关键词:中国;淡水资源;现状;保护措施
中图分类号:X2
文献标识码:A
文章编号:1672-3198(2010)17-0019-02
在影响社会经济发展和人民生活的各种要素中,淡水资源占有极为特殊的地位。今天的人类,可以没有石油,可以没有电力,也可以没有煤炭,但绝对不能没有淡水。因为人类没有石油、电力、煤炭这些东西,照样可以生存,至多回到刀耕火种的年代;但这个世界上如果没有了水,我们人类连同这个世界就会一同消亡。所以淡水资源,不仅制约着社会经济的发展,而且制约着人类的生存和生存质量,它的作用,是任何其他资源无法替代的。所以,淡水资源保护是一个国家为了满足淡水资源可持续利用的需要,维护淡水资源的正常使用功能和生态功能,采取经济、法律、行政科学的手段合理地安排淡水资源的开发利用,并影响淡水资源的经济、生态属性的各种行为进行干预的活动。减少水污染、水源枯竭,水流阻塞和水土流失,以满足社会实现经济可持续发展对淡水资源的需求。在水量方面应全面规划、统筹兼顾、综合利用、讲求效益,发展淡水资源的多种功能。注意避免水源枯竭、过量开采。同时也要顾及环境保护要求和生态改善的需要。在水质方面,应防治水污染,维持水质良好状态,要养活和消除有害物质进入水环境,加强水污染的防治和监督。
1 中国的淡水资源调查状况
(1)我国淡水资源总量较多,但按人口、耕地平均占有水平很低,与世界上许多国家相比,我国淡水资源问题比较严重,尽管我国河川径流总量居世界第六位,仅低于巴西、苏联、加拿大、美国和印度尼西亚,但是由于我国国土辽阔,人口众多,按人口、耕地平均,人均和亩均占有量均低于世界平均水平。人均占有量为世界人均占有量的1/4左右,亩均占有量仅为世界亩均占有量的3/4。据对149个国家和地区的最新统计,中国人均占有量已经退居世界110位。因此,正确处理好水及人和人及水两方面的关系比世界上任何一个国家都艰巨复杂。
(2)我国淡水资源在地区上分布不均,水土组合不平衡。我国的水量和径流深的分布总趋势是由东南沿海向西北内陆递减,并且与人口数耕地的分布不相适应。81%集中分布在长江及其以南地区,而耕地面积仅占全国的36%,淮河及其以北地区耕地面积占全国64%。
(3)我国降水及河川的年内分配集中,年际变化大,连丰连枯年份较突出。我国主要河流都出现过几年来水较丰和几年来水较枯现象。例如黄河在过去几十年中曾出现过连续9年(1943―1951)的丰水期;在近几十年内也曾出现过连续28年(1972-1999)的少水期,其中断流21年,而且在1991到1997年间是年年断流,总断流时间是717天,平均每年断流102.4天。降水量和径流量在时程上的这种剧烈变化,给淡水资源的利用带来困难。要充分利用淡水资源势必修建各种类型的水利。
(4)淡水资源污染波及全国。如果从淡水资源人均占有量上说,中国缺水主要是指北方区域的话,那么,淡水资源的污染却是一个具有全国性的问题。而且,越是丰水区和大城市,越是人中密集地区,往往污染越是严重。结果丰水区出现水质性缺水的现象。这是中国淡水资源更为严重的问题。最近,中国水利部门对全国约700条大中河流近10万公里的河段进行水质检测,结果是近1/2的河段受到污染,1/10的河段被严重污染,不少河水已失去使用价值。另据调查,目前全国有90%以上的城市水域,受到不同程度的污染,在部分流域和地区,水污染已从江河支流向干流延伸、从地表向地下渗透、从陆域向海域发展、从城市向农村蔓延、从东部向西部扩展。近年来中国废水、污水排放量以每年18亿吨的速度增加,全国工业废水和生活污水每天的排放量近1.64亿吨,其中约80%未经处理直接排入水域。
(5)用水效率低和过度开发并存。首先是用水效率低,而且,越是缺水的地方,效率就越低。比如,严重缺水的黄河流域,农业灌溉大量采用的还是大漫灌方式。宁夏、内蒙灌区,每亩农地平均用水量都在1000立方为以上,比节水灌区高几倍到十几倍;农业用水利用率普遍偏低,目前,生产单位粮食的用水量是发达国家的2倍-2.5倍。农业用水如此,工业用水也是如此。目前中国工业用水重复利用率远低于先进国家的75%的水平,单位GDP用水量是先进国家的十几倍到几十倍。一些重要产品单位耗水量也比国外先进水平高几倍,甚至几十倍。
(6)对淡水资源过度开采的情况日趋严重。比如海河流域,海河流域是中国人口最密集的地区之一,包括北京、天津、河北大部分地区和山东、山西、内蒙、河南部分地区,区域内有26个大中城市。这个地区也是中国最为缺水的地区,人均只有293立方为米。这些年来,这里的社会经济的状况发生了很大变化。同20世纪50年代比,人中增加一倍,灌溉面积增加6倍,GDP增加30多倍,使得总用水量增加了4倍,大大超过淡水资源的承载力。结果地表水、地下水长期过度开采,开采率达到98%,远远超出40%的警戒线。据水利部提供的数据显示,全国地下水超采区已从20世纪80年代的56个,扩展到目前的164个,超采面积也由8.7万平方公里扩展到18万平方公里;年均地下水超采量超过100亿立方米,有6万多平方公里的地面出现不同程度的沉降。一方面,中国的淡水资源就不够丰富;另一方面用水的浪费,水质的严重污染,使得可用淡水更加紧张。上个世纪80年代以来,中国的缺水现象由局部逐渐蔓延至全国,对农业和国民经济带来了严重影响。据统计,在正常年景下,中国缺水总量估计已达400亿立方米,“十五”期间,农田受旱面积年均达到3.85亿亩,平均每年因旱减产粮食350亿公斤,全国农村有3.2亿人饮水不安全。有400余座城市供水不足,较为严重缺水的有110座,缺水和水的污染,对环境和人的身心健康都产生严重的影响。
2 淡水资源开发利用和保护措施
面对淡水资源的严峻挑战,中国的决策层和普通百姓都开始行动起来。在“十一五”规划中我们可以看到,中国政府已经清醒地认识到中国淡水资源对社会经济发展的制约和挑战,告诫人们要增强忧患意识,并提出了树立科学发展观、改变经济增长方式等非常重要的、有针对性的指导方针。值得注意的是。“十一五”规划,第一次提出了有关淡水资源必须完成的具体管理指标,比如,单位工业增加值用水量降低30%,农业灌溉用水有效利用系数提高到0.5,主要污染物排放量减少10%。
2.1 加快水利协调工程进度
中国闹水荒,主要是指北方。特别是近20年来的自然变化和人类活动的影响,淡水资源南多北少的趋势更加严重。这种由自然、地理、气象等因素所形成的淡水资源分布情况,单用软科学的办法是很难解决问题的。必须用硬办法。正在进行中的南水北调工程,就是硬办法之一。“十一五”规划明确提出,要加快南水北调工程。
2.2 进一步全面推进节水工程
建设节水型社会,是“十五”计划就提出的一项战略措施。并且取得了明显成效。它是解决中国干旱缺水问题最根本、最有效的战略举措,也是促进经济增长方式转变的重要手段和基本途径。进入“十一五”以后,同过去相比的一个显著特点,就是在深化节水型社会的建设中,特别强调了以科学发展观为统领和改变经济增长方式,不再是GDP决定一切,而是把包括节水指标、治污指标在内的综合性指标,作为考核干部政绩的依据。
2.3 加快淡水资源管理体制改革和机制创新
(1)完善流域管理与行政区域管理相结合的淡水资源管理体制。重点是合理划分流域与区域管理的事权。加强流域取用水总量控制、水功能区监督和水量调度管理职能,探索建立流域科学决策民主管理机制。同时,加快淡水资源统一管理进程,对有关资源管理的职能进行归并,强化各区域淡水资源监督管理的能力。鼓励用水户参与用水管理,通过多种形式使用水户参与到水量分配、水价制定等水管理事务中来,促进政府调控、市场引导、公众参与的节水型社会管理体制的形成。
(2)推进水务体制改革。重点是建立健全政企分开、政事分开、责权明晰、运转协调的水务管理体制。在国家政策指导下,积极推进水务产业化与市场化进程,逐步建立政府主导、社会筹资、市场运作、企业开发的水务良性运行机制。建立多元化、多渠道、多层次的水务投融资机制。加强政府对水务市场的监管,构建有利于水务行业市场化、产业化发展的宏观政策环境和配套改革措施。整合水务产业,培育跨区域的大型水务集团,推进水务行业产权制度改革。
(3)创新淡水资源管理的内在机制。其中包括充分发挥市场在淡水资源管理中的作用,通过经济手段的运用,促进全社会建立节水防污的内在激励机制。积极推进水价改革,建立科学合理、促进淡水资源高效利用的水价形成机制。开征中央电厂和农业用淡水水资源费,研究制定促进节水的淡水资源费收取机制。合理提高水利工程供水水价和城市供水水价。全面开征污水处理费,并调整费用水平。实行用水超计划、超定额累进加价制度,适当拉开高耗水行业和其他行业用水差价。制定水权交易市场规则,规范水权转让价格,推进水权有尝转让,实现超用加价、节约有奖、转让有偿。据了解,到2010年,中国将初步建立起我国节水型社会的法律、行政、经济技术政策、宣传教育体系,万元GDP用水量降低20%全国农业灌溉水有效利用系数从0.45提高到0.5,全国农业灌溉用水基本实现零增长;单位工业增加值用水量降低30%;服务业用水效率接近同期国际先进水平。我们坚信,这些目标一定能够达到。
