張 云，崔樹彬，汪義杰，陳曉宏

(1.中山大學(xué)水資源與環(huán)境研究中心，廣東 廣州 510275;2.華南地區(qū)水循環(huán)和水安全廣東普通高校重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室(中山大學(xué))，廣東廣州 510275;3.珠江水利科學(xué)研究院，廣東廣州 510611)

水滋養(yǎng)了人類，但人類又面臨水帶來的生存安全危機(jī)[1]。伴隨著全球氣候變化及區(qū)域社會(huì)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，地處傳統(tǒng)豐水區(qū)的我國(guó)南方地區(qū)開始頻繁出現(xiàn)季節(jié)性、水質(zhì)型缺水問題[2]。特別是近些年來，珠江河口地區(qū)咸潮上溯嚴(yán)重，同時(shí)隨著人口增長(zhǎng)和經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，澳門水資源供給日趨緊張，正面臨著嚴(yán)峻的水資源形勢(shì)，水資源問題逐步成為制約澳門特區(qū)經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵因素之一。

城市污水資源長(zhǎng)期以來扮演著城市沉重負(fù)擔(dān)的角色。在區(qū)域水資源供需矛盾加劇，城市新的供水水源開發(fā)距離越來越遠(yuǎn)、經(jīng)濟(jì)成本越來越高、風(fēng)險(xiǎn)越來越大的情況下，同時(shí)在國(guó)家堅(jiān)持科學(xué)發(fā)展觀，實(shí)行最嚴(yán)格的水資源管理制度，走資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會(huì)大形勢(shì)下，污水資源的真正價(jià)值和效益正逐步開始被人們所接受和重視，將成為緩解水體污染加劇趨勢(shì)和破解南方地區(qū)季節(jié)性缺水危機(jī)的突破點(diǎn)和切入點(diǎn)[2]。公元前3500年左右，希臘克里特文明時(shí)期已開始將污水資源用于灌溉農(nóng)田;1932年，美國(guó)舊金山建設(shè)第一座專用于回收利用污水的回收廠;1968年，納米比亞建設(shè)了第一座利用污水資源的飲用水廠;如今，在全球水資源短缺地區(qū)已建有大量的污水資源再生利用水廠，在納米比亞、新加坡、南非、美國(guó)等國(guó)均建有直接或間接用于飲用水的污水資源再生處理廠[3-4]。在中國(guó)北方地區(qū)的北京、天津、西安、青島、大連等地已對(duì)污水資源再生利用開展了長(zhǎng)期較為深入的研究工作，并建有大量的實(shí)際利用工程，在南方地區(qū)用水強(qiáng)度較高的城市，如深圳、昆明等對(duì)污水資源再生利用也開展了相關(guān)的研究工作、工程實(shí)踐，或出臺(tái)了大量鼓勵(lì)城市污水資源再生利用的政策[5-9]。但由于各個(gè)城市自然地理、經(jīng)濟(jì)社會(huì)、區(qū)域位置、水資源稟賦條件、污水處理廠及收集管網(wǎng)建設(shè)程度等方面的差異，每座城市污水資源再生利用的用途、方式、處理工藝及水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)等都不盡相同，迫切需要開展有針對(duì)性的研究，從技術(shù)、經(jīng)濟(jì)和管理多方面著手，充分提高污水資源利用的可行性，真正“變廢為寶”，應(yīng)對(duì)變化環(huán)境下的城市水資源配置問題和水環(huán)境污染綜合整治問題。

筆者針對(duì)澳門特區(qū)污水資源再生利用的外部環(huán)境和內(nèi)部實(shí)際情況，開展了如下方面研究工作:①澳門污水資源再生利用的必要性和意義;②澳門污水資源再生利用的不利條件和有利因素;③澳門污水資源再生利用關(guān)鍵問題;④澳門污水資源再生利用的總體方案等。

