飲用水資源正變得越來越稀缺。人口增長、環境汙染和氣候變化意味著越來越多的城市將不得不尋找非常規的水源。在越來越多的地方,飲用經過高度處理的城市廢水已經成為最佳的選擇,而且,在某些情況下,這也是唯一的選擇。
新加坡五座再生水廠中的一座。這些再生水提供了該國約40%的飲用水和其他用水需求。來源:Roslan Rahman / AFP / Getty
但是,人們對再生水充滿了焦慮。媒體聳人聽聞的報導在很大程度上也起到了推波助瀾的作用。這種情緒讓好幾個項目止步不前。有些人擔心,與從湖泊或河流中獲取的飲用水相比,再生水裡含有更多的病原體和化學物質。其他人則單純是一想到這些水曾經衝過馬桶和流過下水道就覺得噁心。
現在,大約有20億人生活在「水資源嚴重短缺」的國家中,這些國家主要分布在北非、西亞、中亞以及南亞。據估計,到2050年,全球人口將從如今的77億增加到100億,這會導致我們對安全飲用水的需求急劇增加。根據聯合國2019年的評估數據,從現在起到2050年,水資源總需求將可能會增加20%到30%。
什麼是再生水?
「再生水」來自經過高度處理的廢水。
在中高收入國家,一般情況下,來自居民區、商店和辦公區的生活廢水,會在統一收集後,由汙水處理廠進行處理,然後排入河流、湖泊和其他天然水體中。這些「原水」會在下遊的城鎮再次收集並進行處理,用於飲用、灌溉或工業生產。
另一種策略是更嚴格地將市政廢水直接處理到可以飲用的程度。在汙水處理廠處理之後,這些水將在第二座水廠由先進的化學、生物和物理方法再次進行處理。然後將水直接接入到飲用水供應系統,或排放到自然系統中。在第二種情況下,這些水之後會再從自然系統中收集起來並進行處理,用於飲用或其它用途。這兩種情況下產生的水都被稱為再生水。
在許多地方,以常規方式處理就排放掉的廢水,在河流中的比例正變得越來越高。但當局仍然認為這類河流是「淡水的天然來源」。由於下遊的處理方法可能已經無法適應質量變差了的原水,這對公眾的健康構成了日益嚴重的威脅。因此,在受控的環境中將廢水處理抬高至更高的標準,並將其重新用於特定的用途,不論對於經濟還是健康來說都更加合理。
因此,節約用水至關重要。供水設施需要進行升級並更好地管理,包括使用智能傳感器以及其他的技術手段。合理定價這樣的經濟手段也可以提高使用效率。我們還需要立法手段來減少汙染。所有公共和私人部門、乃至全社會,都需要接受關於節水重要性的教育。
但排在首位的,應該是研究再生水作為飲用水的收益和風險,包括提高消費者對再生水接受程度的方法。
公眾認知
在過去的二十年中,由於公眾的反對,一些旨在向人們提供可飲用再生水的項目一直停滯不前。
2000年,《洛杉磯日報》刊登了一篇題為「飲用廁所水」的文章,介紹了洛杉磯於1995年在聖費爾南多山谷啟動的「東谷循環水」項目。該地區的人們擔心再生水不安全,認為這種水是僅供低收入社區使用的。這個項目被競選市長的候選人政治化,提出該項目的洛杉磯水電局最終決定放棄。從那時起,再生水便僅用於灌溉和工業用途。
2006年,澳大利亞昆士蘭州圖文巴市的一個再生水項目,遭到了該州居民的反對;2009年,該州居民又抵制了東南部的「西部走廊循環水計劃」——即使那時澳大利亞正經歷著有記錄以來最嚴重的一場乾旱。
在圖文巴,大約9.5萬人中有62%對該項目投了反對票。反對的原因主要是出於對安全方面的擔憂,以及害怕該項目會損害旅遊、食品加工和房地產銷售等行業。「西部走廊循環水計劃」的建設成本為24億澳元,目標是每天生產多達23萬立方米的水,以滿足昆士蘭州東南部大約30%的供水需求。但在2009年,迫於政治壓力和乾旱形勢的緩解,有關方面做出決定,只有在水庫的水位下降到正常水位的40%以下時,才利用該計劃生產可飲用再生水彌補庫容的不足。
澳大利亞昆士蘭州,一名工人將飲用水注入水罐。由於長期乾旱,該地區一直面臨水資源短缺。來源:William West / AFP / Getty
公眾對水安全的懷疑並非完全沒有根據。例如,在美國和加拿大,仍然有一些社區缺乏安全的飲用水,這種情況在低收入和少數族裔人口聚居的社區尤其嚴重。飲用水安全問題也在不少地方發生,例如2014年密西根州的弗林特,以及去年加拿大的一些城市。
在這幾起事件中,水中的鉛含量均高於監管機構的安全指標。去年10月的測試顯示,加利福尼亞州近300座飲用水井和其他水源中均含有微量的PFAS化學物質,這些化學物質可能會導致某些癌症或其他健康問題的發生。
但是,目前對用於可飲用再生水進行的監管、控制、評估和審核,實際上比標準飲用水要更加嚴格。
形象改善工程
有三個步驟可以改善再生水的形象。