搞好城市供水节能主要在于二个方面:一方面合理地做好规划设计,选择出最佳系统工程方案与设计;另一方面是搞好管理,不断提高技术水平,加强维护保养,及时进行必要的技术改造。前者是节能的关健,本文结合供水公司欢喜岭水厂现状谈谈规划设计与节能的体会。
3 选择合理的供水系统
整个供水系统可以分为取水、净水及输配等三个部分。供水系统的规划设计,由于涉及到城市总体规划、水文、水文地质、地形地质、水质、以及经济、技术环境等多方面因素而显得十分复杂。在供水系统中,取水和输配水部分所能耗占整个系统能耗的70-80%左右,所以系统优化对供水工程就得显得十分重要。利用能量分析可有助于论证和选择合理的供水系统。
供水系统的能量由取水泵房和送水泵房的流量及其扬程乘积之各组成的,它直接反映了耗能的大小。在选择给水系统中,往往遇到一次加压还是二次加压,泵站与水厂位置,泵站与水厂内的能量消耗,这些问题都可以用能量分析手段进行方案比较,以选出最佳的供水系统方案。
关于一次加压还是二次加压的问题,目前供水公司的取水泵站和输配水泵站的距离都比较近,所以在各水厂中往往都采用一次加压,这样就大大节省了二次加压所需的电能。如果一级泵站距离水厂较远,邮局要经过充分论证后在决定是否建二级泵站。
4 提高泵房综合效率
泵房设计中节能问题至关重要,水厂中电力消耗了极小一部分在变配电系统中损耗以外,、几乎97%是水泵电机耗掉的。理论上每千吨/时送上一为的高度耗电是2.72度,但实际上由于电机、水泵的效果是随水泵运转过程中,管路中的流量大小,既水头损失的变化而改变的。水泵效率高的可达92-95%、低的只有60-65%。两者相差30%。即每千吨。米电耗在4.45与2.96度之间浮动.以欢喜岭水厂为例,其日产达到一万立方米,如果平均扬程为60米,则由于水泵效果的高低不同,年耗电量相差可达35万度之巨.亦即水泵效果平均能提高10%,每年就可省11.5万度,水厂规模越大,其相对差值也越大.可见研究泵房设计综合效率问题对于节能十分重要的,在泵房设计中应当注意下述问题:
(1)要选择高效率的水泵;
(2)水泵应大小搭配,合理组合;
(3)推广采用变频调速泵,节约能量。
近年来,国内外广泛采用变频调速泵,即根据管网水量变化自动调节水泵转速达到节省能量的效果.实践表明泵站的经常运行费用(主要是动力费用)占水厂制水成本的50%甚至更大,为了降低水厂制水成本,在新水厂设计时,不但考虑水泵大小搭配合理,而且应采用变频调速这一新的节能技术。
例如欢喜岭水厂在近年来广泛采用了变频调速节能技术,虽说要投入一部分资金.但长年节能,所需费用可在短期内收回,并达到降低制水成本的目的。每年为该厂节约电费约50万元,所增加的投资在一年内即收回。
5 减少水厂中的能量消耗
如果不把一级泵站的能量水泵包括在内,水厂中的能耗约为3.0-6.0米,这部分能量水泵由于上、下幅度差值较大,也应在设计中尽可能考虑和减少。一般在水厂设计中节能考虑主要有以下二个方面:
5.1 在工艺选择时,要比较能量消耗
目前混合一般采用泵前,跌水与管道混合。从节能角度看,采用泵前混合比较有利,因为基本上不需要专门的耗能装置。
沉淀工艺,从节能角度平流式沉淀池与斜管沉淀地是最合适的,目前海口市米铺水厂一期工程采用是钭管沉淀池,二期工程采用平流式沉淀池。
滤池的水厂净化设备中耗能大户,设计中应充分注意节能问题,滤池耗能主要在反冲洗水上,水厂中自用水量大部分就是反冲洗水。对于反冲洗水的节能,一是尽可能减少反冲洗水的耗量,二是尽可能减少反冲洗水头。一般设计采用反冲洗强度15升/秒/米2,如果考虑气水冲洗则反冲强度可减至8升/秒/米2。例如:海口市米铺水厂二期工程就采用气水反冲洗,先进的V型滤池工艺、并采用自动控制的形式、达到节水、节能的目的。减少反冲洗水量的另一个途径就是将反冲洗水回收。
5.2 在水厂的布置中要注意减少能量的消耗
水厂布置为了减少其能量消耗,往往采以以下几个措施:
(1)工艺间平面布置尽可能集中;
(2)必要情况下设置超越管。
当采用水质较好的水库水源时,一般原水浊度在5―7℃以下。设置反应,沉淀池只是在高浊度时才利用。因此从反应地到滤池间设置一根超越渠道,水质好时不经过反应、沉淀而采用接触过滤工艺,由此减少了反应与沉淀的水头损失,达到了节能的目的。
例如:海口市米铺水厂存在季节性原水浊度低,加入反应池的硫酸铝产生的絮凝体不能及时沉淀,如果设置超越渠道采用接触过滤,就可以达到节能目的。
6 重视输水管路设计中的技术经济比较
水泵所耗的电能转化为出厂压力后,除了服务压力部分有用处,其余都水泵在输水管网及地形高差中,这部分能量的水泵占整个供水系统电量水泵的极大部分,因此在规划设计中应十分注意经济流速问题。
关键词: 水资源; 海水利用;中水利用;海岛地区
Key word：Water resources; water use; in water use; Island Area
0 前言
万山区地处珠江入海口，东邻香港，西接澳门，所辖海域面积3200平方公里，是珠江三角洲乃至华南腹地。万山区由众多岛屿组成，区内拥有大小岛屿106个，主要岛屿有桂山、东澳、万山、外伶仃、担杆岛等，海岛陆地总面积80多平方公里。随着万山海洋经济开发战略的不断推进和人民群众生活水平的不断提高, 降低供水成本提高供水保障率， 是万山区面临的一项重大而紧迫的任务。因此, 笔者结合万山群岛供水现状和多年来水利工作的实践, 提出解决海岛供水难问题的规划思路,为整体海岛规划的编制提供技术支持。
1.供水现状
万山群岛现状用水主要以大陆供应为主，运水船在香洲港装满水运送到各个海岛后，利用分散建设的高位水池输送到各个用户。由于万山区海岛距离陆地较远且布局较分散，运水成本高，即使在政府补贴的情况下，水价依旧远高于陆地水价。
除船运供水外，部分人口集中的海岛通过建设水库山塘等蓄水设施收集雨水，经水厂处理后供应岛内用户，如东澳岛的水库和水厂已投入使用、外伶仃岛水库目前准备扩建、桂山岛水库水厂正在建设等。
2.供水存在问题分析
由于海岛地理位置的特殊性，海岛供水自身存在着很大的局限性：首先，水资源总量不足，海岛水源短缺，无过境客水，水资源全靠降水补给，人均水资源拥有量低，属水资源紧缺地区；海岛大多以山体地形为主，建筑用地少且比较分散，适合建设大型水利设施的用地非常少，施工成本高；海岛距离陆地远，大部分海岛居住人口少开发程度低，不易形成大规模水资源储存调配系统，多靠陆地运输供给，不仅成本高且运水船容易受到台风影响，海岛供水得不到保障。
3.供水规划方法浅谈
3.1水量预测方法
采用单位人口―建设用地用水量指标法进行预测，同时用不同建设用地用水量指标法进行校核。用水量指标依据国家和珠海地方相关的规划水量指标，结合海岛用水量现状情况和其他海岛用水经验，选择满足规划区用水要求的指标。
海岛的常住人口数量比较稳定，而旅游人口数量随季节变化差别较大；水量预测除考虑常住人口外，还应充分到旅游人口的用水量。以现状为基础，根据海岛发展规划预测年旅游人口数量，结合常住人口用水量，预测海岛年供水量需求，作为分析海岛淡水资源承载力、计算海岛蓄水设施的依据；同时旅游人口应充分考虑到季节因素，根据旅游人口最高日数量的预测结果，计算最高日供水量需求，作为确定水厂设施规模的依据。
水量预测必须力求准确，预测结果是水厂规模和蓄水设施规模的设计依据；另一方面，海岛的实际蓄水和供水能力同时是制约海岛经济发展和人口规模的最重要因素之一，海岛淡水资源的承载力分析又可以作为海岛发展规模的最主要制约因素。
3.2海岛供水水源的确定
万山群岛现状主要以船运为主，供水成本高，同时供水易受台风影响，海岛供水安全性差，不宜再作为规划水源使用。本次规划从地表水收集、地下水开采、海水淡化和污水回用几方面进行分析，组合出适合万山岛的供水水源模式。
海岛的地表水水源主要是通过建设水库来收集雨水。海岛多以山体为主，建设用地较少，选择水库用地时，应根据地形尽量选择有自然蓄水条件的山谷或沟涧，即节省建设用地又减少水库建设投资。根据对万山区各个海岛的实地调研，主要的人居海岛均具有符合水库建设条件的用地，水库收集的雨水可以作为海岛供水的主要水源。
根据对万山区主要海岛的水源调查，有少量的地下水储存，但从整体上看，地下水层属花岗岩裂隙水，渗透系数为3-6升/s・Km2,难以大量开采。因此，地下水仅作为部分有开采条件海岛的补充水源，不作为常规水源考虑。
海岛四面环海，海水作为取之不尽的资源，海水淡化是解决淡水紧缺最直接有效地办法。海水淡化到可饮用水平，处理成本在7-8元，较现状海岛供水成本水平并不算高；海水淡化的主要成本为用电成本，考虑到万山区正在推进的“万山海域百万千瓦海上风电项目”和“光伏电站新能源利用项目” ，将从根本上解决万山海岛的能源问题从而间接降低海水淡化成本。因此，建立海水淡化厂在万山区是完全可行的。
