，也將導致全流域水資源人為緊張。
　　因此，對中國目前的水環境和水資源現狀而言，以流域為主體的再生水戰略是一項綜合考慮水質和水量的水資源綜合戰略，已經成為目前非常必要和急迫的戰略要求。

• 六、再生水戰略的經濟支撐體系

再生水戰略既然是一種資源戰略，那么再生水戰略的經濟支撐體系，必然與水資源的所有制體系密切關聯。在中國《水法》規定水資源屬于國家，因此，再生水戰略的實施主體和經濟支撐主體必然是政府。
　　再生水的戰略應是國家的水資源戰略的組成部分，雖然與環境戰略密切關聯，但不能僅僅是環境戰略的核心內容。不能將再生水規劃簡單歸并在污水處理規劃之中，而是進一步提升之后歸并在流域水資源規劃之中。
　　一般而言，城市污水二級處理的凈化過程是一種環境責任，需要污染者付費；從二級出水“再生、復原”為原水的過程是一種資源責任，受益者是整個流域或更大范圍，需要用資源費用來提供經濟支撐。因此，實施再生水戰略，國家（或流域）是宏觀規劃和協調的主體，城市是實施和受益的主體，水資源費是核心經費來源。
　　水資源費本質上是一種資源水價，而資源水價是流域和國家水資源稀缺程度的體現，是政府用以調節水資源總量供需的手段。資源水價的收取和使用主體至少應該在流域層次之上，甚至國家層次。同一流域根據流域水資源總體稀缺程度，確定資源水價的高低，并且應該以城市為用水單元收取統一標準的資源水價，以體現流域上下游的水資源優化與共享。
　　基于資源水價的定位，其收取形式應該是水資源稅，使其成為國家在流域水資源再生的主要經濟來源。目前，水資源費在水價組成中的比重逐漸加大，但是基本成為地方政府實施水管理的政策手段，有違于資源價格設置的初衷，急需對資源水價的屬性、使用方向予以重新討論和明確。

• 七、污水處理排放和水環境的標準困惑

標準體系是再生水戰略的重要支撐。由于再生水核心內涵的理解問題，也使相應的標準制定出現爭議和無所適從。
　　環保部門發布了兩個重要標準：水環境質量標準和污水處理廠的污染物排放標準，這兩個標準體系在執行中難以協同。即便城市污水處理廠實現很好的二級生化處理，全部達到污水處理廠排放標準規定中最嚴格的一級A標準，排入自然水體后也只能達到五類水體的水環境指標。但是，國家期望和要求的重要河流和重要河段需要三類水體的水環境指標，而三類水體同時也是作為合格城市供水水源的基本要求。
　　世界銀行在其2006年的中國水業戰略報告中批評中國環保部門要求的污水處理廠排放標準過高，使經濟落后地區難以達到，這說明現有的排放標準確實缺乏對不同地域和經濟發展水平的考慮；另一方面，北京、深圳、上海等城市的水務管理機構，則要求污水處理廠的出水排放標準進一步提高，以達到水環境質量目標。
　　出現這種爭議的核心是污水處理環節與再生復原環節的混淆。污水處理的責任是最大可能地削減污染物，以最為經濟有效為上；再生水的目標是提供再生復原的原水，水質安全可靠是核心。因此，再生水的水質要求要遠遠高于一般意義上的污水處理。
　　任何污水處理后的排放水，經過一定的自然或人工凈化都可能變成原水，不過對時間和水量的要求不同；即便是處理后的水質水平再高，也需要一定的自然區域，一方面進行必要的自然復原，另一方面做心理過渡。因此，必須允許一定區域的排放口水質不能直接滿足原水的要求，而區域的大小與水體流量、人工凈化和再生處理的程度相關。再生水戰略的核心是盡可能地縮短這個過渡帶。

• 八、污水回用的經濟手段比行政強制更為有效

中國已經發布了多項針對污水再生利用于不同使用對象的推薦性國家標準，也被統稱為再生水標準，涉及市政、景觀、工業等多方面。許多專家呼吁盡快出臺更多可應用于其它各種領域的標準，以保障用水安全和消除用戶顧慮，為強制推進提供基礎。目前，更多的針對不同使用對象的標準正在研究制定之中。本文認為，體現水資源戰略思維的再生水標準需要區別于僅僅體現節水功能的污水再生利用標準。
　　應用于不同領域的污水再生利用標準不一定需要國家來繼續制定，各個使用環節有各自完善的水質要求。對各個應用環節而言，如果不能滿足其各自的水質標準要求，必然會影響產品的質量或帶來負面問題。理論上講，即使制定數量再多的標準也無法完全滿足不同用戶差異化的需求，而實際上目前制定出臺的幾項標準已經讓有的治污企業無所適從了。事實上，許多實踐和國際經驗可以證明，污水回用或再生利用作為減少使用總量的措施，雖然行政手段必不可少，但經濟手段比行政強制更為有效。污水回用即或再生利用一般不一定需要以強制的措施來推進，通過水價調節的經濟手段就能夠調動用戶的積極性。從中國多年的實踐看，只要用戶是一個市場主體，所有能夠真正有效使用污水再生利用的行為無一不是以經濟合理性為前提的，今后也會延續這種原則。當然，對一些非市場主體的用戶，如市政景觀用水，行政強制手段也會更加行之有效。因此，國家也只需要針對非市場主體的再生利用制定標準并強制使用。
　　污水回用或再生利用，是污水凈化后直接或間接使用，而本文的再生水理念已經不同于這樣的過程，包含了一個真正達到水質“再生復原”的過程。因此，理論上講，經過高度再生處理的水再經過自然復原，已經成為進入自然水體的原水，下一步的使用將進入供水取水的管理系列，因此不需要制定專門的針對不同用戶的水質標準，而需要的是針對不同再生處理與復原環節的控制標準。在再生水體系中，經過深度處理的水一般有回灌地下和進入生態河流兩種方向進入再生復原渠道，所要求的水質也會有區別，但是都會明顯高于污水處理的水質要求。再生水的標準體系以污水處理廠的二級出水為基礎，引入高度再生與自然復原的概念，體系上要簡單得多、也嚴格得多。
　　解決中國快速發展中的水問題，需要一個綜合的、國家層面的水資源戰略來指導，而基于水資源戰略思維的再生水戰略是這個資源戰略中的核心內容。如果沒有這一戰略，即便污水處理達到100%，各種調水工程全面實施，理論上也難以真正解決中國的水問題。

編輯：全新麗