再生水用于城市景觀水體的案例分析
1.城市景觀水體與再生水利用
全面建設小康社會的環境目標之一就是促進人與自然的和諧，推動整個社會走上生產發展、生活富裕、生態良好的文明發展道路。事實上，環境質量已經成為我國大部分城市可持續發展能力高低的決定性因素，并明顯影響城市對外部的吸引力和市場競爭能力。
在生命世界與生態環境中，水是最活躍、最具動感的環境要素。在城市系統中，潔凈之水的供給是城市生命力的基礎保障，秀麗景觀與水體的構建是良好生活環境和工作環境的必要組成部分。缺乏河流與湖泊水體持續滋潤的城市，是不可能具有旺盛生命力的，也是難以長期生存的。
隨著生活水平的提高，人們不僅渴望清澈長流的河流以及碧波蕩漾的湖泊水面，而且期望依山傍水、綠蔭常在的居住環境。景觀水體的建設和維護相應成為城市基礎設施改進與升級的重要組成部分。近年來，用于居住環境美化和生態環境改善的非飲用性用水量出現了快速增長的趨勢，尤其是住宅區的景觀環境建設和城市周邊的道路綠化。
然而，這些新的用水需求往往不在公共供水系統的原有服務區域內或供水能力之內，其結果是，要么費用高，要么缺乏水源。景觀水體的水源與水質問題已經明顯凸現出來，尤其是缺水城市。因此，有必要發展再生水，使其成為滿足這些新需求的重要途徑。
將再生水用于城市景觀環境，其優勢是十分明顯的：
（1）從水資源可持續利用的角度講，這是一條經濟、合理的途徑，體現了城市水生態系統的自然修復、恢復與循環流動，包括物理過程、化學過程和生物過程；
（2）從使用功能的角度講，可以滿足缺水城市對于娛樂性水環境的需要，還可以將景觀河道作為輸水渠道，提供沿途的城市綠化用水、城市雜用和其他可能的工農業用戶的水源，節省了長距離雙管路的投資；
（3）從水源調節角度講，可以通過娛樂性蓄水池調蓄水資源在時間上的分布不均，滿足干旱期的用水需求，同時通過改善水的流動、蒸發、移動、降水與滲透狀態，間接改善缺水城市的水源涵養條件，從而達到改善自然氣候條件以及水生態循環的目的。
因此，將城市再生水作為城市景觀水體的水源，不僅可以明顯緩解城市的缺水問題，而且可以滿足城市對于娛樂性水環境的需求，無疑是行之有效的污水再生利用途徑。
2再生水用于景觀水體的案例
隨著再生水用于城市景觀水體的研究不斷深入，在"十五"期間，先后在一些城市建成了一系列的再生水用于景觀水體的示范工程，包括天津、泰安、西安、合肥和石家莊等城市。這些城市隨著城市化進程的加快與可持續發展戰略的實施，開始對流經城區的被污染的河道和湖泊進行整治，經過污水截流、河道清淤、堤岸砌石等治理工程之后，往往原有河道、湖泊因城市周邊可利用的地表水資源匱乏而變成了無水河。為改變這一局面，這些城市開始嘗試將污水處理廠的出水進一步處理后作為這些干涸或半干涸景觀河道、湖泊的補給水，并且取得了可觀的社會和環境效益，這些工程對我國再生水用于景觀環境起到了積極的推動作用。現分別介紹幾個城市的再生水為補充水源的景觀水體工程。
2.1天津
天津市是我國直轄市之一，環渤海地區的經濟中心。1999年8月，國務院明確了對天津市的城市定位。天津市要建成北方經濟中心和現代化的港口城市，在全國率先基本實現現代化。城市發展、經濟規模擴大和人民生活水平提高，對水資源的需求會有較大的增長。
然而，天津是嚴重缺水城市，人均水資源占有量僅160m3，為全國人均占有量的十六分之一，世界人均占有量的五十分之一，遠遠低于世界公認的人均占有量1000m3的缺水警戒線，屬重度缺水地區。
為解決天津市缺水問題，曾經數次從上游水庫調水。1983年引灤入津工程建成通水后，缺水的局面暫時得到緩解，但引灤供水能力有限，供水保證率較低，1997-2000年連續干旱，引灤源頭潘家口水庫蓄水降至死庫容以下，于2000年不得不再次引黃濟津。水資源短缺已成為影響和制約天津市經濟發展的主要因素。
