中国城市目前的水形势

郭大本

(黑龙江农垦勘测设计研究院,哈尔滨 150090)

进入新世纪后,我国工业化、城镇化快速发展,每年GDP增长维持在10%左右,有1 300～ 1 500万人口从农村转向城市,经济社会取得了举世瞩目的业绩。其中,城市发挥了重要作用。与之相随,由于城市的数量、面积、人口、产业的不断扩张,出现了水供求不足、水污染、酸雨、水生态恶化和洪涝灾害加大等众多水问题,且日益严重,已成为制约城市可持续发展的瓶颈。近10年来,虽下大力治理,也取得一定成效,但因众多原因,形势依然十分严峻。本文根据收集到的有关资料,对中国城市目前的水形势,作一概要分析。

1 水供求不足

城市的最大特点是人口和产业集中,对水供给的要求量大又迫切。这种要求,随着工业化、城镇化的快速发展,越来越高,以致供不应求。据统计[1-2],1980年,我国城镇化率为 19%,全国有223个城市,用水量为525×108m3,缺水只在少数城市个别枯水年份发生;1990年,城镇化率26.4%,缺水城市增加到300多个;1999年,城镇化率约33%,城市用水量上升到1 207×108m3,占全国生活与工业用水量的70.1%,缺水问题突出;到2006年,城镇化率约40%,全国660个建制市中有551个常年供水不足,其中有110个严重缺水,缺水总量达400×108m3。再以山东省为例,山东是我国的人口、经济大省,也是水资源不足大省,人均水资源占有量仅334 m3,约为全国人均的1/6,世界人均的1/25。据调查统计,目前全省48个城市中有33个缺水,其中22个严重缺水;全省平均缺水量41×108m3/a,枯水年缺50×108m3/a,特枯年缺66×108m3/a(《大众日报》2009-03-23(3版))。值得一提的是饮用水源问题,据2006～2009年几次全国饮用水源保护工作会议报导,全国城镇集中式饮用水源中,不达标比例基本维持在 20%,影响9 000多万人口,形势严峻(《人民日报》2006-07-27(2版),2009-10-29(2版))。

由于水供求不足,在传统发展观 (牺牲环境,追求GDP增长)影响下,众多城市过度开采已有水资源,造成江河断流、湖泊干涸、地下水位下降。据报导,在 “十一五”计划开局时,全国已形成地下水超采区160多个,平均地下水超采量＞100×108m3/a(《人民日报》2006-08-23(2版))。

水供求不足的原因有自然和人为两方面。自然原因是指水资源时空分布不均,并与经济社会发展不相匹配,需要通过政府组织区间调水解决。人为原因主要有:①传统的经济增长方式和生活方式大量浪费水资源。目前,我国万元工业增加值的用水量约为150 m3(2004年为196 m3),为发达国家的3～5倍,工业用水重复利用率约为65%,而发达国家＞85%。生活用水方面,节水器具使用率普遍偏低,中水回用很薄弱,公众节水意识有待提高;②水污染导致水质性缺水严重;③水资源管理存在体制、机制障碍,管理不到位,有待改革。

