摘要：面對中國華北地區(qū)水資源堪憂的狀況，筆者認為，只要未雨綢繆，規(guī)劃以水為先，這一地區(qū)所面臨的水問題完全可以得到有效解決，而新加坡成功化解水危機的經(jīng)驗亦能提供若干啟示。
資料圖：新加坡水質(zhì)研究員將檢測湖水質(zhì)量的機器做成了天鵝的形狀，從遠處看去，就像湖里漂著幾只白天鵝一樣。
為實現(xiàn)城市化發(fā)展所需水源自給自足，同時避免西方發(fā)達國家在城市化進程中遭遇的各種環(huán)境問題，政府早在建國不久就開始根據(jù)本地自然地理和人文社會條件制定城市規(guī)劃方案，并逐漸形成自然、文化、經(jīng)濟和政治良性協(xié)調(diào)、自成一體的城市發(fā)展模式。在這個模式中，圍繞水資源的規(guī)劃和管理是基礎(chǔ)與核心，而水資源的規(guī)劃管理又包括了集水區(qū)建設(shè)和非常規(guī)水源開發(fā)兩個主要部分。
集水區(qū)建設(shè)和“ABC導則”
建國初期，新加坡幾乎只有一個淡水來源，就是從馬來西亞進口淡水。進口水源受馬來西亞的制約，一有紛爭，馬方常以斷水相威脅；盡管理論上雨水也是可以利用的淡水資源，且降雨豐沛，但因為沒有足夠的集水區(qū)和凈水系統(tǒng)，導致能夠有效收集利用的降雨量極其有限。總體而言，當時的新加坡，一方面淡水資源極度缺乏，另外一方面城區(qū)水災頻發(fā)、河流污染嚴重、公眾衛(wèi)生環(huán)境惡劣。
這種情況下，淡水的供應和保護成為威脅到新加坡的國家安全和發(fā)展的關(guān)鍵性問題。新加坡采取的戰(zhàn)略是先發(fā)展以水資源管理為主的城市藍綠基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，即建設(shè)并不斷擴大集水區(qū)（water catchment），通過土壤植被及河流網(wǎng)絡(luò)來滯留凈化雨水，提高雨水水質(zhì)便于循環(huán)和進一步利用。
目前新加坡已經(jīng)擁有17個蓄水池和一個暴雨收集系統(tǒng)（即每棟樓頂專門設(shè)置的用于收集雨水的設(shè)施以及將雨水輸送到蓄水池的管道）。這個系統(tǒng)中，馬洛蓄水池及其設(shè)施是目前世界上唯一采集城市居民區(qū)雨水的現(xiàn)代化集水工程，而2008年落成的濱海堤壩位列全球五大供水工程。輸送水源的管道幾乎百分百不滲漏，可以安全使用50年。整個雨水收集工程的建設(shè)和完善使得集水區(qū)面積不斷增加，現(xiàn)已達到國土面積的60%。今后，新加坡政府計劃開發(fā)應用鹽度處理技術(shù)將臨海河流納入集水區(qū)，從而將集水區(qū)面積進一步擴展至國土面積的90%。時至今日，這一水源無論是被污染還是海水侵蝕，都可以依賴膜技術(shù)加以凈化或淡化，變成安全可靠的飲用水。
此外，政府也注意到，隨著城市化的加快加深，基礎(chǔ)設(shè)施硬化程度越來越高。除了像排水溝和水渠等傳統(tǒng)雨洪管網(wǎng)系統(tǒng)外，屋頂、停車場、街道等等都是雨水無法滲透和滯留的混凝土結(jié)構(gòu)。在土地有限，防洪設(shè)置不可能無限拓展的情況下，城市內(nèi)澇成為一大隱患。于是在2006年，新加坡政府發(fā)布了由德國戴水道設(shè)計公司參與設(shè)計的“活力Active、美觀Beautiful、清潔Clean”ABC城市設(shè)計指導原則。
截至2016年，“ ABC導則”已經(jīng)應用于32個城市建設(shè)/改造項目，其中“碧山宏茂橋公園”就是旗艦項目之一。公園內(nèi)2.7千米的垂直排水系統(tǒng)已經(jīng)被改建成總長3千米、蜿蜒于整個公園的水流系統(tǒng)，河流堤岸的加固采用土壤生態(tài)工程技術(shù)，結(jié)合植物及天然材料的自然特性（如植物根系可防止水土流失）與土木工程的設(shè)計原理（如土壤巖石等可減緩水流速度），以更加天然的方式將降雨引入地下或地表水體，凈化提高水質(zhì)的同時減少進入城市排水系統(tǒng)的雨水量。
