我国饮用水的战略思考
在20世纪，由于世界各国的努力，尤其是中国被世人称道的努力，世界、尤其是中国的绝大多数人已经实现了温饱，摆脱了饥寒的第一贫困。进入21世纪，世界和中国人民又面临着脏渴的第二贫困--水贫困，在科学发展观指导下，以人为本，解决水贫困，尤其是让人民喝上好水，不仅是我国，也是世界科学发展中的重大问题，制定我国的饮用水战略是当务之急。
本文的主要观点是要让全国人民喝上好水，不能头痛医头，脚痛医脚，必须维系良好的水生态系统。因为所有饮用水资源都取自地域水生态系统，如果系统中水量不足、水质不好，那么饮用水就成了无源之水，任何调水、治污和制水措施都只能在短时间和一定程度上解决问题，而且多是子吃卯粮，拆东墙补西墙的措施，而不可能在大范围、可持续地让人民喝上好水。以下根据作者对全球90个国家和我国水生态系统的实地考察，对我国水生态系统问题做一简要分析。
一、我国目前水生态系统现状特点：
（一）水量少：供水不足，削弱以至破坏水生态系统自净能力
当年笔者在联合国教科文组织工作所制定的水量标准已被多国采用，即人均水资源量：大于3000立方米为丰水，2000-3000立方米为轻度缺水，1000-2000立方米为中度缺水，小于1000立方米为重度缺水，大于300立方米为维系可持续发展的最低标准。
中国人均水资源量现为约2050立方米左右，在轻度缺水的下限。中国从总体而言可以保证良好的饮用水；人均水资源量低于300立方米的人口不到总人口的1/10，饮水困难的有3580万人，可以采用特殊方法解决。
但是，必须注意到：由于全球气候变迁，尤其是温室效应，我国北方有气候变得干燥的趋势；由于青藏高原冰川不断缩小，甚至有人预言在2035年前会大部分溶化，我国中部地区在可预见的将来也极可能面临缺水。
2007年，我国气候异常，极端天气频发，水旱灾害呈现先旱后涝、北旱南涝、旱涝急转和旱涝并发的局面。全国有2756万农村人口因旱发生饮水困难，106座城市一度出现不同程度的供水紧张。
（二）水质差：水污染对人造成伤害
2006年，全国地表水总体水质属中度污染。在国家环境监测网实际检测的745个地表水监测断面中，I~Ⅲ类，Ⅳ、Ⅴ类，劣Ⅴ类水质的断面比例分别为40%%、32%%和28%。下表为2006年七大水系水质类别比较。
劣Ⅲ类以下的水均不宜做饮用水源，即全国已有60%以上的地表水不宜作为饮用水源，而且多集中在人口稠密地区，这种状况不改变，很难保障人民喝上好水。
现在对长江的排污量已达296亿吨，占年径流量8060亿吨的3.44%，净污比为29.4：1，已远低于40：1的生态系统自净能力，更何况污水的浓度加大，毒性物加剧，长江已不是健康河流。
随着工业废水、城乡生活污水等点源的排放量和农药、化肥用量产生的面源污染不断增加，许多饮用水源受到污染，水中污染物含量严重超标。过去饮用水水质超标大多表现在感观和细菌学指标方面，现在则是越来越多的化学甚至毒理学指标超标，这些污染物更难处理。由于水质恶化，直接饮用地表水和浅层地下水的居民饮水质量和卫生状况难以保障。目前我国约有1.9亿人饮用水有害物质含量超标，有的地方还因此暴发伤寒和霍乱等重大传染病，个别地区癌症发病率居高不下。如安徽省奎濉河上游水污染严重，造成河道两岸25万人饮水困难；淮河最大的支流--沙颍河畔的河南省沈丘县周营乡黄孟营村，由于长期饮用被严重污染了的水，死亡率明显偏高。
这些问题不仅我国存在，在发达国家如美国，饮用水的安全问题同样不容忽视。2008年监测出从西部的加利福尼亚州到东部的新泽西州，美国24个大城市及所在地区的4100万人的饮用水中含有多种药物成分。除了抗生素和镇静剂外，还有性激素、消炎药、镇痛解热药等多种药物残留。含有药物成分的废水在经过处理后被排入水库、河流和湖泊，这些水通过水厂进入家庭，而绝大多数的水净化过程不会去除药物残留。
此外，洪灾往往会破坏供水设施，城乡自来水厂或蓄水池被淹、管网堵塞，造成饮用水源恶化，人们被迫利用洪泛区地表水作为饮用水源，而水往往被上游大量的人畜粪便、垃圾、动物尸体等所污染，特别是在低洼内涝地区，灾民被洪水较长时间围困，极易引起水源性疾病的暴发流行。
