浅论中国水资源问题及其对策
摘要 科学界指出,20世纪是石油的世纪,21世纪是水的世纪。随着我国经济的快速发展,人民生活水平的提高,人口数量的不断增长,水资源问题将会更加突出。采取合理的缓解对策,积极学习国外的先进经验,结合中国的实际加以利用和推广,是一项任重道远的使命。我们应该坚持资源开发与节约并举,把节约放在首位,依法保护和合理使用资源,以提高用水的效率,全面推行各种节水技术和措施,发展节水型产业,调整工业布局,以建立节水型社会,实现可持续发展。解决中国水资源问题,需要我们全社会的共同努力;保护和节约用水,也是在善待我们自己,造福子孙后代。
关键字: 水资源的概念 水资源问题 产生的原因 缓解措施
1.水资源的概念
1.1水资源的概念 联合国教科文组织和世界气象组织对水资源的定义是:“作为资源的水应当是可供利用或可能被利用,具有足数量和可用量,并适合对某地水需求而能长期供应的水源”。水资源一般分为地表水资源和地下水资源两大类。地表水资源受制约于全球气候变化的影响,时空分布不均,难以按其自然规律发挥其供水功能;地下水资源,受生态环境的污染恶化,特别是过量开采,水位急剧下降,也早已发出“黄牌”警告。早在1977年联合国水资源大会上,就已发出“水资源不久将成为一场深刻的社会危机”的信息。近20年,约旦河流域、底格里斯河流域、幼发拉底河流域,以及尼罗河流域的水资源问题已成为国与国之间分岐(冲突)导火线;南亚国际河流水的争端此起彼伏;北美、南美、北非等地,也因国际河流和开发(利用)问题产生裂痕。特别是人口的急剧增加,环境日趋恶化,水资源匮乏与需求矛盾日趋尖锐,全球水资源问题,成为各国政府关注和迫切要解决的热点课题。
2、中国的水资源和水污染问题
我国的水资源井不丰富,虽然地表水径流量相当于全球陆地径流总量的5.5%,居世界第5位,另外还有平均融水量近500亿m3的冰川,每年约8000亿m3的地下水及近500万立方公里的近海水量,但按人均水量来看,我国人均占有地表水资源约2700m3,仅占世界第88位,相当于世界人均水量的1/4;从土地均摊水量来看,每亩占有1755m3,长江流域亩均水量为全国均值的1.51倍,珠江流域为2.24倍,西藏地区约为56倍;而淮河、辽河、海河流域,每亩平均只有188一280m3;分布极不均匀。在所有的水资源中可利用量只有4700亿m3,左右,占水资源总量的16%,就整体来看,利用率并不算高。而且,这种利用率是极不平衡的,恰恰是在需要增加供水量的北方缺水地区,现在开发利用程度已很高,其地表水的利用率已达43一68%,地下水资源开发达40.84%。因此,再增加供水量,无论从资源利用条件,还是从投资能力看,都是相当困难的。
但是无论从工农业生产发展,还是从生活水平来看,对水的需求量无疑是不断增长的。我国正在进行有中国特色的社会主义现代化建设,特别是实行社会主义市场经济政策以来,工农业生产大力发展,国民经济迅速增长,1990年,.国民生产总值已达17400亿元,国民收人达14300亿元。按可比价计算,从1980年至1992年,国民生产总值和国民收人的平均年增长率分别为9.0%和8.7%,据预测,我国的经济仍会以较快的速度增长。随着经济的增长,工农业用水量将随之不断增长,由于城市化和人民生话水平的提高,城市用水量也会不断增长。同时,工业的迅速发展,必然导致更多的工业废水,如果不采取有效措施,水污染现象将更加严重,从而影响供水,影响人民生活,并反过来制约工业的发展。据调查,目前在我国233个城市中有154个城市不同程度地缺水,约占70%。由此类推,本世纪末,644座城市中大约有450座城市缺水,而且大多是北方城市,其水资源利用率已较高,所以北方城市水资源短缺的矛盾难以缓解。据初步预测,本世纪末,工业用水量可达1000亿m3(现在为570亿m3),城市生活取水量约200亿m3 (现为50亿m3),因此,到那时,缺水现象会既普遍又严重,可能严重影响工业发展和人民的身心健康。我国工业企业工艺较落后,基础较差,管理水平不高,物料、能源消耗高,单位产污染物排放量高,特别是迅速发展的乡镇企业,其工业技术和管理水平更低,而日废水大都未经处理直接排放,这无疑将使缺水和水污染问题更严重、更突出。