国际上水资源研究的热点

一、气候对水资源的影响

气候变迁导致资源性缺水。区域气候既具有稳定性又具有变异性。以中国为例，近5000年来，曾出现过四次温暖期和四次寒冷期。在3000年前，中原地区的气候比现在暖和得多，曾生存着许多热带和亚热带的动植物，热带动物大象几乎随处可见。从那时至今，气温波动明显，周期为400～800a，年均温振幅1℃～2℃。5000年的旱涝状况与气候冷暖交替基本一致。有人对中国东南部地区近2000年来旱涝记载进行分析，结果表明，以公元1000年为分时线，前期干旱时间短，湿润时间长，而后期则相反。近500年来旱灾多于水灾，以南涝北旱为常见，其中，16、17世纪旱灾多于涝灾，18、19世纪涝灾多于旱灾，20世纪以来旱灾又明显多于涝灾，说明15世纪下半叶至17世纪末为干旱阶段，17世纪末至19世纪末是湿润阶段，而20世纪末又进入干旱时期，且干旱发生频率北方高于南方。

全球气候变暖导致资源性缺水。联合国政府间气候变化专门委员会(IPCC)的全球第四次气候评估报告指出，在过去的100年，地球表面温度上升了0.74℃。预计到2100年，全球气温还将比1980～1999年升高1.1℃～6.4℃。全球变暖对水资源的影响主要是正常大气环流受阻、地区降水分布变异、极端水旱灾害频发、大量冰川融化、淡水储量减少、海平面上升、一些地区湿地大量减少等。以中国为例，2007年初发布的《气候变化国家评估报告》指出，近100年来，全国平均气温已上升了0.5℃～0.8℃，预测未来50～80年还将升高2℃～3℃。气候变暖对我国水资源影响的主要表现为:①西部冰川减少。据遥感监测调查，近30年来，青藏高原冰川总体呈明显减少趋势，周边冰川面积减少10%、腹地减少近5%，年均减少131.4km2，近年还有加速趋势。若不考虑全球气候加速变暖，预计到2050年，高原冰川面积将减到现有的72%，到2090年减到50%。②大部分河流径流量减少。除松花江上游和黄河上游的径流有所增加外，其他主要流域的径流量都呈减少趋势。全国的各大湖泊，从20世纪60年代到21世纪初，绝大多数水量入不敷出，每年平均有20余个湖泊消失。③湿地面积大大减少。我国湿地生态系统受到严重退化的威胁，特别是近50年来，湿地的退化和丧失以惊人的速度发展。据不完全统计，我国已丧失滨海滩涂面积约119×104km2;东南沿海的红树林湿地面积，1986年为2.12×104km2，到1995年实有面积仅为1.01×104km2;长江中下游在近30年内丧失湖泊面积12×104km2;其中洞庭湖面积由20世纪50年代初的4300×104km2减少到2000年的不足2270×104km2等。④冻土全面持续退化。近20年来，青藏高原多年冻土在不断萎缩、季节冻土不断增加。冻土相对面积减少4.3%，约3.1×104km2，相应地季节冻土面积增加3.1×104km2。⑤海平面上升。近50年全海域海平面呈总体上升趋势，平均上升速度为2.5mm/a，高于全球平均值1.8mm/a。其中，东海上升速度高于全国平均值，黄海持平，渤海和南海略低。

二、经济社会发展对水资源的影响

人口过快增长，人均水资源拥有量快速减少。人口发展是连续的历史过程，在人类大部分历史中，世界人口增长是相当缓慢的，每10年增长率远低于1%。世界性人口膨胀曾有两个主要时期。第一次发生于1750～1950年。这次人口膨胀由工业革命引起，增长率最高地区为欧洲、北美及大洋洲，增长率很少超过每年1.5%。第二次发生于1950年以后的40年，人口增长集中于发展中国家，增长率每年达2%～4%。据联合国估计，1950～1990年，发达国家总人口增长了45%(从8.2亿至11.9亿)，而发展中国家却增长了143%(从16.7亿至40.6亿)。在20世纪，人类利用水资源当中，农业用水占70%，工业用水占20%，市政、居民及其他用水占10%(表1－8)。

