我国工业节水现状及补短板途径讨论

左其亭,刁艺璇

(1.郑州大学 水利科学与工程学院, 河南 郑州 450001;2.郑州市水资源与水环境重点实验室,河南 郑州 450001)

随着城市化发展逐步推进,未来至2050年,全球居住于城市的人口将从2014年的54%提升至66%,且这一增长主要集中于亚、非两大洲[1]。我国作为亚洲最大的发展中国家，城市化进程正处于加速发展阶段。工业发展是推动城市化的核心动力，对经济社会的贡献尤为明显[2]，但目前，我国工业用水的重复率较低，水污染问题严重，亟需重视用水的安全保障问题，缓解工业用水压力[3-4]。通过对我国城市节水潜力分析，发现生活节水进入瓶颈期，节水潜力逐渐减小，相对而言，城市工业节水潜力较大[5]。在未来，工业经济的可持续发展与水资源节约、生态环境保护息息相关，实现工业有效节水是节水工作及工业发展的重要一环。因此，需要关注我国工业用水的现状及存在问题，找到新时代水利改革发展背景下实现我国工业节水目标的方法。

目前对我国工业节水的研究多使用具体用水指标进行统计分析，研究尺度较小、内容细致，研究对象多分地区、行业、及企业类型，针对具体问题提出不同节水建议。但是，缺乏实现国家工业节水的方略框架总结，从全局角度对我国工业用水情况的研究较少。基于以上背景及现状，在认识我国工业节水必要性、分析工业用水特点的基础上，总结目前我国工业节水存在的短板问题，并对工业行业如何落实节水优先方针、推进新时代水利改革发展进行思考，为解决其节水主要问题提出途径。

1 工业节水工作背景

我国城市供水短缺问题突出，城市与工业的发展进一步加剧了水资源需求[6]，在淡水资源限制的条件下，供需水平衡将面临更加严峻的压力[7]。在此背景下，习近平总书记对我国水情进行深刻认识，提出节水优先的十六字治水方针，我国节水行动也逐步从以往偏重于倡导提高节水意识、实现个人节水转换为强化节水要求、从政策引领和工作部署上落实节水工作。

2012年,最严格水资源管理制度施行标志着我国开始对各地用水在总量上进行控制。2016 年,《全民节水行动计划》印发,这一计划对工农服务等行业领域、城乡社区家庭等层面、生产消费等环节进行部署,带动全社会各成员深入节水行动。且近年来,我国纪念“世界水日”和开展“中国水周”活动的主题均与节水相关,进一步推动落实了国家的节水行动,使节水型社会建设进一步普及。2016年4月,由国家发改委、水利部印发实施的《国家节水行动方案》提出,到2020年,节水效果初步显现;到2022年,全社会节水意识明显增强;到2035年,节水护水惜水成为全社会自觉行动,水资源节约和循环利用达到世界先进水平。在全国水利工作会议上,水利部部长鄂竟平对2019年水利工作进行部署,首要的任务就是打好节约用水攻坚战,节水已成为水利工作的重点和首要环节。

随着我国节水行动深入，节水工作逐步细化，对工业也提出了新的更详细的节水要求。2002年，我国对涉及水资源使用的项目施行了《建设项目水资源论证管理办法》，要求在项目建设中对水资源进行合理开发利用，并采取相关保护措施。2012年最严格水资源管理制度对工业用水效率及各地用水总量设定了明确范围。2015年《水污染防治行动计划》聚焦于水环境保护方面，其中对工业中的十大重点行业进行专项整治，对工业用水效率与废水处理水平的提升提出要求。2017年，水利部印发《关于严格水资源管理促进供给侧结构性改革的通知》，加强对产能过剩行业取用水的刚性约束，同时对高耗水相关项目进行用水限制。2019年，《水利部关于开展规划和建设项目节水评价工作的指导意见》，要求除水资源论证以外，启动规划和建设项目还需要进行节水评价。工业节水成为我国新时期节水行动的重要组成部分。

2 我国工业用水现状及存在的问题

2.1 工业用水水平分析

对我国2017年工业用水数据进行分析(图1)，各地工业用水占比与工业增加值占比的分布情况类似。工业用水占比低的地区，其工业增加值占比较低，反之，工业用水占比高的地区，其工业增加值占比也较高。但工业增加值占各地GDP的比重并没有无限增加，随工业用水占比升高，各地工业增加值占GDP的比重稳定在0.4左右。说明在国内生产总值的构成中，某一行业产值不会对总产值构成绝对的统领作用，在一定范围内，其发展态势与各种资源约束具有相关关系。因此，应在地区工业用水量一定情况下，提高用水效率，使有限水资源产生更大经济效益(文中数据均来源于相对年份的《中国水资源公报》、《中国统计年鉴》)。

