水資源分布與污水回用

A. 1. 全球水資源的特點是： 。 2. 水循環的作用是指： 。 3結合實際，談談污水回用的經濟性（50字以上）

1全球水資源的特點：時空分布不均
2水循環的作用是：對地表太陽輻射能起著吸收、輸送和轉化的作用，緩解了不同緯度熱量收支平衡的矛盾。
3（1）污水回用可以合理利用水資源，使其發揮最大的效益。污水回用可以減少水費，降低原水基建的費用，降低環境污染，這對經濟的可持續發展具有積極的意義。
（2）污水回用雖然需要投資建設污水的處理設備，但它遠比海水的淡化所需的費用低，海水淡化它也有地區的現在，不利於內陸不靠海的地區運用，污水回用有效的解決了這一問題。

B. 污水回用有什麼價值和意義

我國的水資源短缺，然而經濟的發展使得水資源的需求量又很高，工業用水和居民生活用水都給我們國家的水資源造成巨大的威脅。因而水資源的合理利用顯得尤其的重要，我們國家水力資源部也對水資源的合理有效持續利用提出了更高的要求。隨著人口不斷增長和經濟飛速發展，用水量及排水量正在逐年增加，污水處理回用投資少，工期短，見效快，比較現實易行，具有重要意義。
1.1 污水的處理利用，有利於緩解水資源的供需矛盾
眾所周知，人類的生存和發展離不開水資源，而全球性的水資源危機時常發生，嚴重威脅著人們正常的生活。為了應對此問題，許多國家和地區已開始對城市污水處理回收利用做出了總體規劃，通過對污水的處理，產生出一種新的水資源，以緩解緊張的水資源狀況。然而，污水的處理究竟又能產生出多少水量呢？據粗略估算，目前城市的供水量有80%變成了污水，而這80%的污水量通過處理後仍有70%可以安全回用，這也就說明了城市供水量的七成，可以變成再生水以重新使用，這就大大減輕了用水資源的緊張狀況。
1.2 污水的回收利用，體現了水資源的「優質優用，低質低用」原則
在日程生活用水中，並非都需要優質水。例如，人體直接飲用的水僅占不到5%，而對水質要求不高的生活用水達到了20%以上，甚至高達30%。在美國的佛羅里達州曾規定：市政、娛樂、景觀和環境等用水必須採用水質較低的水源。這條規定就體現了出了合理利用水資源的原則。同時也再次證明了對於污水的回用，是可以擴大水資源的利用范圍和有效利用程度的。
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C. 水資源利用與保護

