導讀： 水的這兩點(diǎn)屬性決定了在治理空間上技術(shù)方案選擇的多樣性和治理成效上對整體技術(shù)集成而非單一技術(shù)的依賴(lài)。因此在這里，本文將不討論單一水污染控制技術(shù)的發(fā)展問(wèn)題，而是從宏觀(guān)視野提出 5 個(gè)問(wèn)題，以與大家共同商榷。今年將是人類(lèi)環(huán)境保護歷史的重要一年，全球將廣泛討論有關(guān)人類(lèi)未來(lái)可持續發(fā)展的兩項重大議程，環(huán)境問(wèn)題將再次成為當今世界政治的核心議題。這兩個(gè)議題一是關(guān)于 2015年千年目標后的全球可持續發(fā)展新目標的確定；其二是在今年年底的巴黎氣候峰會(huì )，人類(lèi)將為把 2050 全球溫度升高控制在兩度之內進(jìn)行的努力。這兩項議程所設定的目標高低標志著(zhù)人類(lèi)在應對全球環(huán)境挑戰時(shí)是否采取一致行動(dòng)的意愿中能否取得新的拐點(diǎn)。在過(guò)去 30 年中，中國的環(huán)境保護一直在蹣跚前行。不論在戰略還是執行層面，環(huán)境保護在國家經(jīng)濟社會(huì )發(fā)展中的地位日益提高，但卻始終面臨著(zhù)兩個(gè)尷尬的狀況，其一是環(huán)境質(zhì)量整體惡化局部改善的態(tài)勢基本沒(méi)有改變；其二是盡管擁有技術(shù)進(jìn)步等后發(fā)優(yōu)勢，我們一些主要污染物的人均GDP峰值并沒(méi)有如OECD等國家的經(jīng)濟與環(huán)境關(guān)系所揭示的那樣早些到來(lái)。造成這兩個(gè)問(wèn)題的原因是多方面的，但從技術(shù)層面上看，過(guò)多短期功利性的技術(shù)措施、污染控制目標的單一與不合理、以及整體污染控制方案缺乏成本和可行性分析等均值得我們反思。由于政策和技術(shù)等諸方面的問(wèn)題，在城市水污染控制中大量出現了重調水輕治理、重地上輕地下、重景觀(guān)輕排放、重水線(xiàn)輕泥線(xiàn)、重建設輕運行、重末端輕源頭、重規模輕質(zhì)量等問(wèn)題，使得我國不論城市區域層面還是環(huán)境行業(yè)的整體投資與技術(shù)效率不高。坦率地講，我國的污染治理基本上延續的是發(fā)達國家的技術(shù)體系。我們在技術(shù)復制過(guò)程中所表現出的宏觀(guān)問(wèn)題除早期經(jīng)驗不足外，深層次的原因可能更主要的是我們在治理體系上的嚴重不足。今年將在去年“大氣十條”的基礎上，國家出臺“水十條”，新修訂的《環(huán)境保護法》也已于 2015 年 1 月 1 日正式實(shí)施，希望這些新的強有力的舉措帶來(lái)的不僅僅是更多的財政投入、更嚴厲的懲處和更高大的控制目標，而是能夠有效推動(dòng)環(huán)境保護治理體系的深層次改革，在政策、技術(shù)和管理層面，形成制度化的長(cháng)期性、整體性和科學(xué)性的解決方案。各種研究表明，中國環(huán)境質(zhì)量的整體恢復需要 10～20 年的時(shí)間，我們能走得多快、走得多好、能否達到目標，將依賴(lài)于我們在新的一輪全球環(huán)境浪潮推動(dòng)下，抓住國家經(jīng)濟和社會(huì )轉型這一難得的戰略機遇期，能否在治理體系上盡早建立起有效遏制環(huán)境惡化的制度性拐點(diǎn)。水是城市發(fā)展的重要自然資源、經(jīng)濟資源、社會(huì )資源和生態(tài)基礎要素。早在 2002 年的南非約翰內斯堡可持續發(fā)展世界首腦會(huì )議上，水問(wèn)題即被列為五大可持續發(fā)展的世界性挑戰之首。人類(lèi)對水環(huán)境問(wèn)題的強烈關(guān)注反映了不同國家在其歷史的上面尋求各自發(fā)展進(jìn)程中的共同經(jīng)驗：水資源具有不可替代的特殊戰略性地位。全球化、城市化和技術(shù)創(chuàng )新是本世紀推動(dòng)自然和人類(lèi)社會(huì )變化的核心動(dòng)力，人口的增長(cháng)和人口向城市的聚集所帶來(lái)的水環(huán)境問(wèn)題將長(cháng)期成為全球亟待解決的重要問(wèn)題。從本質(zhì)上看，水問(wèn)題是一個(gè)流域性和局域性的問(wèn)題，它的全球化更多體現在全球各個(gè)地區都面臨著(zhù)不同程度的水問(wèn)題，而在局域層面上，水設施又表現了明顯的自然壟斷性。水的這兩點(diǎn)屬性決定了在治理空間上技術(shù)方案選擇的多樣性和治理成效上對整體技術(shù)集成而非單一技術(shù)的依賴(lài)。因此在這里，本文將不討論單一水污染控制技術(shù)的發(fā)展問(wèn)題，而是從宏觀(guān)視野提出 5 個(gè)問(wèn)題，以與大家共同商榷。

