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国外城市节水的做法
美国推行节水型经济
国外城市节水的做法
一、开展"水资源教育",提高人们的节水意识
因为许多人还没有认识到水供应存在的问题,所以要开展"水资源教育",不断强调日益严重的水资源紧缺问题,使人们真正提高节水意识。
当前,世界各国采用各种方式宣传节约用水的重要性、迫切性,提高节约用水的自觉性。
日本东京,为了抓好节约用水工作,建立了一整套宣传体系,通过新闻、广播、报纸及专门编制的宣传手册,并组织参观城市供水设施等活动,教育群众,还将节约用水内容编入教学课本。横滨市每年都要定期印发宣传节水手册,并规定每年8月1日-7日为节约用水宣传周。横滨市还摄制了"横滨之水"、"水与生活"、"三百万市民之水"等宣传电影。
美国洛杉矶市为了节水,曾动员100人作了188次节水报告,并让7万名学生先后看了有关节水方面的电影;纽约市长,在1981年水源紧张时发出号召;委派全市儿童都担任该市的"副市长",监督他们的父母兄弟节约用水。
二、以法治水并建立全国性或地区性水管理机构,加强水资源的管理
英国早在1944年就颁布了水资源保护法,以后又在1945年、1948年、1958年、1963年和1974年颁布了有关法律。英国住宅建设和地方管理部,根据1963年7月31日颁布的水资源法,建立了国家水资源委员会。并根据此法,将英格兰和威尔士分成29个区,每个区都建立了流域管理局。1974年通过水法后,英国对水管理体制进行了重大的改革,在英格兰和威尔士地区成立了10个水管理局,它们的任务是综合管理水源、供水、污水、污水处理、污染控制、内陆排水、防洪、航运、渔业以及娱乐用水等,这样就逐步解决了水资源与污染控制和其他方面的矛盾。
美国的水污染控制法于1948年开始生效。1965年成立了水资源利用委员会,它是部一级的权力机构,负责制定统一的水政策,全国协调联邦政府、州政府、地方政权、私人企业和组织的工作,以促进美国水资源和土地资源的保护、发展和使用。1966年,美国颁布了新的清洁水保护法,根据此法,每个州都必须制定有效的消除地面水污染的控制计划。美国1972年的防止水污染性,要求1977年全部普及二级处理,1982年达到所有水体适于文化娱乐用途,1985年达到全部不排污,即"零排放"。
意大利的水法是以1933年把以往各地法令收集归纳而成 《统一水法典》为依据的。现行法中,所有的水都规定为公共财产即建立公水的概念。
日本于1958年12月颁布了《水质保护法》和《工厂废水控制法》,这两项法律于1959年3月生效。政府还于1967年8月颁布了《环境污染控制基本法》。1971年6月,日本又颁布了《水污染控制法》,其首要目的是纠正管理的方式,第二个目的是加强实施排放标准的措施,第三个目的是把实施权交给地方当局,第四个目的是建立公共水域的监测和评价系统。
匈牙利于1964年公布水利的法令,1965年通过国家水利发展的远景规划,还设立了中央水资源管理局。
在原苏联,合理利用水资源和防止水污染的工作已成为国家的重要任务。早在1919年,它就成立了中央水资源保护委员会,其任务包括:对接纳企业排放废水的水域进行调查,寻求保护所有水源的方法,审议与废水净化有关的所有问题。1960年苏联部长会议通过了"有关调整苏联水资源利用和加强保护"的决议,根据此项决议,成立了水资源保护组织和制定了水域保护措施。此外,还建立了国家水资源利用和保护监督组织。1970年10月,苏联最高苏维埃审查和批准了"苏联和各加盟共和国水基本法"。该法是保障水的合理利用和保护河流湖泊等不受污染的有效手段。
罗马尼亚1974年通过水法,其中明确规定水的管理机关是全国水的委员会及其下属机构。
法国1964年制定水法以来,就将水落石出资源从政治管理、行政管理改成按地理特点及水文特点进行分区管理,把全国共分成6个流域或流域集团,各自设置一个流域财务厅。流域财务厅是公共行政机关,由行政当局、流域界集团、用水户的代表组成理事会经营管理,一方面在财政上具有自主权,另一方面从事流域内各种活动。流域委员会除调解用水纠纷外,还具有批准流域财务厅提出的关于水资源开发、水质保护及防洪等长远规划的职务。
荷兰王国是一个由多个自治省组成的国家。具有三级政府组织:(1)中央政府;(2)12个省;(3)大约800个市。中央政府和省政府负责"综合"管理,下面是"职能"管理,由约200个水管局负责。水管局的职责是管理其相应辖区的道路、堤坝、桥梁和水道,还要负责水量和水质。
由于水资源牵涉到农业、工业、城市、运输、能源、环境、生物、旅游等各方面,具有明确的多学科性,各国都在建立国家一级的管理机构。但也有地区或流域性的管理机构,如英国泰晤士水管理局,服务人口约1200万,其中包括伦敦城区内的700万人,拥有14000km平方的范围。
三、节约用水是当今解决城市用水供需矛盾的重要出路
1、节约工业用水是节水的重点
城市中工业用水量占总用水量的比重逐年增加,2000年世界各国的工业需水量约占世界总需水量的25%。据统计,城市和工业用水大体上经过15年的时间用水量翻一番。尤其是欧洲和美国等一些工业发达国家,工业用水量占城市总用水量的比例还要大。
表1 美国制造工业1954-1985年以及2000年水的重复利用次数
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年份
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造纸业
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化学工业
