李嘉雯LI Jia-wen;潘錫芹PAN Xi-qin
(華南理工大學(xué)廣州學(xué)院,廣州 510800)
(Guangzhou College of South China University of Technology,Guangzhou 510800,China)
隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,人口增多,我國總用水量達(dá)6000 億立方米,全國缺水量多達(dá)500 多億立方米,一半以上的城市存在不同程度水資源缺水和水質(zhì)性缺水。國內(nèi)人均淡水資源僅占世界人均水平的四分之一[1]。廣州市地處珠江三角洲,處于南方地區(qū)的城市本不應(yīng)該水資源缺乏,但經(jīng)濟(jì)的發(fā)達(dá)使廣州市人口增多,水資源污染嚴(yán)重,其可用淡水資源僅為全國人均值的50%左右,為世界均值的15%[2]。廣州市水資源現(xiàn)狀承載的人口數(shù)量是1300 萬人,但廣州人口早已突破1500 萬人,已超載200 萬人。目前廣州人均水資源量只有1139 立方米/人,按照國際標(biāo)準(zhǔn),水資源緊張的臨界值是1700 立方米/人,水資源短缺的臨界值為2000 立方米/人,廣州市的人均水資源量已經(jīng)遠(yuǎn)低于國際標(biāo)準(zhǔn)的臨界值[3]。中水回用作為解決城市水資源短缺,尤其是淡水資源短缺的其中一種方式,相對于海水淡化和跨流域調(diào)水,中水回用具有明顯的優(yōu)勢:不僅成本較低、可行性好,而且還有助于實(shí)現(xiàn)水資源的可持續(xù)利用、改善生態(tài)環(huán)境,具有可觀的經(jīng)濟(jì)、社會、環(huán)境效益。
廣州市水價(jià)近幾年在不斷調(diào)升,一方面是本地珠江水污染嚴(yán)重,為了緩解水資源壓力進(jìn)行西江引水工程,另一方面是為了增加市民的節(jié)水意識。根據(jù)選擇調(diào)查的對象—廣州市市中心內(nèi)的小型小區(qū)—峻峰大廈小區(qū),得到小區(qū)用水量及排污量數(shù)據(jù)如表1、表2 所示。
表1 廣州峻峰大廈小區(qū)用水量
表2 廣州峻峰大廈小區(qū)排污量
1.1 廣州市水價(jià)估算 廣州市2008 年-2014 年的自來水價(jià)(元/m3)及污水處理費(fèi)價(jià)(元/m3)如表3 所示,設(shè)定自來水價(jià)格為p1,污水處理費(fèi)為p2,以2008 年為基期,設(shè)年份為x:
表3 廣州市2008-2014 年自來水價(jià)及污水處理費(fèi)
通過相關(guān)數(shù)據(jù)分別建立自來水價(jià)格與年份、污水處理費(fèi)與年份的一元線性回歸方程:
表4 廣州市2015-2024 年自來水價(jià)及污水處理費(fèi)估算值
1.2 廣州市中水價(jià)格估算 中水也稱再生水,是各類排水經(jīng)過工序處理達(dá)到規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)后用于沖廁、洗車、消防、綠化、冷卻等的非飲用水。
小區(qū)建設(shè)中水回用設(shè)備應(yīng)具備以下條件:①出水標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)符合小區(qū)使用要求;②污水處理工藝簡單實(shí)用;③選用工藝占地面積要符合實(shí)際;④不會對居民帶來不良影響。
處理中水的工藝有很多,目前MBR(膜生物反應(yīng)器)工藝是小區(qū)處理中水較為普遍且成熟的處理工藝,該項(xiàng)工藝具有以下優(yōu)點(diǎn):①出水水質(zhì)好;②運(yùn)行簡單;③便于控制;④產(chǎn)生污泥少。
經(jīng)過向廠家詢價(jià),符合小型小區(qū)使用的MBR 工藝中水設(shè)備用為30 萬元,鋪設(shè)管道費(fèi)用約為10 萬元,總共的固定支出為40 萬。這筆支出若由每戶居民分?jǐn)偛⑶乙淮涡灾Ц?,則每戶需一次性支付2000 元。支付初裝費(fèi)后每戶居民只需支付中水的運(yùn)行價(jià)格,其成本由人員工資、電費(fèi)、消毒藥劑費(fèi)、維修費(fèi)構(gòu)成。
隨著科技的進(jìn)步、技術(shù)的成熟,消毒藥劑費(fèi)及維修費(fèi)的支出不會有太大的變化,按照已有使用中水各小區(qū)其消毒藥劑費(fèi)和維修費(fèi),取其平均值消毒藥劑費(fèi):0.6 元/m3、維修費(fèi):2000 元/年即0.05 元/m3。廣州市的電費(fèi)為0.61 元/kwh,中水設(shè)備的功率是9.17kw/h,假設(shè)設(shè)備為24 小時(shí)運(yùn)行,則電費(fèi)支出是1.24 元/m3。
