白城意外险交流群

《NATURE》杂志:中国饮用水安全现状与可持续发展——同济大学陶涛、信昆仑

给水排水 2019-06-12 19:54:34

本文于2014年7月发表在《NATURE》杂志上,影响颇为深远。

陶涛:同济大学环境科学与工程学院市政工程系教授;

信昆仑:同济大学环境科学与工程学院市政工程系副教授

(akprussia/译)

饮用水安全是中国的当务之急。在水质较差的地区会带来健康和社会问题。在中国,每年有1.9亿人患病、6万人死于水污染引起的疾病(比如肝癌和胃癌)[1];大约有3亿人面临饮用水短缺[2]。在2009年一项全国范围内的评估中,受调查的4000个城市水处理厂里有四分之一不符合质量控制要求,这引发了公众对于健康影响的担忧。

中国政府正在实施一个花费4100亿人民币(660亿美元)的五年计划——到2015年,向所有城镇和城市居民(大约占全国人口的54%)提供安全饮用水。此计划的重点修建新的水厂和管网系统,以及更新改造92300千米的主要管道和水处理厂,达到发达国家标准。

但是,这种关注基础设施建设的方法,并不适合中国——至少到2050年,中国都仍将是发展中国家。城市扩张的速度会超过公共水系统改进的速度,并且处理被污染的水会需要大量的能量、昂贵的技术和化学品。相反,关注清洁水源和再生水应该是更加有效的方法。第一要务必清除江水和湖水中的工业和农业污染物,并且要从一开始就防止它们进入水体。使用成本稍低的技术,比如水龙头上面的净化器,就足以向大多数中国人口提供清洁的饮用水了——饮用水只占了中国水总消耗量的几个百分点。稍低品质的水则可以满足洗衣、洗澡和厨房用水的需求。

2012年,中国颁布标准,所有城市的自来水应该满足106项饮用水安全指标,该标准与世界卫生组织的标准基本相符。除了加快基础设施建设改造及标准更新外,中国政府已经把饮用水安全列入13个主要科技重大专项中,这些项目还包括探月和载人航天计划项目。为了研究重点河流流域和湖泊的饮用水问题,中国政府已经花费了数十亿资金。但是至今,能够达到期望标准的城市还是很有限。

供不应求的水资源

中国水资源的问题是一个关于供和求的问题。供水面临挑战,因为几乎一半的水源都被污染了。水井和含水层都被化肥农药的残留物和重金属(比如采矿、石油化工工业、生活和工业垃圾中的锰)污染了。在2011年的全国评估中,包括北京、上海和广州的9个省、自治区和直辖市的800多口监测井中超过四分之三(76.8%)都不符合地下水饮用水水源标准[3]

由于迅速的经济增长和城市化,水的需求量也成为另一个挑战。中国每年平均缺乏400亿吨的水。2011年,665个城市用水量共440亿吨水,平均每个城市使用6600万吨水。到2020年,当中国的城市人口比例达到60%时,城市的需水量可能达到580亿吨。

但是仔细看一下这些水是如何被利用的,问题就变得容易处理了。几乎三分之二的城市用水被用于工业、农业和建筑业。剩下的三分之一为居民生活用水(2011年,3.65亿人用了153亿吨水)。其中,洗衣、洗澡和洗餐具用水占得最多(加在一起超过80%)。烹饪用水和饮用水只略超过2%(11亿吨)。换句话说,大多数居民生活用水不需要达到饮用水水质标准。

一个像中国这么大的发展中国家,如果令其标准达到发达国家的标准,将会需要更强的水处理。这会带来一些环境问题。比如,在江苏省,如果采用“臭氧活性炭”深度处理工艺处理省内四分之一供水(每天530万吨)时,2012年该省饮用水处理的二氧化碳排放会增加28%。中国需要低成本、高效能及尽量少用化学品的水处理方法[4]

即便水龙头里的水可以直接饮用了,也会有很少人不去烧开水——这是在中国一个普遍存在的习惯。煮沸会杀死或降低水媒病原体的活性,包括像隐孢子虫一类的对化学消毒有抵抗力的原生动物,以及像轮状病毒和诺瓦克病毒一类太小而无法被过滤除去的病毒[5]。即便水是浑浊的,煮沸也可以消除微生物和苯和氯仿一类的易挥发性有机化合物。在此背景下,提高饮用水质量的净化系统是一个不错的选择。在肯尼亚、玻利维亚和赞比亚,净水器的使用已经减少了30~40%的腹泻病[6,7]。使用这些设备的中国家庭少于5%,尽管其单位成本只有大约1500到2000人民币。

