自然水循環(huán)

　　在自然界，水象能量一樣，既不能創(chuàng)造也不能消失，只能從一種形式轉(zhuǎn)化成另一種形式。自然水循環(huán)中，降落到地面上的雨水大部分通過(guò)植被的蒸發(fā)返回到大氣中。部分雨水滲透到地下水層，還有一些雨水以徑流的形式流到河流進(jìn)入海洋，最后通過(guò)蒸發(fā)以降雨的形式返回到地面。少部分的水作為野生動(dòng)物的飲用水是經(jīng)自然過(guò)程凈化的。

　　世界上的水幾乎都是鹽水（97%）。剩余的3%的水中，2/3以雪和冰的形式存在于極地和阿爾卑斯山地區(qū)。全球僅有大約1%的水是以液體淡水的形式存在。這其中98%以上的淡水是地下水，少于2%的淡水是可以利用的河水和湖水，因此液體淡水是非常有限的資源。（Bouwer 2000）

　　改變了的水循環(huán)

　　人類(lèi)強(qiáng)加了許多新的水循環(huán)因素，從而使水的自然循環(huán)發(fā)生了顯著的變化。強(qiáng)加的水循環(huán)因素如下：

　　　·攫取河水和地下水作為城鎮(zhèn)和農(nóng)業(yè)用水

　　　·處理后的和未經(jīng)處理的污水返回到河流

　　　·回收污水作為有益的再循環(huán)使用

　　　·淡水短缺的地方對(duì)鹽水進(jìn)行脫鹽

　　在世界上的許多地方，地下水是主要的水資源。對(duì)地下水的開(kāi)采速率經(jīng)常嚴(yán)重超過(guò)回灌的速率，所以地下水水位正在不斷下降。由于地表引水用于灌溉引起的中亞地區(qū)咸海水面的下降可以作為極端的例子說(shuō)明水面下降帶來(lái)的問(wèn)題。這個(gè)地方曾經(jīng)是繁榮的漁業(yè)區(qū)，而現(xiàn)在咸海已縮小為原有尺寸的一小部分。先前的海邊城市現(xiàn)在距海有幾千公里遠(yuǎn)�？梢�(jiàn)這個(gè)問(wèn)題對(duì)經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和環(huán)境的影響是嚴(yán)重的。

　　城市的發(fā)展對(duì)水循環(huán)的影響也是嚴(yán)重的。城市供水取水減少了河流流量，同時(shí)，攜帶有大量污染物的雨水和污水的排放導(dǎo)致河水水質(zhì)下降。在其收水區(qū)內(nèi)城市高度發(fā)達(dá)的河流水質(zhì)下降的更加嚴(yán)重。

　　暴露的水源短缺問(wèn)題

　　世界范圍內(nèi)的淡水供給是有限的，并且受到污染的威脅。農(nóng)業(yè)、工業(yè)和城市供水需求量的不斷提高導(dǎo)致了有限的淡水水資源的分配競(jìng)爭(zhēng)。在許多國(guó)家，可利用的淡水資源已經(jīng)受到重度開(kāi)發(fā)，有些情形下或許是受到過(guò)度開(kāi)發(fā)。為了避免水源危機(jī)，許多國(guó)家必須保護(hù)水資源，對(duì)供水和需水進(jìn)行管理，減少污染和降低不斷增長(zhǎng)的人口對(duì)環(huán)境的影響（Hinichsen et al 1999）。例如：

　　·在阿斯旺水壩下的尼羅河谷，目前的需水量超過(guò)了阿斯旺水壩的最大供水量。短缺量通過(guò)污水和排放的灌溉排水的回用進(jìn)行補(bǔ)足（Croce 1998）。

　　·缺乏足夠的供水是二十一世紀(jì)南非社會(huì)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的最重要的限制因素�，F(xiàn)有的計(jì)劃表明2020年后需水量將要超過(guò)可利用的供水量（Odendaal et al 1998）。

　　水回用滿(mǎn)足世界水需求

　　回用水是有價(jià)值的水資源。水用完之后不再是拋掉而是對(duì)其進(jìn)行合理的處理得到回用即二次使用，這樣就會(huì)減少對(duì)高質(zhì)量淡水水源的需求。水的回用提高了供水的可靠性，只用較少的淡水就能滿(mǎn)足人類(lèi)更大的需求，從而減輕了人類(lèi)生存對(duì)世界水環(huán)境造成的影響。舊的"一次使用然后排放"的方法轉(zhuǎn)換成新的可持續(xù)的"保護(hù)、合理使用和再循環(huán)使用"的節(jié)約水的方法將造福于整個(gè)世界。

　　Felicia Marcus 是美國(guó)干旱的西部地區(qū)的前任環(huán)保局地方執(zhí)行官，他說(shuō)："水的回用是管理我們的水資源的關(guān)鍵因素。通過(guò)水的保護(hù)和回用，我們可以滿(mǎn)足環(huán)境的需求，而且可以得到可持續(xù)發(fā)展及成功的經(jīng)濟(jì)。"

　　Tom Hannigan 是加利福尼亞水資源部的首席執(zhí)行官（CEO），他把回用水描述成滿(mǎn)足加州未來(lái)水需求的"最閃亮的明星"。

　　可持續(xù)的水源管理政策的發(fā)展

　　澳大利亞的用水改革計(jì)劃是一個(gè)水源可持續(xù)發(fā)展管理政策的例子。對(duì)河水水質(zhì)降低的問(wèn)題的憂(yōu)慮導(dǎo)致采用可以實(shí)現(xiàn)澳大利亞水資源的可持續(xù)發(fā)展的新的公共政策措施。聯(lián)邦采取的措施包括政府的財(cái)政支持用于減少水中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的排放，如建造墨累河-達(dá)里河流域的一套新灌溉系統(tǒng)和滿(mǎn)足各州引進(jìn)環(huán)境處理流程的需求。州政府還引進(jìn)了水改革措施。最新引進(jìn)的是新南威爾士州的用水改革一攬子計(jì)劃。此計(jì)劃包括：