(三) 我國水資源的特點 1、概況：我國江河眾多，流域面積在100km2以上的河流有5萬多條，1000km2以上的約有1500多條。但受氣候和地形的影響，河流分布很不均勻，絕大部分河流分布在我國東部濕潤、多雨的季風區，西北內陸氣候乾燥、少雨，河流很少。我國有1 km2以上的湖泊2300多個，總面積7187 km2，約占國土面積的0.8%；湖水總儲量約為7088億m3，其中淡水量佔32%。我國還有豐富的冰川資源，共有冰川43000餘條，集中分布在西部地區。總面積58700km2，占亞洲冰川總量的一半以上，總貯量約52000億m3。我國平均年降水量為61889億m3，平均降水深648.4mm，年均河川徑流量27115億m3，合徑流深284.1mm。河川徑流主要靠降水補給，由冰川補給的只有500億m3左右。我國年平均地下水資源為8287.6億m3。根據分析計算，我國地表水和地下水的量分別為27115和8288億m3，扣除二者間的重復量7279億m3後，則我國多年平均水資源總量28124億m3。2、我國水資源特點我國水資源的時空分布特點，可通過降水、蒸發、徑流等水平衡要素的分布反映如下：1) 水資源總量較豐富，人均和地均擁有量少我國多年平均年水資源總量為28124億m3，其中河川徑流約佔94%，低於巴西、前蘇聯、加拿大、美國和印度尼西亞，約佔全球徑流總量的5.8%，居世界第6位。平均徑流深為284mm，為世界平均值的90%，居世界第7位。可見，我國的水資源量還是比較豐富的。然而，我國人口眾多，按12億人口計算，平均每人每年佔有的河川徑流量2260m3，不足世界平均值的1/4，分別是美國人均佔有量的1/6，前蘇聯的1/8，巴西的1/19和加拿大的1/58。我國地域遼闊，平均每公頃耕地的河川徑流佔有量約28320m3，為世界平均值的80%。所以，人我國水資源量與需要不適應的矛盾十分突出，以佔世界7的耕地和6%的淡水資源養活著世界上22%的人口。2) 水資源時空分布不均降水是我國河川徑流的主要補給來源，全國降水量的44%轉化為徑流，平均徑流深284.8mm。而我國降水量受海陸分布和地形等因素的影響，在地區上分布很不平衡，年降水量和徑流深都由東南沿海向西北內陸遞減。東南沿海徑流深為1200mm，而西北乾旱區小於50mm，甚至等於零。水資源的地區分布與人口和耕地的分布很不適應，南方耕地面積只佔全國的35.9%，但水資源卻占總量的81%，人均水資源約為全國平均的1.6倍，畝均水量為全國平均的2.3倍。北方黃河、淮河、海河、遼河四大流域片的耕地多、人口密，淡水資源量只有全國的19%，人均佔有水量只有全國平均的18%左右，畝均水量僅為全國均值的15%。我國乾旱和半乾旱地區，由於降水稀少，蒸發旺盛，蒸發能力大大超過降水能力。在西部內陸沙漠和草原地區，蒸發能力達到1600~2000mm，為我國蒸發能力最強的地區。而在東北大小興安嶺、長白山，千山丘陵區和三江平原，氣溫既低、濕度又大，因此，年蒸發量較小，僅600~1000mm。我國地表徑流隨時間的分布也很不均勻，徑流的季節性分配具有夏季豐水、冬季枯水、春秋過渡的特點，而且年際變化北方大於南方。我國東北平原，黃河、淮河、海河平原以及長江中下游平原的地下水補給以降雨為主；而在西北內陸盆地則主要以河川徑流補給為主。南方山區地下水補給量大，一般為20~25萬m3/(km2·a)；而東北西部、內蒙和西北內陸河山丘區一般小於5萬m3/(km2·a)。3、我國水資源主要問題1) 我國水資源人均和畝均水量少我國水資源總量為28124億m3，其中河川徑流量為27115億m3，居世界第六位。但我國人均水資源量只有2710 m3，約為世界人均水資源的1/4，列世界第88位。畝均水資源量也只有1770m3，相當於世界平均數的2/3左右。因此，雖然我國水資源總量並不少，但人均和畝均水量並不豐富。2) 水資源時空分布不均勻，水土資源組合不平衡我國水資源的時空分布很不均勻，與耕地、人口的地區分布也不相適應。我國南方地區耕地面積只佔全國35.9%，人口數佔全國的54.7%，但水資源總量佔全國總量的81%；人均而北方四區水資源總量只佔全國總量的14.4%，耕地面積卻佔全國的58.3%。由於季風氣候的強烈影響，我國降水和徑流的年內分配很不均勻，年際變化大，少水年和多水年持續出現，旱澇災害頻繁，平均約每三年發生一次較嚴重的水旱災害。3) 水土流失嚴重，許多河流含沙量大由於自然條件的限制和長期人類活動的結果，中國森林覆蓋率只有12%，居世界第120位，水土流失嚴重，全國水土流失面積約150萬km2，約占國土面積1/6。結果造成許多河流的含沙量大，如黃河年平均含沙量為37.7kg/m3，年輸沙總量16億t，居世界大河之首。4) 我國水資源開發利用各地很不平衡在南方多水地區，水的利用率較低，如長江只有16%，珠江15%，浙閩地區河流不到4%，西南地區河流不到1%。但在北方少水地區，地表水開發利用程度比較高，如海河流域利用率達到67%，遼河流域達到68%，淮河達到73%，黃河為39%，內陸河的開發利用達32%。地下水的開發利用也是北方高於南方，目前海河平原淺層地下水利用率達83%，黃河流域為49%。 (四) 水資源的利用和保護 隨著人口的增長，城市化、工業化以及灌溉對水的需求日益增加，21世紀將出現許多用水緊缺問題。在可供淡水有限的情況下，應積極採取措施保護寶貴的資源。一般採取以下幾種措施。1、提高水的利用效率，開辟第二水源 這是目前解決水資源緊張的重要途徑，主要方法有：1) 降低工業用水量，提高水的重復利用率降低工業用水量的主要途徑是改革生產用水工藝，爭取少用水，提高循環用水率。如煉鋼廠用氧氣轉爐代替老式平爐，不但提高了鋼的質量，而且用水量降低了86~90%。 現在世界上許多工業發達的國家都把提高工業重復用水率作為解決城市用水困難的主要手段。有的國家還輔設了專門供工業循環用水的管道，效果很好。