此外，自然的河流也有利于創(chuàng)造出各種微生環(huán)境，形成具有多樣性的生物群落。在此基礎(chǔ)上，宏茂橋公園在河流上流設(shè)置了新加坡首個生態(tài)凈化群落，通過種植精心選擇的水生植物品種，對水生污染物和營養(yǎng)物進行過濾吸收，提供天然有效的水質(zhì)凈化處理。這樣初步凈化過的水可以作為公園內(nèi)水上樂園、兒童樂園等游樂設(shè)施的用水補給，實現(xiàn)了水的循環(huán)利用，成本低廉并具有可持續(xù)的社會經(jīng)濟效益。
規(guī)劃師和工程師還將河流與公園景觀結(jié)合，在河岸區(qū)域種植了大量綠植，修建了游樂場、餐廳及與河流平行的寬闊步道，為居民和游人提供了賞心悅目的休閑活動空間，讓人們對水和美好的濱水環(huán)境產(chǎn)生歸屬感和保護欲。宏茂橋公園也因此活得了2012年世界建筑節(jié)年度最佳景觀設(shè)計項目獎。截至2030年，將有100多個地點被確認為ABC階段性實施項目，與已經(jīng)完成的項目一起，構(gòu)建成為新加坡未來城市發(fā)展的基礎(chǔ)。
新生水與海水淡化
除了加強雨水的搜集、保護和凈化處理，新加坡政府還一直努力開發(fā)其他非常規(guī)水源。經(jīng)過科技的突破與膜技術(shù)的開發(fā)與應用，到本世紀初，已經(jīng)形成雨水收集、新生水生產(chǎn)、海水淡化和外購水源構(gòu)建的“四大水喉”供應系統(tǒng)。
新生水生產(chǎn)方面，自2002年勿洛新生水廠作為第一座新生水廠落成之后，新加坡又先后完成了四座新生水廠的建設(shè)，每一座水廠的啟用都伴隨著更先進的膜技術(shù)的開發(fā)與應用。經(jīng)過處理獲得的新生水各項指標上都優(yōu)于目前使用的自來水，其清潔度至少比世界衛(wèi)生組織規(guī)定的飲用水標準高50倍，而售價卻比自來水便宜至少10%。新生水工藝將污水處理和水源利用結(jié)合起來，實現(xiàn)了對寶貴的水資源的高效率的利用。
為了集約利用土地與集中生產(chǎn)新生水，新加坡投資34億元新幣（約合166億元人民幣）建造了龐大的深層隧道排污系統(tǒng)，包括“樟宜”和“大士”兩個大型新生水廠。該項目的第一期工程已于2009年完工，新建成的樟宜水處理廠除了具有全球最先進的污水處理設(shè)施，還因為采用密集和覆蓋式設(shè)計，處理容量達到現(xiàn)有最大設(shè)施的2倍，而占地僅為同類工廠的三分之一，極大地節(jié)約了土地資源；另外，由于深層隧道的設(shè)計巧妙地利用了自然重力作用來輸送污水，也大大節(jié)約了泵水所需的能源。今年年初，年產(chǎn)5千萬加侖（約合1.9億立方米）的第五個新生水廠——樟宜新生水廠落成投入生產(chǎn)，將新生水產(chǎn)量占全國用水總需求的比例從35%提高到40%。
由于膜制造和凈化技術(shù)的突破性發(fā)展，海水淡化工業(yè)也快速發(fā)展起來。自2005年以來，新加坡已經(jīng)建成使用兩個海水淡化廠——新泉廠和大泉廠，后者也是目前亞洲最大的海水淡化廠，在節(jié)能工藝設(shè)計方面也是全球領(lǐng)先水平。位于大泉的第三個海水淡化廠也在修建中，今年年內(nèi)可以完成；第四個海水淡化廠位于濱海東，計劃2019年底修建投產(chǎn)；第五個海水淡化廠也已經(jīng)列入計劃，選址于裕廊島。
