城市化进程中, 人口集聚与产业发展共同形成对水资源需求的变化。已有研究证明, 尽管中国城镇化拉动经济增长增加了用水, 但通过优化产业结构和提供用水效率又减少了用水, 1997~2011年期间二者相减最终用水量减少了2 177亿m³, 即中国人口-经济城镇化过程对用水总量和万元GDP用水量都具有明显的减量效应^[1]。2005年到2015年期间, 城市户籍人口、用水人口数量和工业生产总值大幅度提高, 城市供水总量仅增长了11.7%。同期, 万元工业增加值用水量下降了67.5%, 人均日生活用水量降低了14.5%, 生产用供水总量下降了22.6%, 生活用供水总量仅增长了17.9% (见表1) 。城镇化一般会导致城镇建成区或城市群地区用水较快增长, 可能会导致局部用水危机^[1], 节约用水和利用再生水是实现城市用水总量低增长的有效途径。本文期望通过研究城市群节约用水和再生水利用状况, 为建立城市群节约用水计划和制定政策提供一些依据。基于研究能力、数据可得性和城市群发育程度, 本文从29个城市群和经济区中遴选了京津冀、长三角、珠三角、长株潭、成渝、呼包鄂 ⁽¹⁾ 、哈长等7个城市群作为研究对象 (见表2) 。本文所指再生水是指生活污水和雨水进入污水处理厂后处理形成的中水, 对其再次净化处理后形成的再生水。新水取用量、重复用水量、节约用水、工业节约用水、污水处理总量和再生水利用量数据均来自《中国城市建设统计年鉴》 (2006~2016年) 。

　　 京津冀城市群在2005~2015年期间, 2007年节约用水量达到高峰, 之后逐年下降 (见图1a) 。节约用水主要来自工业重复用水, 整个城市群工业用水节约量占全部节约用水量的54.8%, 石家庄市更是占到了99.8%。北京市节约用水总量约占京津冀城市群节约用水总量的47%, 但其工业节约用水仅占到15.9%, 节约用水主要来自居民和公共用水。廊坊市无节约用水数据, 承德市2013到2015年数据存在缺失情况 (见图1b) 。京津冀城市群水资源十分缺乏, 通过用水效率提高、调整产业规划和用水定额可实现区域用水总量零增长^[2]。

　　 长三角城市群在2005~2015年期间, 2007年和2008年节约用水达到高峰后, 节约用水量呈明显下滑趋势。工业用水节约总量占节约用水总量的73.8% (见图2a) 。整个城市群节约用水数据统计工作非常好, 仅泰州市缺失2012年到2015年的节约用水数据。节约用水量前三位的城市分别是上海、杭州和常州, 占到城市群节水总量的62% (见图2b) 。

　　 珠三角城市群在2005~2015年期间, 只有广州市有完整的节约用水数据, 深圳、东莞、江门和肇庆2010年前有个别年份的节约用水数据, 其他城市没有统计数据。2008年整个城市群节约用水量达到顶峰, 之后逐年下滑 (见图3a) 。工业节约用水比重占全部节约用水总量的29.2%, 广州市为21.4% (见图3b) 。从需求角度看, 预测到2020年城市群用水量呈增加态势, 特别是工业用水量2020年比2012年增长22%^[3]。因此, 该城市群提升工业用水重复率是提高节约用水的有效途径。

　　 长株潭城市群在2005~2015年期间, 2013年70%的节约用水来自工业部门 (见图4a) 。株洲、岳阳和常德三个城市节约用水量占城市群节约用水总量的99.6% (见图4b) 。该城市群没有一个城市对节约用水数据进行连续统计, 湘潭、益阳、衡阳和娄底四个城市则完全没有节约用水统计数据。事实上, 长株潭城市群曾在2003~2011年出现过严重的缺水状况, 已经严重影响了该区域经济发展^[4]。该城市群节约用水势在必行。