　　·在每一水域設(shè)置健康河流委員會(huì)來(lái)管理水質(zhì)和水量目標(biāo)。

　　·在每一水域制定相應(yīng)的體現(xiàn)水質(zhì)目標(biāo)、河流水量及用水戶(hù)與環(huán)境之間對(duì)水的分享的水管理計(jì)劃。

　　·在市區(qū)制定體現(xiàn)水資源保護(hù)和回用措施的水發(fā)展綜合計(jì)劃。

　　·合并現(xiàn)有的水資源立法以形成新的NSW水管理?xiàng)l例2000。主要目的“實(shí)現(xiàn)新南威爾士的水資源的保護(hù)、保存和生態(tài)可持續(xù)發(fā)展”。條例包括：

　　　　·為了環(huán)境需求儲(chǔ)存水資源

　　　　·根據(jù)水源的重要程度和保護(hù)價(jià)值確認(rèn)水源保護(hù)區(qū)，對(duì)河流和含水層進(jìn)行分類(lèi)管理

　　　　·名確定義按水量分配的準(zhǔn)許用水權(quán)，旱季時(shí)用水量可以相對(duì)減少。

　　　　·對(duì)于那些通過(guò)排放而削弱了水的回用的行為，引進(jìn)水負(fù)荷為基礎(chǔ)的罰款制度。

　　　　·在水貿(mào)易管理中可能包括的的回用水方面的問(wèn)題。

　　水回用行動(dòng)

　　供水的任務(wù)是為了提供滿(mǎn)足消費(fèi)者的需求和保護(hù)環(huán)境的可靠的服務(wù)。最近幾年來(lái)，許多國(guó)家已成功的實(shí)施了水的回用項(xiàng)目。這樣的事實(shí)說(shuō)明大規(guī)模地回用水的可行性，以及回用水計(jì)劃對(duì)世界范圍內(nèi)水資源的可持續(xù)管理方面有著重要作用。下面的例子是一些小型的已得到應(yīng)用的回用水實(shí)例。

　　農(nóng)業(yè)回用水

　　加利福尼亞州的蒙特里地區(qū)

　　蒙特里地區(qū)水污染控制局制定了一項(xiàng)計(jì)劃，即每年使用高達(dá)2000萬(wàn)m3從蒙特里和附近村鎮(zhèn)而來(lái)的回用水用于灌溉地勢(shì)較低的鹽堿谷的5000公頃種植作物。以往由于過(guò)度使用當(dāng)?shù)氐叵滤糜诠喔仁购畬邮艿胶Ｋ娜肭帧?br />
　　墨西哥城

　　在墨西哥，墨西哥城的90%的廢水用于灌溉墨西哥山谷和附近的一個(gè)降雨量較少且土壤貧瘠Mezquital 山谷。，流量約為45m3/s的回用廢水運(yùn)送到這里灌溉Mezquital山谷面積為90,000公頃的區(qū)域。廢水回用于灌溉莊稼極大地提高了莊稼的產(chǎn)量。這種灌溉方式的另一益處是提高了Mezquital 山谷的地下水水位，形成了一個(gè)新的淺含水層，當(dāng)?shù)睾恿鞯幕A(chǔ)流量也提高了（Jiminez-Cisneros 2000）。

　　以色列的丹地區(qū)

　　以色列的可用水資源量為1800百萬(wàn)m3/每年，其總的需水量已超過(guò)了這個(gè)量。為了滿(mǎn)足供水需求，回用水廣泛用于進(jìn)行灌溉。約有60%以上的廢水得到回用。從Tel Aviv來(lái)的廢水經(jīng)過(guò)處理（大約130百萬(wàn)m3/年）滲透到含水層，含水層能夠?qū)ζ溥M(jìn)行深度處理。然后水從回復(fù)井中抽取，用泵打倒丹地區(qū)的管線(xiàn)，來(lái)滿(mǎn)足丹地區(qū)和內(nèi)蓋夫沙漠的灌溉水需求（Shuval 1999）。

　　澳大利亞的維吉尼亞

　　在澳大利亞南部，已經(jīng)執(zhí)行了一項(xiàng)重要的計(jì)劃，即以高達(dá)30百萬(wàn)m3/年的回用水作為供水。此回用水從 Adelaide 的Bolivar污水廠而來(lái)，運(yùn)輸?shù)紸delaide北部的維吉尼亞區(qū)用于灌溉園藝作物。這項(xiàng)計(jì)劃包括一個(gè)120,000 m3/天的再生水廠，水廠中有溶氣氣浮和過(guò)濾處理工藝（Marks 1998）。

　　城鎮(zhèn)回用水

　　佛羅里達(dá)州的圣彼得堡

　　佛羅里達(dá)州的圣彼得堡從1977年以來(lái)執(zhí)行了一項(xiàng)大范圍的回用水的計(jì)劃，現(xiàn)在能夠供給10,000個(gè)業(yè)主使用，其中包括9300個(gè)住戶(hù)業(yè)主使用�；赜盟褂冒ǔ擎�(zhèn)和居民景觀場(chǎng)地使用，用于工業(yè)使用，用于空調(diào)的冷卻水和消防補(bǔ)給水。這項(xiàng)供水計(jì)劃平均提供80,000 m3/天的回用水，具體使用的數(shù)量由天氣情況而定。在1993年，每天有100,000 m3以上的
回用水供給消費(fèi)者，70,000 m3的回用水用于注射深井以防止鹽水入侵飲用水含水層。

