国际水资源和污水的趋势和发展.doc

国际水资源和污水的趋势和发展 世界许多文明的水平和可持续性都取决于我们如何管理最珍贵的资源之一水在很多情况下这取决于我们在水资源的管理中对影响水资源健康及其充裕状况的诸多因素的认知程度水资源联系并影响着我们未来一切的可持续性水是我们共同的液态的纽带的确水资源联系着所有的生命形态与地球上任何其它物质相比水资源对世界冲突或合作起到更加深刻的作用水资源的利用和滥用才是一个地区繁荣或境遇艰难的根本所在几乎每一天我们都能观察或阅读到与水资源相关的事件洪水、干旱和由水传染的疾病当然也不乏一些为应对这些情况而建造的一些工程奇迹尽管水资源对人类的健康和我们的文明如此重要但我们仅仅刚开始把水资源的重要性提升到各大洲一个中心议题进行讨论世界可持续发展峰会、在日本京都召开的全球水资源论坛斯德哥尔摩水资源研讨会以及一些发行量较大的新闻杂志刊登的封面报道都是提高人们对本地、区域和全球的水资源实施有效管理的认知程度的积极举措然而由于水资源在工业化世界中的重要性一直为人们所忽视我们目前所面临的任务就是要提高公众的认知程度使人们意识到水资源的匮乏已逐渐威胁到这个小星球生命的持续为了改变这种错误的认识我们需要达到一个新的理解水平采用不同的解决问题的方法以保证对水资源的真正成本和价值进行考虑这样就会增进地方和世界范围内的合作并使水资源问题在全球议程中占据其应有的重要地位我们取得共同胜利的关键在于我们是否能够超越对当前发生的危机进行补救的短期行为我们必须从全球水资源管理中丰富的成败教训中获得启示我们必须用新技术去开发水资源解决方案的“内容”（解决方案的科技因素水坝、运河、处理过程等）但是这些内容的实施必须与盆地或流域条件的“背景环境”相协调（社会、治理、环境和经济）以最终确定该解决方案的价值和可持续性过去我们已经创造了工程奇迹以满足我们对水资源的需求包括成千座水坝、绵延数公里的运河以及令人叹为观止的处理设施我们这么做因为我们有这个能力而且我们相信这些都能带来可持续的解决方案一般来说这些方法达到了预期的效果但在许多情况下这些方法无法预期长期的后果或无法把握解决相关问题的机会我们最沉痛的教训往往来自于我们未能全盘考虑水资源的“背景环境”以及那些对获得成功和可持续结果至关重要的“非工程”因素对整个环境影响的认知、把握能力以及最大限度降低或消除影响是获得可持续的、平衡结果的关键水资源的真正经济价值和成本只是在近期才成为一个考虑的因素同样对受到水利工程影响受益者的特定的文化和社会环境的考虑也是近期才获得关注的供水系统的专业人士、规划人员、被选举的官员、他们所代表的民众以及那些将长期管理设施的人员之间的关系至关重要其重要性绝不亚于由工程师和技术人员设计的工程解决方案的确我们需要更多关注社会影响和接受度以及所有与水资源项目的“背景环境”相关的各种因素只有对“内容”和“背景环境”进行综合考虑才能取得成功和可持续的成果西图集团从事与供水和水处理相关的科技已有50多年时间当然这相对于源远流长的中国历史来说微不足道多年以来西图集团已认识到要想成功我们就需要对项目的自然和社会经济环境进行分析我们需要把握新的合作机会而且必须发扬维持长期合作关系的传统我相信要想迎接世界所面临的水资源的挑战我们就必须有能力理解并解决这些复杂的问题中所包含的人类和文化层面上的问题我们需要将科学、工程、政治学、心理学、公共卫生、经济学、通讯等领域中突出的专业知识以及公众参与引入到整个过程中我们在工作中必须进行全盘考虑因为只有这样才能解决我们所面临的水资源的挑战我的发言将同时考虑水资源决策中的“内容”和“背景环境”并主要谈以下四个方面：全球水资源领域存在的问题和发展趋势流域和水资源管理的机遇污水回用的作用在可持续水资源解决方案中公共部门民营部门合作的作用全球水资源领域存在的问题和发展趋势水维持着我们身体的所有基本需要地球表面的70%是被水覆盖的令人惊奇的是我们的身体和地球一样70%也是由水构成的然而尽管在这个世界