《中國科技成果》2007提第9期 中國科學技術信息研究所加工整理]
“十五”期間，中國的水環境仍然處在局部好轉、整體惡化的過程中，“水少、水臟”仍是普遍情況。造成這種局面的原因主要是兩方面，一是客觀的“水少”——中國人均水資源先天不足2，而目前的發展方式導致單位GDP增長的用水量較大，以致水資源被過度利用，難以使天然水體保證足夠的生態用水量;二是主觀的“水臟”——中國的城鎮生活污水和工業污水治理能力跟不上經濟發展的速度，大量生產、生活產生的污水得不到有效治理。
一、當前污水處理發展的態勢及其動力機制
1.加大污水處理力度的必要性
盡管中國的污水處理率在“十五”期間獲得了較大的提高，但仍然較低：2005年，全國城市污水處理率(包括簡單的一級處理)為52%，在國家環?？偩种攸c考核的509個城市中，有178個城市生活污水集中處理率為0。這種情況導致的后果是：2005年全國的地表水總體水質狀況不容樂觀：在國家地表水監測網實際監測的744個斷面中(其中河流斷面597個，湖庫點位147個)，Ⅰ-Ⅲ類、Ⅳ-Ⅴ類和劣Ⅴ類水質斷面比例分別為36%、36%和28%，主要污染指標為氨氮、石油類、高錳酸鹽指數等。全國75%的湖泊出現了不同程度的富營養化。污水處理不力又進一步加劇了水資源緊缺(水質型缺水)?？陀^的“水少”和主觀的“水臟”造成的影響是顯著的：據統計，我國600余座城市有300余座缺水，全國城市缺水60×108立方米/年，因缺水而減少的工業產值估計為1200億元/年。水資源緊缺已經成為部分地區的經濟和社會發展的主要約束。
2.加大污水處理的動力機制
與客觀、主觀方面的成因相對應，目前中國加大污水處理力度也有客觀、主觀兩方面的動力機制。
從客觀方面來說，是工業化和城市化進程的客觀需要。“十五”以來，中國進入重化工業高速發展時期，且延續了高資源消耗的增長方式，使得工業生產的需水量大增;而城市化率保持了每年2%的增長勢頭，大量農民集中到城市，加之城市居民的消費結構升級，使得城市生活需水量也大增。不足的水資源與保持快速增長的水需求形成了尖銳的矛盾。在促進節約用水的同時，通過污水二級處理緩解天然水體自凈壓力和通過污水深度處理開展污水回用都意味著開辟了新的水源。因此，通過加大城鎮污水處理力度解決水質性缺水問題、緩解這種矛盾已成為當務之急。
從主觀方面來說，中央和各級政府已經認識到了加大這方面工作力度的重要性，并從三個方面進行了部署：第一可稱為“要處理”：在《“十一五”規劃綱要》中明確提出了約束性指標(即考核地方領導干部政績的主要指標)，其中一條是“十一五”末期主要污染物排放總量要下降10%;在建設部的“十一五”規劃中也明確：到2010年，全國全部設市城市和縣城所在的建制鎮均應規劃建設污水集中處理設施，全國設市城市污水處理率不低于70%。而目前的情況與此目標差距很大：到2005年底，我國城市污水處理率為52%，有135個城市污水處理率已達到或接近70%。但與此同時，全國還有278個城市沒有建成污水處理廠。為實現這一目標，建設部副部長仇保興預計“十一五“期間城鎮污水處理設施建設投資規模將超過3300億元;第二可稱為“要深度處理”：由于城市水資源供給形勢日趨緊張，給水(自來水)價格顯著上升(如北京的自來水價格五年來已漲四次)，水回用的壓力和性價比在改善。加之有的城市臨近富營養化日趨嚴重的封閉、半封閉水體，城市發展深受其害(如太湖周邊的城市和昆明滇池等)，不能不進行污水深度處理;第三可稱為“要通過市場化來處理”：中國城市的市政公用事業改革在事業單位體制改革的大潮下也在全面推進，通過市場化方式解決城市公用事業資金不足、效率低下、技術落后的問題已經成為普遍趨勢。建設部已經出臺了《市政公共事業特許經營的管理辦法》，“十一五”期間還要出臺政府對供水、排水、污水處理和中水回用的監管辦法，以確保通過市場化方式加大污水處理力度并規范進行。
二、城鎮污水深度處理的重點方向
