作者：王浩（中國工程院院士、中國水利水電研究院水資源研究所所長）

近5年來中國水環(huán)境質量改善拐點開始出現(xiàn) 

    這是我們現(xiàn)在面臨的水環(huán)境的形勢。首先有兩個基本的判斷，一個就是近些年來特別是近五年來，水環(huán)境質量有所改善。第二個判斷是未來社會經(jīng)濟發(fā)展帶來的壓力還會加大，城市化、工業(yè)化的進程正在快速推進，水環(huán)境保護還任重道遠。

    近年來水環(huán)境質量有所改善，集中體現(xiàn)在"兩上升""兩下降"。"兩上升"中第一個上升是在GDP在上升，排污的總負荷在上升。第二個上升是中國七大水系1-3類就是比較好的水質它的比例在上升。"兩下降"就是地表水劣5類的水質比例在下降，地表水的COD（化學耗氧量）濃度在下降，這都是好的信號，這張圖具體體現(xiàn)了從2006年到現(xiàn)在的一個基本形勢。

    主要的污染物排放量得到有效控制。一方面是大量上了給排水的工程在末端治理方面做了一些工作，工程減排。第二就是在源頭減排方面結構減排，調(diào)整產(chǎn)業(yè)結構，升級換代，改變用水工藝，這方面起到了一些作用。再有就是管理減排。環(huán)境各方面的標準都有所提高。以COD為例，總的COD排放量97年是1757萬噸，2010年下降到1238萬噸，下降了接近30%。同期工業(yè)COD的排放量下降了近60%，生活COD的排放量06年達到峰值以后也開始緩慢下降。

 有毒有害污染風險增大 "開著寶馬車喝著敵敵畏" 

    第二個判斷是未來水環(huán)境保護還任重道遠�，F(xiàn)狀的水環(huán)境質量仍不容樂觀。未來經(jīng)濟社會發(fā)展又加劇了水污染的壓力，因為排放污染負荷增多了。

    第三就是新型和有毒有害污染物健康風險增大。過去我們經(jīng)常關注COD、BOD（生物耗氧量）、總磷等，但是現(xiàn)在像多環(huán)芳烴這些有毒有害物質它們污染的健康風險增大。再有一個就是各地突發(fā)性的水污染危害也相當大，新聞媒體里面經(jīng)常有所報道。

    再看看我們的河流水質，三類以上斷面接近總數(shù)的40%，海河流域、遼河流域、淮河流域三河尤為突出，超過了60%，十大水系監(jiān)測的469個國控斷面中，4到5類和劣5類水質達到25.3%和13.7%。這是河流水質類型的空間分布，由于這是全國的水污染分布圖，所以要放大以后才能看清楚，像經(jīng)濟發(fā)展較快的東部地區(qū)污染也最重，這些地區(qū)可以說是"開著寶馬車喝著敵敵畏"。

    水功能區(qū)全國有6700多個，達標率偏低，償還歷史欠帳尚需要時日，2009年全國水功能區(qū)的達標率僅僅是47.4%，海河、遼河缺水流域的達標率還不到40%。全國各流域水功能區(qū)污染負荷的超載情況在這張圖上可以看到。兩個畫紅圈的地方，一個北方的海河流域，一個是南方的珠江流域，海河超載60%，珠江超載40%以上，水質污染已經(jīng)不是缺水地區(qū)的專利。部分河流汛期水質也惡化，像海河流域從95年、85年、2005年到現(xiàn)在汛期過去水質會好一點，現(xiàn)在也不行了。

    再看看湖泊水庫，劣于三類的比例是58%，尤其是太湖、滇池和巢湖這三個最為嚴重，三湖已經(jīng)沒有一類到三類水，大型淡水湖90%都不到三類水，城市內(nèi)湖水60%不到三類水，大型水庫的水質相對較好，因為位置都比較高，都在山區(qū)，污水流不上去、流不進來，但也有10%的水庫不足三類水，主要的污染指標是總磷和COD。另外就是富營養(yǎng)化占了40%，40年來我國湖泊富營養(yǎng)化的面積增長約60倍，從135平方公里到8700平方公里。

    再看看地下水，55%的監(jiān)測點處于較差的水平，主要分布在甘肅、青海、浙江、福建、江西、湖北、湖南、云南等省，地下水雖然屬于可再生資源，但是地下水的更新比較緩慢，長時間難以逆轉。地下水的污染在由點狀向面上擴散，由城市向周邊蔓延，由單向污染向復合污染蔓延。02-05年，全國各水系地下水污染面積都超過了30%，主要在太湖、淮河、海河等流域。污染物的分布由無機向有機發(fā)展，危害日趨嚴重。

