中國的三大地帶,五大地區灌溉需求很大,但由于我國灌溉用水嚴重不足,目前的現狀只能“以水定灌”,有效灌溉面積僅為50%。王洪臣指出,水資源短缺是中國未來幾十年可持續發展的瓶頸,中國的農業灌溉現狀就如同“等米下鍋”,農業灌溉應該成為中國污水資源化的重點方向。
三個灌溉地帶的灌溉需求指數
王洪臣用四個情景,進一步對農業灌溉應作為污水資源化利用的重點方向進行了印證:
情景一:2019年,我國有1000億噸污水可以利用,如果以50億噸用于市政雜用,80億噸用于工業利用,可以少取水130億噸,再生水利用率為13%。
情景一
情景二:同樣是1000億噸污水,除了用50億噸用于市政雜用,80億噸用于工業利用,再以100億噸作為生態用水,可以減少取水230億噸,此時污水再生利用率為23%。
情景二
情景三:同樣的條件,加上以200億噸污水用于農業灌溉,可以減少取水430億噸,污水再生利用率躍升到43%。
情景三
情景四:如果將用于農業灌溉再生水進一步提升為800億噸,市政雜用為10億噸,工業用水為20億噸,生態用水仍為100億噸,此時可以實現減少取水930億噸,污水再生利用率為93%,基本實現了污水的徹底資源化。
情景四
國際經驗:以色列再生水只用于農業灌溉
縱觀解決水資源緊缺問題的國際經驗,跨流域調水可以部分緩解一定地區范圍內的緊缺狀況,但根本上還是依靠非傳統水資源的開發利用,以色列、新加坡、澳大利亞、南非、納米比亞等缺水國家都是開發利用非傳統水資源的典范。
其中,以色列是目前公認污水再生利用最成功的國家,美國將以色列作為唯一的國際合作伙伴納入了國家水回用行動計劃。上世紀九十年代,隨著世界各地越來越多的猶太人回國定居,以色列決定開始大規模進行污水再生利用,解決嚴重的缺水問題。
為提高再生水利用率,自上世紀九十年代開始,以色列修建了大量再生水輸配管線、泵站和儲存調蓄水庫,以色列大小調蓄水庫270座總庫容超過2億立方米。根據最新報道,如今以色列的污水再生利用率已超過90%,下一步目標為達到100%,實現全部污水的再生利用。
以色列再生水利用最大的特征是90%用于農業灌溉,目前,以色列800萬人,產生5億立方米污水,92.3%污水處理率,占灌溉用水的60%,支撐起現代高效農業,除了自給自足,還成為農產品出口國。美國作家賽斯西格爾(Seth M. Siegel)在深入考察以色列水務后認為,“沒有再生水,就沒有以色列的農業,也就沒有這樣一個中東強國”。
隨著以色列人口的增加,以色列目前正在實施面向2050年的水資源規劃,至2050年,將進一步提升污水再生利用量,再生水農業灌溉量將會繼續增大。
以色列通過開發非傳統水資源成功解決了水安全問題,王洪臣指出,實際上,我國北方許多地區年降水量、許多城市的人均水資源量均低于以色列,這些地區或城市應借鑒以色列污水資源化成功經驗,開發非傳統水資源,解決當地缺水問題。
規模化長期使用再生水存在一定的風險,關于病原體、鹽度以及內分泌干擾物等新興污染物對人體健康和生態影響的研究一直在進行,爭論也一直在持續。以色列在開始大規模農業灌溉以后,發現部分地區地下水有鹽漬化傾向,在2010年開展了全國性源頭減鹽行動,包括工業企業減少用鹽或尋找替代品、嚴禁高鹽廢水排入下水道以及倡導公眾避免過度耗鹽等措施,無法避免的高鹽水則另外處理后排入水體,沿海地區則直接排到海洋,通過這些對策,有效控制了地下水鹽漬化傾向。
發言最后王洪臣總結:要以農業灌溉為重點,輔以市政雜用、工業利用、景觀補水,以此為方向展開資源化設施的規劃建設:
1. 農業灌溉用水需求大,理論上可將全部污水再生后用于農業灌溉,理論上實現全回用,全部資源化;
2. 目前的農業灌溉設施足以消納全部污水資源化,只是個水源轉換問題;
3. 需要實施的工程是將再生水輸配到就近灌區的渠首,并建設調蓄設施,現有不承擔其他供水功能的灌溉調蓄庫容可直接用于調蓄再生水,預測已可調蓄相當數量的再生水量。
4. 農村污水可隨同治理設施同步就地實現農業灌溉(關中平原的生態澇池);
5. 由于輸配及儲存設施的施工均不在城市建成區,預計從經濟技術角度比較,遠優于其他方向的資源化利用;
編輯:王媛媛
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