2 水污染

我国城市的水污染,从上世纪80年代开始显现,随着工业化、城镇化的发展日益严重,因为城镇是“三废”(废气、废水、废物)的集中排放源。文献 [3]和有关资料显示,当年,全国固体废物堆存量累积已近 80×108t,占用和损毁土地＞13.33×104hm2,对土壤和水体造成了严重污染,全国近一半城市生活垃圾未经有效处理简易堆放,污染环境,即使集中处理的,也还有45%左右远未达到无害化处理标准;2005～2007年,污水排放量550×108t/a,比2000年增加了近30%。这些污水2/3未经任何处理直接排入水体,污染水域。《2006年国家城市环境管理和综合整治年度报告》显示,在考评的595个城市中,有205个城市生活污水集中处理率为零。我国城市水污染的形势,主要有四方面[4]:①由于工业化、城镇化起步滞后,发达国家曾分期出现的四代水污染,几乎同期集中出现,具有压缩型特点。四代水污染顺次指,以黑臭缺氧为代表的有机污染、重金属和有毒化学品污染、富营养化污染、持久性有机污染;②随区域工业化、城镇化的发展,水污染发展从东部到西部、从支流到干流、从地上到地下遍及全国。目前,全国约80%的地表水、45%的浅层地下水、90%以上的城市水域已受到不同程度的污染,南方城镇总缺水量的60%～70%是因水污染造成,全国大中城市浅层地下水不同程度遭受污染,约一半城市市区地下水污染较重;③在全国受污染的江河、湖泊流域中,“三河”(淮河、海河、辽河)、“三湖”(太湖、巢湖、滇池)污染程度最重,其中,流经城镇和重污染产业的河段、湖区最为突出;④据 《2006年中国海洋环境质量公报》,近岸区约25%的海域水质处于中度和重度污染状态,在我国四大海域中,渤海污染最重,主要为陆源污染。

水污染是世界性问题,其治理也是世界性难题。发达国家治理了100 a以上方见到成效。我国从上世纪80年代初起步治理,至今虽已初见成效,但形势依然严峻。现以 “三河”、“三湖”为例说明治理之难。2009年10月28日,国家审计署发布对 “三河三湖”2001～2007年水污染防治绩效情况审计调查公告(《人民日报》2009-10-29(6版))指出,历经6 a,投入910亿元,涉及8 201个项目,水污染治理虽取得一定成效,但整体水质依然较差。347个国控断面,2007年7月1日～2008年6月30日水质监测资料显示:淮河、辽河为中度污染;海河49.2%的断面水质为劣Ⅴ类;“三湖”平均水质中,巢湖为Ⅴ类,太湖、滇池为劣Ⅴ类。与2000～2001年水质监测资料相比,治污成效是:淮河水系Ⅰ～Ⅲ类水质断面比例由21.9%上升到33.7%,劣Ⅴ类由48.4%下降到21%;巢湖水质由劣Ⅴ类变为Ⅴ类,营养状态指数由57变为60.1。也有未得到改善的,如:滇池草海水质一直为劣Ⅴ类,营养状态指数均为72;外海水质除2004年为Ⅴ类外,其余均为劣Ⅴ类,营养状态指数由64变为69。再如山东省,由于长期形成的“三高二低”(高投入、高消耗、高污染、低产出、低效益)改变难,近些年虽下大力治理水污染,但离完全好转依然任重道远。2009年1月水质监测资料评价显示:在全省140个水功能区中,水质为Ⅰ～Ⅲ类的有64个,占45.7%;Ⅳ至劣Ⅴ类的有76个,占54.3%,其中劣Ⅴ类水质有43个,占全部六类水质总数的30.7%,比例最高 (〈大众日报〉2009-03-23(3版))。

国家十分重视水污染治理,不断加大力度,在“十一五”规划纲要中提出,到2010年,化学需氧量(COD)要比2005年下降10%,作为约束性指标。据监测,到 2009年底,减排已经完成96.6%,可谓胜利在望。然而,影响水环境质量的另一类指标——氨氮,近年来已超过了化学需氧量[5]。初步测算,2007年氨氮排放总量约相当于环境容量的4倍。2008年,全国地表水河流国控断面中,氨氮劣Ⅴ类断面占19.2%,全部断面氨氮平均浓度为1.9 mg/L,仅达Ⅴ类标准水平。

3 酸 雨

酸雨[6-7]是工业化、城镇化产生的酸性气体(主要是SO2和NOx)污染大气后产生的酸性降雨(包括酸雾、酸雪和酸性颗粒物),一般分硫酸型和硝酸型两类。酸雨被称为 “天堂的眼泪”、“空中死神”,对自然界和人类危害很大。