我國近幾年來，對水的重復利用也逐步開展起來。在一些水源特別緊張的城市，水的重復利用率已達到較高水平，如大連市為79.5%，青島為77.3%，太原為83.8%，但整體水平還比較低，平均工業用水重復利用率僅為20~30%。如果把全國工業用水的平均重復利用率從目前的20%提高到40%。每天可節水1300萬t，相應地節省供水工程投資26億元，節水量和經濟效益都是相當可觀的。提高工業用水重復利用率，不僅是合理利用水資源的重要措施，而且減少了工業廢水量，減輕了廢水處理量和對水體的污染。2) 實行科學灌溉，減少農業用水浪費 全世界用水的70%為農業灌溉用水，但其利用率很低，浪費嚴重。據估計，全世界有37%的灌溉水用於作物生長，其餘63%都被浪費掉了。因此，改革灌溉方法是提高用水效率的最大潛力所在。渠道滲漏是世界各國在發展灌溉事業時遇到的共同問題。據國際灌溉排水委員會的統計，灌溉水滲漏損失量一般為15~30%，高的甚至達到50~60%。我國滲漏損失一般為40~50%，高的甚至達到70~80%。由於大部分灌區的渠道沒有防滲措施，我國南方長江、珠江、東南沿海等地渠道水利用系數平均為0.6，其它各片為0.5。估計全國渠道滲漏損失的水量可達到1700多億m3。因此，防滲渠道和暗管輸水等工程技術的應用可以得到明顯的節水效果。灌溉方式的改進，是農業節水的重要途徑。60年代在以色列發展起來的滴灌系統，可將水直接送到緊靠植物根部的地方，以使蒸發和滲漏水量減到最小。當前，國外灌溉節水技術的發展趨向是採用完整的灌溉排水管道系統，它具有能源消耗少，輸水快，配水均勻、水量損失小，不影響機耕等優點。此外，一些國家還研究了新的灌溉技術，如涌流灌溉、水平畦田灌溉、採用自動升降豎管等。內布拉斯加農業和自然資源研究所設計了一種灌溉計算機程序，利用各小型氣象站收集來的數據計算各地區生長的不同作物的蒸發蒸騰率，指導農民調整灌溉日期。自動灌溉技術，利用計算機控制流量、監測滲漏、調節不同風速和土壤濕度條件下的用水量，並使肥料用量最佳化。我國最新的研究表明，覆蓋滴灌對水的利用效率更高，是適合乾旱半乾旱地區的新型灌溉技術。3) 回收利用城市污水、開辟第二水源回收和重新使用廢水，使其變為可用的資源是另一種提高水使用效率的方法。在東京,城市水回收中心通過三級水處理廠慢沙過濾回收廢水，氯化消毒後用於沖洗高層建築的廁所。北京也曾修建過類似的「中水道」系統。2、調節水源流量，增加可靠供水前述水資源緊張的第一個原因是自然條件的影響，如氣候、地理位置，淡水分布不均勻等問題。人們試圖通過調節水源流量、開發新水源的方式加以解決。1) 建造水庫: 建造水庫調節流量，可以將豐水期多餘水量儲存在庫內，補充枯水期的流量不足。不僅可以提高水源供水能力，還可以為防洪、發電、發展水產等多種用途服務。目前，各國在江河上建造的庫容超過1億m3的水庫共有1350個，總蓄水量達到4100km3。然而，在很多工業發達國家，隨著建庫地址的選擇日益困難，增加新蓄水設施的成本迅速提高，水庫發展的速度明顯減慢了。發展中國家的水庫建造仍處於全盛時期。在建庫時，還必須研究對流域和水庫周圍生態系統的影響，否則會引起不良後果。2) 跨流域調水: 跨流域調水是一項耗資昂貴的增加供水工程，是從豐水流域向缺水流域調節。由於其耗資大、對環境破壞嚴重，許多國家已不再進行大規模的流域間調水。巴基斯坦的西水東調工程和澳大利亞的雪山河調水工程以及我國近年來相繼完成的引黃濟青、引灤入津和引灤入唐等工程都是從豐水流域向缺水流域供水的大工程，我國的南水北調工程也已開始動工。3) 地下蓄水: 目前，已有20多個國家在積極籌劃人工補充地下水。在美國，加利福尼亞的地方水利機構每年將25億m3左右的水貯存地下。到1980年，該州已有3450萬m3的水貯存在兩個水利工程項目的示範區內；其單位成本平均至少比新建地表水水庫低35~40%。美國國會於1984年秋通過立法，批准西部17個州興建蓄水層回灌示範工程。在荷蘭，實現人工補給地下水後，解決了枯水季節的供水問題，每年增加含水層儲量200~300萬m3。4) 海水淡化: 海水淡化可解決海濱城市的淡水緊缺問題。目前，世界海水淡化的總能力為2.7km3/a，不到全球用水量的1‰。沙烏地阿拉伯、伊朗等國家海水淡化設備能力佔世界的60%，在沙烏地阿拉伯還建造了世界上最大的淡化海水管道引水工程。5) 拖移冰山: 此工程在近期內還不可能實現，仍處於計劃階段。據估計，南極的一小塊浮冰就可獲得10億m3的淡水，可供400萬人一年的用量。6) 恢復河、湖水質: 採用綜合防治水污染的方法恢復河湖水質。即採用系統分析的方法，研究水體自凈、污水處理規模、污水處理效率與水質目標及其費用之間的相互關系，應用水質模擬預測及評價技術，尋求優化治理方案，制訂水污染控制規劃。採用這種方法治理的河流，如美國的特拉華河、英國的泰晤士河、加拿大的聖約翰河等水質都得到恢復，增加了淡水供應。7) 合理利用地下水: 地下水是極重要的水資源之一，其儲量僅次於極地冰川，比河水、湖水和大氣水分的總和還多。但由於其補給速度慢，過量開采將引起許多問題。在開發利用地下水資源時，應採取以下保護措施：(1) 加強地下水源勘察工作，掌握水文地質資料，全面規劃，合理布局，統一考慮地表水和地下水的綜合利用，避免過量開采和濫用水源；(2) 採取人工補給的方法，但必須注意防止地下水的污染；(3) 立監測網，隨時了解地下水的動態和水質變化情況，以便及時採取防治措施。3、加強水資源管理為加強水資源管理，制定合理利用水資源和防止污染的法規；改革用水經濟政策。如提高水價、堵塞滲漏、加強保護等。提高民眾的節水意識，減少用水浪費嚴重和效率低的狀況。4、增加下水道建設，發展城市污水處理廠歐美等國從長期的水系治理中認識到普及城市下水道，大規模興建城市污水處理廠，普遍採用二級以上的污水處理技術，是水系保護的重要措施。

