水的解读-论文

1 / 10 水的解读（张自力） 水是什么？地球上分子构成极其简单的物质。水有多重要？没有水就没有生命。对于人类，统一中国的大秦帝国因水而兴，沙漠中的楼兰古国因水而亡。关于水与人的关系，试着从水最基本的性质入手，剖析和解读水所具有的基本特性，从中品味和领悟出一些观点，其中有悖于现在流行观念甚至是宣传的，还是仁者见仁，智者见智，敬请各位有识之士批评指正。 水是自然界中物质良好的溶剂 水最基本的物理性质决定了它是自然界中物质最良好的溶剂，既包容万物，更藏污纳垢，水善利万物而自身却脆弱不堪。日常生活中，人们在尽情享受 着自来水所带来便利的同时，也为身边污水的肆虐而叫苦不迭。将一滴墨水滴入一杯清水中，只不过是徒手之劳，而要将它们重新分开，难度却要大得多，抛开那些高深的理论，其实道理就这么简单。 人类水冲厕所的发明大大改善了人们的生活品质，减少了疾病的发生和远离了臭味的生活环境，但就在同时，原本应该作为肥料的人类排泄物也一同进入水体，造成水体污染的同时，也造成土地中氮、磷、钾等元素的缺失，不得不从矿物中和空气制氮向土地补充这些元素，而向土地中所施的化肥又成为重要的水体污染源，氮和磷正是水体富营养化，导致藻类和赤潮爆发的元凶， 磷和钾等矿产资源是有限的，一旦如煤炭、石油等矿产资源一样被开采完，人类将面临农2 / 10 业生产不可持续的窘境。 而工业企业对水体废弃物的排放其危害更是远甚于生活污水，连排入空气中的 化作酸雨降落下来，且不说有的企业可能排放的有毒物质对环境的直接危害，有些化学物质在自然界中根本难以完成降解，最严重的是重金属污染，一旦进入水体和土地，最后只有被农作物或生物所吸收，直接和间接的危害着人类身体健康的安全。 可溶性的无机盐离子进入水体也着实让人头痛，近些年提出的中水回用和污水资源化，对于水源匮乏的城市意义更为重大，而在北 方的缺水城市中污水的高含盐量正是制约污水资源化的重要原因。常规的污水处理工艺不能去除水中的离子，这些城市由于污水中含盐量或多或少的超标，使经过处理后的污水其中的氯离子等达不到常规的工业循环冷却用水、绿化、市政杂用水甚至农业用水的水质标准，污水处理后看似洁净的排水甚至不能被用作农田灌溉，实为可惜。 污水的排放还在日益威胁着人们的饮用水水源。虽然我国加大了环境保护的力度，而地表水源水质的全面改善尚有待时日，水质恶化的趋势尚未得到全面地遏止，一些城市不得不远距离调水和转换新的水源。随着人们生活质量要求的提高，很多 以地表水为水源的城市传统的沉淀、过滤净水工艺已达不到国家刚颁布的生活饮用水水质标准的要求，继而采取臭氧、活性炭的第二代水处理工艺，直至目前以膜技术3 / 10 为代表的第三代水处理工艺，供水的成本越来越高。 前些年一则热播的公益广告依然历历在目：“如果人类再不注意节约用水，地球上的最后一滴水将是我们自己的眼泪”。重读这句话，根据物质的不灭定律，应该说水是不会无故消失的，但如果不注意环境保护，在某一个区域中找不到一滴可供饮用的洁净水源，绝非危言耸听。 水的特性决定了水污染的难以治理。国家投入巨资年年治污，而见效却非常缓慢。 不妨换一个角度，将现有的水网进行一下重新规划，将水网规划成饮用水水源、农田灌溉水源和生态用水水源，饮用水水源的河流要禁止一切污水的排入，生态用水的河流湖泊则以雨水为主，而将城市污水处理厂的出水引入专门建设的农田灌溉水网，暂时存放于沟渠中，即使渗入地下也会有利于农田，这就避免了高浓度污水的扩散，从而有效的减少对河流下游的污染。 水是可以循环再生的资源 水在地球生物圈的环境中是不断循环往复的。不断经历着蒸发、降雨、径流等一系列自然循环的过程。