建立健康合理节水机制探讨

方洁

【摘 要】农业和工业发展是社会发展的基础，水资源利用贯穿所有工农业的发展。但水资源短缺是全社会面临的重要问题，如何在健康发展工农业的同时合理高效利用水资源是当下急需解决的重要课题。本文从水资源利用现状和存在问题等方面进行总结和梳理，认为合理的节水机制需要以公益宣传教育等节水意识培养为根本，以先进的节水技术、完备的管理体制和政策引导为支撑，全面系统推进现代节水产业健康发展。

【关键词】节水机制；节水产业；健康发展

水是生命之源，人类的生产和生活都需要利用水资源。然而，淡水资源短缺是人类正在面临的全球性问题[1]。随着经济的飞速发展以及人口的不断增加，淡水资源的需求量也不断增加，而且水环境破坏引发的水资源危机也在日益加剧，水资源匮乏已经严重地制约着社会和经济的发展。因此，节水问题已经被全球广泛关注，开展节水研究也势在必行。

节水的重点是提高水资源利用率。要实现节水目标，一方面是技术支撑，利用先进的科学技术研发节水技术，从而实现水资源高效利用。另一方面，需要完善节水管理体制，利用经济、法规、政策等方式，在全社会范围内推行节水工作。同时，还要让大众形成水资源高效利用的良好意识，积极开展科学节水宣传引导。学习国内外节水经验，开发先进节水技术和理念，全面开展科学节水工作，对全社会可持续发展及节水型社会构建具有重要的战略意义。

1 水资源利用现状及问题

1.1 水资源利用现状

有关国际机构曾指出，世界上很多国家和地区的水资源短缺问题都与农业息息相关。相关研究人员认为，如果全世界农业灌溉用水可以减少10%，人类其他方面的用水需求就能够全部满足[2]。节水灌溉是农业节水的重点，但我国目前主要以沟灌、漫灌等地面灌溉为主，由于田间灌溉工程设施不完善，土地不平整，灌溉管理粗放等问题，灌溉质量较差，水的浪费也相当严重。而较多发达国家对微灌、滴灌、喷灌等节水灌溉技术极其重视。比如日本在地面浸润灌溉方面有深入研究，美国的水平池灌溉和波涌灌溉等新技术的使用均提高了水资源利用率。喷微灌技术在一些国家，如美国及欧洲各国，已经占据了相当大比例，在以色列滴灌比例达到70%以上[3]。在我国，目前我国因地制宜地实行微灌、滴灌、喷灌等的比例还比较小，需要继续大力推广和发展喷灌、微灌等节水灌溉技术[4]。虽然我国在开源、输水、用水、农艺和管理等农业节水技术方面都取得了一定进展，但从整体情况看，农业节水技术还有待大面积普及和提高，特别是适合中国国情的农业节水技术体系尚未建立和完善。

工业水资源利用量也非常大。在制造加工过程中水既是一种清洗物质，也会以原料的形式直接加入食品之中[5]。根据我国《中国罐头工业手册》中的标准，生产1吨去囊衣柑橘罐头需要使用80吨水[6]；由于冲洗、冷却以及产品中水的添加，生产1升啤酒需要使用4-10升水[7]；在加工鱼类过程，处理1吨鱼类产品需要使用11吨水[8]。由此可以看出，工业生产过程中消耗水量极大，为保障和促进工业合理化发展实现水资源的合理配置和高效利用，大力开展工业节水技术研究是一个重点发展方向。如今，已有一些节水技术应用在工业生产中，如膜分离技术应用于工业清洁生产，不仅可以实现节约用水，还能够减轻环境污染以及提高产品质量等[9]。也有通过对各工艺的用水水质、水量系统分析，从水量控制、废水减排、废水处理工艺等方面提出清潔生产建议和措施，节水减污效果显著[10]。另外，在有研究在水回收方面进行分析[11]。研究表明，因为工业废水富含有机质，所以对某些作物的生长有促进作用[12]。在工业中利用水回收技术被认为具有重要的应用前景。