目前，新加坡生產(chǎn)的新生水能滿足全島用水總需求的40%， 經(jīng)過淡化的海水可滿足總需求的25%。隨著新加坡水處理研發(fā)重點從增加水源、降低成本、保持水質(zhì)方面向提升能源效率、加強水質(zhì)檢測及減少膜的二次污染等方面延伸，未來的計劃是在采用新技術(shù)的基礎(chǔ)上于2060年前將新生水和淡化水的供水比例進一步提高到55%和30%。
此外，隨著膜技術(shù)在新生水及海水淡化生產(chǎn)中的不斷開發(fā)和應用，也催生了新加坡的新興產(chǎn)業(yè)，即“環(huán)境及水務(wù)產(chǎn)業(yè)”，并為新加坡贏來了“全球水務(wù)中心”的美名。2003年至2015年間，這個新興產(chǎn)業(yè)的年增值就從5億新幣增加到17億新幣，并創(chuàng)造了超過11000個專業(yè)型就業(yè)崗位。從2004年開始，新加坡每兩年都會舉辦一次“新加坡國際水周”作為交流和共同解決水資源問題的國際平臺，2016年第七屆“國際水周”就見證了額度高達152億新元的水務(wù)投資貿(mào)易項目合同的簽訂。
可供中國華北地區(qū)借鑒之處
自20世紀50年代以來，在中國的華北平原上，隨著城鎮(zhèn)化、工業(yè)化發(fā)展，人類活動日趨頻密，不但使得包括地表水和地下水在內(nèi)的水資源總量大大減少，降低了水源的稀釋自凈能力，還產(chǎn)生了大量城市污水在處理不充分的情況下排入河道，致使地表水污染嚴重。
面對中國華北地區(qū)水資源堪憂的狀況，筆者認為，只要未雨綢繆，規(guī)劃以水為先，這一地區(qū)所面臨的水問題完全可以得到有效解決，而新加坡成功化解水危機的經(jīng)驗亦能提供若干啟示。總結(jié)起來，主要有以下幾個方面：
一、設(shè)立一個具有專業(yè)性的統(tǒng)籌協(xié)調(diào)部門：公用事業(yè)局。
新加坡公用事業(yè)局原本隸屬貿(mào)易與工業(yè)部，主要負責供水、供電和煤氣的管理，而與環(huán)境相關(guān)的水務(wù)工作，包括污水排放與處理及雨水收集等，原本由環(huán)境部負責。2001年，新加坡政府對水務(wù)管理進行改革，成立了法定機構(gòu) “環(huán)境和水資源部”，并將公用事業(yè)局劃歸其管理。自此，公用事業(yè)局從環(huán)境部接管了與環(huán)境相關(guān)的水務(wù)職能，同時將電和煤氣管理職能外移，成為專業(yè)化的水務(wù)管理職能部門，真正實現(xiàn)了對水資源的全方位的規(guī)劃管理。
需要特別加以說明的一點是，法定機構(gòu)是新加坡政府治理的一大創(chuàng)新和特色。它們由國會立法設(shè)立，通過部長向國會負責，比政府部門享有更大的自主權(quán)和靈活性。在國會的授權(quán)下，各法定機構(gòu)均有政府監(jiān)管的行政職能和經(jīng)營國有企業(yè)的雙重功能，通常由董事會、經(jīng)理層、各職能部門三級管理組成，財務(wù)上一般要求自負盈虧，但對于虧損的機構(gòu)政府財政可以提供低息貸款給予支持。此外，其雇員不屬于公務(wù)員系統(tǒng)，合同條約具有一定靈活性，同時又能保證工作人員的效率。這些組織上的特點使得法定機構(gòu)能更快應對變化的環(huán)境，也能有效執(zhí)行政府高層的決策。
另外，其內(nèi)部建立了一個高級水資源管理技術(shù)中心，由50名專家成員組成，為事業(yè)局的各項決策提供專業(yè)研究和發(fā)展支持，尤其能更加充分地將有關(guān)環(huán)境的考量與新技術(shù)的開發(fā)應用納入水資源的開發(fā)與管理中。公共事業(yè)局的主要任務(wù)就是對水循環(huán)系統(tǒng)的有效監(jiān)管，使其成為一個封閉系統(tǒng)。
