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地球未來:水資源是否會依然短缺?
日期:2010/4/3
地球未來:水資源是否會依然短缺?

(轉自:水信息網    童國慶)

         世界上多數國家由于水資源管理方面的不完善,從而喪失了對人類寶貴資源—水的保護。這個事實可以從全球范圍的日益緊張的用水狀況和日益頻繁的水生態健康報警中看出。在一些地區,水資源比油還顯珍貴,然而卻還在不停地被浪費。可以說,水資源是世界上最緊缺的自然資源。

1.確保水供給

        人類的發展離不開足量的水。實際上,數世紀以來,水在促進社會發展、農業擴展和交通輸運方面起著重要作用。因此,水在人類的活動中處于中心位置。它也是很多工程、活動和投資的焦點,例如修建的大壩、運河、輸水管道和灌溉系統等等。今天,世界上有45,000多座大壩(壩高在15米以上),這些大壩大多數是在過去35年內建成的。這種情況表明,人類自1950年以來對河流系統蓄水能力的投資超過以往的700%。

        河流蓄水能力的增加使人們可以通過引水灌溉來擴展他們的農業,并且能使水量的分配在一年內均勻分布,這解決了很多地方的季節性缺水的問題。

        但是用水需求的增加很快,使我們所能收集、存儲和使用的水供應受到威脅。從1900年到1995年,全球的水消費量增加了6倍,比人口增長的速度還快兩倍,而且,隨著農業、工業和居民用水需求的增加,全球水需求還將會持續增加。

        環境影響也使我們的水消費呈增加的趨勢。例如,河流大壩數量的增加使我們的河流被分為很多河段,河流的徑流特征也發生改變。據統計,世界上有60%以上的河流流域的徑流特征由于修建大壩而發生了大的改變。這些分割的河段承載著流域90%的徑流。隨著人口的增長和淡水系統的改變,流域的很多基本功能都受到了影響,越來越難以確保將來有足夠的水供人類和自然使用。

2.水是如何緊缺的?

        人類每年需要引用的水源約4萬億立方米,約占地球河流流域徑流總量的20%(平均干旱氣候流量)。理解這個數字需要人們對全球水循環背景有所了解:科學家估計平均地球徑流總量(雨水經過蒸發和下滲以后的能夠為人類所用的水量)大約是每年45,0000-45,0000億立方米之間,然而,并不是所有這些水量都是人類可以使用的,其中很大部分是由于洪水事件而產生,或者是由于徑流產生的地理位置遙遠而使人類無法獲得。

        另外,徑流中的一部分還需要保留在河流系統中以使河流生態繼續發揮功能。實際上,每年人類真正可以獲得的徑流總量約為9萬億立方米,大約3.5萬億立方米被存儲在水庫和湖泊中。

        盡管如此,這種世界平均水平不能完整描述地球水狀況,全球的水供應是不平衡的,有些地區有充足的水量,另一些地方的水量供應卻非常有限。例如,干旱和半干旱地區的徑流只有全球的2%,盡管這些地區占世界40%的面積。在一些流域,用水的需求比可以獲得的徑流高出許多,水資源短缺就越會成為一個問題。

        世界資源研究機構和英國新漢普郡大學對世界的水資源短缺情況進行了估計研究,結果表明:世界上生活在流域中的41%人口,或者說是20-30億人,面臨水資源不足的問題。這意味著,這些人的人均每年的水供應量不足1700立方米。這些地區的很多地方,水供應量的年平均值實際上是少于1000立方米的。在一些水資源高度緊張的流域地區,水資源短缺所造成的嚴重后果是地區性食品產出的不足和經濟發展的緩慢。而在那些富有的地區,人們有足夠的資金和能力對水資源的使用、保護和再利用進行技術革新,其結果是加大了地區性貧富差距。據統計,全球大約有17億人(是以上提出到20-30億人中的一部分)的水資源處于高度短缺狀態。

        假使當前的水消費模式不發生改變,到2025年,全球居住在流域中的人口約有35億,或者說全球總人口的48%都將會面臨水資源短缺的問題。甚至在一些年供水似乎比較充足的地區,當其水量平均到每年各月,也會在比較干旱的季節出現水資源短缺的問題。

        分析結果表明,隨著世界水消費的增加,再過四分之一世紀時間,世界上很多很有名氣的河流流域慢慢進入水資源短缺狀態(人均年供水量不足1700立方米)。

3.水資源浪費:低效、過度使用和污染

        世界人口的增長,必然要求產出更多的食物,聯合國估計到2025年世界人口將會達到至少80億,比現在要增加17億。這意味著農民需要更多的水來灌溉。過去50年的事實表明,糧食產量的增加與用水增加的模式是基本一致的,例如:從1950年到1995年,糧食增加了2.4倍,而灌溉用水量也增加了2.2倍。目前,灌溉農業占世界糧食產業的40%,盡管灌溉農業只占世界可耕作地的17%。結果表明,農業是社會主要用水戶,所用水量大約占所有供水的70%。

        然而,不幸的是:大多數的灌溉系統都是相對低效的,存在著大量的水資源浪費現象。世界范圍內的評估表明,大約60%的灌溉水沒有達到農作物,而是被蒸發或者下滲而損失掉了。

        除了農業灌溉技術的落后以外,實際上,農民對于他們灌溉用水的花費是很低的,因此,他們沒有積極性去節約和保護水源。政府對農業的水資源的求助性補助也使農民不知道珍惜寶貴的水資源。在美國,政府每年對農業水資源方面的資助達到20-25億美元。

