水环境承载能力分析与调控

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　　我国水资源存在洪涝灾害、干旱缺水、水环境恶化三大问题。关于洪涝灾害，’98大洪水以后，中央加大了对水利建设的投入，每年安排进行堤防建设的投资大体200亿元，其中长江堤防每年安排100亿元左右，明年全线要基本达标。按现在的投资强度，其他六大江河流域，通过5～10年的努力也都可以达到规划标准，即可达到与现在国民经济发展程度相适应的防洪标准。当然也不能说达到标准就会一劳永逸。三峡工程建成以后，长江可以抵御百年一遇的洪水，发生百年一遇洪水时荆江不分洪。

　　昨天，我们在国务院向温家宝副总理汇报《全国农业节水发展纲要》稿。按纲要报告分析，我国消耗的淡水资源70％是农业用水，而农业用水中90％是灌溉用水。中国的人口到2010年达到14亿、2030年达到16亿时，农业用水的增加只能靠自身的节水来解决，不可能通过大规模调水去解决。如果要满足2010年农业经济发展的要求，节水的目标是650亿方水，需要投入2200亿元，其中包括农民的投劳。温副总理指出，过去5年间，我们投资重点主要放在大江大河的防洪工程上；在今后工作中，中国水资源短缺的矛盾将是长期困扰我们的一个重要制约因素，因此，要把工作重点放在节水上。要加强水资源的配置和管理，提高水的利用效率，建设节水型社会。温副总理还强调，解决水资源短缺的问题远比解决洪涝灾害更困难。

　　在洪涝灾害、干旱缺水、水环境恶化三大问题中，我觉得水污染的问题不仅会越来越严重，而且治理的难度也最大。为什么说水污染的问题最大，而且越来越严重呢？我们下了比较大的决心去治理太湖、淮河、滇池的污染问题，但经常可以看到报道，治污效果不断出现反复。比如滇池治污，我到云南出差，正好碰上一些人大代表、政协委员给有关方面提意见，认为几十亿元投下去了，效果并不理想。而有关方面则说，日本的琵琶湖，也是内陆湖，不是跟滇池的情况很相像吗，琵琶湖几百亿美元才治理了，我们才几十亿元人民币，差远了。从这里可以看出，治污的难度有多大。最近内参上不断报道长江上游的污染，担心三峡工程建成以后，会变成污水池。温副总理在几个文件上作了批示：要做好长江水资源保护的规划。南水北调东线工程，有个比较突出的问题，就是水污染问题。应该说，国家环保总局所属的环保研究所做了一个非常好的南水北调东线工程水污染防治的规划报告，这个报告是相当成功的，凡看过这个报告的人都认为既说清楚了问题，又可以操作。天津市最近用文件的形式正式提出不用东线水，因为对南水北调东线的水质不放心，对水污染能否治理好不放心。后来张基尧副部长到天津与他们交换意见，我又打电话给天津市领导。这次我从国外一回来，又打听他们的回话，仍然是这个意见，对东线水污染不放心，所以不要东线水。这就使东线的整个方案出现一个重大的变化。如果认为东线的水质问题不能解决，这就彻底否定了东线的理论基础。当时在国务院讨论时，我就有一句话，如果东线的水污染不能解决，中国就没有希望。为什么呢？水污染问题总是会出现的，如果污染都治不好的话，中国今后怎么可持续发展呢？！不管搞不搞南水北调，山东的水污染都要治理，而且一定要治理好。天津拒要东线水这件事说明，目前中国对水污染治理还没拿出一个足以令人信服的理论或者实践。

　　我国的水污染问题已十分严重，其造成的严重后果不亚于洪灾和旱灾，已经到了迫在眉睫、非解决不可的时候了。所以，当朱尔明理事长约我在水利学会成立70周年做一个学术报告时，我就选择了水资源保护这个主题，目的是为了引起大家对水污染问题的重视。

一、水资源承载能力和水环境承载能力

　　关于水资源承载能力，我以前讲过多次了。水资源承载能力是当地的水资源能够支撑国民经济发展（包括工业、农业、社会、人民生活等）的能力。这种承载能力不是无限的，同时，它还有一个前提，就是要在保持可持续发展，也就是保证生态用水和环境用水的前提下，再去谈经济发展用水。因此，各地的经济发展要根据水资源状况去确定发展什么、发展多大规模、多快的发展速度。

