陜西省城鄉消費結構變化對虛擬水消費的影響

吳 斐,楊海娟,閆曉紅

(西北大學城市與環境學院,陜西 西安 710127;)

陜西省城鄉消費結構變化對虛擬水消費的影響

吳 斐,楊海娟,閆曉紅

(西北大學城市與環境學院,陜西 西安 710127;)

虛擬水是當今水科學研究的熱點,對解決水資源問題有著重要的影響。本文借助虛擬水概念,分析陜西省 1990～2008年城鄉消費結構,結果表明城鄉消費結構變化影響虛擬水消費量,通過調整城鄉消費結構可節約虛擬水消費量。

虛擬水;消費結構;城鄉

隨著人口的增加和人民生活水平的提高,人類對水資源的需求迅速增加,但可供開發利用的水資源越來越少,水資源短缺已經成為許多國家和地區社會經濟可持續發展的瓶頸,也是我國 21世紀所面臨解決的重大問題。然而人類不僅直接利用水資源,更多的是間接地消費由水資源提供的產品和服務,因此核算人類對水資源的真實消費具有重要意義。

消費結構(即產品消費的種類和數量)與人們的生活水平、個人偏好、消費習慣、產品的可獲得性、傳統文化以及營養需求等密切相關。消費結構不是靜止的,它隨著時間的發展不斷的變化。不同的消費結構對各種產品需求的種類和數量是不同的,相應地對水資源的影響也不相同。本文通過虛擬水的量化方法將各種食品的消費需求轉換成對水資源的消費需求,從而可以衡量城鄉不同消費結構變化對水資源需求的影響和可節約的水資源[1]。

1 研究方法

1.1 虛擬水消費量的計算方法

產品和服務的生產通常都需要使用一定的水量,尤其是農產品及其加工產品生產過程中使用水量更多,如生產 1瓶白酒需要水 240Kg,生產 1個雞蛋需要消耗水 135 Kg而生產1 Kg羊肉、豬肉、雞肉和牛奶分別需要耗水 1.8萬 Kg、3 650 Kg、3918 Kg、2 210 Kg[2-3],這些在產品和服務生產過程中使用的水量稱之為虛擬水[4]。

總的虛擬水消費的數量取決于產品消費的數量、種類以及單位產品的虛擬水含量。用公式表示為:

式中:VWA表示總的虛擬水消費量;Pi為第 i種產品消費量;VWCi為第 i種產品的單位產品的虛擬水量。

1.2 單位產品的虛擬水含量

單一農作物產品虛擬水含量可用公式 Dnc=Wnc/Ync計算。式中 Dnc表示 n區域 c作物的虛擬水含量(m3/t),Wnc為該區域 c作物的需水量(m3/hm2),Ync為該區域 C作物的產量(t/hm2)。需水量 Wnc根據農作物累積蒸發蒸騰水量 ETc來計算,采用公式 ETc=Kc×ET0=計算,Kc表示農作物系數,是計算農作物需水量的重要參數,ET0表示參考作物蒸發蒸騰水量,是在忽略作物類型、作物發育和管理措施等對作物需水影響的基礎上,計算一個假想的作物參考面的需水量,根據聯合國糧農組織(FAO)1979年推薦的彭曼公式 -FAO Penman修正式的計算[5]:

式中 Rn為作物表面的凈輻射量(mJ/m2);G為土壤熱流量(mJ/m2);T為平均氣溫(℃);U2為離地面 2 m高處的風速(m/s),Ea為飽和水汽壓(KPa),ed為實際水汽壓(KPa);Δ為蒸汽壓力曲線斜率(KPa/℃ )。

動物產品的虛擬水含量主要依賴于動物類型、飼養結構和動物成長的自然環境。包括飼養所含的虛擬水、動物飲用水、飼舍清潔等耗水。飼料消耗中的虛擬水包括飼料作物中所包括的虛擬水和混合飼料作物所需的實體水。飼料作物虛擬水含量按照不同飼料作物的構成比例進行加權計算,飼料作物的虛擬水含量采用標準彭曼公式計算[3]。

