虛擬水研究綜述

●劉彥辰

虛擬水研究綜述

●劉彥辰

虛擬水是指社會生產和服務所需要的水資源數量。這一概念是隨著水資源商品化和資源配置全球化的變化而提出來的，一些缺水國家或地區必須通過貿易的方式從富水國家或地區購買水密集型產品，尤其是糧食來獲得本地水資源和糧食的安全。文章主要論述虛擬水戰略的概念和內涵，闡述產品虛擬水的量化方法，在分析國內外研究進展的基礎上，預測以后的研究方向。

虛擬水 虛擬水戰略 水資源安全

經濟全球化必然會促使國家和地區的經營方式發生重大轉變，促使國家和地區間貿易往來趨于頻繁，在此條件下資源配置的全球化就是必然的發展趨勢。20世紀末以來，大部分國家和地區經濟快速發展，經濟全球化程度不斷提高，水資源商品化和資源配置全球化的客觀要求已非常迫切，虛擬水及虛擬水戰略的研究意義重大。

一、虛擬水及虛擬水戰略概念

1993年英國倫敦大學的Tony Allan教授首次提出虛擬水概念，虛擬水并不是真正意義上的水，它指的是生產產品和服務所需要的水資源數量，是包含在產品中以虛擬的形式表現出來的水。消費者在產品中是看不見水的影子的，所以也叫“嵌入水”。目前，虛擬水的定義基本上主要考慮了兩個方面：一是從生產者角度考慮，即生產產品的實際用水量，根據生產地的各種生產因素，包括時間地點和當地水資源利用效率①；二是從使用者的角度考慮，即一種產品的虛擬水含量，是指在使用地生產該產品的應該需水量。這種定義對于研究缺水地區水資源赤字，如何平衡調劑生產，如采用進口代替生產水密集產品，對于科學利用水資源及節約用水很有意義④。

虛擬水戰略就是水資源短缺的國家或地區通過貿易的方式從富水國家或地區購買水密集產品來獲得水和糧食的安全。當今商品和服務的國際貿易促進了虛擬水的國際間流動，通過實施虛擬水戰略，富水國家可以通過虛擬水出口獲得比較利益，增強其經濟實力；貧水國家可以通過進口水密集型產品來緩解本地水資源，將節約的水資源用于生產對地區貢獻較大而用水量較小的經濟活動，以實現自身收益的最大化。研究實施虛擬水戰略，為全球的經濟社會發展，以及國際經濟貿易，特別是為解決水資源短缺地區問題，為緩解干旱缺水區缺水期問題提供了一種新的思路。

二、科學研究虛擬水的量化

據研究，目前農業用水占全球用水量的80%，農業是世界上最大的水資源利用部門。而工業部門及工業產品實際消耗的水資源數量相對較小。所以，虛擬水量化的研究，首先應側重于深入研究探索農業種植養殖物產品虛擬水的計算。

1.農植物虛擬水的量化。根據農植物的生長特點和規律，目前虛擬水量的計算主要分為三個步驟：（1）應用當地氣候數據，計算參考植物的需水量，然后乘以作物系數就可以得到所研究農植物在整個生長期的需水量。計算辦法，聯合國糧農組織已經研發了Cropwat軟件，只要輸入氣候參數和植物參數，軟件就能自動計算出該作物的需水量。（2）計算單位面積農植物需水量，再除以該植物的單位面積產量，就可以得到單位質量農產品的虛擬水含量。（3）單位質量農產品虛擬水含量乘以所研究植物的總產量，就可以算出該地區生產該農產品的虛擬水含量。

2.養殖物虛擬水的量化.養殖物產品的虛擬水含量的研究，應該考慮的因素主要取決于動物的類型、飼養結構和飼養環境。活動物虛擬水含量是指動物整個生長周期內，其生存生長所需要的虛擬水含量，主要包括飼料所含虛擬水、飲用水和清潔水。飼料虛擬水分為作物飼料虛擬水和混合飼料作物實體水。飼料作物虛擬水是按飼料作物的構成比例加權計算的，而單一作物虛擬水含量的計算按農作物虛擬水含量進行計算。動物產品虛擬水是在已知活動物虛擬水含量的基礎上，進一步分析研究不同動物產品的虛擬水含量。

三、虛擬水研究的現狀分析

虛擬水概念自從問世以來，因其研究內容的現實性，以及表述形象和內涵豐富，受到學術界普遍關注，相關的研究較多學術會議也頻繁召開。目前虛擬水研究已經成為水資源、農林牧等部門，以及有關單位研究方面的熱點和創新研究課題。主要表現在以下幾個方面：

