珠江三角洲工业节水潜力分析

珠江三角洲工业节水潜力分析

节水是世界各国处理水短缺和污染等问题的重要措施。珠江三角洲地区目前面临较为严重的水环境问题,治理和改善水环境是当前推动珠三角地区可持续发展的一项急迫任务。节水减污是一种从源头上治理水环境的战略措施,通过实施节水减污战略,能够有效地治理和改善该区的水环境状况。在珠三角社会经济系统中扮演着重要角色的工业,既是耗水大户,又是废水排放大户。工业污水是导致珠三角水环境恶化的主要原因之一,推动工业行业的节水减污,对于治理和改善该区水环境状况有着特别的意义。目前还未见系统研究珠三角工业节水潜力的成果报道,本文运用定额比较法,探讨了珠三角工业用水的节水潜力。1“生态文明”的提出符合社会经济发展的“珠三角社会经济的飞速发展在很大程度上依赖于工业化。目前该区已经形成了门类较为齐全、富有活力、综合配套能力强的工业体系。根据《2001年广东统计年鉴》,2000年珠三角经济区工业从业人员为466.41万人,工业总产值高达10571.08亿元(当年价),工业用水占总用水量的37%。珠三角降雨量和地表径流量较为丰富,因此造成该地区水资源开发活动长期以来遵循“以需定供”的原则,在社会经济发展过程中一直没有建立水资源是一种稀缺资源的理念。长期以来把水资源看成非稀缺资源的水资源观念酿造的直接结果是高耗水(低用水效率)的珠三角现实社会经济系统。珠三角各城市平均万元工业产值新鲜用水量是《中国环境年鉴》环境统计重点城市的1.42倍;各城市平均工业用水重复利用量只相当《中国环境年鉴》环境统计重点城市的53%。珠三角地区工业体系的高耗水(低用水效率)不仅体现于万元工业产值新鲜用水量很高,同时还体现在工业废水排放量巨大。该区各城市的平均工业废水排放率是《中国环境年鉴》环境统计重点城市的2.2倍。率先实现现代化是珠三角区域发展的现实目标。现代化是对生产力和生产关系的一种变革,目前有许多现代化评价体系的版本,然而不管使用哪一种现代化评价体系,都应该突出现代化的时代特征。工业革命在带来物质文明的同时,也造成了资源枯竭和环境退化等生态问题,追求物质文明的同时追求生态文明是当今时代的一个大趋势,生态文明应是现代化的重要标志。建立符合生态文明标准的工业体系是推动珠三角地区率先实现现代化的重要工作内容。该区现有的高耗水工业系统是与生态文明完全相背的,通过实施节水减污战略,大力改造高耗水高污染的工业系统,是珠三角地区率先实现现代化过程中的一项艰巨任务。2城市节水潜力的定量分析节水潜力分析是以各部门和各行业通过综合节水措施所达到的节水指标为参照标准,分析现状用水水平与节水指标的差值,并根据现状发展的实物量指标计算最大的可能节水数量。节水潜力分析的核心是确定节约用水的参照标准,节水潜力分析的实质是分析现状用水水平与节水指标的差值。根据技术路线的不同,可以把节水潜力测度方法分成两大类:技术评估法和定额比较法。技术评估法也称措施评估法,该方法着眼于考察各种节水技术措施的节水能力及推广应用情况,通过综合各种节水技术措施的节水空间来确定节水潜力。例如美国太平洋研究所最近完成的关于加利福尼亚州城市节水潜力的研究报告“WasteNot,WantNot:ThePotentialforUrbanWaterConservationinCalifornia”,就是使用技术测度方法来分析加利福尼亚州的城市节水潜力。技术评估法的物理机理比较清晰,分析过程充分考虑了节约用水的实施过程,分析结果一般较为客观和可操作。该方法需要调查和评估各种节水技术措施的推广应用情况,在研究区域较大以及研究的用水部门较多的情况下,要准确把握各种节水技术措施的推广应用情况是较为困难的,因此,技术评估法通常适宜小区域单一用水部门的节水潜力分析。定额比较法则着眼于考察先进用水水平(即节水水平)的用水定额,以此作为节约用水的参照标准,通过参照标准与现状用水水平的对比来确定节水潜力。这种方法在我国目前应用得比较多。