海岛具有建设用地少、比较分散、地面高差大以及海岛设施的建设成本高的特点，海岛污水处理设施多为分散设置的小型一体化处理设备，从经济和用地上考虑，不建议在海岛上建设大范围的市政中水管网系统，可以在有用地条件的污水处理站周围局部地区应用污水再生水，作为道路浇洒和绿化用水。同时，鼓励较大规模的海岛酒店自建中水回用系统。
通过以上分析，万山群岛以水库收集雨水和海水淡化水作为主要规划水源，地下水和污水再生水在局部地区应用作为补充水源。海水淡化厂和水库水形成互补，当雨季来临时，太阳能利用率低，海水淡化效率下降，但雨水水源则变得充足；当旱季来临时，小水库存水量不断下降，但这一时期太阳能利用率高，海水淡化效率高。通过海水淡化厂和水库雨水的互补，将能很好的解决万山区的淡水供应问题。
3.3供水设施规划方法
3.3.1蓄水设施规划
海岛的蓄水设施主要是根据海岛地形特点，选择有蓄水条件的山谷，建设拦水坝形成水库区。一般海岛的面积较小，中心山体比较陡峭，有水库建设条件的位置很少，为提高集水能力，除水库本身的集雨面积外，还可以沿山体建设截洪沟，将雨水引入水库储存，节约海岛宝贵的淡水资源。
由于建材运送到海岛的价格昂贵，因此尽量减少外购，利用海岛天然拥有的材料，是降低水库成本的重要因素。混凝土重力坝和浆砌石重力坝断面形式相差不大，混凝土坝需要的三材全部需要外购，工程造价和机械化程度要求要；而浆砌石重力坝充分利用渠道开挖的石料进行坝体砌筑，工艺简单，推荐海岛使用。
3.3.2水厂规划
1）自来水厂
规划在水库建设的同时，建设净水处理厂，水处理设施可选用节省用地的一体化设施，尽量建设在水库旁侧或较高位置，利用自然高差可以大大降低水厂的运行成本。水厂规模易预留较大弹性规模，以满足旅游高峰时激增的用水需求。
2）海水淡化厂
海水淡化技术种类很多，有蒸馏法（多级闪蒸、多效蒸馏、压气蒸馏等）、膜法（反渗透、电渗析、膜蒸发等）、离子交换法、冷冻法等。目前技术成熟、应用广泛的海水淡化方法主要有多级闪蒸（MSF）、海水反渗透（SWRO）和低温多效蒸馏（MED）。
海水反渗透技术占地面积小、规模可大可小、技术要求低的特点正好符合海岛建设用地少、用水规模小、要求成熟工艺的要求，作为海水淡化的主要选择方案。
3）高位水池
高位水池：海岛多为山体，现状已建有大量高位水池，但很多为私人自建收集山水的水池，水池库容较小。在充分现状调研的基础上，选择库容大、位置重要、卫生条件好的水池进行保留，与规划新建的大型高位水池串联，构建海岛供水保障体系。
3.3.3管网系统规划
城市配水管网供水水压宜满足用户接管点服务水头0.28Mpa的要求，考虑海岛地面高差大，部分较高地区或高层建筑水压不能满足要求可设置局部加压设备；考虑到海岛旅游需水量淡季、旺季差别大，日变化系数应取较大值，配水管网按照最高日最大时用水量乘1.4的弹性系数计算，并按消防及事故工况进行校核；配水管网布置成环状，以提高供水可靠性，充分利用有利地形建设调蓄水池；充分考虑海岛地形高差大、土壤腐蚀性强的点，给水管道应合理选择管材，同时符合优质供水的要求；海岛现状供水管以DN100为主，为保障大型项目供水和满足消防要求，市政给水管管径不宜小于200毫米，对不满足要求的现状管网进行置换；局部供水水压不足需设二次供水设施时，应采取有效措施，避免对供水水质的二次
4.海岛节水规划
海岛无其它客水补充，淡水资源有限，节约用水是实现可持续发展的关键。规划提出如下节水要求：年设计用水量在三万立方米以上的新建、扩建、改建建设项目在可行性研究阶段编制用水节水评估报告，制定节约用水措施方案，鼓励建设中水回用和雨水收集利用设施；对水源工程、供水管网、用水设施、设备和器具等加强维护和管理，采用防渗、防漏措施，降低渗漏率。防止水的泄漏、流失或者取作他用；实施差别水价，不同水质的用水实行不同的收费标准，对于新型水源的成本利润和财政补贴也应提出明确要求。
关键词咸水;微咸水;开发利用技术;河北沧州
中图分类号 tv213.9 文献标识码a文章编号 1007-5739(2010)02-0321-01
沧州是我国水资源严重短缺的地区之一。全市多年平均地表水资源量为5.74亿m3,地下水资源量为6.7亿m3,扣除重复计算量0.5亿m3,全市多年平均水资源总量为11.94亿m3。全市人均水资源占有量183m3,为全国平均值的8%,河北省平均值的61%。按照国际公认的贫水与非贫水地区定量指标,沧州为绝对贫水区。自20世纪70年代以来,为维持本地区人民的正常生活和生产,不得不大量超采深层地下水和依靠外调水源,经过30多年对地下水的过量开采,致使地下水位持续下降,地下水降落漏斗面积不断扩大,并引发了地面下沉、机井报废、工程设施遭到不同程度破坏、地下水环境恶化等一系列环境地质问题[1]。
沧州特定的水文地质条件,使得浅层咸水、微咸水分布广泛,水量比较丰富,全市总面积14 056km2,其中2~3g/l的微咸水面积4563km2,占总面积的32%,资源量为5.9亿m3,可开采量4亿m3;3~5g/l的咸水分布面积2 085km2,占总面积的15%,资源量为2.6亿m3,可开采量为1.6亿m3;大于5g/l的咸水分布面积1 915km2,占总面积的14%,资源量为2.3亿m3,可开采量为1.2亿m3。wwW.133229.cOm
1咸水与微咸水的开发利用现状
由于沧州淡水资源匮乏,供需矛盾突出,为满足工农业生产的需要,从20世纪70年代初就开发利用微咸水。主要应用在咸淡混浇、解决农村人畜饮水、发展水产养殖、城镇居民生活、工业生产、抽咸补淡等方面。
20世纪70年代,首先在沧县创造性地发展了机井组,把深层淡水和浅层微咸水混配后,用于农业灌溉。之后河北省水科院又在南皮县乌马营搞咸水灌溉试点,采取直接利用2~3g/l和3~5g/l的微咸水与咸水,在干旱时给作物浇关键水,能降低土壤溶液浓度,减少土壤溶液渗透压,作物因得到必需的水分补充而增产[3]。据10年定位观测,微咸水、咸水灌溉小麦、玉米连作,产量6 960~8 355kg/hm2,比不灌的旱作增产120%~160%。
2咸水与微咸水的利用技术
2.1咸淡混浇
咸淡混浇就是在现有深井(淡水井)旁,打一眼浅机井(咸水井),利用管道一体化技术,将淡水和咸水通过一个混合罐,按一定比例混合后,进行农田灌溉。按照出水压力条件,浅深井咸淡水混合的方式主要包括无压混合和有压混合2种形式。无压混合是指浅井、深井出水分别进入混合水池,在无压状态下,通过明渠或地下管道输水至田间(图1)。有压混合是指浅井、深井出水分别在有压状态下进入混合水塔(亦称“限压通气管”)或直接通过地下管道(亦称“管道一体化混合”)输水至田间[4](图2)。
目前,把深层淡水和浅层微咸水混配后,用于农业灌溉,取得了显著的经济效益和社会效益。混合灌溉技术成果的应用在沧州市的大部分县、市得到广泛的推广应用,已发展咸淡混浇井组3 000组左右,按每个井供给控制灌溉面积13.33 hm2,灌溉定额按1 800m3,每个井组可节水1/4左右计算,这样,可控制灌溉面积400hm2左右,每个井组年可节约深层地下水1 800万m3左右。
2.2解决农村人畜饮水
近年来,沧州市为解决东部地区农村饮水困难,采取打一眼咸水浅机井,安装一套水处理设备(总投资在8~10万元),利用电渗析和反渗透技术,可把含盐量3～5g/l的苦咸水,通过淡化工艺脱盐、降氟、净化等,变成小于1.0g/l的淡水,达到国家规定的饮用水标准。每套设备可解决1 000~1 500人的安全饮水问题,到目前该技术已在黄骅、海兴、沧县、东光、吴桥、盐山、孟村、南皮、青县等县市大力推广,并已做为水利部推广项目,目前,沧州市已发展苦咸水淡化站151处,使15万人解决了饮水难的问题。
2.3发展水产养殖
充分利用地下水、咸水、微咸水和咸水淡化后的浓咸水,选择适当水产品种和养殖技术,大力发展养殖业,增加农民收入。目前沧州市海兴县已有利用咸水养殖对虾的经验。
2.4用于城镇居民生活
沧州市的城镇生活用水主要为外调水源和深层地下水,如果将咸水、微咸水用于居民生活洗涤、冲厕、洗车等,可替代生活用自来水的一半。仅沧州市区每年可少用750万m3自来水。还可将咸水用于喷洒道路、消防、游泳池、喷水池、浇灌城市草坪绿地、补充湖塘水体养鱼用水等,目前,沧州市个别小区已有成功的利用经验。
2.5用于工业生产
沧州市规划用于工业的微咸水、咸水量为840万m3。主要用于沧州市区、沧县、黄骅、中捷、大港5个县市的大中小型企业的工业循环冷却水、纺织、铸造及水泥制品等。沧化集团沧井公司23万t pvc厂,为解决水源问题,该厂于1999年投资8 000万元,兴建了由30眼120～250m深咸水井组成的咸水水源地,日淡化咸水1.8万t。原水平均含盐量12.596 g/l,产品水含盐量0.213g/l,各项指标均达到设计要求,完全能满足企业用水需要,为大量集中利用咸水提供了技术与科学依据。