但是自人类进入工业化的时代以来，由于人们生活水平的提高和工业的大量耗 水，造成了对水资源掠夺性的开采，从而影响了自然界水的正常循环。人类的生活用水本来只是水正常循环中的一个环节，对地球的生态环境本来没有什么大的影响，只是由于水冲厕所的发明，才使人类的排泄物对水环境造成了严4 / 10 重的影响。 水资源是人类赖以生存的物质基础，其资源性却不同于我们生活中使用的煤炭、石油和天然气，它们在人们开采使用后几乎是不可再生的，而水则不同，水经过自然或人工净化后是可以再生的，水在自然界并没有消失，在宇宙飞船上，宇航员与外界完全隔绝的狭小空间内，水是被制成太空水而循环利用的。现代的水处理技术，完全可以对 人类的生活污水进行有效的处理，水资源在地球上是可以再生的。 关于耗水量巨大的工业用水，分析工业用水的性质，耗水可归纳为三类，一是体现在生产后的产品中，如酒和饮料等；二是循环冷却用水，水在对机组进行循环冷却过程中蒸发进入大气；三是将水作为介质，生产过程将原料或废渣溶入水中。工业用水从理论上讲，除进入产品和蒸发外，其余的水都是可以循环利用的。中水回用对于工业企业更为重要。 谁才是真正的耗水大户？农业。农业用水水的循环方式是土地和作物的蒸腾作用进入大气，从而直接进入水的下一个自然循环。哪个环节最缺水？生态。各地为 了当地经济的发展，无疑都在最大限度的挤占环境所需的生态用水，从而对当地和下游环境造成不同程度的负面影响。合理使用水资源，城市污水再生，还达到标准的水于农业和生态，还江河以水质的洁净和水量的丰沛。 5 / 10 中水也可回用于卫生用水，存在的问题是中水进入家庭可能会带来一些卫生和毒理学的潜在危害，与农业用水联想起来，一方面我们在家庭中使用中水，而另一方面却是农民在用大量优质的水灌溉土地，最好的方案是将其与农业用水进行交换，从成本费用上来计算，小区的中水处理，其代价不会低于城市污水处理厂，对于城市水源充足的没有必要，水源不足 的城市才是无奈的选择。 目前环保要求工厂废水必须达标排放，随着高新技术的出现，膜技术的日臻成熟和造价降低，任何工业企业将水进行处理净化后循环利用，固液分离，从技术上是完全可以做到的。工业企业污水排放量的减少不仅是迫于环保的压力，同时还有水价的动力。水价提高后，工业企业全部加大了企业内部的中水回用规模，自上世纪九十年代中期以后，几乎所有城市工业用水在城市全部供水中所占的比重都在逐年降低。工业进入零排放时代，耗水量将更为减少。 什么是人水和谐的目标？ 为了我们自己生存的更好，我 们必须保护好水环境，特别是要保护饮用水水源地不能受到任何污染，面对水体污染尚在持续恶化的不争事实，对我们从江河湖泊取水作为饮用水水源，采取膜和活性炭等深度处理技术，以提高我们的饮用水品质，在今后的一段时间内还将是我们无奈的选择。 6 / 10 工业企业零排放的目标迟早一天是可以到来的。进一步提高工业用水价格，会更好的促进工业的节约用水和零排放，一个区域内能够做到工业污水零排放，则当地的生态环境会很容易恢复到良好的状态中。 在人类还没有更好的技术手段不采用水冲解决自己生活的排泄物之前，对人类活动所产生的生活污水，需要进入污水处理厂进行集中的处理，当前国际上将污水处理厂更准确的叫法应该是有机物处理厂，污水经过处理后，排水达标进入环境，更重要的是污水中除氮元素还原进入空气外，其余磷、钾等作物生长的营养元素进入污泥中，应将污泥作为肥料回归土地。为避免有毒有害物质对土地的污染，必须严格控制有毒有害的物质进入污水。 城市发展掠夺性地开采地下水资源造成区域性地下水位下降形成降水漏斗，继而引发地面沉降等地 质灾害；河流的上游拦河筑坝，造成下游生态用水缺乏，导致下游环境的荒漠化和河流的干枯；盲目的在干旱地区抽取地下水种树绿化，结果是一个地方人进沙退，而附近原本的其它绿洲却变成了沙漠。