D. 跨流域調水是利用（）和()的原理解決水資源分布不均。緩解天津和青島水資源緊張我國成功建成（）和（）工

跨流域調水是利用節約用水和污水回用的原理解決水資源分布不均。。緩解天津和青島水資源緊張我國成功建成引灤入津、引灤入唐、黃濟青等跨流域調水工程

E. 污水回用的途徑有哪些

目前，污水處理技術盡管很多，但其基本原理主要包括分離、轉化和利用。分離是指採用各種技術方法，把污水中的懸浮物或膠體微粒分離出來，從而使污水得到凈化，或者使污水中污染物減少至最低限度。轉化是指對已經溶解在水中、無法「取」出來或者不需要「取」出來的污染物，採用生物化學、化學或電化學的方法，使水中溶解的污染物轉化成無害的物質，或者轉化成容易分離的物質。總之，污水處理應使水中污染物朝有利於治理的方向發展。污水處理後可應用於農業、工業、建築、地下水回灌、景觀、娛樂、河流生態維持等方面，不同的用途對污水處理有不同的要求。

一、農業用水
農業用水是城市污水回用的一個大用戶，主要包括大田作物、花卉和林地的灌溉。污水回用於農田灌溉時，不僅能給農業生產提供穩定的水源，而且污水中的氮、磷、鉀等成分也為土壤提供了肥力，既減少了化肥用量，又增加了農作物產量，而且通過土壤的自凈能力可使污水得到進一步的凈化，尤其污水回用可控制農村地區無節制地超采地下水。但如果污水水質不能滿足要求，則會破壞土壤結構，使農葯以及重金屬在作物和土壤中積累，降低農產品質量及產量。回用污水中污染物的限度要以作物種類及生長階段以及水文地質條件等為依據，其水質必須符合《農業灌溉水質標准》。

污水灌溉是具有風險的，由於對污水處理程度不夠或長期灌溉風險估計不足，我國的污水灌溉已有很多經驗教訓，如沈陽張士灌區用污水灌溉20多年後，污染耕地2500h㎡，造成嚴重的鎘污染，稻田含鎘5—7mg／Kg；天津近郊因污水灌溉導致2．3萬h㎡農田受到污染；廣州近郊因為污水灌溉污染農田2700h㎡，因施用含污染物的底泥約13333h㎡的土壤被污染，污染面積佔耕地面積的46％；20世紀80年代中期，對北京某污灌區進行的抽樣調查表明，大約60％的土壤和36％的糙米存在污染問題。

二、環境用水
主要用於城市水系補充用水以及綠化隔離帶和園林灌溉用水。一個城市沒有水就沒有靈氣。用中水補充河湖水系，替代其它水源一舉兩得，既達到優水優用、節約用水的目的，又美化了環境。水資源缺乏是北京生態環境建設的重點和難點，充分開發利用中水將為城市水系補充用水和綠化用水提供充足的水資源保證。隨著北京生態居住區的建設，城市綠化用水將不斷增加，中水將成為城市綠化用水的主要來源。

三、工業用水
據調查，北京工業用水佔全市各業用水的25％左右，在節水方面仍有很大潛力。面對淡水日缺、水價上漲的嚴峻現實，工業企業除了盡力將本廠廢水循環利用以提高水的重復利用率外，對城市污水回用也日漸重視。工業用水根據用途的不同，對水質的要求差異很大，水質要求越高，水處理的費用就越高。理想的回用對象應是冷卻用水和工藝低質用水(洗滌、沖灰、除塵、直冷等)。當考慮某項工藝是否可以利用回收的污水時，必須滿足需要的水質，並要計算回用污水及其處理的費用，以求最大的經濟效益。

四、市政雜項用水
主要用於建築施工、噴灑路面、洗車和沖廁等。據測算，北京200多萬輛車如果都用中水洗車，每天能節省近1．3萬戶居民一個月的生活用水。中水回用時應格外注意衛生，以免危害消費者的身體健康。此外，中水中不應含有致病菌，應清潔、無臭、無毒，且懸浮物含量滿足應用要求。

五、地下水回灌
近幾十年來由於持續乾旱造成地下水過度開采，北京已形成了超過2500k ㎡的漏斗區，嚴重地影響了地面生態系統和地下水吸取水層的安全。將城市污水二級處理後回灌於地下，水在流經一定距離後同原地下水源一起作為新的水源開發。這樣既可以阻止因過量開采地下水而造成的地面沉降，還能利用土壤自凈作用提高回水水質，直接向工業和生活雜用水供水。污水回灌地下水對水質要求很高，回灌前須經生物處理(包括硝化與脫氮)，還必須有效去除有毒有機物與重金屬，一旦回灌水質達不到要求，將會對地下水含水層造成污染。

F. 污水回用的目的主要有哪些

污水回用的目的最主要的是三個。
首先是對水資源的循環利用，由於水資源是有限的，所以能夠盡量的對水進行回收，就能夠降低水資源浪費。
其次污水回用可以防止污染環境，通常污水回用是要進行污水處理的，這樣的話就避免了把污水排放到外部環境中去，有利於保持環境不受到污染。
第三有的污水中，也是含有一些有用的物質的，那麼經過了污水的回用，可以把這些物質提煉出來作為副產品，這樣可以產生一部分經濟效益。

G. 污水處理中水回用是什麼意思啊

中水，字面上理解就是介於污水和自來水之間的水。
中水可以用於沖廁所，澆灑綠地，補充景觀河道等等，主要就是在不和人體直接接觸的地方。
它是污水經過處理後產生的。最起碼比正常污水處理要多「過濾」、「消毒」的工藝。
所以比正常污水處理花錢多、處理工藝多，所以更難些。

H. 水資源的分布以及污染

1、分布：

環保部數據：我國人均淡水資源佔有量約2100立方米，僅為世界平均水平的28%，目前全國城市中有約三分之二缺水，約四分之一嚴重缺水，水資源短缺已成為制約經濟社會持續發展的重要因素之一。隨著工業化進程的不斷加快，水資源短缺形勢將更加嚴峻。

具體分布情況：

地下水污染情況：

國土部2015年監測數據顯示：水質呈較差和極差級的比例分別為42.5%和18.8%。超標指標主要包括總硬度、溶解性總固體、pH值、COD、「三氮」（亞硝酸鹽氮、硝酸鹽氮和銨氮）、氯離子、硫酸鹽、氟化物、錳、砷、鐵等，個別水質監測點存在鉛、六價鉻、鎘等重（類）金屬超標現象。