2.6抽咸补淡
在汛期到来之前,抽取地下咸水微咸水,或利用或排走,把地下水位调控到4~5m,能减少潜水蒸发。腾出地下库容,加大汛期降雨入渗,增补地下淡水量,使地下水位提升到1.5~2.0m。这样既可以减少地表径流,又可以淋洗土壤中盐碱,把降雨转化为地下水资源,并淡化地下水。依据南皮县乌马营乡的经验,如此经过15~20年,可使微咸水区域的微咸水基本变为淡水,咸水也发生了明显的淡化。
3小结
咸水微咸水的利用是缓解沧州水资源短缺的一项重要措施,不仅可以节约大量的淡水资源,节省各类开支,还可以提高农作物的产量,促进国民经济的发展,更主要的是咸淡混浇技术的应用,在节约淡水资源、抽取浅层地下咸水的同时,大大改善了水环境,主要表现在以下几个方面:一是保护地下水,抑制沧州地区地下漏斗的发展,缓解由此造成的地面下沉、机井报废、工程设施遭到不同程度破坏、地下水环境恶化等一系列环境地质现象;二是降低城区浅层地下水位,减少咸水对建筑物基底的顶托和腐蚀作用;三是促进农业、工业乃至整个国民经济的发展;四是提高人民群众的生活水平和生活质量;五是促进节水型和环境友好型社会的发展;六是调控加大地表水的入渗量,淡化浅层地下水。 编辑
4参考文献
[1] 胡荣花,冯听雨.充分利用咸水、微咸水改善沧州水环境[j].地下水,2009(5):58-59.
[2] 方生,代文元.华北平原有咸水区雨洪控制利用[j].南水北调与水利科技,2003,1(1):38-43.
对于水利建设活动的开展是社会经济得以不断发展的关键所在。特别是进入新世纪以来，随着城市化发展的进程不断加快，城市人口的不断增加，使得农业发展的劳动力需求进一步加大，可是其需求的满足情况不甚理想，针对于这样的发展现状，加强对于农业水利工程的建设也就显得尤为重要了。通过，这样的发展方式将会使得我国的土地资源、淡水资源以及劳动力资源得以充分利用，并且也能减少自热灾害给农业发展带来的不利影响，实现农业自身发展能力的加强。就加强农业水利过程建设的作用来看，首先，对于农业水利工程的建设能够实现对粮食产量与农业生产效率的提高，进而实现我国社会的稳定发展。农业活动的开展离不开淡水资源，通过对水利过程的建设，能够很好地实现对于淡水资源的利用，促使农业的快速稳定发展；其次，对农业水利建设的发展，有利于提高农村居民的生活水平，提高用水的便捷性与安全性，通过对农村居民饮水质量的提高，可以进一步实现对其健康状况的改善。最后，就农村水利工程的建设对于农村生态活动的促进，主要指的是对淡水资源的节约合理使用，实现人与自然的和谐相处，进而为建立与发展起节约可持续性社会创造可能。就目前我国的实际发展情况来看，对于水利过程的建设，也是为了更好地解决，人口激增、资源浪费明显以及生态环境破坏严重等一系列社会问题的重要举措。通过，对这些问题的解决，进而实现城市与农村的共同发展。其中，对于农业水利工程的建设主要是为了实现对水资源的有效利用，一方面，促使用水的高效，减少不必要的浪费；另一方面，也能实现用水的科学合理，维护社会的稳定，进而保障农业活动的持续开展。最终，实现人与自然的和谐相处，农村生产活动的经济效益与可持续发展性得以共同提高。同时，在对农业水利工程进行建设的过程中，也必须意识到，我国目前的淡水资源严重不足，特别是随着人口的不断增加与经济的不断发展，对于淡水资源的需求也将更为明显。此外，由于我国工业化程度的不断提高，工业污染所带来的淡水资源污染事件也是在不断增加，这也进一步加剧了我国的用水困境。所以，我国作为农业大国，加强对于农业水利工程的建设也就显得尤为必要了。
2.农村水利建设活动开展的困境与原因分析
2.1基础设施建设的不足
由于受到我国的农业活动开展实际情况国情与我国具体国情的影响，使得我国的农村水利建设水平较低，这也就导致了农业活动的开展难以实现高效化、合理化。灌溉效果受到水利工程的自身不足影响而显得不甚理想。
2.2乡村工业化进程的加剧
随着，我国工业化程度的不断提高，农村地区的工业建设也进入到一个高速发展的时期，但受其生产技术不足以及政府相关部门监管不到位影响，也就使得农业用水受污染现象的不断产生，使得农业生产活动的开展，农村居民的生活质量都受到了破坏，致使农村自身的发展难以维系。
2.3受旱涝灾害的影响较为明显
由于我国的地理位置影响，其所受到的旱涝灾害影响的范围较广，影响程度较重。同时，由于农业水利建设工程的建设与发展不足，使得许多农村地区的自然灾害破坏程度进一步加剧。
2.4对于淡水资源的污染浪费严重
在我国，由于工业化程度的不断提高，其发展技术的不足使得淡水资源的污染现象日益加急。同时，对于淡水资源的浪费现象也比比皆是，这也就使得许多地区的淡水资源难以保障生产生活的正常开展，一方面破坏了生态环境，一方面也使得社会发展受到影响。
3.对于发展农村水利工程建设的方式方法总结
3.1加强对于农村水利工程建设规划的科学合理性
积极发挥创新思维，进而充分实现水利工程开展的意义所在，达到可持续发展的目标。在这个过程中，需要注意的是应当将水利工程的建设与人们的实际需求相结合，以此来实现人与自然的和谐相处，同时，也需要加强农村水利建设的防灾功效，实现农业生产对于旱涝灾害的抵抗能力。再者，还需注重于对淡水资源的合理使用与节约保护，加强对其的使用管理，弘扬节约型社会的建立，进而更好地完成对于淡水资源的利用，使得生态环境得以更好地保护，并且也能完成社会的生产生活活动的正常开展与经济活动的顺利进行，积极发挥出政府的监督管理职能。
3.2注重于规划的先导作用
在开展农村水利工程建设之前，需要加强对于人本思想的体现，突出强调节约保护的前提下，实现对环境的保护与可持续发展的需求。具体来说，基础的水利管理部门在进行水利建设活动的开展过程中：首先，需要加强对当地淡水资源具体情况的分析，结合当地的实际资源储备、分布状况，按照先满足生活用水需要再满足生产用水需求这一使用方式来实现对淡水资源的分配；其次，对于淡水资源的开采也需做到先使用地表水后使用地下水这一原则，使得对于淡水资源的分配工作与开采工作得以有顺序的开展，进而形成一个发展的有机体，进而也能加强基础水利部门对于淡水资源的管理与发展。在这样的管理过程中，政府相关部门还要树立先节约再开源的发展模式，进而提高社会的节约用水意识与能力。就农业用水的使用来说，也需加强重视，进而实现农业生产活动的开展得以充分保障，严格按照发展要求来进行农业生产活动用水的分配与调度。
3.3通过建立投入机制实现发展的稳定
一、中国的淡水资源的现状
1、我国淡水资源总量较多，但按人口、耕地平均占有水平很低与世界上许多国家相比，我国淡水资源问题比较严重，尽管我国河川径流总量居世界第六位，仅低于巴西、苏联、加拿大、美国和印度尼西亚，但是由于我国国土辽阔，人口众多，按人口、耕地平均，人均和亩均占有量均低于世界平均水平。人均占有量为世界人均占有量的1/4左右，亩均占有量仅为世界亩均占有量的3/4。据对149个国家和地区的最新统计，中国人均占有量已经退居世界110位。因此，正确处理好水及人和人及于水两方面的关系比世界上任何一个国家都艰巨复杂。
2、我国淡水资源在地区上分布不均，水土组合不平衡。我国的水量和径流深的分布总趋势是由东南沿海向西北内陆递减，并且与人口数耕地的分布不相适应。81％集中分布在长江及其以南地区，而耕地面积仅占全国的36％；淮河及其以北地区耕地面积占全国64％。
3、我国降水及河川的年内分配集中，年际变化大，连丰连枯年份比较突出。我国主要河流都出现过几年来水较丰和几年来水较枯现象。例如黄河在过去几十年中曾出现过连续9年（1943—1951）的丰水期；在近几十年内也曾出现过连续28年（1972—1999）的少水期，其中断流21年，而且在1991到1997年间是年年断流，总断流时间是717天，平均每年断流102.4天。降水量和径流量在时程上的这种剧烈变化，给淡水资源的利用带来困难。要充分利用淡水资源势必修建各种类型的水利。
4、是淡水资源污染波及全国。如果从淡水资源人均占有量上说，中国缺水主要是指北方区域的话，那么，淡水资源的污染却是一个具有全国性的问题。而且，越是丰水区和大城市，越是人口密集地区，往往污染越是严重。结果丰水区出现水质性缺水的现象。这是中国淡水资源更为严重的问题。最近，中国水利部门对全国约700条大中河流近10万公里的河段进行水质检测，结果是近1/2的河段受到污染，1/10的河段被严重污染，不少河水已失去使用价值。另据调查，目前全国有90%以上的城市水域，受到不同程度的污染；在部分流域和地区，水污染已从江河支流向干流延伸、从地表向地下渗透、从陆域向海域发展、从城市向农村蔓延、从东部向西部扩展。近年来中国废水、污水排放量以每年18亿吨的速度增加，全国工业废水和生活污水每天的排放量近1.64亿吨，其中约80%未经处理直接排入水域。
