水环境综合治理成迫切需求 市场空间将逾千亿
慧聪水工业网 目前，我国水资源污染严重，单纯的“污水处理”已经不能满足水生态修复的需求。因此，水环境综合治理从控源和生态修复的核心出发，成为了目前治水的主题。而在政策驱动和需求升级的双重加持下，整个水环境综合治理的空间将逾千亿。
水环境综合治理的必要性。中国水资源面临两大困境：困境一，水资源短缺且分布不均，中国人均水资源约为2000立方米，仅为全世界人均水资源平均水平的1/4，属于轻度缺水国家。并且中国的水资源分布非常不均匀，长江流域及其以南地区占了全国81%的水资源，但是土地面积却只占全国不到40%；困境二，水资源污染严重，随着我国工业化和城市化的不断开展，全社会用水量不断上升。但是由于污水处理设施建设的滞后性，大量未经处理的污水直接排入水体，造成大量的湖泊和河流的水质低于生活饮用水标准，近一步加剧了水资源的短缺性。
水环境综合治理≠污水处理。污水处理是指将污水处理后达到市政污水排放标准，但是现行市政污水排放标准与地表水标准差距较大，致使处理后排出水质无法达到功能区域的水质要求。所以从污水处理升级到生态修复是必要选择。生态修复的重点是将受损水体通过外源污染控制、内源污染处理和生态系统修复三个过程，从而恢复成健康水体。
水环境综合治理的核心是控源+生态修复。根据国内外的治理经验，我们总结治理的核心是控源和生态修复，控源主要包括建立污水处理机制、减少排放、技术革新实现生态农业等。而生态修复则主要在于生态系统的重建，目前行业内比较成熟的方式是基于稳态转换理论的清水型生态系统重构法。
政策驱动+需求升级，市场空间将逾千亿。从政策层面上，“水十条”发布为十三五期间的水治理工作制定明确的完成目标和实施手段。在黑臭水体的治理上，住建部专门制定了计划安排，要求到2020年地级以上城市建成区黑臭水体控制在10%以内，到2030年要基本消除黑臭水体。从资金来源上来看，PPP模式的兴起则唤起了水环境综合治理新一波投资热潮。水环境综合整治的投入原来主要依赖政府的财政收入，项目主要以EPC/BT/BOT的模式进行。引入PPP模式可以把政府从资金链中摘出来，变成项目提供方和监督方。在财政部已经公布的3批示范项目中，涉及水环境治理的项目占比达到8.7%，项目总投资额超过1000亿。根据政策的指导，我们测算了水环境综合治理中最重要的两块水源地修复和黑臭水体治理两块的市场空间，到2020年这两块的总投资将超过1500亿，项目重点都将落在生态修复这块上。
正文
水是人类生产生活不可或缺的资源。
1、为什么要关注水环境综合治理市场
1.1困境一：中国水资源短缺且分布不均
中国水资源短缺。我国目前水资源总量为27962.6亿立方米，为全球水资源的6%，但是除以我国庞大的人口基数，人均水资源只有约2000立方米/人，仅为全世界人均水资源平均水平的1/4，在世界范围内排在105位。虽达到人均最低需求量1000立方米，但对比一些发达国家如美国人均8800立方米，瑞典人均17000立方米，差距十分明显。
我国水资源分布非常不均匀。长江流域及其以南地区占了全国81%的水资源，但是土地面积却只占全国不到40%，长江流域以北地区63.5%的土地却只有不到20%的水资源。各省份面临的稀缺程度也因人口数而异。根据不同地区供用水量，北京，河北，河南，辽宁，宁夏，山东，山西，上海，天津属于极度缺水，而福建，广西，贵州，青海，西藏，云南水资源丰富，人均量为前者的6倍以上。同时还需要扣除难以利用的洪水径流和散布在西部等地球的地下水，我国可实现利用的淡水资源仅剩11000亿立方米。若按照可利用的淡水资源人均水平，中国属于严重缺水状态。
根据水利部统计，全国669座城市中，有400座常年供水不足，110座严重缺水；在32个百万级人口以上的特大城市中，95%的城市长期受缺水困扰，不仅是干净的可饮用水，还包括灌溉、景观、消防等各类水源。
从水的需求端来说，主要有两大方面的短缺。一方面是符合标准的水来满足城市的四项基本用水需求，包括生产和生活等各个方面，特别是城市水源地以及主要水资源流域。另一方面是保证城市良好水环境的景观类生态水，不仅需要对城市整体水环境进行自净调节，更对地下水和外来水等有很好的平衡作用。
1.2困境二：水资源污染严重亟待治理
