建立“活水城市”促进生态健康和可持续发展

2015-03-23谢永明李文军

环境与可持续发展 2015年5期

关键词：可持续发展

谢永明　李文军　刘　援

(1.环境保护部环境保护对外合作中心，北京　100035；2.中国石油和化学工业联合会，北京　100723)

建立“活水城市”促进生态健康和可持续发展

谢永明1李文军2刘援1

(1.环境保护部环境保护对外合作中心，北京100035；2.中国石油和化学工业联合会，北京100723)

[摘要]本文从城市雨水收集利用入手，对城市雨水收集利用与“活水城市”建设、生态健康和可持续发展之间的内在关系进了分析探讨。首次提出了“活水城市”的概念，建立“活水城市”有利于提高城市的生态健康，促进城市的可持续发展，是实现城市的生态健康、可持续发展的有效途径，是解决城市水资源科学利用的终极目标。

[关键词]雨水收集利用；“活水城市”；生态健康；可持续发展

中图分类号：X21

文献标识码：码：A

文章编号：号：1673-288X(2015)05-0060-04

Abstract：The relationship among rainwater collection and utilization，building “live water city”，eco-health and sustainable development was discussed and analyzed in this paper.The concept of “live water city” was proposed at the first time.The building of “live water city” is helpful to enhance eco-health，and to promote city′s sustainable development.It is one of the efficient ways to reach city′s eco-health and sustainable development.Building “live water city” is the final objective to solve the question of scientific utilization of water resource in city.

Keywords：rainwater collection and utilization；“live water city”；eco-health；sustainable development

作者简介：郭志明，本科，副研究员，研究方向为环境影响评价；韩震，硕士，助理研究员，研究方向为环境影响评价

1引言

雨水湿润了大地，给万物以生机。可以说“所有的水都是雨水”，无论是地下水，还是河流、湖泊、井水。我们通常说的“雨水收集”是指“雨水收集系统”，完整地说即“雨水收集与利用系统”，是指收集、利用建筑物屋顶及道路、广场等硬化地表汇集的降雨径流，经收集—输水—净水—储存等渠道积蓄、利用雨水，为绿化、景观水体、洗涤及地下水源提供雨水补给，以达到综合利用雨水资源和节约用水的目的[1]。

1.1　暴雨之殇

雨水给人类的生存与发展带来不可估量的益处的同时也对人类的生存造成巨大的威胁。2004年7月初北京出现强暴雨，城区平均降雨80毫米，7月10日的强暴雨造成北京西三环莲花桥水深达2米之多，那场暴雨造成北京市全程交通近乎瘫痪，对北京市的雨水处理能力提出了严峻的考验，同时，也给北京城市雨水收集和排水体系提出了新的课题。

2011年6月23日特大暴雨让人们记忆犹新，且反映出北京市城市规划与建设及管理中的严重缺失，给北京市民带来难以弥补的损失。暴雨造成莲花桥、丰益桥等多处路段和地段严重积水，交通长时间堵塞；地铁4号线陶然亭站口发生雨水倒灌，台阶形成“壮观”的瀑布；导致苹果园附近两名在京打工的外地青年被卷入排水管道的惨剧。2012年7月21日北京强暴雨，使广渠门桥下一片汪洋，五辆车搁浅水中，其中一辆越野车中被困男子虽被救出，但送医抢救无效身亡。

2011年6月18日，武汉遭遇13年来最强暴雨，一天内降水量达193毫米，武汉中心城区88个路段出现水漫金山的现象，多数地段积水达40厘米以上，造成交通短时间瘫痪；紧接着6月24日的强暴雨再次袭击武汉，楚雄大道再次陷入一片汪洋。仅2011年，武汉、长沙等多座城市在暴雨中“沦陷”。2007年7月18日，济南强暴雨导致30多人丧生；当月，重庆的强暴雨同样造成多人死亡；2010年，广州等城市的暴雨，也发生了内涝夺命的悲剧[2]。2013年7月8日晚，邢台沙河下起了暴雨，导致一辆轿车在通过地下桥时被淹没，车上的三人罹难。

