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水荒的淺論
水荒的淺論 湖渠已干得見(jiàn)底
中國(guó)農(nóng)業(yè)用水供給的急劇減少對(duì)世界糧食安全構(gòu)成越來(lái)越大的威脅。中國(guó)依靠水澆地生產(chǎn)十二億人口所需糧食的百分之七十,但同時(shí)又日益抽取更多的農(nóng)業(yè)用水來(lái)滿足迅速發(fā)展的城市和工業(yè)用水的需要。隨著河流的干涸和地下蓄水層的枯竭,日趨嚴(yán)重的缺水將急劇增加中國(guó)的糧食進(jìn)口,從而導(dǎo)致世界糧食總進(jìn)口超過(guò)可供給的總出口。
對(duì)中國(guó)糧食自給所面臨的任何威脅,如果不采取新的強(qiáng)有力的措施加以解決,都可能會(huì)推動(dòng)世界糧食價(jià)格的上漲,導(dǎo)致第三世界國(guó)家的社會(huì)和政治動(dòng)蕩。《世界觀察》雜志以前發(fā)表的文章對(duì)此已有論述,有關(guān)水資源惡化的情況的新消息已經(jīng)證實(shí)這種可能性是極其巨大的。目前中國(guó)政府面臨的挑戰(zhàn)是,如何滿足日益增長(zhǎng)的城市和工業(yè)用水需求而又不損害其農(nóng)業(yè)和世界糧食安全。
中國(guó)為農(nóng)業(yè)灌溉提供足夠用水的能力正在下降,主要證據(jù)包括中國(guó)所有北方地區(qū)的河流和灌溉用井正被抽干,而這種情形恰恰發(fā)生在世界糧食庫(kù)存量接近有史以來(lái)的最低點(diǎn)的時(shí)候。隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)的蓬勃發(fā)展和巨額貿(mào)易順差的產(chǎn)生,中國(guó)有能力進(jìn)口更多糧食來(lái)解決其缺水問(wèn)題,因?yàn)樗梢愿陡邇r(jià)購(gòu)買(mǎi)糧食,但其它同樣面臨不斷增大的糧食缺口的低收入國(guó)家卻不能支付這么高的糧價(jià),對(duì)世界上那十三億每天消費(fèi)不超過(guò)一美元的人口而言,更高的糧價(jià)可能會(huì)危及其生活。這一問(wèn)題已變得與世界安全如此明顯地聯(lián)在一起,以致統(tǒng)屬美國(guó)所有情報(bào)機(jī)關(guān)的國(guó)家情報(bào)委員會(huì)開(kāi)始以當(dāng)年關(guān)注蘇聯(lián)軍事力量發(fā)展的熱情來(lái)密切注視該事態(tài)的發(fā)展。對(duì)中國(guó)缺水可能威脅全球安全這一問(wèn)題的深切關(guān)注,促使美國(guó)國(guó)家情報(bào)委員會(huì)(NIC)資助了一項(xiàng)多學(xué)科研究項(xiàng)目以分析中國(guó)糧食供給前景。該項(xiàng)目由哈佛大學(xué)地球與天體科學(xué)系主任邁克爾·麥克俄若埃(Michael McElroy)主持,他們利用間諜衛(wèi)星所提供的信息修正了對(duì)中國(guó)種植面積的估算,委托美國(guó)圣地亞國(guó)家實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行計(jì)算機(jī)建模分析以估計(jì)中國(guó)每一條江河流域未來(lái)的缺水情況。該研究小組最近發(fā)表的研究結(jié)果認(rèn)為,中國(guó)在未來(lái)的幾十年間將需要大規(guī)模地進(jìn)口糧食。這一結(jié)論與《世界觀察》雜志早期發(fā)表的文章的推斷相吻合。
缺水的跡象
自本世紀(jì)中葉以來(lái),中國(guó)的人口增加了近七億,這一新增數(shù)量相當(dāng)于工業(yè)革命開(kāi)始時(shí)世界人口的總數(shù)。中國(guó)的大多數(shù)人口都集中在包括黃河和長(zhǎng)江在內(nèi)的幾條主要河流流經(jīng)的區(qū)域。這些河流為中國(guó)大部分糧食生產(chǎn)提供了所需灌溉用水,同時(shí)還滿足了不斷增長(zhǎng)的城市和工業(yè)用水需求。