    地下水被污染了以后，導致了癌癥村頻繁出現(xiàn)，左上角是中國癌癥村的地圖，村子的數(shù)量后來超過了200個，下面這張圖是上海松江癌癥村的自來水，大家看看黃盆子里黑顏色的水，像天津北城區(qū)的癌癥村患者多達120多人。

    我們再看看海洋，海洋環(huán)境的質量堪憂，不足二類海水面積占總面積37.2%，四大海區(qū)里面東海污染最為嚴重，其次是渤海、南海和黃海。九個重要的海灣黃河口和北部灣水質是比較好的，渤海灣、長江口、杭州灣、閩江口、珠江口水質很差，嚴重污染的海域主要分布在人口密布大的區(qū)域，上海、浙江的海域水質極差。 

老債新賬疊加 未來水環(huán)境壓力繼續(xù)加大 

    未來水環(huán)境的壓力還會繼續(xù)加大，首先是人類活動的影響。2011年我國城鎮(zhèn)人口占總人口的比重達到51%，首次超過了50%。"十二五"期間GDP還要以年均7%的速度增長，城鎮(zhèn)人口增加、經(jīng)濟規(guī)模增大帶來經(jīng)濟社會持續(xù)高速發(fā)展，勢必帶來污染物排放的強度高、負荷大。

    再加上氣候變化的影響，影響降雨產(chǎn)流過程，氣候變化帶來徑流性水量減少，這會導致水體自凈能力下降，從而降低水環(huán)境質量。還有氣候變化影響了生物化學過程，氣候變化帶來溫度升高，對藍藻生長繁殖有促進作用，藍藻腐爛對水質的富營養(yǎng)化影響明顯。

    所以，老債和新賬疊加共存，呈現(xiàn)了復合型污染，新型和有毒有害污染物質對健康造成的風險增大了�；仡欉@110年來水污染的特征，像1900年的時候主要是糞便污染，大腸桿菌、細菌這些，再以后是重金屬和氮磷營養(yǎng)物，現(xiàn)在是重金屬、氮磷營養(yǎng)物、持久性有機物再加上二次污染。對發(fā)達國家來說不同的時期關注的重點有所差異，一個時期有一個時期突出的主要矛盾，但是對中國來說，30年里走過了國外兩三百里走過的路。工業(yè)化進程、城市化進程非�？�，面臨非常復雜的水環(huán)境問題，國外一個時期出現(xiàn)的一種現(xiàn)象在中國這30年里特別是在當前都集中出現(xiàn)了。所以說是疊加性、復合型的污染。 

突發(fā)性水污染事故造成重大威脅

    持久性有機污染物有持久性、生物累積性和毒性這些特征，污染呈加劇的趨勢，直接危害到環(huán)境質量、生態(tài)穩(wěn)定和身體健康。像湘江領域，由于有很多礦山，所以重金屬污染的風險還將長期存在。

    再有就是突發(fā)性水污染的危害比較大，由于自然災害、機械故障、人為因素和其他不確定性引發(fā)的固定或者移動的潛在污染源偏離正常運行情況，突然地排放污染物，經(jīng)過各種途徑進入水體，造成水環(huán)境污染。突發(fā)性事故不好處置，危害強度大，要快速、及時、有效地處理才行，但是對大型流域來說，處理的難度相當大，主要還是靠水體的自凈作用和緩沖作用，應急監(jiān)測、應激反應要求提得更高了。

    2006年到2011年，我國發(fā)生重大突發(fā)性水污染事故179起，2012年以來，全國范圍內(nèi)又發(fā)生了廣西龍江鎘污染、山西長治苯胺泄露、黃浦江死豬漂流等事件，造成了很大的影響。

    區(qū)域分布上看，當前突發(fā)性水污染事故主要集中在東部、中部這些流域，主要分布在長江、珠江和黃河流域。污染代表性的成因包括交通事故、生產(chǎn)事故、自然環(huán)境變化、企業(yè)非正常大量排放污水、人類破壞，再有暴雨、洪水這些自然災害造成的季節(jié)性污染。這是我們面臨的問題。

 "標準不科學，即使都達標排放，環(huán)境水質也無法達標。"

