地球上的淡水资源极其有限。地球虽有70.8%的面积为水所覆盖,但其中97.5%是咸水,无法直接饮用。淡水储量仅占全球总水量的2.5%,其中87%是人类难以利用的两极冰盖、高山冰川和永冻地带冰雪,人类能够实际利用的湖泊淡水、河床水以及地下水中的一部份,约占地球总水量的0.26%。即便如此,有限的淡水资源分布还极不均衡,大约65%的淡水资源集中在10多个国家中,世界上26个严重缺水国家中的大多数在中东和北非干旱地区。
淡水是宝贵的自然资源,它对满足人类基本需要,确保健康、粮食生产、能源供应和维持区域及全球生态系统必不可少。然而,淡水资源枯竭与污染已经成为全球主要环境问题之一。一方面,淡水资源短缺。在过去的一个世纪里,人口增长、工业发展和灌溉农业的扩张是引起水需求增长的主要因素。据统计,全球水消耗量自20世纪以来增加了6-7倍,比人口增长高出2倍。世界水事委员会提醒大家:“此时此刻,我们面临着世界水资源短缺的危机,而且这种危机只会越来越严重。如果解决不了水源短缺的问题,结果将是粮食价格上升,缺水的国家不得不用昂贵的价格进口粮食,然而缺水的国家大多贫穷落后。”另一方面,水污染严重、水质恶化。目前,全世界每年约有4.2 1011m3的污水排入江河湖海,污染了5.5 1012m3的淡水,约占全球径流总量的14%以上。水资源危机将严重困扰着人类的生存与发展。
淡水资源不仅是一个生态环境问题,也是一个经济、社会和政治问题,直接关系到国家的安全,影响国际社会的稳定。由于淡水资源短缺,水已成为地区乃至全球性冲突的潜在根源和爆发战争的导火索。联合国《世界水资源开发报告》指出,在过去的50年中,由于水引发的冲突共507起,其中37起是跨国的暴力纷争,21起演变为军事冲突。
世界淡水资源问题已经非常严峻,因此对淡水资源问题加以研究和探讨具有非常重要的现实意义。
一、西部地区淡水资源现状概述
目前,我国淡水资源形势严峻,淡水资源的总体状况复杂,体现出如下特征:
1、人均淡水资源占有量低。我国可再生淡水资源总量为28000亿立方米,居世界第六位,但人均淡水资源占有量约为2300立方米,仅为世界人均水资源量的1/4,是全球13个人均水资源最贫乏的国家之一。
2、淡水资源在时间、空间上分布不均。在时间上,我国降水及径流量的年内分配不均匀、年际变化大。受季风的影响,大部分地区夏季雨水较多,冬春季雨雪较少。在空间上,淡水资源分布的总趋势是从东南沿海向西北陆地逐渐递减。全国有47%的土地面积处于中国西北部的干旱和半干旱地带,多年平均降水量小于400mm,水资源量只占全国7%,水资源十分短缺,农业生产落后,人民生活贫困。
3、水污染严重,水质下降。随着我国人口的增加,经济的发展和城市化进程的加快,全国每年有大量的废水和污染物排入水体,使淡水资源遭到严重破坏(见表1)。
根据《2007年中国环境状况公报》显示,全国地表水污染严重,197条河流407个断面中,Ⅰ-Ⅲ类、Ⅳ-Ⅴ类和劣Ⅴ类水质的断面比例分别为49.9%、26.5%和23.6%。其中,珠江、长江总体水质良好,松花江为轻度污染,黄河、淮河为中度污染,辽河、海河为重度污染。湖泊富营养化问题突出。此外,根据189个城市地下水水质监测资料分析,监测区主要监测点地下水水质以良好-较差级为主。
我国西部地区包括12个省、市和自治区,西北有六省区,分别是陕西、甘肃、青海、宁夏、新疆、内蒙古;西南有六省市,分别是四川、重庆、云南、贵州、西藏、广西。西部地区土地面积685万平方公里,占全国国土面积的71%,地形上属于第一、第二阶梯,地貌上主要以山地和盆地为主。目前人口约有3.65亿,占全国人口总数的29%。总的说来,西部地区疆域辽阔,人口稀少,是我国经济欠发达、需要加强开发的地区。但西部地区矿产资源丰富,也是我国许多主要江河的发源地。此外,该地区是中国少数民族分布最集中的地区,几乎囊括了56个民族。