上我们身体的基本需求大体相同但我们的用水量却大相径庭同样我们可使用的淡水资源量及其在世界各地的分布状况也都极不均衡地球表面的70%是被水覆盖的但其中的97.5%是海水这样就只剩下21.5%是淡水而这些淡水又大部分储存在冰山和蓄水层中只有少于1%的淡水可供人类使用根据联合国的调查目前世界上大约有40%的人口生活在中度到高度缺水的地区显而易见随着人口的增长我们对于水的渴求会加剧没有水何谈农业现代化、制药、或计算机化；何谈电视、大众传播工具、甚至连保持健康所需要的最基本的卫生水平都无从谈起在过去的50年中世界范围内水资源的消耗量几乎增长了三倍每天的每一秒钟有4.2人出生而只有1.7人死亡因此世界上每一秒钟就净增2.5人这就等于每天多增加216,000水资源消耗者用水维持健康和生活的水资源消耗者事实上全球有12亿之多的人口缺乏清洁的饮用水这相当于全球人口的六分之一并有40%的人口缺乏良好的卫生服务根据联合国的调查每年有超过220万的人口死于水传播的疾病每天大约有6,000名儿童死于与水和卫生条件相关的疾病更具挑战的是目前有30亿人口生活在城市中心其中许多都位于河流、湖泊或河口附近这种城市化进程造成了一种新的水文环境建筑物代替了耕地滤污设备代替了树木管道代替了小溪我们在泛水区和河口处修建建筑物在高度城市化的地区几乎所有的降雨都流失了冲刷着残存的溪流当然水资源往往会造成世界上跨境纠纷和矛盾根据联合国的调查在世界范围内有300多个区域存在潜在的水资源冲突这种冲突在中东地区尤其显著但在世界其他地区也同样存在并且一触即发已经开发了一些技术解决这些骇人数据背后所预示的严重问题但处理这些问题必须审慎以提高成本效 益并利用有限的资金拓展应用范围供水系统、污水处理、基本卫生以及先进技术的发展例如脱盐和水资源回用已经被证明是有效的但这些方法可能很昂贵而且可能容易招致公众拒绝原因往往是缺乏了解但也有例外解决的方法有时在我们的视野范围之外因为我们往往无法看到通过合作可以获得的解决方法这些方法需要城镇、城市、国家、民族、江河流域、文化和人合起来利用新技术并把握协作所带来的机遇总而言之水资源的问题绝非仅仅是工程师和科学家的问题可以毫不夸张地说水资源将成为地球上许多文化存亡的核心问题尽管听起来这已经是陈词滥调但我还是要说有越来越多的证据显示在世界的许多地区安全水资源的匮乏将对持续的经济发展、政治稳定和生命的可持续性本身构成巨大的威胁在我们的客户新加坡共和国的领导下西图集团是第一个协助联合国将年设立为国际淡水年的合作伙伴我们很高兴与它方一起共同将世界的目光聚焦在水资源问题上我们同时也很高兴地看到有更多的组织和专家在呼吁全球对水资源匮乏问题和用水安全问题采取紧急措施参加联合国XX年千年峰会的147位世界领导人将年设立为将无法获得或没有能力购买安全饮用水的人口减半的目标年在于约翰内斯堡举行的XX年世界可持续发展峰会上各国领导人共同达成了在年以前将没有适当的卫生设施的人口减半的协议斯德哥尔摩水资源研讨会的建议（包含在XX年斯德哥尔摩水资源安全声明中）集中阐述了水资源并非只是专家的问题而应该作为基本的事实其中提出了四项行动原则：1.用水者必须参与水资源的管理2.必须立即破除经济发展和水质下降之间的联系3.城市供水服务对城市的稳定和安全至关重要4.政策、规划和实施必须基于综合的解决方案之上我相信这些国际目标和原则所体现的对水资源的重要性的认识是一个发展趋势这十分令人鼓舞并且应持续下去然而令人感到失望的是我们认识的提高并未能在我们控制对这种最珍贵的资源的污染的努力中得到充分反映水污染的状况仍在以超过世界人口增长的速度恶化为了世界不断增长的人口的利益我们需要查明阻碍创新和技术进步与应用的原因因为显然目前的水资源环境已经到了需要采取创新解决方法的时候必须更加努力应用或开发所有需要者都可以承付的技术在界定具体项目时我们应准确把握项目所服务的流域和社区的需要我们需要能超越只针对一种问题和项目的解决方案我们需要更完整地对基