5、用水效率低和过度开发并存。首先是用水效率低，而且，越是缺水的地方，效率就越低。比如，严重缺水的黄河流域，农业灌溉大量采用的还是大漫灌方式。宁夏、内蒙灌区，每亩农地平均用水量都在1000立方米以上，比节水灌区高几倍到十几倍；农业用水利用率普遍偏低，目前，生产单位粮食的用水量是发达国家的2倍~2.5倍。农业用水如此，工业用水也是如此。目前中国工业用水重复利用率远低于先进国家75%的水平，单位GDP用水量是先进国家的十几倍到几十倍，一些重要产品单位耗水量也比国外先进水平高几倍，甚至几十倍。
6、对淡水资源过度开采的情况日趋严重。比如海河流域，海河流域是中国人口最密集的地区之一，包括北京、天津、河北大部分地区和山东、山西、内蒙、河南部分地区，区域内有26个大中城市。这个地区也是中国最为缺水的地区，人均只有293立方米。这些年来，这里的社会经济的状况发生了很大变化。同20世纪50年代比，人口增加一倍，灌溉面积增加6倍，GDP增加30多倍，使得总用水量增加了4倍，大大超过淡水资源的承载力。结果，地表水、地下水长期过度开采，开采率达到98%，远远超出40%的警戒线。据水利部提供的数据显示，全国地下水超采区已从20世纪80年代的56个，扩展到目前的164个，超采面积也由8.7万平方公里扩展到18万平方公里；年均地下水超采量超过100亿立方米，有6万多平方公里的地面出现不同程度的沉降。一方面，中国的淡水资源就不够丰富；另一方面，用水的浪费，水质的严重污染，使得可用淡水更加紧张。从上个世纪80年代以来，中国的缺水现象由局部逐渐蔓延至全国，对农业和国民经济带来了严重影响。据统计，在正常年景下，中国缺水总量估计已达400亿立方米，“十五”期间，农田受旱面积年均达到3.85亿亩，平均每年因旱减产粮食350亿公斤。全国农村有3.2亿人饮水不安全。有400余座城市供水不足，较为严重缺水的有110座，缺水和水的污染，对环境和人的身心健康都产生严重的影响。
二、淡水资源开发利用和保护措施
面对淡水资源的严峻挑战，中国的决策层和普通百姓都开始行动起来。在“十一五”规划中我们可以看到，中国政府已经清醒地认识到中国淡水资源对社会经济发展的制约和挑战，告诫人们要增强忧患意识，并提出了树立科学发展观、改变经济增长方式等非常重要的、有针对性的指导方针。值得注意的是，“十一五”规划，第一次提出了有关淡水资源必须完成的具体管理指标，比如，单位工业增加值用水量降低30%，农业灌溉用水有效利用系数提高到0.5，主要污染物排放量减少10%。
（一）是加快南水北调工程进度。
中国闹水荒，主要是指北方。特别是近20年来的自然变化和人类活动的影响，淡水资源南多北少的趋势更加严重。这种由自然、地理、气象等因素所形成的淡水资源分布情况，单用软科学的办法是很难解决问题的。必须用硬办法。正在进行中的南水北调工程，就是硬办法之一。“十一五”规划明确提出，要加快南水北调工程。
（二）是进一步全面推进节水型社会建设。
建设节水型社会，是“十五”计划就提出的一项战略措施。并且取得了明显成效。它是解决中国干旱缺水问题最根本、最有效的战略举措，也是促进经济增长方式转变的重要手段和基本途径。进入“十一五”以后，同过去相比的一个显著特点，就是在深化节水型社会的建设中，特别强调了以科学发展观为统领和改变经济增长方式，不再是GDP决定一切，而是把包括节水指标、治污指标在内的综合性指标，作为考核干部政绩的依据。
（三）是加快淡水资源管理体制改革和机制创新。
1、完善流域管理与行政区域管理相结合的淡水资源管理体制。重点是合理划分流域与区域管理的事权。加强流域取用水总量控制、水功能区监督和水量调度管理职能，探索建立流域科学决策民主管理机制。同时，加快淡水资源统一管理进程，对有关资源管理的职能进行归并，强化各区域淡水资源监督管理的能力。鼓励用水户参与用水管理，通过多种形式使用水户参与到水量分配、水价制定等水管理事务中来，促进政府调控、市场引导、公众参与的节水型社会管理体制的形成。
2、推进水务体制改革。重点是，建立健全政企分开、政事分开、责权明晰、运转协调的水务管理体制。在国家政策指导下，积极推进水务产业化与市场化进程，逐步建立政府主导、社会筹资、市场运作、企业开发的水务良性运行机制。建立多元化、多渠道、多层次的水务投融资机制。加强政府对水务市场的监管，构建有利于水务行业市场化、产业化发展的宏观政策环境和配套改革措施。整合水务产业，培育跨区域的大型水务集团，推进水务行业产权制度改革。
3、创新淡水资源管理的内在机制。其中包括，充分发挥市场在淡水资源管理中的作用，通过经济手段的运用，促进全社会建立节水防污的内在激励机制。积极推进水价改革，建立科学合理、促进淡水资源高效利用的水价形成机制。开征中央电厂和农业用水淡水资源费，研究制定促进节水的淡水资源费收取机制。合理提高水利工程供水水价和城市供水水价。全面开征污水处理费，并调整费用水平。实行用水超计划、超定额累进加价制度，适当拉开高耗水行业和其他行业用水差价。制定水权交易市场规则，规范水权转让价格，推进水权有偿转让，实现超用加价、节约有奖、转让有偿。据了解，到2010年，中国将初步建立起我国节水型社会的法律、行政、经济技术政策、宣传教育体系，万元GDP用水量降低20％；全国农业灌溉水有效利用系数从0．45提高到0．5，全国农业灌溉用水基本实现零增长；单位工业增加值用水量降低30％；服务业用水效率接近同期国际先进水平。我们坚信，这些目标一定能够达到。
关键词：水资源安全 可持续发展 循环利用 对策
中图分类号：TV213 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2015）08（c）-0135-02
水是生命之根本，任何动植物的生存均离不开水，对于人类而言同样如此，水资源已经成为人类生产生活必不可少的一部分，是最基础、最重要的自然资源和环境要素。不仅如此，水资源也被当作战略性经济资源和社会资源，因为经济社会的发展、人类文明的进步同样离不开水资源，水资源安全已经不仅仅关乎生态问题，其也是影响经济问题、社会问题和政治问题的重要因素之一。依常识可知，地球是一个蓝色星球，表面大部分覆盖着水，覆盖水的面积达到70%，但是这其中更多的海水，无法给人类直接使用，全球只有不到3%的水资源是人类生产生活可以直接使用的淡水资源，但这部分水资源中又绝大部分处在南极冰盖里或深层的地底下，人类很难方便取用，剩下不到1%的淡水资源存量是人类可以方便取用的，相对于70%的水资源而言，人类可以直接取用的不到1%的淡水资源是非常有限的。从工业经济时代开始，世界人口急剧增长，1900年，世界人口仅为16.5亿，但是到2013年，世界人口增长到70亿，增加了3倍多，人口剧增导致水资源需求更加大，同时随着国民经济的进一步发展，水资源需求更加旺盛，在可使用的水资源如此有限的情况下，水资源的需求却愈加旺盛，水资源安全问题变得异常重要和十分迫切。中国拥有960万km2国土面积，13亿多人口，是一个当之无愧的大国，水资源的安全问题更加突显。
1 我国水资源现状剖析
我国各种资源总量相对丰富，这是不争的事实，但是人均匮乏更是不容忽视的重要因素之一，对于水资源而言同样如此。
1.1 水资源人均匮乏
世界上淡水资源储量是非常有限的，尤其是能被人类生产生活所方便使用的淡水资源极其稀少，我国的水资源也逃不出相对匮乏的结局。我国拥有淡水资源总量为28000亿立方米，占世界水资源总量的6%，居世界第4位，但是从人均拥有淡水资源量来看却只有2200 m3，仅为世界人均的1/4，世界排名仅121位，相对靠后，我国已被列入世界仅有的13个人均水资源最贫乏的国家行列。从我国水利监测部监测情况来看，全国平均年降水量折合总量62610×108 m3，平均年河川泾流量27243×108 m3，平均年地下水资源量为8697×108 m3，其中存在重复计算的大约有7679×108立方米，以此来看我国平均年水资源总量为28261×108 m3，加上13亿人口平均，人均水资源非常匮乏。
1.2 水资源时空分布不均
从我国水资源分布情况来看，南多北少，东多西少的特征十分明显。我国地貌较广，降雨不均，不同地方干旱、洪涝现象频发，人口相对集中在东南部，西北部却地广人稀，从而水资源需求在地理位置上相对不均，水资源调配困难重重。水资源在地理位置上分布不均匀，比如：浙江、福建等河流降雨丰富，径流量较高，长江、珠江等河流也超过500 mm，但是黄河、海深河、辽河、黑龙江等却相较较少，只有100 mm左右，而且内陆的河流年轻径流更少，据此可以看出我国各流域水资源分布极不均衡。20世纪末，据相关统计全国600多座城市中有400多个城市存在供水不足问题，问题比较严重的城市数量达到110个。当前我国城市水资源使用以地表水或地下水为主，但是个别城市因水资源短缺而采取过度开采，造成地下水位下降，影响未来当地人类水资源取用，甚至个别城市形成大漏斗，使海水倒灌数十公里。分布不均的水资源已经严重影响到了人们的生产生存，必须引起关注。
