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关于我国水危机的成因分析与对策建议 刘继平 1,2 1.西南财经大学, 四川 成都 610074; 2. 成都市水务局, 四川 成都 610015 摘要 介绍我国水资源严重短缺、水环境严重污染和水资源严重浪费的 3种主要水危机表象, 认为水资源价格与价值 背离 、准公共物品属性和不明晰的产权、水资源利用的负外部性是引起我国水危机的主要原因, 并提出解决水危机的 对策建议。 关键词 水危机 成因分析 政策建议 0 引言 随着我国人口的增长和经济的发展 ,人类活动对 自然界的影响越来越大, 水污染问题也越来越突出。 近年黄河的频繁断流, 长江冰川面积的逐渐缩小, 沱 江和松花江水污染事件的发生 ,都表明我国正面临着 严重的水危机。正确认识我国水危机的现状 ,从经济 学角度分析其成因, 并提出相应对策建议具有十分重 要的现实意义。 1 水危机的 3 种主要表象 据资料介绍 ,当今世界上有近 1 5 的人口缺少清 洁用水 ,有近 1 2 的疾病是因水污染而传播的 [ 1] 。随 着人口的增长和水环境不断受到污染, 水危机已对人 类构成越来越大的威胁 。我国水危机的主要表象是 水资源严重短缺 、 水环境严重污染 、 水资源严重浪费。 1. 1 水资源严重短缺 目前 ,水资源严重缺乏构成的水危机已威胁到世 界上绝大多数国家 ,使各国的经济、社会和科技发展 都面临着严峻考验。全球水资源为 14 亿 km 3 , 工农 业用水分别占世界用水量 25和 70。因人口急剧 增长 , 全球人均水资源拥有量近几年已减少 25。 我国的水资源问题更为突出, 表1 是中国与世界主要 国家在年径流量 、 人均和单位面积耕地水资源占有量 方面的比较 [ 2] 。 中国人口占世界的 22, 而淡水量仅占世界的 8; 人均占有水资源量为2 400 m 3 ,仅为世界平均水 量的 1 4; 按面积计, 占水资源量27 867 m 3 hm2 , 仅为 世界平均水平的 79。目前 1. 33 亿 hm 2 耕地中, 尚 有 0. 55 亿 hm 2 为 无 灌 溉 条 件 的 干 旱 地 , 有 0. 93 亿 hm 2 草场缺水, 全国每年有 2 亿 hm 2 农田受旱 灾威胁 ; 农村8 000万人和6 000万只家禽饮水困难 ; 农 业缺水量达3 000亿 m 3[ 1-3] 。黄河自 20 世纪 80 年代 以来 ,几乎年年出现断流 ,且断流流域不断延长,给工 农业生产造成的损失平均每年为 200多亿元, 表明我 国水资源短缺的状况仍在进一步恶化。 表 1 世界主要国家年径流量、人均和单位面积 耕地占有水资源量 国家 年径流量 亿 m3 单位国土面积 产水量 万 m3km- 2 人均占有 水资源量 m3人- 1 单位耕地面积 占有水资源量 m3hm- 2 巴西69 50081 . 546 808215 170 前苏联54 66024 . 519 52124 111 加拿大29 01029 . 3103 60766 536 中国27 11528 . 42 35027 867 印度尼西亚25 300132 . 813 825178 169 美国24 78026 . 49 91213 090 印度20 85060 . 22 66412 662 日本5 4701474 411126 328 全世界468 00031 . 48 84035 294 1. 2 水环境严重污染 近年来 ,我国水体污染日益严重 , 全国每年排放 污水高达 600 亿 t 其中工业废水约占 66, 生活污水 占 34 [ 4] 。除 70的工业废水和不到 10的生活 污水经处理排放外, 其余污水未经处理直接排入江河 湖海,致使水质严重恶化, 污水中化学需氧量 、重金 属、 砷 、 氰化物、挥发酚等都呈上升趋势。全国 9. 5 万km 河川,有 1. 9 万 km 受到污染,0. 5 万 km 受到严 重污染, 清江变浊 ,浊水变臭。松花江 、 淮河 、 海河和 辽河水系污染严重,86的城市河流受到了不同程度 的污染 。我国作为一个贫水国 , 水污染日益严重, 加 剧了水资源的供求矛盾, 制约着我国的经济发展和人 民生活水平的提高。 97 环 境 工 程 2008年 8 月第26 卷第4 期 1. 3 水资源严重浪费 在我国 , 大部分地区的农业采用大水漫灌的方 式,水的有效利用率仅为 40～ 50。工业用水重 复利用率只有 30 左右, 损耗量高出发达国家 2 倍。 表2 为中国与世界部分高收入国家在实际用水指标 方面的比较 [ 2] 。从表 2可以看出,尽管中国的人均用 水量为534 m 3 ,为高收入国家平均用水量的 85, 但 是单位 GDP 用水量指标却是高收国家平均水平的 14. 97倍 ,单位工业增加值的用水量也远高于高收入 国家的平均值。中国在浪费水资源同时 ,还不断向水 中大量排放污染物, 加剧了水环境的污染。 表 2 中国与部分高收入国家实际用水指标比较 国家 生活 m3 人- 1 工业 m3人- 1 灌溉 m3 人- 1 合计 m3人- 1 单位GDP 用 水量 m3 万美元- 1 单位工业增值 用水量 m3 万元- 1 日本125243368736185. 718. 8 德国58405116579210. 543. 1 法国106459100665266. 176. 5 荷兰26316176518215. 854. 3 意大利138266581985517. 954. 9 英国411586205109. 631. 3 以色利6520322407255. 7 西班牙94203484781575. 153 葡萄牙111273354738757. 784. 7 韩国120221291632651. 560. 1 平均8825628062537585 中国43903025345 61494. 