同时,各地区用水水平差异较大,上海的工业用水占比为0.6,新疆为0.02,相差30倍。大致表现为在中部及沿江省份较高,西部各省较低,这一现象与我国各省经济结构密切相关。根据《国务院关于全国老工业基地调整改造规划(2013—2022年)的批复》(国函〔2013〕46号)(以下简称《规划》),划定我国老工业基地地区(如图3),其重点分布于东部,范围广泛,呈“沿海、沿江、沿铁路”特点分布,与数据指标的分布情况一致,说明地区产业结构对地区用水情况有一定决定作用。

图1 2017年各地区工业用水水平及工业增加值占GDP比重Fig.1 The industrial water use level and industrial GDP ratio of each region in 2017

工业用水效率反映在万元工业增加值用水量指标上(图2),北京、天津、河北、山西、辽宁、吉林、浙江、山东、河南、陕西的万元工业增加值用水量低于30m3/万元,安徽、江西、广西、西藏地区的万元工业增加值用水量高于75m3/万元,差距明显。工业用水效率较高地区大多分布于工业发达地区,与工业用水水平有类似的分布特征。由于二产比重较低的地区,工业企业零散、规模较小,无法形成集群优势,在节水经验、技术的普及和传播上存在局限性[5]。老工业基地城市有我国工业企业较为集中的老工业区,其二产比重较高,在工业节水方面拥有较好的传播扩散条件,容易产生“先进节水技术”、形成“行业节水模式”。可以将其作为工业节水重点地区,首先完成其节水目标,进一步带动其他地区实现工业节水,发挥引领作用、产生辐射效应,加速推进工业节水进程。

2.2 水资源问题分析

在我国，老工业基地城市较早地形成了完善的工业体系，但随着社会发展，这些老工业区的基础设施老化，且由于软硬件的条件约束和技术问题而导致落后产能集中、对环境污染较为严重等现象。为解决这一问题，各地逐步对城区老工业区进行升级改造，重点关注于新产业的发展、工业遗产的保护与再利用、加强对生态环境的治理修复等方面，在水资源利用上还未做出具体指示及要求。由于我国水资源量时空分布不均，各区域水资源承载力和未来水资源需求差异较大，各地工业发展面临着不同的用水问题。我国东北地区水资源的空间分布明显不均，围绕全面振兴东北老工业基地和国家商品粮基地建设要求，节约水资源总量和提高用水效率与老工业基地振兴相辅相成。华北地区的全国人均水资源量最少，水资源紧缺已经严重制约了经济发展。这里有中原经济区、山东半岛和京津冀等重要城市群的经济发展需求，需要从节水出发，严格管控用水效率。华中地区水资源相对丰富，但水质性缺水、水污染问题突出，该区域的经济发展具有较强活力，未来水资源需求量增长较快，需要对节水与治污问题予以关注。华东地区水资源丰富，是我国综合技术水平最高的地区，未来用水增长相对较小，但存在长三角、珠三角水污染严重、用水效率低等问题[8]。《规划》已对我国老工业基地的现代化建设和调整改造成果提出了目标，立足我国当前水资源背景和经济可持续发展的要求，未来企业的有序健康发展必定是资源节约、清洁环保、利用高效的。老工业区因其特点在水资源利用方面存在较大问题，比如产能落后使得用水效率低下、基础设施老旧导致用水管理不便、废水处理率低造成水环境污染等问题，要达到老工业基地的调整改造目标，实现以新工业化和新城镇化为引领的产业结构调整、重塑其产业竞争优势，必须考虑工业节水的紧迫性，实现工业节水推动我国老工业区振兴。

图2 2017年各地区人均GDP及万元工业增加值用水量Fig.2 Each region′s per capita GDP and water consumption per 10,000 yuan of industrial added value in 2017

图3 地区水资源问题及我国老工业基地城市分布Fig.3 Regional water resource problem and distribution of China′s old industrial base cities

2.3 工业用水存在的问题

1)用水效率有待提升。目前重点工业在生产过程中不同程度地存在用水粗放、用水效率不高现象，由于产业生产技术限制，各地区工业用水效率差异较大，造成整体工业用水效率差异明显。2016年，对广东省内各市工业用水效率进行统计，佛山、珠海、深圳等地区经济水平相似，但各市用水效率差距明显，万元GDP用水量跨度为10m3/万元～38m3/万元，随时间增加差距逐渐增大[9]。我国工业提高用水效率的主要驱动力为技术效率，受限制于技术进步，技术问题会影响工业节水的实现，决定工业用水效率高低[10-11]。