同时，上游水土流失造成水中泥沙含量过大也直接影响水质。
二、我国饮用水现状
目前，我国农村和城市的饮用水都存在一些问题。
（一）农村
目前我国约有6亿人常年生活在农村（不包括约1.3亿的进城务工农民），农村饮用水的主要来源于自然的河水、湖水、泉水和井水等，半数以上的人不采取净化措施就烧开或直接饮用。据卫生部门和水利部门的调查，我国农村饮用水符合农村饮水卫生准则的比例为66%，还有1/3的人口饮用水达不到准则的要求。
农村饮用水主要是污染和原水水质的问题。
1）饮用水源污染
随着农村农药、化肥用量的不断增加，家禽、鱼类饲养业的扩展，再加上对人排泄物不予处理的传统，许多农村饮用水源受到污染，水中污染物含量严重超标。特别值得注意的是，农民饮用的浅层地下水（井水）的污染往往不直观，而农民有"眼不见为净"的习惯。由于水源恶化，直接饮用地表水和浅层地下水的农村居民饮水质量和卫生状况难以保障，甚至爆发传染病。
2）不宜饮用的原水某些地区的水源因水质而不宜饮用。
①高氟水
在我国除了上海、海南、台湾到目前为止还没有发现氟中毒，其他各个省市自治区都有地方性氟中毒不同程度的流行。内蒙现在101个旗县中有77个旗县存在氟中毒，据调查，目前全国农村有8000多万，即约占11.5%%的人饮用水含氟量超过生活饮用水卫生标准。长期饮用高氟水，轻者形成氟斑牙，重者造成骨质疏松、骨变形，甚至瘫痪，丧失劳动能力，使家庭在脱贫后返回温饱的第一贫困。
②高砷水
高砷水主要存在于内蒙古、山西、新疆、宁夏和吉林等省市的局部地区，受影响人口已达1500万之多，约占农村人口的2.2%；长期饮用砷超标的水，造成砷中毒，可导致皮肤癌和多种内脏器官癌变。
③苦咸水
苦咸水主要分布在北方部分地区和东部沿海地区。农村饮用苦咸水的人口已达4000多万人，约占农村人口的5.7%；主要是口感苦涩，很难直接饮用，长期饮用导致胃肠功能紊乱，免疫力低下等症状。
综上所述，农村因原水水质达不到饮用水卫生标准的人口达1.4亿，占农村人口的1/5。
除了上述水质问题，农村饮用水还存在如下问题：
(1)由于乡镇企业的发展，乡镇工业技术落后，排污量大，污水处理率很低，因此，工业点源污染也日益成为农村饮用水源污染的重要问题。
(2)一些农村地区饮水井条件简陋,原有陈旧或传统的饮用水处理工艺已难以满足当前的农村用水的需要。
针对农村饮用水的现状我国目前所采取了多项措施，包括：
（1）划定供水水源保护区，加强对饮用水水源的保护。
（2）加强安全饮用水工程建设，包括建自来水厂、更换新水源、增加水处理设施等。
（3）加强水源、出厂水和管网末梢的水质检验和检测等。
2006年全年农村饮用水安全工程在建投资规模254.1亿元。至2006年底，全国9.51亿农村人口（含进城务工农民）中改水受益率为91.06%。其中，自来水供水的农村人口为5.82亿，占农村总人口的61.12%。
2008年中央继续投资64亿元，加上地方配套72.4亿元，计划解决3205万人的饮水安全问题，其中氟砷超标地区686万人、苦咸水地区580万人、血吸虫病疫区159万人、其他缺水地区1780万人。
《全国农村饮水安全工程"十一五"规划》提出将"十一五"规划解决饮水安全问题的人数增加到1.6亿人，使中国目前的饮水不安全人口减少2/3。
（二）城市
截止2007年底，城市人口已占44%，即约5.8亿人，如果加上1.3亿以上进城务工农民，城市供水人口已达总人口的54%，成为饮用水供应的主要方面。当前城市饮用水主要问题是：随着城市化的发展，城市人口的迅速增加，如包括进城农民，每年增加量在2000万以上，形成对供水的巨大压力，2/3的城市水量供给不足。由于用水量增加造成排污量增大，在供水充足的地区也造成水质型缺水，直接恶果就是对饮用水的影响。至于对原来就缺水的地区则是雪上加霜。此外，饮用水水源受到不同程度的污染，净水处理技术相对落后，供水管网损失率较高，水质监测及检测能力不足，应急能力较低，水资源的统一管理和调度存在体制和机制上的障碍。
1）地表水水源
我国城市地表水源在北方以水库为主，在南方以河流为主。
