生態(tài)建設(shè)是城市現(xiàn)代化發(fā)展的必然要求。黨的十九大報(bào)告指出，建設(shè)生態(tài)文明是中華民族永續(xù)發(fā)展的千年大計(jì)，要堅(jiān)持人與自然和諧共生，必須樹立和踐行“綠水青山就是金山銀山”的理念。

當(dāng)前，我國城市水環(huán)境狀況不容樂觀，城市化建設(shè)承受著巨大的水污染“陣痛”。

在近日舉辦的2017中國城市及區(qū)域環(huán)境發(fā)展論壇上，中國環(huán)境科學(xué)學(xué)會(huì)原理事長王玉慶表示，“形成綠色發(fā)展方式和生活方式是城市和區(qū)域環(huán)境治理的根本之策，中國經(jīng)濟(jì)已經(jīng)進(jìn)入中高速增長新常態(tài)，到了只有轉(zhuǎn)型升級(jí)才能持續(xù)增長的關(guān)鍵階段。科技創(chuàng)新和技術(shù)進(jìn)步是轉(zhuǎn)型升級(jí)最強(qiáng)大的動(dòng)力，轉(zhuǎn)向哪兒？轉(zhuǎn)向綠色發(fā)展。”

城鎮(zhèn)化凸顯特殊性

水環(huán)境在區(qū)域城市發(fā)展中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，到底有多重要？中國工程院院士侯立安舉了個(gè)例子：“比如說，我們國家今年作出了建設(shè)雄安新區(qū)的重大決策，但是，如果沒有白洋淀水域，新區(qū)建設(shè)可能連最基礎(chǔ)的資源條件都不具備。”

然而，侯立安同時(shí)表示，目前的白洋淀水域無論是從水量還是水質(zhì)方面考量，都難以滿足雄安新區(qū)當(dāng)前建設(shè)和未來發(fā)展的需求。

我國是一個(gè)嚴(yán)重缺水的國家，人均水資源量僅為世界平均水平的1/4。京津冀作為國家經(jīng)濟(jì)社會(huì)建設(shè)的重要區(qū)域，人均水資源不到300 立方米，而聯(lián)合國制定的人均水資源“最貧窮”標(biāo)準(zhǔn)為500 立方米。

不僅如此，嚴(yán)重的水污染問題越來越成為城市現(xiàn)代化建設(shè)的掣肘。數(shù)據(jù)顯示，2016年全國地表水1940個(gè)考核斷面（點(diǎn)位）中，Ⅲ類以下水質(zhì)占32.2%；全國地下水水質(zhì)較差、極差的比例分別占45.4%、14.7%；截至2017年10月底，全國295座地級(jí)及以上城市中，有220座城市發(fā)現(xiàn)黑臭水體，占74.6%。

“水是生態(tài)系統(tǒng)的控制性要素，也是最活躍的控制性要素。”中國工程院院士王浩強(qiáng)調(diào)了水資源趨緊的危害，“人類活動(dòng)影響了水循環(huán)的時(shí)空分布，而水時(shí)空分布的改變則脅迫生態(tài)系統(tǒng)退化，反過來威脅到人類的生存和可持續(xù)發(fā)展。”

王浩進(jìn)一步闡述了城市發(fā)展與水環(huán)境問題之間的關(guān)系，“城市化發(fā)展過程通常呈現(xiàn)出一條‘S’型曲線，被稱為諾瑟姆曲線。這條曲線抽象了許多發(fā)達(dá)國家的城市化發(fā)展規(guī)律，證明城市化率達(dá)到30%~70%時(shí)是城市化最快的時(shí)期。以人口計(jì)算，2016年我們國家城市化率是57%，這表明我國正處于城市化高速發(fā)展的時(shí)期。”他認(rèn)為，城市水問題的“中國困境”與我國城鎮(zhèn)化進(jìn)程直接相關(guān)。

我國城市水問題有其特殊性和復(fù)雜性。除氣候原因之外，王浩表示，一方面，我國人口多、城市密集，每平方公里建成區(qū)擁有1萬~2萬人，而美國僅為3000人；與西方國家“空心化”程度較高不同，我國產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)以實(shí)體經(jīng)濟(jì)和制造業(yè)居多，排放的污染負(fù)荷比較大。另一方面，我國城市化發(fā)展過程中存在著基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)跟不上的問題，比如設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)偏低以及污水處理能力和質(zhì)量達(dá)不到要求等。

破解新型污染難題

“水十條”實(shí)施兩年來，我國總體水環(huán)境質(zhì)量有了一定程度的改善，“南水北調(diào)”工程的全面通水也帶來了顯著的生態(tài)和社會(huì)效益。據(jù)南水北調(diào)中線建設(shè)管理局?jǐn)?shù)據(jù)，截至2017年5月底，南水北調(diào)中線工程向北方累計(jì)供水77.79億立方米，沿線京津冀豫四省市受益人口已達(dá)5300多萬。北京市“南水”的日供水量超過七成，地下水位出現(xiàn)明顯回升。

盡管如此，由于我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式尚未得到根本改變，城市水資源問題仍然不容小覷。“隨著環(huán)境保護(hù)力度的加大和環(huán)保執(zhí)法的深入，傳統(tǒng)形式的污染逐步減少，而新型污染源則有上升趨勢(shì)，并且對(duì)城市水環(huán)境影響較大。”王浩說。

城市水污染的根本來源是生活和工業(yè)排污等傳統(tǒng)污染源，但是，以城市垃圾不當(dāng)處理引起的水污染、大氣污染干濕沉降等為代表的新型污染源近年來日益引起人們的重視。