　　什么叫水资源承载能力呢？水资源承载能力指的是在一定流域或区域内，其自身的水资源能够持续支撑经济社会发展规模，并维系良好的生态系统的能力。今天我要讲的是水环境承载能力。这是一个问题的两个方面，辩证的两个方面。水资源承载能力讲的是用水即取水这一面。你用了水之后，产生了污水，污水又排放到一定的水域里去，这个水域能够承载多少污水和污染物的排放呢？因此，水环境承载能力指的是在一定的水域，其水体能够被继续使用并仍保持良好生态系统时，所能够容纳污水及污染物的最大能力。

　　污水是指化学层面的污染，污染物是指物理层面的污染，这些污水和污染物进入水体后，这个水还能够被继续使用，这是比较低的要求。比如，变成三类水了，农业用水还行，饮用就差一点了，但至少还能够被继续使用。但这还不够，还要能保持良好的生态系统，就是最后所形成的水体仍能保持可持续发展。在一些发达国家，要求城市和工业做到零排放，一方面节水，用水量零增长，另一方面对污水处理做到零排放。有的国家提出水体自净能力概念，即水环境承载能力等于水体自净能力。我国要做到上述要求十分困难，所以我提出了“还能被继续使用”这个比较低的要求。可以说，水环境承载能力包括水体的自净能力。

　　水资源承载能力和水环境承载能力这两个问题为什么要一起讲呢？水资源承载能力就是从用水的角度来讲，水资源能够支撑经济发展到什么程度。水环境承载能力呢，是从污水排放的角度来讲，水体能承受多少排放物。而这两者是相辅相成、紧密相联的。在研究水资源承载能力的时候，必须考虑生态用水、环境用水。在这里我用了两个词，一个叫生态用水，一个叫环境用水。为什么用两个词呢？是为了分别说明两件事情。生态用水是指动物、植物能够保持正常生存状态所需要的水。地下水状态，海水入侵状态，都会对生态系统产生影响。生态用水侧重人和自然的关系。环境用水是特指保持水体自净能力的用水。环境用水侧重人和资源的关系。研究水资源承载能力的时候，比如说黄河给宁夏的水量指标首先要保证生态用水，要保证环境用水，然后再去分配农业用水、工业用水、生活用水、社会用水、其他用水。而环境用水指标的确定，又是与生产生活用水的排放直接相关的。于是就形成复合函数关系，就是当你确定了水资源承载能力，分配了用水指标，所产生的污水又回到水体的时候，同时要计算出水体能不能承受已分配出去的这些指标，即在研究水资源承载能力的同时必须研究分析水环境承载能力。举个例子，现在国际上通常认为一条河调水不要超过20％，用水不要超过40％，用水超过40％生态就会有严重影响。那么我们的海河呢，用水已超过95％，远远高于40％了。那次在海委，我说海委要把恢复生态作为主要任务，如果不把恢复生态作为主要任务的话，海河不存在了，没有水了，要海委干什么。黄河、淮河用水也都超过40％，问题很突出。我们就以40％为例，用1方水，一般产生0．7方污水，这0．7方污水又排放到原来的河道里。因此，用了河道里40％的水，就意味着返回28％的污水。而原来河道里边，还剩60％的水，这就意味着河道里的污水与净水之比为28∶60，也就是说接近1∶2。还能不能自我净化呢？当然不可能，必然污染，不可能做到可持续发展。这种分析虽纯数学化了一点，但我想说明一点，就是我们不仅要通过分析水资源的承载能力来决定国民经济应怎么发展，生态应该怎么平衡，还要在考虑到水资源承载能力的同时，考虑水环境承载能力，两者必须同时考虑。

二、水权和污水排放权

　　水资源承载能力体现在什么地方呢？体现在水的使用权上。水资源承载能力的具体化就是通过水权分配，来体现水资源承载能力。比如宁夏，给你一定的黄河水，多少是维系生态用的，多少是维系环境用的，其他的水量多少给农业、多少给工业，工业又给什么企业，生活用水多少，哪个城市用水多少，等等。水权的具体体现，就是取水许可，申请和发放取水许可证。水环境承载能力体现在什么地方呢？体现在污水排放权，就是承载能力有多少，允许你排多少，允许他排多少。这个排放一定是在承载能力之内的，才可能是持续发展的，超过这个，肯定就不能持续发展。

