[斯里蘭卡] A.埃文斯 等
清潔用水、新鮮空氣及純凈環境在亞洲已逐漸成為一種奢望。過去50 a里,人口增長、工業化加劇以及農業發展深刻改變了自然生態環境和水質。盡管與社會經濟變化相比,氣候變化對水量和水質的總體影響相對微小,但是,即便到2100年,該地區所面臨的挑戰會進一步加劇。隨著亞洲工業化和城市化加快,社會變革與技術革新趨勢將給地方、區域及全球環境帶來嚴重后果。亞洲許多國家正采取積極主動的政策和策略來加強環境監管,同時結合制度創新,有希望開創污染較少的新的發展和城市化路徑。
本文從水質狀況及生活、工業和農業等主要污染源著手,對亞洲水質現狀進行了評估,并對前景進行了展望。同時對該地區各地的水質監測和報告進行了比較,并介紹了各地水污染防治戰略及社會經濟激勵機制的執行狀況。由于水質領域涉及面廣,本文主要討論內陸水資源,主要是地表水,不包括含砷水體。
就地理面積、人口數量、灌溉面積及灌溉程度而言,亞太地區年取用水量居全球之首,因此生活及農業回歸水量巨大。還有一個特點是,在全球缺乏衛生設施的人口中,亞洲人口所占比例高達72%。
全球有2/3未經處理的城市污水排放到湖泊、河流及沿海水域,而發展中國家這一數據上升到90%,亞洲也不例外。全球死于不安全飲用水或缺少供水和衛生設施的總人數中有40%集中在亞洲。
目前在東南亞及南亞地區,由于很多排污管道和廢水處理設施年久失修,使用下水道設施的人數極少,造成廢水污水未經徹底處理而直接排放。
亞洲灌溉面積超過全球總灌溉面積的一半,加上大量施用農藥,由此產生的非點源污染對水質產生巨大威脅。亞洲獨特的地形造成湄公河這樣的流域泥沙含量較高,從而成為非點源污染的另一來源。
亞洲國家正在采取強有力措施以實現千年發展目標并解決水質問題,越來越重視對環境立法的強制執行。由于水污染仍然是影響亞洲水安全的關鍵問題,因此這些舉措顯得非常必要。
城市生活污染問題不僅僅只指產生污水,還包括污水處理不徹底及管理措施不得力。亞洲每年產生污水量達144 km3,其中,37%產自中國,27%產自南亞,20%產自日本,6%產自東南亞,3%產自中亞。據估計,亞洲污水處理率僅為33% ~35%,其中東南亞為14%,南亞最低,僅為7%。合格處理則更為罕見。
衛生設施不足、廢水處置不當,以及動物糞便等產生的微生物污染對人類健康影響最大。微生物污染測量標準是每10萬居民死于水相關疾病的人口數量。中國這一數據為15例以下,但是亞洲某些地方,包括阿富汗,這一數據為100~200例,而整個南亞地區這一數據為30~300例。
許多地區的河流中人類糞便細菌含量(大腸桿菌)是世界平均水平的3倍,若按經濟合作與發展組織(OECD)制定的指導標準則超過10倍。據報導,亞洲河流中大腸桿菌以中位數計算達到世界衛生組織(WHO)指導標準的50倍。
污水管理和處理不當成為影響水質的主要因素。亞洲許多主要城市缺乏足夠的過水下水道系統,糞便處置很大程度上依賴于化糞池及公廁。有下水道的地方則經常出現滲漏,導致地下水污染。當人們總在關注大城市時,人口不超過50萬的中心城區將快速增長,產生了新的管理問題,廢水管理和處理方面投入少是原因之一。通過對中國60多個主要城市調查,結果表明,43%有廢水處理系統,而在人口少于20萬的城市,這個比例下降到16%。從污染排放量、化學需氧量(COD)和氨氮方面講,這種狀況使得未經處理的城市生活廢水成為中國自1999年來最重要的污染源。
農業一直被認為是全球地表地下水主要非點源污染源。受到補貼的化肥是一種主要污染物。整個亞洲農業系統中,如印度河-恒河平原的水稻種植區及一些蔬菜種植區,活性氮損失是一種較為嚴重的原因,對地下水水質產生潛在影響。