“當(dāng)前，我國垃圾堆存量已經(jīng)達(dá)到60億噸，全國660個(gè)城市中有200個(gè)城市陷入垃圾圍城的困境。”王浩介紹道，我國城市垃圾的主要處理方式是填埋處理，垃圾在填埋過程中會(huì)產(chǎn)生威脅周圍水源和公眾健康的垃圾滲濾液，形成二次污染，“即使在填埋場(chǎng)封場(chǎng)后的數(shù)年內(nèi)，這種現(xiàn)象仍會(huì)持續(xù)。垃圾滲濾液是一種非常復(fù)雜的高濃度有機(jī)污水，有機(jī)物和氨氮的含量都很高，它比垃圾堆放的直接污染更為嚴(yán)重。”

“不要小看大氣干濕沉降。”王浩說，“我們經(jīng)過詳細(xì)的大數(shù)據(jù)實(shí)地原型觀測(cè)發(fā)現(xiàn)，太湖流域的總污染負(fù)荷中，來自大氣的污染源占到20%。華北地區(qū)，包括北京，每年每平方公里光是鉛沉降就達(dá)到6~8公斤，硫沉降為14~16噸，還有其他很多數(shù)據(jù)，這些是城市水污染的新型污染源。”

侯立安也認(rèn)為，水體中非常規(guī)污染物的威脅在逐漸加大。“像抗生素、干擾素、激素、藻毒素以及一些塑料、微顆粒等對(duì)水安全的威脅逐漸成為國際關(guān)注的熱點(diǎn)，這些污染物在引發(fā)人類機(jī)體致病的同時(shí)也給水污染處理帶來了很大的困難。”

在當(dāng)前污染物種類多元化的情況下，傳統(tǒng)水處理工藝的凈水效果非常有限。以飲用水為例，目前全國95%以上的公共供水廠是在飲用水衛(wèi)生新標(biāo)準(zhǔn)頒布之前建設(shè)的，很難確保徹底去除水中含有的消毒副產(chǎn)物、重金屬、有機(jī)物等殘留物。

“我們90%左右的自來水廠還是過去的混凝、沉淀、過濾，對(duì)于滿足新國標(biāo)106項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)的凈水工藝，特別是新型污染物的處理，顯然它力不從心。”侯立安說。

科學(xué)建立水生態(tài)保障體系

按照綠色發(fā)展要求，解決城市水環(huán)境面臨的問題還要靠走綠色發(fā)展道路。王玉慶表示，當(dāng)前，信息技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與智能制造及新能源的結(jié)合大大提高了生產(chǎn)力，減少了環(huán)境污染，新經(jīng)濟(jì)模式的興起為綠色發(fā)展創(chuàng)造了前所未有的機(jī)遇。

“水污染問題在水里，原因在岸上。”王浩認(rèn)為，目前一些排放標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定的科學(xué)性、合理性及與我國國情的適合程度都“不大對(duì)頭”。以流域?yàn)閱卧ㄟ^識(shí)別點(diǎn)源、面源、內(nèi)源、外源的貢獻(xiàn)來評(píng)估河流環(huán)境承載能力，進(jìn)而確定水污染排放控制總量的水污染問診方式事實(shí)上要求“目標(biāo)倒逼核算技術(shù)”。

王浩表示，“首先要確定河段的生態(tài)服務(wù)功能，其次確定其水質(zhì)等級(jí)及水環(huán)境容量，在此基礎(chǔ)上，經(jīng)過污染源調(diào)查、軟件模擬算出入河污染總量，從而得出污染物總量。把控制的污染物總量分解到各個(gè)河段的面源入口、大氣干濕沉降以及排污口，再從排污口的分解量倒推到陸域上，分向排污企業(yè)，這樣倒推的排放標(biāo)準(zhǔn)才是科學(xué)的。”

無論水問題的表現(xiàn)形式如何，生態(tài)流域問題是產(chǎn)生水問題的根本癥結(jié)。城市水生態(tài)建設(shè)其實(shí)是要通過一系列措施實(shí)現(xiàn)良性的水循環(huán)，使水與人類社會(huì)相適應(yīng)。

王浩把生態(tài)流域建設(shè)的科學(xué)內(nèi)涵概括為洪澇的海綿化、黑臭的清潔化、雨水的資源化。“從生態(tài)流域的科學(xué)內(nèi)涵出發(fā)，城市水環(huán)境治理的根本目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)三大耦合平衡。一是洪水水量的平衡，做到水量的下瀉和分散滯留平衡；二是污染的產(chǎn)生和消減平衡；三是雨水的控制量和城鄉(xiāng)利用量、回用量之間的相互平衡。”

此外，創(chuàng)新水生態(tài)保障技術(shù)也是綠色發(fā)展的要義所在，這就意味著要在水專項(xiàng)、“973”計(jì)劃、國家科技支撐計(jì)劃等項(xiàng)目的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步開展包括新型污染物的強(qiáng)化去除技術(shù)、管網(wǎng)安全輸配技術(shù)等在內(nèi)的大量技術(shù)攻關(guān)和工程示范。正如侯立安所言，集成具有流域特色的“從源頭到龍頭”的水安全保障技術(shù)體系。另外，創(chuàng)新水生態(tài)保障技術(shù)也要探索大數(shù)據(jù)、水質(zhì)監(jiān)管系統(tǒng)等，“互聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)也要利用起來”。