世界各国水质管理复杂性分析

2013-04-09 08:23墨西哥比斯沃斯
水利水电快报 2013年2期
关键词:点源拉丁美洲废水

[墨西哥]A.S.比斯沃斯 等

目前水危机已引起媒体和公众的普遍关注,其中包括水务人员。科学研究表明,水管理不善才是引起水危机的真正原因。

从美国到阿联酋、再到整个亚洲大陆、非洲以及拉丁美洲,水管理模式和技术还有较大的提升与改进空间。如果水管理情况得到改善,将可长期满足全球正常的用水需求。然而,目前一成不变的管理模式会给全球不同地区带来严重的水危机。如果采用创新型管理模式,将有望缓解全球水危机。

1 全球水质及管理问题

目前全球关注的重点主要集中在水量与水分配上,但水管理不善已使水质出现严重问题。发达国家在控制点源污染方面已取得较大进步,但发展中国家相对落后。亚洲、非洲以及拉丁美洲的许多发展中国家,其城市中心以及周边大多数水体已受到严重污染。

然而,某些国家的政府和公众仍未意识到该问题的严重性,以及受污染水体对人体健康和生态系统造成的危害。如果未来出现水危机,其原因不会是水资源匮乏所致,而是日益恶化的水质造成。有证据表明,每年因水质恶化导致的健康和环境成本高达数10 亿,且这些成本还在不断增加。

此外,与点源污染相比,全球非点源污染的状况更为严重。由于发展中国家几乎都没有制定非点源污染管理实施计划,因此,其河湖及含水层中受氮、磷、钾的污染与日俱增,污染速度也比工业化国家更快。在发展中国家集约型农业和畜牧业的区域内外,大多数水体都存在严重污染及富养化的现象。

即使在发达国家,对氮、磷、钾污染的控制也相当有限。如果不能有效控制非点源污染,就不能保证良好的环境水质条件。与点源管理相比,发达国家的非点源污染管理较为不足,主要有两个原因:①从理论技术层面讲,非点源管理更为复杂。比如,目前还没有一种在单一农场测量污染物排放的技术,因此,诸如在管理点源时使用的排污费或排污权交易等概念,对非点源管理的作用就相当有限。②不能确定单位时间内的污染上限。因此,目前尚无有效控制非点源污染的政策。

2 点源污染问题及发展趋势

尽管发展中国家非常重视点源污染,但形势依然严峻。根据第三世界水管理中心作出的评估结果,目前拉丁美洲仅有约12%~14%的点源废水得到收集、妥善处理并安全地排放到环境中。也就是说,即使在2010 年,拉丁美洲超过85%的废水仍未得到妥善处理。目前在非洲和亚洲,还没有这样独立客观的评估手段。根据日本下水道协会报告称,即使在日本这样的亚洲发达国家,有排污系统的人口百分比从1965 年的8.3%升至2008 年的72.7%,即仍有超过27%的日本人无法进行废水处理。

目前全球水质状况向发展中国家水与废水管理的“千年发展目标”提出了严峻挑战。亟待解决废水目标中的若干基本问题,尤其是应如何定义、监测及诠释该目标。1977 年联合国水环境会议在阿根廷马德普拉塔召开期间,就曾提出20 世纪80 年代是“国际供水和卫生10 a”。其中,“卫生”是指将家庭废水收集并送至废水处理厂进行妥善处理,再将其安全排放到环境中。

根据“千年发展目标”的诠释,假设只要能从居民家中收集废水,就算有卫生设施,那么,像印度新德里或墨西哥城这样的城市居民就都应该有卫生设施。然而实际上这些城市的废水几乎都未作任何处理就排放到环境中,对地表和地下水体造成了严重破坏。

在所有发展中国家中,未经处理或仅作部分处理的废水肆意排放,已造成城市中心及附近的水体水质受到严重污染,污染顺流而下的状况令人堪忧。而各大国内、国际机构却认为其具有完备的卫生设施。

根据“千年发展目标”的宗旨,无卫生设施的人数在1990~2015 年期间应减少一半。在对拉丁美洲目前的废水管理状况进行正确客观的分析后得出,该目标难以实现。1990 年,拉丁美洲仅有不足10%的人口拥有相应的废水处理设施;到2010 年,整体情况稍有改善,约为12%~14%;到2015 年,应有44%的拉丁美洲人口可对废水进行妥善处理。

然而,依据当前形势,到2015 年末,该数字不会超过20%。即拉丁美洲大多数地区的水质不会发生明显改善。相反,未经处理或仅作部分处理的废水肆意排放,只会使水体水质不断恶化。如果继续根据目前错误的诠释和统计数据,最多只能在抽象及学术意义上解决发展中国家的水质管理问题。

在发达国家,为了使环境水质情况维持良好状态,必须进行坚决、长期的工作来控制好非点源污染。在发展中国家,早期的工作重点是控制点源污染排放,因为无论从技术、经济、制度还是政治上来说,这都比控制非点源污染容易。此外,发展中国家单位面积使用的农用化学品通常比发达国家使用得少。因此,与工业化国家相比,目前的非点源污染并不严重。

3 水质管理的复杂性

世界各国水质问题各有不同,没有通用的方法能有效解决所有问题。同样,不同的国家对水质管理问题的关注度也不尽相同,即使在同一国家,通常也没有解决各种水质问题的特效方法。

在不同国家以及同一国家内的各个地区,其人口密度、工业、农业与人类活动以及实际气候、经济、制度和环境条件均有所差异。因此,即使是同一国家的各个地区,其管理和技术水平也会存在较大差异。在特定情况下,指令和控制方法、公共教育和参与以及经济和法律文件的使用或有所裨益。同样,其他措施也会有助于减小这种差异。比如采取措施以提高社会政治意识。公众普遍认为,水质是一个重要的社会政治问题,必须针对具体国家和地区,出台并执行相应的水质管理政策与计划。

目前,某些国家尚未意识到,水质管理比水量管理更为复杂。即使在制度和学术上,对水质的重视程度也远远低于水量。水污染控制技术和管理水平较低,要扭转这一局面相当困难。

研究表明,水质管理的复杂性与日俱增。对水量评估而言,只需收集如渠道横截面及流速等简单数据即可,数据收集所需参数量较少,且这些参数不会随时间的变化而变化。而对水质管理来说,需要收集的数据类型会随各种因素的变化而变化,如时间、地理位置、污染物性质以及污染物对人体健康与环境的潜在影响等。

4 结 语

近年来,特别是在某些发达国家,公众逐渐意识到水质恶化带来的健康与环境影响,且工业活动不断向环境中排放新旧化学物,需要监测水质参数的数量大大增加。同时污染物与人体健康方面的知识储备显著增加,且大大提高了探测水体内超低剂量污染的精度。然而可对越来越多的新型污染物进行监测,以减少对健康带来的直接或间接影响。

过去几十年里,在发达国家一些主要城市,已开始对饮用水供给系统中的水质参数进行监测。其中,渥太华监测的水质参数已超过350 项。

由于需收集的水质参数数据繁多,需要在拥有先进仪器的尖端实验室内进行分析。此外,技术、管理及行政人员需对不同阶段数据进行收集、分析,并加以有效处理。

虽然在发达国家主要城市中心,有能力建立如此精密系统,然而在大多数发展中国家,仅建立一个能定期处理25 项水质参数的系统都较为困难。综上所述,与水量管理系统相比,建立优良水质管理系统相当复杂。

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