本设施解决方案的所有影响进行检查例如：该项目如何为所服务的社区最大程度扩大现有和将来的收益该项目是否能保证持续经济发展我们是否能调动社区的积极性和能力实施并改进解决方案以保持长期的可持续性总而言之我们在考虑一个问题时不能再将其与其所处的人文和更广泛的自然环境割裂开来人们越来越认识到在考虑水资源问题及其解决方案时应考虑其“背景环境”让我给大家展示一个中国的反映这种思维例子由于沙漠化的影响北京城区的生产用地每年都在因受侵蚀而减少生产供北京消费的农产品的农户们在丧失了生活来源的同时也丧失了他们赖以生存的土地此外北京地区垃圾填埋厂的有机污泥和城市废物日积月累占用着宝贵的土地这些环境问题乍开始可能似乎并无关联但当我们把它们综合起来考虑之后就发现它们的解决措施是相互联系的利用城市堆肥和有机污泥可有助于稳定北京地区的土壤并防止沙尘暴的发生从而也解决了全球空气质量问题目前民营和国营实体正在合作实施试点研究用于证明该方法的可行性我们需要探寻更多的此类机会使我们能同时解决多种水资源和环境问题对处理过的污水进行回用（尤其是用于恢复湿地）是通过综合考虑环境问题、获得环境收益的另一个事例城市和工业废水经过二次或多次处理后与经过处理的雨水一起被用于改善自然湿地并在那些已经建有排水和地下水汲取系统的地区恢复水位我们在常规污水处理体系中设计的去除氮和磷以及分解有机物的过程能在湿地中缓慢地在任何时间和任何气候条件下自然发生并且不需要任何能源和成本通过在自然湿地中设计平衡的出水排放可以恢复湿地的水文环境、补充地下水的水量通过低能量和低成本的方式实现污染物的进一步去除恢复本地野生动植物的生活环境提供静态休憩机会例如观察鸟类的习性和进行自然研究以及环境教育社会能从中获得多种收益此外污水处理厂也发现在有可用土地的地方可以按照自然规律为污水和雨水处理建造湿地把它们设计成安全、漂亮和令人心动的湿地公园并向公众开放通过这种方法人类可以有效地使用环境水并通过采用这种基于生态环境的方法使水资源恢复水文循环水域和水资源管理的机遇我在前面的介绍中已经提到世界上已经建成了许许多多的工程项目这些工程项目的内容创造令人叹为观止的工程奇迹显示了人类文明的卓越才能、创造力和独创性然而被认为提出了成功、可持续解决方案的却寥寥无几究其失败的原因并非在于这些工程的“内容”或设施的设计缺陷主要原因一般在于对环境、经济、文化和治理因素的考虑不足这些都是获得成功和可持续成果的关键因素我希望通过一些主要的工程来证明为达到成功和可持续成果基于流域的“背景环境”开发工程项目“内容”的重要性从而突出从中获得的经验教训美国的一些水利工程受到了全球的关注并招致恶名最重要和引起最多争论的可能就是对科罗拉多河水资源在西部七个州和墨西哥之间分配和利用工程在这项1XX年的水资源改造工程中科罗拉多河的河水在其由美国流入墨西哥（靠近加利福尼亚湾）的行程中被多次改道该条河流原先的出口在太平洋中但在过去的20年间没有河水注入到海湾中为了使科罗拉多河水能用作生活用水、工业用和农业用水花费了几十亿美元用于设施建设总体来说将水资源引到干旱的西部是一次令人惊叹的成功壮举这只需从加州盛产的水果和蔬菜就可窥见一斑然而工程设计的奇迹和相关的管理及经济政策使水资源变得太便宜太容易获得从而导致了由 过度分配这种有限的资源而产生的矛盾和影响只需考虑以下数据就可深刻体会该问题的影响程度：每年我们对科罗拉多河水的使用总量达到280亿立方米然而该河流的平均每年的水量仅有1700万立方米在干旱季节河流流量已经减少了75%之多该河流长时间被过度利用同时这些州及墨西哥不断增长的人口导致水资源需要量不断增加如何协调人口不断增长的需要与流域的环境、经济、社会和治理之间的平衡关系是世界各地面临的一个共性问题由于缺乏能对规划、建设、运营和土地使用进行总体协调的方法造成了一些重大的环境损害、许多州之间的法律纠纷、短期的苛刻的配额供水措施、联邦政府干预控制供水、以及仅能解决短期问题的带有政治色彩的方法这些问题使