近年来由于极端气候事件频发，降水时空分布不均，许多地区持续高温少雨，目前旱情形势严重。华北、西北地区向城市提供优质水源的水库持续低水位，水量不足。同时江南、华南、东北等传统多雨湿润地区也频繁发生严重旱情，长江中下游、珠江水位持续大幅快速退落，向来雨量充沛的海南省上百座水库、山塘干涸，几十万人饮水困难。
2007年是北京连续第九个干旱年，降水比多年平均减少15%%，占北京原水供应1/3的密云水库蓄水量在低水位情况下又减7000万立方米。
2）地下水污染严重
中国60%%以上的城市人口依赖地下水作为饮用水的原水供应，而中国90％城市的地下水已经被污染，而且污染范围在扩大，污染量在增加。其中我国北部的城市地下水污染情况最为严重，不仅污染元素多，且超标率高，如华北地区的主要城市中，仅海河流域水质劣于国家地下水质量Ⅲ类标准的水体面积就多达7万平方千米左右，不能作为饮用水原水。另一个问题是地下水位下降，抽水困难。
根据2006年城市地下水水质监测结果，地下水质呈恶化趋势的城市主要分布在东北、西北、华东、中南等地区，地下水位总体呈下降趋势的城市主要分布在华北、西北和华东地区。
三、我国饮用水战略
目前世界上解决饮用水问题有两种战略。
（一）国际饮用水展略
国际上饮用水战略一种可以称为"退缩战略"，另一种是大系统解决问题的"扩张战略"。
1.退缩战略
所谓饮用水的退缩战略可以用下图来表示：
河流→水库→自来水厂→饮水机→瓶装水
人类历史上一般从河流取水（包括活水湖），延续了几千年。到了19世纪由于城市人口过度集中开始建城市水源水库积水，来保证供水量。到了20世纪上半叶，由于污染严重，水库水质变差，人民开始以自来水厂的制水来保证质量。到了20世纪下半叶，由于水污染更为严重，原水质量更差，自来水厂也难以保证饮用水质量，于是把这个任务交给了用户二次制水--饮水机应运而生。到了21世纪，一方面是发达国家开始改变战略：少用饮水机再制水，而保证自来水直饮；另一方面发展中国家再次退缩，由于污染不断加剧，在饮水机盛行的同时，又不得不用瓶装水来保证饮用水质量。
这种保证饮用水的战略可称为"退缩战略"，从国家保障河流水生态系统，步步退缩，直至每个人以瓶装水保证饮用水质量。
2.扩张战略
另一种战略、即大系统的"扩张战略"的指导思想恰恰相反，从修复水生态系统入手，保证河流水源地供水质量，从而保证自来水直饮，真正以人为本，保证全民的饮用水质量，至于饮水机和瓶装水只是辅助手段。
3.两种战略的后果分析
显然前一种战略是治标的战略，后一种是治本的战略。
（1）一切水，包括瓶装水都来自水源地，如果自然水源地供水达不到质量要求，采取修人工供水水源地———水库、提高自来水厂制水标准、安装饮水机二次制水，或直饮瓶装水都是事倍功半的做法。
因为修水库需要大量投入，水库会产生内源污染，只能使水质更差；提高自来水厂制水标准也需要大量投入，还有技术和检验问题；饮水机和瓶装水更需要大量投入，还有滤芯、瓶罐的污染问题。
（2）无论是修饮用水源地水库、提高自来水厂制水标准、使用饮水机，还是直饮瓶装水，都只改善了部分人的饮水质量，相当多的人不能受益。如果水库截留使河流断流和地下水位降低，还使另一部分人受害，违背公平的原则。
（二）修复水生态系统
什么样的水生态系统是可以提供好的饮用原水的水生态系统呢？在这里提出笔者在联合国教科文组织工作时主持制定的、目前在国内外已广泛应用的指标体系。
1.最低水资源量的概念
水生态系统是以流域划分的，在流域范围内，维系可持续发展的最低水量为300m3/人，人均水资源量从300立方米到3000立方米，都可能以程度不同的节水和治污来使水资源的可持续利用保障可持续发展，如以色列（449立方米/人）和韩国（1476立方米/人）都基本达到上述要求。因此，为保障人民喝好水，各流域的人均水资源量都应达到最低标准。
对于人均水资源量小于300立方米的地区，考虑到人口膨胀和粮食产区与水资源不匹配等因素，可以采取调出人和调入水或粮的策略，调出人是指要控制人口增长规模和生态移民；调入水和粮则要求因地制宜，从的确丰水地区跨流域调水，放弃高耗水粮食自给的政策，而不同程度地依赖粮食调入。
