肖新民
(水利部科技推廣中心,100038,北京)
不合理的經濟產業(yè)結構是導致水資源問題的一個重要原因。改革開放以來,我國的紡織、印染、造紙、電鍍、醫(yī)藥、養(yǎng)殖等行業(yè)發(fā)展迅速,對于發(fā)展地方經濟、提高人口就業(yè)率、出口創(chuàng)匯作出了巨大貢獻,但其生產過程卻需要消耗大量水資源,加劇了我國水資源的短缺程度。同時,高用水行業(yè)所產生的污水問題,也制約了環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。2010年全年污水排放量達750億m3,威脅生態(tài)環(huán)境、居民生產生活及生命安全。因此,本文基于污水資源化思想,從水循環(huán)角度出發(fā),探討提出了針對節(jié)水減排的效果管理,通過加大水資源管理力度、借鑒市場經濟手段、引導市場資源投入等措施、實現(xiàn)高耗水、高污水排放行業(yè)水資源循環(huán)利用,并以洗滌和印染行業(yè)為例,探討了水資源循環(huán)利用的可行性。
在水資源利用方面,現(xiàn)階段的生產、生活和生態(tài)用水結構不夠合理、水資源有效利用程度低,浪費嚴重。主要表現(xiàn)在:①工業(yè)生產工藝落后,平均耗水量為200 m3/萬元;②農田灌溉仍采用落后的“漫灌”方式,有效率僅為40%左右,每公斤糧食的耗水量是發(fā)達國家的2~3倍;③在城市生活用水方面,根據(jù)對408個城市的統(tǒng)計,2002年自來水的管網漏損率平均達21.5%,每年損失近100億m3。
在水污染方面,不合理的利用方式和較低的利用效率導致我國水污染狀況持續(xù),約41%的河段、90%的城市水域受到污染,118座大城市中的115座城市淺層地下水受到污染,水質達不到生產、生活用水標準,已造成水質性缺水。雖然近年我國水污染治理取得顯著成效,但重點流域水污染防治規(guī)劃總體進展緩慢,在全國七大水系中,劣Ⅴ類水質的斷面超過115個,突發(fā)水污染事件時有發(fā)生。此外,數(shù)據(jù)表明,2008年我國城市污水處理率為63%,與歐美發(fā)達國家80%以上的處理率相比存在明顯差距,污水處理能力有待進一步提高。
針對以上我國水資源利用中的問題,20世紀80年代以來,各級政府加大了水資源管理的力度。但是由于受自然、氣候、思想觀念、認識水平、科技能力和經濟發(fā)展階段的制約,我國在水資源管理中存在著亟待解決的問題。一方面,我國傳統(tǒng)的水資源管理采取城市與農村、地表水與地下水、水量與水質等分割管理模式。水資源問題由水利部門管理,而水環(huán)境問題由環(huán)保部門監(jiān)管,導致重開發(fā)、輕保護現(xiàn)象。另一方面,水資源的公共物品特征導致節(jié)水工作缺乏動力,水污染治理工作難以開展。
2012年,國務院發(fā)布《關于實行最嚴格水資源管理制度的意見》,確立水資源“三條紅線”。針對城鎮(zhèn)化進程中的水資源利用現(xiàn)狀及管理問題,合同水資源管理模式從制度建立(控制用水總量)、市場引導(提高用水效率)及最終效果控制(控制排污總量)三方面建立起完善的水資源管理模式。
合同能源管理(簡稱“EMC”)是一種新型的市場化節(jié)能機制。其實質就是以減少的能源費用來支付節(jié)能項目全部成本的節(jié)能業(yè)務方式。節(jié)能服務公司與用能單位以契約形式約定節(jié)能目標,節(jié)能服務公司提供必要的服務,用能單位以節(jié)能效益支付節(jié)能服務公司投入及其合理利潤。中央財政安排資金,對合同能源管理項目按年節(jié)能量和規(guī)定標準給予一次性獎勵。
為解決高耗水、高污水排放行業(yè)節(jié)水減排改造投入資金來源的問題,可以引入EMC建立合同水資源管理模式。合同水資源管理模式核心問題是轉化節(jié)水減排的成本投入與轉化經濟效益的市場操作。高耗水、高污染排放企業(yè)設立節(jié)水減排目標,與節(jié)水服務公司簽訂服務合同,將節(jié)水減排效益轉化為前期投入,產生企業(yè)的循環(huán)經濟效益以及節(jié)水的社會效益。最后通過政府管理部門將產生的部分社會效益獎勵補貼回企業(yè)以激勵企業(yè)的節(jié)水行為。市場化的節(jié)水服務公司采用水資源循環(huán)利用技術,為高耗水、高污水排放企業(yè)提供水資源審計、項目設計、項目融資、設備采購、工程施工、設備安裝調試、人員培訓、節(jié)水減污量確認和保證等流程化服務。節(jié)水服務公司從客戶節(jié)水改造獲得的效益中收回投資、取得利潤。
