基于虛擬水理論的泰州市農業可持續發展研究

摘 要：水資源有著明顯的稀缺性，一個區域經濟的發展與水資源有著密切的聯系，目前虛擬水理論作為水資源管理領域提出的新概念，對如何利用好水資源為區域經濟發展提供了新思路。基于虛擬水理論對泰州市2012年水足跡進行了計算分析，其結果表明泰州社會經濟發展中水資源利用并不樂觀，只有盡快實施虛擬水戰略、改變消費模式、提高水資源利用率，才能盡快實現泰州經濟轉型和農業可持續發展。

關鍵詞：虛擬水；水足跡；水資源；泰州市

中圖分類號：F062.2 文獻標志碼：A 文章編號：1673-291X（2013）36-0238-04

引言

水資源是人類生存和社會發展最重要的基本要素和戰略資源，也是地球上一種稀缺的資源。水不光有為經濟發展貢獻的經濟功能，同時其還具有顯著的社會功能和生態環境功能，而中國作為全球13個人均水資源最短缺的國家之一，隨著人口數量不斷增長、經濟社會快速發展都使得水資源問題日益突出[1]。雖然泰州地處長江流域水資源相對豐富（2012年全市水資源總量為14.89 ×108m3），然而人均水資源量只有319m3 遠遠低于2012年全國人均水平。2010年1月8日泰州市委三屆八次全會首次提出了堅持開放型經濟和創新型經濟“雙輪驅動”戰略，著力打造泰州“1+3+N”產業體系，而這一目標的提出必將促使泰州區域經濟飛速發展、生態環境建設規模擴大，需水量也必將持續增加，缺水矛盾也將更加凸顯。因此如何在不同產業間分配好現有水資源，用虛擬水理論解決現有水資源分配問題，努力促進區域的社會經濟發展有著深刻的現實研究意義。文章結合泰州實際情況，分析了 2012 年水足跡的情況，以期從理論上對泰州市水資源開發利用和科學管理做相應的探索，為泰州市水資源可持續利用以及農業的可持續發展提供理論依據。

一、虛擬水的內涵

對于虛擬水研究實際上在20世紀80年代以色列經濟學家就已從經濟學角度論證了出口有限水資源的不合理性，提出通過糧食進口來減少國內水資源的消耗來緩解國內水壓力，但由于其沒有對虛擬水這一概念正式提出來，因而也未引起國際學術界的重視。直到1993年，英國倫敦大學的Tony Allan教授才首次正式提出了虛擬水（virtual water）的概念，而后隨著虛擬水概念的正式提出其內涵也得到不斷發展和完善[2～3]。Tony Allan首次將其定義為生產農產品所需要的水資源量，后經荷蘭學者胡克斯特拉（Hoekstra）進一步拓展為目前公認的虛擬水概念，即生產商品和服務所需要的水資源數。水足跡 （ water footprint）與生態足跡一樣，是嘗試采用賬戶的方式解釋水資源在社會經濟系統中的遷移轉換。其中水足跡是在虛擬水概念基礎上得出的一個國家或地區居民生產和服務所消耗的水資源總量，是指在一定的物質生活水平下，維持一定人群消費所需要的總的水資源數量[4]。中國對虛擬水研究則是在2003年才由程國棟院士開始[5]，一般對于地區水足跡的計算主要是產品的虛擬水含量的計算，主要包括農作物產品、動物產品及工業產品虛擬水含量的計算。

二、水足跡計算方法與數據來源說明

（一）計算方法

目前虛擬水計算主要有兩種方法：一種方法是采用自下而上的方法。它將該國家居民所消費的商品與服務數量與各自產品和服務的單位產品虛擬水含量相乘求和得到。另一種是自上而下的方法，水足跡就等于總的區域內水資源利用量加上流入該區域的虛擬水流量，再減去流出該區域的虛擬水流量。其中總的水足跡（water footprint）由兩部分構成，即內部水足跡和外部水足跡。內部水足跡為生產該地區居民所消費的商品與服務所利用的區域內水資源總量，外部水足跡指由其他國家生產、并為本國居民所消費的產品和服務所消耗的水量，它等于進口虛擬水量 減去向其他國家輸出的進口產品再出口的虛擬水量。另外，出口虛擬水量與進口虛擬水量間之差就是一定期內國家虛擬水流量平衡。如果數值為正，則表明虛擬水凈出口；數值為負則表明虛擬水凈進口。本文根據實際情況選擇第二種方法即自上而下的方法計算泰州2012年水足跡，其中由于泰州地區的相關統計數據還不夠精細，因此在計算虛擬水貿易部分采用王新華等人的簡化方法[6]。另外文章中的水足跡及其評價指標體系的計算采用張斌、黃顯峰、方國華等人的方法[7]。