本文中主要產品糧食、油脂類、蔬菜類、水果類、豬肉、牛羊肉、家禽、蛋類、奶類、糖類、酒及飲料類的虛擬水含量分別為 1.9765、7.4、0.15、0.82、3.651、19、3.11、8.65、2.2、1.64和1.39m3/kg。

2 城鄉居民虛擬水消費

2.1 城鄉居民消費結構變化

表1 城鎮居民人均購買主要食品量kg

由表 1城鎮居民人均購買主要食品量可以看出,城鎮居民人均糧食購買量由 1990年的 144.68 kg減少到 2008年48.1 kg,下降幅度為 66.75%,凈減少量為 96.58 kg。食用油消費量由 1990年的 7.26 kg增長到 2008年的 10.54 kg,增幅高達 45.18%。蔬菜人均消費量由 1990年的 135.57 kg下降到 2008年的 117.63 kg,降幅為 13.23%。水果的消費量也由 1990年的 40.75 kg增加到 2008年的 64.53 kg。肉類產品中,豬肉的消費量減少了 28.74%,家禽消費減少了5.09%,牛羊肉的消費量變化最大,減幅達到 43.26%。奶消費量變化較大,增幅達到 519.56%。蛋類消費量增幅也較大,為 350.48%。糖、酒和飲料及水產品的增幅分別為42.18%和 27.88%。

表2反映了從 1990～2008年農村居民人均主要食品消費量的變化。從總的趨勢看和城鎮居民消費結構變化一致,但也由一些差別。糧食和肉類消費量下降幅度城鎮和農村相當,但糧食消費量農村遠遠高于城鎮,蔬菜消費量遠遠低于城鎮。蔬菜、蛋、奶、酒和飲料和水產品城鎮和農村均呈增加趨勢,但農村消費量均遠遠低于城鎮。

根據表 1、表 2,可以看出我國人均消費結構發生了顯著變化。最明顯的是非糧食消費的顯著增加,食物消費呈現出多樣化特點。

表2 農村居民人均主要食品消費量 kg

2.2 城鄉居民虛擬水消費結構變化

表3和表4是1990～2008年城鄉人均虛擬水消費變化情況。可以看出由于消費結構的變化,城鄉居民的虛擬水消費量也在發生變化。1990～2008年城鄉居民人均虛擬水消費量總體均呈現下降趨勢,且變化較平緩。1999年城鎮居民人均虛擬水消費量為 561.55m3,到 2008年降為 471.65m3,比 1990年減少了 89.9m3,減少幅度為 16.01%。農村居民人均虛擬水消費量由 1990年的 583.17m3減少到 2008年的505.51m3,減少了 77.66m3,減幅為 13.32%。

1990年城鎮居民人均虛擬水消費中,糧食占 50.92%,肉禽類占 23.11%,油脂類占 9.57%,水果占 5.95%,蛋奶占4.63%,蔬菜占 3.62%,副食品占 2.20%,以后 18年中糧食、蔬菜和肉禽類消耗量減少,其余類型消耗量則不斷增加,到 2008年,人均虛擬水總消費量中,糧食人均虛擬水消費量只占 20.16%,肉禽類,減少到 18.35%,蛋奶、水果和油脂類分別增加到 27.68%、11.58%和 16.54%。1990年農村居民人均虛擬水消費中,糧食占 83.20%,肉禽類占 5.92%,油脂類占 5.02%,蛋奶占 2.39%,蔬菜、水果和副食品所占比重較小,隨著糧食和蔬菜人均虛擬水消費絕對數量下降,其他食品消費量增加,到 2008年糧食人均虛擬水消費量占總消費量的 71.67%,所占比重仍很高,其他食品人均虛擬水比重變化量較小,油脂類、肉類和蛋奶分別增加到 9.95%、8.41%和5.42%。