對(duì)這幾大流域的過(guò)分依賴給這些地區(qū)的土地和水資源帶來(lái)了越來(lái)越沉重的負(fù)擔(dān),中國(guó)的西部大多是沙漠和山區(qū),所以中國(guó)人不可能像當(dāng)年美國(guó)向西部加利福尼亞擴(kuò)張那樣向新的疆土擴(kuò)展。由此帶來(lái)了中國(guó)的人口、工業(yè)和農(nóng)業(yè)的高度集中,這大致相當(dāng)于將美國(guó)的所有人口都集中在密西西比河以東的地區(qū),然后將密度再乘以五。
由于中國(guó)從黃河抽取越來(lái)越多的水來(lái)滿足其經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的各種需要,黃河在二十五年前就開(kāi)始難以滿足供水需求。一九七二年黃河水位的大幅度下降,導(dǎo)致黃河在中國(guó)漫長(zhǎng)的歷史上第一次未能入海就干涸了。那年黃河斷流十五天,并在隨后的十年中間歇性地出現(xiàn)斷流。一九八五年以來(lái),黃河年年斷流,且斷流時(shí)間越來(lái)越長(zhǎng)。一九九六年,黃河斷流一百三十三天。一九九七年,由于干旱,黃河斷流長(zhǎng)達(dá)二百二十六天,這一年,河水有很長(zhǎng)一段時(shí)間未能流到黃河出海所流經(jīng)的最后一個(gè)省份山東省。中國(guó)五分之一的玉米和七分之一的小麥產(chǎn)自山東,而該省百分之五十的灌溉用水來(lái)自黃河。
雖然黃河斷流可能是中國(guó)缺水的最明顯的標(biāo)志,但它僅僅是多種征兆之一。位于黃河和長(zhǎng)江之間的較小河流淮河于一九九七年被抽干,淮河因斷流而未能入海達(dá)九十天。有衛(wèi)星照片表明,隨著地下水位的下降和泉水干涸,近年來(lái)中國(guó)有數(shù)百個(gè)湖泊消失,許多地方小河斷流。隨著地下水位的下降,成千上萬(wàn)的農(nóng)民發(fā)現(xiàn)他們的水井也干涸了。
就水的地理而言,中國(guó)可分為兩部分。潮濕的南方包括巨大的長(zhǎng)江流域和其上棲息的七億人口;而干旱的北方包括黃河、遼河、海河和淮河流域,擁有五點(diǎn)五億人口。四分之三的水在南方,而三分之二的耕地卻位于北方。其結(jié)果是,北方每公頃耕地的水僅是南方的八分之一。
雖然缺乏綜合性的水利資料,但一些有關(guān)中國(guó)水資源的關(guān)鍵數(shù)據(jù)正開(kāi)始從各種渠道顯露出來(lái)。北京中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)劉永綱(音譯)教授的一份近期調(diào)查報(bào)告表明,大部分華北平原的地下水位在過(guò)去五年中平均每年下降一點(diǎn)五米,而該地區(qū)生產(chǎn)的糧食占中國(guó)糧食總產(chǎn)量的百分之四十。中日專家聯(lián)合進(jìn)行的一項(xiàng)關(guān)于中國(guó)農(nóng)業(yè)前景的分析表明,中國(guó)幾乎所有地勢(shì)平坦的地方的地下水位都在下降。
在一九九七年的仲夏,山東省經(jīng)歷了二十五年來(lái)最嚴(yán)重的旱災(zāi),大部分的灌溉用井都干涸了。中國(guó)的水利專家還報(bào)道說(shuō),在某些省份,農(nóng)民們拚命鉆井以追逐不斷下降的地下水位。
當(dāng)然,除水的因素外,中國(guó)農(nóng)民要生產(chǎn)足夠糧食以滿足本國(guó)需求的能力還受到其它許多因素的限制,如在高產(chǎn)農(nóng)田上修建公路、土壤流失、施用化肥的效益下降、以及提高土地生產(chǎn)率的技術(shù)儲(chǔ)備減少等。但是,灌溉用水大量挪作它用,加上地下含水層的嚴(yán)重?fù)p失,這已經(jīng)成為中國(guó)糧食安全最緊迫的威脅。
水的需求預(yù)測(cè)