        從全球范圍來看,政府救助行為助長了某些水體組織低價出賣灌溉用水,造成巨大損失。在干旱的突尼斯,農民對灌溉水只支付供水花費的十七分之一的水價,這么低的價格和高額的政府資助促成了灌溉水的低效使用,并且不利于推廣節水灌溉,例如使用滴灌等技術。

        水污染使本地或者區域的水短缺問題更加嚴重,表現在大量地減少可供應的水量。在世界的很多地方,湖泊和河流污染的非常嚴重,水的質量甚至都不能滿足工業的使用。

4.地下水也短缺

        全球性的水短缺不僅包括地表水,也包括地下水。亞洲有超過10億的人口和美洲約1.5億人依靠地下水的井水或者泉水生活。此外,廣大農村使用地下水的情況還沒有確切的統計數字,很多城市的居民和農業用水依靠地下水的程度正在加大。目前,人類每年抽取約6000-7000億立方米的地下水,約占全球地下水可開采總量的20%。

        這些水體中的一些是所謂的“化石水”(沒有得到補充和循環的遠古水),這些水一般來自深層地下,與自然常規的水循環隔離,但是大多數的地下水還是來自淺層含水層,并且屬于地球水循環的一部分,能時刻得到補充和更新。

        實際上,過量開采地下水也能夠很明顯地降低與之相連的河水或者湖水的水位。類似地,受到污染的地下水,例如含有硝酸鹽、殺蟲劑和工業化學物質的水體也常常侵犯相鄰的淡水生態系統。盡管,過度開采和嚴重污染的地下水逐漸成為全球范圍內的大問題,但是世界范圍內的地下水資源數量和污染的趨勢在還沒有確切的統計數據。

5.科學管理意味著更多的水

        科學的水資源管理是緩解未來水資源短缺和避免將來水生態受到破壞的關鍵。短期而言,更加有效地用水能夠極大地擴展水資源的可獲得程度。

        這一斷言對于農業尤其正確,經驗表明,滴灌系統通常可以節約30-70%的灌溉用水,而同時增加灌溉莊稼的產量的20-90%。盡管如此,在過去的20年,全球使用滴灌的地區增加了50倍還多,但這個面積也只占地球可耕種土地的1%。

        高效用水技術本身并不能解決未來的水危機。為了使水資源能夠得到更加經濟和有效地使用,有必要對水資源進行再分配。這意味著有可能將水資源從農業或者工業或者商業中調出,而用于居民生活。例如,在中國,據估計,同樣的水用于工業的經濟效益是用于農業的70多倍。

        從某種意義上說,人類水的使用從低價值轉移到較高價值使用的做法已經開始了,尤其那些能夠將他們手中的水使用權轉讓給其它獨立實體的人。印度南部的Tirupur城郊的農民就是這樣做的:他們把耕種的農田荒廢掉并且出售出去,這樣耕地中的地下水正好是一些缺水工業或者用戶所需要的,他們這種通過轉變地下水的使用方式而得到了額外的收入。這種水市場的運作機制在澳大利亞的西部地區變得越來越普遍。

        水資源的分配和使用更加有效的一個重要的關鍵就是:必須解除對水資源的一些補助性保護,使水價能夠真實地反映水量供應的真實花費。

        智利的水價格改革減少了灌溉用水的22-26%,并且節約了4億美元,這些錢又可以用于新的水供應設施的建設。在印尼的Bogor,水價的上漲降低了居民用水的30%。然而,有效的水價格,尤其是灌溉用水的價格依然是低入收國家關心的問題,因為農業依然是這些國家的經濟支撐,多數的農民的收很有限。

6.對我國的啟示

        我國是世界上13個貧水國之一,淡水總資源雖位居世界第六,但人均占有量僅為世界人均的1/4,居世界第121位。全國669個城市,有400個城市存在供水不足,缺水量達60億噸。農村居民生活和農業也嚴重缺水,目前農村居民有4300萬人飲水困難,農作物供水不足,每年平均干旱面積達4億畝,缺水300億立方米。有專家預測,到2030年,我國人均水資源將減少到1760立方米,缺水將約達400億至500億立方米,同時可能會導致嚴重生態問題。

       借鑒國外的水資源管理,我們應該:

        用科學的手段進行水資源管理——科學的水資源管理意味更多的水資源,有效的水使用可以提高水資源的可以獲得程序。國家可以專門的水資源管理委員會,協調各部門節水和保護水資源活動;組織有關部門積極研究節水技術和設備,促進水資源的科學管理。

        農業用水大力提倡節約灌溉——我國是世界上農田灌溉面積最大的國家,但是我國農田灌溉又存在嚴重浪費的問題:利用率很低,因此應采取有效節水噴灌和滴灌方法。

        工業用水要調整用水結構——我國工業用水重復利用率僅達30%,遠低于發達國家75%—85%的水平,另外,研究表明,一部分農業用水轉變為工業用水的做法也是很好的。因此要借鑒國外先進經驗,調整用水結構,提高用水效率,將工業用水重復利用率提高到一個新水平。

        在必要地區實行定額配水——大水資源特別緊張的地區,無論農業、工業、居民用水,均應實行定額配水制度,將用水指標落實到單位和個人,以達到節約用水的目的。同時還要利用價格杠桿,定額內用水按平價收費,超額用水收高價,浪費用水要給予處罰,以培養人們節約用水的習慣。

        用法律的手段制止嚴重水污染——據水利部門監測,全國1200多條河流中,有850多條受到污染,使不少水資源被迫棄用。同時,我國水土流失嚴重,每年表土流失量約50億噸,使不少農藥、化肥隨表土流入江河。因此要以法律為手段,嚴厲處罰,制止污染的發生。

作者簡介:童國慶,男,1972.11生,留澳碩士,主專方向:水文水資源。善長介紹國外治水先進經驗。

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