中国沿海地区水资源及生态环境持续利用战略

第7卷第3期1999年6月 环境科学进展ADVANCES IN ENV IRONMENT AL SCIEN CE Vo l.7,No.3Jun.,　1999中国沿海地区水资源及生态环境持续利用战略应玉飞(宁波市环境保护监测中心站,宁波315012)郑铣鑫(浙江省地质环境监测总站,宁波315000)吴梁(宁波市环境保护监测中心站,宁波315012)摘　要由于地质和地理条件的特殊性,沿海地区生态环境极其脆弱和敏感。

水资源短缺、水环境污染、海水入侵、地面沉降、生态环境退化和海平面上升,已构成我国沿海地区实现可持续发展战略面临的重大资源和环境问题。

水资源和生态环境的持续利用,已成为我国沿海地区一项极其重要的战略任务。

根据可持续发展理论,通过建立适应水资源持续利用的管理体制、政策和运行机制,采取生态环境可持续保护策略,可完全达到水资源和生态环境的持续利用,并有效实现中国沿海地区资源、环境与经济、社会的有机协调及经济、社会的持续、稳定、健康发展。

关键词:可持续发展　社会经济发展战略　水资源　生态环境　持续利用　沿海地区国内外约一半以上人口和城市云集在沿海。

我国70%以上大中城市和55%以上国民经济产值都集中在沿海地区。

80年代以来,沿海地区经济增长速率保持10%以上,有的达22%。

沿海地区是我国经济、政治、文化中心,也是我国对外交往的窗口和国民经济和社会发展的战略重心。

人口的增长和经济的发展,水量需求剧增,沿海地区供水矛盾日益突出;由于缺乏科学管理,水资源污染严重,地下水超采,海水入侵规模扩大,区域性地面沉降危害加剧,水资源和生态利用步入恶性循环。

我国仅地面沉降每年在防洪、防汛、排污、港口淤积、城市建设、农业生产等方面造成的直接经济损失达数百亿元。

沿海地区地质条件复杂,是一个十分脆弱并对全球变化和人类活动十分敏感的环境区域,人为和自然灾害不断[1]。

目前,可持续发展已为各国制定国民经济发展的中心议题和理论,实现地区经济、社会持续发展目标的前提条件是资源和生态环境持续。

走可持续发展道路,实现地区水资源的持续和生态环境的良性循环,已成为沿海地区一项极其重要的战略任务。

一、沿海地区水资源和环境问题1.水资源日趋短缺我国是被联合国列为12个贫水国之一。

在全国600多个城市中,缺水城市就达330个,因缺水造成的工业经济损失达2300多亿元[2]。

目前,我国主要缺水地区有:辽河中下游地区、京津唐地区(北京、天津、唐山、秦皇岛)、山西能源基地、辽东和山东半岛、黄河中下游地区、沿海开放城市及经济特区[3],而严重缺水城市基本上分布在沿海地区。

沿海14个开放城市日缺水量约400×104m3/d。

2010年,枯水年～特枯年,宁波市、辽阳市和嘉兴市年缺水量分别达2.61×108～11.19×108m3/d、4.94×108～5.05×108m3/d 和1.24×108～3.63×108m3/d[4]。

由于供水短缺,大连全市60多个大型投资项目难以上马;旅顺区自80年代以来,全区10万户居民每天供水仅2～4h[5]。

水资源短缺问题已严重制约着沿海地区经济和社会的发展。

2.水资源污染严重目前,我国七大水系和内陆河流约50%以上河段水质为IV类、V类或劣于V类水[6]。

全国97%的大中城市地下水已受到严重污染。

松辽流域、苏锡常和杭嘉湖地区城区河道水质均为V类或劣于V类水。

海河和辽河流域、山东沿海诸河,约有50%以上河段水已不符合农灌标准[7],山东滨州部分地区地下水已检出有机氯农药及“三致物质”(致癌、致畸、致突变物)达30余种。

我国每年因环境污染造成的经济损失为883亿元,其中水源污染占337亿元,占污染总损失的45%[8]。

水源污染造成农作物减产、水产养殖受挫、工业效益降低、居民饮水困难、粮食和蔬菜中重金属含量增高、居民癌症和肠胃病等流行病的发病率逐年上升[9]、自来水制水成本逐年增高。

3.大规模海水入侵从西南的北海市到东北的大连市,特别是山东半岛、辽东半岛和渤海湾都有不同程度的海水入侵现象。

目前,山东半岛海水入侵总面积已达643km2,每年粮食减产2～3亿kg,每年工业直接经济损失3～4亿元,45万人缺乏饮用水,部分地区被迫饮用咸水或劣质水后地方病迅速增加[10]。

海水现正继续以每年几十至几百米的速度向大陆含水层推进。

4.区域地面沉降从南方的海口市到东北的哈尔滨市均出现了地面沉降。

至今,我国已有50多座大中城市出现了区域性地面沉降[11],80%均分布在沿海地区,较严重的是上海、天津、台北、苏州、宁波。

表1　中国沿海部分城市地面沉降统计表地区天津沧州上海常州苏州无锡南通宁波嘉兴湛江中心沉降量(mm)27607442700110014501140300420750413沉降面积(km2)1300850200150100120600目前,地面沉降在杭嘉湖平原、苏锡常地区、环渤海地区性、东南沿海地区继续大面积扩展,地面仍以10～30mm/a的速度下沉。

由于地面沉降,城市重力排污失效;地区防洪、防汛效能降低;城市建设和维护费用剧增;管道、铁路断裂,建筑物开裂,威胁城市建筑和安全[12];港口淤积;洪涝灾害加剧,农业大幅减产[13];地面高程失真,影响防洪、防汛调度,危及城市规划,造成决策失误。