1 研究區(qū)概況

澳門是我國(guó)兩個(gè)特別行政區(qū)之一，位于中國(guó)大陸東南部沿海，珠江三角洲出口，毗鄰廣東省珠海市，由澳門半島、氹仔島、路環(huán)島和路氹填海區(qū)組成。澳門是微型海島經(jīng)濟(jì)，外向度高，經(jīng)濟(jì)規(guī)模不大，但具有開放和靈活的特點(diǎn)，是中國(guó)兩個(gè)國(guó)際貿(mào)易自由港之一，與國(guó)際經(jīng)濟(jì)聯(lián)系密切。2010年，澳門特區(qū)總面積為29.9km2，總?cè)丝?5.2萬人，人口密度1.8萬人/km2，人均本地生產(chǎn)總值39.8萬澳門元，入境旅客2496.5 萬人次，人均綜合用水量 0.39 m3/d[10]。澳門位于北回歸線以南，地處南海之濱，屬亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)，海洋對(duì)本地氣候的調(diào)節(jié)作用十分明顯。年平均氣溫22.4℃，極端最低氣溫1.5℃，極端最高氣溫38.5℃。多年平均降雨量1903 mm，平均年雨日達(dá)130～150 d。澳門主要庫(kù)塘有大水塘、石排灣、九澳、黑沙等，現(xiàn)有總庫(kù)容294萬m3。多年平均地表水資源量3300萬m3，攔蓄雨水和地表徑流的能力較差，多直接匯流入海;地下淡水年可利用量為129.33萬m3，由于地面硬化、建筑占地、海水倒灌和水質(zhì)污染等影響，實(shí)際可開采的數(shù)量十分有限。澳門城市供水97.6%的水資源主要依賴于珠海對(duì)澳的供水工程。

澳門現(xiàn)有自來水廠設(shè)計(jì)供水能力33萬m3/d，全年自來水實(shí)際供水總量為0.8億m3，其中商業(yè)用水占38.04%，工業(yè)用水占8.16%，家庭用水占43.17%，公共用水占10.63%。到2020年，預(yù)計(jì)澳門需水總量為38萬m3/d，現(xiàn)有自來水處理能力很難滿足城市用水需求。澳門已建成污水處理廠3座，設(shè)計(jì)處理能力合計(jì)為23.4萬m3/d，收集到的污水量約占澳門污水總排放量的90%。澳門在(擴(kuò))建污水處理廠2座，設(shè)計(jì)處理能力12.2萬 m3/d。根據(jù)澳門地區(qū)需水量預(yù)測(cè)成果及污水收集水平，預(yù)計(jì)2015年和2020年，所有污水處理廠污水收集量可分別達(dá)到20.2 m3/d和26.9 m3/d。由于澳門商業(yè)和家庭用水占城市用水量的80%左右，其排水將成為再生水利用的優(yōu)質(zhì)水源。

2 澳門污水資源再生利用的價(jià)值和意義

澳門人口密度大，經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)達(dá)，處于高強(qiáng)度開發(fā)地區(qū);而該地可利用水資源極為缺乏，儲(chǔ)水條件也有限。澳門現(xiàn)有的供水系統(tǒng)也近乎飽和，水源難以滿足未來需求，為了支撐澳門經(jīng)濟(jì)社會(huì)的進(jìn)一步發(fā)展，必須考慮城市發(fā)展所需的新的水源。遠(yuǎn)距離調(diào)水隨著珠海對(duì)澳門原水輸送距離的加大，原水供水成本增高，原水管網(wǎng)破裂可能性增加，新的供水風(fēng)險(xiǎn)也在加大;澳門附近水域海水水質(zhì)條件不盡理想，沒有香港附近海域海水利用的先天有利條件;由于儲(chǔ)水庫(kù)容有限，無土地條件建設(shè)足夠水庫(kù)庫(kù)容儲(chǔ)水，利用規(guī)模有限。相比之下，城市污水資源再生利用理論上可以增加城市可供水量的50%以上。與遠(yuǎn)距離調(diào)水、雨水資源利用、海水淡化等可能的新增水源相比，污水資源再生利用由于具有保證率高、成本低和距離用戶區(qū)較近等優(yōu)勢(shì)，成為澳門緩解水資源供需矛盾和水體污染嚴(yán)重問題等最為有效的途徑。因此，從長(zhǎng)遠(yuǎn)來看，城市污水資源再生利用應(yīng)該成為解決澳門水資源短缺和減輕水體污染的突破點(diǎn)和切入點(diǎn)。

隨著最嚴(yán)格水資源管理制度的不斷實(shí)施，相比于其他措施，污水資源利用的開源、節(jié)水、提效、減排效益在水資源管理“三條紅線”(用水總量控制、用水效率控制和水功能區(qū)限制納污)中的綜合價(jià)值將得到充分體現(xiàn)。對(duì)于澳門而言，污水資源經(jīng)過深度處理后再生利用，現(xiàn)階段與開發(fā)建設(shè)新的自來水水源同樣重要，更符合澳門貧水的客觀事實(shí)和當(dāng)前環(huán)保型、節(jié)約型社會(huì)發(fā)展理念，具有深遠(yuǎn)與現(xiàn)實(shí)的意義。