　　 成渝城市群在2005~2015年期间, 除去2009年异常值外, 各年份节约用水总量低于1亿m³, 工业节约用水占比为52.8% (见图5a) 。成渝城市群节约用水主要来自成都、自贡和重庆 (占全部节约用水总量的67.33%) , 工业用水节约占比前三位的城市分别是达州、泸州和自贡;重庆市工业节约用水占比为3.5% (见图5b) 。广安、巴中、雅安没有统计节约用水情况。

　　 哈长城市群在2005~2015年期间, 2006年节约用水量达到顶峰后, 年均节约用水量一直维持在1.5亿m³左右 (见图6a) 。节约用水总量前四位依次是吉林、大庆、哈尔滨和齐齐哈尔, 占全部节约用水量的84.7%;工业用水节约总量占比为77.6% (见图6b) 。吉林省的辽源市和佳木斯市数据缺失严重。

　　 呼包鄂城市群在2005~2015年期间, 2006年节约用水量达到顶峰后, 逐年下滑, 2015年更是下滑至1亿m³ (见图7a) 。71.3%的节约用水来自工业部门。武汉市节约用水量最大, 占全部节约用水量的68.6%, 咸宁、鄂州、随州、黄冈和孝感5个城市没有节约用水数据。工业用水节约量占比超过90%的城市依次是宜昌、包头、十堰、襄阳和荆门 (见图7b) 。

　　 京津冀等七个城市群节约用水主要有以下三个方面的特征:

　　 第一, 大约90%以上城市的节约用水主要来自工业部门。工业节约用水占全部节水量的64%左右 (见图8a) 。提高工业部门重复用水率, 可降低新水开采量。长三角和京津冀两大城市群重复用水量远远超过新水取用量。长株潭城市群工业重复用水率只有26%, 而建设节水型试点城市要求是到2011年底工业重复用水率提高到80%^[4]。珠三角、长株潭和成渝城市群的新水取用量和重复用水使用量数据填报量占应填报数据量的34.8%、34.6%和34.2%, 统计数据之和只能反映部分城市的节约用水情况。

　　 第二, 北京、广州、重庆、成都和哈尔滨等特大城市节约用水总量主要来自非工业部门, 即居民和公共部门。北京2009年、2012年和2013年工业用水节约量占全部节约用水的量33%、30%和21.5%, 其他年份都低于15%。普遍来看, 这五个城市人口数量大, 第三产业发达, 公共机构用水量大, 公共部门节约用水大有可为。

　　 第三, 各城市群对节水情况统计数据填报工作重视程度差异很大, 总体不理想。其中京津冀、长三角和哈长城市群数据比较完整, 珠三角和长株潭两个城市群数据完整性最差。一些城市多年不申报节约用水数据, 或者时断时续填报数据。国家有关部门应将节约用水作为强制性统计指标纳入到城市供水行业管理绩效评价指标体系中。

　　 京津冀城市群水资源匮乏, 污水是重要的非常规水源, 其利用量连年增长。2015年的污水处理总量和再生水利用总量分别是2005年的2.35倍和4.06倍。2005~2015年期间, 再生水利用总量占污水处理总量的32.6% (见图9a) 。再生水利用总量排名前三的城市依次是北京市、唐山市和石家庄市, 再生水利用量最低的是天津市。北京市的污水处理总量和再生水利用总量分别占全部整个城市群总量的46.5%和78.8% (见图9b) 。

　　 长三角城市群在2005~2015年期间, 污水处理总量持续增长, 2015年是2005年的1.55倍。但再生水利用量并没有显著增长, 再生水利用总量仅占污水处理总量的9%, 各年份之间差异较大, 2015年为2005年利用量的79% (见图10a) 。上海、南京和杭州的污水处理总量最大, 仅上海市就占到全部总量的37%, 三个城市总和占到全部总量的62.5%。南京市和苏州市再生水利用量最大, 分别占到全部总量的35%和23%。没有利用再生水的城市有上海、杭州、嘉兴、绍兴、泰州和台州 (见图10b) 。

