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地球未来:水资源是否会依然短缺?
日期:2010/4/3
地球未来:水资源是否会依然短缺?

(转自:水信息网    童国庆)

         世界上多数国家由于水资源管理方面的不完善,从而丧失了对人类宝贵资源—水的保护。这个事实可以从全球范围的日益紧张的用水状况和日益频繁的水生态健康报警中看出。在一些地区,水资源比油还显珍贵,然而却还在不停地被浪费。可以说,水资源是世界上最紧缺的自然资源。

1.确保水供给

        人类的发展离不开足量的水。实际上,数世纪以来,水在促进社会发展、农业扩展和交通输运方面起着重要作用。因此,水在人类的活动中处于中心位置。它也是很多工程、活动和投资的焦点,例如修建的大坝、运河、输水管道和灌溉系统等等。今天,世界上有45,000多座大坝(坝高在15米以上),这些大坝大多数是在过去35年内建成的。这种情况表明,人类自1950年以来对河流系统蓄水能力的投资超过以往的700%。

        河流蓄水能力的增加使人们可以通过引水灌溉来扩展他们的农业,并且能使水量的分配在一年内均匀分布,这解决了很多地方的季节性缺水的问题。

        但是用水需求的增加很快,使我们所能收集、存储和使用的水供应受到威胁。从1900年到1995年,全球的水消费量增加了6倍,比人口增长的速度还快两倍,而且,随着农业、工业和居民用水需求的增加,全球水需求还将会持续增加。

        环境影响也使我们的水消费呈增加的趋势。例如,河流大坝数量的增加使我们的河流被分为很多河段,河流的径流特征也发生改变。据统计,世界上有60%以上的河流流域的径流特征由于修建大坝而发生了大的改变。这些分割的河段承载着流域90%的径流。随着人口的增长和淡水系统的改变,流域的很多基本功能都受到了影响,越来越难以确保将来有足够的水供人类和自然使用。

2.水是如何紧缺的?

        人类每年需要引用的水源约4万亿立方米,约占地球河流流域径流总量的20%(平均干旱气候流量)。理解这个数字需要人们对全球水循环背景有所了解:科学家估计平均地球径流总量(雨水经过蒸发和下渗以后的能够为人类所用的水量)大约是每年45,0000-45,0000亿立方米之间,然而,并不是所有这些水量都是人类可以使用的,其中很大部分是由于洪水事件而产生,或者是由于径流产生的地理位置遥远而使人类无法获得。

        另外,径流中的一部分还需要保留在河流系统中以使河流生态继续发挥功能。实际上,每年人类真正可以获得的径流总量约为9万亿立方米,大约3.5万亿立方米被存储在水库和湖泊中。

        尽管如此,这种世界平均水平不能完整描述地球水状况,全球的水供应是不平衡的,有些地区有充足的水量,另一些地方的水量供应却非常有限。例如,干旱和半干旱地区的径流只有全球的2%,尽管这些地区占世界40%的面积。在一些流域,用水的需求比可以获得的径流高出许多,水资源短缺就越会成为一个问题。

        世界资源研究机构和英国新汉普郡大学对世界的水资源短缺情况进行了估计研究,结果表明:世界上生活在流域中的41%人口,或者说是20-30亿人,面临水资源不足的问题。这意味着,这些人的人均每年的水供应量不足1700立方米。这些地区的很多地方,水供应量的年平均值实际上是少于1000立方米的。在一些水资源高度紧张的流域地区,水资源短缺所造成的严重后果是地区性食品产出的不足和经济发展的缓慢。而在那些富有的地区,人们有足够的资金和能力对水资源的使用、保护和再利用进行技术革新,其结果是加大了地区性贫富差距。据统计,全球大约有17亿人(是以上提出到20-30亿人中的一部分)的水资源处于高度短缺状态。

        假使当前的水消费模式不发生改变,到2025年,全球居住在流域中的人口约有35亿,或者说全球总人口的48%都将会面临水资源短缺的问题。甚至在一些年供水似乎比较充足的地区,当其水量平均到每年各月,也会在比较干旱的季节出现水资源短缺的问题。

        分析结果表明,随着世界水消费的增加,再过四分之一世纪时间,世界上很多很有名气的河流流域慢慢进入水资源短缺状态(人均年供水量不足1700立方米)。

3.水资源浪费:低效、过度使用和污染

        世界人口的增长,必然要求产出更多的食物,联合国估计到2025年世界人口将会达到至少80亿,比现在要增加17亿。这意味着农民需要更多的水来灌溉。过去50年的事实表明,粮食产量的增加与用水增加的模式是基本一致的,例如:从1950年到1995年,粮食增加了2.4倍,而灌溉用水量也增加了2.2倍。目前,灌溉农业占世界粮食产业的40%,尽管灌溉农业只占世界可耕作地的17%。结果表明,农业是社会主要用水户,所用水量大约占所有供水的70%。

        然而,不幸的是:大多数的灌溉系统都是相对低效的,存在着大量的水资源浪费现象。世界范围内的评估表明,大约60%的灌溉水没有达到农作物,而是被蒸发或者下渗而损失掉了。

        除了农业灌溉技术的落后以外,实际上,农民对于他们灌溉用水的花费是很低的,因此,他们没有积极性去节约和保护水源。政府对农业的水资源的求助性补助也使农民不知道珍惜宝贵的水资源。在美国,政府每年对农业水资源方面的资助达到20-25亿美元。

