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西班牙萨拉戈萨市的水质管理

2015-04-07姚赫

水利水电快报 2015年1期
关键词:耗水量收费供水

西班牙萨拉戈萨市的水质管理

20世纪90年代发生的严重干旱表明,旨在加强水管理的“萨拉戈萨战略规划”和“地方21世纪行动计划”还不能满足当地经济的发展需要和未来人口增长所带来的各种需求。为此,西班牙萨拉戈萨市重新调整了水管理模式,即从一种持续地开发利用资源的模式转向节能模式。采取的综合性措施包括:利益相关者的参与、饮用水处理设施和输配水设施的修缮、水质的改善以及公共服务收费政策的改革。通过采取一系列措施,该市总耗水量大大降低,并且水质得到显著改善。

供水水源;水质管理;西班牙

1 概 述

萨拉戈萨市地处埃布罗谷地,属于半沙漠地区, 距欧洲最南部的冰川约130 km,城市东部距地中海海岸、西部距坎塔布连海岸均约300 km。

由于干旱的大陆性气候,该市年降雨量不足350 mm,冬季与夏季的季节性变化非常明显(年最高温度达到 43℃,最低温度只有-10℃),且季风频繁,蒸散发量高,植被发育受夏季干旱与冬季低温的限制。

萨拉戈萨市是西班牙最重要的经济中心之一。支柱产业有汽车制造业、造纸业和物流业。该市还是整个西班牙东北部的商业中心。

萨拉戈萨市日常生活中水资源(无论是质量上还是数量上)的需求矛盾由来已久。对供水水源、供水水质以及相关基础设施等问题的争论一直非常热烈。

2 供水水源

萨拉戈萨市供水的关键工程是建于1784年的阿拉贡大运河。大运河的水源来自城市上游约100 km处的埃布罗河皮尼亚泰利连接站。该供水系统存在一个补充水源。当大运河出现供水困难时,萨拉戈萨市的拉·阿尔莫扎泵站直将将埃布罗河河水输送到萨拉戈萨市的自来水厂。

基于这些供水基础设施,萨拉戈萨市成功应对了多次瘟疫、霍乱及供水困难,扩大了灌溉区域,同时水运交通也推动了该市及周边地区工业的发展。

萨拉戈萨市供水水质不佳,是由于运河水中含盐量较高,而这取决于埃布罗河。埃布罗河含盐量年内变化较大,夏季由于流量较小,含盐量一般达到最高值。

萨拉戈萨市上游的农业灌区大幅扩张加重了与硝酸盐相关的非点源污染,但其污染程度还没威胁到后续的水处理过程。

由于向萨拉戈萨市供水,埃布罗河年径流量的下降非常明显,主要原因为灌溉面积的扩大、植树造林导致对坡地侵蚀的减少以及土壤蒸发损失量的增大。

供水的水质问题、气候变化的不确定性、针对气候变化采取适应性措施的需求,以及确保充足供水的需要等原因,促使萨拉戈萨市采取了一个双管齐下的战略:

(1) 从比利牛斯山脉耶萨水库取水。

(2) 调整市内的供水系统以满足新的供水需求。

3 供水战略规划

在1992年里约热内卢全球首脑峰会和以可持续发展为主题的第5次欧盟环境计划的国际背景下,1994年,萨拉戈萨市及其周边影响区域供水战略规划的相关工作启动。

在整个工作进程中,环保问题和资源的可持续利用一直是战略规划中两个关键要素。因此,萨拉戈萨市出台的诸多水相关政策措施就构成了21世纪地方供水战略规划框架的一部分。其基本目标是在不影响居民用水及改善供水水质的前提下,尽量减少耗水量。为此,采取的主要措施有:

(1) 从耶萨水库取水;

(2) 改善水质以满足用水需求;

(3) 减少储水和输送水环节中水量的渗漏和其他损失;

(4) 由公共机构向社会推广节水技术;

(5) 所有市政业务引入环境问责机制;