在黃河斷流、地下水位下降和水井日益干涸之時(shí),中國(guó)的需水量卻在繼續(xù)增加。聯(lián)合國(guó)人口專家預(yù)測(cè),從目前到二○三○年,中國(guó)人口將從十二億增加到十五億,其增加的人口將超過(guò)美國(guó)人口的總和。即使人均用水量不增加,人口的增長(zhǎng)也將使水的需求量在當(dāng)前的用水量上增加四分之一。但是,實(shí)際上人均耗水量也在增加。預(yù)計(jì)中國(guó)在農(nóng)業(yè)、居民住宅和工業(yè)這三個(gè)方面的用水量都將增加。
中國(guó)農(nóng)業(yè)部門(mén)目前的灌溉用水需求約為每年四千億立方米,預(yù)計(jì)到二○三○年將增加到六千六百五十億立方米。隨著居民收入的增加,中國(guó)人所消費(fèi)的豬肉、家禽、牛肉和蛋類也在增加,這將引起飼料用糧的增加。更多的糧食意味著更多的水消耗。一九九○到一九九七年間,中國(guó)的豬肉消耗量每年以百分之九的速度增加,由于基數(shù)較小,牛肉和家禽消耗的年增長(zhǎng)率達(dá)百分之二十以上。由糧食釀造的啤酒,正在以每年百分之七的速度增長(zhǎng)。
在居民住宅方面,類似的情形也在發(fā)生。目前,中國(guó)取水約百分之八十五用于灌溉;但是,隨著中國(guó)城市化人口的增加,上億的居民從鄉(xiāng)村水井轉(zhuǎn)向帶淋浴和能沖廁所的室內(nèi)自來(lái)水系統(tǒng),所以住宅用水量也正在增加。由于人口的增長(zhǎng)和人均用水的增加,中國(guó)居民住宅用水量將從一九九五年的三百一十億立方米增加到二○三○年的一千三百四十億立方米,增加四倍多。
中國(guó)工業(yè)用水量的需求增長(zhǎng)得更快。假設(shè)從一九九五年到二○三○年中國(guó)經(jīng)濟(jì)每年增長(zhǎng)百分之五(實(shí)際上過(guò)去十年的年均增長(zhǎng)率兩倍于此),則工業(yè)用水量將從五百二十億立方米增加到二千六百九十億立方米(關(guān)于一九九五至二○三○年期間中國(guó)水的需求預(yù)測(cè),見(jiàn)下表)。在這二十五年內(nèi),中國(guó)住宅和工業(yè)用水量的增加總計(jì)將達(dá)到三千二百億立方米。如果這些水用于農(nóng)田灌溉,而假設(shè)生產(chǎn)一噸糧食需要一千立方米水,則這些水可以使中國(guó)生產(chǎn)出三點(diǎn)二億噸糧食,這接近中國(guó)一九九七年三點(diǎn)八億噸的糧食總收成。
換句話來(lái)說(shuō),目前僅占用水總量百分之十五的中國(guó)非農(nóng)業(yè)用水在今后三十年間將增加約五倍,而占目前總供水量百分之八十五的農(nóng)業(yè)用水在同一時(shí)期內(nèi)也將增加。很明顯,這種情形是不可能實(shí)現(xiàn)的,因?yàn)楹乃坎豢赡荛L(zhǎng)期超過(guò)可持續(xù)的供水量。因此,中國(guó)水資源的分配和使用方式正面臨根本性的變化。
調(diào)水、水枯竭和水污染
雖然中國(guó)糧食生產(chǎn)的百分之七十來(lái)自水澆地,但灌溉用水的供給正從三個(gè)方面開(kāi)始枯竭:河水和水庫(kù)蓄水被調(diào)往城市使用;地下含水層所提供的水正在枯竭;迅速的工業(yè)化導(dǎo)致日益嚴(yán)重的水質(zhì)污染。從政治上講,只要居民經(jīng)濟(jì)上能負(fù)擔(dān)得起,任何政府都不能剝奪其公民用水洗澡和沖廁所的權(quán)利,而中國(guó)的城市化人口越來(lái)越具有這種經(jīng)濟(jì)能力。從經(jīng)濟(jì)上講,農(nóng)場(chǎng)無(wú)力與工廠爭(zhēng)水。隨著農(nóng)業(yè)、住宅和工業(yè)間爭(zhēng)水變得日益激烈,農(nóng)業(yè)在爭(zhēng)奪用水中不可避免地將成為失敗者。