了污水偷排現(xiàn)象的發(fā)生。在嚴格的取水許可制度下,管理部門需要保證要素市場的規(guī)范和完善,引導市場要素為高耗水用戶提供完備的水資源循環(huán)服務,實現(xiàn)合同水資源管理模式。
水資源管理部門對能夠實現(xiàn)水資源循環(huán)利用的高耗水、高污水排放行業(yè),參照該行業(yè)采用水資源循環(huán)利用技術改造后平均用水指標,制定該行業(yè)的用水定額,并重新核發(fā)該行業(yè)企業(yè)的用水取水許可證。用水量在定額內實行優(yōu)惠供水價格,超出用水定額的部分采用特殊行業(yè)用水價格,超額水價大大高于污水回用成本。用市場的辦法,通過價格機制切實反映了水資源的稀缺供求狀況,可以徹底改變原來簡單的關、停、并、轉的行政管理方式,推動高耗水企業(yè)加速進行技術升級,實現(xiàn)水資源循環(huán)利用。由于超出定額的水資源價格遠遠高于經過處理循環(huán)利用水的價格,可將污水轉化為可利用的資源,從根本上避免
按照改革創(chuàng)新思路,建立市場驅動的科技創(chuàng)新機制,由過去主要依靠國家投入大量資金主導技術研發(fā)的模式,轉變?yōu)檎块T通過制定可執(zhí)行的法律、政策和制度,提供透明的準入機會,徹底打破行業(yè)的壟斷行為,提供公平競爭的環(huán)境,激活人才、技術及資金等各種社會資源,擴大水資源循環(huán)利用技術的研發(fā)、推廣和應用投入。政府管理部門需要提出技術目標要求,設立嚴格的市場準入標準,提供第三方技術評鑒,通過項目示范,積極引導市場要素(技術、資本、人才)投入,如圖 1。
圖1 市場機制管理模式
(1)建立以嚴格準入為目標的技術評鑒制度
科學、嚴謹、公正、公平的技術評價體系是推動經濟社會可持續(xù)發(fā)展,促進社會資源優(yōu)化配置,提高科技創(chuàng)新水平的重要保障。打破行業(yè)部門限制,由社會組織建立的具有權威性社會中介評價機構,按照公正、公平、公開的原則,按照節(jié)水減污指標,水循環(huán)利用效率,技術的可靠性,運行的經濟性等應用指標,對水資源循環(huán)利用技術及時科學地進行評價。評價的目的就是考察技術是否能夠應用,為獲得政府公共財政資金支持,盡早進入市場提供依據(jù)。與此同時,技術鑒定部門面向全社會征集高耗水、高污水排放行業(yè)實現(xiàn)水資源循環(huán)利用的技術解決方案,并在解決方案形成的初始階段提供咨詢服務和扶持幫助,后續(xù)階段盡到培育、激發(fā)和保護市場義務,從而進一步建立水循環(huán)利用技術的市場驅動的科技創(chuàng)新機制。
(2)建立以推廣應用為目標的示范項目
提供經濟社會發(fā)展必要的水資源,減少水環(huán)境污染,保障公眾身體健康是政府向全社會提供的公共產品。政府公共財政應該對水資源循環(huán)利用新技術推廣應用給予大力支持,從相關計劃(如水利科技推廣計劃或水資源管理經費)中撥出專門經費,支持在高耗水企業(yè)建立一批推廣、試驗、示范項目,進一步考核技術的適應性、可靠性和經濟性,為下一步在高耗水行業(yè)利用價格手段,為推動實現(xiàn)污水資源化利用提供標準化的技術指標以及技術支撐。
(3)搭建綜合性金融服務平臺,引導市場要素進入
中國經濟飛速發(fā)展,大量國外資本轉向中國,國家“十二五”規(guī)劃對水利發(fā)展和水資源有效利用的政策支持和引導,又使國內金融機構和相關中介資源將關注重點轉向水利行業(yè)。依托這一優(yōu)勢,整合投資機構、財務、法律、審計等各類中介機構,搭建綜合性金融服務平臺,吸引更多企業(yè)加入合同水資源管理系統(tǒng),通過支持高技術含量的產品試驗和應用、進入初試中試階段的企業(yè)產業(yè)化、進入成熟發(fā)展階段企業(yè)的財務規(guī)范化服務和金融資本加入,促進企業(yè)快速有序發(fā)展,從而帶動水資源循環(huán)行業(yè)發(fā)展。
