基于水足迹的安徽省水生态平衡研究

2018-12-11郑基超严雷孙

时代金融 2018年32期

郑基超严雷孙韦

（1.安徽省社会科学院，安徽合肥 230051；2.江苏科技大学，江苏镇江 212003；3.中国人民银行合肥中心支行，安徽合肥230000）

安徽省地处南方，属亚热带与暖温带交汇区，水资源较紧张。而且安徽属欠发达地区，正经历经济赶超发展阶段，不断增长的用水需求与有限的水资源供应形成了尖锐的矛盾，因此对安徽省的水资源利用情况进行整体把握并进行科学合理的利用任重道远。

一、引言

水足迹是水资源利用领域较新的概念，是Hoekstra新近提出的概念，传统的水资源消耗仅计算直接用水，而水足迹计算则将直接用水和间接用水合并以综合反映用水情况，用水包括消耗的蓝水（地表水和地下水）、绿水（雨水）和灰水(过程产生水污染所需要的恢复补偿用水)。国内已有学者用水足迹概念进行水资源保护研究，耿涌,戚瑞,张攀(2009)基于水足迹模型对碧流河沿岸水足迹和环保投入情况进行了分析，探索了水足迹理论对生态补偿测算的贡献。周姣,史安娜(2008)基于水足迹计算方法从虚拟水贸易的视角对华北地区与其他地区间的贸易进行了分析，认为可以攻通过贸易调水和节水战略减轻对工程调水的依赖。Jing Ma,Arjen Y Hoekstra,Hao Wang,Ashok K Chapagain,Dangxian Wang（2006）基于 1999 年数据对中国南方和北方的农产品贸易所隐含的水足迹进行了测算：1999年缺水的北方向南方出口了大量的农产品：1700万吨谷物、2300万吨蔬菜、60万吨水果、180万吨肉、230万吨鸡蛋和240万吨奶产品，上述产品共含520亿吨虚拟水，同年通过南水北调380-430亿吨水，因此对水资源调配有必要进行统筹考虑。

水资源与其他资源一样都是稀缺的，水资源的分配及使用也应当按照最经济最有效率的方式使用。按照要素资源禀赋理论要求，每个国家和地区都应该生产、销售该国家和地区有更多资源的产品，如果一个地区水资源较稀缺，那么该地区就应该少调出或出口高水足迹产品到其他地区。

二、水足迹计算方法

Arjen Y.Hoekstra,Ashok K.Chapagain,Maite M.Aldaya,Mesfin M.Mekonnen(2012)提出了计算某一地理区域内的水足迹方法，特定区域内所有水足迹之和包括产品水足迹、消费者水足迹，产品水足迹可以用链式求和法，即将生产各流程水足迹加总。但常用的是阶段累积法，即将产品投入原料的水足迹和生产过程中的水足迹相加。消费者水足迹包括直接水足迹和间接水足迹，直接水足迹是指直接使用的淡水，间接水足迹是指与消费者消费的商品或服务相关的水消耗量和污染量。

Jing Ma,Arjen Y Hoekstra,Hao Wang,Ashok K Chapagain,Dangxian Wang（2006）提出了各地区间虚拟水贸易进行核算的方法。如某地区某类产品净进口量等于，

NI(i,t)=C(i,t)-P(i,t)-ΔS(i,t),

其中NI为净进口量，C为总消费量，P为该地区生产量，ΔS为该地区某产品增加的存量。在确定了某类产品的进口量后，就可以计算此类产品隐含的水贸易量：

NWI(i,t)=NI(i,t)×VW(i,t).

其中NWI为该类产品的总水贸易数量，等于产品进口量乘以产品单位水足迹量VW。

三、安徽省总体水足迹情况

根据文献资料的方法，我们计算的水足迹包括农业、工业、其他用水，由于现有水足迹资料主要依据2007年左右数据计算，因此我们以2007年相关数据为基准进行讨论。

（一）农业水足迹

农业用水是最大的淡水使用项目，在大多数地方，农业用水占水足迹的总量都在70%以上，因为农业生产需要大量的用水，农业用地占地面积大，水蒸发量和为使土壤保持一定的湿度所需要的灌溉用水量都非常大。

