我國工業節水現狀及補短板途徑討論

左其亭,刁藝璇

(1.鄭州大學 水利科學與工程學院, 河南 鄭州 450001;2.鄭州市水資源與水環境重點實驗室,河南 鄭州 450001)

隨著城市化發展逐步推進,未來至2050年,全球居住于城市的人口將從2014年的54%提升至66%,且這一增長主要集中于亞、非兩大洲[1]。我國作為亞洲最大的發展中國家，城市化進程正處于加速發展階段。工業發展是推動城市化的核心動力，對經濟社會的貢獻尤為明顯[2]，但目前，我國工業用水的重復率較低，水污染問題嚴重，亟需重視用水的安全保障問題，緩解工業用水壓力[3-4]。通過對我國城市節水潛力分析，發現生活節水進入瓶頸期，節水潛力逐漸減小，相對而言，城市工業節水潛力較大[5]。在未來，工業經濟的可持續發展與水資源節約、生態環境保護息息相關，實現工業有效節水是節水工作及工業發展的重要一環。因此，需要關注我國工業用水的現狀及存在問題，找到新時代水利改革發展背景下實現我國工業節水目標的方法。

目前對我國工業節水的研究多使用具體用水指標進行統計分析，研究尺度較小、內容細致，研究對象多分地區、行業、及企業類型，針對具體問題提出不同節水建議。但是，缺乏實現國家工業節水的方略框架總結，從全局角度對我國工業用水情況的研究較少。基于以上背景及現狀，在認識我國工業節水必要性、分析工業用水特點的基礎上，總結目前我國工業節水存在的短板問題，并對工業行業如何落實節水優先方針、推進新時代水利改革發展進行思考，為解決其節水主要問題提出途徑。

1 工業節水工作背景

我國城市供水短缺問題突出，城市與工業的發展進一步加劇了水資源需求[6]，在淡水資源限制的條件下，供需水平衡將面臨更加嚴峻的壓力[7]。在此背景下，習近平總書記對我國水情進行深刻認識，提出節水優先的十六字治水方針，我國節水行動也逐步從以往偏重于倡導提高節水意識、實現個人節水轉換為強化節水要求、從政策引領和工作部署上落實節水工作。

2012年,最嚴格水資源管理制度施行標志著我國開始對各地用水在總量上進行控制。2016 年,《全民節水行動計劃》印發,這一計劃對工農服務等行業領域、城鄉社區家庭等層面、生產消費等環節進行部署,帶動全社會各成員深入節水行動。且近年來,我國紀念“世界水日”和開展“中國水周”活動的主題均與節水相關,進一步推動落實了國家的節水行動,使節水型社會建設進一步普及。2016年4月,由國家發改委、水利部印發實施的《國家節水行動方案》提出,到2020年,節水效果初步顯現;到2022年,全社會節水意識明顯增強;到2035年,節水護水惜水成為全社會自覺行動,水資源節約和循環利用達到世界先進水平。在全國水利工作會議上,水利部部長鄂竟平對2019年水利工作進行部署,首要的任務就是打好節約用水攻堅戰,節水已成為水利工作的重點和首要環節。

隨著我國節水行動深入，節水工作逐步細化，對工業也提出了新的更詳細的節水要求。2002年，我國對涉及水資源使用的項目施行了《建設項目水資源論證管理辦法》，要求在項目建設中對水資源進行合理開發利用，并采取相關保護措施。2012年最嚴格水資源管理制度對工業用水效率及各地用水總量設定了明確范圍。2015年《水污染防治行動計劃》聚焦于水環境保護方面，其中對工業中的十大重點行業進行專項整治，對工業用水效率與廢水處理水平的提升提出要求。2017年，水利部印發《關于嚴格水資源管理促進供給側結構性改革的通知》，加強對產能過剩行業取用水的剛性約束，同時對高耗水相關項目進行用水限制。2019年，《水利部關于開展規劃和建設項目節水評價工作的指導意見》，要求除水資源論證以外，啟動規劃和建設項目還需要進行節水評價。工業節水成為我國新時期節水行動的重要組成部分。

2 我國工業用水現狀及存在的問題

2.1 工業用水水平分析

對我國2017年工業用水數據進行分析(圖1)，各地工業用水占比與工業增加值占比的分布情況類似。工業用水占比低的地區，其工業增加值占比較低，反之，工業用水占比高的地區，其工業增加值占比也較高。但工業增加值占各地GDP的比重并沒有無限增加，隨工業用水占比升高，各地工業增加值占GDP的比重穩定在0.4左右。說明在國內生產總值的構成中，某一行業產值不會對總產值構成絕對的統領作用，在一定范圍內，其發展態勢與各種資源約束具有相關關系。因此，應在地區工業用水量一定情況下，提高用水效率，使有限水資源產生更大經濟效益(文中數據均來源于相對年份的《中國水資源公報》、《中國統計年鑒》)。

