時間: 2021-04-30 11:55
來源: 中國水網(wǎng)
作者: 王馨整理
“水資源短缺是中國未來幾十年可持續(xù)發(fā)展的瓶頸,由于我國農(nóng)業(yè)灌溉用水嚴(yán)重不足,有效灌溉面積僅為50%,中國的農(nóng)業(yè)灌溉現(xiàn)狀就如同‘等米下鍋’?!敝袊嗣翊髮W(xué)教授、中國人民大學(xué)低碳水環(huán)境技術(shù)研究中心主任王洪臣在“2021(第十九屆)水業(yè)戰(zhàn)略論壇”上表示。
論壇上,王洪臣詳盡梳理了我國水資源特征以及用水狀況,列舉分析了以色列污水再生利用的進(jìn)展,根據(jù)我國水情以及國際污水再生利用經(jīng)驗,指出我國污水資源化利用的重點方向應(yīng)是農(nóng)業(yè)灌溉。
王洪臣
什么是污水資源化?
污水資源化包括污水中碳、氮、磷等物質(zhì)資源的循環(huán)利用和其中蘊含能量的回收利用,其中的重點是將污水再生后替代傳統(tǒng)水資源,也就是水資源化方向的利用。“水資源化”方向細(xì)分方向較多,包括市政雜用、工業(yè)利用、生態(tài)環(huán)境、土地灌溉、生活飲用等。
我國污水資源化利用方向
中國有多少污水可以資源化?王洪臣指出,根據(jù)2019年測算的數(shù)據(jù)顯示,我國有城鎮(zhèn)污水750億噸、農(nóng)村污水250億噸,可以進(jìn)行資源化的污水為總量為1000億噸。
我國污水資源化重點方向
王洪臣梳理了我國污水資源化的幾個路徑:
市政雜用:根據(jù)住建部統(tǒng)計,2019年,城市加縣城園林綠化、景觀娛樂、道路壓塵、車輛沖洗、融雪等等公共服務(wù)用水總量為100億立方米,存在用量小、再生水輸配困難等問題。
工業(yè)利用:工業(yè)用水方面,我國的工業(yè)節(jié)水空間非常大,2019年,我國萬元工業(yè)增加值用水量低于40m3,提前完成了國家水資源規(guī)劃規(guī)定的2030年指標(biāo)。2019年,城市加縣城生產(chǎn)運營用水190億立方米,同樣存在用量小、再生水輸配困難的問題。
生態(tài)環(huán)境:2019年,人工生態(tài)環(huán)境補水250億立方米。水體排放具有生態(tài)效用,但不屬再生利用。
“要將我國污水高質(zhì)量的進(jìn)行資源化,上述這三個方向的空間顯然是不夠的”,王洪臣指出,我國市政雜用、工業(yè)利用、生態(tài)環(huán)境三個方向全部用再生水替代,污水再生利用率也只有55%,如果按照替代50%計算,則污水再生利用率只有25%。
從國際經(jīng)驗看,美國的污水再生利用歷史長達(dá)40年,然而目前全國污水再生率僅為7%-8%。其中由于加州嚴(yán)重干旱,再生水設(shè)施比較發(fā)達(dá),然而也只有30%-40%。
其余國家沙特再生水利用率為20%,澳大利亞為25%,新加坡也不高。國際的經(jīng)驗也充分證明,市政雜用、工業(yè)利用以及生態(tài)環(huán)境補水這三個方向,最高也只能達(dá)到20-30%污水再生利用率。
因此王洪臣指出,要想提高再生利用率,充分的利用污水資源,“灌溉”是一條更寬的路。
中國水資源狀況
中國是一個高度缺水的地區(qū),我國水資源總量為2.84萬億立方米,可利用量上限為8140億立方米,開發(fā)利用率為29%,基本生態(tài)流量為8400億立方米。
同時,我國水資源存在分布不均勻的情況:北方六區(qū)水少,約占20%,同時有60%的土地需要灌溉,并且人多、用水多;而南方四區(qū)水多,耕地少、人少、用水少。更為現(xiàn)實的趨勢是,南方水資源在不斷增加,而北方水資源在減少。
全國水土資源分配情況
中國污水資源化的重點方向應(yīng)是農(nóng)業(yè)灌溉
王洪臣進(jìn)一步分析了中國的農(nóng)業(yè)灌溉情況,他指出,我國有18億畝耕地的剛性需求,農(nóng)業(yè)灌溉總量至少為3700億,并在近十年基本趨于穩(wěn)定。
其中有效灌溉面積為11億畝,可以進(jìn)行節(jié)水灌溉的面積為5.4億畝,可以進(jìn)行高效節(jié)水灌溉面積為3.3億畝,高效節(jié)水灌溉噴微灌面積為1.6億畝。按此計算,北方六區(qū)灌溉需求為2000億立方米,南方四區(qū)為1700億立方米。
我國的農(nóng)業(yè)灌溉區(qū)域按照水資源的分布情況,可分為常年灌溉區(qū)、補充灌溉區(qū)以及水稻灌溉區(qū):
常年灌溉區(qū)指年降水量及其季節(jié)分布不能滿足作物需要,沒有灌溉就沒有農(nóng)業(yè)的地區(qū),主要農(nóng)作物為玉米、小麥等;
補充灌溉區(qū)指受到季風(fēng)氣候影響,降水分布極不均勻,作物灌溉需水量年際變化很大,此區(qū)域灌溉和排水是實現(xiàn)穩(wěn)定高產(chǎn)的必需措施,主要農(nóng)作物為冬小麥、玉米以及水稻;
水稻灌溉區(qū)指降水量高,但仍需對水稻進(jìn)行灌溉,干旱季節(jié)需對旱作物補充灌溉,排水是實現(xiàn)作物穩(wěn)產(chǎn)的基本條件。
我國的灌溉水庫10萬座,庫容約為9035億立方米,蓄水量為10萬立方米以下的塘壩約600萬座,蓄水量小于300立方米的水池或窖約500萬個。萬畝以上大中型灌區(qū)7292處,30萬畝以上大型灌區(qū)447處。
我國灌溉地區(qū)的分布情況
近些年,我國一直在大力推進(jìn)節(jié)水灌溉,加快灌區(qū)現(xiàn)代化改造,分區(qū)域規(guī)模化推進(jìn)高效節(jié)水灌溉。開展農(nóng)業(yè)用水精細(xì)化管理,科學(xué)合理確定灌溉定額。同時我國大力推廣噴灌、微灌、滴灌、低壓管道輸水灌溉、集雨補灌、水肥一體化、覆蓋保墑等技術(shù)。加強農(nóng)田土壤墑情監(jiān)測,實現(xiàn)測墑灌溉,要求在2020年前每年發(fā)展高效節(jié)水灌溉面積2000 萬畝、水肥一體化面積 2000 萬畝。2022年前創(chuàng)建 150個節(jié)水型灌區(qū)和100個節(jié)水農(nóng)業(yè)示范區(qū)。
編輯: 趙凡
中國人民大學(xué)環(huán)境學(xué)院 副院長