西班牙薩拉戈薩市的水質管理
20世紀90年代發生的嚴重干旱表明,旨在加強水管理的“薩拉戈薩戰略規劃”和“地方21世紀行動計劃”還不能滿足當地經濟的發展需要和未來人口增長所帶來的各種需求。為此,西班牙薩拉戈薩市重新調整了水管理模式,即從一種持續地開發利用資源的模式轉向節能模式。采取的綜合性措施包括:利益相關者的參與、飲用水處理設施和輸配水設施的修繕、水質的改善以及公共服務收費政策的改革。通過采取一系列措施,該市總耗水量大大降低,并且水質得到顯著改善。
供水水源;水質管理;西班牙
薩拉戈薩市地處埃布羅谷地,屬于半沙漠地區, 距歐洲最南部的冰川約130 km,城市東部距地中海海岸、西部距坎塔布連海岸均約300 km。
由于干旱的大陸性氣候,該市年降雨量不足350 mm,冬季與夏季的季節性變化非常明顯(年最高溫度達到 43℃,最低溫度只有-10℃),且季風頻繁,蒸散發量高,植被發育受夏季干旱與冬季低溫的限制。
薩拉戈薩市是西班牙最重要的經濟中心之一。支柱產業有汽車制造業、造紙業和物流業。該市還是整個西班牙東北部的商業中心。
薩拉戈薩市日常生活中水資源(無論是質量上還是數量上)的需求矛盾由來已久。對供水水源、供水水質以及相關基礎設施等問題的爭論一直非常熱烈。
薩拉戈薩市供水的關鍵工程是建于1784年的阿拉貢大運河。大運河的水源來自城市上游約100 km處的埃布羅河皮尼亞泰利連接站。該供水系統存在一個補充水源。當大運河出現供水困難時,薩拉戈薩市的拉·阿爾莫扎泵站直將將埃布羅河河水輸送到薩拉戈薩市的自來水廠。
基于這些供水基礎設施,薩拉戈薩市成功應對了多次瘟疫、霍亂及供水困難,擴大了灌溉區域,同時水運交通也推動了該市及周邊地區工業的發展。
薩拉戈薩市供水水質不佳,是由于運河水中含鹽量較高,而這取決于埃布羅河。埃布羅河含鹽量年內變化較大,夏季由于流量較小,含鹽量一般達到最高值。
薩拉戈薩市上游的農業灌區大幅擴張加重了與硝酸鹽相關的非點源污染,但其污染程度還沒威脅到后續的水處理過程。
由于向薩拉戈薩市供水,埃布羅河年徑流量的下降非常明顯,主要原因為灌溉面積的擴大、植樹造林導致對坡地侵蝕的減少以及土壤蒸發損失量的增大。
供水的水質問題、氣候變化的不確定性、針對氣候變化采取適應性措施的需求,以及確保充足供水的需要等原因,促使薩拉戈薩市采取了一個雙管齊下的戰略:
(1) 從比利牛斯山脈耶薩水庫取水。
(2) 調整市內的供水系統以滿足新的供水需求。
在1992年里約熱內盧全球首腦峰會和以可持續發展為主題的第5次歐盟環境計劃的國際背景下,1994年,薩拉戈薩市及其周邊影響區域供水戰略規劃的相關工作啟動。
在整個工作進程中,環保問題和資源的可持續利用一直是戰略規劃中兩個關鍵要素。因此,薩拉戈薩市出臺的諸多水相關政策措施就構成了21世紀地方供水戰略規劃框架的一部分。其基本目標是在不影響居民用水及改善供水水質的前提下,盡量減少耗水量。為此,采取的主要措施有:
(1) 從耶薩水庫取水;
(2) 改善水質以滿足用水需求;
(3) 減少儲水和輸送水環節中水量的滲漏和其他損失;
(4) 由公共機構向社會推廣節水技術;
(5) 所有市政業務引入環境問責機制;
(6) 建立有效及可持續的用水標準;
(7) 調整公共服務收費政策;
(8) 信息公開和宣傳活動的開展;
(9) 與非政府組織的合作計劃;
(10) 國際性規劃。