與發達國家相比,許多亞洲國家雖然對農藥使用有一定限制,但隨著人口增長及加強農業生產的需要,農藥使用率會出現增長。由于加大了灌溉用水量并增加了農藥的使用,1990~2002年,亞洲農業生產增長約為62%,每公頃農田無機肥料用量增長約15%,與此相反,全球其他地區在1991~2001年無機肥料消耗量呈下降趨勢。據監測,在歐洲河流中持續發現流入海洋環境的硝酸鹽負荷最高,但其水平尚處于合理的穩定狀態,而在亞洲有些地方的主要河流流域硝酸鹽含量則在增加。該地區約有50%的河流營養鹽水平極高,另外25%的河流問題較為平和,處于可接受水平,偶有超出。有些地區,如中亞,化肥、除草劑、殺蟲劑、脫葉劑等的過度使用以及由此造成的水質下降是造成健康問題的罪魁禍首。一些國家開始減少化肥使用,但其他國家如印度、巴基斯坦、斯里蘭卡及孟加拉國則不減反增。
水質數據表明農業是印度水體最大的污染源。其原因是20世紀下半葉農藥的使用量增長了750%,化肥使用量從1991~1992年的每公頃70 kg增長到2006~2007年的每公頃113 kg。印度幾個最重要的水域,如海德拉巴的侯賽因薩加爾湖及北方邦的奈尼塔爾湖,出現水體富營養化與過度使用化肥不無關系。同時在恒河也發現HCH、DDT、硫丹、甲基馬拉硫磷、馬拉硫磷、樂果及乙硫磷等化學物含量超出了國際建議標準。
相反,巴基斯坦政府則認為,盡管目前農業灌溉取用水量巨大(占總取水量96%),但農業,尤其在肥料施用方面產生的污染與工業及生活污染源相比顯得微不足道。
與印度河流域大型灌溉系統一樣,排水及土壤的含鹽量已成為巴基斯坦的嚴重問題。巴基斯坦水電發展署2004年的一份研究表明,除一些排水因殘余碳酸鈉(RSC)、COD、生化需氧量(BOD)含量過高外,就溶解總固體(TDS)與鈉吸附比(SAR)方面而言,所有排水及河水是可利用的。最新資料顯示即使在印度河上游地區也依然存在嚴重的水質問題。旁遮省所有排水溝渠含有鹽堿水,其COD與BOD指標值極高。同時地下水的含鹽量也限制了農業與生活用水的使用。據估計,約有4000萬居民生活用水來自地表灌溉水,尤其是在那些含鹽地下水地區。
過去40 a以來,由于農業灌溉取用水及回歸水量不斷增加,使中亞河流湖泊,如阿姆河及錫爾河含鹽量增高,已成為一個新的問題。另外,農藥、除草劑及化肥的殘留物也是個問題。荒謬的是,盡管由于嚴格監管目前農藥的使用已大幅減少,但是,由于缺少標準,使用、儲存及處置不當,未曾使用過的少量農藥的無序進口,比以前的威脅更大。斯里蘭卡也面臨同樣問題。
目前亞洲出現了一些積極的跡象,中國實行農藥禁令后,一些河流水質有了顯著改善。但營養負荷仍未得到合理控制,化肥及牲畜糞便將大量營養鹽帶到了水體下游。來自農業的營養物負荷,以及工業和生活廢水,是湖泊加速富營養化的主要原因。據估計,太湖、滇池及巢湖的總氮非點源負荷分別達59%、33%與63%。非點源總磷負荷分別為30%、41%與73%。通過對422個農業區進行監測,結果表明超過一半(256個)農業區的水質未達標。
一些亞洲國家已經完成了農業經濟到工業經濟的轉變。發展最快的行業有餐飲業、電氣設備、水泥、金屬、化工、塑料及橡膠品,紡織業生產也擴大到20%~45%。至少有30個亞太國家的GDP總量20%以上是通過工業實現的。盡管工業部門的環保意識有所提高,然而由于這些地區中小型企業占主導地位,使監管執法面臨重重困難,導致污染無法得到有效遏制。
整個亞太地區,以每1000美元GDP產生的BOD排放強度計算,工業污染程度最高的是中亞及東北亞如蒙古、吉爾吉斯斯坦及阿塞拜疆(10 kg),其次是南亞的孟加拉與尼泊爾(8 kg)及斯里蘭卡與柬埔寨(5 kg),其他東南亞國家均低于4 kg。
