水環(huán)境綜合治理的必要性。中國水資源面臨兩大困境：困境一，水資源短缺且分布不均，中國人均水資源約為2000立方米，僅為全世界人均水資源平均水平的1/4，屬于輕度缺水國家。并且中國的水資源分布非常不均勻，長江流域及其以南地區(qū)占了全國81%的水資源，但是土地面積卻只占全國不到40%；困境二，水資源污染嚴重，隨著我國工業(yè)化和城市化的不斷開展，全社會用水量不斷上升。但是由于污水處理設施建設的滯后性，大量未經處理的污水直接排入水體，造成大量的湖泊和河流的水質低于生活飲用水標準，近一步加劇了水資源的短缺性。
水環(huán)境綜合治理≠污水處理。污水處理是指將污水處理后達到市政污水排放標準，但是現行市政污水排放標準與地表水標準差距較大，致使處理后排出水質無法達到功能區(qū)域的水質要求。所以從污水處理升級到生態(tài)修復是必要選擇。生態(tài)修復的重點是將受損水體通過外源污染控制、內源污染處理和生態(tài)系統(tǒng)修復三個過程，從而恢復成健康水體。
水環(huán)境綜合治理的核心是控源+生態(tài)修復。根據國內外的治理經驗，我們總結治理的核心是控源和生態(tài)修復，控源主要包括建立污水處理機制、減少排放、技術革新實現生態(tài)農業(yè)等。而生態(tài)修復則主要在于生態(tài)系統(tǒng)的重建，目前行業(yè)內比較成熟的方式是基于穩(wěn)態(tài)轉換理論的清水型生態(tài)系統(tǒng)重構法。
政策驅動+需求升級，市場空間將逾千億。從政策層面上，“水十條”發(fā)布為十三五期間的水治理工作制定明確的完成目標和實施手段。在黑臭水體的治理上，住建部專門制定了計劃安排，要求到2020年地級以上城市建成區(qū)黑臭水體控制在10%以內，到2030年要基本消除黑臭水體。從資金來源上來看，PPP模式的興起則喚起了水環(huán)境綜合治理新一波投資熱潮。水環(huán)境綜合整治的投入原來主要依賴政府的財政收入，項目主要以EPC/BT/BOT的模式進行。引入PPP模式可以把政府從資金鏈中摘出來，變成項目提供方和監(jiān)督方。在財政部已經公布的3批示范項目中，涉及水環(huán)境治理的項目占比達到8.7%，項目總投資額超過1000億。根據政策的指導，我們測算了水環(huán)境綜合治理中最重要的兩塊水源地修復和黑臭水體治理兩塊的市場空間，到2020年這兩塊的總投資將超過1500億，項目重點都將落在生態(tài)修復這塊上。
正文
水是人類生產生活不可或缺的資源。
1、為什么要關注水環(huán)境綜合治理市場
1.1困境一：中國水資源短缺且分布不均
中國水資源短缺。我國目前水資源總量為27962.6億立方米，為全球水資源的6%，但是除以我國龐大的人口基數，人均水資源只有約2000立方米/人，僅為全世界人均水資源平均水平的1/4，在世界范圍內排在105位。雖達到人均最低需求量1000立方米，但對比一些發(fā)達國家如美國人均8800立方米，瑞典人均17000立方米，差距十分明顯。
我國水資源分布非常不均勻。長江流域及其以南地區(qū)占了全國81%的水資源，但是土地面積卻只占全國不到40%，長江流域以北地區(qū)63.5%的土地卻只有不到20%的水資源。各省份面臨的稀缺程度也因人口數而異。根據不同地區(qū)供用水量，北京，河北，河南，遼寧，寧夏，山東，山西，上海，天津屬于極度缺水，而福建，廣西，貴州，青海，西藏，云南水資源豐富，人均量為前者的6倍以上。同時還需要扣除難以利用的洪水徑流和散布在西部等地球的地下水，我國可實現利用的淡水資源僅剩11000億立方米。若按照可利用的淡水資源人均水平，中國屬于嚴重缺水狀態(tài)。
根據水利部官方統(tǒng)計，全國669座城市中，有400座常年供水不足，110座嚴重缺水；在32個百萬級人口以上的特大城市中，95%的城市長期受缺水困擾，不僅是干凈的可飲用水，還包括灌溉、景觀、消防等各類水源。