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石油和煤制品
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主要冶金工业
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整个制造工业平均值
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1954
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2.38
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1.60
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3.33
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1.29
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1.82
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1959
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3.12
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1.61
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4.38
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1.53
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2.16
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1964
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2.66
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1.98
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4.41
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1.46
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2.13
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1968
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2.90
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2.10
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5.08
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1.55
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2.31
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1973
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3.37
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2.66
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6.36
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1.79
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2.89
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1978
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5.30
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2.89
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6.98
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1.91
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3.42
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1985
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6.64
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13.19
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18.38
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5.99
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8.63
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2000
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11.84
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28.03
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32.73
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12.32
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17.08
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为了解决水资源不足的问题,许多国家和城市把节约工业用水作为节水的重点。 主要措施是重复利用工业内部已使用过的水,即一水多用。据报道,炼油厂用单程冷却水加工1吨原油需用水30吨,如采用循环水冷却,用水量可降至原来的1/24。原西德鲁尔市比较注意一水多用、循环用水,使工业产吕的单位耗水量降低。以炼钢为便,每炼1吨粗钢美国通常用水100立方米,原苏标准定额为115立方米(实际上达104250立方米),而鲁尔市只用5立方米。鲁尔市生产1吨煤耗水仅用1.74立方米。日本大阪1970年工业用水重复利用率只有47.4%,到1981年已提高到81.7%。如日本的横滨市1982年水的重复利用率已达到92.7%其中冷却水为95.2%,锅炉为77.9%,冲洗水为91.2%,其他为50%。
以美国为例(见表),1978年美国制造工业的需水量为490亿立方米,每立方米的水循环使用3.42次,这就相当于减少1200亿立方米的需水量。美国制造工业的水重复利用次数,1985年为8.63次,2000年将达到17.08次。因此到2000年美国制造工业的需水量不但不增加,反而比1978年的需水量减少45%。而美国工业总需水量将由1975年的2033亿立方降至2000年的1528亿立方米。
火电厂如采用循环用水,可使需水量减少98%。如美国亚利桑那州菲尼克斯城外沙漠中修建的一座核电站,从村中引用经过处理污水,重复利用15次。
2、重复利用污水和废水,已成为开发新水源的途径之一
目前,世界上不少城市把处理过的城市污水和废水回用到各个方面,已成为开发新水源的途径之一,国外有人称其为"第二水源"。世界上大多数城市,已修建有汇集城市居民和公共设施污水的管路。城市污水经二级或三级处理净化后可回收利用,例如用于冲厕所、浇灌绿化带,作为工业和商业设施的冷却水,也可作为人工补给地下水的水源。
美国首次利用回收水是1926年,到1971年已有358家工厂企业利用处理后的城市污水,回收量为5.1亿立方米。80年代开始有近30家工厂连续使用处理扣的城市污水,年约3亿立方米。美国加州的奥兰治从1980年起将回收水作为人工回灌的水源,每天回灌1.9万立方米的二级处理水。得克萨斯州埃尔帕索的弗雷得赫维回收站,1986年一年中把600多万立方米饮用水标准的回收水引入地下水库;平均每天处理3.8万立方米生活污水。美国加利福尼亚州每年利用净化污水2.7亿立方米,相当于100万人口一年的用水量。净化污水主要用于灌溉、浇灌公园花木。
表2 美国家庭节水装置的节水能力
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设 施
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用水量(L/次)
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与普通装置比较的节水能力(%)
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1.厕所
普通
低用水量
冲洗式
空气式水掺气式
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19
13
4
2
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-
32
79
89
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2.淋浴喷头
普通
低流量
限流式
空气式水掺气式
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19
11
7
2
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-
42
63
89
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3.洗衣机
普通型
循环型
衣服由前侧放入
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140