1、關(guān)于城市水污染控制技術(shù)體系問(wèn)題

去年是活性污泥工藝誕辰一百周年，我們在廣泛慶?；钚晕勰喾ㄔ诮鉀Q城市水環(huán)境問(wèn)題中所發(fā)揮的核心作用時(shí)，也要清醒地認識到，一百年來(lái)，相對于影響世界變化的各種革命性、顛覆性技術(shù)的蓬勃發(fā)展，城市水污染控制技術(shù)的進(jìn)步實(shí)在是微小的、遲緩的(incremental)。在城市中，不論是在污水的排放方式、收集模式上，還是在處理流程上，都在固有的傳統布局、結構和工藝線(xiàn)上展開(kāi)和修補。技術(shù)應用的模式也仍然停留在工藝選擇、設計、經(jīng)驗積累(know-how)、規范這一傳統的土木工程的實(shí)踐范式中。即使信息、傳感和控制技術(shù)已廣泛深入到今天幾乎人類(lèi)生活的所有方面，城市排水系統的運行仍然停留在粗放式、經(jīng)驗式、開(kāi)環(huán)的非現代工業(yè)化的范疇。百年來(lái)，城市排水系統一直缺乏技術(shù)變革的動(dòng)力。究其原因可能來(lái)自?xún)蓚€(gè)方面，其一是城市基礎設施的巨大投資和自然壟斷特征所帶來(lái)的技術(shù)鎖定效應，即新技術(shù)的產(chǎn)生只能在原有技術(shù)結構基礎上才更易于應用；其二是現有的技術(shù)體系較好地解決了 OECD 國家的城市常規水污染問(wèn)題。對于我們來(lái)說(shuō)，技術(shù)體系上的跟蹤與復制無(wú)疑是一種易于實(shí)現的模式，這也是為什么過(guò)去 30 年來(lái)我們的城市排水系統建設基本沿循了歐美技術(shù)模式，而學(xué)術(shù)界很少對這一模式的合理性產(chǎn)生過(guò)集體反思和批判，從而在技術(shù)和學(xué)術(shù)上深入探討是否可以找到更好的突破性的、革命性的新范式(paradigm)。到目前為止，全球只有 OECD 國家整體上完成了城市化和現代化進(jìn)程，人類(lèi)至少還有 6 個(gè)甚至更多同樣體量人口的國家將以更快的速度完成城市化和現代化進(jìn)程。關(guān)于城市水問(wèn)題的解決方案，今天的科學(xué)爭論是兩個(gè)問(wèn)題，一是目前的城市水污染控制技術(shù)模式是否可以解決未來(lái)全球城市化所帶來(lái)的水問(wèn)題，其二是在技術(shù)廣泛進(jìn)步的今天，這一技術(shù)模式是否在經(jīng)濟上仍然是可行方案，從而更好地減輕人類(lèi)社會(huì )特別是老齡化社會(huì )的環(huán)境負擔。第2個(gè)問(wèn)題顯然更為復雜，但至少在第1個(gè)問(wèn)題上的答案已經(jīng)走向了否定。由于人口密度的大幅增加和超大城市在發(fā)展中國家的大量出現，不論在地理空間、自然容量還是在城市與鄉村的營(yíng)養物質(zhì)平衡上，以及用水形態(tài)的變化上，都從質(zhì)上(critical mass)改變了人類(lèi)對城市排水設施的控制目標要求。例如，全球性的活性氮失衡已經(jīng)呈現出與氣候變化同樣急迫的全球性挑戰。氣候變化所帶來(lái)的特別干旱和降雨沖擊的增多，對城市水環(huán)境設施的脆弱性和適應性提出了新的要求。因此，在我們尋求今天城市水問(wèn)題的技術(shù)模式時(shí)，需要以批判性思維，在學(xué)術(shù)上以全球的視角和更長(cháng)遠的眼界來(lái)提出我們的問(wèn)題導向。國家科技、建設和環(huán)保等部門(mén)歷來(lái)高度重視水污染控制技術(shù)的研發(fā)，不論是基礎研究、還是 863 計劃、攻關(guān)項目和支撐計劃，都進(jìn)行了廣泛的布局和支持。特別是在“十一五”期間，啟動(dòng)了國家水重大專(zhuān)項，這是迄今為止人類(lèi)歷史之上對水污染控制技術(shù)投入強度的一次整體化、集團式攻關(guān)，幾乎國內所有的重要研究單位都加入其中。通過(guò)幾年的努力，城市