同時,各地區用水水平差異較大,上海的工業用水占比為0.6,新疆為0.02,相差30倍。大致表現為在中部及沿江省份較高,西部各省較低,這一現象與我國各省經濟結構密切相關。根據《國務院關于全國老工業基地調整改造規劃(2013—2022年)的批復》(國函〔2013〕46號)(以下簡稱《規劃》),劃定我國老工業基地地區(如圖3),其重點分布于東部,范圍廣泛,呈“沿海、沿江、沿鐵路”特點分布,與數據指標的分布情況一致,說明地區產業結構對地區用水情況有一定決定作用。

圖1 2017年各地區工業用水水平及工業增加值占GDP比重Fig.1 The industrial water use level and industrial GDP ratio of each region in 2017

工業用水效率反映在萬元工業增加值用水量指標上(圖2),北京、天津、河北、山西、遼寧、吉林、浙江、山東、河南、陜西的萬元工業增加值用水量低于30m3/萬元,安徽、江西、廣西、西藏地區的萬元工業增加值用水量高于75m3/萬元,差距明顯。工業用水效率較高地區大多分布于工業發達地區,與工業用水水平有類似的分布特征。由于二產比重較低的地區,工業企業零散、規模較小,無法形成集群優勢,在節水經驗、技術的普及和傳播上存在局限性[5]。老工業基地城市有我國工業企業較為集中的老工業區,其二產比重較高,在工業節水方面擁有較好的傳播擴散條件,容易產生“先進節水技術”、形成“行業節水模式”。可以將其作為工業節水重點地區,首先完成其節水目標,進一步帶動其他地區實現工業節水,發揮引領作用、產生輻射效應,加速推進工業節水進程。

2.2 水資源問題分析

在我國，老工業基地城市較早地形成了完善的工業體系，但隨著社會發展，這些老工業區的基礎設施老化，且由于軟硬件的條件約束和技術問題而導致落后產能集中、對環境污染較為嚴重等現象。為解決這一問題，各地逐步對城區老工業區進行升級改造，重點關注于新產業的發展、工業遺產的保護與再利用、加強對生態環境的治理修復等方面，在水資源利用上還未做出具體指示及要求。由于我國水資源量時空分布不均，各區域水資源承載力和未來水資源需求差異較大，各地工業發展面臨著不同的用水問題。我國東北地區水資源的空間分布明顯不均，圍繞全面振興東北老工業基地和國家商品糧基地建設要求，節約水資源總量和提高用水效率與老工業基地振興相輔相成。華北地區的全國人均水資源量最少，水資源緊缺已經嚴重制約了經濟發展。這里有中原經濟區、山東半島和京津冀等重要城市群的經濟發展需求，需要從節水出發，嚴格管控用水效率。華中地區水資源相對豐富，但水質性缺水、水污染問題突出，該區域的經濟發展具有較強活力，未來水資源需求量增長較快，需要對節水與治污問題予以關注。華東地區水資源豐富，是我國綜合技術水平最高的地區，未來用水增長相對較小，但存在長三角、珠三角水污染嚴重、用水效率低等問題[8]。《規劃》已對我國老工業基地的現代化建設和調整改造成果提出了目標，立足我國當前水資源背景和經濟可持續發展的要求，未來企業的有序健康發展必定是資源節約、清潔環保、利用高效的。老工業區因其特點在水資源利用方面存在較大問題，比如產能落后使得用水效率低下、基礎設施老舊導致用水管理不便、廢水處理率低造成水環境污染等問題，要達到老工業基地的調整改造目標，實現以新工業化和新城鎮化為引領的產業結構調整、重塑其產業競爭優勢，必須考慮工業節水的緊迫性，實現工業節水推動我國老工業區振興。

圖2 2017年各地區人均GDP及萬元工業增加值用水量Fig.2 Each region′s per capita GDP and water consumption per 10,000 yuan of industrial added value in 2017

圖3 地區水資源問題及我國老工業基地城市分布Fig.3 Regional water resource problem and distribution of China′s old industrial base cities

2.3 工業用水存在的問題

1)用水效率有待提升。目前重點工業在生產過程中不同程度地存在用水粗放、用水效率不高現象，由于產業生產技術限制，各地區工業用水效率差異較大，造成整體工業用水效率差異明顯。2016年，對廣東省內各市工業用水效率進行統計，佛山、珠海、深圳等地區經濟水平相似，但各市用水效率差距明顯，萬元GDP用水量跨度為10m3/萬元～38m3/萬元，隨時間增加差距逐漸增大[9]。我國工業提高用水效率的主要驅動力為技術效率，受限制于技術進步，技術問題會影響工業節水的實現，決定工業用水效率高低[10-11]。