这些都是杀鸡取卵和竭泽而渔不可持续的短期行为，人类对水资源的索取必须限定在补采平衡的范围之内。7 / 10 国际上一些发达国家为恢复自然生态正在拆除影响环境的水坝，对于我们超采地下水的地区即使影响到当地的经济发展，为了子孙后代也应停止开采，并设法对超采的水源予以补偿，对于华北平原的地下水超采区，即将通水的南水北调工程，还应该承担起这样的任务。 根据前面的分析，真正需要耗水的主要是农业和生态，至于大量需要的城市用水，基本上可以做到取水和排水水量的大致平衡，城市水源不足怎么办？只有提高水的重复利用率。农业用水最重要的是要调整种植结构，干旱地区不要种植高耗水的农作物，再就是节水灌溉，要合理调配水资源，城市污水处理后，最好成为农业灌溉的水源。各地区同时要保护好当地生态水源的水质和水量，营造适于人居的生存环境。 一吨水值多少钱？ 当人类尚处于低生产力的水平之下时，靠水而居对自然界的扰动也小，用水量少、取水少、污染小，排入庞大 的水体完全可以达到水质自净，全部在自然界的环境容量之内，人类自身不需要付出额外的环境补偿成本。 而当人类进入工业化的时代，人口增长、生活水平提高，卫生设备使用、用水量增加。由于工业生产和人们生活的大量耗水，而向自然界索取好水，向环境排放污水，形成水的8 / 10 恶性循环，饮用水水源不断地遭到自己排放污水的污染。 消除人类生活对大自然的扰动是我们期盼的最理想境界。 人们在抱怨自己喝不到好水的同时，又仍然停留在水是公益事业甚至是福利的观念上，不愿意付出高昂的水价。为了使我们自己喝上达标的优质自来水，需要全社会共同营造人水和 谐的良好环境。 我国的现行水价构成中尚未包括水资源税，水费构成中包括基本水费、污水处理费以及水资源费、地方附加、税金和南水北调基金等，其中基本水费的定价基本都是以国家对供水设施的无偿投资为基础，不计算投资成本，现行水价能够让供水企业保本的仅能占到不足半数左右，其余全部亏损，而污水处理费定价同样是以国家投入为主，污水处理费尚远达不到企业化运作的水价水平。 若要达到人水和谐的理想目标，要包括修复环境所需要付出的工程代价，调水、取水、净水和污水处理成本，这些都应折算到每吨水的价格中，真正体现出水的价值。算上修复环 境所需付出的成本，水远远不止值现行水价这些钱。 其他国家的水价多少钱？欧美国家大约是我国水价的4，和我国同类的国家在 3左右，有些国家的自来水价格中还额外征收水资源税，税收由国家统一用于水环境的综合治理。 9 / 10 谁来为高昂的水环境治理成本买单？政府、企业还是用水户？ 用水户有义务交纳全成本的水费，其中包括进行水环境修复和保持的费用，这样我们用水才心安理得。节约用水、阶梯水价立意的基础是水的资源性、匮乏性和水是国计民生的概念。如果用水户交纳了环境修复在内的全成本水费，用户自然应该得到用水权。恐怕这时用户 想到的反倒是高昂的水价，节约用水成了用水户自觉的行为，比起费尽心思的宣传来，更易显出效果。而工业用水的节约，带来污染排放的减少，更利于自然生态的修复。 作为供水和污水处理企业，他们只要拿走属于他们自己的那部分水费，作为公用事业企业要向用水户和当地政府做好水务服务，保持企业持续、健康的发展。关于阶梯水价，从某种意义上看，阶梯水价只是代表们一厢情愿的美好愿望，而对于供水企业，为阶梯水价一要付出高昂的工程代价，二是必然造成管网产销差率的提高，三是销售成本有所增加。而最头痛的恐怕是管理难度大，处理异常用水情况的纠纷 ，将会使售水人员焦头烂额。阶梯水价的实施效果和为供水企业