上世纪90年代至本世纪10年代的前5 a,是中国酸雨最为严重时期,专家估算,中国大气SO2的环境容量约为16.2×106t,NOx的环境容量约为18.8×106t。而当年全国实际排放量远超这一数值,严重地区超好几倍。全国酸雨覆盖面积约占国土总面积的40%;四川、贵州两省最重,覆盖面积曾高达80%;全国527个统计市中,298个有酸雨。2005年,贵州全省SO2排放量达135.8× 104t,单位GDP的SO2排放量居全国第一;全省80%以上城市出现酸雨,40%以上城市的SO2浓度超过国家环境空气质量二级标准;重点监测的12个城市,其降雨pH值为4.32～6.74,有酸雨城市10个,其中多个城市酸雨频率高达 90%以上。当年世界银行一份调查报告说,80%以上受调查的中国城市,其SO2和NOx含量高于世界卫生组织规定标准的最高值,近一半城市的硫排放量高于标准的2倍以上;SO2和酸雨每年给国家造成损失约1 100×108元人民币,每年约有59万人因城市空气污染而过早死亡。

为防治酸雨,国家从 “九五” (1996～2000年)计划开始,开展了 “两控” (酸雨和SO2排放)区的大气污染防治。特别是 “十一五”(2006～2010年)以来,国家通过行政、市场、法制等多方面手段,调整产业结构、淘汰落后产能、强制脱硫减排等,取得了较好成效。截至2009年末,全国SO2排放总量比2005年下降了13.14%(计划指标为到2010年末下降10%)。然而,由于我国当今正处在工业化、城镇化快速发展阶段,酸雨防控形势并不乐观。2010年5月,国家环保部副部长周建在 “中华环保联合会第二届会员代表大会”上指出,2010年第一季度,我国SO2排放出现反弹,西南地区各省市SO2的排放量同比增长70%(《人民日报》2010-05-27(20版))。

4 水系生态恶化

水系生态是指江、河、湖(库)等,以流域为单元构成的淡水系统,与人类、生物和其它环境要素组成的、相互关联作用和共同发展的整体。水系生态本属自然系统,但自从有了人类,就变成了打上人类印记的人化自然系统。水系生态是有生命的,随着自然和人类社会的发展而发展,可趋于和谐或恶化。后者主要指人类社会发展中不科学的干扰,这种干扰,在生产力水平低的历史阶段,水系生态一般可通过自我调节修复。而在最近30 a间,我国城市社会生产力飞速发展,对水系的干扰与日俱增,水系生态已无力回旋,导致众多城市所处水系的生态快速恶化,主要表现为:

1)过度开采地表水资源,水系生态用水被挤占,河道断流、湖泊干涸、湿地萎缩消失、生物受害。比如,我国的母亲河——黄河,在 1972～1999年的28 a间,下游有21 a出现断流,1997年断流时间长达226 d,河口约300 d无水入海 (近些年来已有改善)。被喻为 “华北明珠”的华北最大湿地系统——白洋淀,1983～1988年曾出现连续5 a干淀,生态遭严重破坏(现已有改善)。

2)过度开采地下水资源,引发地面下沉、海水入侵。本世纪10年代,全国有近70个城市出现地面沉降,范围达6.4×104km2,长三角多个城市沉降中心的累计沉降量已＞2 m;京、津、冀、鲁降落漏斗联成一片,有近7×104km2面积的地下水位已低于海平面;渤海沿岸的辽、冀、鲁3省,海水入侵面积＞1 433 km2。

3)水污染使地表水,乃至地下水水质快速变劣,太湖在上世纪80年代的水质以Ⅱ类水为主,到90年代降至Ⅴ类、劣Ⅴ类,至今改变不大;巢湖、滇池的命运也类似。过去30 a,我国湖泊被污染的面积＞1.4×104km2。至于江河水质,2005年我国七大江河408个国控断面的监测资料显示,Ⅳ类至劣Ⅴ类水质比例占60%,2007年有所好转,但仅降至50%,还时有反复。