区域生态环境的变迁,地区经济、环境和社会综合效益的日益下降,直接危及沿海地区经济的发展和社会的安定。

二、沿海地区水资源和生态环境动态趋势随着全球环境的变化,下个世纪我国长江中下游、华南、东北地区暴雨、洪涝、干旱频率和强度增大,海平面将上升[14];沿海地区除珠江流域外水资源短缺将进一步加剧。

至2030年,在人口增长、社会经济发展及未来气候情景下,平水年(50%)～特枯年(95%)京津唐地区、淮河和黄河流域缺水量分别为13.7×108～50.4×108m3/d、28.4×108～194.6×108m3/d和615×108～276.7×108m3/d[15],我国沿海地区将面临严重水荒威胁。

由于地面沉降和海平面上升两者叠加将导致海平面大幅上升。

到2050年,珠江三角洲淹没面积为1500km2;长江三角洲淹没面积1000km2以上,影响地区大于10000km2;天津市淹没面积达一半以上[16]。

土地盐渍化、沼泽化严重,台风、洪涝灾害加剧,沿海经济发展严重受挫,沿海地区将重新规划,我国经济战略布局可能全面调整,这对我国的经济社会发展会产生重大影响。

三、地区可持续发展与资源和环境的可持续性1980年,国际自然保护联盟(IUCN)首先提出了持续发展术语;1987年,挪威首相Br undtland夫人明确提出了可持续发展的概念。

可持续发展包含三重含义:即公平性,资源的本代和代际均衡转移和公平分配;可持续性,不超越资源和环境承载能力的长期、稳定的经济和社会发展;和谐性,实现社会、经济与环境、资源的协调发展。

可持续发展包括资源持续、环境持续、经济持续和社会持续。

实现经济、社会持续发展目标的前提条件是资源和环境的持续,而水资源的持续利用是生态环境持续的极其重要的决定性因素。

水资源和生态环境的可持续性是由生态可持续法则和水文循环决定的[17]。

生态可持续性法则要求地球上一切再生的生物和非生物资源(光、热、气、水等)的利用,在数量和速度上不超过它们自身的恢复、再生能力,其永续供给的最大量,应以最大持续产量为限值。

水文循环是生物圈内生物地质化学总循环中的重要部分,是自然界物质再生的一种过程。

水文循环是指蒸发——凝结降水——径流——蒸发的过程。

该过程任何一个环节的改变,可影响水资源可持续性。

四、水资源持续利用准则和评价模式水资源持续利用可定义为在维持水的持续性和生态系统整体性的条件下,支持人口、资源、环境与经济、社会有机协调发展,确保水资源的代际均衡转移、代间公平分配,保证生态环境的良性循环和人类永续用水需求的水资源开发利用方式。

1.水资源持续利用准则(1)生态完整性准则　首先,须注重水量和水质的统一;其次,确保在水资源利用过程中不发生环境问题和地质灾害,维持生态的生命力和生物多样性。

(2)效益时效性准则　必须从长远的观点,有效实现水资源的代际均衡转移及生态环境的持续和发展,达到短期效益和长期效益的有机统一[18]。

(3)发展协调性准则　自始至终处理好资源利用、经济增长与环境保护、社会发展之间的矛盾,满足经济和社会永续需水的同时,必须保证水资源和生态环境永远处于良性循环和发展。

(4)管理动态性准则　在水资源利用过程中,须充分考虑自然的变迁、资源和生态系统的变化、科学技术进步、经济社会发展等未来动态因素,适时调整水资源管理策略和方案。

2.水资源持续利用评价模式当资源—生态—社会复合系统所处的空间和时间一定时,地区总目标可以综合效益最大表示,其函数式为 m ax[E(x),S(x),R(x)]受约于G(x)<0x j>0　j=1,2,……,n式中:x为n维向量的控制(决策)变量;E、S、R分别表示经济、社会和环境效益;G为对系统起制约作用的约束条件集,如水的承载能力、环境容量和其它社会约束条件等;x j 为控制向量的非负条件。

上式中各函数的构造,可通过费用效益分析、投入产出分析、多目标分析和有关数学方法来建立。

在上述基本模式的基础上,对复合系统运行状态进行检验和控制。

五、沿海地区水资源持续利用战略建立适应水资源持续利用要求的管理体制、法规、政策和运行机制;运用先进科技和理论,对水资源的配置和开发利用的行为实行有效的计划、组织、协调和控制,达到资源—生态环境—社会经济复合系统的有机协调和良性、持续发展,这是沿海地区水资源持续利用的战略方向。

1.水资源持续利用管理系统的建立根据地区水资源时空分布、供水状况、资源和环境问题及发展需求,建立由管理机构、法规和管理制度、资源和环境信息系统、社会舆论宣传等组成的完整水资源持续利用管理系统。

根据国家有关法规、政策,结合地区具体情况,对产水、径流、蓄水、供水、用水、排污、监测、环境整治及生态和资源的恢复等,制订相应的管理条例、制度和地区性法规。

2.制定水资源持续利用规划根据地区水资源承载能力、环境容量及人口、经济、社会发展目标,结合环境、地质问题现状及未来气候变化,对区内水资源作出全面、科学的评价,全面制定出水资源和环境持续利用系统规划,科学提出区内产业结构布局、调整及经济、社会性发展政策等有关建议。

3.完善水资源经济政策管理体系(1)区域产业政策的制定　根据地区水资源持续利用规划和社会经济发展战略,制定有利于水资源和环境持续利用和发展的产业政策体系。