2)用水過程統計不明晰。由于各項目用水過程具有地區差異、行業差異、工藝差異，用水過程的統計存在一定難度，同一行業由于地域條件和工藝不同使得用水也不盡相同，且基礎計量設備不完善，無法清楚地了解掌握工業用水過程，難以系統、有針對性地進行用水優化，達到細致的節水效果。

3)用水管理平臺未建成。部分工業企業節水工程建設不足，配套技術落后，缺乏對水平衡的測試工作，節水設施滯后。據統計，85%以上的企業在用水管理方面存在漏洞，用水管理平臺不健全，對水表系統疏于管理，用水信息化平臺建設不足，缺少歷史數據，使得用水管理工作出現“斷代現象”[12]。智能化用水管理平臺的建成有利于提高用水管理水平，對工業節水的實現有重要推動作用。

4)節水潛力挖掘不深入。傳統工業對用水過程缺乏微觀分析，在進行用水管理時多在宏觀層次對系統整體做定量分析，缺少各個生產環節的用水統計[13]。由于工業用水過程復雜，宏觀的用水管理簡化了用水流程，對細節認識不夠，使制定的工業節水量過于保守，無法深入挖掘節水潛力。另一方面，企業的節水意識不強，節水型企業申報不主動，。企業對自身的節水重視不足，就使實現節水行為缺乏動力，節水潛力空間被忽視。

5)工業節水監管不足。目前我國治水的主要矛盾轉變，水利行業監管能力不足成為矛盾的一個主要方面。相比于農業節水中的監管投入力度，工業節水的重視程度還需提高；在節水評價、用水情況、節水效果確認的工作上尚有欠缺，體制建設尚需完善；工業節水政策、規范、法律的剛性約束有待加強。

3 工業節水補短板途徑

3.1 思路框架

針對我國工業節水存在的短板,需抓住我國治水主要矛盾變化,結合新時代治水思想,采用適應社會發展的新方法進行處理[14]。目前國家及各地嘗試進行了多種水資源管理的創新措施,在節約用水方面取得一定成效。本文在工業節水現狀分析的基礎上,進一步對工業節水短板的彌補途徑進行總結(圖4),包括節水技術升級改造、用水過程可視化、實現智慧用水管理、落實項目節水評價、完善節水監督體系、經濟杠桿調控用水結構、重視以限排壓節水,幫助統一節水行為并加快實現工業節水目標。

圖4 工業節水現狀分析與補短板途徑框架Fig.4 Analysis of current situation of water saving in industry and the approach frame of reinforcing the shortage

3.2 工業節水補短板途徑

1)節水技術升級改造。為了提高工業用水效率,拉近各地區用水水平,需要對生產技術水平進行提升,同時限制高污染、低產出產業的發展,實現產業升級。對于已經進行了工業結構調整的地區,其用水效率的提升已進入穩定期,面對用水需求增長,需要通過尋找節水新方法滿足需求水量[15],通過引進新技術推進工業污染治理和節水能力,實現技術引領提升用水效率。

2)用水過程可視化。用水監管需要對工業生產環節進行深入剖析，盡量達到用水過程可視化，詳細統計用水量，一方面能夠實現控制各個流程的節水效率，同時為管理者了解企業生產過程用水提供詳細信息，方便管控具體的用水過程進而優化用水決策。已有相關研究對工業用水過程可視化進行介紹[12]，例如將工業用水過程按獨立工藝環節分解，對各獨立環節進行耗用排水統計的計量和管理，通過部分入手整合至整體，實現系統的用水管理。

3)實現智慧用水管理。未來水利工作逐步向著實現決策智能化、管理信息化發展[16],水務管理平臺的升級和完善程度對節水工作發揮著明顯的限制或促進作用。通過建設現代化水務管理平臺,多地用水管理水平有了巨大進步。河北省對93個地區取水量的數據進行聯網監控,搭建了聯合共治的信息化管理模式,致力于實現全網覆蓋的取用水量在線統計。而上海對大用水戶建立了實時的用水監管制度,對計劃用水和定額管理提供了數據化保證。