3、參考權威資料：

環境保護部發布《2015中國環境狀況公報》www.gepresearch.com/86/view-362263-1.html具體細化數據太多，可參考23-33頁。

I. 污水再生回用是解決水資源短缺問題方法嗎

從經濟的角度看，再生水的成本最低，從環保的角度看，污水再生利用有助於改善生態環境，實現水生態的良性循環。

J. 污水再生回用和水資源可持續利用

方先金

（北京市市政工程科學技術研究所，北京市西城區大帽胡同號，100035，中國）

我國是一個水資源貧乏的國家，人均水資源擁有量只有2200m³，僅為世界平均水平的1/4，在世界銀行連續統計的153個國家中居第88位。同時，我國水資源在時間和地區分布上很不平衡，南方多北方少，北方大部分地區人均水資源擁有量低於聯合國可持續發展委員會確定的1750m³用水緊張線，其中9個地區低於500m³的嚴重缺水線。水資源短缺已成為制約我國經濟和社會發展的重要因素。

1水資源可持續利用面臨的問題

1.1水資源總量緊缺

50年來，全國用水總量從1949年的1000多億m³增加到1997年的5566億m³，其中農業用水佔75.3%，工業用水佔20.2%，城鎮生活用水佔4.5%，人均綜合年用水量從不足200m³增加到458m³。目前，全國每年缺水近400億m³，其中，農業缺水300億m³，因旱致災，年均減少糧食200多億千克；城市和工業缺水60億m³，影響工業產值2300多億元，全國668座城市有400多座缺水，有110個城市嚴重缺水。特別是1999年以來，我國北方地區持續乾旱，給工農業生產造成較大的影響，也給城市、農村居民生活用水造成很大的困難。2001年6月上旬旱情最為嚴重時，全國受旱面積一度達到4.2億畝（1畝＝100m²），由於持續乾旱，水源不足，造成城鄉人民生活用水緊張，有2198萬城鎮人口和3300萬農村人口及1450萬頭大牲畜發生飲水困難。天津、長春、大連、青島、唐山和煙台等大中城市已受到水資源短缺的嚴重威脅，許多水庫、河流出現從來沒有過的斷流和乾枯。今後隨著人口的增長、生活水平的提高、城市化的加快，水資源供需矛盾將更加突出，據預測，我國用水高峰將在2030年前後出現，2030年我國人口將達到16億人，糧食總產量需達到7億t，年用水總量為7000億～8000億m³，全國每年缺水將在700億m³左右。

氣候變化對我國水資源可利用量也產生了負面影響。據1950～1997年的降水和氣溫資料分析，我國近20年來呈現北旱南澇的局面。20世紀80年代華北地區持續偏旱，京津地區、海灤河流域、山東半島10年平均降水量偏少10%～15%。進入20世紀90年代，黃河中上游地區、漢江流域、淮河上游、四川盆地的8年平均降水量偏少約5%～10%，黃河花園口的天然來水量初步估計偏少約20%，海灤河和淮河的年徑流量也都明顯偏少。北方缺水地區持續枯水年份的出現，以及黃河、淮河、海河與漢江同時遭遇枯水年份等不利因素的影響，加劇了北方水資源供需失衡的矛盾。據相關研究，未來50年由於人類活動產生的溫室效應，全球年平均氣溫可能升高，氣溫升高將使地表蒸發量提高，水資源量將相應減少。

1.2水資源分布不均

我國水資源在時間和空間分布上很不平衡。長江流域及其以南地區國土面積只佔全國的36.5%，其水資源量佔全國的81%；黃淮海流域人口、糧食產量和國內生產總值都佔全國的1/3左右，但其多年平均水資源僅佔全國的7.2%。受季風氣候的影響，各地的降水量年內分配極不均勻，大部分地區每年汛期4個月的降水量佔全年降水總量的70%左右，很容易形成春旱夏澇。水資源在時間和空間分布上不平衡給水資源充分利用帶來了一定的難度。

1.3水資源浪費嚴重

我國一方面水資源嚴重短缺，另一方面卻浪費嚴重。長期以來，「以需定供」的水資源非可持續利用模式是造成水資源短缺的人為原因。盲目發展第一、第二產業，特別是片面追求糧食增產和重工業的發展，造成產業結構的不合理，水資源利用效率偏低，使本來就緊缺的水資源問題更加嚴重。

目前，我國農田灌溉面積中渠灌面積佔75%左右，而渠系損失約為50%，農田蒸發損失約為17%，實際利用量僅有33%左右。由於大多數地方採用傳統的灌溉模式，每畝實際灌水量達到450～500m³，超過了實際需水量的1倍左右，浪費極為嚴重。我國主要依靠降水的旱作耕地面積約12億畝，其中70%分布在降水量250～600mm的北方地區，由於蓄水和保水等基礎設施不足，農田對自然降水的利用率僅為56%左右。按最新統計估算，我國農田灌溉用水的利用率僅有1.0kg/m³，旱作耕地的水分利用效率為0.60～0.75kg/m³，全國農業用水的平均效率為0.8kg/m³，綜合經濟效益為0.2美元/m³，而以色列已超過1美元/m³，差距十分明顯。現階段我國農業水資源利用不符合水資源可持續利用的要求。

