天津市再生水综合利用的对策分析
2014-07-20刘树妍邢稚田云云
刘树妍邢稚田云云
(1天津市海河管理处 天津 300141 2天津市引滦工程宜兴埠管理处 天津 300402)
1 前言
天津是资源型缺水城市,水资源问题突出,在经济大发展历史进程中,一方面城市、农村、生态用水需求快速增长,一方面,随着海河流域上游经济的发展,入境水量呈逐年减少趋势,城市用水主要依靠外调水源且保证率偏低,且难以支撑城市用水、农业、生态用水增长需求。水资源短缺和水生态环境恶化问题已成为天津市生态城市建设和社会主义新农村建设工作中的突出资源矛盾,是天津市经济社会可持续发展面临的最紧迫、最直接、最主要的资源环境的约束条件和事关全局的重大问题,已经到了必须解决的地步。
面对日趋严重的水资源危机,继续延用传统“开源、节流”模式,依赖常规水资源解决水源及水污染的办法已不能适应经济社会快速发展的新形势,需要应用“循环经济”理念,寻求水资源再生利用和相应管理模式,解决水资源短缺和水污染环境问题。因此,加快推进落实污水处理资源化与再利用发展战略,探索新的水资源循环利用方式已成为天津市应对水资源短缺和水环境问题挑战,最现实可行的紧迫任务。
2 循环利用水资源是破解天津水资源问题的有效途径
天津因水而立,依水而兴,历史上水资源曾经十分丰沛。1963年根治海河后,改变了河流原有自然生态,加之上游的截流,导致一般年份下游河道径流量急剧减少,天津逐渐由一个水资源丰沛的地区,演变成为一个水资源严重短缺的资源型缺水城市。从天津水资源承载能力和经济社会发展对水资源需求的实际出发,从战略的高度注重人口、资源、环境相协调,开源、节流、保护并重,确保水资源供需平衡发展战略的落实;控制需水增长,最大限度地提高水的利用率,实施污水资源化,开发再利用,减少废污水排放量,有效缓解天津水资源紧缺状况,提高水资源开发利用总体水平。以合理的水资源配置和水资源的可持续利用,支持、保障天津经济、社会的可持续发展。
2.1 水资源开发利用突出问题
天津是资源型缺水城市,水资源问题突出。全市多年平均地表水资源为10.65亿m3,浅层地下水资源量5.90亿m3,扣除重复计算量,水资源总量15.69亿m3,人均水资源占有量不足160m3,加上入境和外调水量,人均水资源占有量不过370m3,远低于2100m3的全国人均水资源占有量水平和世界公认的人均占有量1000m3的缺水警戒线。目前城市供水依靠引滦入津和应急引黄济津外调水源,城市供水的“依赖性、单一性、脆弱性”矛盾突出,单纯依赖引滦供水难以满足城市工业和生活用水需求;农村供水以地下水、入境水和当地地表水为主,农业缺水严重,最基本的生态用水难以满足,即便南水北调通水后,农业和生态缺水的局面也难以改变。经水资源供需平衡分析,现状年全市缺水13亿m3,其中城市缺水3亿m3,农业和生态缺水10亿m3立。
天津市缺水严重地区与经济活跃地区空间重叠使天津水资源瓶颈问题雪上加霜。天津市水资源受地区分布不均衡的影响,作为人口集中、经济发达的南部地区,水资源少于北部地区,多年平均当地地表水资源量仅占全市35%,地下水可开采量仅占全市21%,成为全市水资源最紧缺地区,南部地区覆盖环城四区、滨海新区和静海县、宁河县等9个区县,农业灌溉面积270万a,占全市灌溉面积47%,按需水量预测,南部地区农业灌溉需水量9.6亿m3,最小生态需水量2.09亿m3,但现状年农业灌溉供水量只维持在3.45亿m3,缺水量高达6.17亿m3,生态供水量仅为0.2亿m3立方米,不足需水量10%,农业和生态缺水近8亿m3,南部地区成为天津市农业和生态水资源最为紧缺的地区,详见表1。到2014年南水北调工程通水后,天津市城市供水形成引滦、引江双水源联合调度的“一横、一纵”供水格局,供水量和供水保障率得到较大提高,中心城区、滨海新区和区县镇的缺水问题将得到根本解决,但在农业和生态供水方面,受引江水价制约,难以受益,仍然维持现有供水系统,可供水量未有增加,基本维持现有水平,缺水问题仍将继续存在。