二、鼓勵新興技術(shù)的開發(fā)與應用，培育新型產(chǎn)業(yè)的形成與發(fā)展。
新加坡在水務(wù)相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)發(fā)展十分迅速，特別集中在以技術(shù)驅(qū)動的新生水生產(chǎn)和海水淡化領(lǐng)域。新加坡國立大學的一項研究發(fā)現(xiàn)，這些技術(shù)在新加坡的發(fā)展經(jīng)歷了四個階段，即引進吸收（2000～2007年）、自主技術(shù)發(fā)展（2007～2008年）、本地品牌國際化（2008～2010年），再次本地化（2010年至今）。
在第一階段，新加坡的技術(shù)能力還很薄弱，主要以學習吸收國外先進技術(shù)為主。為了促進學習和積累，環(huán)境與水資源工業(yè)發(fā)展理事會（EWI）于2006年5月成立。根據(jù)將新加坡打造成為集商業(yè)、投資、研發(fā)為一體的“全球水務(wù)中心”的發(fā)展愿景，理事會采用加強能力建設(shè)、產(chǎn)業(yè)集群建設(shè)和國際化的“三路”戰(zhàn)略。
加強能力建設(shè)方面的具體措施包括投資1億新元開展“環(huán)境與水資源研究計劃”，在南洋理工大學設(shè)立了“DHI-NTU水和環(huán)境研究與教育中心”，在新加坡國立大學設(shè)立了“新加坡-Delft水務(wù)聯(lián)盟”研究中心；產(chǎn)業(yè)集群建設(shè)方面，主要通過與經(jīng)濟發(fā)展部合作，吸引國際水務(wù)領(lǐng)域的重要企業(yè)（如美國的GE，日本的Nitto Denke, 德國的Siemens及法國的Veolia等）將其總部、研發(fā)中心或工程設(shè)施部門遷移至新加坡；國際化戰(zhàn)略主要在后期運用，指幫助成長起來的本地企業(yè)走向國際市場。
經(jīng)過前一階段的吸收學習，本地企業(yè)逐漸成長起來，逐漸轉(zhuǎn)向自主研發(fā)技術(shù)。為促進這一重要轉(zhuǎn)型，公共事業(yè)部選擇新生水廠的建造作為標桿項目，并引入促進公私部門合作的PPP模式（特別是DBOO模式）來為本地各類水務(wù)相關(guān)企業(yè)創(chuàng)造機會。
新加坡早期是通過大學、科研機構(gòu)與企業(yè)的產(chǎn)學研合作成功研發(fā)了以膜技術(shù)為核心的污水凈化技術(shù)，隨后又與跨國公司合作實現(xiàn)了科學、技術(shù)與工程的完美結(jié)合，涌現(xiàn)了一批包括Hyflux，Suntar, Salcon，Keppel和Sembcorp在內(nèi)的本地膜法水處理企業(yè)。
隨著技術(shù)的成熟，本地企業(yè)開始走出國門。為了推動它們的國際化進程，EWI聯(lián)合新加坡國際總商會和公共事業(yè)局，通過商務(wù)代表團、貿(mào)易洽談會和各種雙邊協(xié)定來創(chuàng)造各種機會。此外，自2008年開始每年一次的“新加坡國際水資源周”，因為與“世界城市峰會”同時舉辦而極具策略地樹立了新加坡在水務(wù)領(lǐng)域的品牌，宣告了新加坡在稅務(wù)領(lǐng)域研發(fā)、培訓、政策與實施方面的領(lǐng)先地位。
三、積極科普水知識，進行大眾宣傳教育。
新加坡政府對新技術(shù)成果的宣傳和公眾教育的投入亦不可低估，因為這些舉措培養(yǎng)了市場，為本土企業(yè)提供了成長的土壤。一項研究發(fā)現(xiàn)，1997年至2008年期間，政府直接或間接通過新聞媒體發(fā)布了223篇報道來推廣新生水的使用。為了展示新生水技術(shù)、增加公眾對新生水的了解和重視，公共事業(yè)局投資建造了新生水展覽館，運用互動和數(shù)字化媒體增強公眾體驗，達到教育的目的。
