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充分利用再生水资源促进城市经济可持续发展

发布时间:2020-12-10 04:58:15

1. 水资源与可持续发展论文

稿日期] 2005-12-19
[基金项目] “十五”国家科技攻关计划重大项目“水安全保障技术研究”(2001BA610A-02)
[作者简介] 李 莉(1977-),女,河南安阳人,在读硕士研究生,主要从事水资源技术经济研究;秦大庸(1959-),男,河
北唐山人,教授级高级工程师,博士生导师,主要从事水利规划研究;张占庞(1958-),男,河北辛集人,副
教授,硕士生导师,主要从事水资源技术经济研究;靖 娟(1981-),女,河南鹤壁人,在读硕士研究生,主
要从事水资源技术经济研究.
基于循环经济的水资源可持续发展新模式
李 莉1,2,秦大庸2,张占庞1,靖 娟1
(1.华北水利水电学院,郑州 450008; 2.中国水利水电科学研究院,北京 100044)
[摘 要] 针对我国水资源短缺及水环境污染的现状,指出了以高效利用水资源和保护水环境
为基础的循环经济是实现我国水资源可持续发展的必然选择,并积极探讨了以循环经济为核
心理念的水资源可持续发展新模式。通过采取基于循环经济各种切实可行的有利措施和先进
技术,可以实现水资源可持续发展,从而有效地解决水环境污染及水资源供需矛盾等问题。
[关键词] 循环经济;“3R”原则;水资源可持续发展;新模式
[中图分类号] F407·9 [文献标识码] A [文章编号] 1006-7175(2006)06-0359-03
A New Model of Water Resource Sustainable Development
through Recycling Economy
LI Li1,2, QIN Da-yong2, ZHANG Zhan-pang1, JING Juan1
(1.North ChinaUniversity ofWater ConservancyAnd Electric Power,Zhengzhou 450008,China;2.China
Insititute of Water Resources and Hydropower Research,Beijinng 100044,China)
Abstract:Water is the source of the life and development of basis. The water crisis has already influenced a fast develop-
ment of our country’s economic trend. Indicates the necessary choice to achieve persistent development is developing recy-
cling economy, which is based on effectively resources used and environment protected. And discussing how to construct a
newwater resource sustainable development model which the core ideas and core competencies is recycling economy. We
should adopt variously feasible measures and advanced technology to accelerate sustainablly economic development. Onlywe
promote the development of recycling economy can resolve the problem at all.
Key words:recycling economy; 3R principles; water resource sustainable development; newmodel
0 引 言
水是人类社会经济发展的基础自然资源,也是人们
生存、生活不可替代的生命源泉。但是目前全球一半的
河流水量大幅减少或被严重污染,世界上80个国家占全
球40%的人口严重缺水。水资源危机已经成为当今世界
许多国家社会经济发展的制约因素。建立循环型社会是
人类永续生存和可持续发展的必然趋势。循环经济的实
质是以“3R”原则作为最重要的行动准则实现资源与能源
的可持续利用。而人类对水资源的健康循环利用正是一
切资源循环利用之首。创建水资源循环经济,是建立循
环型社会所必需的基础。
水资源循环经济方式,即按照循环经济的理念,构筑
水资源循环圈,实现水资源的减量化、再使用和再循环。
通过多渠道增水和综合采用各种节水措施,大幅度降低
需水量,逐步形成循环经济与水循环的耦合关系,最终实
现需水量的零增长目标。发展水资源循环经济是当今世
界经济发展的趋势,水资源循环经济体现了以人为本、全
面协调可持续发展观的本质要求,是变粗放型经济增长
方式为集约型经济增长方式,走新型化工业发展道路以
及全面建设可持续性经济发展社会的重要战略举措。发
展水资源循环经济也是今后水资源合理开发利用的指导
思路,是水资源可持续发展的根本所在。
—359—
循环经济理论综述
1.1 循环经济理论的起源及发展
循环经济的思想萌芽起源于环境保护兴起的上世纪
60年代,1962年美国生态学家卡尔逊发表了《寂静的春
天》,指出生物界以及人类所面临的危险。“循环经济”一
词,首先由美国经济学家K·波尔丁提出,其“宇宙飞船理
论”可以作为循环经济的早期代表,该理论主要指在人、
自然资源和科学技术的大系统内,在资源投入、企业生
产、产品消费及其废弃的全过程中,把传统的依赖资源消
耗的线形增长经济,转变为依靠生态型资源循环来发展
的经济[1]。
在20世纪70年代,循环经济的思想只是一种理念。
到了20世纪80年代,人们开始认识到应采用资源化的方
式处理废弃物。20世纪90年代,可持续发展战略已经成
为世界发展的潮流,既而产生了以环境保护、清洁生产、
绿色消费和废弃物的再生利用等以资源循环利用、避免
废物产生为特征的循环经济战略。20世纪90年代之后,
发展循环经济和知识经济成为国际社会发展的两大趋
势。我国是从20世纪90年代起引入了关于循环经济的
思想。
1.2 循环经济的内涵与原则
所谓循环经济,即对物质闭环流动型经济的简称,是
以物质、能量梯次和闭路循环使用为特征的一种新的生
产方式。循环经济以“3R”作为最重要的行动原则(即减
量化Rece、再使用Reuse、再循环Recycle),循环经济的
“减量化”原则是指在生产和服务过程中,尽可能地减少
资源消耗和废弃物的产生;“再使用”原则是指产品多次
使用或修复、翻新或再制造后继续使用,尽可能地延长产
品的使用周期,防止产品过早地成为垃圾;“再循环”原则
是指废弃物最大限度地转化为资源,变废为宝、化害为
利,既可减少自然资源的消耗,又可减少污染物的排
放[2]。
循环经济以低消耗、低排放、高效率为基本特征,符
合可持续发展理念的经济增长模式,实现“资源-产品-
废弃物-再生资源”的反馈式循环过程,可以更有效地利
用资源和保护环境,以尽可能小的资源消耗和环境成本,
尽可能大地获得经济效益和社会效益,从而使经济系统
与自然生态系统的物质循环过程相互和谐,促进资源永
续利用。
循环经济本质是一种可持续发展的生态经济,它要
求按照自然生态系统的物质循环和能量流动规律重构经
济系统,目的在于使经济系统和谐地纳入自然生态系统
的物质循环过程中[3]。循环经济也可称是一种绿色经
济,“点绿成金”的经济[4]。它要求把经济活动组成为“资