我國工業用水效率總體水平仍然較低，2001年我國萬元工業產值取水量為90m³，約為發達國家的3～7倍；工業用水重復利用率約為52%，遠低於發達國家80%的水平。2000年全國城市人均生活用水量達220.2L/d，遠高於發達國家的人均生活用水量。社會各界的水憂意識不強，浪費水資源的現象仍很嚴重，這說明節水措施尚未有效落實，節約用水的技術和管理水平不高。近十年來，我國根據經濟可持續發展戰略對經濟結構調整雖已初見成效，但水資源消耗利用模式尚未發生實質性變化。

1.4水污染形勢嚴峻

目前我國污水處理率還較低，大量的城市和生活污水未經處理直接排入江河湖庫水域，使全國大部分水域和近50%的重點城鎮的集中飲用水水源受到不同程度的污染，其中水污染比較嚴重的城鎮98個，主要分布在三河三湖流域。由於水污染一些水源被迫停止使用，尋找新的水源，從而加劇了城市缺水。水污染還影響到供水水質，損害居民的身體健康。目前，全國水土流失面積356km²，占國土面積的37%。全國地下水多年平均超采74億，已形成164個地下水超采區，部分地區出現地面沉降，海水入侵等問題。許多重要河流、湖泊污染嚴重，由於污染而引發的水事矛盾不斷增加。水污染嚴重影響我國的水資源可持續利用，影響我國經濟社會的可持續發展。

2實現我國水資源可持續利用應採取的措施

我國政府十分重視水資源可持續利用，明確指出：水資源可持續利用是我國經濟社會發展的戰略問題。多年來，針對我國水資源特點和水資源利用中存在的問題，採取了一系列措施來保證水資源的可持續利用。

2.1合理利用水資源

我國水資源可持續利用的根本出路在於堅持可持續發展戰略，變「以需定供」的傳統開發模式為「量水而行、以水定需」的水資源可持續利用的模式。立足於可利用水資源的保護和合理利用，根據水資源承載能力，確定經濟社會發展結構，確保各種水域的可持續利用，對經濟結構進行戰略調整，在水資源充裕和緊缺地區採用不同的經濟結構。大力發展節水、省能、高附加值的高新技術產業和服務業。根據我國水資源的時空分布特點合理發展農業，採取必要的退耕還林，使生態系統得到改善，保證水資源的供需平衡。

2.2合理調配水資源

根據我國降水年內分布不均的特點，應修建大量的蓄水設施，以充分利用水資源。目前，全國共建水庫8.5萬座，使年供水能力大大提高。蓄水設施一方面能將雨季多餘降水貯存起來，供乾旱季節使用。另一方面可以減少洪水災害，保證經濟的發展。在地域上，我國的水資源南多北少，南方水資源充裕，北方水資源嚴重不足。南水北調工程是解決我國北方地區水資源缺水矛盾，實現水資源合理配置的重大戰略工程。南水北調東、中、西三條線路將與長江、黃河和海河相互聯接，形成水資源合理配置的總體格局，達到南北調配、東西互濟的水資源配置目標。三條調水線路年調水總量380億～480億m³，可基本改變我國黃淮海地區水資源嚴重短缺的狀況，保證我國水資源總體上可持續利用。

2.3大力開展節水工作

我國歷來重視節約用水工作，20多年前，國家就提出了要實行開源與節流並重的方針，認真開展了節約用水工作，並制定了一系列節約用水的法規和標准，建立了節約用水的管理制度，也形成了比較健全的管理體制，城市節約用水工作取得了一定的成績，到2000年全國設市城市累計節約用水300多億m³，使近5年來城市用水總量基本無增長，改變了城市用水量隨經濟發展同步增長的趨勢。但是，目前我國農業用水利用率還較低、工業萬元產值用水量和城市居民日平均用水量還較高，節水的潛力還較大。在農業方面，應發展和推廣農業節水技術，減少農田的深層滲漏和地表流失量，減少單位面積的用水量，減少田間和輸水過程中的蒸發和蒸騰量，提高灌溉和降水的水分利用效率，不斷提高單位水資源的產量和效益。在工業節水方面，應在調整工業生產結構的同時，改進生產工藝，提高用水重復率，減少萬元工業產值的用水量。為了保證節水工作，要制定和完善相關的政策法規，建立一套符合市場經濟原則的體制和機制，對現有水價偏低進行改革，建立水資源的宏觀控制和微觀定額體系，形成總量控制與定額管理相結合的水資源管理體制。

2.4大力發展污水處理和再生回用工作

水污染加劇了我國水資源短缺形勢，直接威脅著飲用水的安全和人民的健康，影響到工農業生產和農作物安全，造成的經濟損失約為國民生產總值的1.5%～3%。水污染已成為不亞於洪災、旱災甚至更為嚴重的災害。水污染早在20世紀70年代已經顯現出來，但沒有引起足夠的注意，採取的措施不夠恰當有力，因此出現了今天的嚴重局面。如再不及時採取有效對策，將嚴重影響我國水資源可持續利用。長期以來採用的以末端治理、達標排放為主的工業污染控制戰略，已被國內外經驗證明是耗資大、效果差、不符合可持續發展的戰略。應大力推行以清潔生產為代表的污染預防戰略，淘汰物耗能耗高、用水量大、技術落後的產品和工藝，在工業生產過程中提高水資源利用率，削減污染排放量。對於工業和城市生活排水造成的點源污染，應大力發展污水處理工程，使我國的污水處理率在2000年34.3%的基礎上進一步提高。對於面污染源包括各種無組織、大面積排放的污染源，如含化肥、農葯的農田徑流，畜禽養殖業排放的廢水、廢物等，其控制應與生態農業、生態農村的建設相結合，通過合理使用化肥、農葯以及充分利用農村各種廢棄物和畜禽養殖業的廢水，將面源污染減少至最小。應積極開展污水資源化再利用工作，提高污水再生回用率。