主題在污水處理廠(chǎng)一級 A 升級改造、污水回用、排水管網(wǎng)收集、城市面源污染控制、污泥處理處置、城市黑臭河道水質(zhì)改善等方面取得了一系列技術(shù)突破，推動(dòng)了相關(guān)技術(shù)的應用和成熟，帶動(dòng)了城市排水設施的建設和提標。但遺憾的是，水重大專(zhuān)項主要面向的是我國今天急迫解決的水環(huán)境污染問(wèn)題和相關(guān)的現實(shí)工程需求，因此在技術(shù)體系的設計上不得不在傳統的學(xué)術(shù)范式框架內展開(kāi)，主要注重空間上的技術(shù)集成和短期的技術(shù)示范方案。但就技術(shù)發(fā)展而言，如果我們今天不生活在未來(lái)，我們明天只能生活在過(guò)去。因此，如前所述，我們幾十年的科研布局還不是從長(cháng)遠的系統技術(shù)需求上進(jìn)行思考，這意味著(zhù)我們未來(lái)的技術(shù)產(chǎn)出和選擇將會(huì )越來(lái)越依賴(lài)于今天的技術(shù)路線(xiàn)。今天我們需要學(xué)術(shù)界跨越傳統的城市排水體制和結構、跨越傳統的處理工藝流程概念、跨越傳統的土木工程設計方法、跨越自身所熟知的學(xué)術(shù)領(lǐng)域和知識范疇，以長(cháng)遠的、全球和區域城市化水問(wèn)題而非城市水問(wèn)題為導向，探索建立新的水環(huán)境技術(shù)范式。