水资源消费者相互之间更加疏远并延误了根本解决问题的时机所有这些都可以归因于对流域的“背景环境”考虑不足并需要找出一个平衡的可持续的解决方案值得欣慰的是在美国人们对水资源问题和解决方法的“内容”和“背景环境”有越来越深刻的认识并且愿意开创一条开发可持续地解决方案的新路子一个能代表这种解决水资源问题的新路子和新方法的实例就是加州的calfed海湾三角洲计划该计划于1994年发起目的在于阻止该州主要水源,旧金山海湾三角洲状况的恶化并使之与流域的经济、环境、社会和治理状况相适应该解决方案与我在前面所提到的科罗拉多河的问题也有关联因为中部流域项目是美国干旱地区宏伟改造计划的一个组成部分为这两处给水找到可持续的解决方案对该地区长期保持健康的环境和经济状态是至关重要的让我给大家介绍一些背景资料海湾三角洲是美国西海岸最大的河口位于加州两条最大的河流的交汇处：州内中央河谷北部的交汇河流萨克拉门多河和中央河谷南部的交汇河流圣何昆河海湾三角洲接受加州40%的径流水（每年合3.5万亿立方米的水资源）并支撑着世界上第五大经济为加州3500万人口的三分之二提供饮用水为280万公顷的农田提供灌溉水以及为生活在其生态系统中的750多种动植物提供生存环境海湾三角洲地区几十年来经历了由于城市和农业发展需要所产生的对水土资源的经济和生态需求快速增长的加州的人口和经济加上难以预知的降水量、偶尔发生的干旱以及未能实施改进的预防措施和体系使水资源已不堪重负无法维持其可持续性其后果是水质下降、供水可靠性下降、洪水泛滥防洪体系的完整性受到挑战以及生态系统恶化濒危物种增加虽然各利益实体都意识到海湾三角洲及其支流对整个加州的经济和环境健康至关重要但未能就如何管理这些资源以保证资源及州内经济的可持续性达成一致意见calfed计划的制定是为了解决这些利益冲突并利用其综合的科技和工程设计能力全力以赴应对加州最复杂的水资源挑战该计划开此类计划之先河是由州政府和联邦政府合作制定完成的包括建立18个州和联邦机构通过对海湾三角洲及其支流进行统一管理从而减少系统内的矛盾该计划旨在通过补偿中央河谷计划的收益以最低的成本缓和水资源矛盾其最终目的在于解决以下四个方面的问题：生态系统的作用水质供水可靠性防洪该计划的主要使命在于维持依赖于海湾三角洲供水的加州的自然、经济和社会环境可持续发展calfed的行动计划是由这些州和联邦机构共同开发的并有公众和所有用水户、大学的参与以及来自各商业团体的资金calfed包括了1000多个计划和工程用于解决上述四个领域的问题如果完全实施需要30多年的时间过去4年里calfed项目的实施进程给人们留下了深刻印象并且对纳入解决方案制定之中的方式和具有广泛基础的“内容”与“背景环境”因素展示了令人难以置信的前景同时挑战仍然存在然而通过科学、工程方法的持续应用再加上公众与社区在实施过程中的参与使许多工程项目得以顺利完成生态系统与水质状况也稳步提高这些创新性科技与工程项目的不断实施、公众的大量参与以及严格的环境监测有望在海湾三角洲系统中实现可持续的水资源供应、物种恢复、优质供水、可靠的洪水控制以及为加利福尼亚人民跨入二十一世纪提供良好的生态系统服务利用建立在calfed制定的对于科罗拉多河与海湾三角洲来说以综合科学和工程为基础的长期协作规划工作的效用显露无疑事实上在所有综合性水资源工程中都是如此calfed同时突出了将环境、经济、社会以及流域治理条件融合到解决方案规划与实施过程中的重要性由于对科学与工程“内容”的关注再加上干系人的参与因素和对流域“大背景”的平衡考虑目前正在落实成熟的解决方案它将会为该地区提供可持续的价值在西图集团诞生地附近一个值得借鉴的结合背景环境的多学科决策方法的实例是俄勒冈州的土拉廷盆地它属于太平洋框架的一部分已经成为许多管制与管理倡议的试验场我们正在与当地一家主要的水资源管理服务机构合作为管理与规范水资源建立一个综合且广泛的流域战略旨在确保对该稀有资源进行控制为投资产生最大的环境与公众利益