第一情报___能源与环境 

新加坡水资源管理概况

供稿人:张小芸  供稿时间:2006-8-11

 

作为一个岛国,新加坡陆地面积狭小,新加坡人均水资源占有量居世界倒数第二位,一直面临着淡水资源严重匮乏的问题。400万民众的日常生活和工业生产用水主要靠收集存储雨水及从邻国进口淡水(目前有超过50%的供水来自马来西亚的柔佛州)。为改变这种状况,新加坡政府开源与节流双项并举,提出开发四大“国家水喉”计划,即天然降水、进口水、新生水和淡化海水。把水资源比作咽喉,其战略意义可见一斑。与此同时,新加坡人节水的观念和实践也是十分先进的,法律法规的种种细节以及高新科技的应用,多有值得学习的地方。
 
新加坡的水资源管理,可以分为“开源”“节流”两个主题。所谓开源,包括了保护和扩大地表集水区、利用高科技生产新生水并降低成本、淡化海水等;所谓节流,则包括了从家庭用水到工业用水,从减少水消费量到维护水管水道的方方面面。下面将分两个部分详细展开。
 
一、新加坡水资源管理现状
2002年8月初,在新加坡国庆37周年前,吴作栋总理兴致勃勃地第一个饮用政府送给国民的国庆礼物——新生水(Newater)。新加坡在新生水和淡化海水方面所作的不懈努力正在赢得回报。政府宣称2061年新加坡能够实现水资源自给自足,虽然目前新加坡50%的用水仍然需要从马来西亚进口。
 
据统计,目前新加坡日用水量110万~130万立方米,预估2011年,每日需水量将高达150万吨。用水结构一般如下:居民用水占46.7%,工商业用水占34%(含全国1500亩农田的用水量),政府和其它部门用水占18.7%,船只用水占0.6%。
 
新加坡以少的水资源量实现水的高效益。日用水量110万~130万立方米,而年国内生产总值约1180亿新元。用GDP除以用水量,这个数值约为北京的16倍。
 
另一方面,在过去5年里,与其他人口同样密集的城市相比,新加坡人均耗水量最低,每人每天平均耗水量为165公升。尽管如此,新加坡个人用水量还是呈现出逐渐减少的趋势,2004年每人每天平均耗水量减少至162公升,而政府的目标是在2007年进一步把个人每日用水量减少到160公升。
 
二、水务机构介绍
新加坡的水管理单位只有一个,就是新加坡公用事业局(PUB),从水的净化供应,到输配水管网、管道检查维修,再到废水处理和新生水生产推广,均由公用事业局负责。这有助于对水资源的统一调度及管理。 它的任务是最经济地为全国提供可靠的供水。
 
新加坡制定有完整的节水制度和节水计划,并设立了专门的执行机构。最为典型的要数“供水申请许可制度”。对于家庭和非家庭房屋的用水,必须向公用事业局提出申请并经允许后方能获得。从1983年起,公用事业局联合经济发展局和裕廊镇管理局来核查工业申请的用水量,并对该用水量进行分解评估。另外,所有用户必须保证采取各种措施节约用水来减少用水需求量。
 
另外,早在1979年,新加坡便建立了节水监查办公室,其主要职权是:制定节水计划、检查高层建筑物的水箱,确保这些水箱被很好地保养;调查节水方面的违法活动,采取法律手段打击违法者;批准在新加坡的销售和使用的管件及供水设备;进行漏水侦查工作。1981年又成立了节水办公室,其职能包括:向用水大户提供节水措施的建议,进行用水审查;审查新的或附加的用水申请;引导集约化用水工业的设立;对公众进行节水宣传和教育;检查非家庭用水户的地基以确认安装在其中的节水设施受到很好的保养等。
 
三、新加坡政府出台四大“水喉”计划
新加坡一直面临着水资源严重匮乏的问题。岛国400万民众的日常生活和工业生产用水主要靠收集存储雨水及从邻国进口淡水。为改变这种状况,新加坡政府提出开发四大“国家水喉”计划,即天然降水、进口水、新生水和淡化海水。下面将分三个部分介绍新加坡政府对天然降水、新生水和淡化海水的管理利用。
 
1、传统集水区的发展
 
由于新加坡是一个赤道型气候的国家,降雨量大约为2350毫米/年。降雨的特征为密度高、持续时间短、分布面积小。水通过集水区收集流入蓄水池,输送到水厂进行处理后进入供水管网系统。
在利用天然降水方面,新加坡已将一半土地作为集水区。目前新加坡的蓄水池已达到14个。这些集水区大致可以分成三类:受保护集水区、河口蓄水池,以及城市骤雨收集系统。
 