在水資源許可制度體系以及水資源循環(huán)服務市場的支持下,政府需加強對高耗水企業(yè)節(jié)水減排效果的管理。對于每個項目提供節(jié)水和減污補貼資金,減輕企業(yè)負擔,最大化激勵企業(yè)控制用水總量,采用高新科技提高節(jié)水效率,減少排污總量。
節(jié)水補貼資金按照項目實施后,每年節(jié)約水資源總量能夠為當?shù)靥峁┕I(yè)發(fā)展預期值一定比例作為節(jié)水補貼資金,補貼年限為N年,相當于由政府財政出資向高耗水企業(yè)購買水資源使用權。計算公式如下:
式中,V1為項目節(jié)水補貼金額,L為項目年節(jié)約水資源總量,G為當?shù)厝f元工業(yè)增加值耗水量,R為節(jié)水補貼系數(shù),取值范圍需要科學核算。
減污補貼資金按照年減少污水排放量,折合同等規(guī)模污水處理廠建設投資金額的一定比例作為減污一次性補貼資金,相當于由政府財政出資向高污水排放企業(yè)購買污水排放權。計算公式如下:
式中,V2為減污補貼金額,B為年減少污水排放量折合建設同規(guī)模污水處理廠投資金額,S為減污補貼系數(shù)。一般取值范圍需要科學計算。
兩項補貼資金全部用于補貼合同水資源管理項目,以減輕項目投資負擔,加快整個行業(yè)的技術升級。通過實施合同水資源管理項目的收益來實現(xiàn)污水資源化利用,為項目方提供循環(huán)用水,收取供水水費以獲得收益。
隨著城市人口的不斷增加,賓館、飯店、學校、醫(yī)院、客運等洗滌需水量日益增長。據(jù)統(tǒng)計,北京市正式注冊的商業(yè)洗滌廠有1000多家,每天有約10000臺工業(yè)洗滌設備投入運行,每臺設備每天用水40~60 m3。每年僅工業(yè)洗滌設備耗水超過1億m3,同時產生的污水大部分未經處理直接排放,造成嚴重污染。
如果采用合同水資源管理模式對北京市全部洗滌設備進行更新改造和補貼,全部采用高效節(jié)水循環(huán)洗滌新技術,實現(xiàn)洗滌用水經過處理后循環(huán)使用,平均每臺設備每日洗滌耗水僅2 m3左右。每年節(jié)約水資源達1億m3,減少污水排放1億m3。按照北京市萬元工業(yè)增加值耗水25 m3計算,可以每年為北京市提供400億元工業(yè)增加值的水資源保障。
按照合同水資源管理模式,洗滌服務企業(yè)是高效節(jié)水循環(huán)洗滌新技術需求方,同時也是合同水資源管理項目的實施方。按照公式(1)和公式(2),全部1萬臺設備更新的補貼金額分別計算如下:
項目節(jié)水補貼金額(按照一年計算)V1=(L/G)×R=8 億元
式中,L為項目年節(jié)約水資源總量1億m3,G為北京市萬元工業(yè)增加值耗水量25 m3,R為節(jié)水補貼系數(shù)現(xiàn)假設取值2%。
項目減污補貼金額V2=B×S=2億元式中,B為普通生化污水處理廠建設平均投資額0.2萬元/m3/d,S為減污補貼系數(shù)假設取值30%。
按照每臺采用“高效節(jié)水循環(huán)洗滌新技術”的設備獎勵金額為10萬元,設備采購價格為55萬元,實際更新費用為38萬元。由于該技術不使用任何洗滌劑,實際運行能耗低,通過節(jié)水、節(jié)能、節(jié)約洗滌劑,2年內就能收回更新設備投資,企業(yè)的經濟效益十分可觀。
通過合同水資源管理模式,財政資金只需一次性投入10億元,就可以為北京市每年節(jié)約1億m3水資源,減少1億m3污水排放,還能為400億元工業(yè)增加值提供水資源保障,在改善環(huán)境生態(tài)、促進經濟發(fā)展、提升行業(yè)技術水平、提高技術持有單位效益等方面,效果均十分顯著。
該技術如果在北京、天津、上海等水資源短缺的大中城市全面推廣,將會產生更大的經濟環(huán)境效益。