從水的需求端來說，主要有兩大方面的短缺。一方面是符合標準的水來滿足城市的四項基本用水需求，包括生產和生活等各個方面，特別是城市水源地以及主要水資源流域。另一方面是保證城市良好水環(huán)境的景觀類生態(tài)水，不僅需要對城市整體水環(huán)境進行自凈調節(jié)，更對地下水和外來水等有很好的平衡作用。
1.2困境二：水資源污染嚴重亟待治理
隨著我國經濟的高速發(fā)展，全社會用水量也在不斷上升，農業(yè)用水比重較大但基本平穩(wěn)，生活生態(tài)用水量及生產用水量在逐漸增加。分析GDP的不同產業(yè)來源，第三產業(yè)增長迅速，一二產業(yè)平穩(wěn)增長?？傮w來看，隨著GDP的增加，用水總量也呈波浪型增加。
工業(yè)加工產生的廢水以及人們生活產生的污水排放量已不容小視，其中生活污水排放一直以較高速增長，工業(yè)廢水近年略有下降但仍處于較高水平。根據國家統(tǒng)計局到2015年的數據，2015年排放的廢水污水加起來達到715億噸，比黃河一年總流量還多。未經處理的污水對江河湖海會造成巨大的污染，不僅攜帶著有毒化學物質，還會破壞水生態(tài)系統(tǒng)，甚至成為“臭黑水”。污水廢水排放增多，對環(huán)保的要求也越來越高。盡管城鎮(zhèn)污水處理率在緩慢上升，但仍有大量未處理污水直接排入自然界。雖然污水處理率已經逐步提高到70%以上，每年沒有經過處理的污廢水仍超過200億噸。
我國的地表水執(zhí)行的是《地表水環(huán)境質量標準》（GB3838-83），根據環(huán)境功能和保護目標分為5類。根據國家水利部公布的《2014年中國水資源公報》披露的數據，2014年對全國21.6萬km的河流水質狀況進行了評價。全年Ⅰ類水河長占評價河長的5.9%，Ⅱ類水河長占43.5%，Ⅲ類水河長占23.4%，Ⅳ類水河長占10.8%，Ⅴ類水河長占4.7%，劣Ⅴ類水河長占11.7%，其中東部地區(qū)的水質相對較差。而湖泊的測評結果也不樂觀，全國開發(fā)利用程度較高和面積較大的121個主要湖泊共2.9萬km2水面中，全年總體水質為Ⅰ～Ⅲ類的湖泊有39個，Ⅳ～Ⅴ類湖泊57個，劣Ⅴ類湖泊25個，分別占評價湖泊總數的32.2%、47.1%和20.7%。對上述湖泊進行營養(yǎng)狀態(tài)評價，大部分湖泊處于富營養(yǎng)狀態(tài)。處于中營養(yǎng)狀態(tài)的湖泊有28個，占評價湖泊總數的23.1%；處于富營養(yǎng)狀態(tài)的湖泊有93個，占評價湖泊總數的76.9%。
除生活污水，工業(yè)廢水排放以外，我國本就稀缺的水資源還存在農業(yè)污染，水土流失等問題，且包含了難以利用的洪水徑流和分散在土壤深層的地下水。水資源短缺和污染不可忽視，水環(huán)境治理迫在眉睫。
1.3水環(huán)境綜合治理≠污水處理
過去的水環(huán)境治理的概念多局限于污水處理。污水處理是指將污水通過物理、化學或者生物的方法處理后以達到市政污水排放的標準，污水處理率的提升成為各地政府的考核標準，也催生了大量的污水處理公司。但是需要注意的是現行市政污水排放標準與地表水標準差距較大，致使處理后排出的水質無法達到功能區(qū)域的水質要求，也就是說污水處理率上升只會減緩環(huán)境惡化，但并不能改善。
從污水處理到水生態(tài)修復的升級是必要的。水體不同于水，水體是個復雜的、相互作用的系統(tǒng)。過去單純的污水處理可以在短期達到污染物清理達標、水質標準上升等目的，但因為水體的生態(tài)系統(tǒng)沒有發(fā)生根本改變。在封閉環(huán)境內，一段時間后水體還會回到治理前的狀態(tài)。而過去的水體恢復處理工程的一些方案，如利用水葫蘆吸收水中污染物，表面上解決了污染問題，其實是有害于水生態(tài)系統(tǒng)的，因為引進新的物種是比污染更加嚴重的狀況。只有在多層的生態(tài)修復技術的調控下，才能重新建立起健康的水生態(tài)系統(tǒng)。以污水處理作為第一步，水生態(tài)修復的完整過程能起到“治標更治本”的作用。
