(河北科技师范学院经济贸易系,河北 秦皇岛066004)
[摘要]区域内的淡水资源量是有限的,有限的淡水资源会限制和制约区域内经济的发展,尤其是用水相关产业的发展。文章从河北沿海区域淡水资源承载能力现状出发,分析其对沿海区域经济发展的影响,认为产业布局不合理会降低区域的水资源承载能力。文章提出了扩大淡水源、提高水资源利用率、通过调整和科学规划区域内产业布局提高水资源承载能力等一系列对策与保持区域内水资源的可持续利用。
[关键词]水资源承载能力;产业布局;区域经济;水污染;可持续利用
[[[中图分类号]][F207][[文献标识码]][A][[文章编号]][1002-736X(2010)01-0108-04]]
[基金项目]本文为河北省科技厅课题《我省沿海经济的资源承载能力与产业布局研究》阶段性成果(项目编号:08457272D)。
[作者简介]付荣霞(1971-),女,河北海兴人,河北科技师范学院经济贸易系讲师,管理科学与工程硕士,研究方向:预算会计、教育发展战略。
On the Carrying Capacity of Water Resources and the Industry Structure
in Coastal Areas of Hebei
Fu Rongxia
(Department of Accounting, Hebei Normal University of Science & Technology, Qinhuangdao, Hebei 066004)
Abstract: Freshwater resource is limited, which restricts the area economy development in the area, especially for the development of industry related to freshwater. We are studying the carrying capacity of freshwater of Hebei coastal area, to analyze the impact for development of economy of coastal area, and finalize the ueasonable industry layout will reduce the carrying capacity of freshwater. Therefore, we provide some countermeasure to expand freshwater resource, improve efficiency of freshwater, and keep freshwater resource sustainable utilization through improve freshwater carrying capacity from adjustment and scientific layout of industry.
Key words: carrying capacity of water resources; the industry structure; area economy; polluted water; sustainable utilization
资源承载力是经济持续发展的基础,在发展经济的过程中要充分考虑区域资源和生态环境的承载能力,合理规划区域内的产业结构和产业布局。近年来,河北沿海地区人口持续增长,经济快速发展,对水资源的需求量不断增加,淡水资源短缺和水环境污染问题日益突出。沿海区域内有限的水资源能支撑多大的社会经济发展规模?怎样做才能可持续利用水资源?已成为河北沿海区域未来经济发展、产业规划和水资源利用中需要考虑的首要问题。
一、水资源承载能力的定义