(6) 建立有效及可持续的用水标准;

(7) 调整公共服务收费政策;

(8) 信息公开和宣传活动的开展;

(9) 与非政府组织的合作计划;

(10) 国际性规划。

这些措施是改善供水水质与提升管理水平计划、新的收费政策以及市民参与平台的基础。措施还包括欧盟“环境与气候行动”(LIFE)、“可持续生产与消费”计划(SWITCH),以及与非政府组织合作计划等。

4 改善供水水质与提升管理水平的计划

2001年萨拉戈萨市政府出台了“水质改善与管理水平提升计划”,旨在更新市政设施和管网,充分利用耶萨水库向萨拉戈萨市输送的优质水资源。

随着耗水量的增加,怎样处理污水问题成了当务之急,市政府同时也采取了减少耗水量的措施。这些措施包括:禁止污水的排放、加强耗水的控制、使用地下水进行绿地灌溉。同时,大幅度提高水价(部分原因是排污费用)。这些措施取得了显著效果,人均耗水量大大降低。

由于缺乏现代化改造和整修,大部分市政设施和输配水管网处于极度糟糕的状况。此外,存在没有充分测算或核查耗水量,甚至漏收水费的情况。这些问题造成了总耗水量中有相当一部分被遗漏。

基于此项评估,萨拉戈萨市实施了一系列措施,时间跨度7 a(2002~2009年),总耗资84 590万欧元,主要包括以下7个方面:

(1) 改善供水水质。主要措施包括建造一系列加强氯化处理的中间设施,使整个供水系统中的水体含氯率达到一个标准化水平。

(2) 加强水质的控制。改进水处理厂自身及输配水管网的设备,加强对水质的控制。

(3) 市政设施的改善。改进水处理厂、水池以及泵站的设施。主体工程是对城市饮用水的主要蓄水池及相关设施进行彻底改造,工程始于20世纪初。

(4) 输配水管网的翻新。此项工程是整个投资中最重要的部分,占总预算的65%。这也是欧盟要求显著减少耗水的直接结果。目标是大幅加快输配水管网的改造,最终达到30 km/a的速度。

(5) 耗水管理。采取措施更新市政的水表库存。在市政大楼及绿化带也安装了水表,目的是更有效地控制总耗水量。

(6) 私有设施的改造。对供水点和生活用水蓄水池进行了多项升级改造,例如清除水箱以及主要连接部位的升级改造。

(7) 注重技术利用。采取了鼓励技术研究和提高公众认知度的多项措施。另外的措施还包括材料与产品的核准、指标的标准化、质量标准的调整以及服务水平的提升。

该项计划最直观、最重要的成果是降低了该市的总耗水量。

5 水 质

供水水质最主要的问题是水体的高电导率和有机物(水处理产生的三氯甲烷)。

5.1 埃布罗河水体电导率变化

电导率是水质最关键的参数之一。其值大小和水中溶解性离子的数量直接相关。与高电导率相关的离子有硫酸盐离子、氯离子、钙离子、镁离子和钠离子。

高电导率会使水丧失部分功能,其含量有时甚至超过了硫酸盐(另一种水质参数)。工业生产中,高电导率的水必须先进行软化和矿物质去除处理,以减少其在生产过程中沉淀物的产生。与电导率相关的离子含量每年均有所变化。而且,由于降水的变化以及因季节性融水和水库泄洪引起的洪流的影响,与电导率相关的离子含量存在水文年的年际变化。

水体电导率与每个水文年的年径流量有直接关系。

5.2 耶萨水库供水

2008年,包括萨拉戈萨市卡萨布兰卡(Casablanca)蓄水池在内,由耶萨水库供水的索拉(Sora)-洛泰塔(Loteta),以及洛泰塔-萨拉戈萨市总水管构成的管线系统开始运作。