2)用水过程统计不明晰。由于各项目用水过程具有地区差异、行业差异、工艺差异，用水过程的统计存在一定难度，同一行业由于地域条件和工艺不同使得用水也不尽相同，且基础计量设备不完善，无法清楚地了解掌握工业用水过程，难以系统、有针对性地进行用水优化，达到细致的节水效果。

3)用水管理平台未建成。部分工业企业节水工程建设不足，配套技术落后，缺乏对水平衡的测试工作，节水设施滞后。据统计，85%以上的企业在用水管理方面存在漏洞，用水管理平台不健全，对水表系统疏于管理，用水信息化平台建设不足，缺少历史数据，使得用水管理工作出现“断代现象”[12]。智能化用水管理平台的建成有利于提高用水管理水平，对工业节水的实现有重要推动作用。

4)节水潜力挖掘不深入。传统工业对用水过程缺乏微观分析，在进行用水管理时多在宏观层次对系统整体做定量分析，缺少各个生产环节的用水统计[13]。由于工业用水过程复杂，宏观的用水管理简化了用水流程，对细节认识不够，使制定的工业节水量过于保守，无法深入挖掘节水潜力。另一方面，企业的节水意识不强，节水型企业申报不主动，。企业对自身的节水重视不足，就使实现节水行为缺乏动力，节水潜力空间被忽视。

5)工业节水监管不足。目前我国治水的主要矛盾转变，水利行业监管能力不足成为矛盾的一个主要方面。相比于农业节水中的监管投入力度，工业节水的重视程度还需提高；在节水评价、用水情况、节水效果确认的工作上尚有欠缺，体制建设尚需完善；工业节水政策、规范、法律的刚性约束有待加强。

3 工业节水补短板途径

3.1 思路框架

针对我国工业节水存在的短板,需抓住我国治水主要矛盾变化,结合新时代治水思想,采用适应社会发展的新方法进行处理[14]。目前国家及各地尝试进行了多种水资源管理的创新措施,在节约用水方面取得一定成效。本文在工业节水现状分析的基础上,进一步对工业节水短板的弥补途径进行总结(图4),包括节水技术升级改造、用水过程可视化、实现智慧用水管理、落实项目节水评价、完善节水监督体系、经济杠杆调控用水结构、重视以限排压节水,帮助统一节水行为并加快实现工业节水目标。

图4 工业节水现状分析与补短板途径框架Fig.4 Analysis of current situation of water saving in industry and the approach frame of reinforcing the shortage

3.2 工业节水补短板途径

1)节水技术升级改造。为了提高工业用水效率,拉近各地区用水水平,需要对生产技术水平进行提升,同时限制高污染、低产出产业的发展,实现产业升级。对于已经进行了工业结构调整的地区,其用水效率的提升已进入稳定期,面对用水需求增长,需要通过寻找节水新方法满足需求水量[15],通过引进新技术推进工业污染治理和节水能力,实现技术引领提升用水效率。

2)用水过程可视化。用水监管需要对工业生产环节进行深入剖析，尽量达到用水过程可视化，详细统计用水量，一方面能够实现控制各个流程的节水效率，同时为管理者了解企业生产过程用水提供详细信息，方便管控具体的用水过程进而优化用水决策。已有相关研究对工业用水过程可视化进行介绍[12]，例如将工业用水过程按独立工艺环节分解，对各独立环节进行耗用排水统计的计量和管理，通过部分入手整合至整体，实现系统的用水管理。

3)实现智慧用水管理。未来水利工作逐步向着实现决策智能化、管理信息化发展[16],水务管理平台的升级和完善程度对节水工作发挥着明显的限制或促进作用。通过建设现代化水务管理平台,多地用水管理水平有了巨大进步。河北省对93个地区取水量的数据进行联网监控,搭建了联合共治的信息化管理模式,致力于实现全网覆盖的取用水量在线统计。而上海对大用水户建立了实时的用水监管制度,对计划用水和定额管理提供了数据化保证。