20世纪80年代初,联合国教科文组织提出了“资源承载力”的概念 :“一个国家或地区的资源承载力是指在可以预见到的期间内,利用本地资源及其自然资源和智力、技术等条件,在保证符合其社会文化准则的物质生活水平条件下,该国家或地区能持续供养的人口数量。” ① 我国学者从20世纪80年代首先围绕土地承载力进行了研究,后又在联合国教科文组织的资助下开始了对自然资源各个方面的研究。关于水资源承载能力的定义,笔者认为,比较成熟的是惠泱河等于2001年提出的:水资源承载能力可理解为某一区域的水资源条件在“自然——人工”二元模式影响下,以可预见的技术、经济、社会发展水平及水资源的动态变化为依据,以可持续发展为原则,以维护生态良性循环发展为条件,经过合理优化配置,对该地区社会经济发展所能提供的最大支撑能力。②该定义强调了人与自然的共同作用及其相互影响和依赖关系,说明水资源承载能力对人类活动及经济发展有限制和制约作用的同时,人类也可以通过对水资源的合理使用及产业结构的有效调整来提高水资源的承载能力。
二、河北沿海区域水资源承载能力现状分析
(一)沿海区域先天不足,水资源严重缺乏
根据国家水利部公布的2007年中国水资源公报显示,2007年全国水资源总量为2.53万亿立方米,按照当年末全国总人口13.2亿人计算,全国人均水资源占有量1913立方米,不足世界平均水平的1/4。③河北是全国最严重缺水的省份之一,人均淡水资源占有量仅有307立方米,只有全国人均水平的1/7。河北沿海区域各市的淡水资源占有量不容乐观。随着河北“发展沿海经济隆起带”战略目标的提出,沿海区域对水资源的需求急剧增加,水资源供需矛盾十分突出,水资源短缺已成为制约河北沿海区域经济高速发展的“瓶颈”。据《河北省2007年水资源简报》预测的2008年上半年沧州、唐山水资源供需比分别为0.39、0.56,缺水量分别为6.85亿立方米、10.77亿立方米,成为河北省缺水程度最为严重的城市。④
在河北沿海区域中缺水最为严重的是沧州市,人均水资源占有量只有180立方米,仅为全国人均水平的9%。沧州亩均水资源量仅相当于全国平均水平的6%。全市多年平均水资源量为12.64亿立方米。⑤近10年来由于连续干旱,这一数字下降已到9亿立方米以下,其中地表水资源量比多年平均水平下降了60%,使得水资源短缺状况雪上加霜。地表水捉襟见肘,地下水同样不占地利。沧州地处河北平原,运河以西为低平原区,以东为滨海平原区,地质条件差,淡水资源先天不足。埋深50米以上的地下水约60%的面积为微咸水或咸水,50至100米范围内基本上是咸水,250米以下才有淡水。全市多年平均地下淡水资源量为6.81亿立方米,可开采量只有4.97亿立方米。⑥
唐山市的水资源形势也较为严峻,全市人均水资源占有量340立方米,约为全国人均水资源量的1/6,远远低于国际公认的人均1000立方米的下限标准,亩均301立方米,仅相当于全国平均水平的1/10。由于唐山降水量呈减少趋势,地表水供水量严重不足,正常年份潘大桃水库(潘家口、大黑汀、桃林口水库)分水指标为15.6亿立方米,加上降水量的减少,造成各大水库蓄水量严重不足。2002年实际分配唐山市水量仅有3.2亿立方米,相当于正常年份分配水量的20%;2003年降水量主要集中在滦南、乐亭等县,致使北部水库无水可蓄,分水量为4.3亿立方米,相当于正常年份的27%;2004年分水量也仅仅达到5.6亿立方米,相当于正常年份的36%,与实际需要相差很大。⑦而且由于近几年唐山工业的飞速发展,缺水程度已经有超过沧州之势。据2008年上半年资料表明,唐山市缺水10.77亿立方米,是河北最缺水的城市。⑧在沿海区域中水资源条件最好的秦皇岛市,人均占有水资源量也只有626 立方米,仅为全国人均值的1/3,亩均占有量545立方米,为全国均值的1/4。秦皇岛市多年的平均用水量在8.39亿立方米左右,各种水利工程调节水量2.5亿立方米,由桃林口水库调水1.75亿立方米,剩下的缺口就只能靠地下水开采了。⑨
(二)入境客水逐年减少,水权不断流失
造成沿海区域缺水的另一个重要原因是近年来水权在不断流失,而且入境客水逐渐减少。20世纪80年代以前,北京的密云水库和官厅水库都有河北的用水指标,河北的两座水库分别拥有6亿立方米和3亿立方米用水量。但是1981年,北京提出现有的水资源已经难以满足首都社会经济发展,河北遂放弃了这9亿立方米的用水指标。1983年,河北的潘家口水库、大黑汀水库成为引滦入津工程的水源,开始向严重缺水的天津年供水10亿立方米。此外,位于天津蓟县的于桥水库,建设时属河北,后随蓟县划入天津,但仍保留向河北年供水6000万立方米的指标。随着引滦入津工程的修建,于桥水库成为主要的在线调节水库,河北不再享有当年的保留供水指标。这样等于河北每年应分的19.6亿立方米水无偿调给了京津。为解决唐山、天津两市的用水,1983年引滦工程建成通水。两市的水量分配比例在“国办发[1983]44号”文中有明确规定,但在实际运用中,存在天津挤占唐山用水指标的现象,特别是在1999—2000年、2000—2001年、2002—2003年3个水利年度,按“国办发[1983]44号”文件核算,天津分别挤占了唐山0.1亿立方米、1.5亿立方米、0.5亿立方米,合计2.1亿立方米的水资源。⑩水权流失已经严重影响了唐山市的经济发展。