　　 珠三角城市群在2005~2015年期间, 污水处理总量持续增加, 但再生水利用量并没有与之同比例增加, 再生水利用总量占污水处理总量的1.6% (见图11a) 。这可能是由于该地区雨水丰沛, 污水处理后的水作为生态用水更为经济。例如, 深圳市污水处理后的中水主要用于景观生态补水, 其利用量已达6.46亿m³。深圳市规划到2020年结合污水处理厂建设再生水厂, 再生水厂规划规模337万~347万m³/d, 将用于工业用水、城市杂用水^[5]。2008年珠三角城市群再生水利用量达到峰值, 且主要来自东莞市和肇庆市, 其他城市均没有再生水的生产和利用行为 (见图11b) 。2013年以后, 整个城市群都没有再生水利用了。

　　 长株潭城市群在2005~2015年期间, 污水处理总量持续增加, 2015年污水处理总量达到10亿m³, 是2005年的2.2倍。2008年是长株潭城市群污水处理量提升的一个关键年份, 但再生水利用量没有同比例增加, 其用量仅为污水处理总量的1.2% (见图12a) 。除长沙和株洲外, 其他六个城市均无再生水生产和利用行为 (见图12b) 。从废水排放总量来看, 长株潭城市群在2002~2008年期间废水排放总量基本与经济增长水平保持同步递增趋势, 且废水排放生产率快速提高, 总体环境污染负荷较高^[6]。尽管长株潭城市群2005年至2010年期间工业废水排放达标率持续改善, 但区域上中下游城市污水集中处理率分别为15.3%、31.8%、49.4%, 水污染问题严重^[7]。研究表明, 长株潭城市群2030年城市化率达到90%、第二产业和第三产业持续增长的态势下, 只有将污水处理率提高到100%、污水回用率提高到35%的条件下, 才不会产生水资源供需缺口^[8]。因此, 提高该城市群再生水利用率是实现水资源供需平衡的关键措施之一。

　　 成渝城市群在2005~2015年期间, 污水处理总量持续增加, 2015年污水处理总量达到13.8亿m³, 是2005年3.12倍。但再生水利用量没有增加, 反而比2005年降低了60%。总体上, 再生水利用总量仅为污水处理总量的5.2% (见图13a) 。再生水利用量最多的是成都市, 达到7.39亿m³, 且主要来自2005~2008年期间, 2008年当年利用量达到58 150万m³, 但2009年仅为35万m³, 2013年以后再生水利用量为零。重庆市自2006年启动再生水利用以来逐年增加, 从2006年的118万m³, 增长到2015年的854万m³, 增长了7.23倍。该城市群有9个城市没有再生水利用行为 (见图13b) 。

　　 哈长城市群在2005~2015年期间, 污水处理总量持续增加, 2015年污水处理总量达到13.7亿m³, 是2005年的2.44倍。再生水利用量没有增加, 2015年反而比2005年的利用量下降了66%。再生水利用总量仅为污水处理总量的4.3% (见图14a) 。大庆市再生水利用一枝独秀, 长春、佳木斯、松原、吉林和四平有再生水利用, 但利用率都极低 (见图14b) 。

　　 呼包鄂城市群在2005~2015年期间, 污水处理总量持续增加, 2015年是2005年的1.79倍;再生水利用占污水处理总量的10.5%, 2015年是2005年的3.5倍 (见图15a) 。再生水利用主要来自武汉市、包头市和呼和浩特市, 占城市群全部再生水利用总量的97%, 武汉市更是占到了81%, 黄石和十堰市再生水利用量很小, 其他城市则均无再生水利用行为 (见图15b) 。

　　 对京津冀等七个城市群再生水利用情况进行比较分析后, 发现以下四个特征:

　　 第一, 污水处理总量最高的三个城市群依次是长三角、珠三角和京津冀, 再生水利用总量前三位的京津冀、长三角和呼包鄂城市群 (见图16) 。京津冀、呼包鄂城市群和长三角的再生水利用率 (再生水利用量与污水处理量的占比) 分别是32.6%、10.5%和9%。

　　 第二, 各个城市群对再生水利用情况并不理想。2005~2015年, 88个城市中, 再生水利用率超过25%的城市有3个, 占比为3.4%;利用率达到20%~25%的城市占比为6%, 利用率在10%~20%和5%~10%的城市占比为15%和9%。而利用率在5%以下和完全没有再生水利用的城市占比分别为31%和36% (见图17) 。很多城市没有建设再生水厂, 生产能力几乎为空白, 特别是水资源比较丰沛的地区尤为突出, 例如珠三角城市群。长三角地区城市群再生水利用情况忽高忽低, 但2010年后利用情况相对稳定。

　　 第三, 北京市再生水利用遥遥领先于其他城市。2006到2008年期间是北京市再生水利用增长的一个腾飞时期, 2008年的再生水利用量是2005年的2.3倍。2012年北京市实际用水量为25.8亿m³, 其中新水取用量为18.27亿m³, 再生水利用量为7.5亿m³, 再生水利用量占全部实际用水量的29%。2015年, 北京市实际用水量猛增到31.2亿m³, 其中新水取用量为25.14亿m³, 再生水利用量为9.48亿m³, 再生水利用量占全部实际用水量的21.88%, 见图18。

　　 第四, 一些特大城市再生水利用状况差强人意, 例如, 上海、广州、杭州、哈尔滨、深圳、珠海和长沙等城市, 多年来一直没有再生水的生产和利用行为。特大城市由于用水量大, 如果建设再生水厂, 并扩大再生水使用, 可以有效减少新水使用量。东莞、南京和成都三个城市尽管再生水利用总量很大, 但主要来自2008年以前个别年份, 2009年以后再生水利用量几乎为零。

　　 立法是行动的指南, 只有制定了明确的、可执行的城市节约用水规则, 用水户才能按照法律规定约束自己的用水行为, 用水管理部门也才能依法履行职责实施有效监管。

　　 1988年原建设部颁布了《城市节约用水管理规定》, 并于1989年1月1日起执行, 是目前指导全国城市节约用水的唯一政策。该规定首次建立了城市实行计划用水和节约用水制度, 包括制定节约用水发展规划、节约用水年度计划、行业综合用水定额、单项用水定额、超计划用水缴纳超计划用水加价水费等制度。表3是各城市群88个城市制定节约用水法律规定的情况。48%的城市制定了节约用水规定。

　　 长三角城市群是7个城市群中节约用水立法制定最好的城市群, 除湖州市外, 其他城市都制定了节约用水管理办法, 建立了节约用水奖励办法, 以正向激励措施鼓励用水单位主动节约用水。很多城市根据本地水资源状况和人口、产业发展趋势制定了节约用水办法, 并提出了适合本地特点的节约用水政策措施。

　　 北京市确立了城市分类型用水的节约用水原则。2012年修改颁布实施的《北京市节约用水办法》, 提出了北京市分类型用水的节约用水原则, 即按照生活用新水适度增长、环境用新水控制增长、工业用新水零增长、农业用新水负增长的原则, 科学配置水资源, 逐级分解用水总量控制。上海市和杭州市建立了节约用水发展基金, 专项用于节约用水技术的研究与推广等工作。南京市鼓励使用雨水和再生水, 规定规划用地面积2万m³以上的新建建筑物要配套建设雨水收集利用系统。广州市建立了可操作性的用水计划确定方法。广州市要求用水户应当定期进行水量平衡测试, 规定城市供水行政主管部门每半年下达1次月度用水计划。用水计划根据城市供水能力, 以用水户近3年同期用水量为基数计算的加权平均值、用水户用水量增长趋势确定, 并在立法中制定了用水计划供水和增长系数测算方法。