4)落实项目节水评价。2019年，《水利部关于开展规划和建设项目节水评价工作的指导意见》对于项目用水过程认识和节水潜力挖掘提出了具体要求，需要对节水潜力深入认识并具体落实。由于工业用水复杂性，节水评价工作对应的项目繁多，具体评价时，谁来评、评什么、怎么评等责任范围问题需要明晰，否则容易出现职责不清、内容不明导致评价工作模糊化，不利于评价工作发挥出真实效果。其次需尽快制定合理标准，使节水评价工作规范化。节水评价标准未出台，工作难以规范统一。可以根据规划和建设项目的差异，分地区、分行业、分工艺划分类型，以满足实际工作需要为目标，在节水标准定额体系完善的基础上分别制定。我国陆续出台工业节水标准相关指导文件及技术规范，已出台的取水定额涵盖医药制品、石油炼制、火力发电等41项，在编取水定额涵盖核电、制革、煤质合成天然气等17项。同时，针对老工业地区，其搬迁改造的同时，新建园区需要提高节水思想，在建园之初搭建完备的节水计量设施并升级工艺设备，主动做实节水评价，深入认识项目节水的可能性。

5)加强节水监管实效。加强监管是保障节水行为实现的重要途径、保证监管工作发挥实效的基础[17]。节水监管的实现有外部和内部两大动力，外部设立第三方监督主体，内部唤醒工业生产者自身监督意识。对前者，需要完善面向"节水监管"的工作体系，发挥法律、制度的刚性约束力，将节水行为严格入法，使监管工作有法可依；建立明确的节水评价标准，使监管工作有据可循；将监管部门的工作纳入考核，督促有监督权的单位切实担起主体责任，坐实监管工作。对后者，应加强政府宣传来提高其忧患意识，工业企业不仅是依法实施节水行为的用水户，也是自身节水行为的监督者，应主动肩负行业节水的任务与使命，认识到节水行为对行业自身及社会、国家发展的重要意义，其自身监督效果会比外部监督更直接有效。

6)经济杠杆调控用水结构。产业结构调整对于提高水资源利用效率、降低企业用水定额发挥着主要作用[18]。在宏观调控方面，国家进行水权制度和水资源税改等水资源管理新措施的探索，通过发挥经济杠杆的调节和推动作用，对清洁用水实施阶梯税价、降低中水费用，实现了在用水结构上调整使用中水、提高用水效率和污水处理水平、在用水过程中提高节约用水和循环用水意识等效果。

在工业节水方面，这些宏观调控的政策探索实现了对企业的成本约束，使其主动调整用水结构，着力使用新技术改造传统老工业模式，重点强化了非常规水源利用。在水权转换的过程中，宁夏结合当地工农业的用水特征，使农业节约的水通过水权转让方式给工业使用，提高用水效率，在区域节水过程中使各方均有所获益[19]。水资源税改的尝试中，河北省通过加强水资源的法律地位，借力税收的约束性、强制性，以制度创新强化水资源有偿使用制，推动企业主动调整生产过程中的用水方式和用水效率，开展产业转型和技术创新。

7)重视以限排压节水。实行排水总量控制，以限排压节水，可以抑制企业无序用水现象，从而主动寻求节约用水和中水回用方法，通过污水总量排放控制，形成以限排为目标推动企业自主转换用水结构、提升用水效率的倒逼机制。各工业城市需要重视以节水促减排，以限排压节水，实现节水与限排并重发展。

8)统筹兼顾短板、典型区域先行。对节水工作的认识要融入水资源管理的各环节，节水工作的各项短板是相互联系、相互影响的。用水过程可视化使管理者了解生产中的用水情况，为用水计量工作提供基础，利于用水管理平台建设；用水管理平台的成功搭建为水资源管理工作提供准确详细的数据，使节水规定和节水目的得以实现。例如河北水资源税改工作中，数据化用水管理平台发挥了巨大作用，实现了各行业各用水户的用水实时计量，达到对用水情况的及时监督，帮助实现了水资源税改以经济杠杆调控用水结构的目的。所以在工业节水的各项短板工作中均应投入精力，统筹兼顾、保持全局意识。有效利用典型工业区，形成行业示范与技术创新引领，对其他区域的工业节水创造可行案例，实现“重点区域先完成节水工作”，使“先节水区域”带动“后节水区域”，以便推动工业节水进程。

4 结 语

在对我国工业节水重大意义进行认识的基础上,总结国家的工业节水工作发展情况,分析各省工业用水、水资源情况及工业用水存在的短板问题,提出了工业节水的补短板途径,包括用水过程可视化、智慧用水管理、落实节水评价、完善监督体系、调控用水结构、以限排压节水,为国家工业节水的实现进行方法总结。本文从整体上对我国工业节水的现状、条件、问题进行分析,从全局角度提出补短板的途径框架,意向在于总结普适性的工业节水方法与工作方向,希望为国家工业节水工作的改革与发展提供参考。