基于水足跡的安徽省水生態平衡研究

鄭基超嚴 雷孫 韋

（1.安徽省社會科學院，安徽 合肥 230051；2.江蘇科技大學，江蘇 鎮江 212003；3.中國人民銀行合肥中心支行，安徽 合肥230000）

安徽省地處南方，屬亞熱帶與暖溫帶交匯區，水資源較緊張。而且安徽屬欠發達地區，正經歷經濟趕超發展階段，不斷增長的用水需求與有限的水資源供應形成了尖銳的矛盾，因此對安徽省的水資源利用情況進行整體把握并進行科學合理的利用任重道遠。

一、引言

水足跡是水資源利用領域較新的概念，是Hoekstra新近提出的概念，傳統的水資源消耗僅計算直接用水，而水足跡計算則將直接用水和間接用水合并以綜合反映用水情況，用水包括消耗的藍水（地表水和地下水）、綠水（雨水）和灰水(過程產生水污染所需要的恢復補償用水)。國內已有學者用水足跡概念進行水資源保護研究，耿涌,戚瑞,張攀(2009)基于水足跡模型對碧流河沿岸水足跡和環保投入情況進行了分析，探索了水足跡理論對生態補償測算的貢獻。周姣,史安娜(2008)基于水足跡計算方法從虛擬水貿易的視角對華北地區與其他地區間的貿易進行了分析，認為可以攻通過貿易調水和節水戰略減輕對工程調水的依賴。Jing Ma,Arjen Y Hoekstra,Hao Wang,Ashok K Chapagain,Dangxian Wang（2006）基于 1999 年數據對中國南方和北方的農產品貿易所隱含的水足跡進行了測算：1999年缺水的北方向南方出口了大量的農產品：1700萬噸谷物、2300萬噸蔬菜、60萬噸水果、180萬噸肉、230萬噸雞蛋和240萬噸奶產品，上述產品共含520億噸虛擬水，同年通過南水北調380-430億噸水，因此對水資源調配有必要進行統籌考慮。

水資源與其他資源一樣都是稀缺的，水資源的分配及使用也應當按照最經濟最有效率的方式使用。按照要素資源稟賦理論要求，每個國家和地區都應該生產、銷售該國家和地區有更多資源的產品，如果一個地區水資源較稀缺，那么該地區就應該少調出或出口高水足跡產品到其他地區。

二、水足跡計算方法

Arjen Y.Hoekstra,Ashok K.Chapagain,Maite M.Aldaya,Mesfin M.Mekonnen(2012)提出了計算某一地理區域內的水足跡方法，特定區域內所有水足跡之和包括產品水足跡、消費者水足跡，產品水足跡可以用鏈式求和法，即將生產各流程水足跡加總。但常用的是階段累積法，即將產品投入原料的水足跡和生產過程中的水足跡相加。消費者水足跡包括直接水足跡和間接水足跡，直接水足跡是指直接使用的淡水，間接水足跡是指與消費者消費的商品或服務相關的水消耗量和污染量。

Jing Ma,Arjen Y Hoekstra,Hao Wang,Ashok K Chapagain,Dangxian Wang（2006）提出了各地區間虛擬水貿易進行核算的方法。如某地區某類產品凈進口量等于，

NI(i,t)=C(i,t)-P(i,t)-ΔS(i,t),

其中NI為凈進口量，C為總消費量，P為該地區生產量，ΔS為該地區某產品增加的存量。在確定了某類產品的進口量后，就可以計算此類產品隱含的水貿易量：

NWI(i,t)=NI(i,t)×VW(i,t).

其中NWI為該類產品的總水貿易數量，等于產品進口量乘以產品單位水足跡量VW。

三、安徽省總體水足跡情況

根據文獻資料的方法，我們計算的水足跡包括農業、工業、其他用水，由于現有水足跡資料主要依據2007年左右數據計算，因此我們以2007年相關數據為基準進行討論。

（一）農業水足跡

農業用水是最大的淡水使用項目，在大多數地方，農業用水占水足跡的總量都在70%以上，因為農業生產需要大量的用水，農業用地占地面積大，水蒸發量和為使土壤保持一定的濕度所需要的灌溉用水量都非常大。

安徽省是農業大省，2007年糧食作物產量共計2901億噸，油料199萬噸，蔬菜1913萬噸，還有大量的畜產品。

表1 安徽省各類農產品水足跡含量單位：m3/噸

畜產品包含的水足跡量，我們使用A.K.Chapagain and A.Y.Hoekstra（2003）計算的數據：分別為牛肉 15990，豬肉 3561，牛奶2201，雞蛋8651（單位：立方米/噸）。按照分類加總的原則，我們計算農業的總體水足跡共計572億立方米。與其他文獻不同的是，在計算廣義農產品水足跡總量時，我們將豬肉和禽蛋等畜產品排除在外，因為豬和家禽主要食用農產品，如果將其水足跡計入農產品水足跡，則存在重復計算問題，因此我們主要考慮牛羊等食草家畜水足跡。

