极度缺水的以色列，有何治水高招？——以色列污水治理和水资源循环利用经验对我国的启示

□ 张扬

以色列是“一带一路”沿线重要节点国家，经济繁荣，科技发达。2017年3月21日，习近平主席会见了来访的以色列总理内塔尼亚胡，宣布双方建立创新全面伙伴关系，在共建“一带一路”框架内，重点加强水资源、农业、清洁能源等领域合作，拓展两国务实合作深度和广度。

以色列地域狭小，国土面积70%都是沙漠，水资源极度匮乏，是典型的缺水国家，但通过技术和制度创新，以色列创造了沙漠中的奇迹。2014年，以色列国内生产总值约为2734亿美元，人均GDP为3.7万美元，是我国同年人均GDP的5倍多，是中东地区经济发展程度、商业自由程度和整体人类发展指数最高的国家。十分匮乏的淡水资源没有成为以色列发展的阻碍，反而推动以色列主动创新，科学施策，使有限的水资源得以承载国民经济社会的快速发展。以色列在污水治理、水资源循环利用方面的经验值得我国借鉴。

一、以色列污水回用管理目标与处理技术

（一）以色列供水与污水处理管理体系

以色列主要淡水水源来自加利利湖、东部山区蓄水层、西部边境的沿海蓄水层，淡水通过管道输送至以色列全境。

为了提高用水效率和真实反映水价，以色列通过改革把隶属于政府职能的供水和污水处理职责分离出来，组建了市政供水和污水处理公司。公司为政府所有，由国家水务局统一监管，以企业化方式进行运营，其职能是管理供水和污水处理系统，并通过公司收益来维护供水和污水处理系统。改革之前，政府没有充足的财政资金建设污水处理设施，改革之后，所有水费收入都用于与水相关的基础设施建设中。以色列水价体系（见图1）是建立在全成本回收原则之上的，包括运行维护费用、与水相关的基础设施投融资利息等，其中污水处理费占16%。

图1 以色列水价构成

图2 以色列污水处理系统覆盖人口及处理工艺变化情况

以色列用水采用定额配给管理，并通过调整水价来实现。以色列根据工农业生产企业承受能力、供水成本等因素，来制定合理的水价体系。水价由国家控制，企业运作，用户根据国家制定的水价向公司购买用水。对农业和居民生活用水，除了基础水价外，政府还依据用户水量的多少将水价分为几个不同的档次，用水量越大，价格越高，用水量超过配额，将受到严厉的经济处罚。截至2015年，以色列在149个地方当局中，共建立了55个市政供水与污水处理公司。以色列国家水务公司控制着以色列饮用水供应量的70%，其余30%由农场主和市政建立的公司提供。同时，国家水务公司还承担了全国40%以上的污水处理和60%的污水回收任务。

由于干旱缺水，以色列非常重视污水再利用，污水处理的主要目的是确保污水回用。国家水务局负责国内的污水管理，其主要职责是保证水质和污水处理的可靠性。2012年，以色列的污水处理率已达93%，有大约86%的处理污水被回用于农业灌溉，小部分排入环境水体。污水全部回用是以色列污水处理领域的最终目标。

（二）以色列污水处理与回用技术

为最终实现污水百分之百回用，以色列不断完善处理系统。2011年，以色列的污水处理系统已覆盖了96%的人口。如图2 所示，2005年之后污水三级处理率显著提高，到2011年污水三级处理已经占49.4%。目前，在以色列，污水一般都经过三级处理才会进一步地回用或外排。二级处理是以活性污泥法为主，而三级处理则包括砂滤、土壤含水层处理、人工湿地等。

为了促进污水处理和回用，以色列制定了相关法律、法规，对污水处理和回收利用加以规范。例如，卫生部制定了污水排放方面的法规，要求排污企业要将其污水处理到规定的质量标准。除此之外，以色列还分别制定了适用于无限制农业灌溉和入河排放的水质标准。根据污染物种类的不同，排放指标可分为两类，即卫生指标和盐度指标。由于工业企业有责任在其污水进入市政管网之前对外排污水进行处理，以消除危险物质，所以危险物质类并没有列入标准。

以色列大部分污水处理设施具有脱氮除磷功能，经处理后，出水进入季节性储水池，以调节水质和水量来满足季节性农业灌溉需求。截至2015年，以色列共有各类污水处理设施500多座，大部分都采用了三级处理措施。为确保水质达标，以色列逐步将污水处理从二级升到三级，预计至2020年，污水的三级处理将成为标准配置。以色列污水处理系统主要分布在3个地区：丹地区（大特拉维夫地区）、大海法地区和西耶路撒冷地区。

（三）以色列污水处理设施运行成本

以色列水资源委员会（国家水务局前身）和农业部门在有关规划和导则的制定过程中参考的污水处理成本如表1：

表1 以色列污水处理设施运行成本

二、以色列污水排放标准与达标途径成本效益分析

（一）污水排放标准

2010年，以色列议会通过了《公众健康法》，规定了回收水应该满足的悬浮物和固体的最大标准，以及经处理的污水达到不受限制灌溉和河流排放分别应达到的36个指标。污水排放标准规定了多种水质参数，为方便对实行更严格的污水处理标准进行研究，以色列研究人员将水质指标分为两类，即盐度类指标（氯化物和硼等）和卫生类指标（BOD和TSS等），如表2。