表1－8 20世纪全球水资源利用情况表 单位:108m3

传统经济增长方式大量浪费水资源。传统经济增长方式是人类社会在工业化过程中长期采用的模式。所谓“传统”，是相对于循环经济增长模式而言，其特征是单纯靠增加资源投入扩大再生产，向环境排放不加任何处理的污染和废弃物。这是一种“资源—产品—污染排放”的单向线性开放式经济增长模式，是以消耗资源、牺牲环境为代价的粗放模式。循环经济也称为资源闭环利用型经济，其特征是减少资源消耗、资源有效回收利用、发展资源再生。发展循环经济是建设资源节约型、环境友好型社会和实现人类可持续发展的重要途径。上述两种经济增长方式的利弊，人们早就意识到，但限于认识水平、经济力量、技术条件和新旧经济增长方式的转换而长期没有大的改善。中国循环经济的试点2005年才开始。世界上部分国家，经济快速发展而经济增长方式落后，因而大量消耗和浪费了有限的水资源和其他资源，并污染了环境。2006年在墨西哥举行的第四届世界水资源论坛上发布《联合国世界水资源开发报告》指出，全球用水量在20世纪增加了6倍，其增长速度是人口的两倍。这些用水量中，50%的饮用水白白流失。在发展中国家，60%的灌溉用水被浪费，90%的弃水没有得到再生利用。中国是世界发展中大国，改革开放多年来经济快速增长，水资源浪费都十分严重:①农业用水方面，平均1m3灌溉水生产粮食约1kg，而世界先进水平(如以色列)可达2.5～3.0kg;全国节水灌溉面积占有效灌溉面积的比例为35%，而先进国家一般在80%以上;目前灌溉水有效利用系数为0.4～0.5，而以色列为0.7～0.8。②工业用水方面，重复利用程度较低，2004年万元GDP用水量为399m3，约为世界平均水平的4倍;万元工业增加值用水量为196m3，而发达国家一般在50m3以下;工业用水重复利用率约为60%～65%，而发达国家一般在80%～85%。③生活用水方面，公众节水意识不高，节水器具使用率普遍偏低，跑冒滴漏的自来水约100×108m3/a。北京各方面条件好，2006年节水器具普及率在单位达90%，但家庭仅为30%。

三、水污染

水污染加剧了水资源短缺。水污染起源于工业社会，随着经济发展而日益严重和获得治理，现已成为世界重大水问题之一。据调查，目前全世界约有200×104t/d垃圾被倒进水域，有超过4200×108m3/a的污水排入江河湖海，污染了约14%的淡水，加剧了世界水资源短缺。

当今世界水污染的形势可归结为以下三点:

(1)发达国家全面好转。历史上，发达国家的水污染，曾随着工业化、城市化、现代化的发展历经三代。第一代为黑臭缺氧为代表的有机污染，第二代为以重金属和有毒化学品为代表的污染，第三代为以营养元素超量为代表的污染。大体规律是像“环境库兹涅茨曲线”总结的那样，前期上升中期严重，到人均GDP达到6000～10000美元时出现转折。发达国家现已普遍进入后工业化阶段，水环境全面好转，只是在这一过程中的损失和治理代价不小。

(2)发展中国家普遍污染严重，特点是:①由于历史上工业化、城市化滞后，获得机遇后经济快速发展，传统的经济增长方式使发达国家分期出现的三代污染集中出现，面广量大;②经济力量薄弱，技术水平有限，治理难度大;③公众意识有待提高，法制不健全，管理滞后，治理效果不佳。