1.3 水生态环境恶化
随着工业经济的快速发展，水污染问题日益严重，其已经成为影响水资源生态环境的重要因素之一。就拿浙江的一个县而言，该县荣获“中国水晶之都”称号，几年前水晶产业末整治时，全县遍地是加工水晶的企业作坊，水晶水直排河流遍地都是，全县境内没有几条河流是清澈的，严重影响了人们的干净水资源需求。当下水污染已经严重影响到我国的水资源安全，据统计全国工业和城镇生活废污水排放量每年高达445×108 m3，其中近80%左右的污水直接排入水域，直接或间接导致大面积水体污染，水环境严重恶化。近年来，浙江省大力开展“五水共治”，大力宣传“绿水青山就是金山银山”，这就是在向水资源污染宣战，这就是要以更加可持续的发展模式来保障水资源安全。根据环保局组织专家对黄河水污染状况及危害进行的量化分析，得出现今黄河流域污染比20世纪80年代多了一倍，水质退化到劣Ⅵ类水质的河流段明显增长，占比超过整体黄河流段的40%，黄河水资源的生态系统受到严重挑战，而且黄河流域的生态环境恶化带来其流径领域的附近地表人、地下水受影响。因而相关各方必须充分重视水资源安全问题。
1.4 水资源浪费严重
一是节水意识淡薄，尤其是在水资源相对丰富的地区，人们普遍没有节水意识，对于生活条件较优越而不缺少水资源使用的家庭，相对于生活条件艰苦点的家庭而言更易产生水资源浪费行为。二是供水利用率低下，对于现有的可利用的水资源，我国供水能力相对不足，总体水平还比较低下，尤其是农业灌溉水利用率不高，随意性较强，造成水资源浪费，存在大漫灌现象。同时，我国城市自来水管网损失率较高，达到20%～30%，加上人们节水意识不强等因素，每年浪费的水资源非常可观。三是水循环利用率偏低，从当前我国现状来看，我国的废污水处理回用率仅为24%左右，而且废污水不能有效回收处理，导致水污染加重，这也加剧了水资源安全危机。
1.5 水资源保护压力巨大
主要体现在：一是湿地保护面临威胁。我国是世界上湿地资源大国，伴随着人口急剧增长，经济高速发展及湿地过度开发，我国的湿地面临巨大威胁，数量骤减，功能弱化。二是经济发展带来压力。伴随着我国经济社会的快速发展，废污水排放增加，水生态环境急剧恶化，同时因水资源开发影响局部水环境的纳污能力，这一定程度上影响水资源的保护。三是水资源不合理开发利用。我国水资源开发利用程度不高，仍需多快好省地继续开发和利用，同时不合理性的开发利用存在，严重忽视对水生态环境所产生的负面影响，甚至造成湖泊萎缩、湿地功能弱化、生物多样性受到威胁等问题，制约了水资源的可持续发展。
2 水资源安全的对策思考
面对着如此严峻的水资源现状，为进一步确保我国水资源安全，现提出以下几方面的对策思考。
（1）更新水资源保护观念。水资源是不可再生资源，具有自然有限性，我国虽然总量相对较大，但人均却十分匮乏。我们要通过更新水资源保护观念，强化水资源安全认识，来确保水资源安全，观念更新是解决水资源安全问题重要和有效前提。我国应该大力宣传水资源现状、水资源保护措施，以及节水技能等，通过不断强化人们在日常生产生活中去节约水资源，使水资源保护成为一种习惯。加强水资源管理，旨在确保水资源的安全，以及水资源可持续利用，人类社会对水资源的开发利用必须充分考虑水环境容量和水资源承载能力范围等因素，实现经济、社会、水环境等多方协调发展。
（2）提升废污水循环利用效率。众所周知，我国经济社会发展速度，尤其是改革开放后30年，我国人均GDP增速基本保持在两位数，即使在世界金融危机影响下的近两年，我们经济增速依然保持在7%以上，经济的快速增长带来的是水资源需求的急剧增加，在此宏观背景下，我国应该大力开展废污水循环化利用，走水资源集约化发展之路，同时兼顾水资源节约与水环境污染，创造双重经济效应。工业废水是重要的污染源，对其进行处理和回收对于保障水资源安全非常有必要，这在某种程度上来看也是增加水资源可利用量，缓解水资源供需矛盾的一条重要途径，目前我国城市对工业废污水的重复利用率仅为20%，与发达国家的70%相比差距很大，说明我国在这方面还有较大的改进提升空间。
（3）加强水资源统筹规划和管理。对于有限的水资源利用量而言，加强对水资源的统筹规划和管理十分有必要。一般而言，水资源保护与开发应从我国经济建设的整体利益出发进行综合考虑权衡，并结合当前水资源能力和供水状况进行全面规划。我们知道，不同的生产部门对水质的要求是不同的，即不同的水质能满足不同的生产要求，有些生产要求需要高水质，有些却不一定要求高水质，因而可以根据生产水质需求情况来加强水资源管理，切实做到合理用水。
（4）优化或更新供水系统。先进的供水系统是保证水资源得到高效利用的重要途径，对于当下我国水资源利用情况而言，必须不断优化或更新供水系统，提倡分质供水。如利用新材料、新技术进行更新改造，降低或消除水资源输送过程中的浪费现象。在经济欠发达且水资源相对紧张的地区，推行双管线分质供水，减少单一管线供水造成的优质水源浪费。
（5）加强生态环境营造。主要有两方面：①加强植被保护，通过植被来涵养水源。森林、植被等对于水源涵养而言意义重大，它能减少或节制地表水的径流、防止土壤侵蚀，对于水生态环境具有十分重要和积极的意义。②强化湿地保护，我国是一个湿地大国，湿地对于水生态环境的意义不言而喻，但是现今我国湿地破坏严重，数量骤减，功能弱化，急需进行保护，确保实现湿地在水资源安全问题的积极意义。
（6）落实跨流域调水工程战略。目前我国实施南水北调工程，还有长江三峡等大型工程，这些都是为了确保全国水资源均衡。当前我国水资源分布不均，为更好地服务经济社会发展，实现共同富裕目标，跨流域调水成为一种必然趋势，是解决日趋尖锐的淡水供求矛盾的重要途径之一。
（7）加强生态环境需水调控。在经济社会发展的同时，更好地实现可持续发展战略已经成为迫切需要，水资源可持续利用战略也是如此。生态环境有其需水需求，只有满足生态环境需水量，人类才能拥有更好的生态环境，才能更好地营造水资源生态环境。因而，合理配置和调控现有水资源，提高水利用率，满足水生态环境需水量意义重大。
参考文献
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海洋水和淡水的百分比，淡水只占地球水的2.5%，大部分水都是海洋水。
可采用的淡水只占淡水总量的0.34%，绝大部分淡水是冰冠冰川水及深层地下水。
我国水资源占可用淡水的6%，虽然我国淡水资源仅次于巴西、俄罗斯和加拿大，居世界第四位，但我们人均淡水资源拥有量却很少。
我国是一个干旱缺水严重的国家，我国淡水资源总量为28000亿立方米。但是，我国的人均水资源量只有2300立方米，仅为世界平均水平的1/4，是全球人均水资源最贫乏的国家之一。然而，中国又是世界上用水量最多的国家。中国从20世纪70年代以来就开始闹水荒由局部逐渐延至全国，情势越来越严重，对农业和国民经济已经带来了严重影响。因此，我深深感到，水资源的珍贵。现在科技越来越发达了，科技人员可以运用高科技使海洋水、污水变清水，继续为我们服务，但成本太高。
关键词：南渡江；河域；生态补偿机制
中图分类号 X321 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2015）24-95-04
Abstract：Through surveying and detecting the Nandu River which is our mother river， there are a lot of damages to the ecological environment because of only laying particular stress on GDP economic benefit goal for a long time. The paper abiding by the present situations，proposes the path to create the fresh water of ecological compensation mechanism E.B，to make the economy， the society and the ecological system circulate and development effectively. With the help of the ecological compensation mechanism E.B， we will realize the soaring of the ecological civilization.