天津紀莊子再生水廠以紀莊子污水處理廠出水為水源生產再生水，用于補充生態居住區的景觀水體、公建與住宅的沖廁、居住區雜用水、噴灑道路、園林綠化、工業區冶金、化工、造紙、電子等60余家工廠企業的冷卻水和工藝用水。目前補充生態居住區的景觀水體工程已經運行，從2002年11月到2003年7月，大約20000m3 的再生水補充到人工湖體中，為周圍居民創造了良好的生活環境，受到居民和專家一致的認可。
同時紀莊子污水處理廠二級處理出水將部分回用于市內的衛津河，以補充該水體的蒸發損失。鑒于這些回用項目的成功，天津市在近期還將實施雙林再生水回用工程（2萬m3/d）、北倉再生水回用工程（2萬m3/d）及東郊再生水回用工程（2.5萬m3/d），這些回用項目均考慮了一定的景觀環境回用，預計項目完全實施后，天津的景觀水體將可有較大的改善，可以改變目前市內衛津河等河道的缺水狀況[1]。
2.2石家莊
"民心河"工程是石家莊市的重點工程，它是一條半人工性河道，自1997年9月動工至1999年9月建成，建設環城人工河道56.9公里，兩岸新（改）建公園、游園22座，形成水面面積250公頃，新增高標準綠化帶面積140余萬平方米……這些，對于一個長期受高溫干旱困擾的內陸城市而言，無疑起到了彌補天然不足、改善生態環境、提高生活質量、塑造城市新形象的重要作用。
"民心河"引崗南、黃壁莊水庫之水經石津渠入市，年計劃引水量達3058萬m3，用水庫的蓄水作為河道的補給水。但是由于城市化進程的發展和經濟建設的突飛猛進，使城市需水量快速上升，受水資源地區性分布的嚴重不均衡和近年來多發的干旱自然災害以及水體污染日益嚴重等因素的影響，河北省至2001年底，總缺水量已超過70億m3，成為全國缺水最嚴重的省份，資源性缺水已達極點，使"民心河"面臨缺水的境地。作為全國40個嚴重缺水的城市之一的石家莊市，提出將橋西污水廠的污水經深度處理后作為河道的景觀用水的設想。
石家莊市橋西再生水廠始建于2001年8月，2002年5月完成主要設備安裝和調試。本工程主要設備提供商為法國Deliman公司。整個工程靠近橋西污水處理廠，占地11公頃，本工程的原水就來自橋西污水處理廠。多年來，橋西污水處理廠運行良好，出水水質穩定，較好地起到了控制水體污染、凈化美化環境，保護下游水域，保障人民身體健康的作用。
橋西再生水廠生產的再生水主要用于民心河的補充和沿河公園用水。數據表明，再生水生產量一般為30,000 m3/d，最大水量為100,000 m3/d。此外，橋西再生水廠和環衛局簽訂用水協議，該局可以用水車取水，用于道路噴灑和清洗汽車，這一用水量為200-300m3/d。
目前，6公里長的再生水輸送管道已經敷設完成，可將再生水輸送至民心河西端。預期2005年，另外一條再生水管道也將敷設完成，屆時，可以通過兩個輸水口向民心河輸送再生水。
2.3合肥
合肥位于安徽省中部，地處江淮丘陵，毗鄰全國四大淡水湖之一的巢湖，從地理位置來看，不屬于資源性缺水地區，但由于巢湖水污染嚴重，加之合肥地下水資源較貧乏，合肥是一個水質性缺水城市。因此合肥市政府推廣分類用水、節約優質水資源，是污水再生利用的出發點和根本點。合肥目前日污水排放量約50多萬m3，已建成的王小郢污水處理廠規模30萬m3/d，運行平穩，污水再生利用的水源可靠、保證率高，為實施污水再生利用奠定了基礎。
2002年合肥市開始著手編寫再生水規劃綱要并于同年獲得批準，規劃以《合肥市城市總體規劃》中各大型居住區、工業區、集中公園綠地及水體為再生利用目標，確定以工業循環水、居民生活雜用水、園林綠化澆灌水以及景觀用水為主要對象。根據對各種用戶的需水量預測，至2005年污水再生利用量為10萬m3/d，至2010年污水再生利用量將達到26萬m3/d，將有效改善合肥市的水環境，緩解供用水矛盾，優化水源配置。