在該地區中,東南亞水體重金屬及有毒化學物質污染最為嚴重。其中采礦為主要污染源,亞洲是大氣汞人為排放最嚴重的地區,約為全球總排放量的一半。
巴基斯坦的工業增長給水資源帶來了巨大壓力。在西北邊境省,每天有高達80000 m3含有高超標污染物的工業廢水排入喀布爾河。制革業、食品加工業、藥業及紡織業均為主要污染源,這些污染包括高濃度BOD、酸類、氨、重金屬及碳氫化合物。盡管有相關法律法規,但僅有5%的國有企業(跨國企業為91%)提供了環境評估報告,許多企業并沒有遵守污染負荷限排標準。
印度工業耗水量雖然相對較小(年取用水量的3%),但其水質污染卻相當嚴重。據估計,每日工業廢水達55 km3,其中未經處理流入水體的工業廢水達6850萬m3,大部分廢水只經過最低標準的中和或沉淀處理。印度水污染防治委員會已確定全國有1532個企業屬于“嚴重污染”。
越南全國約有70個工業園及1000家醫院,每天產生未處理的廢水達100萬m3。據自然資源與環境部(MoNRE)透露,約有4000家排污企業需要關停并轉或采用凈水技術及污水處理。另據越南熱帶技術與環境保護研究所(ITTEP)調查顯示,許多城市河流污染物嚴重超標。同時,南方重要經濟區的工業園及出口加工區每日排入同奈河、提瓦河及西貢河的廢棄物達93 t。僅有少數工業園/出口加工區引入了廢水處理設施,胡志明市12個,同奈省3個,平陽省2個,而這一數據在巴地頭頓省為零。要解決這一環境污染需投入資金8.67億美元。
中亞土庫曼斯坦的工業在GDP總量中所占比重高達51%。與農業相比,工業取用水量雖然較低但其造成的污染最為嚴重,這些高污染行業主要集中在建筑、礦業及煉油。值得慶幸的是,中亞的工業廢料從1998年最高1.68億t正在逐步下降,其中一半以上產生于哈薩克斯坦,1/3產于吉爾吉斯斯坦。在這一地區,礦業一直是工業廢料及有毒廢棄物的主要來源(有超過130個采礦廢料點)。
本章重點討論該地區不同水體水質條件以及數據的收集與分享情況。中國與印度看起來已有相對全面的監測報告系統,能合理地查明重大水質惡化區域及其污染源,這樣,它們比其他許多國家處于更為有利的地位。其他大多數國家盡管意識到該問題的重要性但缺乏相應的數據支持。
據印度水資源部透露,近70%的地表水和越來越多的地下水受到污染。62項指標水質定期檢測點從1977年的18個大幅上升到目前1700個。監測結果每年發布在中央污染控制委員會的網站上。2009年監測結果顯示有機物污染仍為主要污染源。經觀測,按洗浴用水3 mg/L標準,近36%的水體BOD超標,19%水體處于3~6 mg之間,17%的超過6 mg,50條河流中有6條超過100 mg/L。若按洗浴用水500 MPN/100 mL總大腸桿菌標群(TC)標準,51%的取樣點超標。同時30%的監測點發現糞大腸桿菌(FC)數超標,這意味著自1995年以來狀況略有好轉。廢水采集方面取得了進展,這是很重要的一步,但未必就會進行污水處理,也無法轉化為“清潔”河流。
1996~2009年觀測數據表明,印度河流整體水質惡化并不嚴重。BOD<3 mg/L的河流從57%上升到64%,其中2005年該比例最高達68%。BOD>6%的河流數量穩定在16% ~17%之間。實際上,TC污染還略有改善,大于5000 MPN/100 mL的河流從22%下降到15%,小于500 MPN/100 mL的河流比例有所上升。FC污染發展趨勢類似,小于500 MPN/100 mL的河流從55%上升到70%。