在中國(guó)的六百一十七個(gè)城市中,有三百個(gè)城市面臨缺水;在華北一些地區(qū),所有可獲得的水都已被利用起來(lái),這些地方的城市只能挪用農(nóng)業(yè)用水來(lái)彌補(bǔ)缺水的需求。一九九四年春天,北京城郊的農(nóng)民被禁止利用水庫(kù)的水澆灌莊稼,因?yàn)樗械乃家糜跐M足北京市區(qū)急劇增長(zhǎng)的用水需求,而農(nóng)民們過(guò)去卻一直依賴水庫(kù)的水用于灌溉。這種城市搶占農(nóng)業(yè)用水的情形成了中國(guó)華北平原缺水城市的水資源分配模式。
在中國(guó)或其它任何地方,農(nóng)業(yè)都不可能與工業(yè)競(jìng)爭(zhēng)用水。一千立方米水可生產(chǎn)一噸小麥,其市值僅為二百美元,但同樣數(shù)量的水用于工業(yè),約可產(chǎn)出四千美元。另外,工業(yè)部門(mén)的這種經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)還從政治上得到加強(qiáng),因?yàn)橹袊?guó)需要為每年大約一千四百萬(wàn)人的新增勞動(dòng)力提供工作崗位。隨著中國(guó)的老的國(guó)營(yíng)企業(yè)的關(guān)閉,數(shù)百萬(wàn)人要失業(yè)。如果發(fā)生這樣的情形,將水用于工業(yè)部門(mén)能創(chuàng)造比用于農(nóng)業(yè)要多得多的工作機(jī)會(huì)。工業(yè)部門(mén)的收入比農(nóng)業(yè)部門(mén)要高得多,給定數(shù)量的水在工業(yè)部門(mén)創(chuàng)造的工作崗位數(shù)與農(nóng)業(yè)部門(mén)提供的就業(yè)機(jī)會(huì)相比約為七十比一。
在農(nóng)業(yè)用水由于政治上的考慮讓位于城市和工業(yè)的同時(shí),它們?cè)谒牡乩砩弦舱?jié)節(jié)敗退。隨著對(duì)地下水的需求增加,取水最終超過(guò)對(duì)地下含水層的自然補(bǔ)償,這些補(bǔ)償是上游流域的水滲漏而來(lái)的。一旦超過(guò)這一“可持續(xù)來(lái)水臨界”,地下水層開(kāi)始下降。如果用水需求繼續(xù)增加,與可持 水荒的淺論續(xù)的來(lái)水相比的超采水量將逐年增大,其必然結(jié)果是,地下水高度逐漸下降。
一旦地下含水層干涸,則每年從地下可抽取的水量取決于補(bǔ)水的速度,除此之外別無(wú)它法。如果抽水量?jī)杀队谘a(bǔ)水量,則將來(lái)地下水枯竭時(shí)能抽取的水量將減少一半;如果抽水量是補(bǔ)水量的五倍,則將來(lái)的抽水量將減少五分之四。在華北平原,如果地下水位每年下降一點(diǎn)五米,則抽取的水量很容易為回灌率的二倍。如果情形真是這樣的話,那么華北的小麥和玉米種植帶將來(lái)的抽水量不可避免地比現(xiàn)在減少一半。
當(dāng)農(nóng)民失去灌溉用水時(shí),在降雨量充足時(shí)農(nóng)民轉(zhuǎn)向靠雨吃飯,在無(wú)雨水的情況下農(nóng)民只好放棄土地。對(duì)中國(guó)來(lái)說(shuō),大部分土地將轉(zhuǎn)向靠天吃飯的旱作農(nóng)業(yè),而產(chǎn)量則將減少一半至三分之二。
遺憾的是,即使是這一嚴(yán)格的算術(shù)也未能反映出中國(guó)耕地灌溉用水流失的全貌,因?yàn)樗磳⑺|(zhì)的污染計(jì)算在內(nèi)。中國(guó)主要河流有五萬(wàn)公里長(zhǎng),根據(jù)聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織的報(bào)告,百分之八十的河流水質(zhì)遭到破壞而不能再維持魚(yú)類生存。由于城市和河流上游企業(yè),包括高污染的造紙廠、制革廠、煉油廠和化工廠等排放的有毒物質(zhì)的污染,黃河水目前含有眾多重金屬和其它有毒元素,使得在其流經(jīng)的許多地方,黃河水已不適于灌溉,更不用說(shuō)供人類消費(fèi)了。