（二）數據來源說明

1.其中有關中國動物產品的虛擬水含量來源于Chapagain和Hoekstra 在 2004 年有關中國動物產品數據[8]。

2.主要經濟、人口、農業等數據來源自《2013年泰州市統計年鑒》及泰州農業委員會公布數據。

3.關于水資源相關數據來源自《2012年泰州市水資源公報》。

三、泰州水足跡計算及虛擬水平衡

（一）樣本概況

泰州地處江蘇中部，位于北緯32°01′57″～33°10′59″，東經119°38′24″～120°32′20″。西南、南部隔江與鎮江、常州、無錫、蘇州四市相望，東臨南通，西接揚州，東北部、北部與鹽城、淮安毗鄰，是蘇中入江達海5條航道的交匯處。境內河網密布，縱橫交織。北部地區，地勢低洼，水網呈向心狀，由四周向低處集中，湖泊分布較多。全市總面積5 790平方公里，其中陸地面積82.74%水域面積占17.26%。全境屬亞熱帶季風氣候，四季分明，光照充足，多年平均氣溫15℃，雨量夏豐冬少，入汛以梅雨為主，汛中、汛末以暴雨臺風危害最大。多年平均降水量1 027mm。降水年際變化較大，最大年降水量為2 075.5mm（1991年興化市興化站），最小年降水量為328.8mm（1978年興化市安豐站）；2012年年內降水分配約66.7%集中在汛期（5—9月），汛期多年平均降水量為684.7mm。2012年全市水資源總量為14.89億m3。水資源總量為地表水資源量與地下水資源量之和扣除重復計算量，其中地表水資源量10.05億m3，地下水資源量5.346億m3，重復計算量0.507億m3。

（二）農業主要產品生產需水量計算

農業主要產品生產需水量主要包括農作物產品虛擬水和動物產品虛擬水。2012年泰州市總用水量28.4×108m3，其中工業和生活用水量從《2012 年泰州市水資源公報》直接獲取，分別為3.141×108m3 和 2.046×108m3，分別只占總用水的11.1%和7.2%。

經過計算可以看到泰州市2012年主要農作物生產用水量為56.284×108m3（見表1），根據《2012 年泰州市水資源公報》得到泰州市2012年度的灌溉用水量為22.998×108m3，其中泰州通南地區因土壤性質的原因，已普遍推廣硬質化渠道，另外泰州里下河地區土壤性質為粘性，同時因屬水網地區，渠系水利用系數比通南地區高。平均所得灌溉水利用系數高為0.65，與周邊區域比較相對較高，計算得實際被農作物有效利用為14.949×108m3。因此，其綠水利用量占農業生產總量百分比為73.44%（41.335×108m3），那么如果將灌溉中損失的水量也計算其中，農業用水量將達到64.333×108m3，這種情況之下的綠水占農業生產用水量達到64.25%，由此看來泰州地區降雨對本區域農作物生產影響較大。

由表1可以看到，糧食生產在農作物產品虛擬水總量中所占比例最大，占泰州主要農作物虛擬水量的85.45%，其次是油料和蔬菜分別為3.195×108m3和3.124×108m3，而這也與當前泰州地區油料作物和蔬菜種植規模較大一致。然而，泰州地區生產一公斤蔬菜虛擬水含量相對生產其他農作物較低只有0.14，因此，在下一步的農業產業機構調整中應發揮優勢加大對蔬菜種植扶持。

經過計算得出泰州市2012年動物產品生產用水量26.454×108m3（見表2），這部分用水主要包括動物養殖中的飼料生產用水、飲用水和飼舍清潔用水。其中每單位動物產品的虛擬水含量相比農產品要高，原因在于活體動物產出產品之前消耗了大量的飼料、飲用水和清潔用水。就泰州市動物產品虛擬水結構來看，水產養殖發達，水產品的虛擬水含量高，生產用水最多，達 16.29×108m3，占動物產品用水總量的 61.58%，其次為豬肉、禽蛋、禽肉和牛奶，耗水量依次為 4.094× 108m3、3.852×108m3 、1.653×108m3、0.379×108m3，分別占動物產品用水總量的 15.48%、14.56%、6.25%、1.43%。這些表現和泰州地區消費習慣及地區河流湖泊水資源豐富有著明顯關系。