定额比较法在确定节约用水的参照标准时往往有一定的主观性,但一旦确定了参照标准后,该方法便能够简洁明了计算出一个地区或行业的节水潜力,适应范围较广。珠三角地区是一个分布着不少大中城市的较大空间区域,且工业行业的用水部门和用水环节很多,选择定额比较法作为该区节水潜力测度方法才具有可操作性。目前表征工业用水水平的指标很多,而用于测评工业节水水平的指标往往主要使用重复利用率和万元工业产值取水量这两个指标。影响工业用水水平的因素很多,如产品结构、产品产量、技术水平、生产工艺、用水工艺、管理水平和外部环境等都在一定程度上直接影响着工业用水的水平,重复利用状况并不能够完全决定工业用水的水平。重复利用率是一种相对的、多层次的节水考核指标,它不能够完全反映企业、城市、区域或国家的用水(节水)水平,只能在一定条件下反映企业、城市、区域或国家的用水(节水)水平。引起重复利用率变化的因素也很复杂,评价对象在自然地理情况、生产条件、工业与产品结构、规模、技术管理水平、方针政策等方面的差别,都会随机影响重复利用率的变化,重复利用率的变化趋势有时并不能够准确反映工业用水(节水)水平的客观变化趋势,例如珠三角地区万元工业产值取水量的历时下降趋势明显,而重复利用率并没有表现明显的下降趋势。重复利用率往往不能全面客观反映工业用水(节水)水平,它是一个需要与其他指标结合使用的节水水平考核指标。故本文仅选用万元工业产值取水量来测度工业节水潜力。在使用定额比较法测度节水潜力时,确定节约用水的参照标准方式通常有3种:1)使用有关的用水定额标准;2)使用现状年各参考地区现实用水指标的最低值;3)使用用水量与其决定因素的相关公式拟定。关于工业用水,国家有关部门分行业制定不少用水定额标准,但这些标准都以单位产品用水量来表述,适宜企业尺度应用,不适宜行业和区域尺度应用。本文采用分析现状年珠三角各城市各工业行业现实用水指标的方式确定工业节水参照标准。3选取先进节水指标的时间表节水潜力分析的核心是确定节约用水的参照标准,为了建立珠三角地区的工业节水指标参考体系,笔者首先分析了该区各工业行业万元工业产值取水量的时间变化规律,珠三角万元工业产值取水量总体上表现出递减趋势。从时间上考虑,现状水平年2000年的工业用水水平可视为先进节水指标。从空间上考虑,选择该区9个城市的工业用水水平作为筛选先进节水指标的空间范围。传统方法是选择空间范围内的万元工业产值取水量的最小值作为先进节水指标,考虑到统计资料存在误差和错漏,本文选择空间范围内的万元工业产值取水量的第二小指标值作为先进节水指标。这可以在一定程度上避免统计资料可能存在的误差和错漏。表1是2000年珠三角9城市各工业行业万元产值取水量。依据该表数据,根据取用第二小指标值作为先进节水指标的原则,则可确定珠三角地区工业节水指标的参照体系(表2)。4对值表示法的工业节水潜力分析节水潜力可以用可能节约的具体水量或者用可能节约的水量占总取水量的比值来表示,前者为绝对值表示法,后者为相对值表示法。这里选用相对值表示法,其具体计算公式如下:工业节水潜力=(1−⌶业节水参考指标⌶业用水现实水平)×100%=(1-⌶业节水参考指标⌶业用水现实水平)×100%.(1)表3和表4是珠三角地区的工业节水潜力分析结果。从中可以看出,在珠三角地区,食品、烟草及饮料制造业,石油加工及炼焦业,有色金属冶炼及压延业,以及电气、煤气及水的生产供应业等行业的节水潜力都高于80%,潜力较大。5水资源合理利用规划如何实现水资源供需平衡,是水资源规划工作要回答的一个核心问题。传统的水资源规划常常是着眼如何增加水资源供给来满足所预测的未来水需求,即通过规划建设蓄水水库和引水渠道等水利工程来调控水资源的时空分布,把汛期的水调蓄到干旱季节用,把水资源丰富地区的水调到水资源匮乏地区用。随着水资源开发利用程度的提高,许多地区通过增加水资源供给的“开源”方式来实现水资源供需平衡的经济、环境及社会成本越来越高,以调控自然水循环过程为主导理念的传统水利正在转变为强调调控社会