(3)新的污染物不断出现，危害大。新的污染物主要指近20年来发现的POPs，即持久性有机污染物(Persistent Orgnic Pollutants，简称POPs)。这是由人类合成、能长期存在于环境中，可以通过生物食物链(网)累积，对人类健康有害的化学物质。2001年5月22日通过的《斯德哥尔摩公约》，提出了这类物质的首批受控名单，共3类12种，如滴滴涕(DDT)、六氯苯、多氯联苯、二英类。据统计，近几十年来，全世界已发生了60余起严重的持久性有机污染物(POPs)污染事件，导致40万～50万人生病，10余万人死亡。调查发现，北极土著居民母乳中也测到了POPs。专家认为，这来自他们捕食的鱼类体内。

联合国致力于水资源工作的23个社团、机构和委员会共同为第三届世界水论坛起草的《世界水发展报告》(Water for People，Water for life)显示:①50%以上的发展中国家面临已被污染的水资源的威胁;②发达国家存在水污染，只是管理和治理较好，污染程度较轻;③按水质指数，对世界122个国家排名，位于前10位(水质好的)是芬兰、加拿大、新西兰、英国、日本、挪威、俄罗斯、韩国、瑞典和法国。排在后10位(水质差的)是卢旺达、中非、布隆迪、布基纳法索、尼日尔、苏丹、约旦、印度、摩洛哥和比利时。可见，当今世界水污染最严重的是亚洲和非洲的发展中国家。

张天柱的科研项目

11月10日，《北京市塑料污染治理行动计划（2020-2025年）》（征求意见稿）（以下简称《行动计划》）公开征集意见。?

这一《行动计划》是北京提出的最严“限塑令”，将聚焦餐饮、外卖平台、批发零售、电商快递、住宿会展、农业生产等六大重点行业强化减塑力度，严控一次性塑料制品向自然环境泄露。?

E20研究院执行院长薛涛告诉21世纪经济报道记者，北京严控塑料废弃物向环境泄露实现的概率很大。“目前，北京的垃圾焚烧能力比较强，通过加强环卫的要求和财政的投入，包括河道巡查，北京各种环境的垃圾还是能够送到垃圾焚烧厂烧掉，并形成一个闭环的，最终实现严控塑料废弃物向环境泄露。”?

如何严格“减塑”？?

《行动计划》提出，着力抓好“一控、一减、两促进、三个一批”。“一控”即严控塑料废弃物向环境泄露。“一减”即着力推动减少不可降解一次性塑料制品使用。“两促进”即积极促进替代技术和替代产品供给、积极促进塑料废弃物分类回收和循环利用。?

薛涛表示，“一控”是比较容易实现的，相对来说，“两促进”则缺乏商业模式的支持。因为塑料一般是低价值可回收物，其价值完全不能和家电相比。而从目前的市场情况来看，即使家电的可回收也并没有做得很好。尤其是一些被污染的塑料，比如饭盒之类的，涉及和湿垃圾的混合，非常难以回收。?

“直白地说，这一块如果完全交给市场，则分类回收很难实现，因为不符合商业规律。如果要促进分类回收就需要进行补贴，但补贴后市场容易扭曲，导致补贴或者不补贴都有问题，烧掉更简单一些。”他表示。?

此外，“三个一批”即禁止限制一批难回收、易泄露的一次性塑料制品生产、销售和使用；循环推广一批新型包装和物流载具，建立健全高效回收体系；协同治理一批塑料污染突出的重点场所和沿线，建立塑料污染治理制度体系。?

目前，这些工作方向有很多落地措施。北京提出，重点对餐饮、外卖平台、批发零售、电商快递、住宿会展、农业生产等六大重点行业强化减塑力度。?

其中，针对餐饮，《行动计划》提出，2020年底，北京餐饮行业禁止使用不可降解一次性塑料吸管、咖啡搅拌棒；建成区外卖（含堂食打包）服务禁止使用不可降解塑料袋；建成区、景区景点堂食服务禁止使用不可降解一次性塑料餐具。?