　　我以上讲的水权和污水排放权，实际就是水资源承载能力和水环境承载能力的具体化。

　　有水的使用就有水的排放，取水和排水是辩证的统一。从水域取水，主要有两种情况，一种是从湖泊取水，一种是从河流取水。从湖泊取水很可能是取之于湖泊，排之于湖泊；从河流取水有个上、下游关系问题，上游排水，下游接着用。水权和污水排放权，实际讲的是水的使用和排放。在研究水的使用时，必须同时研究水的排放。现在取水许可证是水利部门发的。污水排放许可证是环保部门发的。这就要求我们水利部门在发放取水许可证时，要分析用水以后产生多少污水，这些污水排回那个水域后，该水域能否承受。如果不能承受，上游取水许可证的发放就成问题。因此在发放取水许可证的同时，必须研究和认定排水的许可。以前，在水资源开发利用程度比较低的情况下，申请者只要交水资源费，就给发证。下一步就不行了，水资源短缺了，就要同时考虑两个方面的承载能力：首先考虑水的总量能否承受；然后要考虑用了这些水以后，排出来的污水又需要多少水去自净它，也就是对排水的承载能力问题。只有考虑了对排水的承载能力，才能发放取水许可证。这就比原来的工作多了一层，不仅要考虑水源的充足性，还要考虑排污造成的后果。

三、水域使用功能区划和水域纳污能力

　　现在各流域都在编制水域使用功能区划，即按照水的状况和经济发展的需要，确定水域使用功能重点。作为水域功能使用区的划定，在某种程度上是定性的。同时必须要计算或者分析水域的纳污能力，而这种纳污能力是定量的。只有以水域使用功能区的定性和水域纳污能力的定量作为依据，才可能发放取水许可证和排放许可证。这里要说清楚一条，水域的纳污能力是动态的，不同的水平年、不同的保证率有不同的纳污量。如枯水季，河道里的水很少，其纳污能力就弱；洪水季节相对来讲纳污能力就强。因此对纳污能力的分析一定要是动态的而不能是静态的。

四、总量控制和定额管理

　　水环境承载能力具体体现在纳污能力上，和我以前所讲的水权一样，也要建立两套指标，一套是宏观控制指标，另一套是定额指标。宏观控制指标就是水环境承载能力，总量是多少，面源污染占多少，点源污染占多少，工业占多少，农业占多少，生活占多少。另外还有自源（内源）污染，河道水体的自源污染占多少，这些都是宏观的指标。排放许可证就应该按照宏观指标的控制去发放。同时还需要一个定额指标，定额指标是衡量每个行业、每块农田、每个工厂是否科学用水了，排放是否达标了。因此，必须有定额指标。我在讲水权时就讲了两套指标，后来很多同志问我，宏观控制指标和微观定额指标到底是什么关系？这两套指标的关系就类似工程概预算与工程定额的关系，你搞一个工程要做概预算，概预算是总量控制，而工程定额既是编制概预算的基础，又是衡量形成建安工作量的劳动力和原材料成本的依据。总量控制和定额控制就是这种关系。

五、提高水环境承载能力的途径

　　提高水环境承载能力的主要途径有两条：减污和增水。减污重点抓三方面工作：一是要强调清洁生产，要把防治水污染的工作重点从末端治理转为源头控制；二是节水；三是污水处理。下面我想重点谈谈节水与防污的关系问题。南方有的同志认为：节水是水资源短缺地区的任务，南方没有节水任务。现在人们逐渐地体会到，广东、江苏、浙江等南方地区虽然水多，但如果不搞节水，产生的污染让你守在水边没水用，或者像我以前讲过的，当对高昂的污水处理费用无法承受时，再被迫回过头来抓节水。节水是为了更好地治污，因为用水越多，排污越多。譬如对乌鲁木齐的调水工程，曾有专家给我写信，反映乌鲁木齐本身水资源浪费很严重，污染也很严重，越给乌鲁木齐调水越造成它的污染。如果因为大调水造成大污染、大浪费，就糟糕了。节水对于控制面源污染效果是明显的。就农业灌溉而言，有效灌溉系数现在全国平均为0．43，经过很多专家的论证，2010年要求提高到0．5，到2030年必须达到0．6～0．65才能满足要求。水灌得越多，施的化肥越多，用的农药越多，造成的面源污染就越严重。如果是用喷灌或者滴灌，把水送到植物的根部，同时把肥料也送到根部，避免其在土里残留，可以大大减少面源污染。第二个途径是增水，对水域进行增水调控。调水减污是有前提条件的，有的地方行，有的地方不行，无水可调的地方就不行。现在正在实施的从长江引水入太湖，就稀释了太湖水，每年准备从长江引10亿立方米水，使得太湖蓝藻的暴发相对减弱一点。要说明的是，调水治污是为了增加水的自净能力，但水从调水区调出就减少了调水区的排污纳污能力，实际上是水环境承载能力的转移。用调水的办法是一种辅助措施，或者说是某些特定条件下的措施，不是任何情况下都可以采用的。提高水环境承载能力除减污、增水外，污水资源化也是非常值得深入研究的一项重要措施。污水资源化既治理了污水，减少了污水的排放，处理后的水又可以回用，增加了承载力。北京市在2010年实现南水北调调水以前，最重要的一条措施就是在抓节水的同时把工作重点放在中水回用上，这是一条非常重要的措施。现在天津在一些生活小区搞中水回用装置，生活污水经过这套装置净化后又可以用于卫生冲洗和绿化，这都是应该大力提倡的。