　　加利福尼亞州的Irvine 大農(nóng)場(chǎng)

　　Irvine 大農(nóng)場(chǎng)水區(qū)（IRWD）1977年著手建造了一項(xiàng)雙網(wǎng)的回用水方案�；赜盟糜诠喔染坝^場(chǎng)地，其中包括居民的花園（2000公頃）；用于灌溉食用性作物（400公頃）；用于補(bǔ)給觀賞性湖水；用于沖洗汽車(chē)；用于包括地毯廠包括在內(nèi)的工業(yè)使用。IRWD授權(quán)使用回用水沖洗高層辦公樓的衛(wèi)生間。IRWD雙網(wǎng)供水系統(tǒng)供給1750戶(hù)消費(fèi)者57,000 m3/天的用水，每年輸送的回用水水量超過(guò)15百萬(wàn)m3。

　　加利福尼亞州的南海岸

　　在加州的硅谷，圣約瑟和圣克拉拉縣政府限定了淡水排放到舊金山海岸的南端的量，要求不要超過(guò)450,000 m3/天，以便減輕對(duì)敏感的鹽堿濕地環(huán)境的毀壞。他們不再建造海水排水口，而是實(shí)施南海岸回用水計(jì)劃來(lái)給城鎮(zhèn)、工業(yè)和農(nóng)業(yè)用戶(hù)輸送回用水。第一期的60,000 m3/天的回用水項(xiàng)目已于1998年建成使用。

　　阿拉伯聯(lián)合酋長(zhǎng)國(guó)的Abu Dhabi

　　Abu Dhabi從二十世紀(jì)五十年代的不到5000人口的小城鎮(zhèn)快速發(fā)展成為如今擁有650,000人口的大城市。Abu Dhabi和臨近的衛(wèi)星城鎮(zhèn)消耗350,000 m3/天的脫鹽水。從城市來(lái)的所有的污廢水用泵運(yùn)送到在Mafraq唯一的處理廠，運(yùn)送距離離市中心大約有40km。Abu Dhabi市政府的排水工程委員會(huì)在近25年中負(fù)責(zé)設(shè)想和實(shí)施對(duì)本地區(qū)的100%的污水進(jìn)行處理，以達(dá)到灌溉公園、道路景觀和草料牧場(chǎng)的用水標(biāo)準(zhǔn)的戰(zhàn)略。如此這般，Abu Dhabi就不受高溫和少雨天氣的限制而發(fā)展成為一個(gè)花園景色城市�；赜玫乃�(jīng)過(guò)砂濾和氯消毒的補(bǔ)充處理。約有200,000 m3/天的回用水輸送到城市用于綠色景觀場(chǎng)地的澆灌。綠色景觀場(chǎng)地的灌溉用水規(guī)模已擴(kuò)大到這樣的程度，在夏季高峰用水時(shí)出現(xiàn)了回用水的短缺問(wèn)題，因而下排水工程計(jì)劃正在找尋克服缺水的方法，包括采用更加有效的灌溉方法和選用用水量少的植物和草地。（Al Mazroui 2000）

　　沙迦

　　同Abu Dhabi一樣，阿拉伯聯(lián)合酋長(zhǎng)國(guó)的沙迦也依靠脫鹽海水作為主要供水水源。脫鹽水廠建在Al-Layyah電站，每天能生產(chǎn)90,000～100,000 m3的淡水。沙迦執(zhí)行了一項(xiàng)雄心勃勃的回用水計(jì)劃以便能夠擴(kuò)大其滿(mǎn)足綠色景觀的空間。沙迦市政府已建造了500公頃的綠色用地，其中的150公頃在隨后的兩年中種上了植物。公園、花園和林蔭大道提高了當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境條件。沙迦污水處理廠現(xiàn)在已經(jīng)擴(kuò)展成為總處理能力超過(guò)100,000 m3/天的水廠。水廠中運(yùn)行的是生物活性污泥處理法。回用水通過(guò)雙層砂濾料和礫石的重力濾池過(guò)濾和氯消毒得到深度處理�；赜盟帽眠\(yùn)送3km到Sammnan的高地畜水池，來(lái)滿(mǎn)足綠地景觀灌溉水網(wǎng)需求的水壓。（Cooper 2001）

　　澳大利亞的羅斯山脈地區(qū)

　　在澳大利亞的羅斯山脈地區(qū)回用水用于居民用水。此地區(qū)是悉尼西北部的新的住宅發(fā)展區(qū)，計(jì)劃最終有300,000人在這里定居，第一期為100,000人建造35,000座房屋。計(jì)劃建造二級(jí)水網(wǎng)系統(tǒng)給沖洗衛(wèi)生間和澆灌花園提供回用水。計(jì)劃的第一部分于2001年8月運(yùn)行能供給10,000座房屋的用水。

　　澳大利亞的Homebush海岸

　　澳大利亞悉尼的Homebush海岸采用了水的回用形式供水。此海岸是悉尼奧運(yùn)會(huì)的比賽所在地。來(lái)自雨水和處理后的污水的高達(dá)7000 m3/天的回用水，用于沖洗比賽地點(diǎn)的衛(wèi)
生間，用于澆灌露天運(yùn)動(dòng)場(chǎng)地，用于澆灌2000個(gè)住戶(hù)的花園和沖洗衛(wèi)生間。對(duì)回用水進(jìn)行微濾和反滲透膜處理能夠獲得所需的水質(zhì)。這項(xiàng)措施將要減少悉尼的淡水供給量約為850,000 m3/年。

　　Adelaide的Mawson湖區(qū)