针对外卖平台，则鼓励外卖平台在点单环节设置“无需餐具”等选项，并给予积分等形式的奖励。鼓励外卖平台加大宣传力度，树立主动使用可降解餐盒、可重复利用餐盒（具）餐饮企业履行生态环保责任的良好形象，并通过发放平台“专属绿色优惠券”等措施引导消费者选择。?

薛涛指出，外卖使用塑料袋是非常多的，但是目前基本追求的是全量焚烧。“因此通过禁用不可降解塑料袋，可以预防焚烧全流程上的一些塑料遗漏风险，但是整体影响并不算很大。另一方面，如果想要循环回收又比较困难，目前很多都是人工分拣，成本较高。”?

除了餐饮与外卖，农贸市场和快递等购物场所，也是严控塑料使用的重点领域。其中，到2025年底，北京建成区集贸市场禁止使用不可降解塑料袋。?

另外，针对快递业，到2020年底，北京邮政快递及电商配送网点“瘦身胶带”封装比例达到90%、循环中转袋使用率达到95%以上。到2022年底，北京邮政快递网点禁止使用不可降解塑料包装袋、编织袋等，循环中转袋使用率达到100%。到2025年底，北京邮政快递网点禁止使用不可降解塑料胶带。?

可降解风口再起？??

需要注意的是，北京还专门针对农业进行了减塑的规定，比如在全市农村地区推广使用0.014毫米（含）以上地膜，开展全生物降解地膜试验示范和农膜残留检测，采取以旧换新、经营主体上交、专业组织回收等方式，推进废旧农膜和农药、肥料包装废弃物回收处置工作，妥善处理废弃育苗盘和节水灌溉材料等农业塑料废弃物。?

此外，到2022年底，基本建立政府支持、市场主导的废旧农膜和农药、肥料包装废弃物回收处置体系，农膜回收率达到90%以上。?

不过薛涛指出，这六大领域中，农业“减塑”是比较难的，因为餐饮、外卖平台、批发零售、电商快递、住宿会展都是城市中的行业，是正规化的公司在运作，容易管控。相对来说，农村的制度化会更弱一些，而且农民的风险抵抗力较弱，“减塑”如果要增加成本是比较难以推进的，可能最后还需要增加补贴来实现，但最终又带来了财政的负担。?

为了实现“减塑”，上述《行动计划》提出了很多替代的方案。?

比如，鼓励餐饮企业使用符合性能和食品安全要求的秸秆覆膜餐盒替代一次性塑料餐盒，使用直饮杯替代一次性塑料吸管，使用可重复利用的购物袋替代不可降解塑料袋，减少一次性塑料制品使用量。?

此外，鼓励电商、快递等领域企业创新物流模式，使用可折叠、可循环的包装产品和物流配送器具替代一次性塑料包装物。鼓励大型超市创新物流模式，使用可折叠、可循环的包装产品和物流配送器具替代一次性塑料包装物。?

这是否意味着，相关替代领域，比如秸秆覆膜餐盒、可降解塑料袋等，将迎来风口？?

目前来看并不容易。薛涛指出，替代物最大的问题是成本太高，如果要全面实现，从性能上到成本上都较不可控，因此从商业上来看，目前还没有找到合理的平衡点。?