另外,我国农牧缺水也很突出。据调查.我国15亿亩耕地中,尚有8.3亿亩是没有灌溉设施的干旱地,另外还有14亿亩缺水草场。全国每年有3亿亩农田受旱,抗旱在许多省市已成为经常性的任务。在西北农牧区尚有4000万人日和3000万头牲畜饮水困难。由于人口增长、工亚发展等原因,今后必须保证年平均增长80亿公斤粮食,才能保证日前的人均粮食水平。这意味着农业取水量必需增加。因此,未来农业缺水也会更普遍和严重。由于缺水地区使用一些轻度污染的废水进行灌溉,也已使地下水受到不同程度的污染。未来供水和需水量的预测相当复杂,特别是缺水地区,这种复杂性尤为突出。供水预测不但受降水变化的制约,而且受着上游截取来水的影响,需水量预测涉及到地区发展方向,规划目标、工业生产布局、生产结构、人均收人、用水水量及管理水平等囚素。而月政策还可以对这些因素产生很大影响。因此,精确预测是十分困难的。但是,需水量大增,而供水不能满足要求,这种状况是肯定存在的。因此,科学地、合理地开发、利用、保护水资源,将是现在和将来面临的重要任务。
3.中国水资源问题的原因
中国水资源问题的产生原因很多,也很复杂,其中主要的原因有以下几点:
3.1耗水量增加,补水量减少是造成水资源供求矛盾突出的直接原因
由于人口的增加,工农业生产的发展,全国用水量从建国初期的1000亿m3增加到现在的5566亿m3,年均以5.3%的速度增长,其中农业用水年均增长率为4.9%,工业用水年均增长率为9.3%。预计2010年用水总量将达到6700亿耐,届时水资源缺口将达1140亿时。50年代全国年平均降水872~,到80年代全国年均降水量838mm。平均每10年减少12.7nun。1956一1989年,黄河上游青海省出境流量为677m3/秒,到1990一1996年,下降为527 m3/秒,减少了27%。
3.2利用效率低,浪费严重,是造成水质型短缺的直接原因。
我国多年平均降水总量为61889亿m3,但仅有44%转化为地表径流水资源。一次水资源利用率仅为7.5%,二次水资源利用率为18%,三次水资源利用率为56.2%。
我国农业用水量占全国总用水量的73%,但利用系数只有0.4,如果按发达国家0.7的利用系数折算,我国每年农灌用水就浪费1(X洲)一1200亿扩。我国工业万元产值耗水量为103 m3,是发达国家的10~20倍。我国工业水重复利用率为40%,如果按发达国家70%重复利用率折算,每年浪费巧150亿m3水资源。城市家庭用水无节制,浪费巨大。
3.3废水直排,污染严孟是造成水质型短缺的直接原因
全国每年废水排放量约400亿t,大约有80%的污水没有处理和处理不达标直接排向江河湖海,既浪费了资源,又污染了水环境。据专家分析,1t污水能污染20t清水。陆地面源对水体的污染不容忽视。由于农业的生产活动,如农田施用大量的化肥、农药,以及农村的家畜饲养等,被雨水冲人水体中,造成了污染。局部地区的研究结果表明,面源污染已成为某些水域污染的主要原因。大气降水污染也日益突出。最新的研究结果表明,由于空气污染严重,在降水过程中将一些有害物质携带到水体中,成为水体的污染源之一。由于水体的污染,水质下降、水的使用功能降低,从而加剧水资源供求矛盾。
3.4时空分布不均是既息多又息寡的直接原因
我国的水资源在空间分布上,呈东南多,西北少的趋势。长江以北各水系流域面积占全国国土面积的63.5%,而水资源仅占全国总量的19%。长江以南各水系流域面积占全国国土面积的36.5%,而水资源却占全国总量的81%。西北新疆地区,面积占全国国土的17%,水资源量只占全国总量的3.3%。珠江流域人均水量为4097时,每亩耕地水量为4778 m3,而海滦河流域人均水量为262 m3,每亩耕地水量为170扩,珠江流域人均水量和每亩耕地水量分别是海滦河流域的15.6倍和28倍。在时间分布上,由于受季风气候的影响,降雨年内分布不均。大部分地区6、7、8、9连续4个月的降水量占70%一90%,且多以暴雨的形式出现,利用难度大。