100
80
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-
29
43
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4.水龙头
普通
低流量
循流式
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12
10
6
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-
17
50
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以色列实际上已无淡水资源可供开发,只能用废、污水净化后再利用的方法满足新的用水需求。1980年废、污水再利用的水量,占全国需水量的4%,2000年将能满足全国总需求量的16%。1981年城市污水的重复利用率已达30%,其中大多数用于灌溉农田。到下个世纪,在达恩区污水再用工程完成后,预计城市污水的重复利用率将提高到80%。
墨西哥联邦区的人口,占全国城市人口的70%。1980年利用净化污水量,为该区总需水量的4%,主要用于浇灌花木和美化湖泊环境。2000年这个比例将增至12%。
1985年西德城市75%-80%的污水,已经过二级处理后加以利用。计划到2000年将有90%的污水经过二级生物处理。
1985年莫斯科市98%的污水已经过处理。
国外还普遍推行"中水道"技术来达到污水和废水的重复利用的目的。它要求有一定规模的宾馆、机关、院校或住宅小区,将生活污水处理后回用于市政和生活杂用。日本城市的高层大楼,都采用了中水道技术,如日本60层的三菱公司大楼,楼内设有饮用水和非饮用水两套管路。洗菜或盥洗用过的水经处理后,送入非饮用水管路,作为冲洗厕所、洗汽车、冷却水或暖气用水等。据分析,使用1立方米的污水。这样一来水就可以节约近一半左右。这对于水源紧缺、供需矛盾突出的城市具有重要的经济价值和社会意义。中水道技术已经在世界许多国家的缺水城市中广泛采用。
日本有的工厂企业通过技术措施使工业用水排水系统达到循环使用,形成封闭系统,实现"零排放",极大地压缩了排污,有助于排入水体的污染的浓度和总量小于水体的环境容量。1962-1971年,日本回用净化后的城市污水每日达23.9万立方米多数用于卫星设备的生产设备和冲洗水、植树和道路喷洒水等。
专家预测:在拥有500-1000万人口的地区,回收水量可达到总耗水量的10%-25%。
3、采用节水型家用设备是城市节约用水的重点
城市生活用水增加有两方面原因:一方面由于城市人口增加;另一方面由于第三产业的发展和人们生活水平的提高。以日本为例,1950年第三产业人口占就业人口比例为30%,到1983年增至57%。第三产业人口的增加,樗着饭馆旅店等服务性设施的发展,用水量自然要增加。此外,家用设备的现代化,如洗衣机、洗碗机、浴缸、便器、轿车等的普及,使城市生活用水逐年增长,2000年城市生活用水量,约占世界总用水量的7%。
从一些国家的家庭用水调查来看,做饭、洗衣、冲洗厕所、洗澡等用水占家庭用水的80%左右。由此可见,改进厕所的冲洗设备,采用节水型家用设备是城市节约用水的重点。
城市生活用水方面节约的潜力是很大的。例如,美国一般的厕所冲洗一次要用水19L,而抽水制造者协会推荐的节约型产品平均只需13L左右。联邦德国一般的厕所冲洗一次只耗水9L。在斯堪的纳维亚的国家,自1975年以来每次用水一直是6L。鉴于新产吕能如此大量节约生活用水,1985年美国加州的法律规定,要求1988年每家装上新节水装置,每次冲水量不得大于5.7L。日本福冈市在1979年2月,制定了"关于福冈市节水型用水措施纲要"(即建设节水型城市纲要)。纲要的第一项内容就是要普及家庭节水器。
通常,淋浴喷头每分钟喷水20多升,节水型喷头至少可节省一半的水。节水型洗盘机和洗衣机比普通型产品节水25%-30%。采用这些简单的节水措施很容易使家庭用水量减少1/3。近年来,美国许多厂家已研制出许多种节水装置。这些装置已安置在美国西部的居民家庭中,一般可节约生活用水20%。
4、加强管道检漏工作,避免城市供水的不必要损失
节水的前提是防止漏损,最大的漏损途径是管道。自来水管道漏损率一般都在10%左右。为了减少管道漏损,在管道铺设时,需选用质量好的管材并采用橡胶圈柔性接口。另外还须加强日常的管道检漏工作,如美国洛杉矶市供水部门中有1/10人员,专门从事管道检漏工作,使漏损率降至6%。东京都内自来水管的漏水比较严重,约占供水量的15.5%。为了进行维修,自来水局建立了一支700人的"水道特别作业队",其主要任务是早期发现漏水并及时进行修复。东京的自来水管理,不少已经老朽,漏水约90%发生在供水管上,约有1/5水管有漏水现象。为了从根本上防止漏水,从1980年5月起,开始逐渐以不锈钢管道代替旧有的铸铁管道。根据美国东部、拉丁美洲、欧洲和亚洲许多城市的统计,供水管路的漏水量占供水量的25%-50%。如在维也纳,由于作出努力防止漏水,每天减少损失64000立方米的洁净水,足够满足40万居民生活用水的需要。菲律宾首都马尼拉,70年代供水系统的漏水高达50%。
供水管网漏水将浪费水资源,增加供水设备造价,提高供水成本,有时还会因此引起工程或人身安全身故。尤其在自来水供不应求的城市,一方面大量自来水白白地漏掉,而另一方面工厂因缺水而影响生产,居民因缺水而困扰生活。因此各国均把降低供水管网系统的漏损水量作为供水企业的主要任务之一来对待。
5、采取经济措施是促进节约用水比较行之有效的方法之一