表2 部分卫生类与盐度类污水污染物建议标准的参数值

在表2中，基本标准代表了污水的二级处理标准，中等标准和严格标准则是为污水三级处理而制定的，是对城市污水处理厂进行升级改造后要达到的标准。

（二）成本效益分析

由于以色列污水处理后大部分被回用于农业生产，因此，对排放标准制定的成本效益分析，主要关注处理后的污水用于农业灌溉带来的相关收益，而不考虑污水处理后再排入河流从而提高河水水质等其他收益。在进行成本效益分析研究时，是假定目前以色列所有污水处理厂都符合基本标准的。

成本分析。污水处理需要达到的水平和等级，决定了污水处理的成本。卫生处理成本：若保持现有标准（基本标准），将不产生额外成本，而中等标准和严格标准的额外成本分别为每吨0.10美元和0.15美元。盐度处理成本：海水脱盐的相关成本估算为每吨0.04美元。因为只有二级水源水脱盐工艺会产生部分成本，废水的估算成本为每吨0.015美元。

效益分析。对现有标准过渡到拟定标准所产生的预期效益进行量化，构成了效益分析的基础。盐度控制方面的效益分析主要考虑防止农作物产量下降、降低含水层盐度、家庭和工业的收益等方面。而对于卫生方面的效益分析主要考虑农作物灌溉、降低过滤设备成本、降低灌溉系统的损耗、降低蓄水池的维护成本、清除营养物的效益、提高含水层水质和节约过滤洗涤的用水量等方面。

严格的盐度标准所产生的效益：一是防止农作物产量下降。土壤盐度的下降预计能够产生防止农作物产量减少之收益。每种农作物都有对应的盐类浓度上限，这一指标可用电导率（E.C.）表示，一旦超过上限，农作物产量就会随土壤盐度的增加而直线下降。二是降低含水层盐度。假设基本废水标准保持不变，以色列的含水层盐度将有可能继续升高，并达到不进行脱盐就无法利用含水层的程度。实行更高标准的废水处理标准，将降低含水层盐度。此计算基于的前提是，用脱盐工艺降低含水层盐度的成本约为每吨0.019美元。

严格卫生标准带来的收益：一是降低蓄水池的维护成本。当蓄水池中的已处理废水只符合现有标准时，水中的营养物将导致水藻在蓄水池上层水面迅速繁殖。因此，必须定期从蓄水池向外洒水，以防治虫害。升级卫生标准将降低这些成本。二是清除营养物的效益。氮、磷含量偏高或偏低都会影响农作物生长。此外，废水经脱氮处理后，农民必须向灌溉用水中添加氮，费用约为每吨0.01美元。三是提高含水层水质。以严格处理标准清除废水营养物，可以防止营养物渗入含水层，特别是渗入滨海含水层。这方面的收益在于，可以省下未来用于地下水脱氮（采取萃取法）的处理成本。四是节约过滤洗涤的用水量。废水灌溉系统需要经常洗涤和清理以防止堵塞，滴灌系统也必须经常更换。五是未量化的其他效益。如废水灌溉对以色列农业出口的影响、对旅游业的影响等。

研究发现，采用严格的卫生标准和盐度标准将产生最高纯收益，即处理每吨污水可带来的纯收益可达0.1235美元。

三、政策建议

1.以科技互联互通带动环保技术引进和科技创新。以色列被誉为全球最大的水技术创新基地，通过共建联合实验室（研究中心、工程中心）、环保联合研究基金促进环保科技人员交流和技术引进，合作开展重大专项科技攻关，可提升我国环保科技创新能力。应以信息互联互通促进环保产业合作，以“互联网+”、大数据等信息化手段为依托，以“一带一路”生态环保信息共享平台为窗口，加强两国环保信息共享，促进环保产业深入合作，服务为我国水环境质量改善。

2.加强污水排放标准制定过程的成本效益分析，提高标准的科学性和和操作性。污水排放标准是污水管理的关键管理手段。以色列在制定污水排放标准时不仅考虑了接纳水体的环境质量，而且对排放标准及达标途径进行了成本效益分析，这就使得其制定的排放标准具有较好的科学性和可执行性，有利于污水处理厂达标排放。我国现行污水处理厂排放标准为2002年所制定，其中的一级B标准与以色列现行污水排放标准接近。目前我国正在修订污水处理厂排放标准，建议针对不同受纳水体，结合水环境质量，注重对标准的成本效益和达标途径的经济可行性分析，提高污水排放标准的科学性和可操作性。同时，还应鼓励污水处理回用。

3.完善水价体系，更好支撑污水处理及回收利用。借鉴以色列水价体系，我国要以全成本定价为原则完善水价体系，即水价应包括开发、利用水资源和处理排放废污水产生的全部成本，包括生产成本、机会成本和外部成本。同时加强与发改委、水利部等部门联动，形成排放标准与水价联动机制。在修订污水排放标准时，也应基于排放标准和技术工艺确定建设、运行成本，动态调整水价标准。