由于農(nóng)民用污染嚴(yán)重的水來(lái)灌溉農(nóng)田,中國(guó)發(fā)生了許多水污染造成的嚴(yán)重事件。在黃河流域的山西省已發(fā)現(xiàn)大米中含有過(guò)量的鉻和鉛,包心白菜中含有鎘。沿著黃河流域,智力缺陷、發(fā)育不全和發(fā)育病癥等方面的高發(fā)病率與水和食物中高濃度的砷和鉛有關(guān)。
隨著工業(yè)化的速度超過(guò)污染控制手段的發(fā)展,越來(lái)越多的河水變得不適于灌溉。在人口稠密、高度工業(yè)化的長(zhǎng)江流域,也許不是取水用于工業(yè)威脅到農(nóng)業(yè)用水,而是長(zhǎng)江水被工業(yè)污染得不再適用于農(nóng)業(yè)灌溉。
對(duì)各主要流域的評(píng)論
如美國(guó)圣地亞實(shí)驗(yàn)室的模擬研究那樣,單獨(dú)地研究中國(guó)每條河流及其流域的狀況也許最能正確評(píng)估過(guò)度抽取河水和地下含水層所產(chǎn)生的影響。圣地亞實(shí)驗(yàn)室研究了長(zhǎng)江、黃河、海河、淮河和遼河五大流域的情況,這五大流域棲息著中國(guó)十二億人口中的大約九億,糧食產(chǎn)量在全國(guó)糧食總產(chǎn)量中占相當(dāng)大的比例。
主導(dǎo)中國(guó)南方流域的長(zhǎng)江,其水量十分充足,到二○三○年仍足以保證該流域的用水。雖然不排除今后幾十年由于供水需求的增長(zhǎng)而導(dǎo)致的偶爾的地方性缺水,但是該流域至少不會(huì)出現(xiàn)因水量而導(dǎo)致的任何嚴(yán)重的缺水限制。
在華北,情況將嚴(yán)峻得多。所有北部的四個(gè)流域都面臨嚴(yán)重的水資源短缺和大量用水被挪作非農(nóng)業(yè)用途的問(wèn)題。約有九千二百萬(wàn)人口、包括了北京和天津的海河流域,目前處于長(zhǎng)期缺水狀態(tài)。根據(jù)圣地亞實(shí)驗(yàn)室的Dennis Engi的研究,海河流域在二○○○年的預(yù)計(jì)的抽水量約為五百五十億立方米,大大地超過(guò)了可持續(xù)供給的三百四十億立方米的來(lái)水量。所短缺的二百一十億立方米的水僅能靠開(kāi)采地下水得以保證。一旦地下蓄水層枯竭,所抽取的水將下降到地下蓄水層可持續(xù)的出水量,那時(shí)的供水量將比現(xiàn)在減少百分之四十。這至少可說(shuō)明,整個(gè)海河流域在今后都會(huì)把農(nóng)業(yè)灌溉用水轉(zhuǎn)為城市供水,這種情況已經(jīng)開(kāi)始在北京周圍出現(xiàn)了。
海河南面的黃河流域正在經(jīng)歷每年數(shù)次的嚴(yán)重乾旱,且情況注定會(huì)越來(lái)越糟。由于黃河流域所擁有的一點(diǎn)○五億人口將迅速地工業(yè)化,今后幾年對(duì)河水的需求將迅速增加。黃河流域的每個(gè)上游省份都計(jì)劃增加在黃河的抽水量以滿足民用和工業(yè)用水。
在計(jì)劃從黃河上游引水的數(shù)百個(gè)項(xiàng)目中,一個(gè)項(xiàng)目是修建一條河渠,每年將一點(diǎn)四六億立方米的黃河水引入內(nèi)蒙古的首府呼和浩特市,這一引水量相當(dāng)于美國(guó)新澤西州內(nèi)瓦克市的年度用水量。該項(xiàng)目將于二○○三年建成,所增加的供水將有助于保證該市的一百二十萬(wàn)人口和逐步擴(kuò)大的工業(yè)用水需求,包括該市利用內(nèi)蒙的巨大的牧業(yè)而發(fā)展起來(lái)的重要的毛紡業(yè)。
計(jì)劃中的另外一個(gè)項(xiàng)目李家峽水電站是中國(guó)最大的水電站之一,它的五個(gè)四十萬(wàn)千瓦的發(fā)電機(jī)組已經(jīng)于于一九九七年開(kāi)始部份發(fā)電。該電站只是計(jì)劃在黃河上游興建的許多大型水電站中的第三座水電站。水電工程師愛(ài)爭(zhēng)辯說(shuō),這些電站僅僅從河流中獲取電能而不耗水量。但是電站所需的水庫(kù)擴(kuò)大了河流的表面面積,每年由于蒸發(fā)而損失掉的水量就將占到庫(kù)容的百分之十。
