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淺論循環經濟理念下的城市水循環

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摘 要:隨着城市化的發展,人口規模與水資源之間的矛盾日益尖銳,由於超量開採地下水造成的生態環境惡化是這一矛盾的集中體現。循環經濟理念的提出,可以很好地解決資源稀缺和需求加大之間的矛盾。本文從循環經濟學的角度分析了城市水資源循環利用,提出了用循環的理念規劃城市用水。

淺論循環經濟理念下的城市水循環

關鍵詞:城市水循環經濟

一、城市水循環提出的重要性

水是社會經濟建設與發展的基礎性、戰略性資源。但是,近年由於人們多注重水資源的經濟性,忽略其循環的自然規律和健康性,導致水資源短缺、水環境惡化等一系列問題,這些問題的出現嚴重製約了社會經濟的持續健康發展。21世紀是協調人口、資源、環境與發展的世紀,人類社會只有建立起物質循環型的城市才能持續發展。張傑院士認爲,社會用水的健康循環是循環型社會的基礎,透過實現健康水循環,可以使水的社會小循環與自然大循環相輔相成、協調發展,實現人與自然和諧發展,維繫良好的水環境。

城市是人類生存環境給自然系統所加的最重負擔。城市水生態環境是一個建立在自然環境之上的高度人工化的環境,既具有自然環境的複雜性、易變性、難於恢復性,還具有人工環境獨有的人類活動主導性,易受外界干擾性的開放性,輸入輸出不均衡性。城市化的進展直接或間接地改變着水環境,影響城市居民的生活質量和社會福利。據預測,到2020年我國城市化水平將達到50%左右。爲此,必須深刻地研究城市化對城市水循環要素的影響,採取科學的對策,健全城市水循環系統,提高城市水資源承載能力和水環境容量,促進城市的可持續發展。在加快城市化進程的同時,需處理好城市水循環與城市發展的關係,搞好城市水資源開發及保護以確保城市化進程的順利進行。

循環經濟具有減量化、再利用、再循環三大操作原則,即3R原則。減量化屬於輸人端方法,旨在減少進入生產和消費過程中物質和能源的流量;再利用屬於過程性方法,目的是延長產品和服務的時間強度;再循環屬於輸出端方法,要求物品完成使用功能後重新變成再生資源。實現水資源可持續利用和城市水循環也要遵循這三個原則。水循環經濟是指運用自然生態系統中水循環運動規律重構水經濟系統,使水社會循環能和諧地納入自然生態系統的水循環過程中,形成健康的社會水循環,建立一種新形態的水閉路循環流動性經濟。其內涵是要實現水資源的可持續利用,建立水循環經濟性的社會。把經濟社會建立在水資源循環利用的基礎上,改變過去水資源——使用消費——污水排放的單向流動的'線性經濟;變成水資源——使用消費——污水再生處理——水再循環,形成水資源在經濟——社會——環境複合生態系統中的往復循環流動的閉路循環經濟。

 二、影響城市水循環的因素

(一)人口規模的增大對城市水循環造成影響

人口規模的擴大對用水需求的影響體現在兩個方面:一是直接影響。人類飲用、清潔都需要淡水資源,人口增加首先增加的是生活用水,這一用水量的增加基本上與人口同比例增加。而且,伴隨人們生活水平的提高,人均生活用水量的增加可能會快於人口增加的速度。二是間接影響。現代社會人口的增加往往還伴隨着技術的進步和產業的發展,無論工業、農業還是服務業,其規模的增長都會導致用水量的增加。不過,這種規律只反映了人類發展的一般進程,具體到一個地區,鑑於不同產業對水資源消耗量的差異,地區產業結構調整的方向會對間接用水產生較大的影響。在特定地域、特定階段,因人口規模擴大導致的產業發展進而造成的用水需求變動的方向是不確定的。

在水資源供給方面,北京市水務局數據顯示,北京水資源由兩部分構成:一是本地區降雨形成的水量;二是上游入境水量。北京市水資源公報顯示,北京多年平均降水總量98億立方米,蒸發約60億立方米,形成總量約爲37.4億立方米的水資源;北京多年平均入境水量16.1億立方米,二者合計53.5億立方米。實際上,北京平均每年可以利用的地表水總量僅約爲14億立方米,加上25.6億立方米地下水,共計約40億立方米。

在水資源需求方面,北京每年生產生活用水總量約爲34.5億立方米(2006年全市總用水量爲34.3億平方米,2007年爲34.8億平方米,2008年爲35.1億平方米),40億立方米供給,34.5億立方米需求,北京的水似乎夠用。但近年來北京降水量明顯減少,入境水量也連續9年減少,從10億立方米逐年下降到7億立方米,與常年平均數據16.1億立方米相差甚遠。供給方面,北京可利用水資源往往不足40億立方米;需求方面,隨着大量外來人員涌入北京,用水量也在隨着增加,導致北京地表水流出量少於流入量,以及地下水逐年減少。爲解決水資源短缺問題,北京市採取了大量行之有效的措施,農業用水、工業用水都有所下降。但就目前情況來看,節水空間已經非常有限。況且,人口擴張,工業、服務業等生產用水也會隨之增加。同時,隨着公衆對生態環境要求提高,生態用水也應當得到足夠保證。就目前形勢,一旦北京遇上連續乾旱,情況就很危急。

(二)城市化的發展對水資源循環利用的影響

隨着城市的快速發展,居民的生活及工作環境在很大程度上得到了改善。但是隨之出現的是城市大面積的天然植被和土壤被街道、工廠、住宅等建築物所代替,使下面的不透水面積增大,從而減少了降水的滲入量。城市化形成了新的人工地貌,改變了自然區域的蒸發條件。在城市化條件下,蒸發的變化相當複雜。城市較大的受熱量造成了蒸發能力提高,然而城市水文循環的短路化使城區可供蒸發的水量較少。城市化前,蒸發量佔40%,地面徑流量佔10%,入滲地下水佔50%;城市化後,蒸發量佔25%,地面徑流佔30%,屋頂徑流佔13%,入滲地下水佔32%。下墊面的變化已經在很大程度上改變了城市區域水循環途徑,對涵養城市水源產生了不利影響。城市化的主要特點之一是城市人口、產業的集中和快速發展,從而城市化水平的提高導致了城市需水量的迅速增長,而水又作爲運輸媒介搬運工業和生活廢物排入水環境,因此在某種程度上講,如不能辯證地處理城市水資源開發、保護與城市發展的關係,城市化將會出現資源型缺水和污染型缺水並存。