　　Adelaide澳大利亞的Mawson湖區(qū)的住宅發(fā)展將要給10,000個(gè)住戶(hù)提供3700套住房，還要建造一所大學(xué)和一個(gè)商業(yè)工業(yè)區(qū)。從住宅來(lái)的污水經(jīng)過(guò)處理回用于沖洗衛(wèi)生間和灌溉景觀場(chǎng)地。另外，將房屋的雨水進(jìn)行收集、處理和回用供給湖水補(bǔ)給水、住宅用水和景觀用地的灌溉。含水層的蓄水和恢復(fù)功能利于貯存冬季額外的回用水量，并且在夏季高峰灌溉用水時(shí)提供水量。

　　工業(yè)回用水

　　亞利桑那州的Palo Verde電站

　　鳳凰城的回用水用于Palo Verde電站的冷卻水。此電站位于鳳凰城西部55km處的Sonoran沙漠地帶，年平均降雨量為175mm。電站的產(chǎn)電量是3810兆瓦特。回用水供給冷卻用水補(bǔ)給量大約為250,000 m3/天。

　　澳大利亞的Eraring電站

　　在澳大利亞，從Dora Creek污水處理廠來(lái)的回用水用泵抽升到悉尼北部100km處Macquarie湖邊的Eraring電站。在電站對(duì)水進(jìn)行了微濾和反滲透膜的深度處理，從而達(dá)到了飲用水級(jí)別，然后在現(xiàn)有的脫鹽廠對(duì)水進(jìn)一步處理，得到的純凈水用于鍋爐補(bǔ)給水為電站渦輪機(jī)提供蒸汽�；赜盟〈艘酝沙擎�(zhèn)供水系統(tǒng)供給的1百萬(wàn)m3/年的飲用水（Cole & Deans 1994）。

　　鋼鐵生產(chǎn)

　　回用水供給鋼鐵廠以滿(mǎn)足不同處理過(guò)程中的用水，包括冷卻用水、焚燒爐溶渣的淬火和焦炭爐的淬火。對(duì)現(xiàn)有的澳大利亞Port Kembla鐵廠的回用水系統(tǒng)進(jìn)行擴(kuò)展，計(jì)劃水量至少達(dá)到35,000 m3/天。

　　煉油廠

　　在加利福尼亞Richmond的Chevron煉油廠，從市政水區(qū)來(lái)的回用水作為冷卻工藝用水。

　　新加坡的NEW用水

　　新加坡公用局計(jì)劃使用10,000 m3/天的回用水示范工程展示回用水的適用性，向高技術(shù)和半導(dǎo)體工業(yè)供給經(jīng)深度處理達(dá)到高純度的水，處理方法采用微濾和反滲透的雙膜工藝再接紫外線(xiàn)消毒。據(jù)最新報(bào)道，處理的水量為45,000 m3/天的項(xiàng)目正在建造中。
回用水補(bǔ)給水資源

　　隨意的或無(wú)計(jì)劃的對(duì)水資源的補(bǔ)給是廣泛的，處理后的污水排放到河流和湖中，隨后河水和湖水用于飲用水供給，常見(jiàn)的有泰晤士河和萊因河的水量補(bǔ)給，從源頭到海洋之間出現(xiàn)多次的使用。在美國(guó)，環(huán)保局1980年對(duì)1246個(gè)供水系統(tǒng)所服務(wù)的人口超過(guò)25000的城鎮(zhèn)中的8千萬(wàn)城鎮(zhèn)人口進(jìn)行了調(diào)查研究，研究發(fā)現(xiàn)水源供水流量低時(shí)，有兩千六百萬(wàn)人的供水中含有5～100%不等的處理后的污水。

　　在南非，回用水在協(xié)調(diào)需水和可利用原水之間的矛盾方面起著關(guān)鍵的作用。1956年的用水法要求除用于有益的回用目的外，處理后的污水要返回到原河流，為滿(mǎn)足此要求鼓勵(lì)引進(jìn)高水平的處理方法。其結(jié)果是回用水成為許多河流基本流量的穩(wěn)定組成部分。例如，現(xiàn)有回用水中的50%流入了Hsrtbeespoort水壩，而此水壩是給Pretoria和Jihhannesburg供水的（Odendaal 1998）。

　　加利福尼亞州的洛杉磯

　　自從1962年以來(lái)，洛杉磯縣衛(wèi)生區(qū)利用回用水回灌地下飲用水層，回灌是通過(guò)Whittier Narrows滲水盆地實(shí)現(xiàn)的。在1978年，回用的水首先是對(duì)二級(jí)出水進(jìn)行消毒，然后通過(guò)三級(jí)過(guò)濾的高級(jí)處理�；毓噙M(jìn)地下水域的回用水的數(shù)量每年平均為盆地流入總水量的16% 。根據(jù)回灌的位置和含水層的特性，飲用水水井中的回用水占的比例為0～23% 。通過(guò)對(duì)獲得的大量數(shù)據(jù)的分析，加州的獨(dú)立科學(xué)小組得到的結(jié)論是Whittier Narrows的地下水回灌與通常采用的地表水供給一樣是安全的。

　　加利福尼亞州的Orange 縣

　　從1976年以來(lái)，Orange 縣的第21水廠生產(chǎn)57,000m3/天的達(dá)到飲用水的標(biāo)準(zhǔn)的回用水，在壓力的作用下，注入過(guò)量開(kāi)采后的飲用水含水層以避免鹽水的入侵。通過(guò)對(duì)地下水長(zhǎng)達(dá)15年之久的嚴(yán)格監(jiān)控，Orange 縣還沒(méi)有發(fā)現(xiàn)地下水對(duì)公眾健康有影響。水廠目前已得到擴(kuò)建，擴(kuò)建后計(jì)劃產(chǎn)水量為200,000m3/天，使用雙膜處理工藝。