這些措施是改善供水水質與提升管理水平計劃、新的收費政策以及市民參與平臺的基礎。措施還包括歐盟“環境與氣候行動”(LIFE)、“可持續生產與消費”計劃(SWITCH),以及與非政府組織合作計劃等。
2001年薩拉戈薩市政府出臺了“水質改善與管理水平提升計劃”,旨在更新市政設施和管網,充分利用耶薩水庫向薩拉戈薩市輸送的優質水資源。
隨著耗水量的增加,怎樣處理污水問題成了當務之急,市政府同時也采取了減少耗水量的措施。這些措施包括:禁止污水的排放、加強耗水的控制、使用地下水進行綠地灌溉。同時,大幅度提高水價(部分原因是排污費用)。這些措施取得了顯著效果,人均耗水量大大降低。
由于缺乏現代化改造和整修,大部分市政設施和輸配水管網處于極度糟糕的狀況。此外,存在沒有充分測算或核查耗水量,甚至漏收水費的情況。這些問題造成了總耗水量中有相當一部分被遺漏。
基于此項評估,薩拉戈薩市實施了一系列措施,時間跨度7 a(2002~2009年),總耗資84 590萬歐元,主要包括以下7個方面:
(1) 改善供水水質。主要措施包括建造一系列加強氯化處理的中間設施,使整個供水系統中的水體含氯率達到一個標準化水平。
(2) 加強水質的控制。改進水處理廠自身及輸配水管網的設備,加強對水質的控制。
(3) 市政設施的改善。改進水處理廠、水池以及泵站的設施。主體工程是對城市飲用水的主要蓄水池及相關設施進行徹底改造,工程始于20世紀初。
(4) 輸配水管網的翻新。此項工程是整個投資中最重要的部分,占總預算的65%。這也是歐盟要求顯著減少耗水的直接結果。目標是大幅加快輸配水管網的改造,最終達到30 km/a的速度。
(5) 耗水管理。采取措施更新市政的水表庫存。在市政大樓及綠化帶也安裝了水表,目的是更有效地控制總耗水量。
(6) 私有設施的改造。對供水點和生活用水蓄水池進行了多項升級改造,例如清除水箱以及主要連接部位的升級改造。
(7) 注重技術利用。采取了鼓勵技術研究和提高公眾認知度的多項措施。另外的措施還包括材料與產品的核準、指標的標準化、質量標準的調整以及服務水平的提升。
該項計劃最直觀、最重要的成果是降低了該市的總耗水量。
供水水質最主要的問題是水體的高電導率和有機物(水處理產生的三氯甲烷)。
5.1 埃布羅河水體電導率變化
電導率是水質最關鍵的參數之一。其值大小和水中溶解性離子的數量直接相關。與高電導率相關的離子有硫酸鹽離子、氯離子、鈣離子、鎂離子和鈉離子。
高電導率會使水喪失部分功能,其含量有時甚至超過了硫酸鹽(另一種水質參數)。工業生產中,高電導率的水必須先進行軟化和礦物質去除處理,以減少其在生產過程中沉淀物的產生。與電導率相關的離子含量每年均有所變化。而且,由于降水的變化以及因季節性融水和水庫泄洪引起的洪流的影響,與電導率相關的離子含量存在水文年的年際變化。
水體電導率與每個水文年的年徑流量有直接關系。
5.2 耶薩水庫供水
2008年,包括薩拉戈薩市卡薩布蘭卡(Casablanca)蓄水池在內,由耶薩水庫供水的索拉(Sora)-洛泰塔(Loteta),以及洛泰塔-薩拉戈薩市總水管構成的管線系統開始運作。
2009年夏,簽署了一份從耶薩-巴德納斯(Bardenas)供水系統向薩拉戈薩市暫時性供水的協議。協議規定向薩拉戈薩市供水配額為1 m3/s,相當于該市耗水量的一半,并要求改善阿拉貢運河取水口的水質。這是一個有限制的且非全面性的供水計劃,因為直到工作全部完成前,該計劃都受到耶薩水庫可利用水量的限制。
5.3 阿拉貢大運河與耶薩水庫的水質