     下面，再探討一下傳統(tǒng)的水環(huán)境問題解決方案還是有很多的不足之處的。一個是污水排放標準不適應中國國情。第二個是違法排放成本低，缺乏激勵機制。第三是污水處理效率還有很大的提升空間。最后，總量控制缺乏系統(tǒng)性設計。

    我國的污染源排放標準有1996年標準和城市污水處理廠2002年標準，實現(xiàn)分級分類管理，但是這些排放標準未和2002年地表水質量標準實現(xiàn)對接，特別是在氣候變化與人類活動影響下的缺水地區(qū)，水環(huán)境容量十分有限，即使所有的污染源都達標排放，仍不能滿足水環(huán)境質量的要求。因為我們國家的標準從根本上說缺乏一個科學性，是照抄歐美上世紀70年代排放標準。但是抄過來以后忽視了中國的基本國情：歐美國家100公里長的河道三五加工廠，河流的水環(huán)境容量是五個單位，三五家工廠每家排放一個單位，總的河流的污染物質小于河流的水環(huán)境容量，所以它的水質能夠保持；但是在我們國家珠三角、長三角、環(huán)渤海經(jīng)濟帶，這些地方100公里的河道往往有五六百家工廠，甚至到一千家工廠，按照歐美的排放標準，每個工廠排一個單位，這個河流的臟東西就是五六百個單位到一千個單位，可是河流的水環(huán)境容量只有五個單位，所以水質等級遠遠超過了劣五類，劣80類，劣100類。

    因此，大家作為環(huán)境保護執(zhí)法基石、環(huán)保管理最主要抓手的"達標排放"就是不科學的，沒有和具體地方的水環(huán)境容量掛鉤。所以現(xiàn)在很多地方都出了地方標準，從河流水體的納污能力出發(fā)，反推排放標準，到流域該削減多少削減多少，這樣子才是一個正確的做法。

    這是水環(huán)境質量標準和污染物排放標準的對比，以三類水為例，標準規(guī)定的工業(yè)排放濃度是地表水環(huán)境質量標準的10倍以上，污水廠一級A排放標準是該質量標準的3-15倍，污水排入水體后要達到水面水的環(huán)境質量標準，至少水體中要有10倍以上的流量，還需要流經(jīng)一定的距離，所以通常污徑比小于5％的時候河流的自凈能力比較好，像太湖、黃河遠大于5％，即使全部達標排放，也難以滿足水環(huán)境要求的標準。這套標準既不具有科學性，也不適應中國的國情，這是達標排放的情況。

排污費標準僅是實際污水治理費用的一半

    再看看不達標排放，違法排放成本很低，缺乏激勵機制。2003年國務院頒布的排污費征收使用管理條例和發(fā)改委頒布的排污費征收管理辦法中缺乏激勵機制，表現(xiàn)為幾個方面：一個主要污染物排放征收標準偏低，現(xiàn)行排污費標準僅是實際治水治理費用50%左右，造成企業(yè)違法成本低，守法成本高，企業(yè)在追求利潤最大化的過程中，寧愿繳納排污費也不愿進行水污染治理，這是一個很不好的現(xiàn)象；第二是排污收費指標也不健全，排污費征收的情況采取與污染當量數(shù)從多到少的排序，在同一排污口排放的多種污染物只繳納一種排污費，不利于企業(yè)的整體減排；第三是征收排污費的范圍比較窄，與水環(huán)境密切相關的產(chǎn)品，比如農(nóng)藥、化肥引起的污染還沒有建立收費制度；第四，是違法處置的力度不足。對水污染實行排污收費，超標排污收費，僅僅加1倍征收超標排污費，力度太輕，導致企業(yè)排污總量無法控制；第五是排污費本身也不能足額征收，受到執(zhí)法不嚴的影響，加上監(jiān)測手段落后，底數(shù)不清，不能準確核實排放量，排放單位也存在不交費、不治理的僥幸心理。

    再有就是污水處理效率還有很大的提升空間。時間關系，污水處理廠的標準就不說了。

污水處理設施正常運營的只有一半

    污水處理廠的建設和運營監(jiān)管薄弱，已建成的污水處理設施由于資金缺乏等因素，未建污水收集管網(wǎng)，污水直接排入水體。已建設的污水處理設施正常運營的只有50%，比如安徽的銅陵污水處理廠與地下污水管網(wǎng)不配套，大量的污水進不了工廠，自然也處理不了污水，都排放到長江，1.3億的投資成了擺設。