2.河流取水量的概念
对河流全年径流量的用水量（包括退水）不得超过40%，否则势必引起下游地下水位下降或断流，无法保持地表水和地下水的质量，并将对流域生态系统造大扰动，影响供水。
对河流的调水，调出本流域的水量不能超过河流流量的20%。
3.河流的自净能力--生态水的概念
其实对于自然生态系统而言，河流、湖泊和湿地既是水源地，又是"污水处理厂"，以河流而言，可以自然降解相当于径流量1/40的一般污水，因此，为维系水生态系统，污水量不应超过河流径流量的2.5%%，目前长江年污水排放量已达293亿吨，占2006年径流量的3.7%%，超过标准达0.5倍。所以从水质来看，长江水资源量已经不足。当然，通过治污，净污比可以降低，即使考虑到治污，目前长江也已经达到自净的极限。
4.生态水的概念
流域除生活和生产用水以外，必须保证生态水，不使河流断流、湖泊萎缩和湿地干涸，并维系有植被的生态系统，只有这样才能保持地下水位，保证作为饮用水源的地下水。温带地区维系良好植被径流深应达到150毫米，而50毫米是下限，目前我国海河、西北内陆河和黄河流域在旱年即便不计用水也达不到这一下限，因此适量调水补充生态水是必要的。
四、解决我国饮用水问题的政策建议
综上所述，从根本上解决我国的饮用水问题，应制定大系统、长周期的政策。
（一）建设节水型社会是我国解决饮用水问题的总政策
综上所述，建设节水型社会应是我国解决饮用水问题的总政策。我国饮用水问题的主要矛盾是水量型和水质型缺水，解决这两个问题都必须节水。笔者在《中国可以不缺水》一书中做过详细计算：提高灌溉利用系数0.15，即可以解决农业缺水；提高工业用水重复利用率20%%并实现工业节水即可解决工业缺水；降低城市供水管网损失率6%和合理提高水价即可解决城市缺水；此外，再生水回用和节约粮食基本可以弥补生态水缺口。
值得特别提出的是，节水能力形成的价格基本上只有南水北调进京价格的1/2.长江下游尽管水量相对充沛，但节水可以降低对污水处理能力的需求，从而可以少建污水处理厂，从而可以节约资金和土地。
（二）万元GDP工业增加值的水耗和灌溉有效水利用系数是约束性指标
"十一五"规划已规定了万元GDP工业增加值的水耗降低30%和农业灌溉有效水利用系数提高0.05的指标，这是必须执行的约束性指标，也是节水的关键。如果不经过2-3个五年规划把万元GDP工业增加值耗水降低到国际平均水平，不把农业灌溉用水利用系数提高到中等程度收入国家的水平，节水就是一句空话，也说明我们的经济增长方式没有转变，走的不是现代化的道路。实现这一指标的方法就是生产走循环经济的道路，消费采用绿色的方式。
由于指标规定是相对的，考虑到地区差异，因此比较合理的。国家可以设立基金，先对达到要求的省区予以奖励，因为实际上也改善了同一流域其他未达标省区的水源状况。然后，可以逐步规定对未达标的省区予以处罚，因为对其他省区造成了伤害。
（三）与自然和谐，改变华北农区的现状
目前我国最缺水的是华北和西北地区，华北在历史上并不缺水，造成今天的局面人为原因为主。
19世纪中叶以前，长城以北的华北广大地区都是牧区，这里降雨量不多，畜牧业是与自然良性循环的产业。1840年鸦片战争以后，国力嬴弱，由于自然灾害、土地兼并和后来的军阀混战，改变了过去南粮北调的传统，在一个半世纪内把华北北部和内蒙南部的牧区全变成了农区。
这一生态系统改造的后果是，为了保证农业用水，使黄河和海河及其大部分支流断流，地下水位急剧降低，生态系统遭到破坏，保水能力急剧下降，形成了恶性循环。与此同时，牧民北迁到载畜力很低的贫瘠草原，严重破坏当地植被，降低保水能力，加大了干旱程度。从而造成整个华北的全面缺水。在陕北和甘肃北部也有同样的现象。
因此，我们应做20年规划，与农民进城相结合，在上述地区实行"退农还牧，退牧还草"的政策，使当地的水资源承载能力与产业结构和种植结构相适应，只有这样，当地民众才能喝上好水。
（四）大力节水，系统治污，保住南方水生态系统