表3 城鎮居民人均虛擬水消費量變化 m3/a

從城鄉居民總的虛擬水消費量來看,1990～2008年城鎮居民虛擬水消費量變化總體呈減少趨勢,可劃分為三個階段:1990～1999年為一個階段,城鎮居民虛擬水消費量逐年增加;1999～2000年迅速減少,主要是由于城鎮人口的顯著減少;2001～2008年呈緩慢減少趨勢。農村居民虛擬水總消費量總體呈增加趨勢,也可劃分為 3個階段,同樣 1990～1999年為一個階段,以年均 5.22%的速度減少;1999～2000年突然增加,主要是由于農村人口的顯著增加;2000～2008年以年均 2.87的速度減少。城鎮居民虛擬水總消費量由1990年的 84.289×107m3減少到 2008年 74.709×107m3,農村居民虛擬水總消費量由 1990年的 1 058.454×107m3增加到 2008年 1 101.001×107m3。城鄉居民總的虛擬水消費量由 1990年的 1 142.742×107m3增加到 2008年的1 175.710×107m3。由于消費結構的變化,城鎮減少的虛擬水消費量為 9.579×107 m3,農村增加的虛擬水消費量為42.547×107m3,全省增加的虛擬水消費量為 32.968×107m3。

表4 農村居民人均虛擬水消費量變化 m 3/a

圖1 1990～2008年城鄉人均虛擬水和總虛擬水消費量變化

表5 1990～2008年虛擬水消費量變化 萬人、m3/a、億m3

3 不同城鄉消費結構下虛擬水消費量變化

3.1 城鄉消費結構調整方案設定

表6中設定了幾種消費結構調整方案,根據卡路里攝取量不變的原則[6],改變肉類產品與蔬菜產品的比例,減少當前消費模式中肉類產品的消費而增加蔬菜的消費。

表6 消費結構調整方案

3.2 不同城鄉消費結構調整方案的虛擬水節約分析

表7給出了城鄉消費結構調整方案相對于實際消費結構可節約的虛擬水消費量。可以看出,與過去 18年的實際消費情況相比,3種調整方案都不同程度地減少了虛擬水人均消費量和總消費量。城鎮的 2種模式中,模式 2的節水效果最為顯著;對農村提出的消費模式的節水效果是越來越好,離現在越近的年份節水效果越好。

表7 不同消費結構下可節約的虛擬水量m3、億 m3

4 結論

(1)實物消費量增減是影響虛擬水消費量變化的主要因素。在這 18年中,城鄉人均虛擬水消費量均在減少,消費項目中糧食產品虛擬水消費量減少最為顯著。

(2)控制虛擬水人均消費量是減少虛擬水消費的關鍵,以低級營養產品替代高級營養產品。與過去 18年的實際消費情況相比,3中調整方案都不同程度地減少了虛擬水人均消費量和總消費量。

[1]王新華.消費模式變化對虛擬水消費的影響[J].中國農村水利水電,2006,(2):32～34.

[2]龍愛華,許中民,張志強.西北四省(區)2000年的水資源足跡[J].冰川凍,2003,25(6):692-700

[3]Chapagain A k,HoeKstra A Y.Water footprints of nations[R].Value of Research Report Series No16.IHE DELFT,No-vember 2004

[4]王新華.中部四省虛擬水貿易的初步研究[J].中國農村水利水電,2004,(9):30-33

[5]Chapagain A k,Hoekstra A Y.Water footprints of nations,Volu me I[m].The Netherlands:Unesco-ihe Ddlft,2004:15-30.

[6]楊萬江.我國國民食物消費水平變化的國際比較[J].消費經濟,2002,(1):51-53.

Effect of consu m ption patterns on vir tual water consu m ption in Shan'xi Province

WU Fei1,YANG Hai-juan1,YAN X iao-hong1
(1.Department of Environ mental Science of Northwest University,Xi'an,Shaanxi,710127,China)

Absrtact:Virtualwater has become the centual issue of water sciences,and has been regarded as the important influence to solvewaterquestion.Using the concep tof the virtualwateras a tool to analyze the consumption structure of agricu ltural products in Shan'xi Province.The resu lts show that the change of consumption structure impacton virtual water consumption,virtual water consu mption can be saved through adjusting consu mption structure.

virtualwater;consu mp tion structure;Urban and rura l

P641.6

B

1004-1184(2011)01-0102-04

2010-10-11

吳斐(1986-),女,陜西渭南人,碩士研究生,研究方向:土地規劃,土地經濟學。