5 2 水危机成因分析 1 水资源价格与价值背离是水资源浪费的经济 原因 。受经济发展水平的限制和过去长期计划经济 体制的影响,我国政府和人民对水资源的稀缺性问题 没能充分认识。无论以要素身份对企业而言 ,还是以 商品身份对消费者而言, 水资源都是极其廉价的。有 关统计资料表明 全国各地水费标准只达到测算成本 的62, 农业水价还不到成本的 1 3; 水费仅占居民 日常开支的 0. 3左右。低廉水价必然导致过度利 用水资源和严重浪费水资源。 2 水资源的准公共物品属性和不明晰的产权在 很大程度上决定了水资源的污染者和浪费者容易逃 避惩罚。水资源是稀缺的公共资源 ,是一种具有竞争 性但不具有完全排它性的准公共物品 。水资源的稀 缺性决定了水资源使用的竞争性, 一个人对水资源的 使用会影响他人对水资源的使用。通常情况是上游 增大用水, 下游就需减少取水, 他们之间存在竞争性 用水。我国水法虽然明确规定水资源的所有权属 于国家 ,但是对使用权 、交易权等都没有进行明确的 界定 。这种产权制度安排在我国现行体制下 ,必然会 演化为国家拥有所有权, 国家之中的不同利益主体拥 有使用权。国家作为所有者代表实际上是缺位的 ,从 而导致对水资源使用者的管理不完善、 不到位 。其结 果必然表现为使用者无偿占有或使用水资源 ,严重破 坏水资源, 而且政府对破坏和严重浪费水资源的使用 者缺乏有效的制约措施, 不能对其进行有效惩处, 浪 费和污染水资源的各种限制手段没有力度,导致我国 的水环境日益恶化。 3 水环境污染和水资源浪费与“公共地悲剧” 。 在没有制度约束下, 公共事物中的“自由”给所有人都 会带来灾难 ,有限的公共资源与无限的个人欲望之间 必然会发生资源的滥用、破坏甚至枯竭。在共享公共 事物的社会中, 每个人都追求自身利益的最大化是造 成公共地悲剧的根本原因 [ 5] 。在现实生活中, 水体污 染可以看作是“公共地悲剧”的具体案例 。水资源属 于准公共物品, 或至少具有较强的公共性 ,水资源的 准公共物品属性导致水权难以界定或界定成本很高。 尽管水资源的承载能力或自净能力是有限的 ,但排污 厂商却要努力使自己的当前利益最大化 。从环境资 源的情况看 ,每增加一定的排污量都会给环境带来某 种损害,但这一损害是由生活在环境中的全体人民来 分担 。水资源在缺乏有效监督与约束的状况下被过 度开发、 肆意浪费 。不难理解, 环境外部性的起源大 多与经济学中的“公共地悲剧”密切相关 ,是厂商和个 人对公共环境资源的滥用 ,水资源严重污染问题在很 大程度上就是这样产生的 。 4 水资源利用的负外部性是水污染的重要根 源。经济学上的外部性是指经济当事人的行为影响他 人的福利,而这种影响并没有通过货币形式或市场机 制反映出来,是私人收益与社会收益、 私人成本与社会 成本不一致的表现 [ 6] 。通常情况下 ,它强调经济主体 对他人的伤害 ,即负外部性 。存在负外部性时, 私人收 益大于社会收益,私人成本小于社会成本 ,可能对资源 产生利用不当的情形, 导致市场有效配置资源的功能 失灵。外部性形成的原因是产权不能做到完全排他 性,或是有些资源无法通过市场机制来有效配置。水 污染是负外部性的一种表现形式, 生产厂商和居民个 98 环 境 工 程 2008年 8 月第26 卷第4 期 人污染水环境、 浪费水资源却很少付出成本 。水资源 利用的负外部性包括环境外部性和水污染外部性。环 境外部性是指水资源的过度开采利用 ,造成对生态环 境的破坏; 水污染外部性是指水资源一经使用便将以 污水的形式排出, 不达标排放的污水排入河道造成水 体污染。这样就增加了社会的边际成本, 而过度用水 者和排污者却不负担排污引起的这部分成本 ,导致私 人成本小于社会成本 。负外部性必然导致供给过剩 , 即大量排放污染物,水环境因此而恶化 。 3 对策与建议 由上面的分析可知, 水资源是一种准公共物品, 由于外部性存在导致了水资源开发和利用领域的“公 共地悲剧” 。水危机产生的原因是复杂的 ,解决的措 施不是单一的。 1 明晰产权 ,限制排污 ,通过外部问题内部化的 途径控制和减少污染 。明晰水资源产权是从根本上 解决我国水污染问题的一项重要基础性工作 ,是解决 水权交易的关键 , 也是控制和减少污染的治本之策。 由于环境资源的稀缺价格能够在市场中得到体现 ,在 追求利益最大化原则的驱动下 ,技术与产权的互动演 进会逐渐增加环境资源的供给 , 扩大资源基础 ,缓解 环境资源的稀缺压力 。当环境资源稀缺程度日益提 高,迫切需要新的技术以缓解环境资源稀缺带给人们 生存的压力时 , 环境资源的收益就会急剧上升。因 此,在我国现行水资源管理体制下努力明晰水资源产 权,将水资源合理适度的推向市场, 尽可能让水资源 价格在市场中得到体现, 以增加水资源的基础存量。 主要思想是“确立产权-导致市场交易 - 形成价格 - 产生规模经济-诱发技术创新 -引导生产消费 -扩 大资源基础存量 -缓解水资源短缺压力的良性 循环” 。 从世界各国经济发展的实践来看, 要彻底消除水 环境污染是很难做到的, 尤其在中国现阶段根本不可 能。我国的当务之急是必须将污染控制在一定水平 之下 ,尽快确定一个最优污染水平 。在确定了这个最 优污染水平之后 ,着力从以下几个方面入手控制和减 少水环境污染 ①实行污染控制规划制度 ; ②建立健 全排污许可证制度; ③ 完善对工业企业污染的管理制 度,加强对工业企业尤其是乡镇工业企业的污染管 理; ④在建设流域性水利工程设施时, 要考虑清水与 污水的比例关系 ,在进行城市规划时, 要把城市污水 和工业废水的处理统筹考虑。 2 加强法规建设, 通过法律手段控制污染。加 强水资源管理与利用方面的法规建设,强化水资源保 护。结合工作实践 ,加强水资源法规建设 ,重点需要 做好三方面的工作 一是要建立健全保护水资源的有 关法律法规 ; 二是要开展多种形式的执法监督, 严格 执法,加强执法管理, 做到执法必严 、 违法必究; 对违 法的责任人除行政 、 经济制裁外, 还应追究其刑事责 任; 三是要对有重要影响的违法案件公开处理, 严厉 打击 ,产生威吓作用 。 