源利用-绿色工业(产品)-资源再生”的闭环式物质流
动,所有的物质和能源在经济循环中得到合理地利用。
1.3 循环经济与传统经济的区别
传统经济与循环经济的不同之处在于:传统经济是
一种由“资源———产品———污染排放”所构成的物质单向
流动的经济。而循环经济倡导的是一种建立在资源不断
循环利用基础上的经济发展模式;是按照生态规律利用
自然资源和环境容量,实现经济活动的生态化转向,是实
施可持续战略必然的选择和重要保证。
2 中国水资源需要发展循环经济
2.1 水资源概况
全国水资源总量约有2.8×1012m3,但是人均占有水
资源量不足2 200 m3,约为世界人均水量的1/4,列世界第
121位,北方地区只有990 m3,不到世界人均的1/8。全国有
16个省(区、市)人均水资源拥有量低于联合国确定的
1 700 m3用水紧张线,其中有10个省(区、市)低于500 m3
严重缺水线。全国2/3的大中城市面临缺水,其中1/6严重
缺水,并且大部分属于因污染导致的水质型缺水。
中国水资源具有以下特点:①水少成灾,降雨时空分
布不均,干旱仍然是最严重的自然灾害;②水多为患,洪
灾频繁,损失重大,成为威胁经济发展和人民生命财产安
全的大患;③水脏、水浑为害,水环境日益恶化,水体、水
环境的污染使日益短缺的水资源雪上加霜,而我国每年
因水污染造成的经济损失约为全年GNP的1.5%~3%。
建国以来至20世纪90年代,我国用水总量迅速增
长,从1949年的约1 000×108m3增长到2004年的
5 548×108m3。2004年全国总供水量占当年水资源总量的
23%。其中,地表水源供水量占81.2%,地下水源供水量
占18.5%,其它水源供水量占0.3%。2004年全国总用水量
5 548×108m3,其中生活用水占11.7%,工业用水占
22.2%,农业用水占64.6%,生态用水(仅包括人为措施供
给的城镇环境用水和部分河湖、湿地补水)占1.5%[5]。
2.2 发展水资源循环经济的重要性和紧迫性
经过25 a的改革开放,我国经济得以快速发展,随着
经济快速增长和人口不断增加,生态建设和环境保护的
形势日益严峻,水资源不足的矛盾会越来越突出。预计
中国2020年的城镇化水平将达到50%左右,今后城市发
展和城镇化的加快必然将进一步加剧水危机。预计2050
年全国需水量可能达到7 000×108~8 000×108m3,届时
我国将接近可利用水资源的极限。
我国生态环境总体恶化的趋势尚未得到根本扭转,
环境污染日益严重。2004年全国废水排放总量
482.4×108t,其中中工业废水排放量为221.1×108t,生活
污水排放量为261.3×108t,化学需氧量排放量为
1 339.2×104t[6]。大量未经处理或不达标的废水直接排
入江河湖库,严重污染了水体。以水资源紧张,水污染严
重,洪涝灾害为特征的水危机,已成为我国可持续发展的
重要制约因素。随着我国经济的进一步发展,按照科学
发展观的要求,大力发展循环经济,加快建立资源节约型
社会,就显得尤为重要和迫切。
水作为任何生命形式都必需的基本要素,在21世纪,
正成为影响人类社会发展的重大制约因素。水资源是人
类社会最重要的基础性资源,通过实施水的健康循环,推
动各行业向高效化、绿色化,环境友好化发展,已成为循
—360—
第12卷第6期
2006年6月 水利科技与经济Water Conservancy Science and Technology and Economy Vol·12 No·6Jun·,2006
济的重要组成部分。水环境和水危机问题已成为制
约我国经济发展的根本性问题,推行水资源循环经济策
略应对水环境和水危机问题,将是保证我国水资源长期
稳定供给,实现水资源与人口、社会、经济、环境可持续发
展的必然选择和有效途径。
2.3 如何发展水资源循环经济
发展水资源循环经济,是实现水资源可持续发展的
战略手段。针对我国水资源的现状,为了达到水资源开
发利用中循环经济的最终目标,必须改进以往的水资源
开发利用模式,将循环经济的原理运用到水资源开发利
用中来,积极构筑以循环经济为核心理念的水资源开发
利用新模式。
2.3.1 建立节水型社会,提高水的利用效率与效益
建设节水型社会是解决我国水资源供需矛盾的有效
措施,节水型社会就是人们在生活和生产的全过程中具
有节水意识和观念[7],在水资源开发利用的各个环节,贯
穿对水资源的节约和保护,逐步杜绝用水的结构型、生产
型、消费型浪费,使有限的水资源保障人民饮水安全和生
产的供水;发挥更大的社会经济效益,创造更多的物质财
富;合理安排生态用水,创造良好的水环境。
2.3.2 加强水的立法与水资源循环经济管理机制
要以立法的形式为发展循环经济铺平道路,用法律
的手段为循环经济的发展保驾护航。依法促进废物减量
化、资源化、无害化,循环利用化等。根据循环经济的理
念健立健全水资源开发利用与水环境保护管理制度,完
善国家有关水环境保护和水资源综合利用的相关政策。
建立水资源循环经济发展的政府激励机制及水资源循环
经济评估体系,有效地评估水资源循环经济的经济和社
会效益。
2.3.3 推行清洁生产,循环利用经过处理的工业
废水,加强农业节水
在各行各业促进形成循环型清洁生产;充分发挥城
市污水收集管网设施,高效回收处理城市及工业污水,坚
持城镇用水与工业用水相结合,实现再生水的循环利用,
实现零排放;在城市中大力推广使用”中水”;大力推广家
用节水器具的使用;实施农业节水灌溉,大力推广农业节
水新措施,有效节约农业用水。
2.3.4 广开水源及跨流域调水
采用雨水储存,劣质水优化利用,海水淡化利用,拦
截雨水回补地下水,储备洪水变成生态水等各种方式广
开水源;跨流域调水在某种程度上也缓决了我国水资源
分布不均的矛盾和水资源短缺的危机,南水北调工程不
仅解决了我国北方地区水资源短缺,还成为优化农业资
源合理配置的有效途径,也保障了国家粮食安全,维护了
社会稳定,成为促进社会经济可持续发展的重大举措。
2.3.5 充分发挥政府主导作用和服务职能
发挥政府在发展循环经济中的作用,积极探索水资
源循环经济新模式。政府是产业发展、产业结构整合和
循环经济发展的推动者,发展循环经济需要体制、观念和
制度的配套创新,政府要优先设计制度框架,明确水环境
因素作为社会经济发展和人类生存要素的地位。同时政
府要在发展循环经济中,明确各利益实体的权责,要兼顾
效率与公平原则。在推进循环经济发展过程中,即要充
分发挥政府的服务职能,又要把循环经济发展与政府业
绩考核相挂钩,为促进循环经济的发展提供坚强的体制
后盾[8]。
2.3.6 引入先进科学技术确保水资源循环经济
发展
水资源领域发展循环经济,关键是要按照“减量化、
再使用、再循环”的原则,对水资源实行综合勘查、综合评
价、综合开发、综合利用[9],鼓励和支持水资源的高效利
用。通过引入先进科学技术实现水资源的循环利用和污
水、废水、中水利用,减少水资源的重复浪费,合理调整产
业结构,积极发展绿色工业,加强节水技术在生活生产等
各方面的应用。
3 结 语
根据我国水资源日益短缺的现状和未来的开发利用
态势,发展循环经济能从根本上缓解我国水资源不断减
少和水环境污染等问题,并且有利于我国社会经济的良
性发展,有利于我国水资源的可持续性发展,有利于我国
水环境的保护。积极推进以循环经济为理念的水资源可
持续性发展新模式,是实现水资源循环利用和清洁生产
乃至污水、废水低排放甚至零排放以及我国水资源可持
续发展的必然趋势。只有水资源得到了有效保护和合理
开发利用,我们的生产、生活、经济发展才能相得益彰、更
加和谐发展,同时也为人类今后的生存发展提供了坚实
基础,故发展水资源循环经济新模式具有深远意义和积
极影响。
[参考文献]
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2. 水资源可持续发展建议对策