2009年夏,签署了一份从耶萨-巴德纳斯(Bardenas)供水系统向萨拉戈萨市暂时性供水的协议。协议规定向萨拉戈萨市供水配额为1 m3/s,相当于该市耗水量的一半,并要求改善阿拉贡运河取水口的水质。这是一个有限制的且非全面性的供水计划,因为直到工作全部完成前,该计划都受到耶萨水库可利用水量的限制。

5.3 阿拉贡大运河与耶萨水库的水质

分析阿拉贡大运河和耶萨水库中几种水质指标测量值得出,耶萨水库各项指标值远低于阿拉贡大运河水质指标。

此外,大运河各项指标值浮动变化较大,尤其是分析报告中未涉及的指标(例如浊度等)。

耶萨水库水源由于含盐量低和微污染物较少,进入萨拉戈萨市输配水管网后,管网内水质得到改善。

5.4 供水水源的演变

历史上阿拉贡大运河一直是萨拉戈萨市供水水源,当运河维修期间则直接从埃布罗河取水。

供水水源如今发生了彻底变化,耶萨水库提供了50%的全城供水,2010年年底这一比例达到100%。

5.5 供水水质的演变

萨拉戈萨市供水水质由市公共卫生研究中心负责监控。该中心通过RD140/2003标准(此标准中设置了人类饮用水标准)认证。按照该标准,市政相关部门必须保证输配水每个环节的水质适于人类饮用。

硫酸盐离子和三卤甲烷是供水水质中非常关键的指标。水体中白垩持续地自然溶解会使硫酸盐含量迅速上升。尤其在水量较少的情况下,其含量很快就会达到一个很高的水平。

三卤甲烷不是水体的天然成分,它形成于为使水适宜饮用而进行加氯处理的过程中。其浓度会伴随着某些有机化合物(主要是天然化合物)的存在而上升,或者在水质较劣需进行额外的加氯处理时其浓度也会上升。按照2009年的标准,三卤甲烷允许值将由150 μg/L降低到100 μg/L。然而大运河水源进行加氯处理后,三卤甲烷值往往会超过限值。

尽管硝酸盐含量(主要由于农业生产的非点源性污染造成的)远未达到危险限值,其值还是较高。

由于引用耶萨水库的水,3种指标,即硫酸盐,硝酸盐和三卤甲烷含量都将会大大降低,尤其是三卤甲烷含量。随着水源水质的改善,加之管网中启用新的加氯站,饮用水中含氯量将会减少,从而大大减少三卤甲烷的潜在危害。

6 水 费

《欧盟水框架指令》确立了使用最好的技术来保证供水水质的成本回收原则。

6.1 原 则

萨拉戈萨市水费政策遵循以下原则:

(1) 充足性。每一财年的预期收入须收回因供水系统、下水道系统、净化系统、水资源控制及管理等而产生的固有成本开支。任何当年新产生的开支或结余都必须列入下一年度公共服务费用。

(2) 公平性。首先,定价必须与公众获得的服务对等。当得到的服务有所差别时,价格也必须有所不同。其次,价格必须和水的用途及用水量挂钩,且应采取措施避免在某一特殊供应点的集中消费。最后,定价要考虑用户的经济承受能力。

(3) 有效性。在定价机制上,用户的理性消费需要得到鼓励而过度浪费则应受到惩罚。公共服务收费分为两个部分,其中一部分是固定性收费(收费包括费用及基本税率),而浮动的部分则是根据耗水量收费。这形成了一系列根据耗水量计费的措施。

(4) 透明性和经济性。公共服务收费要求尽量清晰明了。市政府及用户在水资源上的支出必须尽量低。在有效性与公平性上,有必要体现所得收入与取得成效之间的关系。用户需要掌握所有有用的信息,以便了解并控制耗水量及相关的费用。另外,必须建立一套机制方便用户参与公共服务收费政策的制定和修改。

(5) 可持续性。有关供水系统、下水道系统、污水处理等公共服务收费必须遵循“谁污染,谁付费”的原则。在任何情况下,都要积极鼓励用户在水资源消费和污水处理上采取预防措施。