中国的水净化工业每年增长大约40%——购买饮水器和桶装水的人越来越少。但是水净化设备的监管力度还是不够。不完整的售后服务导致保养不当;过滤器盒不及时更换会引入微生物。由像非食物级别塑料那样的有毒物质组成的过滤器和单元是无效的。

在中国,处理过的灰水(洗浴废水)和黑水(来自厕所的废水)被越来越多地应用于工业和灌溉。同样,对于新建的小区采用中水回用也是未来可持续供水的方式之一,但是由于安装必要管道的高成本和对管道的破坏对于已建成小区来说是不实际的。

让饮用水安全保障惠及所有人

接下来呢?通过在所有家庭中使用成本低廉的、低碳的水净化器,中国可以避免导致发达国家浪费饮用水的技术“锁定”(作者注:“技术锁定”是指为了使龙头水达到直饮,发达国家的做法就是加强处理工艺和管网的改造,这种技术可以达到目标,但实际上我们也浪费了很多优质的水,如冲厕、清洗等用高标准的水),跨越到一个可持续的供水模式。从长远来看,水源的改善将会确保大多数人喝上安全的饮用水。

当地和国家监管供水和水源污染的治理机构应该在职能上进行整合,并创建一个统一协调的机构来管理它们——目前这些是被住房和城乡建设部、水利部、环保部分开管理的。权责必须要清晰划分。此外,还要加强对净水器的监管和执行标准。按比例放大这些技术需要投资和因素测试,包括生产和安装启用、定价、补贴和小额信贷的费用[7]。正如1990年安全用水与卫生全球协商会议[8]所说,中国提供清洁水的目标应该是“所有人都得到惠及”,而不是“一些人得到全部”。

参考文献:
1.Qiu, J. Science 334, 745 (2011).
2.Qiu, J. Nature http://dx.doi.org/10.1038/
3.news.2009.111 (2009).
4.Ministry of Water Resources of the People’s Republic of China China Water Resources Bulletin 2011 (China Water & Power Press, 2012).
5.Shannon, M. A. et al. Nature 452, 301–310 (2008).
6.Clasen, T. F., Thao, D. H., Boisson, S. & Shipin, O. Environ. Sci. Technol. 42, 4255–4260 (2008).
7.Fewtrell, L. et al. Lancet Infect. Dis. 5, 42–52 (2005).
8.Sobsey, M. D. et al. Environ. Sci. Technol. 42, 4261–4267 (2008).
9.Gadgil, A. Annu. Rev. Energy Environ. 23, 253–286 (1998).

编译来源:

Nature, Public health: A sustainable plan for China's drinking water

特别提示:如果您需要在微信公众平台或其他公众媒体转载、部分或全文引用本文,请与本微信号联系,获得许可并注明出处(来源:《给水排水》杂志官方微信)后方可使用。谢谢。

===============================

喜欢我们的内容吗?动动手指,点击右上角图标,发送给朋友或分享到朋友圈吧!独乐乐不如众乐乐哦~

如果您尚未关注我们,请按本页上方标题下提示点击“给水排水”,关注即可。

回复如下关键词,即可阅读相关文章:

院士论道、深度处理、应急处理、排涝、雨洪利用、垃圾渗滤液、污泥处理、地下管线、建筑给排水、消防、注册、超高层、绿色建筑、隧道、水业人物、水墨人生、水解西游、编委风采。。。现在就动动手指试试吧~

关于《给水排水》杂志
《给水排水》杂志创刊于1964年,是国内水行业创刊最早、发行量最大、涵盖内容最广的中文核心期刊
杂志每月10日发行,全年12期,19元/期,错过邮局订阅的读者,可在《给水排水》官网http://www.wwe1964.com/ “订阅购买”中操作,或电话咨询010-68305036

杂志论文投稿请E-mail:gsps@vip.163.com

广告咨询:010-57368815

Copyright © 白城意外险交流群@2017