中国整体水资源占来有程度源就低。一般性的可持续发展建议是这样子的:
1、开源节流
包括污(中)水资源化,雨洪水利用,发展节水农业,提高工业、生活用水利用率,提高民众节水意识。
2、分质供水
最大限度利用现有水资源
3、水资源养蓄
地表水地下水资源联合调蓄,改善生态环境质量,改善水资源的循环、再生。
4、加强监管理力度

3. 水资源的不合理开发给国民经济带来什么危害

我国是一个水资源严重短缺的国家,水资源贫乏,水资源在时空分布不均衡,目前</A>我国有15个省、自治区、直辖市人均水资源低于严重缺水线,有七个省区人均水资源量低于60 M3,全国农村</A>有2000多万人饮水困难,水资源供需矛盾严重制约国民经济健康发展,对于水资源综合利用应充分协调好各方面的关系,运用综合保障措施科学合理的利用水资源,实现经济的健康、快速、可持续发展,树立和落实科学发展观,努力构建社会主义和诣社会,实现人与自然和诣相处。
一、 我国水资源与经济发展之间的矛盾
1、 水资源贫乏,供需矛盾加剧制约经济发展
我国是一个水资源严重短缺的国家,人均水资源2200M3,人均水资源居世界第119位,世界人均水资源8800 M3,是世界水平的四分之一,被列为世界上最缺水的十三个国家之一,据专家预言, 2010年后我国将进入严重缺水期,2030年我国人口达16亿,水资源缺口400~500亿M3,随着我国工业</A>化、城镇化的快速发展,工业用水、城市用水量急剧增大,水资源供需之间的矛盾显现,造成工业生产停滞、城市供水限时、、、、、据统计:80年代全国缺水城市236座,缺水量1200万M3/d,90年代全国缺水城市300座,缺水量1600万M3/d,2000年代全国缺水城市450座,缺水量2000万M3/d。加之我国是一个农业大国,农业农业人口约占70%,而在广大农村节约用水观念普遍不强,农业用水利用率相当低,造成了巨大的水资源浪费,供需矛盾进一步加剧,水资源型干旱导致广大农村农作物减产绝收、农村饮水困难、农民收入大幅度下降,严重影响</A>人民的生产、生活,给工农业生产带来了无法估量的经济损失,是农村实现小康社会,工业经济持续增长的最大桎梏。
2、 水资源时空分布不均衡
我国水资源与人口、土地、经济发展组合状况不理想,我国降雨在空间上分布不均衡,降雨量南方比较充沛,年平均降雨超过1000mm,而北方内陆地区降雨量少,年平均降雨量少于400 mm,这种降雨分布的区域性差异导致水资源分布南北不均衡,北方资源性缺水严重。长江流域及其以南地区国土面积占全国的36.5%,但水资源占全国的81%;而淮河流域及其以北地区国土面积占全国的63.5%,而水量仅占19%,其中西北内陆河地区资源性缺水更严重,这种南北水资源分布不均衡造成北方资源性缺水严重。
我国降雨受典型季风气候影响,全年降雨在年内时间分布极不平衡,降雨呈明显的季节性,其中70~80%降雨集中在汛期的6、7、8月内,汛期降雨强度大、雨量太过集中,往往地表径流汇聚而引发洪涝灾害,当降雨集中的汛期过后,工农业用水量依然巨大,因水量大部份都集中在了汛期,水资源集中期偏离农业用水集中期,水资源供需矛盾显现,季节性缺水严重,降雨的季节性造成灾害的季节性,大洪之后又遇大旱,汛期抗洪汛后抗旱,严重阻碍经济发展。
3、流域内、流域之间水资源利用分配不合理
我国目前水资源的开发极不合理,局部流域内上游不顾下游,左岸不顾右岸,拦河修坝截流,在上游对水资源进行过度的开发利用,导致水资源在上下游,左右岸分配利用不合理,严重影响居民的生产生活,造成了巨大的经济损失。在流域之间,水资源丰富的流域,用水浪费严重,水利用率低,而在水资源贫乏的流域却是河流断水,水库干涸,无水可用,连最基本的生态环境用水都无法保障,流域之间水资源利用分配不合理。建议国家加强对水资源进行统一管理、统一调度,保证水资源在流域内、流域之间的合理配置,综合考虑流域内、流域之间的用水需求,科学配置、合理调度,保障最广大人民的根本利益。
4、 污染严重形成水质性缺水
随着我国经济的快速发展,工农业污水排放量逐年加大,近年来全国污水排放量达600亿T,其中绝大部分未作处理直接排入江河湖泊,全国700多条河流中,有近50河段水域污染严重,水污染严重形成水质性缺水,生活水资源总量因河湖水源污染而不断减少。
5、 各种用水需求不合理,导致生态破坏
我国北方的高纬度地区由于长时间的持续干旱,用水相当紧张,工业用水挤占农业用水,农业用水挤占生态环境用水,生态环境用水濒临枯绝,如果这样无休止的挤占生态环境用水,不合理的配置工业、农业、生态环境用水之间的比例,必然会对生态系统和环境造成极大的破坏,导致植被覆盖率减少、自然绿洲萎缩、草场退化、土地沙漠化严重,目前我国沙化面积已扩展到174.3万KM2,占全国面积的18.2%,而且年扩展速度呈增加的趋势,由20世纪70年代的1560 KM2增加到90年代末的3436 KM2。
目前我国有些缺水区,为了保证当地的生产、生活需要,对地下水开采过度,全国超采地下水约74亿M3,形成了160多个地下水超采区,导致地下水位降低海水倒灌,地面下沉,地下水盐碱化严重。

二、 科学</A>合理协调水资源开发利用与经济</A>可持续发展</A>的关系
1、 水资源可持续利用是基础
我国水资源贫乏,随着我国经济的快速发展,用水总量也在不断加大,水资源供需矛盾曾加剧趋势,对水资源进行合理开发、科学利用势在必行,只有实现对水资源的可持续利用才能保证经济的健康、快速、可持续发展,水资源的开发利用应与经济发展相协调,对于水资源的开发利用应保持在一个合理的水平,即要服务于经济发展又不能开发过度,即要服从于经济又不能破坏生态环境,科学规划、统筹安排,在水资源的合理开发限度内促进经济发展。水资源的可持续利用是经济可持续发展的基础,因而对水资源的开发应立足长远,不仅要为当前经济发展服务,还应为未来经济发展提供保障,不能对水资源进行掠夺式开发,应充份考虑子孙后代未来经济的可持续发展。
2、 经济可持续发展是目的
我们对于水资源的合理开发、科学利用,目的就是为了实现经济的健康、快速、可持续发展,只有经济高度发展,物资产品才会不断丰富,人民生活水平才会不断提高,国家综合国力才会不断增强,因而我们应大力加快国家的经济发展,当然经济发展并非速度越快越好,应控制好这个度,经济发展速度不能超过水资源的的承载力,水资源开发过度必将导致生态系统造受破坏,经济发展会出大问题</A>,经济发展会倒退,会出现回过头来搞治理,因而经济发展速度一定要合理,以实现经济的健康、快速、可持续发展。
3、协调关系实现人与自然</A>和诣发展
水资源可持续利用与经济可持续发展,相互制约、相互促进,水资源可持续利用是基础,经济可持续发展是目的,我们应积极协调好这两个方面的关系,不能顾此失彼,育目发展,要做到人与自然和诣发展,经济发展一定不能超过资源、环境承载力,对水资源的开发利用应在资源、环境承载能力内促进经济发展,相反如果超过了资源、环境承载力,必然会制约经济发展,水资源的开发利用应大力促进经济发展,而不能制约经济发展,科学协调好关系实现人与自然和诣发展。
三、 综合保障措施
我国对于水资源的开发利用应科学规划、合理应用</A>,采取综合措施充分缓解各种矛盾,协调各方面关系,实现经济健康、快速、可持续发展,具体来讲有行政措施、法律</A>措施、工程措施、技术措施、经济措施。
1、行政措施
国家应积极加强宏观调控,运用行政手段来合理引导,调整国家工农业产业结构及产业内部结构调整,经济发展由粗放型向集约型转变,建立健全适合我国水资源现状的产业结构模式,我国目前</A>单位产值工业</A>耗水少于农业耗水,国家可以适当提高工业比重,在经济总量不减少的情况下,降低水资源需求总量,减轻水资源供需矛盾,同时对于工业、农业结构内部进行产业转化,鼓励农民向节水型农业发展,引导农民大力发展渔业、林业、牧业等低耗水型农业,节约宝贵的水资源;对工业企业</A>中高耗水低产出,强制进行技术改造,提高水资源利用率,对工业项目进行政审批时,不仅要考虑经济效益,还应考虑环境生态效益,科学分析</A>当地的水资源情况,对于超过水资源承载力的项目不充许上马,国家应积极加强宏观调控,实现水资源供需的总体平衡。
2、法律措施
在全国范围内加强《水法》、《水土保持法》《水污染防治法》宣传,提高全民节水意识,积极参予水土保持,水污染防治,依靠法制节水,节约宝贵的水资源,但目前我国对水资源管理法律体系明显滞后于经济发展,依法治水必须以法律为基础,这样才能做到有法可依、有章可循,国家应加快这方面的立法建设,以适应新时期经济发展的需要。
3、工程措施
我国降雨因分的的区域性,致使地区之间水资源不平衡,相对而言南方水资源丰富北方贫泛,北方地区特别是黄淮地区水资源供需矛盾尖锐,农业干旱性缺水、河流断流、湖泊干涸,地下水超采,水资源环境恶化越来越严重,制约了当地经济发展,为了从根本上缓和我国区域性的干旱灾害,减轻水资源供需矛盾,兴建大型跨流域调水工程是必须的(如:南水北调工程),以缓和北方地区的资源性缺水,实现水资源的优化配置,保障南北地区经济同时协调、健康、快速发展。
我国长江流域及其以南地区水资源比较丰富,但降雨在时间上分布上极不衡,呈明显的季节性,季节性缺水严重,在降雨集中期因降雨强度大,降雨太过集中往往引发洪涝灾害,降雨集中期过后由于雨量希少而引起旱灾,为缓解这种季节性旱灾,应在流域内兴建小型灌溉工程,在降雨集中期蓄水用于降雨集中期过后灌溉之用,除水害兴水利,同时还可以结合发电、养殖开展多种经营,活跃地方经济。
4、技术措施
我国农业灌溉用水利用率低,一般只有30~40%,生产单位粮食用水量是发达国家的2~2.5倍,农业用水占全国用水总量的70%,水资源存在极大的浪费,因此应积极推广节水灌溉新技术,发展节水型农业,如滴灌、喷灌比传统的漫灌水资源利用率要提高约10~20%,可以大量节约宝贵的水资源;我国工业水资源利用率偏低,用水浪费严重,据统计资料,日本每增加一万美元GDP耗水208 M3,美国为514 M3,中国</A>则高达5045 M3,是美国的十倍、日本的24倍,如此大的差异主要差在科学技术,我们应依靠科技</A>进步,大力进行工业部门的技术革新,发展节水型工业,充分发掘节水潜力,降低发展对水资源的消耗。依靠技术措施,发展节水型工业、节水型农业,为建设节水型社会</A>而努力。
5、经济措施
运用经济措施节约水资源,我国水价格偏低也是水资源浪费的一个原因,过低的水价不能充分约束公民节水,应适当的提高水资源价格,运用经济措施对水资源进微观调控,水价提升不单单是一个价格问题,还可以有利于公民养成一利节水观念,当然水价也不能调得太高而加重农民的负担,水价应保持在一个合理的水平,即不能加重农民的负担,又要为超额用水而付出代价,运用经济措施节水是科学合理、切实可行的。

4. 水资源缺乏已成为制约我国经济和社会可持续发展2突出问题.为缓解我国缺水问题,下列做法不正确2是(

A、对城市抄污水进行再生利袭用,可以节约用水,故说法正确;
B、提倡使用符合节水标准的用水器具,可以节约用水,故说法正确;
C、在农业a用滴灌或喷灌代替漫灌,可以节约用水,故说法正确;
D、大量开采地下水会带来一定的环境问题,从可持续发展的角度看,得不偿失,故说法错误.
故选D.