a.緩解澳門本地水資源短缺的需要。城市污水資源經(jīng)過深度處理后利用，可大量減少城市新鮮水消耗量，緩解澳門季節(jié)性水資源短缺危機(jī)。

b.城市污水經(jīng)過再生及綜合利用，自然減少了向澳門周邊水域的排污量，帶來了客觀的環(huán)境效益，并且這種環(huán)境效益與長(zhǎng)期經(jīng)濟(jì)效益是統(tǒng)一的，符合特區(qū)政府長(zhǎng)期踐行的環(huán)保理念。

c.以污水處理廠尾水為原水的再生水廠形成規(guī)模經(jīng)營(yíng)時(shí)，其制水成本低于甚至遠(yuǎn)低于以遠(yuǎn)距離調(diào)配的自然水為原水的自來水廠。

d.隨著咸潮加劇、需水量增加，澳門大規(guī)模擴(kuò)建遠(yuǎn)距離引水工程單位水量的投資邊際成本在增加，再生水利用的經(jīng)濟(jì)效益優(yōu)勢(shì)將逐步體現(xiàn)。

e.充分利用產(chǎn)于本地的污水資源，盡可能降低從西江及珠海長(zhǎng)距離調(diào)水的水量，對(duì)于提高澳門應(yīng)對(duì)水源地水體污染、原水輸送管道破裂等突發(fā)事件的能力，保障城市供水安全有著重要的戰(zhàn)略意義。

污水資源再生利用是開源節(jié)流的綜合措施，既可增加城市可利用的水資源數(shù)量，又可減少對(duì)周邊海域環(huán)境的污染，也有利于提高城市供水安全，在一定程度上降低用戶成本，具有明顯的社會(huì)效益、經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益。污水資源的再生利用是澳門節(jié)約用水的現(xiàn)實(shí)需要，是應(yīng)對(duì)未來咸潮上溯加劇的有效之舉，是澳門長(zhǎng)期堅(jiān)持的環(huán)保型城市建設(shè)的有效措施，也是澳門經(jīng)濟(jì)、社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的必然要求。

3 澳門污水資源再生利用的機(jī)遇與挑戰(zhàn)

3.1 不利條件

澳門污水資源再生利用的不利條件主要有:宣傳與認(rèn)識(shí)不足，土地和拆遷限制，缺少政策和法律、法規(guī)支持等問題。具體包括:

a.對(duì)再生水的認(rèn)識(shí)問題。地處傳統(tǒng)豐水區(qū)域，對(duì)再生水利用的現(xiàn)實(shí)意義認(rèn)識(shí)不夠深入，公眾對(duì)再生水利用的認(rèn)知較為缺乏，擔(dān)心可能帶來的潛在風(fēng)險(xiǎn)，接受水平有待提高。

b.土地問題。澳門土地資源極為匱乏，新建處理廠征地困難;老城區(qū)各種管網(wǎng)復(fù)雜，交通緊張，幾乎沒有鋪設(shè)新的供水管網(wǎng)的可能性，在一定程度上限制了污水資源在現(xiàn)有老城區(qū)利用的范圍。

c.政策和法律、法規(guī)問題。目前缺乏鼓勵(lì)污水資源再生利用的政策，沒有配套的法律法規(guī)體系，缺乏系統(tǒng)的、有計(jì)劃的再生水利用策略，在現(xiàn)有政策環(huán)境下靠用戶自愿，若完全依靠商業(yè)運(yùn)行，建設(shè)相關(guān)設(shè)施的風(fēng)險(xiǎn)比較大，很難形成規(guī)模。

d.示范工程。澳門現(xiàn)有少量污水資源再生利用設(shè)施，但規(guī)模普遍較小，缺乏對(duì)大規(guī)模污水資源再生利用的技術(shù)研究和實(shí)際經(jīng)驗(yàn)。

e.管理和運(yùn)行。污水資源的廣泛應(yīng)用需要專業(yè)化的管理和較低的運(yùn)行成本，迫切需要一個(gè)技術(shù)和市場(chǎng)培育的過程。現(xiàn)有新鮮水水價(jià)相對(duì)較低，導(dǎo)致污水資源再生利用經(jīng)濟(jì)效益不夠明顯，水價(jià)缺乏市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。

f.新鮮水使用權(quán)問題。擔(dān)心使用再生水后使得分配新鮮水的使用權(quán)(量)減少。

3.2 發(fā)展機(jī)遇

澳門特區(qū)政府對(duì)環(huán)境友好型社會(huì)和節(jié)水型社會(huì)建設(shè)的重視，以及澳門水資源供需矛盾加劇和新的填海區(qū)的實(shí)施為澳門污水資源再生利用提供了良好的發(fā)展機(jī)遇。具體表現(xiàn)在:

a.近年來隨著珠江河口咸潮上溯加劇，澳門增加新水源的邊際成本在加大，澳門特區(qū)政府對(duì)于水資源問題越來越重視，正全力推動(dòng)澳門節(jié)水型社會(huì)建設(shè)，已將污水資源再生利用作為節(jié)水型社會(huì)建設(shè)的重要措施之一。

b.澳門公眾的環(huán)保意識(shí)和危機(jī)意識(shí)非常強(qiáng)。通過充分宣傳，公眾逐步認(rèn)識(shí)到水資源短缺和水污染所帶來的危害，開始關(guān)注再生水、海水、雨水等非傳統(tǒng)水源的利用問題。

c.路氹填海區(qū)正處于大規(guī)模建設(shè)期，為區(qū)域再生水廠建設(shè)和雙管網(wǎng)建設(shè)提供了比較好的機(jī)遇;根據(jù)國(guó)家相關(guān)批復(fù)，未來在氹仔北部及澳門半島東北部和南部有約5km2規(guī)劃填海區(qū)，可以提前將污水資源再生利用納入該地區(qū)的總體規(guī)劃之中，處理設(shè)施及管網(wǎng)與新城區(qū)同步建設(shè)，將大規(guī)模降低后續(xù)改造和運(yùn)行成本。

d.澳門污水收集處理率較高，污水資源非常集中，城市化程度高，用戶也高度集中，為區(qū)域污水資源集中利用系統(tǒng)的建設(shè)提供了較好的條件。以污水處理廠尾水作為再生水廠原水，水源穩(wěn)定，處理成本較低，供水管網(wǎng)距離短，有利于降低供水成本。

e.澳門越來越重視城市長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃，正在開展《澳門城市概念性規(guī)劃綱要》，為將污水資源再生利用規(guī)劃納入城市發(fā)展總體規(guī)劃提供了良好的機(jī)遇。

4 澳門污水資源再生利用的關(guān)鍵問題探討

污水資源再生利用是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，涉及技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、法律、管理等方面的諸多問題。

a.關(guān)于用途。根據(jù)澳門城市現(xiàn)有用水結(jié)構(gòu)和再生水可能潛在用途，污水資源經(jīng)過處理后主要用于再生水管網(wǎng)可到達(dá)地區(qū)的市政、商業(yè)、政府、工業(yè)、生活等用水中非飲用和直接接觸類的低質(zhì)用水。

b.關(guān)于利用方式?？紤]污水資源再生利用經(jīng)濟(jì)方面的可行性，特別是技術(shù)、管理方面的要求，現(xiàn)階段的主要利用方式以集中型利用為主(以現(xiàn)有污水處理廠二級(jí)出水為水源建設(shè)再生水廠)，分散型利用(小區(qū)利用系統(tǒng)，如大商業(yè)樓、有一定規(guī)模的居民小區(qū))為輔。為了解決處理設(shè)施占地問題，應(yīng)與污水處理廠現(xiàn)有處理設(shè)施有機(jī)結(jié)合，節(jié)約用地。

c.關(guān)于處理工藝及水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)澳門污水處理廠現(xiàn)有出水水質(zhì)狀況，降低水質(zhì)風(fēng)險(xiǎn)，污水資源再生利用處理工藝建議為:前處理+膜分離過濾+后處理工藝。工藝的選擇應(yīng)充分考慮占地的問題。根據(jù)不同目標(biāo)用戶的不同用途，確定合適的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。在早期經(jīng)驗(yàn)積累階段應(yīng)從降低使用風(fēng)險(xiǎn)角度從嚴(yán)確定水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，后期再考慮經(jīng)濟(jì)性角度，經(jīng)過嚴(yán)格論證后確定最為合適的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。

d.關(guān)于管理。澳門現(xiàn)有自來水供應(yīng)和污水處理分別為專業(yè)的專營(yíng)公司運(yùn)行，在澳門本地積累了豐富的相近領(lǐng)域管理經(jīng)驗(yàn)，建議特區(qū)政府委托其開展或參與污水資源再生利用工作的運(yùn)營(yíng)管理，提高效率，降低風(fēng)險(xiǎn)。