西部的水资源十分丰富,水资源总量为15000亿立方米,约占全国水资源总量的54.58%,人均水资源均高于东北、华北及东南地区。
虽然西部地区水资源总量丰富,但西部水资源在时空上的分布与全国水资源在时空上的分布特征一致,即极不均衡。西部地区的水资源的特点是:西北地区地多水少,西南地区则水多地少。
西南地区是我国主要河流的源头和主要产流区,该地区水量丰富,水资源总量约13800亿立方米,占西部总量的83%,人均水拥有量居全国之首,仅雅鲁藏布江、澜沧江和怒江的水资源量就占全国总量的10%左右。西南地区受印度洋暖湿气流影响,降水较多,绝大部分地区年降雨量在1000mm以上,降雨量最大的地区达到2400mm,但降水主要集中在6~9月,且多以暴雨形式出现,易发洪灾。该地区的年径流量约占全国径流总量的40.08%。水资源的丰沛造就了西南地区的生物多样性,构建起我国长江上游、珠江上游、雅鲁藏布江上游、澜沧江等流域的生态屏障,对我国东部生态保护和水源涵养起到了重要作用。
西北地区占西部总面积57%,但水资源贫乏。水资源总量约2800亿立方米,占西部总量的17%。广大的西北地区,由于自大兴安岭经太行山至西南雪峰山一线的西南——东北走向山脉的阻挡,降水很少。陕西省、甘肃省东部、宁夏回族自治区东南部等地多年平均降水在400~800mm;甘肃西部、宁夏西北部地区多年平均将水低于400mm;再向西到甘肃河西走廊及内蒙古贺兰山以西地区、整个新疆维吾尔自治区平均降水量在160mm以下,基本不产生地表径流;新疆的若羌地区多年降水仅15.6mm。 西北地区的降水量少,年径流量也相对较少,约占全国年径流总量的7.8%,西北六省区的年径流量均低于全国平均水平。而这一地区的年蒸发量却高达1000~2600mm,是全国惟一降雨量极度少于农田作物天然植被需水量的地区。此外,西北地区水资源年际、年内变化大,受季风气候的影响,夏秋来水集中,占全年来水的50%~70%,春季来水仅占20%左右,冬季更少,而春季农业灌溉需水量占全年需水的45%左右,自然来水高峰与农业用水高峰不同步。 目前,西北地区不少地方出现河流断流和湖泊萎缩、咸化、干涸,干旱缺水的状况使丰富的土地资源、矿产资源不能得到充分的开发利用,人民生活水平得不到改善。
总之,西部地区水资源总体上丰富,但地区分布不均,西北地区地域广阔但水资源匮乏,而西南地区水多,但由于地形、地质条件的影响,使水资源开发利用相对困难,大部分水资源白白浪费。此外,水资源在时间分布上也不均,降水量与径流量的年际变化西北地区大,西南地区小。
二、西部地区淡水资源危机
西部地区的经济可持续发展离不开水资源的有效利用。虽然西南淡水资源相对丰富,但整个西部地区的淡水资源无论是静态总量还是动态利用方面都存在很多问题。随着市场化程度不断深入,经济社会不断发展,这些问题也日益突出,给西部地区淡水资源利用带来危机。
(一)淡水资源短缺
与全国其他地区相比,虽然西部地区的水资源总量较为丰富,但如前所述,由于水资源在西部地区的时空分布极不均衡,加之环境的破坏等因素的影响,使得西部地区各省市区存在不同程度及不同类型的缺水。西部地区的缺水区可分为三种类型:季节性缺水区、常年缺水区和超载区。
1、季节性缺水区。四川盆地中部浅丘地区、盆缘低山区和重庆市的丘陵地区,甘肃东南部和陕南盆地,贵州、广西喀斯特峰丛河谷区,滇西滇东低山丘陵区等地区,季节缺水非常严重。季节性缺水区主要因为降水变率系数大,春夏之交时,正是农业大量用水之时,十天半月不下雨就要闹旱,但一到雨季,大量洪水又白白流失。这是这一区域面临的急需解决的重要问题。
2、全年缺水区。这一区域主要集中在西北地区,较为严重的主要集中分布在甘肃中东部、宁夏西南部和陕西西北部。如在宁夏人口密集的黄河流域,人均水资源占有量仅有217m3。甘肃、宁夏、陕西的这部分地区,年降水量少、蒸发量大、距离大河远、地势高、地下水埋深、黄土易透水,从而造成大面积干旱,农业收成不稳定,人民生活较贫困。