1.2　我国雨水收集利用现状

随着城市建设步伐的不断加快，水资源成为制约我国经济社会发展的重要因素之一。雨水收集利用对于开拓水资源途径、减少城市内涝危害等具有重要的意义。雨水作为自然界的重要水资源，以其处理成本低廉，处理方法简单等优点，经过适当处理后，可用于灌溉、补充地下水资源、绿化景观用水，道路冲洗，厕所环卫冲洗，工厂冷却水等，逐步成为新型的可利用水资源，引起人们高度重视，并逐步形成城市雨水收集利用产业，带来显著的社会、经济和环境的效益。

同时，随着我国人口急剧增长，经济的高速增长，水供需矛盾逐步(已经)成为我国经济社会、城市发展和工农业生产的巨大瓶颈。有分析表明：如果不采取措施，至2035年前后，我国的用水缺口将达到400至500亿立方米[3]。雨水的收集利用，成为贯彻可持续发展策略，综合治理雨水已成为全新的重要课题。天津、青岛、上海、大连、南京、武汉、成都、哈尔滨、西安、昆明等许多城市相继开展研究或应用，北京、无锡、南京、苏州等地政府都已制定相应的规定，20000平米以上的建筑群必须建设雨水收集利用设施[4]。

1.3　国际经验

雨水收集利用是一种古老的传统技术，数千年以前就被人们采用，并一直在缺水国家和地区广泛应用。20世纪60年代起，发达国家己开始重视雨水的利用及雨水资源化的研究，并且制定了一系列有关雨水利用的法律、法规。近20年来，雨水利用技术有了迅速的发展。

1982年6月于夏威夷举行的第一届国际雨水利用会议上提出了建立国际雨利用协会(International Rainwater Catchment System Association，IRCSA)的建议[5]。并于1991年8月4日-10日在台湾举行的第五届国际雨水利用大会上国际雨水利用协会正式成立，并选举出执行委员会。目前，协会有8个地区负责人和41个国家代表，并继续对每个有兴趣于雨水利用技术的国家开放。国际雨水利用大会每两年举办一次。发达国家的雨水收集利用方面有丰富的经验，新加坡的经验和做法是“珍惜水资源，建立集水区”[6]。据统计，新加坡国土面积一半是集水区，总库容接近1亿立方米；印度在这方面的成绩是“集雨已见成效，区域地下水位稳定上升”。据报道，通过充分收集和利用雨水，印度一些城市的地下水位稳定上升。新德里11个雨水收集项目资料显示，两年中该市地下水位上升了5米—10米。“鼓励雨水收集利用”是美国的一项政策，美国虽然水资源丰富，但也非常重视雨水的收集和利用。尽管在大城市很少看到雨水收集利用的设施，但不少城市早就建立了雨水收集利用系统作为备用，当维修城市供水设施时，就会启用雨水收集利用系统，以保证市民的用水不会中断。德国的雨水利用水平已经达到相当高的程度，甚至已经形成相当规模的雨水利用产业，有50万家庭用上集雨装置，每年还在以5万至8万户的速度扩张，像柏林的波茨坦广场这样的大型建筑群都有称为“水心脏”的雨水收集系统[7]。日本用补贴来推广居民储水，让雨水“回归大地”。东京都制定了《东京都雨水渗透指针》，目的在于促使雨水回归大地，一方面确保地下水位，另一方面也避免出现“城市型洪水”[8]。

2雨水收集利用及其意义

2.1　雨水收集利用

我国是一个水资源相对贫乏、时空分布又极不均匀的国家，造成一些地区干旱灾害出现频繁和水资源供需矛盾突出等问题。我国水资源总量28000多亿m3，居世界第6位，但人均水资源占有量只有2300m3，约为世界人均水平的1/4。全国水资源的81%集中分布在长江及其以南地区，而淮河及其以北地区，水资源量仅占全国的19%。雨水收集利用也越来越重视，符合我国可持续发展战略[9]。雨水利用不仅仅是一种资源的开发，也是实现节水、水资源涵养与保护、减轻城市排水和处理系统的负荷、减少水污染和改善城市生态环境的有效手段。