2、政策驅動+需求升級，市場空間將逾千億
2.1“水十條”吹起治理號角，各省市積極落實治理細則
水環(huán)境綜合治理行業(yè)的最大助力來自國家及地方政府的重視，這也反映在近幾年密集出臺的法規(guī)政策中。從2015年二季度的《水污染防治行動計劃》，到十三五規(guī)劃，再到2017年政府工作報告，水環(huán)境是最關心的話題之一。
2015年4月，國務院出臺了《水污染防治行動計劃》（水十條），提出了以改善水環(huán)境質量為核心，按照“節(jié)水優(yōu)先、空間均衡、系統(tǒng)治理、兩手發(fā)力”原則，系統(tǒng)推進水污染防治、水生態(tài)保護和水資源管理。對十三五期間水治理的工作制定了要求：定調了要推進生態(tài)文明建設，以改善水環(huán)境質量為核心。并提出了明確的工作目標，到2020年，全國水環(huán)境質量得到階段性改善，污染嚴重水體較大幅度減少，飲用水安全保障水平持續(xù)提升，地下水超采得到嚴格控制，地下水污染加劇趨勢得到初步遏制，近岸海域環(huán)境質量穩(wěn)中趨好，京津冀、長三角、珠三角等區(qū)域水生態(tài)環(huán)境狀況有所好轉。
在城市水體和相關流域水治理方面的要求有：
（1）到2020年，長江、黃河、珠江、松花江、淮河、海河、遼河等七大重點流域水質優(yōu)良(達到或優(yōu)于Ⅲ類)比例總體達到70%以上，地級及以上城市建成區(qū)黑臭水體均控制在10%以內，地級及以上城市集中式飲用水水源水質達到或優(yōu)于Ⅲ類比例總體高于93%，全國地下水質量極差的比例控制在15%左右，近岸海域水質優(yōu)良(一、二類)比例達到70%左右。京津冀區(qū)域喪失使用功能(劣于V類)的水體斷面比例下降15個百分點左右，長三角、珠三角區(qū)域力爭消除喪失使用功能的水體。
（2）到2030年，全國七大重點流域水質優(yōu)良比例總體達到75%以上，城市建成區(qū)黑臭水體總體得到消除，城市集中式飲用水水源水質達到或優(yōu)于Ⅲ類比例總體為95%左右。
（3）到2020年，組織完成市、縣域水資源、水環(huán)境承載能力現狀評價。(環(huán)境保護部牽頭，住房城鄉(xiāng)建設部、水利部、海洋局等參與)
（4）開展飲用水水源規(guī)范化建設，依法清理飲用水水源保護區(qū)內違法建筑和排污口。單一水源供水的地級及以上城市應于2020年底前基本完成備用水源或應急水源建設，有條件的地方可以適當提前。
（5）地級及以上城市建成區(qū)應于2015年底前完成水體排查，公布黑臭水體名稱、責任人及達標期限；于2017年底前實現河面無大面積漂浮物，河岸無垃圾，無違法排污口；于2020年底前完成黑臭水體治理目標。直轄市、省會城市、計劃單列市建成區(qū)要于2017年底前基本消除黑臭水體。
《水污染防治行動計劃》政策指導下，中央財政還專門安排設立了用于支持水污染防治和水生態(tài)環(huán)境保護方面的資金，并于2015年7月公布了《水污染防治專項資金管理辦法》。專項資金重點支持范圍包括：（一）重點流域水污染防治；（二）水質較好江河湖泊生態(tài)環(huán)境保護；（三）飲用水水源地環(huán)境保護；（四）地下水環(huán)境保護及污染修復；（五）城市黑臭水體整治；（六）跨界、跨省河流水環(huán)境保護和治理；（七）國土江河綜合整治試點；（八）其他需要支持的有關事項。其中，辦法中說明地方財政對采用政府和社會資本合作（PPP）模式的項目予以傾斜支持，并主要采取因素法、競爭性等方式分配，采用獎勵等方式予以支持。