3、超载区。如甘肃东部石羊河流域,这是甘肃的工农业发展区域,但该区域地下水实际开采量已远远大于允许开采量 。
随着经济的不断发展、人口的增多,工农业和生活用水急剧增长,使得水资源的供需矛盾日益尖锐,水资源的缺乏严重影响了人们的生产生活,阻碍了西部的整体发展。
(二)水资源污染严重,水质恶化
经济的快速发展,一方面提高了人们的整体生活水平,另一方面也带来了严重的环境污染。据统计,近年来,全国每年由于水环境问题造成的直接经济损失高达400亿元。
在西部地区,大量的工业废水和生活污水被直接排入河道,造成严重的水体污染,降低了水资源的可利用性。
据统计,长江流域年污水排放量达127亿m3,其中工业废水100亿m3,占79%;生活污水27亿m3,占21%。而83%的废水未经处理,66%的废水超标准排放,而且每年正以2%-3%的速度递增 。黄河甘肃段,现每年的污水排放量近10×108t,其中工业废水占86%,生活污水占14%。在排放的污水中,达标的不足一半。全流域枯水期4类水质河段1100km,5类水质河段240km,超5类水质河段160km,这些河段因水质恶化已完全失去使用价值 ,黄河流域40%-70%的水体已经降至国家标准的最差级。另据《2007年中国水资源公报》显示,滇池的耗养有机物及总磷和总氮污染均十分严重,Ⅴ类水水面占评价面积的29.1%,劣Ⅴ类水水面占70.9%,全湖处于中度富营养状态。
水资源的污染,水质恶化一方面加剧了本已紧张的水资源供求矛盾;另一方面,被污染的水被农田灌溉引用,造成许多地区农田土壤和地下水严重污染,导致粮食减产,并且粮食中污染物残留量超标。水体污染,加速了物种的灭绝,也严重危害人体健康,对人类的生产生活造成严重影响。
(三)淡水资源浪费严重,用水效益低下
用水浪费及利用率低下加剧了水资源的短缺。
在全国范围,水资源的利用水平和利用效率较低,存在不同程度的水资源浪费。全国平均单方水GDP产出仅为世界平均水平的20%;单方水粮食增产量不足1kg,而世界先进水平已在2.6kg以上;工业万元产值用水量为发达国家的5~10倍;一般工业用水复用率为60~65%,而同期先进国家已达75%~85% 。
在西部地区,农业是用水大户,根据2007年中国水资源公报显示,农业用水占总用水量75%以上的有新疆、宁夏、西藏、内蒙古、甘肃、海南6个省(自治区),其中西部就占了5个。由于灌溉方式落后,管理粗放,农业用水效率低下,水资源浪费现象非常严重。西北六省区灌溉水有效利用系数为0.4~0.45,新疆农业毛灌溉用水量高达15000m3/hm2,高出作物实际需求量的1倍多;在青海的柴达木盆地,因传统的输水方式使渠系水的利用率仅为0.3。这种普遍存在着的浪费性用水行为使农业灌溉用水的损耗量高达60%~70% 。西部许多地区普遍采用的大水漫灌的灌溉方式,不仅造成水资源的浪费,而且也使本灌区地下水位上升,土壤次生盐渍化不断扩大。据统计,银川平原和河套平原的盐渍化土地面积占耕地面积的一半以上。在工业上,西部地区的大部分城市工业用水效率低。如河西的工业万元产值耗水量20世纪90年代为675.7 m3,而我国北京、天津在20世纪80年代中期工业万元产值耗水量分别为248m3和170m3。
(四)水资源生态环境恶化
西部地区地域辽阔,自然资源和生物多样性十分丰富,是长江、黄河、珠江等江河的发源地和主要集水区。但是,过度砍伐、放牧和开垦导致森林、湿地减少,水土流失加剧,使西部地区生态环境脆弱,水资源环境恶化。
西部地区森林的滥砍乱伐严重的破坏了森林对水资源环境的保护作用。总体看来,西部地区森林资源依然严重不足,西部地区的森林覆盖率只有12.54%,是东部的三分之一,其中占国土面积32.19%的西北5省(区)森林覆盖率只有5.86%。