当今世界各国已颁布了许多种法规,严格实行限制供水,对违者进行不同程度的罚款处理。目前,以色列、意大利以及美国的加利福尼亚、佛罗里达、密执安和纽约等州分别制定了法律,要求在新建的住宅、公寓和办公楼内安装的用水设施必须达到一定的效率标准方可使用。美国的一项研究认为:通过计量和安装节水装置(50%用户),家庭用水量可降低11%,如果水价增加一倍,家庭用水可再降25%。这就是说,通过计量、安装节水装置、提高水价等,家庭用水量或人均总用水量可达大幅度下降。国外比较流行的采用累进制水价和高峰用水价。日本东京采取了"抑制需要型"的收费方法,即东京都内一般用户水费为"基本水费"和"超量水费"两种。供水管在13-25mm以内,耗水量为10立方米时,每月只收"基本水费"800-1320日元。超过这一标准,增收"超量水费",按每10立方米为1单位递增,超用水量越大,收费标准越高。对供水管直径为100mm以上的用户,除基本水费较高外,超量部分每立方米一律增收375日元。即便用水量为零,用户也照付基本水费。
事实上,水价政策是保护水资源和节水政策的一种手段,可在一定程度上制约用户的用水量,尤其是工业用水。
6、依靠科技进步是城市节水工作的根本途径
关键的节水技术和工艺设备,水的重复回用的各类措施。节水器具的改进、提高,鼓励节水政策的制度,旧设备、旧工艺的改造等,国外很重视这些方面的科学技术的应用研究。如采用不用水或少用水工艺,推广利用水质稳定技术及海水利用技术等。
采用空气冷却器、干法空气洗涤法、原材料的无水制备等工艺,不仅可节省工业用水量,而且象采用气冷还可以减少废气排放量。70年代末原苏联在化工和炼油业大量采用空气冷却装置,在钢铁企业中大量采用煤气干洗法,减少水量15%-20%。在化工生产中广泛使用固化技术和利用反应热、减少水量2/3以上。
(摘自《国外城市节水技术与管理》)
美国推行节水型经济
美国城镇节水以家庭和公共绿地用水以及室内卫生用水为重点。经过研究,美国有关部门将精力集中到了节水器具的研制和开发上。
在美国纽约皇后区开往曼哈顿区的一列地铁列车上,一则节水广告提醒纽约市民注意节约用水。由于遭遇十年来最严重的干旱,纽约市自去年4月1日起被迫开始实施节水令。
美国是当今世界上最发达的国家,在水务管理上也处在了领先地位。业内人士认为,美国水务管理先进的主要原因是因为美国政府一直不断加强水资源管理的国家级战略决策,逐渐完善了水资源的综合管理。
据报道,早在1965年,美国国会就通过了"水资源规划法",并以此组建了由能源、农业、商业、住房、国防、内务、城建和运输部部长以及环保局局长参加的国家水资源委员会。该委员会的职能是分析研究全国水资源及其变化趋势,拟定水资源合理管理的原则与实施方法。1968年,美国进行了第一次全国水资源评价。当时是按照传统的水需求进行的,即需水与国民经济和人口的发展基本同步增长的原则,事实证明预测的结果与后来的实际出现了很大的差距。到上个世纪70年代,美国又进行了第二次水资源评价。第二次的指导思想和需水量预测发生了重大战略转变,突出了环境问题,政策的中心是强调节水和水的循环利用,其中特别突出了制造工业的循环用水政策,以减少污染废水的排放。
美国全国性强化节水行动基本是1980年之后开始实施,并取得了较好的效果。美国官方公布的调查显示:1980年到1995年的15年内,节水趋势良好,全国总取水量减少9%以上,达到了预期的2000年节水目标;制造工业的取水量减少了约35%,但城市污水回用的发展速度比较缓慢。据统计,1995年全国城市污水处理厂共16400座,年处理污水量为566亿吨,再生回用水约14亿吨。业内人士认为,这期间美国城市污水回用发展缓慢的主要原因是集中贯彻国家环保局提出的"源头削减污染量,远胜于汗水末端处理利用"的方针的结果。
由于美国是高度发达的国家,美国城市用水中家庭用水和商业用水的比例较大,约占城镇总用水的70%以上。在家庭用水中,全国家庭平均花园用水占其中总用水的1/3,城镇公共绿地用水比例也很大,干旱地区城市绿地用水甚至占50%。根据具体的国情,美国城镇节水也以家庭和公共绿地用水以及室内卫生用水为重点。经过研究,美国有关部门将精力集中到了节水器具的研制和开发上。因为节水器具虽"不惊人",但作用不小,既可减少用水量,也可同时减少污水处理量,起到了"节水减污"的作用。为此,安装和更换室内节水器具是美国节水采取的主要措施。1988年马萨诸塞州率先对新安装的抽水马桶一次冲水量做了限制,随后,14个州也跟着仿行,其中许多州还要求更换节水型的淋浴头和水龙头。洛杉矶市采取了16种最佳节水管理措施,除提供资助改善工业和商业节水,改进水价格结构等措施外,重点将50万个旧式厕所马桶更换为超低流量的节水型马桶。另外,上个世纪80年代中期,美国一些缺水地区已开始了城镇节水行动,不但对节水方案进行综合分析,制定长期节水规划,调整水价等,而且还采取严厉的法规措施。
为了推动和规范城镇供水企业,采取节水措施降低需水量,1996年"美国安全饮用水法修正案"要求国家环保局为公共供水系统制定节水规划掼,凡供水系统申请州饮用水周转贷款基金者,必须报送符合该掼的设施规划。1998年,美国环保局又颁布了城镇公共用水的"节水规划掼",对不同规模公共供水系统提出了不同的最低限度的节水措施和规划,并对供水企业制定了一系列的节水措施要求,如提供用户改装更换的成套节水器具,普遍安装水表,进行管网压力控制,供水记帐,向用户提供信息和教育,进行用水审计,协助大用户分析用水的费用和有效性,提高绿化灌溉用水效率, 制定干旱季节或紧急事故时的用水标准与法规等。
(摘自《中国供需水报》)
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