巴基斯坦僅有1%的廢水在排入河流及下水道前經過了處理。2003年第1次在全國范圍內對21座城市、6條河流、10座水庫及湖泊開展了水質調研。17座城市水體細菌污染超過50%,其中4座城市所有受檢水樣不適合人類飲用,其大腸桿菌水平超過16 MPN/100 mL。同時,水體無機物污染也相當嚴重,尤其是螢石、鐵及硫酸鹽污染。水體濁度分布范圍為2~774 NTU,TDS為46~5318 mg/L。按國家環境質量標準(NEQS)350 mg/L,1∶10稀釋度計算,有30%的水體超標。2004年的第2次調研表明情況并沒有明顯改善。
斯里蘭卡地表水監測情況參差不齊,數據尚未進入通用數據庫。過度施肥引起的水體富營養化是問題的關鍵,如康堤湖與格雷戈里湖。許多小型灌溉水庫和灌渠也發現高營養物水平。
印度尼西亞30條河流水質監測結果表明,若按國家標準大多數河流不能作為飲用水源。以BOD指標測算,僅有21%的水樣達到一類標準,大多數水樣 BOD值超過 10 mg/L,有些甚至高達 100 mg/L。COD數據與溶解氧(DO)類似,都應用于湖泊水質。
2004年馬來西亞環境部記錄了近18000個水污染點源,主要包括污水處理廠(54%)、制造業(38%)、牧場(5%)及農業為基礎的產業(3%)。2006年對146個流域的1000多個監測點進行檢測,結果顯示55%的流域未受污染,44%屬輕度污染,受污染流域僅占5%。主要污染物為來自下水道以及農產業和制造業的BOD(22個流域)、來自下水道及家畜的氮(41個流域),以及土方工程與土地清理造成的懸浮固體物(42個流域)。
泰國污染控制部(PCD)監測數據表明,68%的水體適合農業及一般生活用水(良好或中等水質),但沒有任何水體可歸為優質地表水(經常規處理后適合水生動物及人類飲用的極清潔水質)。地表水水質地域差異很大,中北部與南部地區水質極差,東部水質一般,而東北地區水質良好。
與上述3個國家相比,老撾與越南水質監測有限或者采用特定監測。兩國在水質監測問題上面臨著重重困難,尤其是中央各部委及省級各機構之間的職責范圍模糊不清。然而,隨著湄公河作為跨界河流,重要性越來越大,湄公河委員會支持開展該地區的水質監測。研究結果證實了大多數河流上游水質良好,下游水質受到生活及工業污染。趨勢表明,兩個主要污染指標銨態氮(NH4-N)與BOD5差異很大,都超出了NEQS的A類水質標準。旱季河流流量減少時問題最為嚴重。
根據水質監測指標DO、NH4、BOD5及TP,將水質劃分為對人類無影響的A類,有輕微影響的B類,有影響的C類及有嚴重影響的D類,若按此標準衡量,則可以說湄公河水質正在下降。2000年75%的抽樣水質為B類,25%的為C類,而到2008年,31%的抽樣水質為B類,38%為C類,25%為D類。
隨著整個中亞地區灌溉農業的集約發展,農田排水以及工業及生活用水需求上漲,導致水體淡水抽取及污水回排量不斷增加。農藥及處理不達標的生活污水與工業廢水為主要污染源。同時一些國家還注意研究因生活與工業(尤其是礦業)垃圾場管理不嚴而增加的對地下水的污染。綜合看,1995~2001年,8%~15%的水樣未達到細菌學安全要求,20%~40%水樣低于物理化學標準。該地區各國專家對60%~70%污水處理設施不能有效處理污水的現狀表達了關切。生活與工業垃圾污染最嚴重的水體為額爾齊斯河、努拉河、錫爾河、伊犁河與巴爾喀什湖。中亞許多國家,包括哈薩克斯坦與烏茲別克斯坦,農業排水的鹽度與化學污染同樣是令人擔憂的問題。
盡管在印度、中國及湄公河地區水質數據搜集已有多年,但仍然難以確定水質發展趨勢。總體看來水質在下降,但有些國家水質趨勢并不明朗。對1976~2008年水體DO及堿度數據進行了粗略統計,結果顯示亞洲水質有所改善,但并不明顯。1990~1999年與2000~2007年間,亞洲地區河口硝酸鹽含量除印度部分地區出現顯著下降外整體上保持相對穩定。亞洲地區水體磷含量除印度有些地方出現增減外整體變化似乎不大。中亞水體氮磷含量有所增長。