5. 科技进步与水资源可持续发展研究

李平

(天津市地质矿产勘察局,天津,300191)

摘要随着科学技术的发展,人们对水资源的认识在不断地发生着变革,水资源理论研究从简单转向复杂,研究方法由物理模拟转为数值模拟,研究手段也由低级转向高级,水资源生产实践由资源供给型变为可持续发展型,所有这些变化无不与科学技术革命密切相连。本文在简述现代科技革命特征的基础上,重点论述了现代科技革命对水资源研究的影响,特别是可持续发展理论对水资源研究的影响,指出随着现代科技革命的发展,水资源研究将向更广阔、更深入、更完善的目标迈进。

关键词科技进步水资源研究可持续发展

1现代科技革命的特征

现代科学革命和技术革命开始于19世纪末和20世纪初的物理学革命。在短短百年的时间里,其发展及影响的深度和广度都是前所未有的。此间的每一个重大的技术进步都以科学进步为先导,20世纪50年代以来,现代科学革命与技术革命合二为一,汇合为统一的“现代科学技术革命”过程,形成了科学—技术—生产一体化的有机综合体,出现了科学的技术化和技术的科学化的发展趋势[1]。这是前所未有的,也是当今历史时代的特有现象。其中,自然科学革命仍起领先作用,引发技术和生产的变革,而技术—产业革命成果又反过来变成现代科学的物质基础和强大手段,促进和加速着科学革命的进程。

科学革命的含义是指人类对客观自然规律的认识上的飞跃,科学革命在一定意义上是思维方式的变革,使人们认识世界的能力发生了重大变化。狭义的科学革命指自然科学的革命。而从广义上理解科学革命,还包括了人类认识社会规律的飞跃。科学革命的实质是科学事实、科学观念、科学原理所构成的科学理论体系的重大变革[1]。为了研究科学革命,必须揭示科学革命的内在形式、外在特征和科学革命产生的机制。科学革命的内在形式的变革是指旧的科学体系结构在整体上的全面扬弃和新的科学体系结构的建成。其外部特征则表现为技术革命的理论基础和先导及其巨大的、多方面的社会效应。内在形式与外在特征共同构成了衡量科学革命是否发生的重要依据。科学革命的发生依赖于两条重要的机制,一是社会诸因素的综合影响,如社会生产的需要、技术发明的启迪等;另一是科学自身的矛盾运动,如科学理论与科学实践的矛盾等。

技术革命是技术领域带有根本性的、具有广泛影响的巨大变革。是以某种技术为先导和以主导技术为核心的整个技术体系的变革。反映整个时代的一种规范和创新方式的变化,是新技术原理的物化[2]。真正意义上的技术革命是近代和现代社会发展的产物,由此可建立判断技术革命的标志为:①技术原理、技术原则、技术手段等方面的重大发明;②引起技术体系的变革并对技术的新发展产生深远的影响,在技术发展史上成为划时代的事件和标志;③一旦这种重大进步进入生产过程,则大大地促进生产力的发展,进而引起新的产业革命。技术革命的本质在于技术体系的变革,即旧体系的扬弃和新体系的创建。

2现代科技革命对水资源研究的影响

水资源学是研究水资源运动规律、优化配置以及与水资源开发利用有关的政治、经济、社会和环境问题的科学。水是重要的自然资源,是人类赖以生存和社会发展的必要资源。水资源的开发利用也经历了由低级向高级发展的过程,随着人类社会的进步和经济的发展,人类对水资源的使用量和需要量越来越大,水资源短缺已成为世界性的问题[3],早在1977年联合国就向全世界发出警告“水不久将成为继石油危机之后另一个更为严重的全球性危机。”据统计,全世界约有一百多个国家缺水,其中严重缺水的有40多个。我国缺水城市有300多个,严重缺水也有50多个,特别是以地下水为主要供水水源的北方城市,水资源供求矛盾更为突出,大部分大中城市为缺水或严重缺水城市[4]。水资源短缺已成为制约人类社会进步和经济发展的重要因素。由争夺水资源引起的地区间争端甚至国家间的战争也不乏其例。而由于大量地、掠夺性地或不合理地开采和使用水资源而产生的问题则更为日益突出,主要表现为:①大量排放生活污水和工业废水造成地表水和地下水的严重污染;②过量开采使地下水资源逐渐枯竭,地下水位逐年下降,单井出水量减小,供水成本增加;③地下水位持续下降产生地面沉降、塌陷、地裂缝等环境工程地质问题[4];④过量引用地表水和开采地下水引起生态环境破坏,如大量引用地表水灌溉引起土壤次生盐渍化,地下水位下降产生植被死亡、草原荒漠化等。鉴于水资源的重要性以及开发利用中存在诸多的问题,国内外对水资源的研究日益受到重视。

起初人们对水资源的研究仅仅局限于对水资源的开发利用,研究水资源的时空分布规律和运动规律,即着重于水资源自然属性的研究。随着人类的进步和社会的发展,特别是现代科技革命,使人们对水资源的研究产生了一个质的飞跃。

首先,现代系统科学的革命(主要以系统论、控制论、信息论的创立为标志),使人们对水资源系统的认识和解决水资源问题的思维方法有了根本的改变。认识到水资源系统是一个复杂的自然—人工复合系统,水作为人类赖以生存和发展的最基本的必须资源,涉及到人类社会、经济、环境的各个方面。对水资源的不合理开发和使用,就会产生上述问题,因此,水资源的开发利用要综合考虑与水资源有关的诸因素,优选出最佳水资源开发利用方案。由科学革命而产生的系统工程学使得人们从系统的观点研究水资源成为可能,这两个学科的相互交叉和渗透形成了一门新的学科—水资源系统工程。

此外,新技术革命为水资源研究提供了有效的研究手段和方法。空间技术的应用,特别是遥感技术应用于水资源研究,提高了水资源研究的精度和效率。微电子技术革命,尤其是计算机技术的应用和普及,使现代水资源研究更趋于实用。这一点主要体现在:①电子计算机为计算大型复杂的水资源问题提供了计算工具(如计算大型线性方程组、运筹学问题等,计算机是必须工具);②以计算机为工具的地理信息管理系统应用于水资源研究,可真正做到对水资源系统的实时控制和优化管理。

现代科技革命所带来的新观念和新思想也影响着水资源研究。人们终于认识到地球上的水资源绝不是取之不尽、用之不绝的[5],社会、经济可持续发展,资源可持续利用,是当今世界的重大研究课题。这是现代科技革命的结果,是人类面对自己所提出的挑战。受这种思想和观念的影响,20世纪90年代以来水资源研究的重点和进展主要体现在以下三方面:

2.1发展的原则

产业革命以来,人类活动对自然的两重性愈加明显,随着人口问题、资源问题、环境问题——即全球问题的提出,可持续发展成为我国,也成为全世界21世纪发展经济的主题。

挪威前首相布伦特兰夫人1987年首次提出“可持续发展”的概念,1992年,在巴西里约热内卢召开的联合国环境与发展大会,采纳了布伦特兰夫人的这个概念,同时通过了全球《21世纪议程》的框架性文件,其中第18章命名为“保护淡水资源的质量和供应:水资源开发、管理和利用的综合方法”[6],表明了国际关注的热点由单纯重视环境保护问题转移到环境与发展的主题。各国已普遍认识到:环境的保护与治理只有放在包括发展在内的更大范围内,才能最终解决。在1992年的环发大会上,原中国总理李鹏代表中国政府做出庄严承诺:中国将认真履行国际义务。两年后的1994年7月,《中国21世纪议程》[7]和《中国21世纪议程优先项目计划》率先发布。