中央集水区为受保护的集水区,同时也是自然保护区,其土地专门用来收集雨水,因此,此处原水的水质优良。随着需水量的逐步增加,中央集水区被完全开发。在1971年,第一个运用非保护集水区的供水计划实行。新加坡利用河流建造蓄水池,但它的水质远不如中央集水区。05年7月,新加坡政府不惜耗资上亿美元,开工建造滨海堤坝,计划把滨海湾开发为一个大型河口蓄水池,它的尺度等于新加坡总面积的1/6,这个淡水湖将在2007年年底完成。另外,不少住宅区也有由水泥建成的暴雨集水池。这样的集水池目前有8个。
 
政府的计划是在2009年之前,把滨海盆地围成一大水库,并建造“实里达/实龙岗”蓄水池,以及把所有蓄水池连接起来,使集水区范围增至全国土地面积的三分之二。
 
对集水区的保护可以分为以下三个方面:
 
1)、工业布局和用地规划

在策划新的供水发展计划时,要评估现有的环境条件,严厉管制与供水计划不相称的作业,控制新的作业,保护集水区以确保原水的水质。这些措施包括立法、管制土地的应用、征用土地、迁徙非法住户和反污染等.例如:将有污染工业和有潜在污染的工业安置在非集水区;禁止在集水区内设立养猪厂及饲养有蹄动物;在蓄水池的周围建立绿化带;当发展新镇公共组屋时,建筑物的密度必须收到限制。
 
2)、水质的监测及污染的控制

早在1971年,进行第一个运用非保护集水区的供水计划时,新加坡公用事业局就成立了一个污染监视小组。这个小组的执行例常的野外勘测来监视及阻止在集水区倾倒废物等污染活动。另外,每日由公用事业局中央供水检验室检验从原水的水源、净水厂、净水库、配水网络及客户处抽取的样本。通过这些日常的监测,确保了供水符合世界卫生组织所发布的规范。
 
3)、排污

环境部除了执行反污染管制外,还管理新加坡污水系统。污水处理厂将污水处理到符合标准的水质后排入大海。针对工厂、居住区、商业区,都有详细的排污规则,并按时进行升级和改进。例如:如果工厂排出的污水不符合所规定的标准,其必须建立自己的污水处理厂;在新加坡所有的建筑物装置现代化的卫生设备;所有住宅区内的沟渠都必须加盖;更新垃圾收集中心及垃圾槽的设计以减少污水的泄漏;更改组屋楼下地面倾斜度以便清洗地面后的水能够排入污水管;在建筑工地实行各项控制污染措施;将小贩迁移到有完整废物排放设施的小贩中心或场所。
 
2、新生水
 
  新加坡十分重视“新生水”的开发与利用,将其视为缓解水资源紧缺的主要增长点。新加坡从20世纪70年代就开始研发污水再生技术,即回收生活废水加以循环利用。2002年8月初,在新加坡国庆37周年前,新加坡新生水技术的研发正式宣告成功,吴作栋总理兴致勃勃地第一个饮用新生水( Newater ),从而拉开了国庆的序幕。政府同时宣布,今后新加坡人的饮用水将是新生水和自来水的混合水。
 
新生水的生产采用了逆渗透薄膜和超声波科技两项先进技术,先用微过滤程序把污水中的粒状物和细菌等体积较大的杂质过滤出来,然后用高压将污水挤压透过反向渗透隔膜,将已溶解的盐分、药物、化学物质和病毒等较小杂质过滤出来,最后再经过紫外线消毒,就得到了可循环利用的新生水。经过专家鉴定,新生水各项指标都优于目前使用的自来水,清洁度至少比世界卫生组织规定的国际饮用水标准高出50倍。
 
早在2000年5月,新加坡政府就以650万新元建造了一个试验性的新生水厂,采用过滤、反向渗透法和紫外线辐射消毒三步骤来净化废水。到2003年,勿洛和克兰芝两座新生水厂将正式投入生产,每天可以生产1400万加仑的新生水。目前,新加坡有3座新生水厂,每天可提供约9万立方米的新生水。第四座新生水厂预计2006年底投入使用,其规模将超过前3座水厂的总和,每天供应2500加仑的水。届时,新加坡的新生水日产量将增加一倍以上。新加坡的目标是到2011年把这些属于工业用途的新生水的供应增加至每天5500万加仑(约25万立方米),可满足全国用水总需求量的15%以上。 
 