从北京提出的《行动计划》来看，上述措施基本为鼓励措施，并没有强制作用，也表明替代物的推进仍然只能缓慢进行。

1、动物生物环境工程

2、设施园艺环境工程

3、农业建筑与乡镇规划 主持或参加的纵向科研项目

1、“九五”国家重点科技攻关计划专题“设施农业分布式网络控制技术的应用与开发”（2000.5-2001.12），专题编号：99-009-01-06；主要参加人

2、国家农业科技成果转化资金项目“华北型连栋塑料温室工程关键技术中试”（2002.11-2004.11），项目编号：02EFN216901266；副主持

3、2002年度国家级星火计划项目“华北型连栋塑料温室示范与推广”，项目编号：2002EA105011;副主持

4、“十五”国家重点科技攻关计划项目，温室与环境调控设施（编号2001BA503B01），子课题；参加人

5、华北型连栋塑料温室模型设计，科技部，2001.04-2002.05

6、蛋鸡叠层笼养工艺、设备研究与开发， 北京市科委，第二主持

7、国家科委“九五”项目规模化蛋鸡场鸡舍环境调控关键技术研究，参加人

8、国家自然科学基金项目，颗粒离散元法模型及其在农业工程中应用研究，项目编号，19972075，参加人

9、中英项目，冰晶和填隙非牛顿流体作用模型的离散元研究，参加人

10、特色杂粮生产及加工利用技术研究开发，国家课题支撑计划，主要参与人

11、现代高效设施农业工程技术研究与示范，科技部，主要参与人

12、绿色环控设施农业关键技术研究与产业化示范，教育部国家支撑计划，副主持人

13、现代农业大宗蔬菜产业技术体系建设，国家课题支撑计划，子课题负责人

14、甜瓜利用雌性系选育杂交种及其配套技术研究，海淀科委，主持人

15、华北新型高效节能日光温室的研制与示范，“十二五”农村领域国家科技计划，子课题负责人

16、北京市重点学科及都市农业学科群建设项目，北京市教委，参与人

17、特色杂粮生产及加工利用技术研究开发，国家课题支撑计划，主要参与人

主持或参加的横向科研项目

主持和参加横向项目40多项。

1.生态环境保护,退耕还草还林以及煤矿塌陷区土地复垦（太原市土地局土地整改中

心，国土资源部项目，太原九院）；主持人

2.节水灌溉技术和干旱地区集水灌溉技术（太原市土地局土地整改中心，国土资源

部项目，太原古交）；主持人

3.计算机控制技术和地球数字化技术（北京天博计算机软件公司）；主持

4.温室环境模型研究；主持人

5.蛋鸡高密度叠层笼养工艺研究和设备开发，主持人

6.设施农业生物环境工程项目的规划及研究，主持人

7.数字地球技术在农业中的应用，主持人

8.高效节能智能连栋温室系统的研究和开发，主持人

9.现代化高新农业园区的合理规划布局和高效利用，主持人

10.现代化农业园区的合理规划和高效利用，负责人

11.“十五”工厂化农业关键技术研究与推广，负责人

12.农产品现代物流技术研究开发与示范，负责人

13、海峡两岸（南平）现代农业合作示范区概念性规划

14、天津宝坻区设施农业、林下经济及稻区湿地总体规划

15、天津松江生态农业产业总体规划

16、大连市旅顺口区现代农业产业发展总体规划

17、湖北省荆门市掇刀区喜民园生态休闲农业示范区总体规划

18、内蒙包头华鹿现代农业科技示范园、蔬菜交易集散中心详规

19、安徽滨湖现代农业综合开发示范区产业园总体规划

20、安徽滨湖现代农业综合开发示范区概念性战略规划

21、安徽滨湖现代农业综合开发示范区核心区总体规划

22、都市农业驱动下的京郊城镇空间组织模式与重构研究

23、县域经济农业主导产业发展规划理论研究

24、准格尔旗现代生态农牧业发展规划

25、作物育种与转基因基地温室工程（北区）

26、无锡市滨湖区都市农业发展规划

27、北京都市型现代农业科技与产业创新示范园产业分析研究及规划设计

28、北京市通州区潞城镇农业产业总体规划

29、中国区域中心从种子到餐桌项目

30、植物生产类专业设施栽培基地建设

31、农业生物环境工程课程建设与教学改革

32、郑州都市区中牟现代农业示范区概念

33、郑州都市区中牟旅游观光、现代生态农业示范先导区详规

34、郑州都市区中牟旅游观光、现代生态农业示范区总规

35、海南乐东尖峰热带农业休闲观光园区总规

36、霸州市都市农业产业总体规划

37、土壤样品测试

38、天津松江生态产业总体规划

39、山西长治市郊区农业发展总体规划

40、山西省原平市农业发展总体规划