这项工程已经引起了全国的注意污水管理正在与农场主和林场主建立一种合作伙伴关系从而实现通过传统的污染控制战略无法实现的环保效果由于该流域的流量损耗程度仅靠污染控制无法使环境恢复到良好状态而且需要额外补水为鱼类的重要栖息之地土拉廷河的许多支流恢复流量该工程需要在地方、州与联邦利益团体各方之间建立史无前例的合作关系通过共同努力使得这一重要资源得以恢复在世界另一侧的澳大利亚默里达令盆地自来水阶梯式定价方法的探索提供了一个打破陆地与水之间经济联系的案例为政府开创了一条为环境取得水的道路该盆地占全国总面积的1/7但却提供了全国41%的土地的200万人口农业与饮用水农业用水占盆地水消耗量的90%澳大利亚学习美国西部的例子他们首先建造大坝并且对农民用水进行补贴原生植被的砍伐以及灌溉的利用使地下水位上升并且将土壤的自然盐分带到了植物的根部区域这样就产生了碱化问题然而在过去的XX年里澳大利亚通过定价、贸易和公开水市场的利用更加注重水的价值并且 已经致力于改变其政策盐分信用贸易可以在市场上进行水的分配也使其可以产生最大效率虽然所做的这些努力仍有很大争议但是根据默里达令盆地委员会的首席执行官透露每年水的交易量为100万兆升相当于两个悉尼湾虽然由于持续缺水使该项目仍然处于论争之中但是对于如何为所有受益方“珍惜”水而言却不失为一个非常有价值的教训在中国你们正在通过一个意义深远的宏大项目迎接这些类型的挑战三峡大坝工程是一个史无前例的水资源管理工程它将为中国乃至全世界带来巨大利益如果没有水资源人类就需要消耗其它更具污染性的资源获得能源这样就会为中国以及其他国家带来重大的卫生问题此外影响中国人民数千年的长江洪水将得以控制三峡工程虽然面临重大技术、环境和移民问题但这将验证中国开发权衡人类与环境影响的世界级工程项目的能力而实现人类与环境影响之间的平衡绝非易事你们能够得益于世界其它地方的经验和教训并且能够集中精力关注其他人所忽视的问题为了确保这项伟大工程的长久寿命和恢复长江水质你们已经将注意力集中到了决策的大背景之上流域内水土流失的控制与其它价值如何将该工程融合到周围的环境中将仍然是一项挑战或许将会成为一个需要优先考虑的因素当今世界的许多水利资源工程都需要决策者协调类似复杂的背景环境问题虽然比我在之前所说的calfed与科罗拉多河流工程和目前正在中国东部进行的大型南水北调工程的规模要小幸运的是随着水资源问题变得越来越复杂评估工程意义与利益的复杂技术工具也相继问世随着水资源的减少和人类为了应对人口增加而对河流与港湾水资源需求量的增加我们将会被迫开发更先进的工程和技术通过干系人之间的通力合作确保我们能做出正确选择并且达到期望的效果工程实践的作用随着客户所面临的挑战的演变在演变我们不再认为与水资源有关的问题仅仅涉及水泵、设备与管道我们必须越来越清醒的认识到我们的职责是帮助社区理解和开展水资源管理工作以满足流域的需要否则他们与我们都将陷入对短期和昂贵战略的无止境错误应用的恶性循环之中社会无法继续沿此方向前进同时他们赖以生存的环境也无法如此持续我们必须从多学科的观点来考察在供水与解决水短缺问题的技术工具方面这种多学科观点是最显而易见了另外随着将影响未来数代水文循坏的全球变化的逼近将工程实践与多学科的水管理实践进行结合的需要将会变得更加明显污水回收/再利用的作用瑞典的玛林福克马克（malinfalkenmark）与g林德（g.lindh）曾经将社会开采水资源的历程描述为三个阶段：第一阶段是指水源充足的时代第二阶段是人口膨胀与水力资源无法维持发展的时代最后一个阶段就是指开始投资确保未来水资源可用性的时代就是在此阶段可以引入污水回收与生物污泥的再利用来维持生长与发展要在此阶段水资源开发中做出明智的选择就必须考虑许多背景因素首先在检查可用水源利用价值方面水定价是需要考虑的一个至关重要的因素治理后排出的出水可以在许多方面回用：可以用于农业、工业甚至可以用于间接接触用水对水的投资选择和投资价值由于最终用途不同而有差异换句话说