新加坡政府在过去两年里成功降低新生水的生产成本,05年初把新生水售价从每立方米一点三元调低到一点一五元。
 
需要指出的是,新加坡完善的阴沟和排水处理系统使得新生水的来源比较干净,净化新生水的成本和技术要求较低。这是新加坡的新生水价可以降到大众可承受价格水平的原因。一些国家把海水当成非直接食水如冲厕来用,用后的海水会流到排水系统里,要处理成新生水,成本就如淡化海水般高。
 
除了可供饮用,在商业层面,新生水的广泛应用,既减少了水量消耗,又摊低了水价成本。在新加坡,商业大厦为节省耗水,冷却系统往往会把水重复使用,直到水的污浊程度达到某个饱和点。新生水因为较为纯净,可以循环使用的次数比自来水多,因此不需经常更换新的冷却水,从而减少了总体的耗水量。同时,一些芯片制造厂商也更青睐于使用较纯净的新生水清洗芯片。相比而言,自来水纯净度没有那么高,必须经过过滤才能用于清洗芯片,操作步骤和成本都要高出许多。同时,新生水售价比自来水便宜至少10%,因此以新生水取代自来水的商业用户,能直接感受到水费单据明显“缩水”。
 
除了新加坡的媒体大力宣传新加坡新生水“水质佳”,远超国际食水标准,为消除人们的心理障碍,增强国人对“新生水”的信心,环境发展部长林瑞生、总理的吴作栋身先士卒,当众喝新生水,起到了轰动的示范效应。新加坡还在新生水厂设立了展馆,接待的访客络绎不绝。在展览馆,访客可观赏到有关新生水的多媒体介绍和电脑互动片,增加对新加坡和世界水资源课题的全面认识,同时还可观看水厂的实际运作情况。
 
3、淡化海水
 
新加坡从1998年开始实施“向海水要淡水”计划。“海水淡化厂”开发费用昂贵,新加坡政府为此不惜动用储备金。2005年9月,新加坡第一座海水淡化厂新泉海水淡化厂投入使用,每天提供3000万加仑的净水(或13.6万立方米),满足本地约10%的需求量,海水淡化成为非传统水供来源之一。
 
据业内人士介绍,在已经开发的20多种海水淡化技术中,目前最具竞争力的技术有反渗透法和蒸馏法。蒸馏法又称为热法,是最早的海水淡化方法,就是将海水变成蒸汽,蒸汽冷却而得到高纯度淡水。根据蒸发冷却的方式不同,蒸馏法又分成多级闪蒸和多效蒸馏等多种方法。反渗透法诞生于1953年,又称为膜法。它使用的薄膜叫“半透膜”,其性能是只让淡水通过,不让盐分通过。如果不施加压力,用这种膜隔开咸水和淡水,淡水就自动地往咸水那边渗透。人们通过高压泵,对海水施加压力,海水中的淡水就透过膜渗到淡水那边去了,因此叫做反渗透,或逆渗透。反渗透法最大的优点是节能,其能耗和投资均比蒸馏法低。因此,从1974年以来,世界上的发达国家不约而同地将海水淡化的研究方向转向了膜法。进入新世纪后,海水淡化进入了以膜法为主的时代。新泉海水淡化厂总投资为2亿新元,占地6公顷,利用反渗透薄膜系统对海水进行淡化。投标的海水淡化价是每立方米0.78新元。
 
四、节水方面的措施
1、水费和节水补助
 
公用事业局于1995年企业化,管理供水事务,收取的水费主要用于政府投资兴建营运费用,一旦公共事业局的投资回报率小于8%,就要调整水费。所以说公共事业局的任务是最经济地为全国提供可靠的供水。
 
除了保证收支平衡,新加坡对于家庭用水还实行阶梯形的收费制度,以遏制浪费,达到节水目的。具体如下:
 
水费分类
费用(每立方米)
节水税
(占水费比例)
排污费
(每立方米)
公卫用品费用
(每月每设施)
家庭用水
每月用量40立方米以下:1.17元
30%
0.30元
3元
每月用量40立方米以上:1.40元
45%
非家庭用水
1.17元
30%
0.60元
3元
船务用水
1.92元
30%
工业用水
0.43元
数据来源:http://www.pub.gov.sg/
 