布氏定义的可持续发展定义有两个不可分割的基本点:在经济、社会方面,满足当代人的社会福利基本需求;在自然方面,确保人类赖以生存的生态资源系统,以满足未来几代人的社会福利基本需求。因此布氏的定义有以下内涵:公平性原则,是指需求的满足不能限于一部分人,要使我们整代人和下几代人的需求得到满足。持续性原则,其核心是人类的经济、社会发展不能超越资源与环境的承载能力。共同性原则,指明了各国可持续发展道路的个性与共性的相互关系。在共同性原则之下,既要尊重所有各方的利益和国家主权,又要履行保护全球环境的国际协议。可持续发展理论,导致了人类业已习惯的发展观、资源观、价值观、伦理观、科学观、自然观、社会观发生深刻的变革。它主张对延续至今的不可持续的传统生产方式、消费方式以及与之相应的思维方式实行革命性变革,建立起一个可持续的生产方式、消费模式和思维方式。它作为人类社会发展的理念,必须把消除人类的绝对贫困同全球环境治理有机地结合起来,创建一个可持续发展的社会[8]

可持续发展是经济、社会、资源和环境保护的协调发展。既达到发展经济的目的,又要保护好人类赖以生存的大气、淡水、海洋、土地和森林等自然资源和环境,使人类的后代能够永续发展和安居乐业。它的核心是充分合理利用自然资源。走可持续发展之路,是中国和其他国家在未来发展的自身需要和必然选择。其含义是在水资源开发和保护环境之间,作到既满足当代人的需要又不损害后代人满足需要的能力的发展,不是采用牺牲其一的方法,即传统的、或目前世界范围内许多地区仍在采用的,以牺牲环境效益来保证水资源供求的做法,或者说以掠夺子孙后代享用地球自然资源和环境权利的做法。而是要寻找一个新的平衡,即“未来的繁荣取决于人类活动与大自然自身更新能力之间的平衡”。环境恶化不再被视为经济快速增长不可避免的代价,而是被当作中期或远期经济持续发展的限制或约束。持续发展的概念在于强调应首先查明资源潜力或承受能力,而不是利用后期规划来降低(弥补)不良影响。这就要求要将水资源合理开发利用提高到人口、经济、资源和环境共同协调发展的高度来认识。可见“可持续发展”的思想将推进水资源的开发和管理,并由此构成未来水资源管理的新理论。上述水资源开发利用中出现的问题,既有自然因素又有人为因素的影响,但都从各个方面强烈地揭示了水资源管理的迫切性和必要性。

我国是发展中国家,人口增长,经济发展,特别是工业化、城市化对水的需求将会快速增长,对水量、水质提出了更高的要求;我国水资源的开发利用仍受到经济水平的制约,特别是在水资源可利用量有限的情况下,经济发展将受制于水资源的条件;我国目前缺水形势不仅十分严峻,而且未来的供水能力并不能与经济增长同步增加;我国水源污染已经直接影响到国民饮用水的安全供应和国民的身心健康,并人为加剧了水资源的短缺。因此,在未来相当长的时期内,我们必须高度重视水资源短缺的现实。

以上状况表明,我国经济社会发展走可持续发展的道路,必须重视水资源的可持续利用。以建设节水高效的现代灌溉农业和现代旱地农业为目标的农业用水战略,采取全方位的保护水资源和节约用水措施,才能保障经济社会的可持续发展。这是解决我国水危机,加强我们生存和繁荣基础的唯一出路。可持续发展的关键在水,水资源的高效和永续利用的关键取决于水资源的合理规划、开发、利用、优化配置和科学保护及节约用水,科学保护和节约用水必须依靠现代的科学技术。可持续发展战略就是要寻求一种新的水资源可持续利用方式。

2.2管理的原则

水资源—环境—社会经济是一个复杂的自然—人为系统,其时空分布、系统间的相互作用关系相当复杂,信息量十分庞大,要对如此复杂的系统进行管理,必须要运用现代化管理的理论和手段。即运用系统科学、运筹学、模糊数学、行为科学、预测科学和决策学等理论,充分利用先进的管理手段,包括法律的、心理的、思想教育的、信息处理的手段,特别是通过地理信息系统(GIS)建立水资源管理信息系统的运用,来实现和指导水资源科学管理。

水资源综合管理是水资源持续发展利用的手段,是社会经济发展的一个重要组成部分。其基本观点是水资源管理者通过协调供需关系,指导可持续的社会经济发展。包括了水资源从获取、存储、供给、回收、再生等环节和过程,水资源管理的任务是进行水资源的协调、规划、调配、工程市场管理和规范、监测、保护等[1],即包括水循环的全过程,使水资源规划从“供水定向”变为“管水定向”,管水包括需水管理和供水管理。也就是说,在供需平衡中,不再把水的需求量视为必须供给的量,而是受市场调节和资源总量的共同约束。水资源科学管理的目的是实现水资源的可持续利用。

在水资源联合调度管理中,突出了地下水再生能力的可变性与可持续利用之间的协调性,将利用地下含水层空间调蓄水资源作为解决水资源短缺、实施水资源综合管理的重要途径,地下水人工补给由过去强调工程转向利用自然条件(如河道)进行回补的含水系统补给的管理研究[9,10]

更加重视水质综合管理研究[11],强调开展非点源污染研究、陆地生态系统和水生生态系统对污染敏感性和复原力研究,水质健康风险评价等方面的研究。

注重生态用水研究,开展有关生态系统维持一定环境功能的环境用水需求研究,突出区域水资源—生态环境一人类活动之间的可持续协调发展理念。

2.3经济评价原则

水是一种商品,它具有经济价值,不应作为“免费商品”或“廉价商品”被无计划地过量使用。要重视水资源的经济评价,发挥经济杠杆的调控作用,使经济手段成为合理利用和保护水资源行之有效的途径,特别是在缺水地区,更要坚持以供定需,注意对有限水资源分配时的成本和效益分析。

3水资源研究的未来展望

3.1科学技术进步为水资源研究开拓了广阔的前景

水资源管理是一项复杂的系统工程,故所建立的水资源管理模型通常规模较大、结构较复杂,一般为多目标、多阶段、有些还是非线性的。显然,用传统的运筹学方法难以求解,以往常用的做法是,经过一定的简化处理,用线性规划或动态规划求解。但这种处理方法会造成一定的误差,并限制了管理模型的结构和规模。现代运筹学的发展为我们提供了解决更复杂的管理模型的方法和手段。由于各地区的水资源条件、供水、用水情况不同,亟待解决的问题不尽相同,因此所建立管理模型的结构和规模也有所不同,没有统一的模式和求解方法。常用的几种求解管理模型的方法为:①目标规划;②大系统分解和多级最优化方法;③动态规划;④混合整数规划;⑤随机数学规划。

计算机技术的普及和发展,不仅为求解管理模型提供了条件,而且使水资源管理自动化和智能化成为可能。在微机上建立水资源信息系统(其中包括城市水资源数据库、模型库、图形库、预测和决策等系统),为水资源管理提供了现代化手段。水资源管理模型作为模型库的一部分,可迅速从数据库中获取基本数据,从预测和决策系统中得到所需的预测结果,根据水资源条件和用水情况的变化,运行管理模型,随时为决策者提供水资源管理方案。特别是运用3S(地理信息系统、遥感遥测系统、卫星定位系统)建立水资源信息系统,将使水资源数据、图形、接口规范化,有利于地区间、部门间计算机联网和数据及程序的共享。所以说,水资源管理信息系统将成为未来水资源管理必不可少的工具。

3.2学科的交叉和渗透是新的学科增长点

水资源研究与其他学科相结合形成了一些新的学科,如水资源研究与经济学结合形成水资源经济学,将系统工程应用于水资源研究之中形成水资源系统工程学,与环境科学相结合形成水资源环境学,水文地质学与环境科学交叉形成环境水文地质学等等。新的交叉学科的产生使得水资源研究向更加广泛、深入的方向发展。

3.321世纪世界水资源研究发展趋势

随着地下水资源研究范畴的日益扩大,从地下水资源的定义、分类、地下水系统的研究,发展到地下水系统与自然环境系统和社会经济系统相互联系的研究;从概念模型、数学模型,发展到管理模型的研究;从信息系统发展到专家决策系统的研究;从水资源管理发展到水资源保护的研究等等。因此,地下水资源的研究,实际上包括从水资源评价到水资源保护的全过程。围绕水资源战略问题,中国工程院编写了《中国可持续发展水资源战略研究报告》[12],提出了我国水资源总体战略,即必须以水资源的可持续利用来支持我国社会经济的可持续发展。

21世纪世界水资源研究发展趋势可以概括为以下几个方面:

(1)注重多尺度多学科区域水资源的综合研究,强调地下水形成的区域性或流域性整体的系统研究,强调信息数据化的综合调查与模拟。

(2)加强基本作用过程的研究,特别是各种时间尺度水文循环的研究,强调大气水、地表水、包气带水和地下水之间的系统性研究;更加重视人类活动对地下水形成条件的影响和地下水形成过程的研究,突出浅层地下水再生能力的可变性与可持续利用之间的协调性;更加重视水质综合管理研究,强调开展非点源污染研究、陆地生态系统和水生生态系统对污染敏感性和复原力研究,水质健康风险评价等方面的研究;注重生态用水研究,开展有关生态系统维持一定环境功能的环境用水需求研究,突出区域水资源—生态环境—人类活动之间的可持续协调发展理念。

水资源的研究更加重视应用现代手段、高新技术与数字化、虚拟模拟技术和开发数据信息系统,以促进水资源科学规划与管理水平的提高;这些现代手段包括遥感与空间技术的应用(如全球定位系统、遥感、地理信息系统),计算机模拟预测技术,核技术等。在应用中强调理论模式和数值模拟研究,即在继承传统研究方法的基础上,不断开展新技术、新方法的研究和应用。

水资源信息化是目前乃至今后很长一段时间水资源工作者的主要任务之一,水资源信息系统是水资源信息化的主要工具和表示方式。目前流域水资源信息系统已成为国内外研究的热点。如荷兰应用科学研究员开发的REGIS,美国Stanford University开发的Basin均是比较先进的水资源GIS。但这类GIS与地下水模型的整合尚有欠缺,从而限制了其实际应用。

地下水地理信息系统与区域地下水模型整合,可使信息系统的功能更为强大。除了可进行一般GIS的资料储存、查询、可视化等功能外,还可利用模型预测各种地下水开发利用条件下的地下水变化趋势,并可视化显示,为地下水资源管理提供决策依据。此外,地下水模型可从信息系统数据库中读取最新数据,不断修正模型的参数和水文地质条件,从而使模型的精度不断提高,对水文地质条件的认识不断加深。

4结语

围绕人口、资源、环境、发展的主题,现代科技革命对水资源研究产生了巨大和深远的影响,推动了水资源研究向更加宏观和更加微观的方向发展,人类对水资源需求的迫切性和现代科学和技术革命成果的应用使水资源研究充满生命力。随着科学技术水平的提高,将会使水资源研究的理论、方法、手段更加深入和实用,并逐步趋于完善。

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6. 水资源可再生能力与可持续发展的关系

水是生物圈内生命系统和非生命系统的组成要素,是国民经济和社会发展的基础资源。在可持续发展过程中,水资源与人口、环境、经济有着密不可分的联系。水资源可再生能力作为水资源的主要特性之一,它与人口、环境、经济同样有着密不可分的联系。它们之间相互联系、相互制约。

8.2.1水资源可再生能力与人口的关系

水是生命之源,是人类和一切生物赖以生存和发展的物质基础。在现代社会中,人类对水的需要越来越大,每年消耗的水资源增量远远超过对其他资源的消耗增量。随着人民生活水平的提高,人均需水量不断增加。据说公元前每人一天耗水12L,中世纪增加到20~40L,18世纪增加到60L,当前欧美一些大城市每人每天耗水为500L,最高在600L以上[4]。我国城市人均生活用水量约为90L/d,广东省城市人均用水量约为150~250L/d,梅州市城市人均用水量约为200L/d[5]。这些数据说明,经济快速发展、人口继续增加、生活水平日益提高,对水资源供给的压力是巨大的。显然,水资源可再生能力的提高能使水资源得以不断更新和循环利用,满足更多人口的需水,使水资源供给的压力得以缓解。

8.2.2水资源可再生能力与生态环境的关系

水资源是生态环境的基本要素,是生态环境系统结构与功能的组成部分。水通过水循环,往复于陆地、海洋、空间和陆地之间,支持物质循环、能量转换和信息传递的运转。生物圈内所有物质在其循环过程中都离不开水的参与和水的独具作用。水资源可再生能力的提高能改善自然界的水循环,改善生态环境。但随着人口增长和社会经济发展,人类活动对生态环境的影响越来越大,由此引发的生态环境问题也日益突出。人类在水资源配置过程中往往仅重视生产和生活用水,而忽视生态环境保护与建设对水资源的需求。合理量化生态环境需水已成为水资源优化配置和生态环境保护与建设中亟待解决的热点问题。这里的生态环境需水广义是指维持全球生物地理生态系统水分平衡所需要的水,包括水热平衡、生物平衡、水沙平衡、水盐平衡等所需水都是生态环境用水;狭义是指维护生态环境不再恶化并逐渐改善所需要消耗的水资源总量[6]

8.2.3水资源可再生能力与经济发展的关系

工业的发展水平是衡量一个国家经济发展程度的重要指标,而工业用水是全球水资源利用的一个重要部分。20世纪50~80年代初,发达国家工业生产的迅猛发展,使得工业用水量经历了一段快速增长的过程。工业用水比例由8%迅速提高到占总用水量的28%左右。随着工业结构的调整、工艺技术的进步、工业节水水平的提高,发达国家的工业用水量增长逐渐放缓,达到零增长。发展中国家由于工业基础相对较为薄弱,工业经济发展水平低下,用于工业的水量占总用水量的比例偏低,大多不到10%,工业用水的增长仍具有一定的空间[7]

农业是国民经济的基础。农业用水一直占全部用水量的2/3以上。随着灌溉面积的增加,用水量大幅度增加。而灌溉方式的改变,在一定程度上降低了农田的灌溉水量。在发达国家,如日本、美国等,集约高效农业的发展,节水灌溉措施的加强与节水灌溉技术的应用,使得农业产业增加而用水量基本稳定。20世纪80年代以来,以色列在农业灌溉普遍采用计算机自动控制的滴灌与喷灌技术,农业用水减少了30%,并将全国70%的废水处理后用于灌溉,大大提高了水资源的利用率。

水资源是国民经济和社会发展的重要物质基础。工农业生产活动像生命系统一样离不开水的供给,而且随着生产力的发展,需水量将大大增加。水资源可再生能力是经济发展的保障;反过来,经济的发展也是制约水资源可再生能力的因素之一。一般来说,经济水平越高,水资源社会可再生能力也越高。