1.2 存在的问题

对于农业节水虽然已经取得了一定的成绩，但也存在一些问题。（1）农业节水技术没有普及并且创新水平较低。由于输水方式、灌溉方式、基础设施、耕作制度、栽培方式等方面的问题，农业用水的利用率很低，农业用水浪费依然严重。而且我国自行研发的节水高新技术还很少，因此，提高农业节水创新水平，也是我国节水工作的重要课题。（2）农业节水管理水平偏低。我国农业节水存在重建轻管的现象，经常出现有人建无人管的现象，发生损坏后维修不及时，严重影响工程效益发挥。并且灌溉服务组织不健全，缺少科学的、稳定的灌溉服务体系，都制约了节水灌溉的发展。（3）缺少激励节水的政策。现行农业水费比较低、计收困难，加之农民节水意识不足，无法合理控制用水量，造成农业灌溉浪费。如果合理设置用水奖惩政策，可以激发群众节水灌溉的积极性。

对于工业节水发展，也存在类似的问题。不管是从物理法、化学法还是生物法等技术方面，目前工业节水都存在技术难题需要攻克，有待进一步开发研究。另外，在政策法规以及管理体制方面，我国还缺乏完备的工业加工用水、加工处理和水资源再利用相关的标准和法规。从管理的角度，也存在管理办法相互矛盾的现象。这都是影响工业水资源高效利用的障碍。因此，在节水机制研究中，包括技术、管理和制度等方面都需要进一步完善和提高。

2 节水技术措施

2.1 农业节水

2.1.1 工程节水技术

工程方面节水技术主要涉及管道输水、微灌、定量灌溉、隔离栽培等。（1）管道输水是指在常规沟灌等位置建造输水管道，利用管道将灌溉用水输送到田间。建设管道的同时还应将原来的宽长沟改造窄端沟以减少渠道渗漏量，从而提高灌溉效率。（2）合理利用滴灌、渗灌等微灌技术。微灌指仅湿润土壤的一部分，即通过一系列手段直接将水输送至作物的根系处。（3）定量灌溉指布置定制的灌水袋，按照既定的灌水量将水装入袋中，利用打孔的灌水袋使水通过孔深入土壤，使用该技术可以实现高效节水。（4）隔离栽培技术是以限制蒸发量的方式实现节水，利用打孔的塑料薄膜隔离土壤深层与耕层，从而实现节水目标。

2.1.2 集雨节水技术

集雨节水灌溉技术一直以来是节水灌溉的常用方法，目前已有的研究经验和成果都对该方法进行了改进和完善。今后的集雨节水技术应该结合现代化科技成果和先进技术，如利用地理信息系统与雨水资源利用的方法相结合等；也可以将系统思想应用于集雨节水技术，利用系统工程方法研究智能决策系统；还可以结合材料科学研发新型雨水贮存设备，提高雨水收集以及节水效率等。另外，合理利用自然条件开展引水工程、水池工程以及水窖工程的相关研究也是集水节水技术的新方向。endprint

2.1.3 生物节水技术

生物节水技术是指开发利用生物体自身生理和基因潜力，在同等水供应条件下能够获得更多农业产出，以减少输灌水过程中无效损失为目的的工程节水。生物节水技术也是值得提倡的新型节水方式。例如，根据某处水资源现状分析，选择不同耗水量、不同耐旱程度的品种开展适水种植。也可以利用转基因技术、基因聚合等技术培育节水抗旱新品种，选育水分高效利用且抗旱的新型品种。培育蒸腾作用较弱的品种，减少水分通过气孔向大气扩散。总之，将生物技术应用于抗旱、水分高效利用等新品种的研发是今后节水技术研究的一个重要方向。

2.1.4 信息节水技术

如今现代化技术总是与自动化、信息化、智能化相结合。节水技术也可以朝此方向发展，如将节水技术与3S技术结合可以充分发挥数据挖掘技术潜力，极大地优化农业节水技术。还可以利用信息采集技术与水分监测、农田信息实时采集技术、传感技术以及信息传输技术实现信息节水。再通过计算机信息管理系统将静态灌溉用水向动态灌溉用水转变。目前已有国家根据作物的水分蒸发量，分析气象因素与耗水量的关系，从而确定土壤水分的变化以及合适的灌水量。也有利用红外线测温仪器或卫星遥感监控等监测作物周围的温度，进而了解作物需水量。日本等国家还使用了热脉冲技术监测作物蒸腾作用，并利用传感技术监测作物茎粗的细微变化来分析需水量。因此，结合使用信息技术也是农业节水的重要研究方向。