　　美國(guó)弗吉尼亞州的Upper Occaquan

　　在弗吉尼亞州，從Upper Occaquan再生水廠出來(lái)的回用水排放到42百萬(wàn)m3的給北弗吉尼亞的一百萬(wàn)人提供飲用水Upper Occaquan水庫(kù)。一般情況下，回用水占水庫(kù)總進(jìn)水量的10～15%，在水庫(kù)中的停留時(shí)間是26天。再生水廠從起初的55,000m3/天的產(chǎn)水量擴(kuò)大到現(xiàn)在的100,000m3/天，計(jì)劃要進(jìn)一步擴(kuò)展到200,000m3/天。

　　美國(guó)德克薩斯州的EI Paso

　　從1985年以來(lái)，德克薩斯州的EI Paso使用產(chǎn)水量為38,000m3/天的Fred Harvey再生水廠的回用水對(duì)Hueco Bolson飲用水含水層進(jìn)行回灌。從EI Paso飲用水井抽取供水之前，回用水的停留時(shí)間大約是2年。還沒(méi)有發(fā)現(xiàn)對(duì)與人類(lèi)健康相關(guān)的水質(zhì)參數(shù)有不利影響，但是含水層的總?cè)芙夤腆w含量有所提高。

　　納米比亞的溫得和克

　　溫得和克是納米比亞的首府，位于納米比亞中心高地，處于喀拉哈里沙漠東部和納米比沙漠西部之間。離此最近的常年河流是距離為750km外的Kavango河。為了解決旱季嚴(yán)重缺水的問(wèn)題，1968年在溫得和克建造了一座產(chǎn)量為4800m3/天的再生水廠。此水廠是世界上第一座飲用水的再生水廠。運(yùn)行30年中，水廠一直穩(wěn)定地生產(chǎn)出可接受的飲用水水質(zhì)的回用水。經(jīng)過(guò)幾次的擴(kuò)建，水廠的現(xiàn)行的產(chǎn)水量已經(jīng)達(dá)到21,000m3/天，采用的處理技術(shù)是雙膜過(guò)濾技術(shù)。

　　從1968年以來(lái)，回用水占溫得和克總供水量的4%。但是在旱季嚴(yán)重缺水的季節(jié)，回用水所占的比例可以達(dá)到31%�；赜盟渌巴珿oreangab水處理廠的處理后的水相混合，旱季時(shí)最大的混合比為1:1，1968年以來(lái)平均的混合比為1:3.5。從Goreangab水處理廠來(lái)的混合水再同來(lái)自幾個(gè)其他水源水庫(kù)的水相混合，所以通常情況下，回用水在任何時(shí)期和任何區(qū)域所占的最大比例是25%（Van der Merwe 1996）。

　　健康問(wèn)題

　　美國(guó)供水協(xié)會(huì)（AWWA）頒布了如下的回用水政策。

　　首先，AWWA認(rèn)為最好的可接受的水質(zhì)的水應(yīng)當(dāng)滿(mǎn)足飲用水目的。采用回用水可以明顯減少對(duì)有限的傳統(tǒng)飲用水供水的需求。其次，AWWA鼓勵(lì)在把飲用水用于非飲用水目的的場(chǎng)所使用回用水。最后，AWWA說(shuō)明當(dāng)區(qū)域原水有限且回用水的水質(zhì)相當(dāng)于或者超過(guò)其他原水的水質(zhì)時(shí)，AWWA不反對(duì)將回用水用于非直接飲用目的。這種情況下，回用水成為現(xiàn)有的水源的補(bǔ)充水源，但是應(yīng)當(dāng)對(duì)其進(jìn)行相應(yīng)的適當(dāng)處理。各種水源的水質(zhì)必須是衛(wèi)生部門(mén)和水的用戶(hù)可接受的。

　　為了確保供水安全性，應(yīng)當(dāng)對(duì)飲用水水源進(jìn)行密切監(jiān)控�？偟哪繕�(biāo)是回用水工程至少應(yīng)該提供同傳統(tǒng)的供水工程一樣等級(jí)的保護(hù)公眾健康的水質(zhì)�；赜糜陲嬘盟乃|(zhì)問(wèn)題同任何飲用水供水工程相同。涉及的參數(shù)包括致病菌、有機(jī)物和無(wú)機(jī)物。由于回用水的來(lái)源是污水，所以處理技術(shù)必須能夠解決高度的微生物和化學(xué)污染問(wèn)題。當(dāng)缺乏回用于飲用水的專(zhuān)門(mén)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，工業(yè)上采用了"多級(jí)屏障"的方法確保用水的安全性和可靠性。多級(jí)處理單元或其他技術(shù)能夠去除或滅活涉及的每一種水質(zhì)參數(shù)值，尤其對(duì)微生物指數(shù)更加有效。

　　1976年到1983年間，溫得和克進(jìn)行了回用水的流行病學(xué)研究。還沒(méi)有發(fā)現(xiàn)癌癥或其他疾病的異常情況。使用回用水的地區(qū)腹瀉病的發(fā)病率并不比未使用的地區(qū)高。研究者用老鼠作了致癌性研究，還作了回用水的誘變分析，以及對(duì)魚(yú)進(jìn)行了生物學(xué)監(jiān)視，結(jié)果都為陰性。研究者的結(jié)論是使用回用水對(duì)人類(lèi)健康不會(huì)有不利影響（Isaacson et al 1987）。