在中水成本中影響較大的因素是人員工資,以下是廣州市2006 年至2012 年的月平均工資,設(shè)時(shí)間為x,工資為y。
表5 廣州市2006-2012 年人均收入表
根據(jù)該一元線性回歸方程,可以估算未來十年的人員工資及其構(gòu)成處理每噸中水的成本和總成本(保留小數(shù)點(diǎn)后兩位),見表6。
1.3 比較結(jié)果 經(jīng)過整理,將2013 至2022 年的總水價(jià)與中水價(jià)進(jìn)行對比,見表7、圖1。
從圖1 分析出,剛開始中水價(jià)格稍高于總水價(jià),3 年后,中水的價(jià)格優(yōu)勢逐漸突出。
表6 廣州市2013-2022 年中水價(jià)格估算表
表7 廣州市2013-2022 年總水價(jià)與中水價(jià)對比表
圖1 廣州市2013-2022 年總水價(jià)與中水價(jià)對比圖
結(jié)合符合實(shí)際的使用情況,中水并不能完全代替自來水,小區(qū)大約用水比例如下:沖廁30%,洗浴25%,廚房23%,盥洗9%,綠化4%,洗車4%,消防5%,除洗浴,廚房,盥洗部分不能用中水代替,其他我們假設(shè)都使用中水,因此中水及自來水的使用大約各為50%,結(jié)合表1,小型小區(qū)共有200 戶,其年用水量為43200 噸/年,則有如圖2 所示。
圖2 使用中水經(jīng)濟(jì)效益折線圖
在全部使用自來水的情況下,前3 年占有經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢,從2016 年起,使用50%中水的情況下,減少的費(fèi)用相當(dāng)可觀,小型小區(qū)一年可以省下21600 噸自來水,十年下來能節(jié)省216000 噸自來水。若廣州市的各小區(qū)都能建立中水回用系統(tǒng),長期來看能節(jié)省的水量是相當(dāng)可觀的。
水資源是人類賴以生存、發(fā)展國民經(jīng)濟(jì)必不可少的寶貴自然資源。當(dāng)我們關(guān)注到廣州市的經(jīng)濟(jì)在不斷增長,房地產(chǎn)業(yè)、服務(wù)業(yè)、旅游業(yè)更為迅速發(fā)展的同時(shí),我們也要清楚的知道隨之而來的是水資源的需求增多,環(huán)境負(fù)擔(dān)加重,水資源污染加劇。
目前存在阻礙廣州市中水回用發(fā)展的因素:①法律法規(guī)及標(biāo)準(zhǔn)未夠完善;②中水的競爭優(yōu)勢低;③公眾節(jié)水意識欠缺。
針對這些因素,提出以下對策:
①我國雖有在中水回用方面的法律法規(guī)以及標(biāo)準(zhǔn),但是在執(zhí)行上沒有進(jìn)行強(qiáng)制性規(guī)定。在進(jìn)行調(diào)查訪問時(shí),我們了解到居民最擔(dān)心的是安全性和水質(zhì)的問題。若國家能加強(qiáng)中水回用系統(tǒng)強(qiáng)制性建設(shè)、管理、運(yùn)作,嚴(yán)格把關(guān)出水質(zhì)量,居民亦能大大增大對中水的信任程度。政府需要大力支持中水回用的建設(shè),如要求發(fā)展商在新建的小區(qū)內(nèi)加裝中水處理設(shè)備,對于未能加裝中水設(shè)備的舊小區(qū),鼓勵(lì)居民在室內(nèi)自行加裝小型處理設(shè)備,對加裝中水設(shè)備的居民可以給予補(bǔ)貼;②目前來說,中水只能在某些用途替代自來水,但也能為國家、企業(yè)、家庭節(jié)省大量的水資源和金錢。但現(xiàn)在實(shí)施的階梯水價(jià)對居民形成節(jié)水意識效果仍不明顯,因此,政府應(yīng)為中水的推廣制定合理的價(jià)格,實(shí)施優(yōu)惠政策,或者政府提供相應(yīng)的補(bǔ)貼,這些措施將能大大推進(jìn)中水的使用,否則中水會喪失競爭力。③相對于其它缺水的地區(qū),廣州市是水資源較為豐富的地方,隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展人口總多,廣州市人均水資源量以低于國際標(biāo)準(zhǔn),其水資源污染和浪費(fèi)也相當(dāng)嚴(yán)重,許多居民在節(jié)水的意識相當(dāng)欠缺。因此,政府應(yīng)加大節(jié)水知識和中水知識宣傳,培養(yǎng)居民相關(guān)節(jié)水意識,將會促進(jìn)中水回用事業(yè)更快更好地發(fā)展。
[1]于文靜.全國年缺水量500 億立方米 近三分之二城市缺水[EB/OL].http://news.xinhuanet.com/2011-07/10/c_121647279.htm.2011-7-10.
[2]伍志趼.廣州中水回用現(xiàn)狀分析及發(fā)展對策探討[J].廣州環(huán)境科學(xué),2007,22(1):16-19.
[3]蔣雋.楊云.廣州水資源超載200 萬人[N].信息時(shí)報(bào),2012-9-18(A17).