盡管我國對“十一五”期間的城鎮污水處理率提出了明確的要求，但必須看到就面上目標的污水處理程度而言，這些要求是較低的——絕大多數城鎮仍然只能以建設二級甚至一級污水處理廠為主，控制的污染物也只能局限于COD和懸浮物(SS)。這種狀況有兩個方面的原因：一方面中國現階段還必須充分利用天然水體的自凈能力，不可能不顧國情地調高污水排放標準;一方面也只有在某些地區——例如對水質要求高且易發生富營養化的地區——才對深度處理有迫切要求。顯然，這些地區就是未來推進城鎮污水深度處理的重點方向。從我國的水資源質、量和需求情況來看，長江中下游地區、東部若干水資源短缺的大城市以及某些臨近較大面積封閉、半封閉水體的大城市就是這樣的重點地區。
在東亞季風氣候下發展演化起來的長江中下游平原，形成了淺水湖泊密布及河網交錯的復雜的江湖復合生態系統，是中國特有的自然地貌景觀。但長江中下游淺水湖泊群也是富營養化的重災區，已經嚴重影響生產生活和生物多樣性。由于其洪泛平原的特點，湖泊的營養本底較高。而這一地區又是我國經濟發展較快、人口密度較大的地區。上世紀80年代以來，大量的氮、磷等營養物質隨著工農業廢水和生活污水被排入江湖，加上不適宜的人類活動方式，極大地改變了湖泊生源要素的循環規律，生態系統結構和功能退化，藍藻、水華頻繁暴發，水質性缺水日趨嚴重，并造成巨大經濟損失。如在太湖蘇南地區，1991年太湖梅梁灣暴發的水華導致無錫市112家工廠停產，居民飲用水發生困難，直接經濟損失達1.6億元。由于日趨嚴重的湖泊水環境惡化與富營養化問題正在嚴重制約著社會和經濟的可持續發展，已引起各級政府的高度重視：國家在“十五”期間重點治理的三湖中，有二湖(太湖、巢湖)即位于長江中下游地區。中國科學院通過應用生態壓力負荷模型對長江中下游典型湖泊(太湖、巢湖和玄武湖)的富營養化趨勢進行了預測，結果表明，城市湖泊富營養化發展的生態壓力幾乎全部來自人口壓力(即生活污水排放)，非城市湖泊富營養化的生態壓力則來自人口壓力和土地利用壓力(即農業面源污染)，潛在地來自畜禽養殖壓力。隨著社會經濟發展，“十一五”末期長江中下游典型湖泊的流域生態壓力負荷將超過臨界負荷的1.4倍以上，進入“藻型化”的重富營養(太湖)和極富營養(巢湖)狀態。不僅湖泊如此，江蘇、浙江、安徽、湖北等地區較大城市周邊的半封閉水體也普遍呈現富營養化狀態，首要污染指標都是氨氮，生態壓力普遍來自人口壓力。對人口壓力造成的富營養化，只有采取減壓(城鎮污水深度處理)措施，才可能使水質轉好。而目前的二級污水處理廠只能主要解決COD和SS污染。不解決氨氮過量排放的問題，水不可能變清。
顯然，對于進入長江中下游地區湖泊以及渤海灣、杭州灣等半封閉性水域的水進行深度處理是防止富營養化、恢復水體功能的急需。而且，對于缺水地區，深度處理是生產再生水的主導工藝，能起到開發城市污水資源和大幅度削減污染負荷的雙重作用。對于南水北調東線涉及的若干水資源短缺的大城市，深度處理也同樣重要。這些地區可以率先推進污水深度處理與再生水利用。城鎮污水二級處理的工程費用和維護費用是驚人的，但若在二級處理基礎上，進行深度處理，將排放的處理水變成再生水，成為穩定的城市水源的重要部分，那么就可以把遠距離調水的巨額費用用于污水的再生，開發污水資源，財政就可以承擔，此乃一舉兩得，事半功倍的智者之舉。
總之，污水深度處理在封閉、半封閉水域周邊地區和缺水地區舍此別無出路，就是在長江中下游平原這樣的水資源豐富地區，也是保持健康水循環的良策。
在建設部的“十一五”規劃中，也已經明確這種重點方向，并提出了具體指標要求：“缺水城市在規劃建設污水處理設施時，要同時安排回用設施的建設，開展污水的深度處理。對于排入封閉水體的污水處理廠建設，應有除磷、脫氮的要求。2010年三峽庫區、淮河、太湖三個流域(區域)城鎮污水處理率不低于80%，海河、遼河、巢湖、滇池、丹江口庫區及其上游五個流域(區域)城鎮污水處理率不低于70%，黃河、松花江兩個流域城鎮污水處理率不低于60%。COD削減總量不低于125萬噸，氨氮削減總量不低于15萬噸。從根本上避免城市水環境的繼續惡化趨勢”。
三、當前城鎮污水深度處理的若干障礙
盡管在我國部分地區，城鎮污水深度處理既有客觀必要性、也有主觀可行性，但必須認識到目前存在市場障礙和技術障礙，使得這一工作必須引入外援。
1.市場障礙