　　美國(guó)的丹佛市對(duì)水量為3800m3/天的飲用回用水示范設(shè)施進(jìn)行了10年的實(shí)驗(yàn)研究。試驗(yàn)包括水的綜合測(cè)試和健康研究。結(jié)果表明飲用回用水采用的深度處理水工藝保證了供水的安全可靠性，能夠滿(mǎn)足美國(guó)現(xiàn)行的及提議的飲用水標(biāo)準(zhǔn)。研究發(fā)現(xiàn)回用水的水質(zhì)比丹佛市目前的供水水質(zhì)還好。研究者對(duì)回用水和現(xiàn)有的飲用供水作了整整兩年的慢性毒理性和致癌性研究，任一試樣均未顯示其生命期中有對(duì)健康不利的影響。研究者對(duì)回用水和現(xiàn)有的飲用供水還作了生殖研究，通過(guò)對(duì)兩代人的生殖研究表明使用這兩種水沒(méi)有不利影響。即使污染物的限定量減少了，研究者在任一水樣中還沒(méi)有發(fā)現(xiàn)生物體（細(xì)菌或病毒），也沒(méi)發(fā)現(xiàn)任何致病化合物（有機(jī)或無(wú)機(jī)）（Lauer 1996）。

　　美國(guó)的圣地亞哥市最近對(duì)補(bǔ)給飲用水供給的回用水進(jìn)行了健康影響風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)研究（HES）。HES對(duì)回用水和飲用水原水作了對(duì)比研究。回用水從處于Mission流域的Aqua Ⅱ（200m3）深度處理的再生水廠而來(lái)，飲用水原水是城市的Miramar飲用水處理廠的進(jìn)水，此進(jìn)水后來(lái)混合了位于San Pasquel的Aqua Ⅲ深度處理的再生水廠來(lái)的回用水。健康顧問(wèn)委員會(huì)得出的結(jié)論是：使用Aqua Ⅱ的回用水作為原水供水所帶來(lái)的健康影響風(fēng)險(xiǎn)少于或者等于現(xiàn)有的城市原水供水（Oliveril & Eisenburg 1998）。

　　前景展望

　　國(guó)際性問(wèn)題

　　盡管回用水計(jì)劃取得了成功，但是仍存在未解決的問(wèn)題。即使回用目的相似，水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)也有所不同。采用回用水作為飲用水補(bǔ)充供水是否安全仍處于爭(zhēng)論之中。此外，還沒(méi)有確定妨礙回用水使用的關(guān)鍵問(wèn)題是什么，究竟是增加了費(fèi)用還是影響了環(huán)境？

　　國(guó)際水協(xié)會(huì)的回用水小組是一個(gè)國(guó)際性的網(wǎng)絡(luò)組織，在世界范圍內(nèi)一起工作，通過(guò)水的回用達(dá)到對(duì)水進(jìn)行更加可持續(xù)的管理，目標(biāo)是找到回用水需要解決的關(guān)鍵問(wèn)題，以及為消除水回用的障礙所需采取的行動(dòng)。關(guān)鍵問(wèn)題包括：

　　·水的回用和可持續(xù)管理：項(xiàng)目決策中如何才能建立可持續(xù)性？

　　·不同的回用目的要求怎樣的回用水水質(zhì)？

　　·如何才能解決淡水水源中有計(jì)劃的和無(wú)計(jì)劃的水循環(huán)的矛盾？

　　·實(shí)行者能保證水質(zhì)和運(yùn)行可靠性嗎？

　　·水回用的國(guó)際準(zhǔn)則能得到發(fā)展嗎？

　　·采取怎樣的步驟才能提高公眾對(duì)水回用的理解？

　　·如何最好的利用專(zhuān)業(yè)知識(shí)和水回用的世界性團(tuán)體對(duì)水實(shí)施可持續(xù)管理？

　　國(guó)際準(zhǔn)則

　　水回用中要求采取有效的措施保護(hù)人類(lèi)健康和環(huán)境。采取的措施必須是在經(jīng)濟(jì)技術(shù)上可行的。不同國(guó)家采用不同的方法滿(mǎn)足回用水條例和準(zhǔn)則。方法從高技術(shù)/高費(fèi)用/低風(fēng)險(xiǎn)（例如加州條例的22條）到低技術(shù)/低費(fèi)用/考慮風(fēng)險(xiǎn)（例如WHO準(zhǔn)則）有所不同，采用哪種規(guī)范由當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)承受力和用水風(fēng)險(xiǎn)性而定。由于采用方法是不一致的，并且還沒(méi)有統(tǒng)一的科學(xué)方法，就增大了公眾對(duì)風(fēng)險(xiǎn)的關(guān)注，有時(shí)會(huì)在回用水項(xiàng)目中一些不必要的較保守的解決方法站了上風(fēng)。

　　國(guó)際行動(dòng)小組最近提出了一項(xiàng)建議，要求制定統(tǒng)一的回用水國(guó)際準(zhǔn)則（Anderson et al 2000）。不管我們住在哪里，使用給定水質(zhì)的回用水在特定的使用場(chǎng)合所形成的風(fēng)險(xiǎn)是一樣的。因此，制定統(tǒng)一的回用水標(biāo)準(zhǔn)（考慮全球范圍）是可能的，可以從低質(zhì)/高風(fēng)險(xiǎn)到高質(zhì)/低風(fēng)險(xiǎn)之間分成幾個(gè)漸進(jìn)的水質(zhì)檔次。使用回用水帶來(lái)的風(fēng)險(xiǎn)由公眾的接觸程度、投加消毒劑的劑量和公眾的反應(yīng)而定。此風(fēng)險(xiǎn)是應(yīng)用、應(yīng)用的方式和當(dāng)?shù)氐目陀^條件的函數(shù)�？扇萑痰膽�(yīng)用風(fēng)險(xiǎn)性水平由當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境和費(fèi)用結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)節(jié)。因此，根據(jù)水質(zhì)/風(fēng)險(xiǎn)性選擇的方法應(yīng)當(dāng)以全國(guó)或全省環(huán)境（使用回用水的當(dāng)?shù)兀榛A(chǔ)。國(guó)際準(zhǔn)則必須不僅明確規(guī)定該回用水水質(zhì)給具體用途帶來(lái)低風(fēng)險(xiǎn)的情況，而且必須就如何評(píng)估和管理風(fēng)險(xiǎn)使之與當(dāng)?shù)丨h(huán)境可承受的風(fēng)險(xiǎn)相匹配也提供指導(dǎo)。