由于降水时空分布的严重不平衡,往往在同一季节,有的地方赤日炎炎,土地龟裂,河流断流。有的地方连降暴雨,洪水泛滥,农田被淹。有时在同一地区,干早和洪涝接踵而至、交替成灾。2.5森林,益率低、土坡肥力下降是水资源问题的深层原因森林具有涵养水份,保持水土的功能,因此称其为“绿色水库”。l万亩森林所畜的水就相当于一个100万耐的水库。据观测,侵蚀l。m厚的土层,裸地一般只需一年的时间,而有森林植被覆盖的土地,则需3万年的时间。我国森林面积为2006亿亩,森林覆盖率为1392%,在世界上属少林国家。人均森林面积是世界人均水平的巧%。森林搜盖率只有世界平均水平的50%。由于森林植被少,降雨量偏低,远远不能满足改善生态环境的需要。
耕地素有“黄色水库”之称,它也具有养水保土的功能。含有大量有机质的肥沃耕地,遇到50mm左右的降雨不会形成径流。而贫脊土地,遇到20mm的降水就形成地表径流,造成水土流失。由于片面追求产量、大量使用化肥和种植单一作物,我国相当一部分耕地肥力降低,涵水能力较差。如长江和黄河流域.森林资源遭到破坏和土地贫脊是造成大面积水土流失的重要原因。
4.水资源问题的缓解对策
面对我国日益严重的水资源问题,《中华人民共和国国民经济和社会发展第十个五年计划纲要》指出,中国“十五”期间要把解决水资源不足和水污染问题放在突出位置。当前,人类的科技水平还远远达不到自由控制降水分布的地步,还正处于对降水机制的进一步探索阶段,只能通过人工增雨等方式对降水产生微弱影响。另一方面,大量的污水排放使得仅仅依靠自然的自净能力已经不能尽数消化。在这种情况下,就需要我们自己采取一些相应的合理措施,来
缓解严重的水资源问题。
4.1靠宣传教育
通过对全体国民开展广泛的节水教育,以及国家加强对保水、节水重要性等方面的宣传强度,从而使全民的认识得到提高,能够增强节水意识,自觉地采取相应的节水措施,保护我们珍贵的水资源。国家可以开展诸如“全国性的节水运动”,确定一年的何周为“节水宣传周”,何日为“节水日”(联合国从1993年起,把每年的3月22日定为“世界水日”)来引导民众,并配以正确完善的宣传,来达到全社会都来节水的目的。在公共媒体中,也要把保护环境、保护水资源放在重要位置,多做一些公益性的节目,以对国民产生潜移默化的影响。教育当先,重点应放在在校学生方面,尤其是加大对青少年的可持续发展及国情教育。
4.2靠国家方针政策
4.2.1把节约用水,保护水资源和实行计划生育,控制人口数量,提高人口素质作为两项长期坚持的基本国策。我国的水资源在未来短时间内总量难以有较大增长,要想使水资源问题得以改善,通过控制人口数量、提高公民对水资源短缺的认识,切实保护和节约用水,始终是工作的根本所在。
4.2.2国家建立完善的法律法规体系,制定国家的水资源目标、计划和章程,并加大执法力度与增强监督机制。近年来,我国制定了一系列有关水资源及其利用方面的法律、条例,如《中华人民共和国水法》、《中华人民共和国水污染防治法》、《水土保持工作条例》等,但还是不健全。另外,各地的执法情况很不平衡,有法不依、执法不严的现象在很多地方极为普遍,必须加大执法力度,打击地方保护主义,以国家、民族的利益为重;同时,加强群众、媒体的监督作用。国家应对用水户和单位实行集中统一管理,针对工业水污染严重的问题,严格实施取水许可审批、发证制度。对排放大量污水的单位进行严格限制和管理,若不能在规定时间内整改成功,该关则关,决不手软;对待审批一些产生大量污水的企业,达不到国家污水排放标准的,则坚决不予审批。
4.2.3建立合理的用水、排污收费制度,适当地提高水价,以价格杠杆和经济机制来促使人们节水。此制度对工业用水与城市生活用水两方面作用非凡,工业上排污、用水量大会导致产品的成本升高,将直接影响其在市场的竞争力,因此他们会加快企业节水技术改造,采取更先进的技术、工艺流程和节水、治污设备,以此来降低成本,使企业在竞争中立于不败之地。生活上人们用水会更加实际,控制自己的用水量,更换陈旧水管,采用节水器,以此来降低生活用水的花费。另外,我们应该强化城市节水工作,强制淘汰浪费水的器具和设备,推广节水器具和设备。加强节水技术、设备的研究开发和节水设施的建设,同时也要强化规划与管理,从而达到缓解城市用水的目标。