2、關(guān)于建立地方和行業(yè)水環(huán)境治理績(jì)效體系問(wèn)題

技術(shù)創(chuàng )新的動(dòng)力來(lái)自于充分的市場(chǎng)競爭和法律約束。我國環(huán)保法明確規定地方政府是環(huán)境保護的責任人，但遺憾的是，本次修改后的環(huán)保法只對企業(yè)提出了明確的法律懲處約束，對由地方政府負責的社會(huì )排污(如生活污水排放)卻仍停留在較弱的法律約束上。在法律約束不健全的制度環(huán)境下，對于區域壟斷性的水行業(yè)，不論資產(chǎn)和運行的歸屬性質(zhì)如何，我們需要盡快建立起全國性的、公開(kāi)的、可核實(shí)的績(jì)效標桿體系。各國的經(jīng)驗證明，沒(méi)有這樣的標桿體系，即使傳統技術(shù)體系的改進(jìn)也將非常緩慢，我們仍將是一個(gè)以資本、行政而非技術(shù)為主導的行業(yè)，而這樣的行業(yè)是沒(méi)有全球競爭力和技術(shù)突破希望的。英國水行業(yè)市場(chǎng)化改革的成功不僅是打破壟斷、引入外來(lái)資本，更重要的是建立了一套績(jì)效標桿體系，從而帶動(dòng)了整個(gè)行業(yè)在有序的競爭中大幅提高行業(yè)效率。只要我們的市場(chǎng)仍停留在無(wú)序、低價(jià)的惡性競爭中，就難以形成對技術(shù)的依賴(lài)。國家水專(zhuān)項城市主題中曾專(zhuān)門(mén)設立績(jì)效研究課題，但研究成果甚不理想，其核心原因不僅在于課題沒(méi)有探索采取先進(jìn)的數據采集技術(shù)，更在于數據的不可獲得。但是，今天中國的排水市場(chǎng)已經(jīng)完全國際化，大量國際企業(yè)參與城市水設施的運行與建設，我們沒(méi)有理由以數據保密為借口來(lái)阻礙績(jì)效體系的建立。在大數據時(shí)代，數據公開(kāi)不僅有助于水行業(yè)數據挖掘技術(shù)的創(chuàng )新，更將有助于建立透明、規范的市場(chǎng)監督體系，從而推動(dòng)行業(yè)的技術(shù)進(jìn)步。

3、關(guān)于集成技術(shù)問(wèn)題

即使在傳統的城市排水體系中，城市水污染控制技術(shù)的有效性也首先依賴(lài)于設施的空間布局以及收集系統的體制和規模結構的設計，他們不僅影響城市排水系統設施的波動(dòng)性、負荷強度和沖擊性，更是經(jīng)濟性和長(cháng)期損耗的主要影響因素。如排水管網(wǎng)及其運行模式不僅影響污染物的沉積、降解以及由此導致的管網(wǎng)腐蝕，而且對污水處理廠(chǎng)的運行負荷沖擊、溢流量等帶來(lái)不可忽視的影響。但由于早期集成技術(shù)和空間分析技術(shù)的匱乏和認識的局限性，學(xué)術(shù)界的主要興趣一直在“廠(chǎng)”的處理工藝技術(shù)上，或處理工藝的組合上，嚴重忽視了在城市空間上對各種水污染控制設施和技術(shù)的集成技術(shù)的研究。今天，隨著(zhù)空間技術(shù)、信息技術(shù)、傳感器和模擬技術(shù)的快速發(fā)展，城市排水系統的數字設計和數字運行已經(jīng)成為可能，特別是海綿城市理念的提出對低影響開(kāi)發(fā)設計的需求，拓寬了城市排水設施傳統的“網(wǎng)—廠(chǎng)”結構，而成為“面—網(wǎng)—廠(chǎng)”結構，這無(wú)疑會(huì )大幅提升城市的排水系統設計的整體效益。新技術(shù)的出現要求改變城市排水設施現有的規劃設計程序，傳統的、經(jīng)驗式的“總規—詳規—設計”的規范模式已經(jīng)成為科學(xué)設計和集成城市水污染控制設施的制度羈絆。今天，城市排水設施已經(jīng)開(kāi)始進(jìn)入到像設計冰箱這樣工業(yè)產(chǎn)品的技術(shù)發(fā)展階段，我們這一行業(yè)應當建立新的規劃與設計規程。也只有這樣，排水設施的規劃與設計才能與城市的生態(tài)設計理念實(shí)現底層結合，從而成為城市設計的核心專(zhuān)業(yè)而非依附專(zhuān)業(yè)，