6.2 水费结构

在萨拉戈萨市,平均每2.3位居民拥有一块水表。而一些没有安装水表的用户(有供水合约)则必须实行一次性包干收费。

市政公共服务收费针对下列情形做出了特殊规定。

(1) 针对低收入养老金领取者、失业人员、家庭成员众多等情况,收费将有所优惠。

(2) 为了促进水的有效利用,对于相比上年度水消费量有所减少的用户将会减免10%的收费。

(3) 针对家庭用水,用水量首次达到6 m3/月的,水价降低一半,有约30%的家庭因此而受益。

(4) 过度浪费将受到惩罚,如第三档的每立方米水价是第一档的5倍。

(5) 鼓励减少工业生产废水中污染物排放,水处理费用视废水中污染物含量而定。

6.3 用水户

各行业(民用、商业、工业、灌溉等)的水量消费可通过各种代码的水表计量表示,从而能掌握不同行业用户水量消费的具体情况。

总的来说,在萨拉戈萨市平均每两人拥有一块水表,在500人中只有1人因技术或经济上的原因没有安装水表。

统计结果表明,2000年生活用水占91.5%(现91.09%),商业和工业用水占8.2%,公共事业占0.3%。

6.4 水 价

水价包含两个部分,固定部分与供水相关的服务挂钩,另外一部分根据用水量的多少而变化。水价包含两个不同的方面,即供水与排污。这是因为在某些情况下水并非由市政部门提供,污水也并非由市政部门负责收集处理。同时,水价还和用水类型(生活类用水和非生活类用水)有关。

2008年,居民每户平均用水量为91 m3,每户居民用于供水和相关排污处理的费用为95.69欧元,相当于1.05欧元/m3或0.26欧元/d。

每个工业用户平均年耗水量为1 345 t(假定计量水表存在40 mm误差),一个工业用户每年使用1 345 t水将支付4 266.06欧元,用于水供给和污水处理等等,相当于3.17欧元/t或11.69欧元/d。

7 解决措施

除现有措施外,已开始第2阶段基础设施改善计划(2008~2013年),该阶段计划耗资3 700万欧元,主要解决以下问题:

(1) 修建暴雨储水池;

(2) 改进污水管网;

(3) 改进萨拉戈萨市的污水处理厂;

(4) 管网按分区管理;

(5) 防止埃布罗流域洪水泛滥。

另一方面,根据“可持续生产与消费”计划的最终结果,开展了如下工作:

(1) 利用计算机模拟供水网络;

(2) 完善收费政策;

(3) 对水厂进行能耗分析;

(4) 综合分析家庭用水和配水过程中的损失。

8 结 语

在《欧盟水框架指令》监管框架和可持续发展目标下,必须寻找一个节约而高效的用水标准,且使供水在水量和水质上均得到保障。这意味着从水开始进入处理阶段就要减少水消耗,尽可能循环再利用,从而减少污染排放。这样经处理的污水就能达到接近天然的程度,对生态系统影响最小。

萨拉戈萨市出台的新措施对排放的污水水质设限,并且对高耗水以及将污水直接排入市政管网有着阶梯式处罚。

2000年来,开展了大量改善整个萨拉戈萨市水循环的工作,在水的储存、可饮用化、城市管网等方面也取得了巨大成就。

所有这些水资源项目都得到了西班牙政府财政、欧盟基金和市政基金投资的支持。这些成就的取得都离不开收费政策的改革、特别是信息的公开和公众的参与,这些措施也促进了与非政府组织的联合协作。

萨拉戈萨市将在整个水循环过程中采取包括保证供水水量与水质、有效利用水、鼓励节约用水的好习惯、市民知情权等措施。随着城市的发展,还将考虑建立雨水循环系统、家庭节水设备、淋浴用水重复利用系统,以及在公园种植节水植物等措施。

(姚 赫 编译)

2014-11-26

1006-0081(2015)01-0015-04

TU991.21

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