20世纪70年代之前,沧州区域治水的主要任务是解决洪沥水问题。在汇入沧州市的各大河流上,建起了百余座大小水库。上游水库控制了山区径流的85%左右,使沧州市外来水量大幅度减少。统计分析进入沧州市主要河道来水情况,20世纪50年代的年平均入境水量是88.92亿立方米,近20年每年不到10亿立方米,如果减掉引黄济津入水量4.91亿立方米,平均入境水量不到 5亿立方米,呈现快速减少趋势。11
(三)废水污水管理不善,水污染严重
由于工业企业排污、矿山废渣、施用农药化肥、城乡居民生活排放废弃物未能得到妥善治理等因素,对地表和地下水体造成污染。从20世纪80年代后期开始,沧州由于造纸业和化工业的迅猛发展,城市工业废水和生活污水排放量逐年增加,大部分污水未经处理,直接排入河道,通过渗漏或坑渗补给地下水,造成地下水污染。2008年度污水排放总量5.92亿立方米,COD排放总量17.9万吨。地表水的污染主要来自周围省市。如子牙新河的污水主要来自石家庄和衡水的工业废水和生活污水,尤其是石家庄的制药、造纸企业以及周边正定、无极、辛集、赵县等县市的制革、造纸、淀粉企业等。由于子牙新河水质污染严重,常年属于劣V类,一旦来水量过大漫堤,就会污染农田;而开闸放水的话,又会污染海口,从而影响对虾等海水养殖业。2004年6月,子牙新河上游污水下泄,就已造成马棚口附近养殖的鱼虾大面积死亡,直接经济损失3100万元。2003—2007年,每年通过子牙新河下泄的污水量约2亿吨,COD排放量也有20万吨左右。12
唐山和秦皇岛市年排放工业废水和生活污水总量也在逐年增加,约有80%污水通过排污口排入河道水体,有20%的污水沿途蒸发,渗漏或直接用于农田灌溉。那些未经处理的废污水,对地表和地下水体造成了严重污染,从而对工农业生产,水利设施及人身健康造成极大危害。唐山市各河主要污染物是化学耗氧量、酚、汞、六价铬等,秦皇岛主要污染物为COD,其次为氨氮,严重污染的河流或河段有汤河闸以下河段、新开河、潮河、洋河抚宁县城以下河段、饮马河昌黎城关以下河段、人造河等地方。
(四)地下水过量开采,地面下沉速度惊人
目前,河北每年可利用的水资源量为200亿立方米,而实际用水量为300亿立方米以上,每年都要超采100亿立方米的地下水来弥补缺口。由于地下水超采,致使全省形成了近4万平方公里的、全国最大的地下水超采漏斗群,地下水深层水位平均下降50米。13
沧州市供水量常年超过水资源总量。1997—2007年,供水量平均13.59亿立方米,为水资源总量(8.2亿立方米)的166%,最高年份(2002年)高达230%,最低年份(2003年)也为120%。超出的用水量中的绝大部分来自地下水。1996—2000年,年平均开采量达到了6.5亿立方米,进入21世纪以来,2001—2007年,年均开采量高达7.3亿立方米。由于过量开采地下水,诱发了严重的地面沉降,2007年底漏斗中心埋深95.44米,较上年同期下降5.05米,已成为我国地面沉降最严重城市之一。14
唐山市也出现了类似的情况。2001—2005年间,每年补给地下水量与每年的地下水开采的差额高达0.50亿立方米,地下水长期处于持续超采状态,造成市区、唐海-宁河、古冶-黑沿子3大复合漏斗区,面积达3655平方公里,占全市平原面积的45%,并引发地面沉降、部分建筑物开裂。15
秦皇岛由于过量开采地下水,出现了3处较严重的地下水位降落漏斗区和1处海(咸)水入侵区。即昌黎县城、樊各庄、留守营漏斗区和枣园海水入侵区。地下水位漏斗区总面积为6.54平方公里,海(咸)水入侵调查面积约22平方公里。
三、加强水资源对产业发展支撑作用的措施
(一)利用咸水、海水,扩大水源