　　當(dāng)用最小的處理系統(tǒng)都有可能造成健康和環(huán)境的不利影響的時(shí)候，低風(fēng)險(xiǎn)的方法造價(jià)將很高。有些情況下，一個(gè)控制方法如果對(duì)風(fēng)險(xiǎn)性、費(fèi)用和持續(xù)使用的經(jīng)濟(jì)可承擔(dān)性作了平衡，那么此方法應(yīng)該是一個(gè)較好的選擇。制定一個(gè)分幾步走的靈活的國(guó)際準(zhǔn)則的優(yōu)點(diǎn)是單個(gè)國(guó)家可以通過(guò)攀登投資漸進(jìn)的臺(tái)階，當(dāng)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展使其更能承擔(dān)較低風(fēng)險(xiǎn)時(shí)再提高回用水水質(zhì)。在任一時(shí)候，單個(gè)國(guó)家都能使從回用水和難得的資金投入中獲得最大的效益。建立統(tǒng)一的國(guó)際回用水準(zhǔn)則有如下優(yōu)點(diǎn)：

　　·國(guó)家和地方當(dāng)局可以把注意點(diǎn)從制定標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)換到風(fēng)險(xiǎn)管理方面。

　　·以制定統(tǒng)一的準(zhǔn)則，國(guó)際研究和發(fā)展努力可朝向更好的目標(biāo)。

　　·一個(gè)共同的國(guó)際準(zhǔn)則將會(huì)改善公眾對(duì)使用回用水的理解和信心。

　　在Anderson等人（2000）的研究論文中，作者認(rèn)識(shí)到本文提出的國(guó)際準(zhǔn)則的概念需要進(jìn)一步的發(fā)展，從而能夠據(jù)此制定工作文件和征求討論和建議，以便使這一概念得到進(jìn)一步的發(fā)展。

　　水的分配/分散處理和回用

　　在過(guò)去的150年中，最有益于從個(gè)人到整個(gè)社區(qū)的公眾健康的是引入了給水和排水系統(tǒng)。 在澳大利亞，1880～1920年間引進(jìn)的安全管網(wǎng)供水系統(tǒng)使死亡率下降一半，使傳染疾病病例和嬰兒死亡率都下降了十分之一。

　　如今有些國(guó)家的環(huán)境組織正支持一項(xiàng)運(yùn)動(dòng)，即考慮節(jié)水而返回到單個(gè)的家庭供水系統(tǒng)。單個(gè)家庭系統(tǒng)具有減少管網(wǎng)的費(fèi)用的優(yōu)點(diǎn)。這種家庭系統(tǒng)是解決有大片灌溉面積的農(nóng)村大用戶(hù)的用水分配問(wèn)題的合適的解決辦法。在市區(qū)現(xiàn)行的單個(gè)家庭供水系統(tǒng)需要進(jìn)行大量的技術(shù)改進(jìn)，從而達(dá)到公眾健康和環(huán)境效益所接受的程度。

　　回用水廠靠近使用地點(diǎn)能夠減少社區(qū)供水系統(tǒng)的管網(wǎng)費(fèi)用。如果從回用水的運(yùn)行、可靠性和處理費(fèi)用方面考慮，社區(qū)系統(tǒng)往往優(yōu)于單個(gè)系統(tǒng)。折中的街坊內(nèi)的處理和使用回用水的系統(tǒng)從長(zhǎng)期考慮是對(duì)的。澳大利亞為若干個(gè)400～800個(gè)住戶(hù)小區(qū)提供回用水服務(wù)的計(jì)劃正在實(shí)施中。

　　澳大利亞的研究組織CSIRO正著手一項(xiàng)有遠(yuǎn)見(jiàn)的計(jì)劃，即對(duì)管網(wǎng)供水系統(tǒng)、下水道系統(tǒng)和排水系統(tǒng)的基本設(shè)計(jì)條件進(jìn)行重新評(píng)估。本工作的先期結(jié)果表明：通過(guò)在街坊范圍重新設(shè)計(jì)系統(tǒng)和系統(tǒng)單元布置，可以有可觀的降低服務(wù)費(fèi)用的趨勢(shì)（Speers 2000）。

　　社區(qū)教育

　　這里明顯地存在人類(lèi)同水循環(huán)相互作用的社區(qū)知識(shí)缺陷。這些缺陷包括缺乏幾乎全部的給水和污水系統(tǒng)如何工作的知識(shí)。如此就限制了公眾對(duì)自身水系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)和對(duì)公眾健康風(fēng)險(xiǎn)的關(guān)心。多數(shù)有關(guān)水的可利用的信息知識(shí)對(duì)普通人來(lái)說(shuō)非常專(zhuān)業(yè)。由于缺乏專(zhuān)業(yè)知識(shí)，社區(qū)中關(guān)于給水和污水工程的咨詢(xún)過(guò)程經(jīng)常受到耽擱和受挫。如果社區(qū)公眾有相應(yīng)的專(zhuān)業(yè)知識(shí)，那么在咨詢(xún)之前就會(huì)提出有關(guān)水的問(wèn)題而對(duì)其進(jìn)行合理的討論。昆士蘭州目前社區(qū)正進(jìn)行為期兩年的水知識(shí)培訓(xùn)教育以提高社區(qū)的水意識(shí)（Bovill & Simpson 1998）。