開展更多研究。廢水中含有數百種已知的化學物質和致病性汙染物,如果處理不當,會導致嚴重的急慢性疾病,例如霍亂或傷寒。而且,新的化學製品不斷上市,新的細菌和病毒菌株也不斷被發現。來自大學和水務公司的研究人員必須開展研究,定量分析並有效降低任何新出現的風險,以及不斷評估再生水在人類健康和環境健康層面上的總體效益和成本。
尤其是,隨著檢測技術的精確度越來越高、成本越來越低、應用越來越廣,病原體和化學物質的存在必須得到持續的監測,以保護公眾免受可能出現的問題的影響。長期低水平接觸有毒化學物質引起的慢性風險,與一次性大劑量暴露所引起的急性風險是一樣高的。
在中高收入國家,無論是不是再生水,所有的飲用水都必須滿足關於病原體、化學物質和任何其他類型汙染物的國家、區域和地方衛生標準。到目前為止,不少城市的水務機構通過對從化學物質到微生物的汙染物進行多重處理和實時監測、並在處理和給水的全過程中使用各種風險管理策略,其所生產的再生水已經達到了相關標準的要求。
提高公眾宣傳。水務公司必須制定有關信息傳播和公眾諮詢、教育、參與的更全面的戰略。
社區參與不是為了說服公眾支持某些項目而展開的活動。與之相反,社區參與應該做的是建立溝通的平臺,從而儘早地了解並解決人們的擔憂,即使那意味著要對計劃進行修改。
一些成功的項目可以用作參考。例如,在1990年代,加利福尼亞州的聖地牙哥市規劃了一個再生水項目,以減少對科羅拉多河和其他水源的依賴。該項目最初得到了公眾的支持,但後來這種支持消失了。這是由多方面的原因導致的,例如專家小組提供的有關再生水安全性的信息並不一致。再加上媒體使用的諸如「飲用廁所水」和「汙水飲品」之類的說法,以及宣稱再生水將僅供給低收入社區使用,最終導致該項目遭到抵制,並於1999年由市議會改為了非飲用水項目。
但聖地牙哥仍然需要更多的飲用水。因此,在2004年,公用事業公司決定為公共宣傳和教育制定更全面的戰略。他們開展的工作包括線上和電話調查訪問、由關注該項目的人員參與的研究、創造機會讓市政工作人員與聖地牙哥志願服務組織等機構就該項目進行討論、以及建立一個專門提供相關信息的網站。
這些努力得到了回報。2004年,只有26%的被調查者同意飲用再生水。到2012年,這一比例已經達到了73%。該市於2013 年批准了「聖地牙哥純淨水」項目。預計到2023年,該項目將每天將生產約11.4萬立方米的飲用水,併到2035年滿足該市三分之一的用水需求。
在需求最大的地方實施項目。有實力的水務公司應在需求最大的地方開展再生水項目。這些公司需要具備足夠的知識儲備、技術實力、人員水平和財務能力,並且必須在水質法規非常嚴格的城市中開展項目。一旦這些計劃在難度最大的地方被證明是安全有效的,其他社區的人們也更有可能支持類似的項目。
成功的秘訣
這些策略起作用的關鍵,是要讓所有的利益相關方都持續地參與進來:無論是市長還是國家政府、企業和地方衛生與醫療機構還是社區和環境團體、宗教領袖還是大眾媒體。
如果沒有再生水,那麼至少三個重要的經濟中心——新加坡、納米比亞的溫荷克、加利福尼亞的奧蘭治縣,都將無法發展到今天的水平。實際上,如果沒有這些再生水項目,這些地方很可能都會對用水量進行嚴格的控制,從而對社會經濟發展產生嚴重的影響。此外,對於溪流、河流、湖泊、溼地和含水層來說,再生水也比普通廢水更好,部分原因是,當這些項目產生的多餘的再生水返回自然系統時,其質量要比按照普通標準處理的廢水更高。
三個成功案例
溫荷克位於乾旱/半乾旱的環境中,幾乎沒有地表徑流。1968年,該市成為了第一個使用循環水生產飲用水的城市。Goreangab再生水廠目前供應溫荷克約24%的飲用水需求。在2014年至2016年的乾旱期間,附近的水庫只能滿足10%的供水需求,遠低於預計的75%。結果,來自Goreangab的再生水貢獻了該市總供水量的30%。
自2008年投入運營以來,奧蘭治縣地下水補充系統已成為全球最大的再生水設施。它每天可產生37.9立方米 的飲用水。該項目被廣泛接受的部分原因是,公用事業公司奧蘭治縣水管理區從一開始就將公眾的知情權和參與度放在首位。
新加坡花了數十年的時間規劃了現在稱為NEWater的水資源循環利用計劃。到2003年該項目啟動時,已經完成了涉及政府和其他決策者的關於長期安全性和可靠性問題的全面溝通和教育計劃。
如今,NEWater提供了新加坡約40%的飲用水和非飲用水。如果一切按計劃進行,到2060年,它將滿足該市55%的用水需求。新加坡的大多數人都知道,他們所在的島嶼城市面積太小,無法儲存全部降水,因而存在缺水問題。他們明白NEWater的重要性。在每個新加坡國慶日,數千名參加慶祝活動的人們都會得到NEWater提供的瓶裝水,他們也會毫不猶豫地把這些水喝掉。