1.產品虛擬水量化。產品的虛擬水量化是虛擬水研究的基礎，是科學合理利用水資源和實現水資源可持續利用的重要依據和參考因素，具有重要的指導意義。A K Chapagain和A Y Hoekstra計算出茶葉和咖啡的全球平均虛擬水含量分別為11.4m/kg和20.4m/kg，并以此為基礎，估算了1995-1999年期間荷蘭年平均茶葉、咖啡的虛擬水貿易和消費情況，得出荷蘭是虛擬水凈進口國；中國科學院地理科學與資源研究所牛樹海等人對我國1999年主要農作物虛擬水含量進行了計算，分析了各主要地區虛擬水進口量，為我國今后水資源管理提供參考。但是虛擬水量化研究工作起步比較晚，計算方法還不完善、計算資料不全，虛擬水量化研究有待進一步深入。

2.虛擬水流通貿易。當前虛擬水的國際間流通貿易研究是許多研究機構的一個重點問題。世界水資源委員會（WWC）和聯合國糧農組織（FAO）從產品使用地角度估算出2000年全球虛擬水流量為每年1.34×10m，其中農作物產品貿易量占60%，魚類和海洋產品貿易量占14%，動物產品貿易量占26%。研究表明主要的虛擬水進口國為日本、斯里蘭卡、意大利、中國、德國；主要虛擬水出口國為美國、加拿大、澳大利亞、阿根廷和泰國。國內，張敦強計算主要農作物虛擬水含量，并算出1995—1999年，我國通過農產品進口了1710億m的虛擬水，其中89%體現在糧食貿易、11%體現在畜產品貿易，而同期我國出口虛擬水量為170億m，充分說明1995—1999年，我國是虛擬水凈進口國，農產品貿易是虛擬水貿易的最主要組成部分。對于虛擬水貿易流量的研究，由于研究過程沒有包括所有產品，角度不同，研究方法不同，研究結果只是大致估算，結果有待于精確。

3.虛擬水戰略研究與水安全及糧食安全問題。世界上許多缺水國家或地區需要通過國際貿易從富水國家或地區購買水密集型農產品來保證水資源和糧食安全。虛擬水戰略的基本觀點是提倡出口高效益低耗水產品、進口低效益高耗水糧食產品，通過國際貿易最終解決水資源短缺和糧食安全問題，關于這方面的研究學術界和有關機構已有比較深刻的認識。如Karimetal、Ahmad、Afaisal等先后開展了對孟加拉國及其他地區的糧食安全影響因素分析，認為水資源是決定孟加拉國及類似國家和地區將來糧食安全的重要影響因素，而虛擬水戰略有助于水資源及糧食的安全③；程國棟先生運用虛擬水理論主要分析了水資源社會化管理與水資源恢復重建的重要性，重點以我國西北干旱地區為例，測算了西北各省（區）2000年的虛擬水消費量，較深入地分析說明了虛擬水戰略的政策含義，探索了虛擬水是水資源安全戰略的新思路②。

四、虛擬水研究展望

從總體研究成果來看，自1993年虛擬水概念提出以來，虛擬水研究已經取得了很大的進展，研究領域在不斷拓展，研究成果不斷涌現。但是由于時間較短，研究方法和數據方面還有待于進一步完善。例如目前虛擬水研究還主要集中在農作物產品領域，動物產品、特別是工業產品的虛擬水研究還需要進一步拓展。

虛擬水戰略作為水資源戰略的實施，需要研究它可能帶來的經濟、社會、自然環境和政治方面的影響，迫切需要更加深入地研究虛擬水戰略對于全球發展和安全的影響。可以說，虛擬水國際貿易體系和框架的構成將是今后虛擬水研究的重要內容。

從我國目前的實際情況看，虛擬水研究在解決水資源短缺與糧食安全及生態環境中已得到初步應用。但尚未從更高的層面實施虛擬水戰略，今后需要從以下幾方面進行深入研究：（1）虛擬水戰略實證研究；（2）虛擬水戰略對區域資源、生態以及經濟、社會的影響研究；（3）虛擬水及節水工程綜合利用的研究；（4）虛擬水戰略實施的政策保障研究；（5）虛擬水戰略與水資源管理體制、機制研究。

注釋：

①Chapagain AK,AYHoekstra.Virtual water trade:a quantification of virtual water flowsbetweennationsinrelationto international trade of livestock and livestock products[A].Virtual Water Trade:Proceedings of the International Expert Meeting on Virtual Water Trade[C].IHE Delft,2003:49-76

②程國棟.虛擬水—水資源安全戰略的新思路[J].中國科學院院刊，2003.（4）：260-265

③李新文，陳強強.國內外虛擬水研究的發展動向評述.開發研究，2005（2）

④R enault D.Value of virtual water in food:principles and virtues[A].Hoekstra AY (ed)，Virtual Water Trade:Proceedings of the International Expert Meeting on Virtual Water Trade[C].IHE Delft:2003:77-91.

（作者單位：太原師范學院 山西太原 030012）

（責編：若佳）

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1004-4914（2014）04-078-02