王秉忱
(住房和城鄉建設部建設環境工程技術中心,北京100007)
節水革命 勢在必行
王秉忱
(住房和城鄉建設部建設環境工程技術中心,北京100007)
我國水資源緊缺、水環境污染的形勢極其嚴峻,成為國家、社會經濟與城市建設可持續發展的重要制約因素,這個問題早在1990年就由江澤民總書記提到議事日程,他指出:“要認真研究水的問題,人無遠慮必有近憂,應該未雨綢繆”。1998年又指出:“當今水資源為世界各國所關注,我國水資源尤為短缺。我們過去的認識很不夠,必須引起全黨十分重視”。1999年再次指示:“解決我國一些地區水資源嚴重短缺的問題,要盡快放上議事日程”。從江澤民同志的三次指示可以看出,黨和國家領導人是多么重視我國的水資源問題,從他的第一次批示至今已相隔20多年,但我國水資源問題還遠遠沒有研究解決好。從2003年開始,我與溫家寶總理兩次在國務院參事室座談,分別與吳儀、曾培炎兩位副總理在中南海座談的內容都是地下水與地熱資源的開發利用與管理問題。
由此可見,我國水資源管理保護問題已引起了國務院領導同志和政府各界的高度關心重視;但從最近幾年的《政府工作報告》來看,我認為解決問題的力度尚需加大。
資料表明,我國660多座城市中,有400多座城市供水不足,110多座城市嚴重缺水。由于缺水,每年工業總產值的損失大約在2 000億元;而近幾年農業每年缺水(近33億畝土地收成受影響)造成的損失在1 500億元左右。
我國水資源量的時空分布不均,這就造成了很多地區極度缺水。搞南水北調工程就因為在我國長江流域以北、占全國面積63%的北方地區,人均水資源量僅995 m3/a,許多地方連人蓄飲水都十分困難。我國有18個省、自治區和直轄市人均水資源量低于聯合國2 000 m3的標準。
由于缺水,北方不少河流的水資源早就“超負荷”開發。為了河流的健康,國際上河流的水資源開發率一般要求控制在40%以下,但是我們的遼河、黃河、淮河超過了60%。
水體被污染對本已緊缺的水資源雪上加霜。近些年出現了“江南水鄉鬧水荒”的情況,水質性缺水越來越嚴重。工業污染、農業面源污染不僅污染地表水,也波及地下水。污染直排、垃圾滲透已經使得淺層地下水污染嚴重;很多湖泊由于氮磷污染造成了水質富營養化。由于地下水超量開采,全國區域地下水降落漏斗就有100多個,面積達15萬 km2。
如果不采取積極措施,隨著中國人口的增長,人均淡水量將會越來越少,估計到2030年中國將被列入嚴重缺水國家。
就目前機構設置來看,仍然是“多龍治水”。這就要求加強協調,齊抓共管。從改革方向來看,必須加強對水資源的儲量、分布、允許利用總量的管理職能,同水利工程的行業管理、城鎮供水市場的監管職能分開,使水資源的配置與部門利益、行業利益徹底脫鉤,在此基礎上建立水資源調控有序、水環境保護有效、市場監督規范、水資源利用高效的水資源管理體系。
我國建有8.6萬多座水庫,這個數字超過了世界總量的一半,從理論上講,這些水庫應該使我們擁有了世界上最強大的水資源調蓄、調配能力。但實際上,我們的大水庫主要功能是防洪和發電,小水庫則主要用于農業灌溉。不僅沒有很好地發揮水資源的調配作用,反而成為水資源越來越緊張的原因。
根據中國地質環境監測院的資料,我國地下水污染形勢日益嚴峻。全國195座城市的調查結果表明:97%的城市地下水已遭受不同程度的污染,40%的城市地下水污染趨勢加重。2005年,全國56座城市206個集中式飲用水源地的有機污染物監測結果顯示:水源地受到132種有機污染物的污染,其中有103種屬于國內外優先控制的污染物。
基于近十幾年來對地下水水質變化情況的不完全統計資料分析,初步判斷我國地下水污染的發展趨勢為:由點狀、條帶狀向面上擴散,由淺層向深層滲透,由城市向周邊蔓延,地下水污染狀況在整體上呈現加重和持續擴散蔓延的形式。地下水被有機物質污染,在北京等地早有發現。這種污染涉及“三致(致癌、致畸、致殘)物質”,危害極大。