随着我国经济的高速发展，全社会用水量也在不断上升，农业用水比重较大但基本平稳，生活生态用水量及生产用水量在逐渐增加。分析GDP的不同产业来源，第三产业增长迅速，一二产业平稳增长。总体来看，随着GDP的增加，用水总量也呈波浪型增加。
工业加工产生的废水以及人们生活产生的污水排放量已不容小视，其中生活污水排放一直以较高速增长，工业废水近年略有下降但仍处于较高水平。根据国家统计局到2015年的数据，2015年排放的废水污水加起来达到715亿吨，比黄河一年总流量还多。未经处理的污水对江河湖海会造成巨大的污染，不仅携带着有毒化学物质，还会破坏水生态系统，甚至成为“臭黑水”。污水废水排放增多，对环保的要求也越来越高。尽管城镇污水处理率在缓慢上升，但仍有大量未处理污水直接排入自然界。虽然污水处理率已经逐步提高到70%以上，每年没有经过处理的污废水仍超过200亿吨。
我国的地表水执行的是《地表水环境质量标准》(GB3838-83)，根据环境功能和保护目标分为5类。根据国家水利部公布的《2014年中国水资源公报》披露的数据，2014年对全国21.6万km的河流水质状况进行了评价。全年Ⅰ类水河长占评价河长的5.9%，Ⅱ类水河长占43.5%，Ⅲ类水河长占23.4%，Ⅳ类水河长占10.8%，Ⅴ类水河长占4.7%，劣Ⅴ类水河长占11.7%，其中东部地区的水质相对较差。而湖泊的测评结果也不乐观，全国开发利用程度较高和面积较大的121个主要湖泊共2.9万km2水面中，全年总体水质为Ⅰ——Ⅲ类的湖泊有39个，Ⅳ——Ⅴ类湖泊57个，劣Ⅴ类湖泊25个，分别占评价湖泊总数的32.2%、47.1%和20.7%。对上述湖泊进行营养状态评价，大部分湖泊处于富营养状态。处于中营养状态的湖泊有28个，占评价湖泊总数的23.1%；处于富营养状态的湖泊有93个，占评价湖泊总数的76.9%。
除生活污水，工业废水排放以外，我国本就稀缺的水资源还存在农业污染，水土流失等问题，且包含了难以利用的洪水径流和分散在土壤深层的地下水。水资源短缺和污染不可忽视，水环境治理迫在眉睫。
1.3水环境综合治理≠污水处理
过去的水环境治理的概念多局限于污水处理。污水处理是指将污水通过物理、化学或者生物的方法处理后以达到市政污水排放的标准，污水处理率的提升成为各地政府的考核标准，也催生了大量的污水处理公司。但是需要注意的是现行市政污水排放标准与地表水标准差距较大，致使处理后排出的水质无法达到功能区域的水质要求，也就是说污水处理率上升只会减缓环境恶化，但并不能改善。
从污水处理到水生态修复的升级是必要的。水体不同于水，水体是个复杂的、相互作用的系统。过去单纯的污水处理可以在短期达到污染物清理达标、水质标准上升等目的，但因为水体的生态系统没有发生根本改变。在封闭环境内，一段时间后水体还会回到治理前的状态。而过去的水体恢复处理工程的一些方案，如利用水葫芦吸收水中污染物，表面上解决了污染问题，其实是有害于水生态系统的，因为引进新的物种是比污染更加严重的状况。只有在多层的生态修复技术的调控下，才能重新建立起健康的水生态系统。以污水处理作为第一步，水生态修复的完整过程能起到“治标更治本”的作用。
2、政策驱动＋需求升级，市场空间将逾千亿
2.1“水十条”吹起治理号角，各省市积极落实治理细则
水环境综合治理行业的最大助力来自国家及地方政府的重视，这也反映在近几年密集出台的法规政策中。从2015年二季度的《水污染防治行动计划》，到十三五规划，再到2017年政府工作报告，水环境是最关心的话题之一。
2015年4月，国务院出台了《水污染防治行动计划》(水十条)，提出了以改善水环境质量为核心，按照“节水优先、空间均衡、系统治理、两手发力”原则，系统推进水污染防治、水生态保护和水资源管理。对十三五期间水治理的工作制定了要求：定调了要推进生态文明建设，以改善水环境质量为核心。并提出了明确的工作目标，到2020年，全国水环境质量得到阶段性改善，污染严重水体较大幅度减少，饮用水安全保障水平持续提升，地下水超采得到严格控制，地下水污染加剧趋势得到初步遏制，近岸海域环境质量稳中趋好，京津冀、长三角、珠三角等区域水生态环境状况有所好转。
在城市水体和相关流域水治理方面的要求有：
(1)到2020年，长江、黄河、珠江、松花江、淮河、海河、辽河等七大重点流域水质优良(达到或优于Ⅲ类)比例总体达到70%以上，地级及以上城市建成区黑臭水体均控制在10%以内，地级及以上城市集中式饮用水水源水质达到或优于Ⅲ类比例总体高于93%，全国地下水质量极差的比例控制在15%左右，近岸海域水质优良(一、二类)比例达到70%左右。京津冀区域丧失使用功能(劣于V类)的水体断面比例下降15个百分点左右，长三角、珠三角区域力争消除丧失使用功能的水体。