目前应用的雨水收集利用技术可分为以下几大类：分散住宅的雨水收集利用中水系统；建筑群或小区集中式雨水收集利用中水系统；分散式雨水渗透系统；集中式雨水渗透系统；屋顶花园雨水利用系统；生态小区雨水综合利用系统等。具体包括：①雨水的积蓄利用，用以缓解目前城市水资源紧缺的局面，是一种开源节流的有效途径。②雨水的间接利用，是将雨水下渗回灌地下，补充涵养地下水资源，改善生态环境，缓解地面沉降和海水入侵，减少水涝等。③利用城市河湖(渠)和人工与自然水体、沼泽、湿地调蓄，净化和综合利用城市径流雨水，减少水涝，改善水环境系统。

2.2　雨水收集利用在城市建设的作用

城市大面积建筑造成的硬质不透水的地表面导致了城市雨水不能有效地吸收存储、引起地下水位降低等一系列问题。通用的城市雨水收集利用方式主要包括：屋面雨水收集利用、屋顶绿化雨水利用、园区雨水利用和回灌地下水。天然雨水具有硬度低，污染物少等优点，雨水收集后经过简单的处理就可以用于浇灌农作物、补充地下水，景观环境、绿化、洗车场用水、道路冲洗、冷却水补充、冲厕及一些其它非生活用水。对于减少城市雨洪危害，开拓水源方面发挥积极的作用。

2.3　雨水收集利用在农业和生态环境保护的意义

我国降水分布呈现出时间和空间的不均匀性，这种降水的不均匀性在很大程度上影响了农业生产和城市用水。据不完全统计，到1999年底，西北、西南、华北13个省(区)共修建各类水窖、水池等小、微型蓄水工程464万个，总蓄水容量13.5亿m3；发展灌溉面积2260多万亩，其中节水灌溉工程面积645万亩；解决了约2380多万人、1730多万头牲畜的饮水困难，1740万人的温饱问题。由此可见，雨水收集利用不仅解决了干旱缺水地区的基本生存问题，而且对于生态环境的保护也发挥了重要作用。雨水收集利用也为农村产业结构调整、农民增收和山区经济发展创造了有利条件。雨水集蓄利用工程的实施，使当地农业种植结构从传统、单一的粮食种植向粮、果、菜、花等综合发展；农村产业结构从单一的种植业向农、林、牧、副、渔业全面发展。

在当今世界性缺水的社会，雨水收集利用成为新型的水资源。雨水收集利用对保持水土和改善生态环境发挥了重要的作用，不但可以减少地下水开采，而且还可以补充部分地下水，减轻整个自然界水循环系统的压力。减少水土流失，对建设生态农业、生态城市，保护环境都具有十分重大的意义[10]。

3“活水”与“活水城市”的内涵

3.1　活水(Living Water，Flowing Water)

现有文献报道的“活水”是指有水源而常流不断的水，也指新鲜而没有被污染的天然水是益于健康的，自动清洁的水，与人体细胞内或者周围的水分子团相配，并且能够抵抗引起疾病的微生物。水中含有大量的氧气，富含离子矿物和微量元素，拥有理想的PH值等[11]。“活水”的5个基本特征：①乾净、纯净和抗病。新鲜而没有被污染的天然水是益于健康的，自动清洁的，并且能够抵抗引起疾病的微生物。②充满生命能量。身体的细胞悸动和脉动形成一个复杂系统，生命的这种脉动使彼此间互相交流，进行重要的生物和化学交换，活水与身体的能量振动一起共振。③充满生命所需氧。氧气是生命的燃料，拥有得越多，身体就能越好的行使职能，就会越健康。大部分人认为我们只吸入了空气中的氧气，但是事实上水体中的溶解氧将直接地进入了人体细胞。饮用了的水中的溶解氧，30秒就可到达血液；1分钟到达大脑；10分钟到达皮肤；20分钟到达肝脏、心脏和肾！活水提供丰富的溶解氧，很容易被细胞吸收，有利于身体和生态健康。④含丰富的矿物和微量元素。当雨水穿过泥土和沙石，它积聚丰富的矿物质和微量元素。两次诺贝尔奖得主莱纳斯.鲍林博士指出：“人类所有疾病均可源自矿物质的缺乏”，雨水中含有丰富的矿物和微量元素，以离子形式被细胞吸收。⑤理想的PH值。含有丰富矿物质的天然水的PH值略显碱性，而维持身体流体酸碱度的平均数为pH7.35，这对于溶解氧的吸收，调节新陈代谢，排除酸性废物和预防疾病都是必要的。