市場障礙主要指目前的市場并不能為污水深度處理提供資金上的保證，這又可具體分解為價格障礙和資金回收障礙。
首先是價格障礙。中國的水價定價和市場化國家不同。改革前的水價只包括了給水的處理價格，而沒有包括水資源的價格，也沒有包括污水處理的價格，更沒有包括整個水生態的代價。因此，就價格來說，中國是偏低的(美國波士頓自來水價約5美元/噸，而中國最貴的北京才0.45美元/噸)。不僅價格低，污水處理費征收機制仍不完善，多數城市污水處理費開征面小、標準偏低、收繳率不高，征收的污水處理費無法保證污水處理設施的正常運營。
其次是資金回收障礙，這主要是指政府出于體諒民生的考慮，既不可能對拖欠水費的民眾采取強制措施，也不可能在水價改革中讓價格一步到位。
2.技術障礙
由于危害巨大和資源緊缺，加之政府的規劃要求，上述重點地區對污水深度處理的需要很迫切。但高效、可靠、低價的污水脫氮除磷技術在中國仍然稀缺，諸多工藝只停留在研究或中試階段。
統籌解決市場和技術障礙的辦法，就是在城鎮水務領域全面推行特許經營制度，鼓勵多元主體參與城鎮污水深度處理設施的建設和運營。尤其要引入既有資金又有技術的國外大水務公司，因為其有能力應對政府的漸進式改革帶來的資金回收上的壓力。
四、“十一五”期間城鎮污水深度處理的前景和主要形式
上世紀90年代起，尤其是90年代的中期開始，中國以污水處理為主的環保產業有了長足進展。究其原因，除了中國的市場化改革不斷深入外，還有政府的環境保護政策和政策的實施力度有了極大的加強以及對外開放。
總結目前的態勢，可以發現“十一五”期間加快城鎮污水深度處理產業化在資金、市場和技術方面都具備了可行性。
資金方面的可行性建立在兩個有利因素上。一是國家投資。在《“十一五”規劃綱要》中已經明確，“加大中央和地方財政投入，利用中央財政預算內資金和國債資金支持污水處理設施建設”。據建設部副部長仇保興估計，“十一五”期間各級政府有關污水處理投資將高達3300億元;第二是水價的市場化改革。中國的水價定價和市場化國家不同。中國的水價改革實際上是在水價體系沒有形成的基礎上開展的，原來的供水基本上是建立在福利型供水的基礎上，就是邊市場化邊進行水價的改革。所以，中國在市場化過程中水價變動趨勢與美國恰恰相反，會不斷提高。因為原來的水價只包括了給水的處理價格，而沒有包括水資源的價格，也沒有包括污水處理的價格，更沒有包括整個水生態的代價。因此，就價格來說，中國就是邊改革邊提價。國家環?？偩趾徒ㄔO部都明確表示，2007年內，中國所有城鎮都要開征污水處理費，大中城市的污水處理費要提高到保本微利的水平。
市場方面的可行性。2003年，城市的供水、排水、污水處理及中水回用都已被國務院列入公用事業市場化改革的重點。這項工作與其他發達國家經歷的歷程是不同的。因為在我國，這四個行業以前都是全部由國營企業來控制，現在要進行市場化的改革，必須分三個不同的階段來開展。 第一，開放市場，打破壟斷，歡迎外資企業、民營企業進入這個行業，現在這一階段基本上已經形成;第二，要規范所有企業的經營行為，也就是說要用特許經營的形式和規范的合同來約束各方的責任和權利;第三，代表公共的利益建立相應的政府監管體系，在水質、水價、服務質量等方面進行監管。中國現在已經進入到第二個階段。而且，中國在水務市場方面是遵循世貿組織的原則，歡迎世界上各國的企業到中國來投資。城市的水務，包括供水、污水處理、中水回用，現在已經有很多外資企業，比如說法國的威立雅、蘇伊士等參與經營，這些巨型的水務集團在中國都獲得了很好的經營成果。
技術方面的可行性。傳統A-0法和A-A-0法運行成本較高，就我國城市發展水平和居民收入來看，大規模采用這類技術勉為其難。建設部已經明確，鼓勵國外公司以技術入股或合作方式參與到中國水務市場。而美國、荷蘭、德國、日本等國都有較為成熟的經過污水處理廠長期運行檢驗的低成本脫氮除磷技術，通過技術合作，大幅降低城鎮污水深度處理成本、提高運行穩定性是有可能的。
總之，“十一五”期間，通過與國外公司在市場和技術上的合作，中國若干重點地區的城鎮污水深度處理前景看好。
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