    還有污水處理廠把二級處理工藝只走一級，就是沉淀，降低處理成本，污水處理廠不滿負荷運行，污水處理廠的問題也很嚴重。特別是現(xiàn)在各城市的市政建設里面大家都看到這么一個指標，就是本市的污水處理能力已經(jīng)達到85%，或者已經(jīng)達到90%，可是實際的污水處理量只有5%、10%。污水處理能力是一個相當不科學的概念，必須要用實際的污水處理量、污水處理的排放達標，要用這些標準來衡量。

需盡快建立水環(huán)境的生態(tài)標準

    再有就是總量控制，缺乏系統(tǒng)性設計。具體表現(xiàn)在四個脫節(jié)和一個缺乏。

    一個是質量目標和環(huán)境監(jiān)管脫節(jié)，水環(huán)境監(jiān)測能力建設嚴重滯后，設備人員不足，在線自動化監(jiān)測水平低，難以與總量控制的水環(huán)境質量目標建立動態(tài)反饋，已經(jīng)成為中國一些流域實施水污染總量控制的主要瓶頸。第二總量控制和濃度控制脫節(jié)。我國當前實施的目標總量控制，該方法主要以某一時期污染物排放水平為基數(shù)，確定污染物消減量，但未建立污染物排放和水環(huán)境容量、水中污染物濃度的動態(tài)響應的聯(lián)系，這也是不科學的。第三，水污染控制和水生態(tài)保護脫節(jié)。當前總量控制單一考慮水質控制指標，比如COD、氨氮，部分把總磷總氮作為控制指標，但這些指標難以從根本上促進水生態(tài)健康的發(fā)展，生態(tài)標準要盡快建立。第四就是要行政區(qū)為基礎的環(huán)境功能區(qū)劃和流域水污染調(diào)控脫節(jié)。水環(huán)境功能區(qū)劃是科學確定和實施水污染排放總量控制的基本單元，以行政區(qū)為基礎進行區(qū)劃，難以體現(xiàn)流域的系統(tǒng)性、完整性。第五，缺乏與污染物排放標準、地表水質量標準相適應、統(tǒng)一的水環(huán)境容量的核定和分配的方法。

水環(huán)境治理模式亟待實現(xiàn)全方位轉型

    最后是解決中國水環(huán)境問題的策略。中國已進入水環(huán)境調(diào)控的敏感時期，亟待實現(xiàn)傳統(tǒng)模式的全方位轉型。這個轉型分這么幾個方面，一個從源頭上要減排，也就是外延式的過去工業(yè)文明發(fā)展形式下的增長方式要轉變成生態(tài)文明的增長方式，要內(nèi)涵式的發(fā)展，要不斷增長，要提高效率，同時要減排；再有就是從水量管理向水量、水質聯(lián)合管理轉變。陸域的管理要向陸海一體化的管理轉變。常規(guī)的管理要向常規(guī)和應急綜合管理轉變。構建具有中國特色的流域水污染防治模式，這既是機遇，也是挑戰(zhàn)。

    解決中國水環(huán)境問題的策略，我以為主要有七點：一個是基于流域水循環(huán)的污染物總量控制，建立環(huán)境倒逼機制；第二建立城市全過程污染防控模式；第三，提高污染排放標準，加大超標懲罰力度；第四，城市污水處理廠向分散化、小型化轉移；第五，要開始高度地重視非常規(guī)污染物；第六，加強突發(fā)性水污染的預警和應急能力；最后還要圍繞城市化問題建設城市的生態(tài)文明。

    這是流域水循環(huán)與水環(huán)境、水生態(tài)過程的緊密的關聯(lián)關系，一定要站在三個細分、耦合的角度上進行流域水循環(huán)的污染物的總量控制。這方面核心技術支撐國內(nèi)現(xiàn)在已經(jīng)有了，就是基于流域水循環(huán)及伴生過程的模擬平臺。作為資源維、經(jīng)濟維、社會維、生態(tài)維、環(huán)境維五維整體推進、三層次遞進的監(jiān)控方案，在海河流域現(xiàn)在已經(jīng)實現(xiàn)了。

    還要建立城市全過程的污染防控模式，現(xiàn)在搞水環(huán)境的人往往都是末端治理的人，就水論水，就湖論湖，就河論河。但滇池治理已經(jīng)投入超過一千億，效果很不明顯，為什么？河湖不會自己變臟，都是陸域污染物進來造成河湖變臟，深入到工業(yè)生產(chǎn)廠家，把整個用水工藝改革了，改革工藝或調(diào)整產(chǎn)業(yè)結構，從源頭減排，這點現(xiàn)在重視得還不夠。再有就是全過程的阻斷，盡可能阻止污染物入河。