3污水再生回用是實現水資源可持續利用的有效途徑

污水再生回用是經濟可靠的開源節流措施，與跨流域調水、海水淡化、雨水蓄用等開源措施相比，污水再生回用具有經濟性和可靠性。人類使用過的水，污染雜質只佔0.1%左右，比海水3.5%少得多，其餘絕大部分是可再用的清水。跨流域調水和雨水蓄用工程投資較大，並需投入大量資金控制水體進一步污染，跨流域調水還會對現有的生態系統產生影響。在我國現有經濟條件下，跨流域調水和雨水蓄用只能逐步進行。污水再生回用的本質是實行循環用水和分質用水，將污水經再生後回用到水質要求較低的用戶。隨著工業化的加速發展，人們生活水平不斷提高，水污染范圍也在擴大、污染程度加深，社會經濟發展和環境污染之間形成一對尖銳的矛盾。發展污水再生回用、減少廢水排放量是解決環境問題最有力的措施。另外，為滿足用戶的需要，再生水必須符合相應的水質標准，為此，需對污水處理廠二級出水進行深度處理，從而減少了污染物總量，減輕了廢水對環境的壓力。

污水再生回用應嚴格按回用對象和目的控制回用水水質，以確保回用水的安全性。為此，我國制定了一系列相關回用標准。如生活污水經二級處理後能夠達到《污水綜合排放標准》，但不能作為生活雜用水或工農業用水；若考慮回用，必須進一步處理。當污水回用於農田灌溉，水質指標應該滿足《農田灌溉水水質標准》；當污水回用於城市景觀，水質指標應該滿足《再生水回用於景觀水體的水質標准》；當污水回用於城市生活雜用，水質指標應該達到《生活雜用水水質標准》；工業污水回用水質指標應該滿足相應的工業用水標准等。

城市供水量的80%變為污水排入城市下水道，收集起來再生處理後，70%可以安全回用；二者合計，約城市供水量的56%可以轉變成再生水，返回到城市水質要求較低的用戶，替換出等量的清潔水，相應地增加城市一半以上的供水量。廢水是一種非常寶貴的資源，挖潛能力巨大。我國2000年全國污水排放量為620m³，這是很大的再生水資源。污水再生回用立足於自有水資源增加城市供水量，是實現水資源持續利用的有效措施。污水再生回用能有效地緩解城市水資源短缺。

為了保證水資源可持續利用，支持經濟可持續發展，針對我國水資源存在的問題，近十多年來，通過國家科技攻關，以及缺水城市為解決水污染和水資源短缺做出的努力，國內已經建成一批不同工藝、不同回用對象的城市污水回用示範工程。表1列出了華北地區部分城市污水回用工程情況統計結果。目前我國污水回用工程主要回用對象為污水處理廠內部用水、市政雜用、河道補水、綠化、工業用水等，尚未回用於地下回灌和飲用水源。北京市2001年完成的高碑店污水處理廠出水回用工程是我國目前最大的污水再生回用工程。大量的污水回用工程實踐表明：污水再生回用是解決水資源可持續利用的有效途徑。

表1華北地區部分城市污水回用情況單位：萬m³/d

4我國污水再生回用最大工程

4.1工程概況

高碑店污水處理廠回用工程是目前我國最大污水再生回用工程，該工程於1999年3月至8月完成該項目的前期研究工作，並完成了可行性研究，1999年10月完成項目立項和審批；2000年1月完成該工程的初步設計和審批工作，2月完成施工圖設計，同年4月開始施工，2001年5月完成工程施工，2001年6月完成調試和試運轉，2001年7月開始供水。

高碑店污水處理廠是目前我國最大的污水處理廠，處理能力為100萬m³/d。該廠污水系統流域面積96km²，服務人口240萬人，匯集北京市南部城區的大部分生活污水、東郊工業區、使館區和化工路的全部污水。該處理廠採用前置缺氧段活性污泥法工藝，即在推流式曝氣池前設置缺氧段，其目的是改善污泥性質，防止污泥膨脹。該廠出水水質水量穩定，其二級出水已接近相關的回用水水質標准。但該回用工程運轉前，高碑店污水處理廠二級出水直接排入通惠河下游，除每年約5500萬m³用於農業灌溉外，剩餘的出水每年超過3億m³沒有得到利用，這是很大的水資源浪費。為了緩解北京市面臨的21世紀城市發展和可利用水資源的矛盾，實現北京市水資源可持續利用，支持國民經濟可持續發展戰略，北京市政府決定開發該廠污水資源。高碑店污水處理廠回用工程使用回用水的區域達141km²，回用水用戶涉及到工業、公園綠化、道路噴灑和沖刷、河湖補水等。

4.2工程規模和技術方案

本工程近期規模為30萬m³/d，遠期規模為47萬m³/d。在回用工程技術方案確定中盡可能地利用現有設施，以降低工程投資。具體設計方案如下：高碑店污水處理廠二沉池出水經新建泵站（規模47萬m³/d）提升後用兩條管道分別輸送到高碑店湖（規模30萬m³/d）和水源六廠（規模17萬m³/d）。送至高碑店湖的處理水通過第一熱電廠現有深度處理設施進一步處理後供該廠冷卻用水；送至水源六廠的處理水在該廠進行深度處理後，一部分通過水源六廠現有供水系統供給東郊工業區和焦化廠；一部分通過新建管道輸送到西便門和東便門。在水源六廠現有供水管道和新建管道沿線設取水口，並新建回用水支線，供市政雜用取水。