　　回用水產(chǎn)品和等級(jí)

　　社區(qū)教育的必要組成部分是對(duì)那些可理解的專(zhuān)業(yè)術(shù)語(yǔ)的使用。目前世界范圍內(nèi)正進(jìn)行激烈的討論關(guān)于如何恰當(dāng)?shù)拿枋龌谒|(zhì)的回用水等級(jí)的術(shù)語(yǔ)問(wèn)題。另一個(gè)建議是根據(jù)最終用途來(lái)描述回用水產(chǎn)品�；蛟S把基于水質(zhì)和基于最終用途的想法相接合，可形成一個(gè)有可行的和可理解的回用水系統(tǒng)。用簡(jiǎn)單的和容易理解的術(shù)語(yǔ)描述回用水將有助于社區(qū)教育，并將提高公眾對(duì)回用水的信任。

　　經(jīng)濟(jì)及可持續(xù)性

　　在澳大利亞的多數(shù)沿海地區(qū)，發(fā)展新的淡水供水系統(tǒng)的費(fèi)用經(jīng)常超過(guò)$0.40/m3。內(nèi)陸干旱地區(qū)的費(fèi)用往往要高得多。在納米比亞，溫得和克回用水廠經(jīng)過(guò)最近的擴(kuò)建之后，水
回用的費(fèi)用是Kavango河引水系統(tǒng)估算費(fèi)用的30%（Van der Merwe 1996）。

　　評(píng)估回用水工程的經(jīng)濟(jì)及可持續(xù)性需要做大量的工作。最近的實(shí)例是悉尼水公司于1999年12月所作的回用水戰(zhàn)略，它以$/m3的單位等量衡量回用水工程的年費(fèi)用，以kWh/ m3當(dāng)量能量單位衡量溫室氣體的影響。White & Howe（1998）對(duì)這種每年折算費(fèi)用法進(jìn)行了說(shuō)明。這種方法的分析結(jié)果建議：

　　·選擇大的工業(yè)回用水和城市景觀回用水項(xiàng)目靠近水處理廠比雙網(wǎng)居民系統(tǒng)供水更加經(jīng)濟(jì)。

　　·間接飲用水回用比許多非飲用水回用更昂貴，但是非飲用水回用可能有較高的溫室氣體影響。

　　·分散處理及循環(huán)系統(tǒng)要作進(jìn)一步的評(píng)估。

　　·仍可以采用費(fèi)用較低的節(jié)水措施，只要它可以提供10～20年的發(fā)展空間。在這段期間內(nèi)，可以引進(jìn)先進(jìn)的水回用措施用并進(jìn)一步提高這一處理技術(shù)。
脫鹽

　　最近幾年來(lái)，反滲透薄膜合成技術(shù)的發(fā)展極大地降低了海水和苦咸水脫鹽所需的能量和費(fèi)用。能量修復(fù)系統(tǒng)的發(fā)展使海水脫鹽的能量需求減少到小于3kWh/ m3。這些薄膜提供了使回用水水質(zhì)達(dá)到飲用水標(biāo)準(zhǔn)甚至更好的機(jī)會(huì)。有些情形下，脫鹽和深度處理水系統(tǒng)的水的費(fèi)用少于新建的常規(guī)供水水源的水的費(fèi)用。

　　結(jié)　論

　　世界范圍內(nèi)的淡水供給是有限的，并且受到污染的威脅。農(nóng)業(yè)、工業(yè)和城市需水量的不斷提高超出了有限的淡水水資源的供給量。為了避免水源危機(jī)，許多國(guó)家必須保護(hù)水資源，對(duì)供水和需水進(jìn)行管理，減少污染和降低不斷增長(zhǎng)的人口對(duì)環(huán)境的影響。

　　水的回用的增加了有效供水，只用較少的淡水就能滿(mǎn)足人類(lèi)更大的需求，那么也減輕了人類(lèi)對(duì)水環(huán)境的影響。從舊的“一次使用然后排放”的方法轉(zhuǎn)換成新的可持續(xù)的“保護(hù)、合理使用和循環(huán)使用”的節(jié)約水的方法將造福于整個(gè)世界。

　　回用水工程在許多國(guó)家已經(jīng)得到了成功的應(yīng)用。這充分說(shuō)明了大規(guī)模地回用水的可行性，以及回用水計(jì)劃對(duì)世界范圍內(nèi)水資源的可持續(xù)管理方面有著重要作用。工程經(jīng)驗(yàn)和綜合的健康研究說(shuō)明回用水可以作為飲用供水的補(bǔ)充。

　　為了提高回用水技術(shù)，為了建立國(guó)際準(zhǔn)則，提高公眾對(duì)水回用的認(rèn)識(shí)和提高工程的經(jīng)濟(jì)性和可持續(xù)性，仍需做許多工作。盡管有關(guān)水的問(wèn)題經(jīng)�？雌饋�(lái)很復(fù)雜，或者有時(shí)是難以
解決的，但是我們?cè)诳朔倘眴?wèn)題和滿(mǎn)足世界用水的近20年內(nèi)的節(jié)水和回用水中看到了巨大的進(jìn)步，隨后的10年我們有希望發(fā)展更高的技術(shù)。相信通過(guò)我們的共同努力，人類(lèi)可以扭轉(zhuǎn)世界水環(huán)境的惡化，并且可以滿(mǎn)足世界范圍內(nèi)的對(duì)水的需求。
 

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