河北沿海区域缺水,准确地说应该是缺淡水,而苦咸水、海水则取之不尽、用之不竭,这也给开源提供了广阔的空间。开发利用海水、咸水,解决沿海缺水问题势在必行。一是可以直接利用海水作为工业冷却水。据测算,在工业生产的用水总量中,循环冷却水占了80%。采用新的设备和工艺处理后的海水,完全可以在这方面有效实现替代。二是咸水淡化用于工农业生产及改善广大农民的饮水环境。这项技术国内外发展很快,被广泛应用。沧州海兴、黄骅等县在利用地下浅层苦咸水淡化处理,解决农村饮水困难方面已取得了可喜的成绩。扩大水源的第三条途径是咸水灌溉。在淡水资源短缺的干旱、半干旱地区,为了抗旱增产,许多国家如突尼斯、意大利、美国等,都有咸水灌溉的实践,利用矿化度大于2g/L的咸水灌溉农田使作物得以生长发育,有的国家还用稀释的海水灌溉。沧州1997年通过科研攻关,采用电渗析法脱盐和反渗透性杀菌降氟离子膜原理的多层过滤技术,成功地完成了微咸水淡化技术攻关。2003年首先在沧县、孟村、吴桥等县建立咸淡混浇试验区,当年建成井组150余处,抗旱浇地效果明显。
(二)提高水资源的利用率,节约用水
我国水资源利用率很低,约为35%,而发达国家为75%以上,差距很大。提高水资源利用率、重复利用率和污水处理率等,是决定单位水资源量能够养活多少人口或带来多大经济效益的重要指标,是提高水资源承载能力的关键所在。
1.矿水和污水的处理利用。城市污水具有水量大、水质较稳定、来源可靠、开发成本低的优点,是一种潜在的水资源,经过治理运用到工农业生产中去,可以创造经济效益与社会效益。污水经过深度处理后,可替代优质水,用于农业灌溉、工业生产、城市景观、市政绿化、生活杂用、地下水回灌和补充地表水等方面。澳大利亚、新加坡等国在这方面开展了大规模的生产应用,将优质再生水用作电路板加工过程中的超纯水、工业生产中的工艺用水和空调冷却水,也在尝试将部分再生水送入水库,对原水水源进行补充,有效地缓解了部分缺水矛盾。可见,污水再生利用是缓解城市水资源短缺,促进水资源良性循环的重要措施。
美国、加拿大、日本等国,在建设新选厂和改造某些现有选厂时,明令规定必须实行厂内循环供水。据统计数据显示,加拿大铜选厂循环水利用率达到82%,铜、锌选厂的循环水利用率为61%～67%,该国的62个有色和黑色金属矿石选矿厂中,有35个实行循环水供水。在美国选矿工艺过程中,每吨矿石耗水量只有2.4～4.0m,且循环水利用率达到80%,而铁矿石选厂循环水利用率高达92%。16
多年来,唐山市在节约用水、依法治水、科技节水方面已经取得显著成效,在全国成为发展“循环经济”的模范城市,市中心区污水集中处理率达80.49%,远远高于全国56%的平均水平。但是,河北沿海区域中水利用、污水回用、矿山废水回收仍有很大的挖潜空间。
2.提高农业灌溉用水利用率。目前全国用水结构存在严重失衡:农村用水量大约占70%,部分省区达到95%,而且浪费严重,农业单位产量耗水量停留在原始阶段,与城市化和现代工业化的集约生产反差巨大。据统计,我国每年农田灌溉用水量约4000亿立方米,但因灌排工程设施不配套、技术落后、水土管理措施粗放等,其利用率仅40%左右。农业用水浪费问题有政策意识上的因素,更多的是技术环节上的原因。必须通过科学技术改造,采取小管出流、滴灌等先进节水灌溉设施,提高农业用水效率,走一条“农村包围城市”的节水之路。沧州市农业灌溉用水占总用水量的63%,菜田和林牧用水占15%。17传统的生产方式,小麦要灌4次水,有的甚至灌6、7次水。如果采用喷灌来代替目前的沟溪灌溉,用水量可以下降一半;采用更先进的滴灌技术,则可下降七成。
(三)调整产业布局适应本区域的水资源承载能力
区域产业布局与水资源承载力的不协调,导致了区域水资源供需矛盾进一步加剧。例如在缺水地区配置大耗水工业,重污染工业,耗水型农业等。另外随着工农业的发展及用水量增大,相应的污水排放量也会增大。如果该地区污水处理能力小,绝大部分污水就会未经处理而直接排放,导致无法利用的劣V类水增多,进而加剧供需矛盾。河北沿海区域水资源供需间的严重不平衡,除了水资源匮乏,产业结构为医药、钢铁、轻工、造纸、化工等高污染、高耗水行业是重要原因。因此,必须合理调整产业结构,对区域水资源实行优化配置,加强水资源管理。
1.统筹兼顾、实现区域内水资源的优化配置。加强对水资源的统一调度,实行由水行政主管部门对区域水资源的统一管理、统一规划。在大力实施节水治污和合理利用当地水资源的基础上,在区域内实现水资源的互补、互济。统一调度地表水与地下水、外来水与本地水、常规水与非传统水等各类水源,按照优水优用、分质供水的原则,针对不同用水水质的要求配置不同水源,减少传统水资源的用量,增加非传统水资源的利用量,推进水资源的可持续利用。