公共事業(yè)局還推出了“ABC水資源學習通道計劃”和一個公共教育計劃，包括鼓勵學校為各項ABC水域項目制定教育學習路徑，以促進學生對水域的了解和珍惜，鼓勵各種企業(yè)、基層組織和社會團體在ABC水域場所開展多種活動，著力通過創(chuàng)造各種體驗教育大眾愛護環(huán)境、積極接納來扶持環(huán)保新技術(shù)、新設(shè)計的出現(xiàn)。
當然，因為諸多不同，中國的華北地區(qū)不可能將新加坡利用“水資源”和發(fā)展“凈水產(chǎn)業(yè)”的具體措施進行照搬照抄，但其中兩點尤其值得決策者們進行深入思考和具體化。其一，“水資源”的概念可以大大擴展，從原來比較純凈的水源（江河湖里的淡水資源及地下水）擴充到包括所有非常規(guī)水源（包括雨水、污水和海水等），只要有足夠的創(chuàng)新思維和技術(shù)就可以最大程度地利用水資源，解決“貧水”問題。其二，創(chuàng)意和技術(shù)都需要有效的鼓勵和引導，政策機構(gòu)及其對政策的選擇和實施至關(guān)重要，該如何設(shè)立一個統(tǒng)籌機構(gòu)并確立它的組成人員和功能職責，該選擇怎樣的戰(zhàn)略（組合）來實現(xiàn)核心技術(shù)的獲得和升級，該選擇怎樣的政策（組合）和標準來幫助企業(yè)降低成本、獲取聲譽、提高競爭力等，都是在行動之前需要仔細考慮探討的。
作者簡介：
藍偉光博士
藍偉光博士是國際知名的膜技術(shù)專家，新加坡國立大學、中國北京大學、廈門大學、南昌大學兼職教授、博士生導師，廈門大學水科技與政策研究中心首席科學家、福建省膜分離工程技術(shù)研究中心主任、中國膜工業(yè)協(xié)會副理事長、亞洲太平洋地區(qū)海水淡化協(xié)會副會長、新加坡華源會（新加坡中國新移民總會）副會長、新加坡-中國科技促進會副會長、新加坡中資企業(yè)協(xié)會榮譽理事、新加坡廈門大學校友會會長等，被譽為中國的膜技術(shù)教父、納濾之父等，曾榮獲《亞洲周刊》“亞洲杰出華人青年企業(yè)家獎”、新加坡國立大學“杰出校友獎”、中國國務(wù)院僑辦“杰出創(chuàng)業(yè)獎”、中國技術(shù)巿場協(xié)會“金橋獎”、中華十大財智人物獎、中國膜工業(yè)協(xié)會“特殊貢獻人物獎”、《水處理技術(shù)》“突出專家獎”、中國僑界貢獻獎之“創(chuàng)新人才獎”、“2017中國凈水年度人物”稱號等多項榮譽。
孟羽博士
孟羽博士2015年7月加入新加坡隆道研究院，成為這個新加坡第一個獨立智庫的研究員。此前她在中國華中科技大學、美國天主教大學（The Catholic University of America）和美國佐治亞理工學院（Georgia Institute of Technology）分別獲得了管理學學士、社會學碩士和公共政策博士學位。在博士研究生學習期間作為訪問研究員在德國弗朗霍夫系統(tǒng)和創(chuàng)新研究所（Fraunhofer Institute for System andInnovation Research）工作了一年，作為訪問助理教授在美國羅徹斯特理工學院（Rochester Institute of Technology）任教一年。來到新加坡加入隆道研究院之前，孟羽博士在南洋理工大學（Nanyang Technological University）的公共政策與國際事務(wù)系以博士后身份參與研究和教學工作。她的研究興趣主要在公共政策領(lǐng)域，包括科技創(chuàng)新政策、水科技與治理、科技創(chuàng)新中的不平等。
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