3.2　“活水城市”

目前，关于“活水城市”的定义，现有的文献中还没有科学定义，笔者在本文中首次提出“活水城市”的概念源于“活水公园”。我国对于“活水公园”有比较成功的研究和实践，四川成都府南河“活水公园”就是一个成功的范例，成都“活水公园”改善了府南河的局部生态环境，提高了府南河的水质，增加了该地区的生态健康和文明程度，促进了水系的持续发展。“活水公园”的概念加以推广，本文中首次提出“活水城市”的概念。

让“沉静”的水“活”起来，也就是把收集的城市雨水加以充分地利用，把收集的雨水循环起来。“活水城市”是指城市的水资源(包括雨水、处理后的废水)进行城市内的大循环，提高城市水资源的利用效率，促进城市的生态环境和生态健康。水体的循环过程就是一个“曝气”的过程，通过这种循环增加水体中的溶解氧，从而释放到大气中，达成气相(空气)与液相(水体)的平衡，有利于改善大气质量，有利于改善局部的生态环境，促进生态健康和城市的可持续性。同时，“活水城市”的建设有利于解决城市暴雨季节“水漫金山”，非暴雨季节河道湖泊等水域干涸的现象，为城市的发展、城市的生态环境，提高人们的生活质量发挥积极作用。

4生态健康的内涵

“生态健康(Ecology Health)是指人与环境关系的健康，是测度人的生产、生活环境及其赖以生存的生命支持系统的代谢过程和服务功能完好程度的系统指标，包括人体和人群的生理和心理生态健康，人居物理环境、生物环境和代谢环境的健康，以及产业和区域生态服务功能的健康”。从定义不难看出，生态健康是衡量人与社会经济环境等关系的重要要素，涉及政治、军事、社会、经济、文化、传统、家庭、自然环境等各个方面，人和自然在一个相对平衡的状态下共存。所以，“生态健康”是以“人”、“环境”的平衡为基础，没有“人”和“环境”各要素的平衡，就没有良好的“生态健康”。

无论从“生态健康”定义和内涵，还是从与“生态健康”相关的人文因素和自然因素，生态健康涉及人类生存与发展的各方面。生态健康反映人与社会、经济、环境之间的和谐程度，是生态文明的基础。可持续发展是“既满足现代人的需求以不损害后代人满足需求的能力”为前提的发展模式，为实现生态健康和生态文明提供科学的理念。生态健康的基础以建立可持续的生产方式和消费方式，引导人们走上持续、和谐的发展道路，体现了人类在生存、发展、繁衍过程中物质和精神境界。

衡量生态健康主要通过指标体系来实现，体现了与自然和谐共存、资源节约、环境友好、生态安全、食品安全、文化产业、生态环境伦理和社会制度保障等。绿色经济，低碳经济、生态经济、循环经济是可持续发展的基本元素。这些元素通过相互作用达到一个暂时的、相对稳定的平衡状态，称为生态平衡。只有自然界生态系统和经济社会的健康、平衡发展，生态健康才有保证[12]。

5可持续发展的内涵

“可持续发展(Sustainable Development)”概念是在上世纪80年代提出的，标志着人类在生存发展的文明道路上迈出了重要的一步。联合国可持续发展体现三项基本原则，即：公平性原则、可持续性原则和共同性原则。公平性原则是可持续发展的基础，当今世界仍然有占世界1/5的人口处于贫困状态。由于世界各国社会、历史、文化和发展水平不同，可持续发展需要有共同性原则作保障。“进一步发展共同的认识和共同的责任感，这是这个分裂的世界十分需要的”，这是《我们共同的未来》报告前言中的警世之语。联合国在处理国际事务中始终贯穿共同性原则，如1992年环发大会通过的《里约宣言》等环境与可持续发展纲领性文件，体现了上述三项基本原则[13]。