六、水污染防治的手段

　　水污染防治有四个方面的内容：

　　第一，不同的污染源的防治特点是不同的，点源污染、面源污染、自源污染的防治是不同的，要特别强调水源地的保护。水源地对人类健康的影响最大，要根据不同的污染源采取不同的防治措施。南水北调东线的水污染防治是大家十分关注的问题，无非有三条解决措施：关停严重超标的污染源，隔离污水和输水通道，建设绿色通道。建设绿色通道，就是在南水北调输水线路两侧，种植树、草、绿色无公害作物等，形成一条数百米宽的绿色长廊，来保证调水水质。今后，湖泊、河流、水源工程都应该进行这种建设。

　　第二，防治的手段有工程手段、经济手段、技术手段、行政手段和法律手段，要综合使用。

　　第三，特别讲一下污水处理市场化问题。污水处理市场化对于中国来讲刚起步，但特别重要。如果污水处理都要靠国家财政来支出的话，根本承担不起中国发展的需要，全国2400多个县，每个县搞一个污水处理厂得要多少钱？温副总理这次在南水北调东线视察时谈了一个很重要的观点。温副总理讲了两条：一是要认识到在收取水费的同时，收取污染防治费，是“人们消费的重要组成部分”；二是要认识到水污染处理是“生产总链条中的一个重要环节”，是“再生产和可持续发展中的一个重要环节”。意思是说，要将水污染处理费计入生产成本。国外的情况是，在收取水费的同时收取水污染处理费，有的国家是一倍的关系。只要这条路走开了，收益有了保证，就能吸引投资者；只有实行市场化，我国的水污染防治工作才能走上良性发展轨道。实行了这条政策，国外的投资者就会进来，BOT的方式就会采用。因此，污水处理市场化是一项非常重要的措施。

　　第四，水域的自我净化能力。水域的自我净化能力涉及生物、天然石料、土料、湿地保护、水土流失治理等等。在这里顺便谈一下去日本考察的感受。琵琶湖是日本几个大城市的水源地，污染后问题很大，为了治理琵琶湖，搞了点源治理、面源治理。我们考察了农村面源污染治理，看后很有感触。几十亩耕地一个水质处理工程，种了芦苇，放了石头，水经过这一段后就变好了，成本大概合每亩4万～5万元。后来到了一个有100多户人家的村子，村里有个小的污水处理厂，成本折合每户20万～30万元，这样才把琵琶湖的问题处理好。需要这么高的治理费用，令人惊讶。中国怎么办？但也受到一点启发，日本在处理面源污染时十分注意利用植物和微生物来提高水体净化能力。又如韩国汉城，穿过汉城有一条小河沟，大概有1～2个流量，水完全是黑的、臭的。在河岸边上挖了一个池子，用混凝土打了几个隔墙，每个隔墙间放了很多天然卵石，在隔墙上开了很多洞，让水经过隔墙、卵石流过去，利用卵石表面形成的膜的吸附能力吸附污垢，然后开个井，定期清污，结果流出的水完全是清水；下游建公园，修了小桥，成了休闲的好去处。他们还将水渠混凝土衬砌打掉，全部换成天然石料，因为人工混凝土衬砌对水质有影响，而天然石料有自净能力。顺便说一下，前一段北京市为了减少京密引水渠的渗漏，搞了混凝土衬砌，引来一场风波。许多人写信给中央，说混凝土衬砌不利于环保，提高了水温，对水质不利，水不渗漏，不能保护生态等等。这些意见是有道理的。当然，也要看到在不同的经济发展阶段可能采取的措施不同，北京市在南水北调通水之前，通过河道衬砌能够获得1亿方的水，如果不衬砌，少了这1亿方的水，北京市的用水将会发生困难。我今天提出来提高水域的自我净化能力这个问题，希望能引起大家的重视。关于湿地保护问题，我们讲湿地是地球的肾，水经过肾脏，水质可以变好。湿地保护也应是我们水利工作的内容之一。

