第1章绪论
1.1我国水资源现状及问题分析
我国水资源的贫瘠和污染造成了水资源的稀缺。一是北方地区受水资源自然条件制约，物理量相对于需求量不足，造成资源性缺水，如北京市、天津市、河北省；二是城市化进程加快，人口过度聚居，造成水资源承载力不足；三是水污染加剧，江河水库水质下降导致水质性缺水。2020年我国有17个省级行政区处于水资源紧张警戒线之下，地区人口占比达63.83%，其中共有11个省级行政区处于缺水警戒线之下，地区人口占比达38.59%[1]。
1.水资源自然条件制约
水资源不仅是基础性的自然资源，也是战略性的经济资源。全世界的水资源总量中，只有2.5%是淡水，且来自冰川融雪、地下水及地表径流的水资源仅占淡水资源总量的1%。我国的“一带一路”倡议已迈入重要阶段，水资源紧缺使得“一带一路”沿线国家经济贸易往来、社会发展进步受到了严峻的挑战[2]。同时，随着我国城市化进程的逐渐加快，社会生产力的逐步提升，我国对水资源的需求逐年上升，水资源的开发力度逐年加大，产生了区域地下水位下降、城市地面沉降、大量河流断流等一系列问题[3]。我国为全球13个贫水国之一，水资源短缺已对我国社会经济的可持续发展构成严重威胁。
我国水资源总量约占世界水资源总量的6%，人均水资源占有量排在世界末位[4]，约是世界人均水资源占有量的1/4，其中黄河、淮河、海河三大流域人均水资源不足世界人均水资源占有量的1/17，远低于国际公认的人均极度缺水标准（人均水资源低于500立方米为极度缺水）。《中国水资源公报2018》[5]显示，2018年全国水资源总量为27462.5亿立方米，比2017年减少4.5%。其中，地表水资源量为26323.2亿立方米，比多年的平均值少1.4%，比2017年少5.1%。西城市居民再生水回用行为特征及驱动策略研究北地区总面积占全国的35.9%，却只拥有5.7%的水资源总量[6]。
西北地区属于温带干旱区，降水极少，水资源匮乏，水生态系统极为脆弱。西北地区水资源风险水平极高，受自然本底较为脆弱和人类活动双重影响，该区域水资源风险呈现出以水量严重短缺、水生态退化为主，多种问题相互交织的总体态势[4]，水资源对于社会经济发展的制约作用更加明显。因此，寻找自然水资源的替代品便成为当前我国，尤其是西北干旱缺水地区的主要任务之一。
2.城市化进程加快
我国城市化水平稳步提高，城市人口规模不断扩张。如图1.1所示，根据国家统计局的公开数据，自1953年开始，我国城镇人口呈现逐年上升趋势。根据第七次全国人口普查结果，居住在城镇的人口占全国总人口的63.89%。与2010年第六次全国人口普查结果相比，城镇人口比重上升了14.21个百分点。
城镇化进程加快使得城市人口激增，势必导致用水量不断增加，这使得本来就不丰富的水资源更加紧张。现阶段我国正常年份缺水量超过500亿立方米，2/3的城市面临着缺水问题，全国600多座城市中，有400余座城市缺水，110座城市严重缺水[6]。人口的聚集导致用水量增加的同时，也带来大量的生活污水。如果能将此污水资源处理后合理利用，即再生水回用，将极大缓解我国缺水城市的供水压力，提升其水资源承载力。
3.水污染加剧
水资源污染进一步加剧了我国缺水问题。供养了全世界1/15人口的长江，其中游地区的人口密度和废水流量都很高[7]。根据中华人民共和国生态环境部2020年6月发布的《2019中国生态环境状况公报》[8]，虽然黄河流域的水质情况近年来逐渐好转，但相较于一般流域40%的生态警戒线，黄河流域水资源开发利用率达80%，造成湿地环境退化、用水量过高、污水废水清洁治理能力差等问题，对流域生态环境影响依然显著[9]。同时，从国务院公布的统计数据看，全国35个重点监控的湖泊中，有17个被严重污染，这些河流湖泊中的水体基本不适用于农业灌溉。90%以上城市水域也遭到了不同程度的污染，50%以上的城镇水源不符合饮用水标准，40%以上的水源不能直接饮用[10]。