　　 再生水利用与污水处理状况紧密关联。2006年住建部和科技部联合印发了《城市污水再生利用技术政策》, 要求各地积极推动城市污水再生利用技术进步和使用, 促进城市水资源可持续利用与保护, 并要求到2010年北方缺水城市的再生水直接利用率达到城市污水排放量的10%~15%, 南方沿海缺水城市达到5%~10%;2015年北方地区缺水城市达到20%~25%, 南方沿海缺水城市达到10%~15%, 其他地区城市也应开展工作, 并逐年提高利用率。同时要求城市总体规划方案中的市政工程管线规划应包含再生水管线;要求缺水城市应积极组织编制城市污水再生利用的专项规划。

　　 从前述各个城市群再生水利用情况统计数据来看, 完全没开展再生水利用或利用率低于5%的城市共有59个 ⁽³⁾ , 占本次研究88个城市的67%。从可查到的资料来看, 88个城市中北京、天津、深圳和包头出台了关于再生水利用的管理办法。

　　 2009年北京市人民政府颁布的《北京市排水和再生水管理办法》第五章专门对再生水利用进行了规定, 要求新建、改建工业企业、农业灌溉优先使用再生水;河道、湖泊、景观补充水优先使用再生水;再生水供水区域内的施工、洗车、降尘、园林绿化、道路清扫和其他市政杂用用水应当使用再生水。

　　 2012年包头市人民政府颁发了《包头市再生水管理办法》。该办法共计31条, 对再生水设施规划与建设、运营与管理、法律责任等方面进行了详细规定。比较有特色的是要求鼓励、支持再生水的科学研究和技术开发, 加快技术成果转化和产业化, 引进和推广新技术、新工艺、新设备, 不断提高再生水的利用和资源化水平。同时明确要求政府加大财政资金投入力度, 大力实施再生水资源利用规划和再生水资源利用设施建设发展规划, 加快再生水利用设施建设进度, 完善再生水利用设施系统, 做到厂网配套。

　　 2014年深圳市颁发了《深圳市再生水利用管理办法》。该办法共计26条, 规定了再生水利用的使用方向、投资建设途径、应急管理、定价原则等内容。预计未来几年深圳市的再生水利用将有一个很大发展。

　　 2015年天津市人民政府办公厅印发了《天津市再生水利用管理办法》。该办法共计36条, 对再生水的定义、规划、设施建设、水质要求、水质监测管理、利用、安全与应急、鼓励与激励政策等进行了详细规定。天津市的再生水利用管理办法内容详细, 具有操作性, 值得向全国推广。例如, 天津市规定对使用再生水的用户免征水资源费、城市公用事业附加费;税务部门加大对再生水运营单位的支持力度;财政部门通过专项资金、贷款贴息、财政补贴等形式予以支持再生水设施建设项目。

　　 节约用水和再生水利用是保护水资源、提高水资源利用效率的两个重要措施。从本文分析结果来看, 除了继续提高工业部门重复用水实现节约用水外, 加强学校 ⁽⁴⁾ 、医院和政府部门等公共部门推广使用节水技术和工艺, 是当前急需细化政策和强化管理的领域。

　　 提高再生水利用量, 与再生水生产厂和管线敷设的投资力度和建设力度密切相关。北方缺水城市, 扩大市政、工业部门使用再生水, 则可以有效减少新水开采量。对于长江以南水资源丰沛地区, 污水处理后排放到自然河道或湿地里, 也许是最为经济的利用方式。

　　 为了推进节约用水和再生水利用, 立法是根本。在吸收各地节约用水和再生水利用管理办法的基础上, 根据当前技术发展水平、财税政策、用水结构、用水效率、水资源状况, 尽快修订完善1988年出台的《城市节约用水管理规定》, 制定更加具有激励作用和约束作用的政策, 提高全国各个城市节约用水水平, 推动缺水城市使用再生水。