        从全球范围来看,政府救助行为助长了某些水体组织低价出卖灌溉用水,造成巨大损失。在干旱的突尼斯,农民对灌溉水只支付供水花费的十七分之一的水价,这么低的价格和高额的政府资助促成了灌溉水的低效使用,并且不利于推广节水灌溉,例如使用滴灌等技术。

        水污染使本地或者区域的水短缺问题更加严重,表现在大量地减少可供应的水量。在世界的很多地方,湖泊和河流污染的非常严重,水的质量甚至都不能满足工业的使用。

4.地下水也短缺

        全球性的水短缺不仅包括地表水,也包括地下水。亚洲有超过10亿的人口和美洲约1.5亿人依靠地下水的井水或者泉水生活。此外,广大农村使用地下水的情况还没有确切的统计数字,很多城市的居民和农业用水依靠地下水的程度正在加大。目前,人类每年抽取约6000-7000亿立方米的地下水,约占全球地下水可开采总量的20%。

        这些水体中的一些是所谓的“化石水”(没有得到补充和循环的远古水),这些水一般来自深层地下,与自然常规的水循环隔离,但是大多数的地下水还是来自浅层含水层,并且属于地球水循环的一部分,能时刻得到补充和更新。

        实际上,过量开采地下水也能够很明显地降低与之相连的河水或者湖水的水位。类似地,受到污染的地下水,例如含有硝酸盐、杀虫剂和工业化学物质的水体也常常侵犯相邻的淡水生态系统。尽管,过度开采和严重污染的地下水逐渐成为全球范围内的大问题,但是世界范围内的地下水资源数量和污染的趋势在还没有确切的统计数据。

5.科学管理意味着更多的水

        科学的水资源管理是缓解未来水资源短缺和避免将来水生态受到破坏的关键。短期而言,更加有效地用水能够极大地扩展水资源的可获得程度。

        这一断言对于农业尤其正确,经验表明,滴灌系统通常可以节约30-70%的灌溉用水,而同时增加灌溉庄稼的产量的20-90%。尽管如此,在过去的20年,全球使用滴灌的地区增加了50倍还多,但这个面积也只占地球可耕种土地的1%。

        高效用水技术本身并不能解决未来的水危机。为了使水资源能够得到更加经济和有效地使用,有必要对水资源进行再分配。这意味着有可能将水资源从农业或者工业或者商业中调出,而用于居民生活。例如,在中国,据估计,同样的水用于工业的经济效益是用于农业的70多倍。

        从某种意义上说,人类水的使用从低价值转移到较高价值使用的做法已经开始了,尤其那些能够将他们手中的水使用权转让给其它独立实体的人。印度南部的Tirupur城郊的农民就是这样做的:他们把耕种的农田荒废掉并且出售出去,这样耕地中的地下水正好是一些缺水工业或者用户所需要的,他们这种通过转变地下水的使用方式而得到了额外的收入。这种水市场的运作机制在澳大利亚的西部地区变得越来越普遍。

        水资源的分配和使用更加有效的一个重要的关键就是:必须解除对水资源的一些补助性保护,使水价能够真实地反映水量供应的真实花费。

        智利的水价格改革减少了灌溉用水的22-26%,并且节约了4亿美元,这些钱又可以用于新的水供应设施的建设。在印尼的Bogor,水价的上涨降低了居民用水的30%。然而,有效的水价格,尤其是灌溉用水的价格依然是低入收国家关心的问题,因为农业依然是这些国家的经济支撑,多数的农民的收很有限。

6.对我国的启示

        我国是世界上13个贫水国之一,淡水总资源虽位居世界第六,但人均占有量仅为世界人均的1/4,居世界第121位。全国669个城市,有400个城市存在供水不足,缺水量达60亿吨。农村居民生活和农业也严重缺水,目前农村居民有4300万人饮水困难,农作物供水不足,每年平均干旱面积达4亿亩,缺水300亿立方米。有专家预测,到2030年,我国人均水资源将减少到1760立方米,缺水将约达400亿至500亿立方米,同时可能会导致严重生态问题。

       借鉴国外的水资源管理,我们应该:

        用科学的手段进行水资源管理——科学的水资源管理意味更多的水资源,有效的水使用可以提高水资源的可以获得程序。国家可以专门的水资源管理委员会,协调各部门节水和保护水资源活动;组织有关部门积极研究节水技术和设备,促进水资源的科学管理。

        农业用水大力提倡节约灌溉——我国是世界上农田灌溉面积最大的国家,但是我国农田灌溉又存在严重浪费的问题:利用率很低,因此应采取有效节水喷灌和滴灌方法。

        工业用水要调整用水结构——我国工业用水重复利用率仅达30%,远低于发达国家75%—85%的水平,另外,研究表明,一部分农业用水转变为工业用水的做法也是很好的。因此要借鉴国外先进经验,调整用水结构,提高用水效率,将工业用水重复利用率提高到一个新水平。

        在必要地区实行定额配水——大水资源特别紧张的地区,无论农业、工业、居民用水,均应实行定额配水制度,将用水指标落实到单位和个人,以达到节约用水的目的。同时还要利用价格杠杆,定额内用水按平价收费,超额用水收高价,浪费用水要给予处罚,以培养人们节约用水的习惯。

        用法律的手段制止严重水污染——据水利部门监测,全国1200多条河流中,有850多条受到污染,使不少水资源被迫弃用。同时,我国水土流失严重,每年表土流失量约50亿吨,使不少农药、化肥随表土流入江河。因此要以法律为手段,严厉处罚,制止污染的发生。

作者简介:童国庆,男,1972.11生,留澳硕士,主专方向:水文水资源。善长介绍国外治水先进经验。

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