合肥市的自來水使用量為70萬m3/d，目前有王小郢、朱磚井、望塘3座污水處理廠，處理能力為43.5萬m3/d，污水處理率已達60%以上。合肥市再生水回用一期工程于2001開工建設，鋪設中水管道7.5公里？傄幠20萬m3/d，一期規模10萬m3/d，采用"混凝－過濾－消毒"工藝，一期工程總投資約8500萬元，出水主要用于包河、銀河、雨花塘、黑池壩補充水。2004年9月27日，中水順利通向包河、銀河、雨花塘等環城景區，改善了城區河道總體污染狀況，增加城市整體環境效益。目前，合肥的雨花一塘、雨花二塘、雨花三塘以及包河、銀河均已完成中水更換。據有關部門介紹，稍后整個環城水系的整體中水更換將從包河分為兩條線進行，一條為包河到雨花塘，再到琥珀潭，經黑池壩到杏花公園；另一條從包河直接鋪設管道到逍遙津公園。
今后合肥市的再生水回用項目將逐步承擔起該市20%的水源需要。根據計劃，合肥的再生水回用工程將分東、西線發揮作用：東線主要滿足合鋼、合化工業用水的需要；西線主要是向環城河等景區提供景觀用水。
2.4西安
位于黃河中游的歷史和文化名城西安始建于3000多年前，西安水資源總量26.66億m3，其中地表水資源總量為21.78億m3。西安人均占有地表水資源僅為310立方米，不足全國人均占有量的1/7、世界人均量的1/28, 西安市年均降雨量580.2 mm，且主要集中在7-9月份，是水資源極度貧乏區之一。
西安市的供水能力為172萬m3/d，其中地表水資源122萬m3/d，地下水資源50萬m3/d。西安市2003年的最大日供水量為114萬m3/d，人均日用水量100L左右，人均綜合日用水量240L左右。隨著經濟的發展和城市化水平的不斷提高，預計到2010年，全市年用水總量將達到38.26億m3，與可供應水資源量相比，存在12億m3的水資源缺口。但由于城市污水具有水量大、水質穩定的特征，經過一定的深度處理后，可作為水資源用于工業冷卻、農業灌溉、市政景觀以及其它行業，這樣可以部分的解決城市水資源緊張的問題。
目前西安已建成污水處理廠兩座，總處理能力27萬m3/d。鄧家村污水處理廠于1958年投產，初期污水處理能力4萬m3/d，而后經歷了三次改擴建，目前二級處理能力已經達到12萬m3/d，一級處理能力16萬m3/d。為了推進城市污水再生利用工作，西安市將其中6萬m3/d污水處理工藝改造為A2/O與過濾組合工藝。北石橋污水處理廠于1998年投產，設計能力15萬m3/d，采用DE氧化溝工藝。其余四個污水廠和再生水工程在規劃階段。
西安北石橋污水再生利用工程是國家發改委2001年五個污水再生利用示范試點工程之一。項目管理單位為西安市市政管理委員會。污水再生利用工程的規模為10萬m3/d，工程總預算為10437萬元。根據計劃，項目分兩期建設，目前一期工程5萬m3/d再生水項目已經建成投產，項目總投資7100萬元。2004年5月正式建成向昆明路地區3家企業，即西安西郊熱電廠、陜西星王集團和西安西化熱電化工有限責任公司供水，日均用水量分別為6000、800和3200 m3/d左右，日節約自來水1萬m3。目前又與西安豐慶公園簽訂協議，準備為公園提供景觀用水及綠化噴灌用水，湖中換水一次就可節約30萬m3自來水。
目前，西安再生水供應管道鋪設已從北石橋污水凈化中心→昆明路→豐慶路→環城西路→西大街→竹笆市，可為沿線周圍企業、公園、綠化等單位提供工業冷卻、道路清灑、建筑施工、園林綠化、清洗車輛等項目提供用水。隨著發展，今后西安市將會擴大再生水管道覆蓋范圍，讓能使用再生水的項目都使用再生水，如清淤后的護城河、興慶湖等大的用水項目，替代掉目前引用的黑河水資源。
3 影響再生水景觀應用的主要因素