7. 如何合理利用水资源实现经济的可持续性发展

关键词:合理利用水资源;水资源的管理;可持续发展 中图分类号:TV22 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2010)09-0166-01 1 减少污水的排放,运用保护水体的方式实现经济的可持续发展 随着社会经济的发展,工业的用水量越来越多,导致了水体的严重污染。水体的污染为经济的发展带来了很大的阻碍,如果人类生存环境周边的水体受到了严重的污染,那么只能实施远距离取水的计划,这样给生活和生产环境都带来了很大的不便。所以,合理利用水资源最重要的一点就是减少污水的排放。 2 管理水资源的合理利用,实现经济的可持续发展 据可持续发展世界首脑会议提供的资料,农业用水约占用了全球淡水资源的70%。联合国预计,在未来20年内,世界需要增加17%的淡水灌溉农作物以满足人类对粮食的消费,农业节水尤为重要,应该根据不同农作物具有不同的需水量这一规律,把各种农作物进行优化配置,使产量和用水量达到最佳,从而提高灌溉用水效益,并大力推广优化技术与计算机在灌溉用水管理中的应用,提高水管理工作的科学性。同时,应重视发展高科技节水技术。 在全球水资源日趋匮乏的今天,合理用水、实现水资源的可持续利用,成为世界各国的必然选择,而合理用水的关键在于管理。 首先是强调水资源的公共性。鉴于水具有流动性、多功能性以及地表水、地下水、大气水、海洋水之间的相互转化性等特点,世界上大多数国家都强调水资源的公共性。强调水的公有性的实质,是为了消除各种以牺牲更大的社会利益为代价,追求狭义的个人利益最大化的行为,提高水资源的配置效率,协调水资源利用上的公平与效率的关系,坚持水利共享、水害共当的原则。 其次是实行流域水资源统一管理。世界各国大多都强调水资源的统一管理。据联合国亚太经社理事会第13次自然资源委员会资料,在22个成员国中,已有13个国家设立了水资源统一管理和综合管理机构,另有6个国家正在筹建这种机构。从各国实践看,水资源的统一管理包括地表水和地下水、水量和水质、工农业用水和城乡用水等各个方面,并通过立法予以明确的规定。 最后是实行水权登记和用水许可制度。世界各国大多以用水许可制度和水权等级制度为切入点,规定水资源开发利用的方向并对用水量进行管理。各国实施的水权登记和用水许可制度,通常包括下列内容:实施水权登记和用水许可的程序、范围;许可用水的条件、期限,用水权的等级及用水权丧失、废止或转让的规定,以及有关奖励和处罚的原则等。 3 科学利用水资源实现经济可持续发展 首先是坚持人水和谐,把促进生态文明建设放在更加突出的位置。促进人水和谐是生态文明建设的基本要求,也是可持续发展治水思路的核心理念。必须尊重自然、尊重科学,既要满足人类的合理需求,也要维护水资源的可持续发展。要更加注重节水型社会建设,更加注重水资源开发、配置、调度中的生态问题,加强需水管理,加强水资源保护,加强生态治理,大力推进生态文明建设,促进经济社会与资源环境协调发展。要形成“人水和谐”的社会风尚,就必须站在落实科学发展观的高度,充分、合理地利用好天上水、地表水和地下水,用地上水置换地下水。要用“量水而行”的原则指导社会和经济的发展,不能用损害水资源环境来换取经济和社会指标的增长。 其次是坚持水资源可持续利用,把节约保护水资源放在更加突出的位置。节约水资源是可持续发展治水思路的基本要求。必须统筹考虑经济社会发展与水资源条件,从供水管理向需水管理转变,建设节水型社会,通过对水资源的合理开发、高效利用、综合治理、优化配置、全面节约、有效保护和科学管理,满足饮水安全、防洪安全、经济发展用水安全、生态用水安全要求。同时,要加大宣传力度,牢固树立起“没有充足的水资源,就没有持续发展的基础;没有充足的水资源,就没有持续发展的基础;没有充足的水资源,就不可能实现人民生活质量提高”的思想。要拿出抓经济工作的力度去抓水资源保护,把经济发展与水资源保护放在同等重要的位置。要树立水资源忧患意识,绝不能以牺牲水资源、严重破坏水环境为代价,换取暂时性的经济繁荣。要以对子孙后代负责的态度,抓好管理保护,切实处理好水资源持续利用和经济社会持续发展的关系。 最后是坚持统筹兼顾,把推进水利协调发展放在更加突出的位置。全面规划、统筹兼顾、标本兼治、综合治理是重要的水利工作方针,也是可持续发展治水思路的根本方法。必须坚持地表水地下水统筹,水量水质共管,水体水域兼顾,开源节流保护并举,建设管理改革齐抓,工程措施与非工程措施结合,实现水资源的协调可持续发展。在经济和社会的发展中,首先要考虑本地区水的利用不能超过水资源承载能力,使其依靠自身的水资源能够支撑经济和社会的发展,并能维系良好的生态系统,做到量水而行、以水定产业、以水定发展。同时,在用水秩序上应以人为本,先生活后生产。通过水资源的科学、合理配置,保证工农业生产、生活用水,实现经济效益、社会效益和生态效益的有机统一。 综上所述,要加快改革水资源的合理利用以实现经济的可持续发展,就必须发展管理体制和机制,实行水资源一体化统一管理,依法管理,科学管理,开源节流并举,节水与防污并重,建立完善用水节水保护水的责任目标体系,层层落实责任。要不断破除制约水资源可持续发展的各种障碍推进水资源体制创新、机制创新、制度创新、科技创新、管理创新,使水资源开发利用和经济发展走上良性循环的轨道。 [2]杜明.合理利用水资源、为绥化市经济发展服务[J].硅谷,2009(3).[3]刘纯富,刘本扬,孔令峰.合理利用水资源 促进河南省水利经济发展[J].河南水利与南水北调,2009(4).

8. 地下水资源可持续利用评价的经济和社会意义

地下水资源是水资源的重要组成部分。中国有310多个城市以开采地下水作为城市供水水源,约占全国城市的71%;北方地区70%的生活用水、60%的工业用水和45%的农业灌溉用水均依靠地下水;南方地区地下水资源利用量也在增加。随着国民经济高速发展、人口不断增加和城市化进程的加速,中国国民经济和社会发展对地下水资源的保证程度提出越来越高的要求,地下水资源已成为支持国民经济可持续发展的重要支柱[68]

21世纪国民经济和社会发展对地下水资源评价工作的要求是:①从解决实效性与战略性问题转向加强前瞻性与战略问题,为国家宏观决策和各地区社会经济发展规划服务;②加强关系到国计民生和国家安全的重大战略问题的综合调查评价,增加对宏观战略问题的快速反应与分析能力,及时向国家提出科学建议,发挥水文地质工作在宏观决策中的重要作用[69,70]。这一要求是第一轮水资源评价力所不及,也是全国地下水资源新一轮评价必须解决的问题。

图9.44 2015年研究区地下水水位降深图

总之,随着经济发展,水资源短缺的趋势将更加严峻,地下水资源更面临着合理开发、高效利用、优化配置、全面节约、有效保护、综合治理的新任务。然而以往的工作程度远远不能满足国家日益增长的对地下水资源保证与地下水生态环境保护的要求。对于地下水资源动态变化的反映能力尚未建立;地下水不合理开发利用出现的环境问题日益加剧,区域地下水污染是严重的潜在生态环境问题,对此研究评价程度低;全社会科学合理使用地下水的观念有待形成;对水文地质参数变化的研究,对深部储存地下水可利用性研究,对地下水、人类活动、生态系统相互影响的研究有待深入;由于试验观测条件的削弱,支撑地下水资源评价的科学理论水平进展迟缓,难以起到有效支撑作用[71]。所以,全国地下水资源新一轮评价是国民经济发展之急需,也是水文地质工作适应自身发展变化和国民经济发展的要求,贯彻温家宝同志关于地质工作根本转变,“紧密结合、主动服务”,“贯穿自始至终,渗透到方方面面”的批示精神的具体体现。

9. 世界水资源危机及可持续发展对策

陈小杰庄盛洁

(江苏大学,镇江市学府路301号,212013,中国)

1世界水资源危机

21世纪初全球面临的水资源问题,主要存在以下三个方面:

1.1水资源不均匀时空分布将更突出

淡水资源对地球上的生命特别是人类的生存和发展具有最为直接的意义。那么,什么是淡水资源?一般定义为两大部分,其一,绿色水(green water),指储藏于土壤的降水,被植物或其他生物蒸发或吸收的那部分水;其二,蓝色水(blue water),包括可更新地表径流和地下水,这是人类取水的主要来源,是以往水资源管理的主要对象。世界范围内淡水资源在地域上主要分布在东南亚、北美东部和加拿大地区,年淡水资源的通量可达到5000km3以上(表1)。

表1可更新水资源的区域分布

由于受到全球温室效应和气候变化的影响,在富水区域,降水在时间上越来越集中,区域性洪水暴发频率增加,涝害问题日益突出。1991年以来,东南亚地区由于洪水和暴雨,引发洪灾和泥石流,造成严重人员伤亡和财产损失。

在那些缺水地区也面临着降水日益集中带来的水资源危机日益突出的问题。例如,中国北方地区,归属水资源缺乏区。近年来随着全球气温升高,原来缺水的地区由于降水集中在雨季和冬季,导致其他大部分时间面临缺水,缺水的形势更为严重,一些地区遭受旱灾。

1.2淡水资源取用仍将大幅度上升

由于工农业生产的发展和人民生活水平的提高,人类取用的水资源日益增加。在20世纪,全球的人口增加了3倍,水资源利用则增加了6倍。其中,农业取用占70%,工业取用占20%,市政及其他取用占10%。21世纪初,人类对水资源的需求仍将大幅度增加。在今后30年内,人类取用的水资源数量增长幅度将达到10%(表2)。

表221世纪初世界可更新水资源利用估算(km3/a)

1.3水资源安全不断受到挑战

随着工农业和市政取用水资源的不断增加,产生了大量的工业污水、农业退水和生活污水。在一些国家,这些污水常常不经处理就被直接排放到江河湖海,影响了水资源的安全性能。例如,全世界因水污染导致腹泻死亡的人数,每年达500万;有不卫生的水洗用而患沙眼,每年导致600万人致盲。此外,由于水污染,患霍乱、伤寒症、蛔虫病和十二指肠病的人数,近年来也不断增加。

2水资源的可持续发展

为了更好地面对严重的水资源危机,世界上各国政府必须从可持续发展的角度,实现水资源合理配置,走可持续发展的道路。水的可持续要素主要包括:保护有限的水资源;避免过度开发和浪费淡水;保证水质标准,以维护其环境的生命支持功能;防止使用的水源长期地被污染和损害。总而言之,对水资源的可持续利用应着眼于水质和水量两个物质尺度。

2.1水资源的可持续保护

2.1.1开展“水资源教育”,提倡高效用水

加强环境教育,增强爱水、节水意识,实行高效用水,确立水资源可持续利用的发展观。要实现节约用水和科学合理开发利用水资源的目标,就必须提高水危机意识,打破行业和部门的界限。通过各种宣传媒体,让全世界都来关心和了解水资源危机,了解各种不合理用水,对宝贵的水资源造成的损失、浪费和破坏,对生态环境的危害,以及对未来可持续发展的消极影响。