(2)到2030年，全国七大重点流域水质优良比例总体达到75%以上，城市建成区黑臭水体总体得到消除，城市集中式饮用水水源水质达到或优于Ⅲ类比例总体为95%左右。
(3)到2020年，组织完成市、县域水资源、水环境承载能力现状评价。(环境保护部牵头，住房城乡建设部、水利部、海洋局等参与)
(4)开展饮用水水源规范化建设，依法清理饮用水水源保护区内违法建筑和排污口。单一水源供水的地级及以上城市应于2020年底前基本完成备用水源或应急水源建设，有条件的地方可以适当提前。
(5)地级及以上城市建成区应于2015年底前完成水体排查，公布黑臭水体名称、责任人及达标期限；于2017年底前实现河面无大面积漂浮物，河岸无垃圾，无违法排污口；于2020年底前完成黑臭水体治理目标。直辖市、省会城市、计划单列市建成区要于2017年底前基本消除黑臭水体。
《水污染防治行动计划》政策指导下，中央财政还专门安排设立了用于支持水污染防治和水生态环境保护方面的资金，并于2015年7月公布了《水污染防治专项资金管理办法》。专项资金重点支持范围包括：(一)重点流域水污染防治；(二)水质较好江河湖泊生态环境保护；(三)饮用水水源地环境保护；(四)地下水环境保护及污染修复；(五)城市黑臭水体整治；(六)跨界、跨省河流水环境保护和治理；(七)国土江河综合整治试点；(八)其他需要支持的有关事项。其中，办法中说明地方财政对采用政府和社会资本合作(PPP)模式的项目予以倾斜支持，并主要采取因素法、竞争性等方式分配，采用奖励等方式予以支持。
随着“水十条”的出台，各省市地方政府也相继推出地方水污染防治工作方案，积极响应国务院号召并提出地方具体的目标和治理要求。其中，消除黑臭水及提升饮用水安全水平，恢复水生态系统被绝大多数地区列为防治目标，并且设立了分年度及分流域的指标，明确了牵头单位与责任单位，细化了水环境治理的具体措施和目标清单。此外，一些省市如湖南，江苏，山西，上海等提出的主要指标甚至超过国家指标要求或规划提前完成阶段目标。还有地区设立专项工程，如河南省“碧水工程”并设立了9个实施方案，可见地方政府坚决治理水环境的决心。
密集的政策带动资本积极投向相关领域。而传统的EPC/BT/BOT模式也迎来升级。
2.2新商态：PPP模式带起社会投资热潮
从2014年开始，中国PPP模式的制度化建设正式提上日程，顶层设计从法律法规、管理机构、操作指引、标准化工具和专业培新等方面构成了完整的PPP框架。根据使用者是否付费以及付费是否可以覆盖投资，PPP主要可以分为三种模式，适用于不同的行业。水环境综合治理大部分属于政府付费模式。
水环境综合整治的投入原来主要依赖政府的财政收入，项目主要以EPC/BT/BOT的模式进行。而引入PPP模式可以把政府从资金链中摘出来，变成项目提供方和监督方；引入社会资金实现利益共享、风险共担以及长期合作。
从2014年12月开始，财政部陆续公布了三批PPP示范项目，总项目数达到715个，其中涉及水环境治理项目一共有62个，项目数量占比达到8.7%，总项目投资额达到1111.8亿。具体的项目包括通州区北运河流域水环境治理(总投资64.3亿)、荆门市竹皮河流域水环境综合治理(总投资34.1亿)、大理州洱海流域生态修复和综合整治(总投资77.9亿)等全国重大水环境治理项目。68%的项目属于政府付费模式，并且合作年限以11-20年区间为主。
从2015年开始，发改委在国家部委层面上的PPP项目库里，目前已经发布了超过5000个项目，其中约7%的项目涉及水环境治理，预计总投资额超过1200亿。随着这些项目的逐步审核实施，将带动大批社会资金投入到水环境治理行业中。
2.3水源地修复＋黑臭水体治理市场空间将逾1200亿
我们对于实施“水十条”将带动的水生态修复的市场空间进行测算。有别于现在环保市场主要关注的污水处理市场，水生态修复市场主要面对的是已经被污染的水体环境，是整个环境的生态平衡再建。