4.2.4国家建立水资源调配工程。针对我国水资源南北、东西空间分配不均匀,同一区域又存在年际、年内变化大的问题,国家应该科学制定并积极实施全国水利建设总体规划和大江大河流域规划,与此同时建立跨流域调水和区域内调水工程,缓解北方地区缺水矛盾。如我国在建或已建的南水北调工程、黄河小浪底工程、三峡大坝建设、葛洲坝水利枢纽、引滦入津和官厅水库等的建设,都在一定程度上对缓解我国的水资源状况起到重要作用。
4.3靠水资源的循环再利用
我国提出的目标是2005年工业用水重复利用率达到60%,但面对诸多的实际困难,操作起来又谈何容易。国外可供借鉴的经验是:经济较发达的国家且水资源紧张的城市,都是将经过二级处理的水进行直接或间接回用,成为城市的代用水资源。即将污水经一定的处理后,虽达不到饮用水标准,但其完全可以用于工业冷却水、冲洗水及一些城市生态用水。这样即降低了净化技术难度,同时又可以节省处理的费用,能最大限度地对城市污水进行处理。毕竟,转化为饮用水的费用太高了,我们现在的技术、资金与企业利益等都不允许如此。如:美国的摩的伯利桓钢厂、洛杉矶的勃班克电厂、日本东京都的江东工业区使用的就是再生水。中国许多大城市的发展都面临着水资源短缺和地下水开采严重的问题,如北京、天津、石家庄、西安。这些城市水资源的循环再利用显得尤为重要,也不失为缓解水资源问题的又一好对策。
4.4靠科学技术
我国的用水量中,农业灌溉用水占到了75%以上,其又有自身特点,前面的措施几乎对它起不到什么作用,但农业用水问题对于解决我国的水资源问题又意义最为重大,那么,用什么方决灌溉、高产、节水之间的关系呢?靠的就是科技,利用农业节水技术。
4.4.1结构性节水:以产业结构宏观调控为主体的资源综合利用,通过调整不同作物的种植面积并采用不同的作物品种,充分利用雨水、海水、咸水、污水等多种水资源和土地资源的协调。
4.4.2机械技术性节水:即利用先进的灌溉技术来节水。我国农业灌溉如大水漫灌、大洼灌溉等方式落后,用水率仅有40%左右,而采用喷、滴、渗灌等方式来代替,则完全有可能达到以色列的70%~80%的水平。目前,美国新开发出一种能够实现农田自动灌溉的红外湿度计,安装在环绕着一片农田的灌溉系统上后,可每6秒钟读一次植物叶面湿度。当植物缺水时,它会通过计算机发出灌溉指令,及时向农田供水,实现了节水与高产的完美统一。
4.4.3化学技术节水:通过一些高分子膜材料、保水剂与植物蒸腾抑制剂等来节水,如唐山博亚保水剂、上海众伟生化公司的土壤调节剂以及内蒙古引进的“美国干水”等。
4.4.4农艺节水:以精准灌溉为主体,包括微灌、土体保墒、秸秆覆盖等方式。
4.4.5生物节水:以节水种植材料的选择和培育为主体,通过种植结构的调整,利用不同作物对水量的不同要求,使之达到节水的目的。种植一些耐盐、耐旱作物,都会有节约淡水的作用。例如,美国新近培育出用海水灌溉的甜高粱、以色列的耐盐西红柿、中国耐盐红豆苗等都是充分利用转基因技术的作物,可以不同程度的用海水灌溉,而且长势良好。
4.5靠保护生态环境
保护我们生存的环境,维持自然的平衡,维持人地关系的和谐统一,以及对江河源头的水源保护,同样重要。缓解世界水资源问题,靠我们自己的力量还显得力不从心,而要靠我们和自然的共同努力才行。自然环境本身对降水分布的影响和其自净能力是我们人类难以想象的,它的作用更是不可忽视。因而,解决问题更多的是靠自然,其次才是我们人类。不过,人类对环境的破坏不仅使自然自净能力的发挥大打折扣,而且也直接影响到降水时空分布的不正常。所以,人类应更明智地侧重于通过自身的努力,保持生态环境,以增强其正面作用,间接完成我们缓解世界水资源不足与治污的最终目标。针对中国实际情况,采取的措施有植树种草、退耕还林还草、退耕还湖等,其中植树以提高森林覆盖率最为重要,因为树木对于涵养水分、保持水土有着特殊功能。
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