分析阿拉貢大運河和耶薩水庫中幾種水質指標測量值得出,耶薩水庫各項指標值遠低于阿拉貢大運河水質指標。
此外,大運河各項指標值浮動變化較大,尤其是分析報告中未涉及的指標(例如濁度等)。
耶薩水庫水源由于含鹽量低和微污染物較少,進入薩拉戈薩市輸配水管網后,管網內水質得到改善。
5.4 供水水源的演變
歷史上阿拉貢大運河一直是薩拉戈薩市供水水源,當運河維修期間則直接從埃布羅河取水。
供水水源如今發生了徹底變化,耶薩水庫提供了50%的全城供水,2010年年底這一比例達到100%。
5.5 供水水質的演變
薩拉戈薩市供水水質由市公共衛生研究中心負責監控。該中心通過RD140/2003標準(此標準中設置了人類飲用水標準)認證。按照該標準,市政相關部門必須保證輸配水每個環節的水質適于人類飲用。
硫酸鹽離子和三鹵甲烷是供水水質中非常關鍵的指標。水體中白堊持續地自然溶解會使硫酸鹽含量迅速上升。尤其在水量較少的情況下,其含量很快就會達到一個很高的水平。
三鹵甲烷不是水體的天然成分,它形成于為使水適宜飲用而進行加氯處理的過程中。其濃度會伴隨著某些有機化合物(主要是天然化合物)的存在而上升,或者在水質較劣需進行額外的加氯處理時其濃度也會上升。按照2009年的標準,三鹵甲烷允許值將由150 μg/L降低到100 μg/L。然而大運河水源進行加氯處理后,三鹵甲烷值往往會超過限值。
盡管硝酸鹽含量(主要由于農業生產的非點源性污染造成的)遠未達到危險限值,其值還是較高。
由于引用耶薩水庫的水,3種指標,即硫酸鹽,硝酸鹽和三鹵甲烷含量都將會大大降低,尤其是三鹵甲烷含量。隨著水源水質的改善,加之管網中啟用新的加氯站,飲用水中含氯量將會減少,從而大大減少三鹵甲烷的潛在危害。
《歐盟水框架指令》確立了使用最好的技術來保證供水水質的成本回收原則。
6.1 原 則
薩拉戈薩市水費政策遵循以下原則:
(1) 充足性。每一財年的預期收入須收回因供水系統、下水道系統、凈化系統、水資源控制及管理等而產生的固有成本開支。任何當年新產生的開支或結余都必須列入下一年度公共服務費用。
(2) 公平性。首先,定價必須與公眾獲得的服務對等。當得到的服務有所差別時,價格也必須有所不同。其次,價格必須和水的用途及用水量掛鉤,且應采取措施避免在某一特殊供應點的集中消費。最后,定價要考慮用戶的經濟承受能力。
(3) 有效性。在定價機制上,用戶的理性消費需要得到鼓勵而過度浪費則應受到懲罰。公共服務收費分為兩個部分,其中一部分是固定性收費(收費包括費用及基本稅率),而浮動的部分則是根據耗水量收費。這形成了一系列根據耗水量計費的措施。
(4) 透明性和經濟性。公共服務收費要求盡量清晰明了。市政府及用戶在水資源上的支出必須盡量低。在有效性與公平性上,有必要體現所得收入與取得成效之間的關系。用戶需要掌握所有有用的信息,以便了解并控制耗水量及相關的費用。另外,必須建立一套機制方便用戶參與公共服務收費政策的制定和修改。
(5) 可持續性。有關供水系統、下水道系統、污水處理等公共服務收費必須遵循“誰污染,誰付費”的原則。在任何情況下,都要積極鼓勵用戶在水資源消費和污水處理上采取預防措施。
6.2 水費結構
在薩拉戈薩市,平均每2.3位居民擁有一塊水表。而一些沒有安裝水表的用戶(有供水合約)則必須實行一次性包干收費。
市政公共服務收費針對下列情形做出了特殊規定。
(1) 針對低收入養老金領取者、失業人員、家庭成員眾多等情況,收費將有所優惠。