可持续发展旨在提倡资源持续利用、环境得到保护、社会获得文明、人类在健康生存、有序发展和长期繁衍条件下获得经济和社会的最大化。可持续发展是生态健康和生态文明建设的重要手段和必由之路，可持续发展是人类实现与自然和谐共存的科学发展道路，是人类发展到一定阶段的科学总结。

6加强城市雨水收集利用，建立“活水城市”，提高生态健康水平，促进城市可持续发展

雨水的科学收集和合理利用对于城市的水资源、城市的建设、城市的生态环境、居民的健康、社会的安定都具有重要的意义。收集的雨水的科学利用，对于美化城市环境，开发新型的水资源，改善区域的局部环境发挥积极的作用。城市的雨水进入城市的水循环体系，让城市的水“活”起来，建设“活水城市”，使城市的水资源得到最大限度的利用，逐步实现雨水“留得住，走得了，回得来”，建设完整的城市雨水循环体系，把“自然积存，自然渗透，自然净化”的功能转变成“有序积存，定向渗透，目标利用”，由“海绵城市”建设为“活水城市”的终结目标。

雨水收集不仅关系到城市的水资源利用，而且直接影响城市居民的生态健康，雨水资源的利用对于提升城市居民的生活质量、建设社会节约型，环境友好型城市具有重要的意义。城市环境的质量与生态健康的关系是不言而喻的，非常重要。“活水城市”的建设不仅改善城市的水环境，而且提高城市大气质量，城市的雨水进入城市水资源循环体系，可以增加城市大气的氧含量，具有重要的补充作用，从而改善城市空气质量。城市的可持续发展需要城市的环境质量，需要城市居民的生态健康，提高环境质量和生态健康质量有利于城市的可持续发展。

综上所述，城市的雨水收集利用、“活水城市”建设、生态健康和可持续发展之间存在密不可分的关系，城市的雨水收集利用，为建立“活水城市”奠定基础；“活水城市”的建设关系到城市居民的生态健康，也影响城市可持续发展，三者是相辅相成、互相促进的利益方。

7研究结论

本文首次提出“活水城市”的概念，并对城市雨水收集利用、“活水城市”、生态健康和可持续发展之关系进行了分析研究。随着经济社会的快速发展，人民生活水平的不断提高，将面临水资源严重短缺等问题，开发和利用新型的水资源，对于缓解城市水资源短缺、改善城市水资源供求矛盾、保护城市生态环境、提高生态健康水平、促进城市的可持续发展具有重要意义。在城市雨水收集的基础上，“活水城市”是充分利用城市水资源的科学途径，让包括雨水、废水在内的水资源在城市水体循环体系中“活”起来，使收集的雨水能“留得住，走得了，回得来”，建立以“活水城市”为核心的水循环体系是实现城市可持续发展的重要保证。实现城市的生态健康和可持续发展，雨水收集利用、建立“活水城市”是行之有效的途径。

参考文献：

[1]雨水收集，搜狗百科.

[2]崔筝，周凯莉，董森.暴雨倾城，新世纪周刊，2011，7，4.

[3]高军.城市雨水收集利用的必要性和可行性讨论.无锡康霸环保，2014，4，11.

[4]新浪博客，我国雨水收集利用的发展前景与现状.2013，9，7.

[5]gaga的博客，国际雨水利用协会，2009，2，4.

[6]九川集团.一些国家收集利用雨水的做法和经验，2008，6，23.

[7]黄发红.德国柏林建筑有颗“水心脏” 安装雨水收集系统，人民日报，2013，6，14.

[8]广州日报，收集雨水变资源-日本经验可学习，2015，3，23.

[9]互动百科，雨水收集利用-现状.

[10]互动百科，雨水收集利用-意义.

[11]活水，搜狗百科.