在经济高速增长过程中，水资源污染、浪费等现象极为严重，90%的地下水遭到不同程度的污染，各类水污染事件时有发生。常规的城市污水收纳处理系统在面对当前我国城市水体污染的治理时显得力不从心[11]。面对这个普遍而又急需解决的问题，我国高度重视水环境和水生态的建设。2006年启动“水体污染控制与治理”国家科技重大专项。2015年4月，《水污染防治行动计划》[12]出台，使治水成为国家层面前所未有的大业，也为水生态文明建设提供了制度保障。2018年1月，新修订的《中华人民共和国水污染防治法》正式实施[13]。同年，环境保护部印发《排污许可管理办法（试行）》[14]，规定了排污许可证核发程序等内容，为改革完善排污许可制迈出了坚实的一步[15]。2021年1月，国务院发布了《排污许可管理条例》[16]，标志着以排污许可制为核心的固定污染源监管制度体系建设进入法治化发展的新阶段。现阶段，在严格的污水排放制度约束下，运用污水处理技术通过生产再生水对污水资源进行重复利用，也是我国为减少污水排放量而进一步探索的重要路径之一。
1.2再生水回用的客观必然性和政策执行情况
1.我国再生水回用的客观必然性
再生水作为替代水源的一种，由于可同时解决水资源紧缺和水环境污染问题，相较于其他替代水资源具有诸多优势。首先，由于再生水经由污水处理而成的特点，再生水作为水源比依赖于降水量的天然水源更为稳定，相较于远距离调水、海水淡化等其他的水源获取方式，再生水的生产过程更加节能；其次，使用再生水作为天然水资源的替代品，还能有效地缓解由于人类活动而造成的土壤酸化、全球变暖及水体富营养化等问题；最后，将再生水用于含蓄湿地，甚至还能产生调洪蓄洪、哺育鱼苗的作用[17]。正因为再生水所具备的种种优点，如今再生水回用已经在全世界范围内得到了广泛认可，并被作为同时缓解社会经济发展中城市居民再生水回用行为特征及驱动策略研究水资源短缺和水环境污染问题的最有效办法。
2021年1月4日，国家发展和改革委员会、科学技术部、工业和信息化部等十部门联合发布《关于推进污水资源化利用的指导意见》[18]提出“到2025年，全国污水收集效能显著提升 全国地级及以上缺水城市再生水利用率达到25%以上，京津冀地区达到35%以上 到2035年，形成系统、安全、环保、经济的污水资源化利用格局”的总体目标。在水资源紧缺和水环境污染约束及政策大环境的协同驱动下，构建水资源循环利用系统进而提升再生水回用效率势在必行。但是，我国城市再生水利用率增长速度远低于城市污水处理效率。依据住房和城乡建设部《2020年城乡建设统计年鉴》，2020年我国城市污水排放量约为571亿立方米，城镇污水处理量约为557亿立方米。市政再生水利用量仅约为135亿立方米[19]，再生水回用仍然具有巨大潜力。
2.我国再生水回用相关政策及执行情况
我国在关于再生水回用中涉及的再生水生产工艺、技术经济政策等方面，取得了丰富的实验数据，并在大量生产性实验中得到了良好的应用，为《水回用导则再生水分级》[20]、《建筑中水设计标准》[21]和《城镇污水再生利用工程设计规范》[22]等污水再生利用技术标准制定提供了科学依据，并为污水再生利用在我国的推广打下了坚实的基础。“十一五”、“十二五”及“十三五”全国城镇污水处理及再生利用设施建设规划更是将对再生水回用的重视提高到了国家意志层面。2006年，建设部及国家发展和改革委员会印发的《节水型城市申报与考核办法》[23]和《节水型城市考核标准》[23]提出以再生水利用率评估城市再生水回用情况，节水型城市评估指标包括城市再生水利用率≥20%。此后各地也相继出台相关政策法规，配合中央关于再生水回用的推广规划，大力提高城市再生水回用率。表1.1列举了典型缺水城市促进再生水回用的相关文件。
图1.2中展示了典型缺水城市2010～2021年再生水利用率规划指标制定的趋势，在再生水推广进程顺利的情况下，再生水利用率规划指标应呈逐年上涨趋势。但从现有情况来看，再生水利用率指标预计完成年份推迟的情况时有发生，这意味着我国污水资源再生利用推广仍存在桎梏。
1.3再生水回用的推广瓶颈
再生水回用在我国方兴未艾，但由于起步时间较晚，当前我国再生水回用