安徽省是农业大省，2007年粮食作物产量共计2901亿吨，油料199万吨，蔬菜1913万吨，还有大量的畜产品。

表1 安徽省各类农产品水足迹含量单位：m3/吨

畜产品包含的水足迹量，我们使用A.K.Chapagain and A.Y.Hoekstra（2003）计算的数据：分别为牛肉 15990，猪肉 3561，牛奶2201，鸡蛋8651（单位：立方米/吨）。按照分类加总的原则，我们计算农业的总体水足迹共计572亿立方米。与其他文献不同的是，在计算广义农产品水足迹总量时，我们将猪肉和禽蛋等畜产品排除在外，因为猪和家禽主要食用农产品，如果将其水足迹计入农产品水足迹，则存在重复计算问题，因此我们主要考虑牛羊等食草家畜水足迹。

（二）工业用水

工业用水量比较难以测算，因为工业行业生产工艺复杂、流程较多，涉及水的投入产出往往存在重复测算，因此我们使用统计年鉴中分行业工业用水量数据来衡量各行业用水情况。由于统计年鉴的行业分类数据和投入产出表中的行业分类并不一致，我们对统计年鉴中的行业分类进行合并以适应投入产出表中的行业分类情况，限于资料，我们主要使用统计年鉴中的取水总量数据，采掘业取水总量11207.1万m3，制造业68826.5万m3，电力及燃气、热水生产和供应业133642.6万m3。

（三）其他用水

第三产业和建筑业用水我们很难查到有关数据，我们使用安徽省2007年水资源公报中的有关数据，2007年城镇公共用水量3.45亿立方米，居民生活用水量20.35亿立方米，生态环境用水量1.60亿立方米。

从安徽省总水足迹来看，农业用水足迹共572亿立方米，工业用水中电力、及燃气、热水生产和供应业总取水量为13.36亿立方米，制造业总计6.88亿立方米，采掘业总计1.12亿立方米。

安徽省2007年水资源总量仅为712.46亿立方米,全省人均水资源量1164.5立方米。从水足迹的使用和水资源的供给来看，安徽省水足迹总量已接近于安徽省水资源可利用量，因此安徽省淡水资源使用状况十分紧张。

四、基于投入产出表的水贸易数据

在获得安徽省总体水足迹的基础上，我们将第三部分计算得出的水足迹数量矩阵乘以完全消耗系数矩阵，得出每个行业实际消耗的水足迹值，再结合安徽省主要行业产品进出省及进出口情况，可以对安徽省总体水贸易情况得出结论。从基于投入产出的水贸易数据来看，安徽省农林牧副渔业净调出水足迹110.74亿吨，其中调出省外109.85亿吨，出口0.89亿吨；采掘业是净调入水足迹行业，从省外调入3.81亿吨，从国外调入3.29亿吨，制造业净调出调入基本平衡；基于产品实际情况，电力及燃气、热水生产和供应业没有发生进出口，总水足迹调出省外1.75亿吨。

需要指出的是，基于投入产出表的水贸易数据也存在不足，比如调出调入和进出口的比例只是按照产值比重测算而来，并没有分产品种类的具体物资输出输入数量，而且由于投入产出表不是每年编制，因此只能获得2007年数据。不过考虑到农业是水足迹使用主体产业，生产技术进步较慢，而区域间的经济贸易合作关系也会在相当长时间内保持稳定，因此基于2007年的数据得出的水贸易情况对指导水资源保护工作是有意义的。

五、基于水足迹数据的安徽省水资源保护思考

（一）建立水资源转移支付制度

安徽省水资源使用率较高，根据2016年安徽省水资源公报，2016年安徽省全省用水总量为290.65亿立方米，特别是淮河流域，由于人口密集，农业发达，因此淡水使用率过高，水资源利用已接近资源极限：淮北、亳州、宿州市供水水源中，地下水源供水分别占76.6%、67.9%、70.8%。而新安江流域由于人口较少，且地处山区农业不发达，水资源利用率较低。从水质来看，淮河流域水质为I-II类的占36.2%，III类占41.7%，IV-V类占16.6%，劣V类占5.5%，而新安江流域主要为I-II类。新安江流域的大量优质水资源注入了浙江，所以皖浙两省应当建立省际水资源补偿机制，由浙江省按照省界断面优质水供应量向安徽省支付补偿费用，专项用于淮河流域水资源保护，推动淮河流域水资源可持续利用。

（二）发展节水农业

农业是耗水最多的产业，占安徽省水足迹耗费的绝大部分。安徽省单位农产品水足迹值较高，仍然有改善余地，例如，充分利用春夏雨水，掌握气候规律，种植与降水规律相适应的农作物；采用节约用水技术，增加农作物薄膜覆盖降低水蒸发量。在水资源匮乏地区，通过经济杠杆作用如提高灌溉用水价格等方式适当减少高耗水农产品种植，对农产品种植结构进行调整，从高耗水农产品如小麦转向低耗水农产品如蔬菜瓜果种植。