4)落實項目節水評價。2019年，《水利部關于開展規劃和建設項目節水評價工作的指導意見》對于項目用水過程認識和節水潛力挖掘提出了具體要求，需要對節水潛力深入認識并具體落實。由于工業用水復雜性，節水評價工作對應的項目繁多，具體評價時，誰來評、評什么、怎么評等責任范圍問題需要明晰，否則容易出現職責不清、內容不明導致評價工作模糊化，不利于評價工作發揮出真實效果。其次需盡快制定合理標準，使節水評價工作規范化。節水評價標準未出臺，工作難以規范統一。可以根據規劃和建設項目的差異，分地區、分行業、分工藝劃分類型，以滿足實際工作需要為目標，在節水標準定額體系完善的基礎上分別制定。我國陸續出臺工業節水標準相關指導文件及技術規范，已出臺的取水定額涵蓋醫藥制品、石油煉制、火力發電等41項，在編取水定額涵蓋核電、制革、煤質合成天然氣等17項。同時，針對老工業地區，其搬遷改造的同時，新建園區需要提高節水思想，在建園之初搭建完備的節水計量設施并升級工藝設備，主動做實節水評價，深入認識項目節水的可能性。

5)加強節水監管實效。加強監管是保障節水行為實現的重要途徑、保證監管工作發揮實效的基礎[17]。節水監管的實現有外部和內部兩大動力，外部設立第三方監督主體，內部喚醒工業生產者自身監督意識。對前者，需要完善面向"節水監管"的工作體系，發揮法律、制度的剛性約束力，將節水行為嚴格入法，使監管工作有法可依；建立明確的節水評價標準，使監管工作有據可循；將監管部門的工作納入考核，督促有監督權的單位切實擔起主體責任，坐實監管工作。對后者，應加強政府宣傳來提高其憂患意識，工業企業不僅是依法實施節水行為的用水戶，也是自身節水行為的監督者，應主動肩負行業節水的任務與使命，認識到節水行為對行業自身及社會、國家發展的重要意義，其自身監督效果會比外部監督更直接有效。

6)經濟杠桿調控用水結構。產業結構調整對于提高水資源利用效率、降低企業用水定額發揮著主要作用[18]。在宏觀調控方面，國家進行水權制度和水資源稅改等水資源管理新措施的探索，通過發揮經濟杠桿的調節和推動作用，對清潔用水實施階梯稅價、降低中水費用，實現了在用水結構上調整使用中水、提高用水效率和污水處理水平、在用水過程中提高節約用水和循環用水意識等效果。

在工業節水方面，這些宏觀調控的政策探索實現了對企業的成本約束，使其主動調整用水結構，著力使用新技術改造傳統老工業模式，重點強化了非常規水源利用。在水權轉換的過程中，寧夏結合當地工農業的用水特征，使農業節約的水通過水權轉讓方式給工業使用，提高用水效率，在區域節水過程中使各方均有所獲益[19]。水資源稅改的嘗試中，河北省通過加強水資源的法律地位，借力稅收的約束性、強制性，以制度創新強化水資源有償使用制，推動企業主動調整生產過程中的用水方式和用水效率，開展產業轉型和技術創新。

7)重視以限排壓節水。實行排水總量控制，以限排壓節水，可以抑制企業無序用水現象，從而主動尋求節約用水和中水回用方法，通過污水總量排放控制，形成以限排為目標推動企業自主轉換用水結構、提升用水效率的倒逼機制。各工業城市需要重視以節水促減排，以限排壓節水，實現節水與限排并重發展。

8)統籌兼顧短板、典型區域先行。對節水工作的認識要融入水資源管理的各環節，節水工作的各項短板是相互聯系、相互影響的。用水過程可視化使管理者了解生產中的用水情況，為用水計量工作提供基礎，利于用水管理平臺建設；用水管理平臺的成功搭建為水資源管理工作提供準確詳細的數據，使節水規定和節水目的得以實現。例如河北水資源稅改工作中，數據化用水管理平臺發揮了巨大作用，實現了各行業各用水戶的用水實時計量，達到對用水情況的及時監督，幫助實現了水資源稅改以經濟杠桿調控用水結構的目的。所以在工業節水的各項短板工作中均應投入精力，統籌兼顧、保持全局意識。有效利用典型工業區，形成行業示范與技術創新引領，對其他區域的工業節水創造可行案例，實現“重點區域先完成節水工作”，使“先節水區域”帶動“后節水區域”，以便推動工業節水進程。

4 結 語

在對我國工業節水重大意義進行認識的基礎上,總結國家的工業節水工作發展情況,分析各省工業用水、水資源情況及工業用水存在的短板問題,提出了工業節水的補短板途徑,包括用水過程可視化、智慧用水管理、落實節水評價、完善監督體系、調控用水結構、以限排壓節水,為國家工業節水的實現進行方法總結。本文從整體上對我國工業節水的現狀、條件、問題進行分析,從全局角度提出補短板的途徑框架,意向在于總結普適性的工業節水方法與工作方向,希望為國家工業節水工作的改革與發展提供參考。