伴隨人口不斷增長及城市化、工業化進程不斷加快的明顯趨勢,針對水體水質問題若不采取大量有效的治理措施,則意味著水質下降問題將長期存在。
人口變化、工業化及農藥使用量的增加對亞洲水質產生了嚴重影響。管理這些問題需要有合理的監測規劃,而目前為止亞洲地區缺乏系統的規劃。針對水質及污染物排放問題,大多數國家會有法律規定,根據具體污染物的濃度及稀釋要求加以控制。然而,比斯瓦斯與西塔拉姆在2008年的一份亞行綜合報告中指出:“撰寫《亞洲水資源開發展望》面臨最大的問題是缺乏相應的數據。即使有數據可用,也常常不確定其是否可靠。而由于各國數據集不統一或相同參數的數據來源不同,或者各國數據集與國際數據集之間在多種情況下存在著很大差異,使這一問題更加復雜化”。水質監測部門對此最有體會,因為他們正面臨如何建立水質物理、化學及微生物等指標體系的挑戰。盡管通過水體的物理、化學及生物指標體系可實現跨界水質標準化評估,然而數量繁多的國內國際水質評價標準使得要在流域內達成一致將會是一個緩慢的過程。
據報道,印度、中國、巴基斯坦及東南亞等國家在這一領域取得了重大進展。
亞洲正在采取積極主動的政策以努力改善水質環境,盡管許多政策還處于初級階段,要達成統一框架仍需進一步完善。一些國家目前正在推行宏偉規劃以恢復日趨惡化的水資源環境。這些規劃通常有法律效力,如泰國“國家水質法”,菲律賓“水質法”,印度“環境保護法”,中國“水法”,韓國“水質保護法”等都對此賦予了法律效力。亞洲全面開展了針對河流、渠道、湖泊及其他水體的水質凈化活動。
因為體制和經濟手段(如稅收及取消化肥補貼)無法趕上快速發展的城市化步伐,且與其他發展目標發生沖突,在新興經濟體國家水質執法尤為困難。此外,水質監測成本高,自覺遵守規定的力度不夠。
許多國家通過職能下放來加強地方行政管轄。1991年菲律賓頒布“地方政府法”,使地方政府在提供服務上有更多自主權和更多職責,獲得更多財政資源。馬尼拉市政府因此大幅增加該市的開發活動。韓國同樣將排污企業的管理及污水采集監管的權限下放到地方政府。
支持可持續環境管理的經濟手段有多種,包括用戶使用費及排污費。普遍認為成功的關鍵是引入“誰污染,誰付費”原則。對生活污水及工業廢水按體積收費是最有效的方法,堅持在排入污水處理系統前按生活垃圾處理標準實行就地處理的原則。然而,放眼許多亞洲城市的傳統污水工程系統,沒有一個綜合性系統,要改建不僅造價昂貴而且會造成混亂。收取環境服務費用,也許對那些影響下游用戶的農業非點源污染來說是一種解決途徑。
盡管亞洲目前尚缺乏一種全面、切合當前需要的或類似的水質數據庫,各國通過系統監測活動或各種項目評估獲取的數據也表明目前形勢依然嚴峻,但同時也取得了一些積極進展,有好轉的跡象。
的確,亞洲各國水污染問題差異很大,僅從一個小區域很難發現某一特定問題。各國政府當務之急是改善衛生條件以規避健康風險。許多亞洲國家正在大力發展以實現千年目標計劃,但在污水收集及處理上所做甚少。
從積極的一面講,水質監測工作在加強,有些國家已有了相應系統,這可對本地區其他國家指引方向。像MRC這樣強有力的流域機構有利于跨界監測工作,可起到帶頭作用。
雖然有很多解決問題的監管及經濟手段,但受到機構能力、社會壓力、政治意愿等方面的影響,造成財政投入不夠,從而制約了這些手段的實施。如果不采取措施,水體污染還將是影響水安全的重要問題。預計到2030年亞洲有一半以上人口將生活在城鎮。未來幾年內,亞洲將面臨人口增長、城市化、廢水管理及糧食的挑戰,將繼續影響該地區水質,亞洲國家需要齊心協力應對這些威脅。