e.關(guān)于價(jià)格。澳門近年新實(shí)行的階梯水價(jià)在一定程度上為再生水的利用提供了一定的市場(chǎng)空間，但在污水資源再生利用初期，政府應(yīng)給予適當(dāng)?shù)耐度虢ㄔO(shè)示范工程，直接給予企業(yè)適當(dāng)?shù)难a(bǔ)貼或者補(bǔ)貼再生水水價(jià)，在本地實(shí)際應(yīng)用積累足夠的經(jīng)驗(yàn)，以盡快提高污水資源再生利用的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力。

f.關(guān)于風(fēng)險(xiǎn)。污水資源再生利用風(fēng)險(xiǎn)可分為技術(shù)、經(jīng)濟(jì)和管理等方面的風(fēng)險(xiǎn)，應(yīng)充分借鑒國(guó)內(nèi)外已有的研究和實(shí)踐成果，采用成熟的技術(shù)、建立全面的技術(shù)和管理規(guī)范制度、聘用專業(yè)的管理團(tuán)隊(duì)來降低或消除污水資源再生利用的潛在風(fēng)險(xiǎn)。

g.關(guān)于規(guī)模。近期應(yīng)以條件最為成熟地區(qū)或新建城區(qū)建設(shè)示范工程為主，建設(shè)規(guī)模不宜盲目求大，待示范工程穩(wěn)定運(yùn)行后，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，再進(jìn)一步大規(guī)模推廣應(yīng)用。

5 澳門污水資源再生利用的方案研究

a.近期利用方案。利用澳門跨境工業(yè)區(qū)污水處理站尾水用于城市綠化、道路清洗等;結(jié)合澳門實(shí)際，選取典型用戶，分不同層次(區(qū)域性水循環(huán)建筑、建筑小區(qū)、單幢建筑、家庭用戶)開展深入的污水資源再生利用相關(guān)研究工作(處理工藝、管網(wǎng)布置、運(yùn)行管理方案等);加強(qiáng)污水資源再生利用的宣傳工作，出臺(tái)鼓勵(lì)污水資源再生利用的相關(guān)政策，并將污水資源再生利用納入城市總體發(fā)展規(guī)劃;制定污水資源再生利用相關(guān)的技術(shù)、管理等規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)及再生水參考價(jià)格，成立污水資源再生利用管理機(jī)構(gòu)(或授權(quán)自來水或污水處理廠經(jīng)營(yíng))，著手建立再生水利用管理、監(jiān)督體系;污水資源再生利用規(guī)模達(dá)到0.5萬m3/d。

b.中期利用方案。在前期研究工作基礎(chǔ)上，政府投入資金，啟動(dòng)污水處理廠(站)的再生水利用一期工程，在污水處理廠(澳門半島污水處理廠、澳門跨境工業(yè)區(qū)污水處理站、氹仔污水處理廠、路環(huán)污水處理廠)建立污水資源再生利用處理設(shè)備，鋪設(shè)再生水供水主干管網(wǎng);出臺(tái)污水資源再生利用強(qiáng)制性的法規(guī)，在達(dá)到一定面積新建城區(qū)、賭場(chǎng)、居民小區(qū)等建立污水資源再生利用管網(wǎng)系統(tǒng);污水資源再生利用規(guī)模達(dá)到1.2萬m3/d。

c.遠(yuǎn)期利用方案。啟動(dòng)污水處理廠(站)的再生水利用二期工程，鋪設(shè)再生水供水主干管網(wǎng)，擴(kuò)大污水資源再生利用范圍，提高污水資源再生利用率;在新建城區(qū)、新建賭場(chǎng)賓館、新建生活小區(qū)等建設(shè)完善的污水資源再生利用系統(tǒng)，用于商業(yè)雜用、生活雜水、市政雜用、工業(yè)回用等;建立完善的污水資源再生利用管理、監(jiān)督等法律法規(guī)和政策體系;污水資源再生利用規(guī)模達(dá)到4.6萬m3/d。

6 結(jié)語

水環(huán)境惡化問題和水資源短缺問題已經(jīng)成為我國(guó)澳門地區(qū)制約經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的關(guān)鍵因素之一。污水資源的有效和合理利用，充分利用城市污水資源相對(duì)集中的有利條件，無疑將成為未來該地區(qū)解決水問題的突破點(diǎn)和切入點(diǎn)。有別于水資源數(shù)量缺乏的北方干旱區(qū)，不僅要認(rèn)識(shí)到污水資源再生利用在“節(jié)水”和“開源”方面的價(jià)值，還應(yīng)認(rèn)識(shí)到污水資源再生利用在“減污”方面的價(jià)值，避免走“多用多排”的老路，更應(yīng)認(rèn)識(shí)污水資源再生利用在提高區(qū)域水資源安全方面的戰(zhàn)略價(jià)值和意義。

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