在环保面前,没有旁观者
改革开放以来,我国工业发展迅速,但“大量生产、大量消费、大量废弃”的粗放式发展模式,是一种以牺牲环境、浪费资源换取眼前利益的短视行为,造成环境质量破坏空前:荒漠化面积174万平方公里,90%以上的天然草地退化,生物多样性减少,水土流失面积356平方公里。 流经全市的河流普遍受到污染,水源、空气、土壤污染日益严重,水质和缺水呈恶化趋势。 ,对生态系统、食品安全和人类健康构成严重威胁。
据统计,每年约有3.6亿农村人口无法用上达标饮用水。 水资源正成为宝贵的战略资源我国水资源现状,已上升为关系国家经济社会可持续发展和长治久安的重大战略问题。 水资源短缺面临的挑战严峻,主要表现在:
1、水资源严重短缺
中国水资源的基本情况是人多水少,水资源时空分布不均,南多北少,沿海多内陆少,山区多而平原地区较少,占全国耕地面积64.6%的长江以北地区仅占耕地面积的20%。 全国近31%的土地为干旱区(年降水量在250毫米以下),生产力分布与水土资源不匹配,供需矛盾尖锐、缺口大。
2、水资源污染严重
由于改革开放初期只注重发展速度而忽视对环境影响的粗放型发展模式,水资源污染严重:流经城市的河流普遍受到污染,三江(辽河) 、海河、淮河)和三湖(太湖、滇池、巢湖)污染严重,经常发生蓝藻暴发; 七大水系100个国控省界断面中,Ⅰ~Ⅲ类、Ⅳ~Ⅴ类和劣Ⅴ类水质断面比例分别为36%、40%和24%。 此外,约64%的城市地下水受到严重污染,33%的城市地下水受到轻度污染。
3、水资源循环利用率低
工业生产用水效率低,导致成本高,产值低。 单一水源地的GDP产出是世界平均水平的1/3。 全国大部分城市工业用水浪费严重,平均回用率仅为30-40%。 2009年,全国城镇生活污水集中处理率平均为63.42%,与先进国家无可比拟。
4、水资源宣传管理不到位
长期以来,对缺水现状的宣传教育不够,对科学有效利用水资源的指导和监督不够,工业、农业和生活用水管理不到位,用水意识淡薄。公众节约用水,各行各业普遍存在水资源浪费。 例如,2010年总需水量为7300亿吨,供水量仅为620-6300亿吨,缺水量为1000亿吨,城市总缺水量为60亿吨。
解决方案
1. 地下水综合保护与审慎开采
1970年代和80年代每年开采地下水分别为57.2和748亿吨,20世纪末达到1058亿吨,此后一直保持在1000亿吨以上,并以每年25亿吨的速度递增。年。 在全国 657 个城市中,有 400 多个城市使用地下水作为饮用水源。 在中国北方,65%的生活用水、50%的工业用水和33%的农业灌溉用水来自地下水。
北京、天津、河北、河南、山东、山西、陕西、甘肃、新疆等多地地下水处于超采状态。 2008年形成大小不一的地下水沉降漏斗222个,主要分布在华北和华东地区。 华北平原形成的地下漏斗约有3万至5万平方公里,已成为世界上最大的漏斗分布区。
在118个大中城市中,64%的地下水为重度污染,33%为轻度污染。 地下水已受到不同程度的有机和无机有毒有害物质污染,并呈现出由点向地表、由浅向深、由城市向农村扩大的趋势。 北方污染程度比南方严重。 因此,加大地下水开采力度并不能从根本上解决缺水问题。
2.加大海水直接利用力度
英、法、荷、意等国用于火力发电、核电、冶金、石化等行业的脱硫、回注采油、制冰、印染以及冲厕、冲灰、洗涤以及日常生活中的防火。 一方面,直接使用海水代替淡水。 2010年,全球直接利用海水近6000亿吨,淡水资源节约成效显着。