2.2 工业节水

2.2.1 改进工艺实现节水

在工业生产过程中用水量往往是由生产工艺决定的，因此要实现工业节水需要由生产工艺改革入手，从根本上解决节水以及排污问题。具体而言节水工艺包括改变生产设备或用水方式、改变生产材料以及无水生产方式等三方面。无水生产指的是在生产过程中的工艺、设备或者生产方法无需使用水，这无疑是节约水的生产方式，尽管该方法比较理想化，但以此作为研究方向可为节水技术研发提供新思路。节水工艺的改进是在原有工艺的基础上改造和升级，涉及内容繁杂。对于较多传统老企业而言可能会不容易开展工作，但对新企业和改建企业更具可操作性和现实意义，因此工艺节水作为高效的节水方式需要提倡和鼓励。

2.2.2 开发重复用水

工业节水以往主要是直流用水，用该方式进行生产水资源浪费较为严重，因此需要发展重复用水技术。工业中重复用水包括循环用水、串联用水和回用水。循环用水指生产过程中给水和排水系统组成闭路循环。生产中产生的废水可以经过处理后重复利用，在此过程中不会补充新鲜水或尽量少的补充新鲜水，从而可以实现水资源节约。串联用水指生产过程中根据各环节对水资源的不同要求将水按顺序依次利用，实现逐级使用一水多用的效果。回用水是指工业生产过程中废水经过处理后供回收继续使用，可实现水资源的重复利用。这些重复用水的方法是工业节水的重要方式，也是典型的易操作节水技术。

2.2.3 发展发展非常规水资源利用技术

非常规水资源利用包括雨洪利用、矿坑水利用和海水利用等。雨洪利用是指利用接到、屋顶已经市政管网等奖降水拦蓄存储并最终利用的技术。这种方式可以缓解水土流失，实现水资源高效利用。矿坑水利用是指将矿坑中有一定污染的水體适当加以利用，在防止水资源浪费的同时实现污染灾害防治。海水利用包括两方面：一方面可以将海水淡化后使用，另一方面也可以直接利用海水。海水淡化就是利用海水脱盐技术来生产淡水，是实现水资源利用的增量技术，可以增加淡水总量。而海水直接利用目前已有较多工业采用，如、化工、钢铁电力等大多部门都采用海水作为冷却水。因此，非常规水资源利用技术可兼具经济效益、社会效益和环境生态效益，是重要的工业节水方式。

3 节水管理体制

3.1 建立相关节水政策法规

用水价格政策。适当的提高用水价格，引导刺激农业和工业企业用户主动调整采用新型节水产品和技术，使其在节水生产过程中获得较为明显的收益，进而促成节水产业的和谐发展，营造一种政策支持下的主动节水氛围。还可以依据“节奖超罚”的原则实行较为灵活的收费制度和鼓励性政策等。税收鼓励政策。对节水工业和农业单位实行节水技术开发的税费减免，以此鼓励和扶持节水技术研发，激励节水产业的快速发展。污废水回收使用政策。对于各用水单位根据实际情况制定污废水回用指标，要求各单位使用一定量经过处理加工的污废水，并引导其发展污水处理加工技术研发，适当予以经济补贴。

3.2 健全农业节水的和管理制度

严格的用水和节水制度是节水管理的根本。提倡定额管理和总量控制，在兼顾生产生活和生态用水的基础之上，控制用水单位的总量和用水定额。各级管理部门可根据各处水资源承载力结合各用水单位的用水需求，合理分配用水定额。并要求各用水单位在自身指标的控制之下高效节约用水，如超出定额用水量提高其水价，节约用水则进行相应奖励，一方面促使用水单位在生产过程中节约用水，另一方面也可以提高其利用节水技术、产品和设备的积极性，以此来刺激其主动养成良好的节水意识。

3.3 利用公益及宣传提高节水意识

我国存在大众节水意识不强、节水积极性不高的现象。而大众的主动节水意识对节水产业的发展极为重要。除了发展节水技术和设备，从思想上提高节水观念和意识也是节水产业的重要工作。因此，政府部门应积极开展节水公益活动加强宣传教育，利用诸如参与式、体验式等多种形式的公益活动使得大众直观了解节水社会建设的重要性，并利用宣传活动普及节水知识和技巧。教育大众节水是与其自身生存与生活密切相关的，让节水的意识深入人心，使水的利用模式从粗放型向节水型转变，提高水的利用效率。

4 结语

节水涉及到社会、经济、科学技术、管理制度等很多方面内容。为实现节水目标，我们应结合科学指导、有效运行的经济机制和合理的管理制度、持续的技术进步和畅通的技术供给，促成水资源在宏观上合理分配，在微观上用水技术的不断提高，并在客观上形成水资源综合利用的优化模式，在主观上培养良好的节水意识。只有做到统筹兼顾才能最终实现水资源高效利用的节水型社会建设。endprint