    還要出臺比國家標準更為嚴格的地方標準，比如現(xiàn)在太湖流域就做了這一點，江蘇省2007年出臺了地方標準，指標更為嚴格，將總氮和總磷也做了排放的限制。北京市也出臺了比國家標準更嚴格的地方標準。北京市現(xiàn)在的污水處理已經(jīng)從一級A提高到地表水四類標準。過去是每一立方花1.1元由很臟的水變成一級A排放，現(xiàn)在在一級A排放的基礎上，每一方水再花1.5元變成地表水四類水，上了膜處理技術，這是很嚴格的地方標準，就是整個的污水排放都要求達到四類水標準。

城市污水處理廠要轉向分散化小型化

    城市污水處理廠要向分散化、小型化轉移，從集中化、大型化走向分散化、小型化。我們國家目前的大型污水處理廠數(shù)量比例在10%左右，像德國只占3.5%，我們國家大型的污水處理廠受管網(wǎng)這些限制，效率很難得到發(fā)揮，所以搞分散化、小型化可以降低長距離運輸?shù)哪芎�，減少管網(wǎng)系統(tǒng)的建設，減少運行投資，適應性和靈活性也更強，技術也更容易更新?lián)Q代，更容易生態(tài)化。

    再有就是要關注非常規(guī)的污染物，海河流域我們現(xiàn)在監(jiān)測環(huán)境和風險，把多環(huán)芳烴，12種重金屬，7種新型污染物都進行了分析。

流域管理系統(tǒng)平臺及應急調(diào)度方案集

    還要建立突發(fā)性的水污染預警和應急的系統(tǒng)。像55萬平方公里松花江流域，在第二松花江、嫩江、松花江干流篩選出六大危險區(qū)域，這是第一步風險源的識別。然后設立保護目標，包括35處水源地，11處重要的斷面。接著構造系統(tǒng)的網(wǎng)絡圖，36個河道，四座控制性水庫，五大城市，五蓄洪區(qū)，14個城市取水口，20個灌區(qū)取水口，70個主要排污口，做了水力學、水動力學的模型，然后進行應急調(diào)度。應急調(diào)度采用了14種污染事故，三種水文形，生成210種情景。    針對210個事故情景采取不同的調(diào)控措施，生成了975個應急調(diào)度方案，對每種方案下污染團的遷移過程都進行了模擬，形成了應急調(diào)度的方案集，這些都已經(jīng)裝在流域管理系統(tǒng)平臺軟件上運行。

城市發(fā)展進入重視水生態(tài)文明的藍色時代

    過去城市都是灰色階段，到處是鋼筋混凝土的大樓，混凝土的馬路，以灰色調(diào)為主，排放和污染都很厲害。20多年前，城市開始有了綠色，公園、綠地開始得到重視�，F(xiàn)在進入到藍色的時代，就是把城市河流作為整個城市窗口名片，把濱河兩岸變成城市的產(chǎn)業(yè)高地，城市空前的重視水生態(tài)文明的建設。進入了城市的藍色階段。

    這是成都市河流生態(tài)的治理，它提出了要把整個成都建成現(xiàn)代世界田園城市，要現(xiàn)代的世界性的田園城市，從10公里的水面建設成23公里的水面，在133平方公里的城市建成區(qū)里面，想了很多辦法。

    這是北京市生態(tài)文明的建設，北京市水資源非常緊張，全世界一個人一年有7350立方米的水源，可是北京市才有107立方米，水這么少，又是國際性大都市，所以它在兩頭做文章：一頭就是建設清潔小流域，從深山區(qū)、山前區(qū)、平原區(qū)全面地建設清潔生態(tài)小流域，保護有限的水資源；另一頭就是在末端把再生水、污水處理成地表水四類水，利用四類水給工業(yè)、農(nóng)業(yè)、生態(tài)各方面來利用。北京36億全年的總用水量里面25%都是再生水的貢獻。

    這是濟南市的生態(tài)文明建設，濟南結合最嚴格的水資源管理制度劃出三條紅線，總量控制、效率控制和排污控制，針對不同的生態(tài)地貌做了28類工程和非工程措施，成為水利部系統(tǒng)第一個全國水生態(tài)文明城市。