按照新加坡2004年人均每日162公升的用水量来算,一个四人家庭每月的用水量为20立方米,应付水费36.4元。就家庭用水来看,每月用水量在40立方米以下,除去公卫用品费用,算上节水税和排污费,每立方米水费为1.82元;每月用量一旦超过40立方米,相应的费用则上升到2.33元每立方米,涨幅高达28% 。
 
对于企业,除了调节水费之外,政府大力推行三个实行节水补助计划,以减小企业大幅升级节水设备时遇到的资金困难,提高其节水的积极性,具体有:
 
节水项目投资补贴计划(IAS):这个计划即是指对节水项目进行投资的公司给予补贴,对于节水量大于50%的项目,政府将提供给高达仪器设备总投资额的50%的补贴。
 
单位资源生产率计划(RPS):这个计划为企业提供出租,分期付款或抵押贷款来购置节水设备,如该项目能够将节水量提高50%而且能够按月偿还的话,可以以6.5%的低息得到最多10,000,000新元的贷款。
 
单位资源生产率研究计划(RPFS):在这个计划中,如果使用顾问来研究自动控制,就有可能得到50%,最高可达10万新元的奖金。
 
2、安装节水设施
 
1)、在公共场所和组屋强制推广节水设备
 
从1983年11月开始,政府强制在公用洗手间内安装延时自关水龙头、水流调节器及减压阀等节水设施。公用事业局定期检查这些设施,以确保其正确安装和正常使用。
 
从1978年起,高层政府组屋中间楼层的水表两侧开始安装节水套筒,用来减少过度的水压。所有的厕所必须安装复式冲刷水槽(4.5升半冲,9升全冲)。1992年,公用事业局连同HDB、ENV等部门在新的政府组屋引入了低水量冲刷水槽(每次冲刷用水3.5 ~ 4.5升)。从1997年4月1日起,所有新的和正在进行的建筑必须也只能使用这种低水量冲刷水槽,这大大低于6升的国际标准。
 
2003年,公用事业局推出了“省水之家计划”, 免费提供节水环、省水袋、安装说明书及节水指南等,协助各个家庭节约用水。该计划在水龙头和淋浴器装上节水环和节水阀,可以节约用水量10%。省水袋可以安装在九公升的马桶水箱里,减少抽水量。
 
据公用事业局的数据,“省水之家计划”实行当年,分发省水袋和节水环30多万件,覆盖了30个社区的家庭。两年多来,已有54个社区的19万户家庭,以及500多个建筑物业主在家中及物业大厦中安装了节水配件,用水量每月可节省5%。公用事业局将继续向其他12万户家庭和200个建筑物业主继续推广此计划。
 
2)、工业用水再循环,并开始使用新生水
 
新加坡鼓励工业特别是电子和电镀行业重复利用水源。例如晶片加工厂在产品的工艺流程中需要使用大量的水,在新加坡公用事业局的协助下,开发了一个内部水循环系统,该系统可重新利用50%的用水,通过进一步技术革新后,这个比例可望达到70%。
 
新加坡鼓励工业在制冷、冲洗和过程用水等方面使用处理过的工业废水。目前在该地区已经有55家企业开始对工业废水进行回用,仅此一项大约每天节省7百万加仑的饮用水。另外大约还有20家左右的电站、石油精炼厂、化工厂及宾馆对海水进行类似的应用。
 
在商业层面,新生水的广泛应用,既减少了水量消耗,又摊低了水价成本。新加坡商业大厦冷却系统和一些芯片制造厂商已经开始用新生水取代自来水。
 
3、教育和宣传计划
 
公用事业局联合学校、工业协会、宾馆联合会、出版社等机构开展节水教育,分享节水经验等。公用事业局每年都要从盈余中抽出数百万新元进行节水宣传活动。
 
2005年,新加坡政府以“全民水源:节省、珍惜、享用”(Water for All: Conserve,Value,Enjoy)为口号,开展了一场声势浩大的全民教育运动,旨在提醒国人增强责任感,积极参与节约用水,保持集水区干净,以及利用水源设施进行休闲活动,确保当地获得干净、安全、充足和可靠的长期供水。
参考文献:
新加坡公共事业局网站:http://www.pub.gov.sg/
 
联合早报:http://www.zaobao.com/
 
新加坡水资源保护措施及节水概况(潘增辉、梁国发)

 

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