隨著“水十條”的出臺，各省市地方政府也相繼推出地方水污染防治工作方案，積極響應國務院號召并提出地方具體的目標和治理要求。其中，消除黑臭水及提升飲用水安全水平，恢復水生態(tài)系統(tǒng)被絕大多數地區(qū)列為防治目標，并且設立了分年度及分流域的指標，明確了牽頭單位與責任單位，細化了水環(huán)境治理的具體措施和目標清單。此外，一些省市如湖南，江蘇，山西，上海等提出的主要指標甚至超過國家指標要求或規(guī)劃提前完成階段目標。還有地區(qū)設立專項工程，如河南省“碧水工程”并設立了9個實施方案，可見地方政府堅決治理水環(huán)境的決心。
密集的政策帶動資本積極投向相關領域。而傳統(tǒng)的EPC/BT/BOT模式也迎來升級。
2.2新商態(tài)：PPP模式帶起社會投資熱潮
從2014年開始，中國PPP模式的制度化建設正式提上日程，頂層設計從法律法規(guī)、管理機構、操作指引、標準化工具和專業(yè)培新等方面構成了完整的PPP框架。根據使用者是否付費以及付費是否可以覆蓋投資，PPP主要可以分為三種模式，適用于不同的行業(yè)。水環(huán)境綜合治理大部分屬于政府付費模式。
水環(huán)境綜合整治的投入原來主要依賴政府的財政收入，項目主要以EPC/BT/BOT的模式進行。而引入PPP模式可以把政府從資金鏈中摘出來，變成項目提供方和監(jiān)督方；引入社會資金實現利益共享、風險共擔以及長期合作。
從2014年12月開始，財政部陸續(xù)公布了三批PPP示范項目，總項目數達到715個，其中涉及水環(huán)境治理項目一共有62個，項目數量占比達到8.7%，總項目投資額達到1111.8億。具體的項目包括通州區(qū)北運河流域水環(huán)境治理（總投資64.3億）、荊門市竹皮河流域水環(huán)境綜合治理（總投資34.1億）、大理州洱海流域生態(tài)修復和綜合整治（總投資77.9億）等全國重大水環(huán)境治理項目。68%的項目屬于政府付費模式，并且合作年限以11-20年區(qū)間為主。
從2015年開始，發(fā)改委在國家部委層面上的PPP項目庫里，目前已經發(fā)布了超過5000個項目，其中約7%的項目涉及水環(huán)境治理，預計總投資額超過1200億。隨著這些項目的逐步審核實施，將帶動大批社會資金投入到水環(huán)境治理行業(yè)中。
2.3水源地修復+黑臭水體治理市場空間將逾1200億
我們對于實施“水十條”將帶動的水生態(tài)修復的市場空間進行測算。有別于現在環(huán)保市場主要關注的污水處理市場，水生態(tài)修復市場主要面對的是已經被污染的水體環(huán)境，是整個環(huán)境的生態(tài)平衡再建。
首先在飲用水水源地的治理方面，根據環(huán)保部正式推出的三批全國重要飲用水水源地名錄，175個水源地（有些大的城市不止有一個水源地），其中水庫水源地66個，地下水水源地32個，河道水源地77個。在“水十條”中明確規(guī)定到2020年底單一水源地供水的地級及以上城市需要完成備用水源或應急水源地的建設，所以預計這個名單將會擴展50%左右。以水庫水源地的治理為例，如果一個中等大小的水庫水源地的水質由于受污染等原因低于Ⅲ類，但是高于等于Ⅴ類。那么根據現有的市場物價和手段，綜合投資大約在30億，其中約9%專門用于水生態(tài)恢復。假設全國20%的水源地有治理需求，那么整個水源地生態(tài)恢復投資的市場空間將達到356億。
而另一個治理重點是黑臭水的治理。根據“水十條”要求到2020年中國地級市及以上城市的城市建成區(qū)黑臭水體均控制在10%以內的要求。目前登記的黑臭水體數量在2082個，其中已經完成整治的比例在34.9%、正在整治的比例為28.4%。我們假設平均單條黑臭河治理長度為3km，每千米的投資成本約為3500萬。我們測算到2020年，整個城市建成區(qū)的黑臭水體的投資總額將達到1205億。
3、借鑒+總結，水生態(tài)修復樹立行業(yè)標準