(2) 為了促進水的有效利用,對于相比上年度水消費量有所減少的用戶將會減免10%的收費。
(3) 針對家庭用水,用水量首次達到6 m3/月的,水價降低一半,有約30%的家庭因此而受益。
(4) 過度浪費將受到懲罰,如第三檔的每立方米水價是第一檔的5倍。
(5) 鼓勵減少工業生產廢水中污染物排放,水處理費用視廢水中污染物含量而定。
6.3 用水戶
各行業(民用、商業、工業、灌溉等)的水量消費可通過各種代碼的水表計量表示,從而能掌握不同行業用戶水量消費的具體情況。
總的來說,在薩拉戈薩市平均每兩人擁有一塊水表,在500人中只有1人因技術或經濟上的原因沒有安裝水表。
統計結果表明,2000年生活用水占91.5%(現91.09%),商業和工業用水占8.2%,公共事業占0.3%。
6.4 水 價
水價包含兩個部分,固定部分與供水相關的服務掛鉤,另外一部分根據用水量的多少而變化。水價包含兩個不同的方面,即供水與排污。這是因為在某些情況下水并非由市政部門提供,污水也并非由市政部門負責收集處理。同時,水價還和用水類型(生活類用水和非生活類用水)有關。
2008年,居民每戶平均用水量為91 m3,每戶居民用于供水和相關排污處理的費用為95.69歐元,相當于1.05歐元/m3或0.26歐元/d。
每個工業用戶平均年耗水量為1 345 t(假定計量水表存在40 mm誤差),一個工業用戶每年使用1 345 t水將支付4 266.06歐元,用于水供給和污水處理等等,相當于3.17歐元/t或11.69歐元/d。
除現有措施外,已開始第2階段基礎設施改善計劃(2008~2013年),該階段計劃耗資3 700萬歐元,主要解決以下問題:
(1) 修建暴雨儲水池;
(2) 改進污水管網;
(3) 改進薩拉戈薩市的污水處理廠;
(4) 管網按分區管理;
(5) 防止埃布羅流域洪水泛濫。
另一方面,根據“可持續生產與消費”計劃的最終結果,開展了如下工作:
(1) 利用計算機模擬供水網絡;
(2) 完善收費政策;
(3) 對水廠進行能耗分析;
(4) 綜合分析家庭用水和配水過程中的損失。
在《歐盟水框架指令》監管框架和可持續發展目標下,必須尋找一個節約而高效的用水標準,且使供水在水量和水質上均得到保障。這意味著從水開始進入處理階段就要減少水消耗,盡可能循環再利用,從而減少污染排放。這樣經處理的污水就能達到接近天然的程度,對生態系統影響最小。
薩拉戈薩市出臺的新措施對排放的污水水質設限,并且對高耗水以及將污水直接排入市政管網有著階梯式處罰。
2000年來,開展了大量改善整個薩拉戈薩市水循環的工作,在水的儲存、可飲用化、城市管網等方面也取得了巨大成就。
所有這些水資源項目都得到了西班牙政府財政、歐盟基金和市政基金投資的支持。這些成就的取得都離不開收費政策的改革、特別是信息的公開和公眾的參與,這些措施也促進了與非政府組織的聯合協作。
薩拉戈薩市將在整個水循環過程中采取包括保證供水水量與水質、有效利用水、鼓勵節約用水的好習慣、市民知情權等措施。隨著城市的發展,還將考慮建立雨水循環系統、家庭節水設備、淋浴用水重復利用系統,以及在公園種植節水植物等措施。
(姚 赫 編譯)
2014-11-26
1006-0081(2015)01-0015-04
TU991.21
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