4)水系生态恶化的规律大体是,发展快的城市附近河段和城市自身水系恶化最严重;水系下游重于上中游;全国北方重于南方。

5)人为破坏、违规建设使水系生态恶化。

5 洪涝灾害

城市洪灾是指流经城市河流的洪水,因决堤、垮坝等引发的灾害;城市涝灾是指因排水不畅、通道堵塞毁坏、倒灌等引发的灾害。我国地处东亚季风气候区,是世界上洪涝灾害严重的国家之一,灾害几乎年年发生。与过去不同的是,如今洪涝出现的机率和量级在增加,灾害损失也在加大。究其原因,主要有:①工业化、城镇化过程中,新建、扩建的城镇数量不断增加,且大多位于江河湖海沿岸。比如,据水利部资料,1994年全国619座城市中,530座有防洪任务。据国家环保总局资料, 2006年,我国21 000多家化工企业中,沿长江、黄河分布的就占50%以上。这些城市和企业,限于条件,堤防防洪标准一般偏低,达到防御20年一遇以上洪水标准的不足50%;至于海边城市,其防御海潮标准,也仅达到防御5～10年一遇高潮位加8级风浪标准。近年来,位于大江大河干流一些城市的防洪标准有所提高,但支流和中小河流城市,防洪标准依然偏低;②全球气候变暖引发的突发性暴雨洪水灾害的频次、量级不断增加,从而加大对城市的威胁;③人类活动使众多水系的湿地大量减少,从而大大降低了水系对洪水的调节能力,加重了城市防洪任务;④城市基础设施建设、城市间交通网建设以及矿山等资源开采,改变了部分山丘地段的地形、地貌、扰动了地层,遇暴雨洪水,增加了发生滑坡、泥石流等地质灾害的可能性和严重性;⑤城区涝渍的程度,既决定于暴雨洪水的大小,又决定于排水系统的建设和管理是否科学。据调查,目前众多城区的排水标准偏低,老城区一般为1～2年一遇,新城区也仅2～3年一遇;至于排水建设布局,不科学处颇多,比如硬质地面太多,绿地和湖、塘面积太少,系统布设不配套,工程建设质量不高,特别是地下部分,再加上管理缺失等,这一切均加重了涝渍程度和损失。

城市是先进生产力的代表,是人口和社会财富的集中地。近20年来,我国每年受重大气象灾害(主要是洪涝和干旱)影响的人口达4亿人次,造成的经济损失相当于国内生产总值的1%～3% (《人民日报》2010-03-22(2版))。又据最近报导, 2010年5～7月中旬,全国28个省市自治区受洪涝灾害影响的人口达1.2亿,直接经济损失＞1 500亿元人民币,灾情还在发展。

综上所述,我国城市目前正经历着一场水生态危机,这是 “黑色”工业文明带来的。如何化解这场危机,是实现城市可持续发展的严峻考验。近10年来,各省市自治区在中央正确领导下,下大力保护环境,化解危机,创建人水和谐的城市水生态文明,已取得不少成功经验,但总体看还很不够,必须继续创新,认真应对。

[1]郭大本.世界资源性缺水现状及危害[J].黑龙江水专学报,2007,34(4):105-110.

[2]朱尔明,赵广和.中国水利发展战略研究 [M].北京:中国水利水电出版社,2002.

[3]毛 磊,杜文娟.一份沉重的环保报告——人大常委会环境执法检查报告 [N].人民日报,2006-08-27 (2).

[4]郭大本.天然水与水污染[J].黑龙江水专学报, 2009,36(1):61-65.

[5]孙秀艳.改善水环境,还得减氨氮 [N].人民日报, 2010-03-25(20).

[6]郭大本.酸雨及其危害[J].黑龙江水专学报,2006, 33(2):1-5.

[7]龚金星,汪志球.脱硫让 “酸雨城市”摘了帽[N].人民日报,2010-05-18(10).