Key words：Nandu river；River basin；Ecological compensation mechanism
生态学上所讲的河域主指河水源头至其入海口形成的湿地系，不仅包括天然或人工，长久或暂时的沼泽地、泥炭地或水域地带，带有或静止或流动、或为淡水、半咸水或咸水水体者，包括低潮时水深不超过6m的水域，同时也包括邻接湿地的河湖沿岸、沿海区域以及湿地范围的岛屿或低湖时水深超过6m的水域。并且所有季节性或常年积水地段，包括沼泽、泥炭地、湿草甸、湖泊、河流及泛洪平原、河口三角洲、滩涂、珊瑚礁、红树林、水库、池塘、水稻田以及低潮水深浅于6m的海岸带等。这些范围的划定，在生态学范畴内是非常科学和及时的。
伴随着人类社会的进步，可持续发展理念成为了社会经济发展的一种常态，生态系统地位逐步显现，并且成为一个国家综合国力评判的重要指标。以Costanza的生态系统服务理论为基础，山东大学环境研究院刘建博士研究团队对生态系统服务价值进行了分类（见图1）。该分类体现了一种以人类自我发展为中心的理念，这应该说是与人类在经历传统走向文明过程中各种“冲突”碰撞中相伴而生的。
1 问题导入
本研究课题项目以海南岛南渡江（淡水）河域，以Costanza的生态系统服务理论为指导，对生态系统服务价值分类进行拓展，通过课题组成员实地调研与河域检测，结合当前我国乃至世界上在这方面的经验和教训，为我们展示一个真正的淡水河域应该而且必须面对的经济社会发展的“瓶颈”问题以及亟待破解的严峻事实。
海南岛处于热带和干湿季风气候的过渡带上，地形四周环海，从中部山体向四周沿海逐级降低，构成了一个由山地、丘陵、台地和平原组成的近似环形的层状地形。海南淡水资源以地表水（雨水占85%）为主，由于海南降雨受地形和时空的影响，形成了海南岛季节性的东湿西干地带分布。淡水资源对于人类而言，是不可或缺的，因此，有母亲河之称的南渡江对于四面环海的海南人民来说，其作用和功能不言而喻。然而，在海南经济社会的不断发展中，特别是从1988年建省以后，由于当地政府长期深受见物不见人的经济GDP拜物教思维方式的浸渍及当地群众急于摆脱贫困（经济方面）思想的牵引与影响，配以落后的生产方式的导入，出现了经济发展与改善民生、经济发展与环境保护的不协调局面。由此，本课题项目对母亲河南渡江河域现状进行了多层面透析，以点带面，在生态补偿层面上提出了积极创建淡水河域生态补偿机制的战略性命题。
1.1 偏重于经济GDP视域下的南渡江河域现状
1.1.1 海南省农村生活饮用水水质调查分析 以随机抽样调查的方法采用监测点水样进行检测，进行导入式SPSS分析，结果共抽查210份水样，仅有49.05%的水样符合《农村实施〈生活饮用水卫生标准〉准则》规定的1～3级水标准，其中大肠菌群和细菌总数超标率分别为30.95%和22.38%。
1.1.2 南渡江源头及淡水流入琼州海峡沿途迎水坡地带 该区域依然在经历着由原始生态林向人工经济林木和水田转变，也就是说河水所经流域，原有的原始热带森林（沟谷雨林、山地雨林、热带季雨林等）特别是水源的迎水坡不断萎缩，而人工经济林在潜移默化的滋长。
1.1.3 中部山坡（水源迎水坡） 该区域坡度大于45°，地表原生植被种类及厚度减少，加之山坡坡体植被破坏，泥石流滑坡的发生，土壤有机质进一步地流失，使得中部山坡原有植物承载能力下降，地表植被减少反过来又使得地层蓄水能力降低，并且出现恶性循环。
1.1.4 水源流域的工厂等企事业单位 依然固守于传统的粗放型经营模式，无科学的排水、净化设施，采用明排水口与暗排污口相结合的恶性循环方式，加以一些单位以大型容器蓄积工厂废水，在海南雨期到来时，废水与雨水一起排出，借雨水排污，这无形中都加大了海南岛南渡江河域地表承载能力，长此以往，必然会严重影响海南人民的宜居环境。
1.2 南渡江河域现状产生的原因分析 （1）南渡江淡水资源源头及沿途迎水坡多为少数民族（黎、苗）居住的边远山区，传统的“刀耕火种”农业生产方式，偏重于土地的开发量与使用量。同时，在近年来当地人口急剧增加的情况下，农业用地扩张，捕捞、狩猎、砍伐、采挖等过量。经过实地调研：传统的漫灌方式，淡水的利用率相当低，只有20%～40%。加之海南炎热天气，蒸发量大，极易导致土地地表层次生盐渍化。海南工业（轻工业）用水量大且用水效率很低。（2）河域流经市县重用轻养，生态保护政策疲软，政府行政力度时有反弹，对土地及淡水缺少保护意识，特别是海南南渡江流域淡水资源随季节差异出现的不均衡性，使得该区域长期处于超负荷生产与入不敷出的状态，并且有机肥用量明显缩小，而现代工业肥料却飞速扩散。（3）市场经济优惠政策的刺激，临海周围企业的注入及落户，一些地方，特别是源头及沿岸迎水坡带（中部交通不便的山区），在承接产业转移时无形中也承接“污染转移”或间接“污染转移”的困境，加之行政主管部门偏重于于企业见物不见人的GDP增值，就会或多或少对其社会责任的不作为行为有所庇护。（4）源头及沿途迎水坡水质、土壤及植被监管人员和专业人员较少，经费不足，水质、土壤质量信息处理与管理系统平台尚未建立。大量原始生态林面积缩减，取而代之的却是大面积的短期人工经济林。
1.3 产生的后果 （1）河域原生态不同程度遭受的破坏，天然湿地日益减少，生态植被及净化功能等受损，由此引起各种潜在的次生灾害，已经威助到群众的生产生活。如东方某些村镇饮用水严重不达标，就是南渡江源头的白沙黎族自治县的很多镇村，由于近年来河域破坏，地质灾害（泥石流、滑坡等）发生数量在逐年增加。经过卫星监测及数据统计显示：南渡江这座“淡水水塔”河域面积正在不同地段、不同流域出现了不同程度的面积萎缩。（2）源头及沿途迎水坡土壤肥力下降，土壤污染及涵养净化能力下降，陪以集中的强降暴雨季节，造成土坯下滑、泥石流、滑坡，水质污染面积扩大，大分子化学元素混入，同时实现有害物质的累积过程。地表水受到污染，地下水水位下降，海水倒灌，井水变苦，高氟水、高砷水和苦咸水，已经危及到部分村镇淡水饮用安全。（3）源头及沿途迎水坡土壤侵蚀剧增，严重减弱了海南生态系统的自我修复能力和生态服务功能。原始生态林（沟谷雨林、山地雨林和热带季雨林）浓密的冠层减少而不能中和暴雨势能及缓冲暴雨对源头及沿途迎水坡地势表层的打击，造成平均现实土壤侵蚀量与平均潜在土壤侵蚀量的增大，从而使得河域水土流失加剧，生态功能严重受损。（4）干湿热带季风气候下的雨季与旱季过渡影响，地域降水量减少，使得河段水体稀释及自我净化能力降低，加之人居环境范围拓展使得生活污水及受污面源扩大，水质下降。经过对不同河域流域地段化学分子追踪监测，发现这也在不同程度上导致近海海域污染，触发次生灾害的发生，如水域水产污染，已经不同程度地影响到人们正常的生存秩序。
2 淡水河域生态补偿机制实验带的创建路径
2.1 建立与生态文明建设相协调的综合机制 由于河域保护与合理开发利用所涉及的相关部门较多、内容复杂，并且直到今天还无专门的法律法规来规范，加之不同层次、不同程度的地方保护主义的存在，因而必须积极建立与生态文明建设相协调的综合机制（协调机制和监管机制二者统一）（如图2），这样才能在共同遵循的战略规划和行动指南一盘棋的状态下形成联动。