在我国沿海地区的电力、化工、石化等领域,海水用于直流冷却和循环冷却,消防系统用水,冲厕用水。 2010年海水直接利用量550亿吨,其中约90%用作冷却水,贡献率为16-24%。 到2020年达到1000亿吨,贡献率提高到26-37%。 直接利用海水将是解决沿海水资源短缺的主要措施之一。
3、海水淡化技术有待升级推广
我国海水淡化技术进入加速发展期,主要采用低温多效和反渗透技术进行海水淡化。 海水淡化工程建成后,淡水处理能力将达到每天220万吨。 到2020年,海水淡化能力达到每天250-300万吨的目标。 目前,海水淡化技术需要解决的技术和应用问题有:
首先,关键装备制造和新技术开发有待提高。 例如,采用反渗透时,关键部件包括能量回收设备、反渗透膜和高压泵,每项约占设备总投资的1/3。 必须回收浓水侧的高压,以达到节能降耗的目的。 目前的能量回收装置全部采用进口,90%的反渗透膜和大部分高压泵也采用进口。
其次,浓缩海水的处理技术有待改进和提高。 总体而言,浓盐水处理的关键设备已达到国外先进水平,但在高性能反渗透膜、预处理技术、大型高压泵和能量回收系统等方面仍存在差距。
4、提高苦咸水淡化能力
目前世界各国苦咸水淡化方法主要有蒸馏法(多效蒸馏、多级闪蒸和压缩空气蒸馏)、膜法(反渗透和纳滤)和电渗析法(电渗析和频繁电极反转电渗析)。 ) 和许多其他人。 其中,膜技术占据绝对优势(反渗透占76%,电渗析占15.6%,多级闪蒸占2%,其他占5%)。 目前,已有15个以上国家的100多个科研机构从事苦咸水利用与淡化的研究工作。
中国苦咸水资源较为丰富,总面积达1.6万亿平方公里。 具有开采和利用价值的苦咸水和中咸水资源量20.05亿吨/年,其中苦咸水14.4亿吨/年,中咸水和微咸水5.65亿吨/年。 苦咸水淡化技术生产的淡水可作为淡水资源的重要补充。 与国外技术应用相比,我国苦咸水淡化装机容量较小,2005年以来一直维持在2.8万吨/日,仅占世界苦咸水淡化产量(700万吨/日)的0.4%。开发利用潜力巨大。
五、污水资源化利用是解决水资源短缺的主要方向
工业废水排放达标率达90%以上,工业用水回用率达80%以上,城镇生活污水处理率达50%左右。 2008年,北京再生水首次超过地表水新增用水量,占总用水量的18.4%,成为非常稳定的水源。 目前,北京市中水利用率为30-40%,每年使用中水6亿吨,在国内处于领先地位,但离理想值还有一定距离。 30-50%用于中水利用。 目前,全国城镇污水再生利用率为8.5%我国水资源现状,与城镇用水需求还有相当大的差距。 目前,具备开展污水处理和资源化利用工作的技术实力和经济实力。 实现污水处理的循环利用,提高水的回用率,是今后长期污水处理的重点,也是解决水资源短缺的根本途径。
六、雨水资源利用亟待重视和加强
大多数城市主要以江河湖泊等地表水、地下水和外调水(如南水北调)为主要水源,对雨水的开发利用重视不够。 雨水是继再生水、海水之后人类的“第三水源”。 中国年均总降雨量为6.2万亿吨。 除自然生态系统和人工生态系统直接利用土壤水外,通过水循环更新的地表水和地下水年均水资源总量为2.8万亿吨(仅次于巴西、俄罗斯、加拿大、美国和印度尼西亚),是具有开发价值的水资源。
21世纪以来,许多大城市在雨水资源开发利用方面取得了积极成果。 比如最早启动的北京,2006年,100个集雨工程共收集雨水200万吨,分别占全市年平均降雨量和年用水量的2/10,000和6/10,000,成本低于自来水。 低得多,每吨仅约0.1元。 无论从环境保护、解决水资源短缺的角度,还是从技术设施和运营成本的角度,雨水收集利用作为一种非传统水源,都有很好的发展前景。
内容来自工业节水与水处理