制定区域水资源规划,明晰初始用水权;确定水资源的宏观控制指标和微观定额指标,明确各地区、各行业、各部门乃至各单位的水资源使用权指标,确定产品生产或服务的科学用水定额;综合运用法律、行政、工程、经济、科技等多种措施,保证用水控制指标的实现,引导水资源实现以节水、高效为目标的优化配置。
2.调整种植结构、发展旱作农业。优化种植结构,逐步推进农业布局优化调整。建立与区域水资源承载能力相适应的种植结构体系。以沧州为例,沧州农业由于气候条件和饮食习惯历史形成以小麦和玉米种植为主。冬小麦整个生育期正处于降雨枯季,基本上靠灌溉保证丰收。目前沧州市现有耕地1200万亩,按80%种小麦,正常年份灌溉3次水,灌溉定额按50立方米/亩,则需水14.4亿立方米。沧州自产水量按年均径流深39.5毫米,面积1.41万平方公里计算为5.55亿立方米,就是全部拦蓄用于小麦灌溉还缺水8.85亿立方米。18从以上数据可以看出,调整种植结构以减少对水资源的需求量已经成为沿海区域提高水资源承载能力的必要措施。
根据各地现有种植特点分析,沧州压缩需水量大的玉米和小麦种植面积,扩大谷子、豆类、马铃薯等优质耐旱杂粮作物和苜蓿等饲草作物;唐山压缩水稻、小麦种植面积,发展优质粮油、甘薯、食用菌等;秦皇岛减少水稻种植,重点发展干鲜果品、林产加工及绿色食品,发展海水种植和海水养殖,建设沿海生态旅游农业,推广种植高效、优质、节水、耐旱的作物品种。
3.淘汰高耗水产业,引导区域产业合理布局。在制定区域发展战略时,要充分考虑水资源、水环境的承载能力,不能只强调自身的用水需求,要兼顾上下游、左右岸的利益关系,兼顾区域的经济发展模式和产业布局。河北沿海区域水资源供需间的严重不平衡,产业结构为医药、钢铁、轻工、造纸、化工等高污染、高耗水行业是重要原因。在工业布局调整中,要逐步淘汰耗水量大、技术落后的基础型工业,积极发展高新技术工业,推进节水技术改造,实现产业升级和传统产业的新型化,实现产品结构的优化调整。为保障首钢搬迁曹妃甸钢铁项目的用水安全,唐山市关闭了一大批高耗水的中小钢铁企业,压缩水稻面积80万亩,重点支持精品钢的发展。沧州市应充分利用海水资源优势,将市区工业发展向东部转移,建立工业发展基地。利用海水集中发展化工业及其它行业,既能缓解缺水矛盾,又能保护水生态环境,利国利民。秦皇岛作为“京津的后花园”,更应走一条生态发展之路,把发展重点放在耗水量较少的高新技术产业及物流产业。
制定相应的产业引导政策,缓解工业经济迅速发展和水资源日益紧缺的矛盾。对符合当前国家重点鼓励发展的技术含量高、节水效果好的设备(产品),列入鼓励发展的目录;对符合国家产业政策,但在生产过程中耗水量较高、万元产值取水量较大的产品,列入限制发展的目录,其耗水指标必须达到规定的节水定额要求;对不符合国家产业政策,在生产过程中耗水量较高、万元产值取水量较大的产品,列入禁止发展的目录。
4.重视建设项目水资源论证,改变粗放式用水方式。加强建设项目水资源论证,通过对新项目合理取用水量分析,改变“以需定供”的粗放式用水方式,严格控制不符合本地区水资源承载能力的项目上马,提高水资源的利用效率和使用效益。促使建设项目在规划设计阶段就考虑处理好与公共资源——水的关系,既保障了建设项目水量和水质的可靠性、安全性,又使建设项目用水需求控制在区域水资源统一规划的范围内,保证水、生态和环境不受大的影响,使人与自然保持和谐相处。
建设项目水资源论证应以区域水资源的现实条件为基础,要加快沿海区域水资源综合规划及各专项规划的编制工作,做好河流水量分配方案;明确全区域的水资源承载能力,并根据区域的水资源条件和经济社会发展需求的实际,制订出合理的规划方案,充分体现区域经济布局和水资源基础条件相适应、项目规模与水资源承载能力相协调,水资源发展规划与生态环境建设同步发展。
注释:
①张惠芬.水资源承载力研究[J].理论纵横,2007,(11):11.
②惠泱河,蒋晓辉,黄强,薛小杰.水资源承载力评价指标体系研究[J].农业现代化研究,2001,(1):56.
③中华人民共和国水利部.2007年中国水资源公报[EB/OL]./dressing-sewage/16750.htm.
[参考文献]
[1]樊俊涛.区域水资源的可持续发展[J].山西建筑,2008,(4):187-188.
[责任编辑:黄兴豪]
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