由于我國越來越多的地區面臨缺水問題，預期不久的將來，在不增加優質水源使用量的前提下，再生水會更為廣泛的應用于景觀水體，這不僅緩解了水資源缺乏的現狀，對于改善居民生活條件，提高人民健康水平，起到了很大的作用。但是，再生水在廣泛推廣過程中，需要避免一些已經出現和可能出現的問題。
3.1水價政策與地下水開采限制
根據國內再生水工程調研和我國的實際情況，再生水可優先用于生態環境、景觀環境和農業灌溉，再用于工業、城市灌溉和其他市政雜用。在大城市周邊，農業生產以蔬菜等高附加值產品為主，水質要求高、用水量不大、輸水距離長，因此農業灌溉并不一定適合，但大城市景觀水體和綠化用水量大，再生費用較低，是比較合適的選擇。
盡管再生水用于景觀水體的前景廣闊，但是一個致命的問題，就是經濟問題。在一些城市，目前對公園和小區使用自來水實行一定的價格補貼，補貼金額隨水價升高而增長，雖然使用再生水比自來水便宜，但卻沒有補貼，影響了用水單位使用再生水的積極性。另一方面，一些城市存在不合理或違反規定的地下水開采，使再生水失去市場競爭力。
因此，改變不合理的補貼政策，適當拉大自來水、自備井水與再生水之間的價格差，使得自來水和再生水的價格比趨于合理，再生水的使用將會有較明顯的經濟效益，真正做到優水優用，提高水資源的利用效率。
3.2富營養化與安全風險控制
國外在開展再生水用于城市景觀水體方面，對排入景觀水體的氮磷指標一般進行嚴格的限制，污水處理廠絕大多數采用了深度處理工藝，較好地控制了水體富營養化現象。
在衛生安全方面，美國加利福尼亞州規定，再生水作為非限制性娛樂蓄水的水源，應達到經過常規處理的消毒三級再生水標準；再生水用于限制性娛樂蓄水和允許公眾出入的魚類孵化池蓄水時應至少達到消毒二級出水-2.2再生水標準；再生水用于無噴泉的景觀蓄水水源時應至少達到消毒二級出水-23再生水標準。
在我國，再生水用于景觀環境剛剛起步，目前還缺乏系統全面的工程性實踐。不僅在潛在健康風險研究方面缺乏足夠的支持，而且在水質安全保障方面也缺乏系統的研究和總結，在水力控制措施與再生處理程度的匹配以及對大氣、土壤和地下水的環境影響方面也研究不多。另外，利用再生水構建人工水體或補充天然水體時，水體的富營養化問題需要尋求一種或者多種經濟可行的解決方法。
因此，開展再生水用于景觀水體中的一系列應用研究，建立水質安全保障體系，監測再生水對應用環境的短期和長期影響，建立水體水力控制和水質控制管理體系以及提出再生水利用的政策性建議，具有廣泛的社會效益和重大的經濟效益。
3.3有待進一步研究的技術問題探討
針對上述存在的問題，在今后發展過程中，城市污水再生利用需要健全的法制保障和全面統一的管理；建立相應的技術規范和標準；重視和強調城市污水處理與再生利用技術、質量標準和策略的匹配，充分考慮安全和衛生標準問題，并在實踐中驗證和改進。
因此，有必要從以下幾個方面對再生水的景觀水體利用進行深入的研究：
再生水用于景觀水體的水質安全保障技術：再生水用作景觀水體可以有以下幾種形式：允許人體全部接觸的娛樂性景觀水體；允許人體部分接觸或非全身性接觸的娛樂性景觀水體；不允許人體直接接觸的觀賞性景觀水體及儲水式池塘。需要針對不同的用途，立足于現有的給水和污水處理技術，整合出成套處理工藝，使再生水滿足景觀水體的要求。
再生水用于景觀水體的水質維持與改善技術：結合水質監測數據和相關資料，研究水體管理過程中水質維護和改善技術問題，包括換水頻率和水量、水體的水力控制措施以及控制水體富營養化的措施。
再生水對景觀水體的環境影響研究：使用再生水作為補充水源后對周圍環境，包括水、氣和土壤會產生什么影響，需要進行長期的監測和研究。
再生水作為補充水的景觀水體的管理研究：通過不同地域的試驗基地的監測研究，歸納出針對不同氣象條件和地域條件下經濟有效的景觀水體管理方式并且在更大范圍推廣。
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