首先在饮用水水源地的治理方面，根据环保部正式推出的三批全国重要饮用水水源地名录，175个水源地(有些大的城市不止有一个水源地)，其中水库水源地66个，地下水水源地32个，河道水源地77个。在“水十条”中明确规定到2020年底单一水源地供水的地级及以上城市需要完成备用水源或应急水源地的建设，所以预计这个名单将会扩展50%左右。以水库水源地的治理为例，如果一个中等大小的水库水源地的水质由于受污染等原因低于Ⅲ类，但是高于等于Ⅴ类。那么根据现有的市场物价和手段，综合投资大约在30亿，其中约9%专门用于水生态恢复。假设全国20%的水源地有治理需求，那么整个水源地生态恢复投资的市场空间将达到356亿。
而另一个治理重点是黑臭水的治理。根据“水十条”要求到2020年中国地级市及以上城市的城市建成区黑臭水体均控制在10%以内的要求。目前登记的黑臭水体数量在2082个，其中已经完成整治的比例在34.9%、正在整治的比例为28.4%。我们假设平均单条黑臭河治理长度为3km，每千米的投资成本约为3500万。我们测算到2020年，整个城市建成区的黑臭水体的投资总额将达到1205亿。
3、借鉴＋总结，水生态修复树立行业标准
3.1他山之石：借鉴国外成熟的治理经验
国外对水污染治理的重视较早，因此也累积部分先进的治理方法和措施，也有很多经典的案例，比如英国对泰晤士河、瑞士对日内瓦河、日本对琵琶湖、德国、法国、荷兰等九个欧洲国家对莱茵河的成功治理，主要措施包括：政策强制征收污染税、跨区域合作、普及污水处理厂和土地处理系统。这些积极经验和主要措施能够为我国在治理水污染方面提供借鉴作用。
点面结合，日本琵琶湖的三十年蜕变分析：点源污染控制(超高净度污水处理系统)和面源污染控制(下水道普及与生态修复)
流域点源污染控制：琵琶湖流域水污染控制的核心是大型集中式污水处理净化中心，从1970年开始，政府将湖区分为四个处理区，并建立了4个大型集中式污水处理净化中心，并在较远区域建立了5个较小的污水处理厂。所有的污水处理厂均采用超高度处理技术，TP及CODmn的去除率高达99.4%及97.1%以上，最大限度地使排放水接近自然湖体的水质。同时对产生的污泥也进行最大限度的回收和资源利用，避免二次污染。
流域面源污染控制：主要包括四种处理方式(1)净化槽和下水道，净化槽用于处理一家一户或楼房排放的生活污水，而下水道则实现了全面的管网收集；(2)农业集落排水处理设施，即农村下水道，能有效地防止农业用水水质污染，与公共下水道一样，在二级水处理的基础上增加了脱氮除磷的高度处理；(3)环境生态修复，在琵琶湖的周边以及湖区进行生态修复，包括水生植物和周边植被的种植，恢复湖区作为生态系统的自我净化能力。
3.2水环境综合治理的核心：控源＋生态修复
“三河三湖”是指流经我国人口稠密聚集地的淮河、海河、辽河和太湖、巢湖、滇池，这些重点流域的水污染治理事关我国接近半数的省市社会经济发展，以及人民群众的生活质量，是我国水污染防治工作的重中之重。根据几十年“三河三湖”的治理经验，治理的核心是控源和生态修复，控源主要包括建立污水处理机制、减少排放、技术革新实现生态农业等，而更重要的措施落在综合治理修复水质上面。包括采取清淤、坡岸治理、生态植物群落重构等各种措施来实现湖水体的综合整治。
所以我们认为在目前这个阶段，中国的污水处理率已经接近80%，综合整治的核心应该落在生态修复上。国际上已在使用的或已进入中试阶段的污染水域治理与生态修复技术可分为物理法、化学法和生物/生态法三大类。但是每种单列的方法只能解决水体部分的问题。
水生态修复是以恢复或重建受损生态系统结构为目的的技术，依靠修复水体原有结构从而恢复原有的主要生态功能。与利用某些生物的特性解决水体中某一特定问题的技术不同，水生态修复是一个系统的规划。只有从诊断污染受损水体生态系统出发，制定外源污染控制、内源污染治理和生态修复工程，才能达到治理目标。
生态恢复的重点就是对生态系统施加多种手段以实现浊水稳态向清水稳态的转换。主要的驱动力包括：
(1)降低水中营养盐浓度，控源截污是前提。
(2)提高水体透明度，透明度是浮游植物量与无极悬浮物量的综合反映。
(3)清楚杂食性与草食性鱼类，主要是保证沉水植物在恢复初期不被牧食。
(4)重污染底泥疏浚与基底恢复，底泥疏浚是保证内源磷释放的有效措施，基底修复有利于不同水生植物类型的构建。
(5)采用软围隔营造静水环境，可以有效地防止因风浪的影响而引起的底质再悬浮等。
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