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以系统思维科学防治水污染

2015-05-06 08:26来源:光明日报作者:吴季松关键词:水十条水污染防治污水处理收藏点赞

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制定科学的水情考量标准

要掌握真实的水情,需要有科学的考量标准。

1992年,笔者在联合国教科文组织科技部门任高技术与环境顾问,主持制定了水资源与环境标准,被美、法和越南等多国引用。

以前联合国教科文组织只有以人均1700m3为缺水线的粗标准。为制定水资源与环境标准,我们组织力量遍查联合国110国、302个地区的水资料,经整理分析,取统计平均值得出了具体标准:人均水资源量在3000m3以上为丰水;2000m3—3000m3为轻度缺水;1000m3—2000m3为中度缺水;500m3—1000m3为重度缺水;低于500m3为极度缺水;人均水资源量300m3左右为维系可持续发展的最低标准。

事实证明,这一标准符合世界大部分国家和地区的实际情况。从目前看来,除6个丰水国家外,到2050年其他国家人均水资源量将低于3000m3,即世界大部分地区将由丰水进入缺水状态。

针对世界严重缺水地区不断增加,我们定出了300m3/人的维系可持续发展最低标准,对跨流域调水与缺水移民有十分重要的参考价值。

考虑到上述标准只是生活与生产的需水标准,如沙漠绿洲地旷人稀,人均水资源量可能很大,但水生态系统恶劣而脆弱,同样难以保障可持续发展,我们同时确立了“生态水”的概念,建立了地表径流深的水生态标准(见附表)。

水资源、水环境和水生态是水的三大子系统,是一个统一体,不可分割。没有水资源就无所谓水环境,没有好的水生态系统就不可能有好的水资源(量)和好的水环境(质),过去的认识误区就在于分割了这一共同体,形成了“九龙治水”的不利局面。

有了对实际情况的科学认识,还必须有理论指导。笔者自1985年起持续进行实地调查和理论研究,创立和完善了水资源总量控制工程管理动态平衡模型。

该模型的主旨是在流域内对水资源实行总量控制,达到量与质供需动平衡状态,从而以水资源的可持续利用保障可持续发展。根据水资源循环的规律,总量控制以年为时间单元,有模型如下:

水资源总需求WD=水资源总供给WS

其中水资源总需求WD包括:生活用水Dl、生产用水Dp和生态用水De,WD=Dl+Dp+De。

水资源总供给WS包括:地表水Wg、地下水Wu和再生水Wr,WS=Wg+Wu+Wr。

Dl+Dp+De=Wg+Wu+Wr

这一模型将传统的“以需定供”工程思维方式改为“以供定需”,通过工程建设与运行管理在流域范围内实施双向调节,维系生活用水、生产用水和生态用水“三生”需求与地表水、地下水和再生水“三源”供应之间的动态平衡。这一平衡不是静止的平衡,而是动态的平衡;不是算术的平衡,而是函数的平衡;不仅是数量的平衡,也包含质量的平衡。这样才能科学、全面地分析,达到人与自然和谐,才能保证经济发展、各种用水与水生态系统安全。

依据水文学和生态学,水资源的分布及其所支撑的生态系统是以流域为单元的,因此人与自然和谐的水资源利用系统应与流域相吻合,即以流域为模型系统分析的边界。这一模型不仅是水资源供需平衡的保障,也是水污染治理的依据。

守好三条“控制红线”是节水关键

节水是水污染防治的关键所在。节水可从两个方面防治水污染:净水增多可增加水的自净能力,增加水环境容量;少用水便可减少污染物排放。因此,水环境防治的前提是控制用水。不认识“节水优先”,只强调大建污水处理厂是理论与措施的误区。

要切实节水,关键是要守好三条“控制红线”。

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原标题:以系统思维科学防治水污染
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