科学调研测量海南南渡江源头及沿途迎水坡湿地现状，相关数据作为基础数据，存为海南省生态补偿科学管理工程信息储备库。与此同时，制定《海南江河源头及迎水坡湿地生态补偿机制》规章，逐步建立起海南地方湿地保护的法律法规体系，以此作为海南省生态补偿科学管理工程图实体联动可依必依、生态执法可循的法律与规章。即以省主管部门为主导，联合个相关单位执法力度，建立完善区域保护政策和法制体系；建立保护管理协调机制；减缓区域湿地退化，加强对其的综合保护治理；开展公共宣传教育与人材培训体系；持续性的开展区域内的资源调查、监测及科学研究；成立专项行动组织及国际合作小组。加大南渡江源头及沿途迎水坡湿地，特别是沿途水库边缘，生态补偿机制，加大生态法制的宣传与文明生态经商的宣传。南渡江源头及沿途迎水坡流经市县规划并划区定界，上报省政府，并根据生态补偿机制获得不等的补偿。依据是事故处理系统进行的相关“预案”、“控制”及“重建”等相关程序。
2.2 建立有效的监管体系 加大林业部门专业化、职能化建设，积极配建专业化、职能化及区域质量监管人员建设，搭建全省大江大河信息处理与管理系统平台及预警预报和有效监管体系。对尚未划定为生态公益林河段全面的调查，将流域有水源涵养作用的迎水坡地域，纳入政府生态公益林建设范围，并严格设立标签，对已经开发的经济林的迎水坡，要以政府收购的方式（同时做到退经济林为生态林），伴之当地居民退经济林入公益林的股份制模式。针对源头及沿途迎水坡现状，可根据生态补偿机制给予居民以怎么补、补多少列入地方政府财政预算，即让作出牺牲的农民得到一定的经济补偿，同时持股方式的公益林模式并入基本保障体系，相对加快了农村城镇化进程（图3）。地方政府，特别是河流流经市县，在经济发展规划中，坚决退出以往经济发展优于环境保护的规划，河流流经市县要成为保护各自市县河段的主力，并对流出自己市县出水口水质，含沙量作出数据记录，与此同时还要加大资金技术等投入，认真、长远地规划好淡水资源保护范围区及居民的饮水工程。整治南渡江源头及沿途迎水坡企事业科技净化机制，把工业、生活水回收机制及植被保护并入税收增减偏向机制和企事业单位品牌评价机制，形成真正的良性激励机制，体现作为公共产品的生产环境的功能；真正让边远中部待发展的山区在承担了较多生态保护任务的地区，不在成为经济社会发展中的“牺牲者”，社会成果分享的“弱者”。
2.3 设立生态补偿机制专项基金 省、市、县各级政府要设出生态补偿机制专项基金，特别是要倾向于南渡江集雨区、源头、水库等“大水缸”地方；针对南渡江上游经济发展现状，沿途市县受益区要给上游源头及沿途迎水坡民众以生态补偿贡献资金，为保护“大水缸”注入新的活力。并且专项资金多少要作到前期的论证规划，中期的编制和报批，后期的反馈与公开的主要依据，与此同时还要积极开展与有关非政府组织、学术机构和团体基金组织及其友好人士的合作与交流，经验与举措相互补充、相得益彰。生态区可有效获得生态补偿资金，立足“谁受益、谁补偿”的运作方式，从制度上调动源头及沿途保护生态环境的积极性。加大污水处理设施。同时河段区域市县乡镇干部的考核中，提高生态保护的政绩指标。关闭迁出规划区的企事业单位，税收及产值仍归原市县。
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关键词: 化学工程;绿色科技;环境保护;绿色化学
1 绿色科技促使温室气体排放量减少
我们所谓的温室气体,主要指的就是二氧化碳。无论是以往的科技革命和工业革命之前的生产,还是现阶段科技含量高,日趋现代化、国际化的社会化大生产,这些工厂每年要向大气排放数万甚至数十万吨的二氧化碳[1]。这些二氧化碳气体的排放,成为了造成全球性的温室效应的罪魁祸首。而在应对气候变化的法律法规出台之前的相当长的一段时期内,造成这一现象的那些工厂却不用为温室效应负担任何一点费用。
现在这一状况已经得到了明显的改善,许多化工企业正积极的开发和利用新的科学技术,来达到减少二氧化碳排放量的目的。甚至有一些企业将二氧化碳作为化工产品生产过程中的一种原材料来使用。例如,有的化工企业将其他化工产品的生产过程中所产生的二氧化碳气体作为一种原材料来生产尿素。仅这一种工艺,就可以使该企业的每年的二氧化碳气体排放量减少数十万吨。
2 海水淡化工程的预处理过程中运用绿色科技
每个人的生活都不能离开水,水对于每个人的生命和整个社会的发展而言是绝对不能缺少的,资源。而这种重要的资源,又具有这有限性、不可再生性等特点。随着社会和经济的迅猛发展,淡水的危机成为了世界性的环境难题。而我们中国,又是世界上最缺乏淡水资源的国家之一。因此,海水淡化技术的应用,就成了缓解我国淡水资源匮乏现状的一种有效的途径[2]。随着近年来科技的快速发展,海水淡化所必须的成本也在逐渐的趋于大众化,使这一技术不再是那些经济发达的国家才使用的起得奢侈的技术。许多发展中国家也引进并采用了这一技术。
海水淡化技术指的就是一种利用物理上的或者化学上的方法将海水里面的盐和水进行分离的技术。在进行海水淡化技术的预处理进程中,任何影响环境状况的不良影响都没有产生。并且在获取海水资源的过程中,并没有继续对生态环境构成伤害。我们的党所提倡的可持续发展战略的思想,就是指要在满足自身生存发展的需要的同时,为子孙后代留下了可以继续发展的环境状况。因此,将绿色的化学工艺[3]运用于海水淡化的过程中的这一举措至关重要。因此,将绿色的科学理念与化工产品的生产过程联系在一起,便成为了现代世界化的化工生产中的主要方向之一。在海水淡化构成的预处理过程中产生了一些氢氧化镁,成为了环保领域新的宠儿,这种物质具有成本低廉,工艺简单、不产生二次污染,处理效果良好的特点,具有非常广阔的发展前景。
3 绿色化学技术在我国传统香精香料工业中的应用
在日常化学产品的生产中,香精香料是不可缺少的添加剂之一。我国的香精香料产品在国际市场上的出口,是我国进出口贸易的一项重要组成部分。但是由于经济危机的影响逐渐加深,及全球性经济萧条的状况逐渐加剧,我国的香精香料出口产业收到了很大的打击,产品订单大幅度减少。
在深入地调查我国香精香料产品出口订单锐减现象的原因之后,不难发现,产品中有害杂质含量超标,是其真正并且主要的原因。造成有害杂质含量超标的原因则在于生产工艺方面的缺陷[4]。例如提取原料的成分在产品中有残留以及包装材料的使用不当等原因。其中,提取原料的成分在产品中的残留的问题,可以通过研究和开发新的提取技术来改变。包装材料使用不当的问题,则应通过加强企业和工厂的监管力度,督促生产商家和企业反复试验,选取符合有害杂质含量标准的外包装物等方法来改善。还要牢牢掌握我国香精香料产品的优势方面,不断加强新技术的研究和其在实际生产中的应用,才能够满足生产出高质量、低能耗的香精香料产品的要求。
4 绿色化学使可持续发展战略任务逐步向前推进
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