七、水资源统一管理问题

　　既然水资源承载能力和水环境承载能力是相辅相成的，取水许可和排水许可是辩证的两个方面，本应由一个部门实行统一管理，很多国家的环境和水资源就是在一个部门。但我国水的问题太多，水利部担负的历史任务责任重大；而我国的环境问题也日益突出，环保总局也任务繁重。因此，水利部和环保总局长期并存是必然的结果，双方必须密切配合，互相支持，共同做好水资源的保护工作。当然在分工上可以分得更好一些，更科学一些。

　　作为水利部来讲，水资源保护工作应该抓什么呢？我下面提出七条，供大家参考。

　　1．编制水资源规划。以水资源的可持续利用为目标，在节约的前提下，从水量和水质两个方面，对水资源实行高效利用和有效保护，这是宏观的、全面的水资源规划。水资源的保护是水资源规划中的一个重要内容。

　　2．编制水资源保护规划。重点制定水功能区划，确定水体保护目标，计算纳污能力，实现水资源保护的定性、定量管理。这个水资源保护规划既要定性，也要定量。当然做到这点还有困难，但从现在起，经过5～10年的努力，应该能够做到。

　　3．通过发放取水许可证，严格审查取水、排水对水环境的影响。

　　4．进行水质水量统一监测评价，发布水资源公报。我们水利部门的水资源公报的水环境部分应该具有下面几个特点：（1）应该和水环境的承载能力、污水排放指标相联系；（2）应该和水域使用功能区划、水域纳污能力、排放总量控制指标相联系；（3）应该和动态的水量状况相联系，应该是发展变化的，表达了一个过程的水资源水质公报。这样的公报，更有参考价值，而且和环保部门的不雷同，这样就把水资源的管理上升到更科学的高度。

　　在进行水质水量统一监测时，要特别抓好行政区划的断面监测和实时监测。断面监测是指区划断面，如小浪底水库发生污染，每个省都说不是自己污染的，到底是谁污染的，通过区划断面监测，会显示得清清楚楚。抓好行政区划断面监测和实时监测，可以为实施水资源实时调度和应对水污染事故创造条件。

　　下面顺便说一下水利部内部分工，关于这个问题部长办公会已经讨论过了。水量、水质不可分，水质监测都由水文部门承担，由水文部门负责提供数据。水资源保护部门根据需要可以提出任务单来，交给水文部门去做。这类似于水文局与防办的分工，防办自己没有洪水监测系统，都是由水文系统提供资料，但是洪水调度由防办做。水资源保护部门的任务十分繁重，要把主要精力放在水资源保护的宏观管理上，行使政府职能，具体的监测由水文部门去做。部长办公会研究时也留了个尾巴，保留了流域机构水资源保护局的车、船等移动监测手段以及监测中心。具体方案可由流域机构自己定，因为各流域机构的历史情况不同，比较复杂。总的原则是，监测任务由水文部门承担，水资源保护部门行使政府职能，在宏观上把握水资源管理。

　　5．充分发挥水利工程的优势，通过工程措施、水流调度、增量调水、污水拦截分流等手段，开展水资源的优化配置和水污染防治工作，即用工程措施去进行水资源保护工作。

　　6．开展内源污染治理，配合有关部门抓好点源、面源污染治理。现在一般认为，内源污染治理是水利部门的事情，点源污染是环保部门的事情，面源污染现在好像没人管。农水司应该结合农村水利工作，主动抓好面源污染的治理工作。

　　7．其他，如立法、执法、科研等工作，也都要抓好。今天我讲了个人的一些看法，希望大家关心和重视水资源保护工作。