紡織印染行業(yè)是我國傳統(tǒng)優(yōu)勢產業(yè),對促進國家經濟發(fā)展、居民就業(yè)、出口創(chuàng)匯具有十分重要的作用。據(jù)統(tǒng)計,浙江省目前有2000多家印染企業(yè),每天排放產生廢水約250萬m3,全年按照300個工作日計算將產生7.5億m3工業(yè)廢水。大部分企業(yè)已經建立了污水處理設施,由于大多數(shù)企業(yè)采用傳統(tǒng)工藝,處理費用高(超過6元/m3)、水質達標率相對較低,處理后的生化水仍需輸送到污水處理廠進一步處理。一些印染企業(yè)為了降低成本,無視國家政策法規(guī),出現(xiàn)了偷排、超排、亂排的現(xiàn)象,嚴重破壞了生態(tài)環(huán)境,危害人民群眾身體健康,嚴重影響經濟社會環(huán)境的發(fā)展。
印染企業(yè)亟須對水處理工藝進行升級改造。采用電化學、樹脂交換、EHBR膜曝氣生物膜反應器等技術研發(fā)的新型印染行業(yè)水循環(huán)利用技術,具有工藝流程短、結構簡單、占地面積小、運行成本低、產泥量少等優(yōu)勢,并且可以根據(jù)污水濃度和處理量靈活組合擴容。利用這類技術對印染原水處理后,COD、色度、鹽度等主要指標都達到了印染工藝用水標準要求,可以實現(xiàn)印染行業(yè)用水循環(huán)使用。浙江省2000多家印染企業(yè)全部采用水循環(huán)利用技術進行更新改造,以浙江省萬元工業(yè)增加值耗水為47.8 m3為例,能夠為全省節(jié)約7.5億m3水資源,減少7.5億m3污水排放,每年為浙江省提供1567億元工業(yè)增加值的水資源保障。
按照合同水資源管理模式,印染行業(yè)企業(yè)為“印染行業(yè)水循環(huán)利用技術”的需求方,項目由提供合同水資源管理項目服務的實施方投資。
按照公式(1)和公式(2)全年處理7.5億m3污水并實現(xiàn)循環(huán)利用的補貼金額,分別計算如下:
項目節(jié)水補貼資金V1=(L/G)×R=31.38億元
式中,L為項目年節(jié)約水資源總量7.5億m3,G為浙江省萬元工業(yè)增加值耗水量47.8m3,R為節(jié)水補貼系數(shù)現(xiàn)取值2%。
如果按照2年進行補貼,那么補貼總額=2V1=62.76億元,減污項目補貼資金V2=B×S=25億元
式中,B為印染污水處理廠建設平均投資額0.2萬元/m3/d,S為減污補貼系數(shù)現(xiàn)取值50%,合計補貼資金總計119.14億元。
折合為排放規(guī)模為1000 m3/d印染企業(yè),水資源循環(huán)利用改造項目補貼資金為351萬元?!坝∪拘袠I(yè)水循環(huán)利用技術”改造平均投資額為450萬元。污水回用供水費用按照6元/m3,全年收入180萬元,成本90萬元,不計算節(jié)約土地等其他收益,項目實施2年內能夠收回全部投資。這樣既保障了地方經濟發(fā)展,又維護了印染企業(yè)的利益,還保護了生態(tài)環(huán)境,使技術持有單位得到了應有的回報,實現(xiàn)多方共贏。
①合同水資源管理模式對改造洗滌、印染生產行業(yè)具有較強可行性,可有效提高企業(yè)經濟效益和社會效益。政府管理部門需要強化取水許可制度,引導市場要素進入,并提供節(jié)水和減污補貼,以保證水資源合同管理模式的順利建立和實施。
②運用市場手段,推行合同水資源管理模式,通過建立洗滌、印染等行業(yè)高耗水、高污水排放企業(yè)項目示范,為全國其他高耗水、高污水排放的行業(yè)水資源循環(huán)利用提供新模式和新樣板。
[1]林洪孝,王國新.用水管理理論與實踐[M].北京:中國水利水電出版社,2003.
[2]黃英.我國水資源的可持續(xù)利用[J].西南民族大學學報 (人文社科版),2004,25(6).
[3]陳志愷.21世紀中國水資源持續(xù)開發(fā)利用問題[J].中國工程科學,2000,2(3).
[4]許振良.膜法水處理技術[M].北京:化學工業(yè)出版社,2001.
[5]趙勇.論水資源持續(xù)利用的問題及策略[J].忻州師范學院學報,2003,19(2).
[6]齊佳音,李懷祖,陸新元.中國水資源管理問題及對策[J].中國人口·資源與環(huán)境,2000,10(4).
[7]葛麗敏,謝兆才,吳源源.用水權和水市場理論指導我省水資源優(yōu)化配置問題的思考 [J].黑龍江水利科技,2001,29(1).
[8]肖友.水資源管理體制對水資源可持續(xù)利用的作用和影響[J].中國水利,2002(10).