（二）工業用水

工業用水量比較難以測算，因為工業行業生產工藝復雜、流程較多，涉及水的投入產出往往存在重復測算，因此我們使用統計年鑒中分行業工業用水量數據來衡量各行業用水情況。由于統計年鑒的行業分類數據和投入產出表中的行業分類并不一致，我們對統計年鑒中的行業分類進行合并以適應投入產出表中的行業分類情況，限于資料，我們主要使用統計年鑒中的取水總量數據，采掘業取水總量11207.1萬m3，制造業68826.5萬m3，電力及燃氣、熱水生產和供應業133642.6萬m3。

（三）其他用水

第三產業和建筑業用水我們很難查到有關數據，我們使用安徽省2007年水資源公報中的有關數據，2007年城鎮公共用水量3.45億立方米，居民生活用水量20.35億立方米，生態環境用水量1.60億立方米。

從安徽省總水足跡來看，農業用水足跡共572億立方米，工業用水中電力、及燃氣、熱水生產和供應業總取水量為13.36億立方米，制造業總計6.88億立方米，采掘業總計1.12億立方米。

安徽省2007年水資源總量僅為712.46億立方米,全省人均水資源量1164.5立方米。從水足跡的使用和水資源的供給來看，安徽省水足跡總量已接近于安徽省水資源可利用量，因此安徽省淡水資源使用狀況十分緊張。

四、基于投入產出表的水貿易數據

在獲得安徽省總體水足跡的基礎上，我們將第三部分計算得出的水足跡數量矩陣乘以完全消耗系數矩陣，得出每個行業實際消耗的水足跡值，再結合安徽省主要行業產品進出省及進出口情況，可以對安徽省總體水貿易情況得出結論。從基于投入產出的水貿易數據來看，安徽省農林牧副漁業凈調出水足跡110.74億噸，其中調出省外109.85億噸，出口0.89億噸；采掘業是凈調入水足跡行業，從省外調入3.81億噸，從國外調入3.29億噸，制造業凈調出調入基本平衡；基于產品實際情況，電力及燃氣、熱水生產和供應業沒有發生進出口，總水足跡調出省外1.75億噸。

需要指出的是，基于投入產出表的水貿易數據也存在不足，比如調出調入和進出口的比例只是按照產值比重測算而來，并沒有分產品種類的具體物資輸出輸入數量，而且由于投入產出表不是每年編制，因此只能獲得2007年數據。不過考慮到農業是水足跡使用主體產業，生產技術進步較慢，而區域間的經濟貿易合作關系也會在相當長時間內保持穩定，因此基于2007年的數據得出的水貿易情況對指導水資源保護工作是有意義的。

五、基于水足跡數據的安徽省水資源保護思考

（一）建立水資源轉移支付制度

安徽省水資源使用率較高，根據2016年安徽省水資源公報，2016年安徽省全省用水總量為290.65億立方米，特別是淮河流域，由于人口密集，農業發達，因此淡水使用率過高，水資源利用已接近資源極限：淮北、亳州、宿州市供水水源中，地下水源供水分別占76.6%、67.9%、70.8%。而新安江流域由于人口較少，且地處山區農業不發達，水資源利用率較低。從水質來看，淮河流域水質為I-II類的占36.2%，III類占41.7%，IV-V類占16.6%，劣V類占5.5%，而新安江流域主要為I-II類。新安江流域的大量優質水資源注入了浙江，所以皖浙兩省應當建立省際水資源補償機制，由浙江省按照省界斷面優質水供應量向安徽省支付補償費用，專項用于淮河流域水資源保護，推動淮河流域水資源可持續利用。

（二）發展節水農業

農業是耗水最多的產業，占安徽省水足跡耗費的絕大部分。安徽省單位農產品水足跡值較高，仍然有改善余地，例如，充分利用春夏雨水，掌握氣候規律，種植與降水規律相適應的農作物；采用節約用水技術，增加農作物薄膜覆蓋降低水蒸發量。在水資源匱乏地區，通過經濟杠桿作用如提高灌溉用水價格等方式適當減少高耗水農產品種植，對農產品種植結構進行調整，從高耗水農產品如小麥轉向低耗水農產品如蔬菜瓜果種植。

（三）改善貿易結構

安徽省水資源并不豐富，而農產品是需要大量水資源的行業。從安徽省貿易結構可以看出，雖然安徽水資源有限，但是安徽省卻在大量輸出水密集型農產品，這種輸出與安徽省資源稟賦不相稱。因此，安徽省可以調整貿易結構，在保證糧食安全的基礎上，增加從國外小麥、大豆等水足跡含量較高農產品進口，維護安徽省水資源均衡。