4.3回用水水質技術保障措施

由於高碑店污水處理廠建設時，國家對城市污水處理廠出水要求中還沒有氮和磷的指標控制，因此，目前該廠出水中氮和磷的含量較高，這會直接影響回用水水質，必須對該廠進行技術改造，進一步提高該廠出水水質。改造規模為50萬m³/d，即對高碑店污水處理廠一期工程（50萬m³/d）進行改造。該改造工程分兩步進行。第一步改造後使出水水質優於目前第一熱電廠冷卻水取水水源高碑店湖的水質，出水中BOD、COD、總磷和氨氮分別達到10mg/L、40mg/L、1mg/L和10mg/L。第二步改造使該廠50萬m³/d滿足高碑店湖Ⅳ類水體的水質要求。第一步主要改造工作量包括曝氣池改造和污泥處理系統的改造。原曝氣池為1/12為厭氧區，其餘為好氧區，改造後原池2/9為缺氧區及厭氧區（水力停留時間共為2h），其中進水端分出一停留時間為15min的強化吸附區。其餘仍為好氧區（水力停留時間7.25h）。原污泥系統中剩餘污泥泵入初沉池，其混合污泥再進污泥濃縮池濃縮後消化脫水，因濃縮污泥池停留時間較長，處於厭氧狀態，磷又被釋放出來，通過上清液回到污水中，因此達不到除磷的目的。改造後，原有濃縮池改為濃縮酸化池，濃縮酸化池上清液做為碳源排入水處理系統；將消化池上清液和脫水機濾液及沖洗水收集後進行化學除磷。

高碑店污水處理廠二級出水水質水量穩定，達到設計要求，但還不能滿足市政雜用水標准，而綠化用水和道路噴灑等市政雜用水水質對人類健康和城市環境會產生影響，因此，市政雜用水必須在回用前進行深度處理，以滿足相應標准。在設計中將深度處理選擇在水源六廠。水源六廠現有日處理能力17萬m³/d的深度處理設施，主要採用機械加速澄清、砂濾和消毒等工藝處理過程，其出水可滿足相應用戶要求。由於北京市工業結構的調整，目前該廠平均實際供水量不足5萬m³/d，尚有12萬m³/d處理能力沒有得到利用。另外，水源六廠離市政雜用水用戶較近，市政雜用水深度處理設在水源六廠利用其剩餘處理能力，可滿足市政雜用水近、遠期規模需求，在該廠深度處理後的水質能滿足市政雜用水水質要求。

4.4主要回用對象

按規劃要求，該工程近期供北京市第一熱電廠冷卻循環用水20萬m³/d，遠期供北京市第一熱電廠冷卻循環用水30萬m³/d。近期通過北京市水源六廠供東郊工業區和焦化廠5萬m³/d，供城市綠化、道路噴灑和沖刷、市區河道景觀用水等市政雜用水共5萬m³/d。遠期通過水源六廠供工業和市政雜用水水量將擴充到17萬m³/d。

4.5主要工程內容和投資

本工程總投資3.6億元，其中征地拆遷費約1億元，工程費用為2.18億元，工程建設內容主要為：

（1）高碑店污水處理廠內47萬m³/d的泵站一座。

（2）高碑店污水處理廠改造。

（3）高碑店污水處理廠至高碑店湖輸水管：DN1800mm，長1480m。

（4）高碑店污水處理廠至水源六廠管道：DN1400mm，長4766m。

（5）市政雜用水配水管：DN1200mm，長6791m;DN1000mm，長1431m;DN800mm，長4615m;DN600mm，長2845m;D=500mm，長2880m。

（6）水源六廠改造：包括深度處理設施改造、蓄水池清淤和護砌、污泥池擴建、供水泵站改造、進出水口的改造、增加自控和電氣設備等。

（7）園林供水支線管道。

4.6工程效益

該工程每年可節約清潔水資源16673萬m³，節約自來水3650萬m³/a，相當於節約了建設一座10萬m³/d的自來水廠的投資4億元。該工程達到了開源節流的目的，為北京市城市綠化面積擴大和道路噴灑壓塵創造條件，對環境綜合治理具有較大的作用，環境的改善還會帶來了周圍地區的土地增值。該工程在一定程度上緩解了北京市水資源短缺的矛盾。該工程的巨大經濟和環境效益，推動了北京市節水和污水再生回用工作。目前北京已完成污水再生回用規劃，7個污水回用工程正在進行施工或做前期工作。北京市的污水再生回用實踐表明：污水再生回用符合環境保護和水資源可持續利用戰略，是解決水資源可持續利用的有效途徑。

5結論

我國是一個水資源貧乏的國家，隨著經濟發展和城市化進展的加快，水資源短缺的矛盾已經成為我國水資源可持續利用和管理中亟待解決的問題。我國水資源可持續利用面臨水資源總量不足、分布不均、水利用率低和水污染等問題，實現我國水資源可持續利用的出路在於堅持可持續發展戰略。應根據我國水資源特點進行水資源合理利用和配置，變「以需定供」的傳統開發模式為量水而行、以水定需的水資源可持續利用的模式，根據水資源承載能力，對經濟結構進行戰略調整；同時，應繼續發展節水技術，減少生產過程的水資源浪費，大力發展污水處理和再生回用工作，提高污水處理率和處理效果。污水再生回用可以減少污染物總量，增加供水能力，是經濟可靠的開源節流措施。幾年來污水再生回用實踐表明：污水再生回用能有效地緩解城市水資源短缺，是實現水資源可持續利用的有效途徑。