我国南方，尤其是东南沿海乡镇企业和养殖业发达，造成了严重的污染，不仅侵害了江河湖沼等地表饮用水源，而且侵害了浅层地下水源，对城市和农村的饮用水都造成了直接威胁。
解决这个问题必须突破目前以行政区划为主的治污，以流域为单元治理。笔者就曾参与处理一些跨省界的污染事件难题，这其中既有对水生态系统的科学认识问题，又有管理体制问题，均应着力解决。
同时，应该认识到节水就是（少）治污，而且在目前技术条件下治污效果有限，化学污染应该化学还原，生物污染应该生物还原，但现在污水处理以物理方法为主。
（五）城市应肩负起修复水生态系统的责任，而不应都自建水库
目前在许多地区都为原以河流为饮用水源的城市建立自备饮用水源水库，一般来讲，这也是退缩战略，在较多的情况下可能是弊大于利。一是无暇、无力修复流域生态系统，无法长期保证水库水源质量；二是水库产生本底污染，水质会逐年下降；三是如果城市水源水库都象北京密云水库一样保护，流域城市的总投入（包括建库）肯定大于对流域生态系统的修复投入。从10年以上的长周期看，两相比较，一般后者的饮用水质更好。"流水不腐"是基本的科学道理。
（六）城市应建立合理水价机制，保证供应充足的优质水
城市应在广泛征求意见、举行听证会的基础上，经当地人大批准建立合理水价调节机制。水价的调节不仅可以促进节水，还可以从财力上保障供水。提价的收入应该用做：水源地保护、自来水公司运行、污水处理和节水技术开发的投入，从而建设更现代化的饮用水供应体系。体系建成后，不但要供应更充足的好水，还应该把水价再给人民降下来，这都是伦敦和巴黎已经做到的。
（七）城市优质供水的辅助手段
饮水机和瓶装水可以作为城市优质供水的辅助手段，尤其是当自来水达不到直饮或未做到分质供水（饮用水与其他用水分路供应）的时候。据粗略的保守估算，目前我国饮水机和瓶装水使用的总金额超过800亿元，把必要的约100亿元除外，仍达每年100亿美元之巨，是世界上最大的饮用水投入，5年共500亿美元的资金足以在5年之内使全国大多数城市的自来水做到直饮。在奥运之前，北京将成为全国第一个自来水直饮的城市。现在饮水机的质量和滤芯问题，瓶装水的质量和容器问题都应建立国标并严格监督检查，同时鼓励饮水机和瓶装水企业向水生态系统修复和直饮自来水制水产业转型。
（八）农村缺水问题的解决
在我国广大农村，目前还有近3580万人饮水困难（包括旱年），应是首先解决的问题。一是采取小水窖等因地制宜、行之有效的解决办法；二是调水；三是与调水的代价相比较，把极端缺水地区的居民迁出来。
（九）农村饮用水水质问题的解决
农村饮用水问题的解决：一是划定饮用合格的供水水源保护区，增加国家和地方投入，尽可能加以保护；二是开发技术，解决含氟、含砷和苦咸问题，如苦咸水可以试用海水淡化的反渗透法解决；三是将确实无可饮水源地区的居民调出，由国家投入来就近安排。
（十）调水的战略
如上所述，对于一些特殊地区，如人均水资源量小于300立方米和原水含有害元素等地区，进行有限调水是必要的，是解决饮用水问题的办法之一。但是调水必须遵循国务院在2001年制定的"先节水，后调水；先治污，后通水；先环保，后用水。"的原则，必须遵循水资源优化配置以流域为基础的生态文明原理：
①确保节水，绝不能因为调水促进多用水，甚至是浪费水；
②确保调水途中的污染防治问题，让调入区人民喝上好水（可以置换）；
③确保调出地区可持续发展的水量（包括生态水），尤其是注意到调出地和调入地同枯同丰的问题。
水和食物是人类的基本需求，饮用水的退缩战略不仅使我们难以喝上好水，由此产生的对水生态系统修复的放弃，还会降低灌溉水的量和质，没有好的灌溉水，即便不用农药、化肥，也不可能生产出"绿色农产品"，而会使我们吃不上合格的食品，甚至吃含污染成分的食品，再回到"质量型饥饿"的贫困状态。同时，第二贫困是"脏渴"，在让全国人民喝上好水以后，我们还要向"脱脏"进军，以人为本，在全国普及水卫生设备。
(作者系北京航空航天大学中国循环经济研究中心主任、原全国节水办公室常务副主任、水利部水资源司司长)
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