（三）虛擬水平衡

由于泰州統計年鑒中有關進出口產品多采用分類價值量統計，且分類較粗，沒有詳細的產品進出口量的記錄，這增加了計算進出口產品虛擬水量的難度。因此本文采用簡化的間接方法計算虛擬水貿易，計算中將進出口商品分成農業產品和工業產品兩大類，然后計算各自凈進口的總額，根據單位農業產值用水和萬元工業產值用水得出總的凈進口虛擬水量。需要說明的是，由于缺乏資料，本文忽略了進口產品再出口的虛擬水量。因統計中進出口貿易數據單位為美元，因此在計算中根據2012年12月31日中國人民銀行基準價對泰州進出口貿易額進行了換算，其中泰州2012年農業萬元產值用水量為1 516.54m3，萬元工業產值用水量只為32m3。

表3表明，2012 年泰州市虛擬水出口總量為 2.97×108m3，其中工業產品出口1.21×108m3，占虛擬水出口總量的 40.74%，農業產品出口1.76×108m3，占虛擬水出口總量的 59.26%。進口產品虛擬水總量為 7.31 ×108m3，農業產品進口6.88×108m3，占虛擬水進口的94.12%，工業產品進口只占到5.88%。其中凈進口虛擬水4.34×108m3，從這一數據可以看到雖然泰州農業產品也有出口，但是農業產品進口遠遠大于出口，這和泰州地區城鎮化率不斷提高，相對其他區域發展第二第三產業機會收益更大，同時耕地面積減少、外來人口增多、農村勞動力普遍向城市及蘇南地區流動均有密切聯系，這些都影響地區農業發展。

四、泰州水足跡及其評價

經過計算泰州2012年水足跡為92.27×108m3，其中內部水足跡為84.96×108m3，外部水足跡為7.31×108m3，泰州可利用水資源由地表水資源和地下水資源之和減去重復計算量，2012年泰州市可利用水資源為14.89×108m3，另根據泰州2012年總人口為504.65萬人計算，人均水足跡為1 828m3·a-1，人均生活用水只有40.543m3，遠遠低于全國水平。

從表4看出，泰州水資源自給率（內部水足跡占總水足跡的比例）為92.08%，說明泰州經濟基本處于自給自足，對外貿易還不夠；另外，泰州的水資源進口依賴度（外部水足跡占總水足跡比例）7.92%，說明居民的虛擬水消費高度依賴本地的水資源；值得注意的是泰州市水匱乏度（總水足跡比可利用水資源）高達619.68%，說明了泰州水資源利用已呈現不可持續狀態，雖然看似水資源豐富但水污染相對嚴重，可利用資源不多，2012年全市水功能區水質達標率僅為34.2%。

結論與建議

（一）調整產業結構，提高水資源利用的經濟效率

泰州水資源利用已呈現不可持續狀態，加強泰州市產業結構的調整，減少高耗水但附加值低的產品的生產刻不容緩。在工業方面，化工、紡織等傳統高耗水行業要加節水技改工作，提高工業用水重復利用率，造船等低耗高產行業要加大生產規模，提升經濟效益。

在農業方面在通南高沙土地區推廣硬質化渠道，在里下河水網地區推廣噴灌、微灌、滴管，加大蔬菜生產規模并繼續推廣水稻淺濕調控灌溉技術，另外針對農業養殖尤其是水產養殖進行污水治理，防止水污染狀況進一步惡化。

（二）促進消費模式轉變，實現水資源的合理分配

結合當前泰州水資源應該實施虛擬水戰略，引導人們改變消費模式減少虛擬水含量高的產品的消費，同時加大泰州市農產品虛擬水貿易量來減少本地水資源壓力，高效利用區域現有水資源，從而實現水資源的合理分配。另外擴大虛擬水概念宣傳，使人們加強消費產品和服務對于水資源影響的系統認識，使滿足自身消費需求情況下進一步節約水資源。

參考文獻：

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[6] 王新華，徐中民，李應海.甘肅省 2003 年的水足跡評價[J].自然資源學報，2005，（6）：909 -915.

[7] 張斌，黃顯峰，方國華，等.基于水足跡理論的連云港市水資源安全評價[J].中國農村水利水電，2012，（6）：61-64.

[8] Chapagain A Y，Hoekstra A Y.Water Footprints of Nations[A].Value of Water Research Report Series[C].IHE Delft，2004，16：1-80.

[責任編輯 王玉妹]