4、關(guān)于運行對技術(shù)選擇的約束問(wèn)題

隨著(zhù)污水處理廠(chǎng)大規模投入使用，我國已進(jìn)入城市排水系統以運行為主體任務(wù)的階段。但歷史中，不同于其他的工業(yè)化設計過(guò)程，我們在技術(shù)選擇和設施設計上很少考慮城市水環(huán)境設施運行對技術(shù)和設計的需求。這帶來(lái)兩個(gè)方面的突出問(wèn)題，其一是妨礙了運行效率和效果的提升，近年的國際經(jīng)驗表明，傳統污水處理廠(chǎng)的能效可以有百分之三十以上的提高空間，但在我國僅由于泵的設計不合理，就極大限制了運行效益的提升。早期的研究表明，污水處理廠(chǎng)的多點(diǎn)進(jìn)水和多點(diǎn)回水可以有效提升污水處理廠(chǎng)的處理效率和處理穩定性，隨著(zhù)在線(xiàn)傳感器的不斷應用，污水處理廠(chǎng)可以實(shí)現更靈活的運行，以更好地調整系統各個(gè)部分負荷與污泥濃度之間的關(guān)系。但由于設計上的忽視，污水處理廠(chǎng)的運行技術(shù)改進(jìn)空間受到了極大限制。其二是同一類(lèi)設施和工藝缺乏規范化和標準化要求，盡管各技術(shù)工藝在處理效率上相差很小，但各種工藝和工藝組合卻五花八門(mén)，非標設計和部件也過(guò)多。表面上看，這種選擇催生了各種技術(shù)的創(chuàng )新，但這種小的技術(shù)創(chuàng )新與進(jìn)步卻為運行和維護帶來(lái)了高昂的成本和極大的不便。下一階段，我國的污水處理設施建設將面向縣鎮，中小污水處理廠(chǎng)的建設將成為主體，與大型污水處理廠(chǎng)相比，其運行將更不穩定，同時(shí)由于人員素質(zhì)的限制，對解決其運行中出現的問(wèn)題也將更加困難。因此通過(guò)開(kāi)展區域性的工程實(shí)踐，是否強制性地建立標準化、規范化的工藝設計已經(jīng)成為一個(gè)需要急迫討論的問(wèn)題。這一問(wèn)題的核心是需要從運行效率和成本的角度判斷和評估多大的技術(shù)效率提升可以突破這些標準化的限制，從而使這一制度不成為技術(shù)創(chuàng )新的障礙。

5、關(guān)于控制標準和成本效益問(wèn)題

城市污水處理設施的設計目標從來(lái)都是與區域環(huán)境質(zhì)量和容量密切相關(guān)的，世界各國也都是依據設施的規模確定排放標準。但我們目前在污水排放標準上，不論區域排放點(diǎn)在哪里、不論污水處理廠(chǎng)的大小如何，一律采取同一標準。這種做法看起來(lái)公平與嚴格，但事實(shí)是極不科學(xué)、不合理的。它忽略了不同規模污水處理廠(chǎng)對排放環(huán)境影響的不同以及由此帶來(lái)的不同運行成本，忽略了城市整體排水設施的設計效益，特別是源頭控制對減排的益處可以減輕下游水廠(chǎng)的處理水平。為解決這一問(wèn)題，我們需要改變現有的排水體制，要將國家對排水標準的監管從水廠(chǎng)上升到城市水體質(zhì)量的監管，而將城市污水處理廠(chǎng)的監管權力和標準設定留給地方，體現地方是環(huán)境保護責任主體的權利與義務(wù)的統一。