2.1.2制定水资源法规,实现依法管水

制定和颁布水法和水资源法规,实施依法管水、治水和用水。目前,世界上至少有1/3的国家制定和颁布了相关的法律和法规,对有效的保护和利用水资源起到了重要作用。《中华人民共和国水法》是中国通过法律手段规范“所有涉水行为的基本宪法”。德国1957年就颁布了《水政法》,1976年颁布《废水税法》,还有《饮水条例》,并且执法严格,起到很好的作用。利用法规,进一步明确、规范和约束各种水行为,才能使节约用水得到贯彻和强有力的保证,才能依法管理,更好、更彻底地解决水资源开发利用与管理中存在的问题,实现“统筹兼顾、均衡发展”和可持续发展。

2.1.3建立水权制度和水市场,促进水资源优化配置

节水、制污、调水等水资源配置措施不仅带来水资源供需关系的调整,更带来经济利益关系的调整。必须建立一套体制、机制,界定并明晰水的使用权,逐步建立水资源的宏观控制和微观定额体系。政府宏观调控与市场机制有机结合,逐步建立水权交易市场,实行水权有偿转让,建立合理的水价形成体制,推动节约用水,促进水资源高效利用。

2.1.4重视地下水资源的保护

地下水是淡水资源的重要组成部分。过度的开采地下水会导致地下水位下降,我国华北地区地下水位平均每年下降12cm。地下水位下降导致地面污染下渗,还会造成海水入侵等环境负效应,使地下水的矿化度提高,含盐量增加,水质变坏。应对措施:人工回灌补给地下水,调节地下水水位,扩大水源,即:将排水经过严格处理后注入地下。我国上海地区,曾经因为不合理的开采地下水资源,成为我国发生地面沉降最早,影响最大,危害最深的城市。近年来对地下水资源进行了回灌、限采等充分有效的管理,取得了很好的效果。

2.2水资源的可持续开发

2.2.1兴建大型水利工程

调节水源流量是解决水源紧张的主要对策之一,可采取以下措施:①在流域内建造水库调节河水流量,建造水库储存丰水期多余水量,补充枯水期流量不足,不仅能提高水源供水能力,还有防洪、发电等多种功能。目前各大洲江河稳定径流有水库调节,在非洲和北美各约占20%,在欧洲和亚洲各约占15%,很有发展潜力(图1)。如中国的三峡工程、德国的戈尔迪斯特巴尔抽水蓄能电站工程均属此类工程。②兴建大型调水工程和水源工程,实现跨流域、跨地区的水资源调配。如中国的南水北调工程,将长江流域的水源引至黄河流域,解决黄河流域水资源紧张的矛盾。

图1各大洲水库调节径流示意图

2.2.2加强对高新科技的研究

科学技术是第一生产力。随着社会的进步,科技的发展,越来越多的高新科技被运用在节约水资源和水资源的开发利用上。例如工业生产中提高水的重复利用率及节水型的新技术,污水处理新技术,农业生产中节水新模式技术,研究海水淡化以及南极洲冰川利用等新技术,节约利用水资源,开发新的和替代的供水来源。德国研究人员最近开发了一种新技术,可使各纺织品不用任何水就可染上各种颜色,避免产生大量的废水污水。又如德国的节水灌溉技术,比我国目前通常采用的大水漫灌要节约用水90%以上。可见,加强新兴技术的研究开发势在必行。

2.2.3实行污水资源化

根据不同的用水目的,处理废水、污水,使其达到适当的水质标准后再加以利用。污水资源化是实现水资源可持续发展的重要途径之一。目前世界上许多国家大力发展污水资源化进程,使得低质水资源在工业、农业、渔业和城市建设等方面有着广泛用途。在农业方面,主要用于农田灌溉,可以充分利用污水中的氮、磷等肥分,节省了脱氮、脱磷等一系列复杂的处理流程。在工业方面,一般会用于冷却水、锅炉供水、生产工艺用水等,其中以冷却水最为普遍。城市建设方面,则主要用于娱乐用水、风景区用水和城市公共设施用水等。欧共体要求各国市镇在2005年前都拥有污水收集和净化系统。而在德国,80%的生活污水进行了处理和再利用。

2.2.4开发第二水资源

通过各种途径,开发新的和替代的供水来源。其开发对象有海洋资源、冰川资源和雨水资源等。淡水资源匮乏的中东地区,海水资源已成为其水来源的主要途径。德国十分重视雨水资源的利用,汉堡环境当局对利用雨水的试验和实施提供了多年的资助,在家庭和商业建筑内安装多套利用雨水的设备,将雨水引入地下的蓄水容器进而加以利用。又如我国干旱地区,利用“雨水集蓄技术”基本解决了人、畜饮水问题。

2.3加强国际与区域间的合作

当今世界人口迅速增长,淡水需求日益增加,城市化、工业化、沙漠化等趋势明显,这些使水的利用和保护成为世界发展的主要课题之一。世界各国需要发扬一种团结合作的新文化,加强国际和区域间的合作,充分利用和保护世界水资源。主要包括:全方位引进人才、技术和资金,召开国际与区域水资源研讨会,促进人才技术交流。在一些流域、海域的治理上,加强国际合作。中国和德国为友好往来国家,在世界水危机日益严峻的今天,更应携手合作,为世界提供更美好的水资源环境做出自己的贡献!

参考文献

[1]周启星,王如松.乡村城镇化水污染的生态风险及背景警戒值的研究.应用生态学报,1997,295~299.

[2]郑伟民.世界水资源问题与对策.泉州师专学报,1999.

[3]周启星,史建华.小城镇建设中水资源的利用及持续再生的生态学方法.中国环境科学出版社.

[4]孙铁衍,周思毅.城市污水土地处理技术指南.中国环境科学出版社.

[5]周启星.从第二届世界水资源论坛看辽宁水资源危机.生态学报.

[6]谢军安,栾世军.全球水资源危机与可持续发展.

[7]杨林,张帆.试论我国未来水资源开发利用与管理的对策与措施.

[8]延军平.缓减中国贫水化的基本对策.陕西师范大学学报,1998,No.2.

[9]延军平.缓减贫水化过程的途径再议.灾害学,1997.

[10]Zhou Qixing et al.,Long-term changes of nitrogen and phosphorus loadings to a large lake in north-west Ireland.Water research,2000.

[11]Zhou Qixing etal.An intergrated plan for town-enterprise waste water reuse and wetland stategy:A case study.Desalination,1996.

[12]Zhou Qixing.Application of biotechniques to water purification:Principles and methods,Water Management,Purification and Conservation in Arid Clinaters.Lancaster:Technomic Publishing Co.INC,2000.

10. 举例说明污染预防生物技术的可持续发展意义

逐步建立城市供水用水和污水处理协调统一

管理机制

严格控制新污染源,禁止新建小造纸、小化工、小制革等污染严重的项目。优先解决严重污染地区饮水问题。

强化城市环境质量控制。加强省会城市、沿海开放城市的环境保护工作。在特大城市和部分大城市建设污水处理厂。

积极开发利用水资源和实行全面节约用水,以缓解目前存在的城市和农村严重缺水危机,使水资源的开发利用获得最大的经济、社会和环境效益, 满足社会、经济发展对水量和水质的日益增长的需求,同时在维护水资源的水文、生物和化学等方面的自然功能,维护和改善生态环境的前提下,合理、充分地利用水资源,使得经济建设和水资源保护同步发展。
制定科学的水污染防治和管理措施

采取有力措施,促进水环保产业的发展,实施总量控制和排污的许可证制度,加强水资源保护的宣传, 提高公众对水资源保护尤其是水源地保护的意识。强化水源保护区水质监测和监督执法能力,首先在城市和工业区推行水污染防治管理目标责任制,提高环保投入,降低污染治理的投资和运行费用,提高经济效益。

应加强市场机制在水资源管理和环境保护中的基础性作用,建立基于市场机制与政府宏观调控相结合的水资源管理和环境保护体系,认真贯彻和体现“经济建设、城乡建设、环境建设同步规划、同步实施、同步发展”的指导方针, 完善法规体系,加强执法力度,逐步推行在制定有关水资源管理和环境保护的重大政策、规划和开发项目时采用可持续发展影响评价,使资源和环境保护计划成为国民经济和社会发展计划的重要组成部分, 促进经济发展与资源、环境相协调。

应开展水资源利用与保护的科学研究与示范工程建设,加强国际和地区合作, 吸收发达国家在水资源评价、水资源综合规划和水资源管理方面的先进经验和技术,合作研究水源地保护、地下水功能恢复、人工处理和天然净化相结合的污水处理技术等,并通过国际交流与合作, 培训水资源管理与保护方面的管理人才和专业技术人才。

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