3 合理定价, 通过价格杠杆促进节约用水减少 污水排放。进一步完善水资源的价格形成机制。水 资源价格机制的完善是一渐近的过程,国家应切实把 “补偿成本 、 合理收益、公平负担”作为制定水价的基 本原则 ,尽快实现完全成本化, 通过价格杠杆促进节 约用水减少污水排放 。 4 加强宣传 ,提高认识 ,自觉应对水危机 。水危 机是摆在面前的严峻现实 ,而水污染和水浪费又是人 们经济活动 生产与生活 的副产物 ,归根到底是人为 造成的。解决水危机必须关注“人”这一特殊因素 ,应 采取多种形式、通过多种渠道, 宣传我国正面临着严 重的水危机 、 水危机的严重后果以及解决水危机的措 施与途径, 努力形成自觉应对水危机的社会氛围。 参考文献 [ 1] Becker N. 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However, water -dropping aerating, ventilation piping and dynamic programming may contribute to strengthening the purification ability. Keywords eco-intermediate water supply plug flow reactor self-purification biofilm wastewater recycling NUMERICAL SIMULATION OF TURBULENT FLOW FIELD ON THE HORIZONTAL SEDIMEN - TATION TANKYang Lingxia Guo Peipei Fan Ruqin 87 Abstract It is simulated and calculated the turbulent flow field of the horizontal sedimentation tank on the different boundary conditions, and then analysed and compared the effect of the extent of boundary condition s simplicity on the horizontal sedimentation tank. The results have revealed that the simplicity of the inlet conditions and the ignore of the mudhopper have obviously influence on the result of the flow pattern on the simulation results of the horizontal sedimentation tank. The calculation shows that adopting the actual boundary condition not the simplified bound - ary conditions as far as possible can realize in the practical calculations. In the end, it is simulated and calculated the laminar flow field of the horizontal sedimentation tank on the actual boundary conditions, which is then compared with that of the turbulent flow field. The result shows that the simulation of the flow pattern of the turbulent flow isbetter than the laminar flow, andthe er ismore compliable with that of a real horizon - tal sedimentation tank. Keywords horizontal -sedimentation -tank numerical -simulation laminar -flow turbulent-flow flow state comparison STUDY ON INFILTRATION OF LEACHATE CONCENTRATE FROM RO INTO LANDFILL Liu Yanping Li Xiujin Wang Baozhen et al 89 Abstract The concentrate is produced during reverse -osmosis treating landfill leachate. Whose pollutant concentration is much higher than leachate. The study was carried outwith infiltrating concentrate into landfill. The resultsindicated the infiltration had positive impaction on pollutant removal. Under anaerobic infiltrating condition, COD removal was up to 81. 56, with 82. 