表1 天津市南部地区各区县农业、生态水资源情况调查表
2.2 水资源过度开发引发严重后果
由于天津市长期处于水资源短缺状况,为支持经济社会发展,不得不长期超采地下水和引污灌溉,生态用水基本处于空白。由此引发的水环境和地面沉降问题日益突出。一是大量超采深层地下水,引发地面沉降。地下水超采导致不可逆地面沉降7500k m2,且集中在本市中南部地区,形成了中心城区、滨海新区和海河下游地区等多个沉降中心;二是引污灌溉,造成农业安全等问题。为维持农业生产,除大量超采深层地下水外,不得不引污灌溉,年均达3亿m3以上,全市污水灌溉面积350余万a,占全市农业灌溉面积67%;三是水环境恶化,呈现有河皆污的局面。受水资源紧缺的制约,生态环境用水基本空白,为维系中心城区最小水环境和水生态,每年引用引滦用水量0.3亿m3至0.5亿m3。由于生态用水严重失缺,全市19条一级河道和79条农灌排沥二级河道污染严重,河道水质大都劣于V类。
3 确立水资源供需平衡开发利用战略
实施水资源供需平衡发展战略,成为解决资源型缺水城市缺水问题的必然选择。在天津市滨海新区纳入国家总体发展战略,步入全面发展新时期的背景下,为推进水资源供需平衡发展战略,总体发展思路是:以引滦、引江水源优化配置和调控为基础,充分挖掘非常规水的增源潜力,构建多水源供水格局,以提高水的利用效率和效益为核心,创建节水型社会,全面统筹生活、生产、和生态用水对水资源的需求,以水资源的可持续利用支持经济社会的可持续发展。实现目标是:以全面建设节水型社会为基础,以南水北调为依托,以开发利用非常规水源为主攻方向,构建多水源供水格局,变城市供水单一水源为多水源,实现城市安全供水;以再生水为农业、生态用水主导水源,推进新农村和生态城市建设;变低效率、低效益用水为高效率、高效益用水,实现优水优用、分质供水,提高水资源利用效率和效益的双重目标。
4 实施污水资源化,循环利用水资源前景广阔
解决天津市水资源问题的根本出路在于开发新型水源。面对天津市未来社会经济的快速发展和有限的水资源客观条件,污水资源化与再利用,开辟“第二水源”,开发再生水资源,寻求新的水资源利用和水资源管理模式,是破解天津市水资源短缺、改善水环境质量最现实可行的重要途径,是确保供水安全,尤其是破解农业、生态水资源紧缺的首选方案。
天津市污水资源丰富且水量稳定,污水资源化与再利用作为替代水源,是一种相对稳定的非常规水资源。根据《天津市水资源公报》统计数据显示,全市废污水排放量基本稳定在5至6亿t。截止目前,天津市建成污水处理厂13座,污水日处理能力178.3万t,年产再生水近4亿m3。通过再生水资源开发利用,即为再生水资源找到了一条出路,同时也解决了天津市南部地区农业和生态缺水问题,实现分质供水,优水优用,构建多水源供水新格局,进一步提高水资源利用效率和效益。
根据天津市可供水量预测分析,2010年和2020年再生水供水量分别达到6.85亿m3和9.7亿m3,占总供水量的17%和20%,再生水将成为天津市未来城市、农业和生态的稳定、重要保证水源。充分利用好再生水资源是解决天津市用水短缺的最有效、最可靠的开源途径和希望所在。因此,加快推进落实污水处理资源化与再利用战略,探索新的水资源循环利用方式,在天津市水资源供需平衡发展战略和构建多水源格局中占有举足轻重的地位。