高存榮、王俊桃通過對我國69個城市地下水有機污染特征研究,認為:
(1)我國主要城市地下水受到不同程度的有機物污染,在檢測的69個城市中,有64個城市的地下水樣品中檢測到至少有一項有機污染物,占檢測城市總數的92.75%;
(2)在檢測的791個樣品中有383個至少有一項有機污染組分被檢出,檢出率為48.42%,在檢測的38項組分中,除氯乙烯一項在所有樣品中均未檢出外,其余37項均有檢出,檢出率較高的組分主要為揮發性鹵代烴、單環芳烴和半揮發性有機氯農藥及一項多環芳烴;
(3)水質評價結果表明,我國城市地下水有機污染組分的總檢出率較高,超標率較低。在69個城市采集的791個樣品中,有18個樣品單項組分含量超標,超標率為2.28%;
(4)城市潛水的有機污染程度高于承壓水。在采集潛水樣品的城市中,檢測出有機污染組分的城市占92.1%;在采集承壓水樣品的城市中,檢測出有機污染組分的城市占66.7%;在有機污染組分超標的城市樣品中,有8個城市為潛水,有3個城市為承壓水。
總的看來,我國城市地下水雖然受到不同程度的有機物污染,但情況還不太嚴重。盡管如此,鑒于作為供水水源的地下水如果一旦遭到有機物質污染,就會對城鄉居民身體健康與生命構成極大威脅,決不能掉以輕心。據了解,地科院水環所孫繼朝研究員等人進行了大規模的地下水污染調查研究。他們的成果可能會說明更多問題。
1)節流極其必要
在資源緊缺的情況下,無非開源和節流兩條路。在開源方面,我們應開發多樣化的水資源,進一步開發中水回用、人工增雨、雨洪資源利用、海水淡化等技術。這些都依賴于科技進步。
我國工業產品生產的單位耗水量居高不下,工業用水重復率不能提高,農田用水量也高得驚人。溫家寶總理曾指出:“在一個水資源嚴重短缺的國家,不搞節水是沒有出路的?!惫澦?,需要一場觀念的革命,它是一個全方位的概念,概括為建設節水城市、節水農業、節水工業、節水方式,最終建設一個節水型社會。節流顯得極其必要。
2)節水技術和產品的研發
研發節水技術與節水生產品是十分重要的環節,但在國家研究開發計劃中,對這方面的支持力度仍然很小,現實情況是,許多民間自發研發的節水技術專利,卻因為缺少政府支持而很難推廣應用到市場領域。
3)合理的水價
水價存在不合理問題。盡管社會對用水漲價的程序存在質疑,在做好保障低收入群體的基礎上,調高水價本身還是能獲得更多理解的。國際上人均水費通常是人均收入的2% ~3%,由此可見,雖然近些年水價有所上漲,但我國水價仍然偏低。
價格是引導需求的杠桿,過低的水價會向社會發出一個錯誤的引導信號,這不僅不利于人們建立節水意識,使得節水宣傳難見實效,同時也會給節水科技產品的開發和推廣設置了障礙。應盡快制訂與水資源供需相適應的水價政策,本著滿足基本需求的原則,確定用水數量及相關價格體系,使得水價能夠充分發揮調節市場供需和節約用水的巨大作用。
4)水資源經濟的研究
在我國這樣一個嚴重缺水的國家,從事水資源經濟研究的人和機構卻少得可憐,面臨著經費和人才嚴重不足的困境。水資源經濟研究,涉及流域經濟、稅收征費與價格調整、農業節水灌溉經濟、水權分配、水資源產業經濟等前沿內容,具有極大的現實意義,應該予以重點扶持。
在西南大旱發生的時候,我們臨渴掘井固然重要,未雨綢繆也應做得更好。對于我們這個水資源嚴重缺乏的國家來說,抗旱是一項經常性工作,我們要善于從災難中學習。
1)地下水資源調查的必要性
地下水資源調查類似摸家底,即通過大比例尺的調查,全面掌握水資源的分布情況。從實際的情況看,在開展了水文地質調查工作的地區,定井效率高、出水量也有保證。在調查的基礎上,科學利用地表水和地下水,統籌全局水源工程。做到既滿足日常用水,也能在抗旱應急中發揮作用。