5 of BOD5removal, 60～ 70 of NH3-N removal. The optimum hydraulic loading of concentrate infiltration was 32. 38mL Ld, with 85 of COD removal under COD content less than 75 000 mg L. COD removal was the highest when concentrate infiltrated pH value was 9, while NH3-N removalwas the highest under pH11. Keywords infiltration leachate concentrate landfill site THE HUMUS REMOVAL EFFICIENCY OF THE CORAL ISLAND GROUNDWATER BY ELECTR - OCOAGULATIONZhang Jincheng Fan Qixiong 94 Abstract In order to remove the organic matters such as humus etc in freshwater lens commonly called asislandwater by which the col - ority of the water is reduced, a self-designed electrocoagulation device was used to do orthogonal experiments. The sequences of factorswhich affect the organic matter removal rate and the optimal parameterswere determined. The results show that the sequences of factorswhich affect the removal rate are hydraulic retention time T, electric current density J , the space between electrode plate d. The optimal parameters of the said factors are d5 mm, J 20 A m2and T90 s. Keywords coral island freshwater lens electrocoagulation optimal condition CAUSE ANALYSIS OF WATER CRISIS IN CHINA AND SUGGESTIONS ONCOUNTERMEASU - RESLiu Jiping 97 Abstract It was summarized 3major phenomena ofwater crisis in China the serious water resource shortage, heavy water environment pol - lutions and considerable waste ofwater resource andfurther analyzed that 1the deviation of water resource price andits value, 2water resource s the quasi -public goods attribute and unclear property ownership, 3the negative outside character of water resource utility are the main reasons that caused the water crisis in China. The suggestions on countermeasures for solving this problem of water crisis are also presented. Keywords water crisis reason analysis policy suggestions Manager China Iron and Steel Association SponsorCentral Research Institute of Building and Construction of MCC Group PublisherIndustrial Construction Magazine Agency EditorThe Editorial Department of Environmental Engineering 33, Xitucheng Road, Haidian District, Beijing 100088, China Telephone 01082227638 82227678 Chief Editor Bai Yun Vice Chief Editor Shen Guiqiu Domestic All Local Posts Distributor China International Book Trading Corporation P . O . Box 399, Beijing China China Standard Serial Numbering ISSN1000- 8942 CN 11-2097 X E-mail hjgcpublic. yj. cn. net hjgctg 163. com http www. hjgc. com. cn http www. hjgc. net. cn 6 ENVIRONMENTAL ENGINEERING Vol. 26, No. 4,August, 2008