3.1他山之石：借鑒國外成熟的治理經驗
國外對水污染治理的重視較早，因此也累積部分先進的治理方法和措施，也有很多經典的案例，比如英國對泰晤士河、瑞士對日內瓦河、日本對琵琶湖、德國、法國、荷蘭等九個歐洲國家對萊茵河的成功治理，主要措施包括：政策強制征收污染稅、跨區(qū)域合作、普及污水處理廠和土地處理系統(tǒng)。這些積極經驗和主要措施能夠為我國在治理水污染方面提供借鑒作用。
點面結合，日本琵琶湖的三十年蛻變分析：點源污染控制（超高凈度污水處理系統(tǒng)）和面源污染控制（下水道普及與生態(tài)修復）
流域點源污染控制：琵琶湖流域水污染控制的核心是大型集中式污水處理凈化中心，從1970年開始，政府將湖區(qū)分為四個處理區(qū)，并建立了4個大型集中式污水處理凈化中心，并在較遠區(qū)域建立了5個較小的污水處理廠。所有的污水處理廠均采用超高度處理技術，TP及CODmn的去除率高達99.4%及97.1%以上，最大限度地使排放水接近自然湖體的水質。同時對產生的污泥也進行最大限度的回收和資源利用，避免二次污染。
流域面源污染控制：主要包括四種處理方式（1）凈化槽和下水道，凈化槽用于處理一家一戶或樓房排放的生活污水，而下水道則實現了全面的管網收集；（2）農業(yè)集落排水處理設施，即農村下水道，能有效地防止農業(yè)用水水質污染，與公共下水道一樣，在二級水處理的基礎上增加了脫氮除磷的高度處理；（3）環(huán)境生態(tài)修復，在琵琶湖的周邊以及湖區(qū)進行生態(tài)修復，包括水生植物和周邊植被的種植，恢復湖區(qū)作為生態(tài)系統(tǒng)的自我凈化能力。
3.2水環(huán)境綜合治理的核心：控源+生態(tài)修復
“三河三湖”是指流經我國人口稠密聚集地的淮河、海河、遼河和太湖、巢湖、滇池，這些重點流域的水污染治理事關我國接近半數的省市社會經濟發(fā)展，以及人民群眾的生活質量，是我國水污染防治工作的重中之重。根據幾十年“三河三湖”的治理經驗，治理的核心是控源和生態(tài)修復，控源主要包括建立污水處理機制、減少排放、技術革新實現生態(tài)農業(yè)等，而更重要的措施落在綜合治理修復水質上面。包括采取清淤、坡岸治理、生態(tài)植物群落重構等各種措施來實現湖水體的綜合整治。
所以我們認為在目前這個階段，中國的污水處理率已經接近80%，綜合整治的核心應該落在生態(tài)修復上。國際上已在使用的或已進入中試階段的污染水域治理與生態(tài)修復技術可分為物理法、化學法和生物/生態(tài)法三大類。但是每種單列的方法只能解決水體部分的問題。
水生態(tài)修復是以恢復或重建受損生態(tài)系統(tǒng)結構為目的的技術，依靠修復水體原有結構從而恢復原有的主要生態(tài)功能。與利用某些生物的特性解決水體中某一特定問題的技術不同，水生態(tài)修復是一個系統(tǒng)的規(guī)劃。只有從診斷污染受損水體生態(tài)系統(tǒng)出發(fā)，制定外源污染控制、內源污染治理和生態(tài)修復工程，才能達到治理目標。
生態(tài)恢復的重點就是對生態(tài)系統(tǒng)施加多種手段以實現濁水穩(wěn)態(tài)向清水穩(wěn)態(tài)的轉換。主要的驅動力包括：
（1）降低水中營養(yǎng)鹽濃度，控源截污是前提。
（2）提高水體透明度，透明度是浮游植物量與無極懸浮物量的綜合反映。
（3）清楚雜食性與草食性魚類，主要是保證沉水植物在恢復初期不被牧食。
（4）重污染底泥疏浚與基底恢復，底泥疏浚是保證內源磷釋放的有效措施，基底修復有利于不同水生植物類型的構建。
（5）采用軟圍隔營造靜水環(huán)境，可以有效地防止因風浪的影響而引起的底質再懸浮等。
來源:SWS產業(yè)投資研究 作者:葉俊仙
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