2)應急預案與應急儲備的重要性
要做好應急預案和應急儲備,這一點城鄉之間是有差距的。像北京等大中城市一般都有備用水源地,一旦發生嚴重干旱或水源地污染等突發狀況,可以及時啟用。但在農村,目前很難做到這一點。
由于長期以來的城鄉二元體制,水作為公共資源,城鄉分配不均的狀況長期存在。因此統籌城鄉發展,進一步加快農村水利設施建設迫在眉睫。無論是從眼下抗旱形勢的需要,還是從解決長遠水資源供需矛盾出發,都需要我們改變以往在水利資金的投入上偏重大江大河、偏重城市的做法,進一步加大農村水利設施建設的投入。
當前在地下水研究方法上存在的重要問題是定性多,定量少,應加強從物理學角度進行計算和模擬,而非單純依靠地質學的模擬,更要提高計算精度,采用高精度的計算機等手段,還要加強對不確定性的研究。具體建議,在后面闡述。
應針對我國水資源緊缺與水環境污染的具體情況,提出相應的對策:
(1)水量不足(資源性缺水)——開源節流,加強地下水資源勘查與合理開發利用;
(2)水質污染(污染性缺水)——防控修復,加強地下水污染防治技術研究;
(3)管理不善(管理性缺水)——嚴格管理,建立最嚴格的地下水資源管理體制。
從學科建設角度,我認為,要進一步加強對地下水和污染物水文學的研究,包括下列重要課題:
(1)基本物理過程:例如擴散,彌散,動平衡反應和微生物活動的耦合過程。
(2)尺度轉移和取決于尺度的物理過程:人們可能會認為物理過程與尺度變量無關。因為我們所關心的和所測量的尺度不同,我們需要根據尺度去理解和設想物理過程。
(3)不確定性傳播:一個綜合系統可能是由處于不同(時空)尺度的各個子系統構成的。由于概念模型和參數的不確定性,應進行定量測量和評價。
(4)簡化模型和復雜模型的比較:計算能力的提高使我們能進行第一和第三課題的研究。然而,為了讓我們的研究有助于做出決策,我們需要將物理過程(或遵從規律的過程)轉化成基于數據的(模擬的)決策工具包,提供管理者和決策者們使用。
關于教育方面的課題,我建議,地下水科學專業應與水文地質專業有所區別,應多學習物理學和應用數學方面的課程。
(1)保證城鄉居民飲水安全是地下水工作的中心任務,而加強地下水污染(特別是有機污染)理論與防控修復技術研究則是重要內容,應集中產、學、研各部門的主要力量,優先解決這個問題。
(2)水利部、國土資源部、住建部大聯合,堅決貫徹2011年中央一號文件(關于加快水利改革發展的決定)和中央水利工作會議的精神,實行最嚴格的水資源管理制度。前不久出臺了《國務院關于實行最嚴格水資源管理制度的意見》,被認為是我國水資源領域的綱領性文件。這一制度可被總結為三條紅線,分別從用水總量、效率以及納污能力方面做出了明確規定。
(3)全力做好國家地下水監測工程中明確由水利和國土資源部門承擔的工作任務。地下水監測工作是進行地下水資源管理和科學研究的基石,必須抓緊落實,盡快開展此項重要工作,以便隨時根據地下水實時監測資料做出對我國地下水情的正確判斷和采取必要的防治措施。
[編者按] 西南大旱,為全民普及了一場水危機教育。大量數據表明,水危機是目前日益加劇又缺少有效對策根除的危機。面對危機,我們何為?國務院資深參事、《地下水》雜志技術顧問、著名水文地質與環境地質學家王秉忱為我們解讀水資源現狀,論述目前應對水危機之策,本文值得一讀。
2012-05-25
王秉忱(1933-),男,吉林長春人,國務院資深參事、中國工程勘察大師、水利部地下水信息網技術顧問,水文地質與環境地質學家。九三學社中央資源環境委員會顧問,第九屆全國政協委員?,F任住房和城鄉建設部科技委顧問,兼住環境工程術中心主任。