隨著上游的新項(xiàng)目不斷增多,流向下游的水越來(lái)越少。一個(gè)結(jié)果就是下游的工廠向上游轉(zhuǎn)移,以保證有充足的水量供應(yīng),同時(shí)利用上游的廉價(jià)勞動(dòng)力。如果這種現(xiàn)象持續(xù)下去,黃河就可能變成一條不能入海的內(nèi)陸河。這種結(jié)果使北京主管農(nóng)業(yè)的官員們夜不能寐,因?yàn)槿绻S河水不能流到山東,該省將失去約百分之五十的灌溉用水。由于山東的糧食產(chǎn)量在中國(guó)的糧食總產(chǎn)量所占的份額比依荷華州和堪薩斯州的糧食產(chǎn)量之和占美國(guó)的糧產(chǎn)份額還高,這將會(huì)對(duì)中國(guó)的糧食供給產(chǎn)生巨大的負(fù)面影響。
同時(shí),在黃河上游省份創(chuàng)造就業(yè)機(jī)會(huì)的壓力相當(dāng)巨大。在國(guó)家層面,經(jīng)濟(jì)落后地區(qū)的收入再分配對(duì)于保持政治穩(wěn)定和避免人口向沿海城市的大規(guī)模遷徙是至關(guān)重要的。在平衡上游地區(qū)對(duì)創(chuàng)造就業(yè)和滿足居民消耗的用水需求與下游地區(qū)農(nóng)業(yè)灌溉的緊迫的用水需求這一對(duì)矛盾時(shí),北京政府在政治上左右為難。
水的損失導(dǎo)致糧食減產(chǎn)
不但對(duì)農(nóng)業(yè)官員來(lái)說(shuō),而且對(duì)國(guó)家領(lǐng)導(dǎo)人和全球安全顧問(wèn)而言,越來(lái)越重要的是準(zhǔn)確地了解灌溉用水的急劇減少對(duì)土地生產(chǎn)力會(huì)產(chǎn)生什么影響。迄今為止,真實(shí)、充分的證據(jù)較少�！吨袊�(guó)日?qǐng)?bào)》在一九九五年報(bào)道說(shuō),由于黃河斷流未能流到山東省,使當(dāng)年糧食減產(chǎn)二百七十萬(wàn)噸,減產(chǎn)的糧食足以養(yǎng)活九百萬(wàn)人口。如果真是這樣,一九九七年黃河斷流時(shí)間增加二倍所產(chǎn)生的影響將更大。
當(dāng)人們主要關(guān)注城市缺水時(shí),中國(guó)的農(nóng)村地區(qū)也面臨缺水,但這種情況常常得不到重視。在一九九八年三月的全國(guó)人民代表大會(huì)上,王文遠(yuǎn)(音譯)代表指出“全國(guó)農(nóng)村每年約缺水三百億立方米,使糧食減產(chǎn)二千萬(wàn)噸……”
為了估算未來(lái)缺水對(duì)中國(guó)糧食的影響,有必要弄清有多少現(xiàn)存的水澆地的糧食產(chǎn)量依賴于不可持續(xù)的用水或地下水開(kāi)采。在美國(guó),僅十分之一的糧食收成來(lái)自水澆地,灌溉用水的減少并不會(huì)大幅度改變糧食供給。但對(duì)一個(gè)百分之七十以上的糧食收成來(lái)自水澆地,并且廣泛地開(kāi)采地下水的國(guó)家而言,地下蓄水層枯竭的緊迫影響是極其巨大的。
第二個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題是,有多少灌溉用水由于被轉(zhuǎn)為非農(nóng)業(yè)應(yīng)用而損失了。目前還不清楚的是,中國(guó)預(yù)計(jì)的一千零三十億立方米住宅用水增長(zhǎng)量和二千一百七十億立方米的工業(yè)用水增長(zhǎng)量中,有多少是取自農(nóng)業(yè)用水;但是對(duì)于華中和華北那些所有的水源都已被利用的地區(qū)而言,這些增加的用水量只能取自農(nóng)業(yè)用水。
雖然對(duì)中國(guó)未來(lái)有多少水將轉(zhuǎn)移到居民和工業(yè)部門(mén)用水還沒(méi)有預(yù)測(cè),但世界銀行對(duì)水量相對(duì)豐富的南韓的預(yù)測(cè)可以對(duì)中國(guó)未來(lái)的情形作一警示。世界銀行專家估計(jì),如果南韓在到二○二五年以前以每年百分之五點(diǎn)五的平均速度增長(zhǎng),居民和工業(yè)用水的增加將使農(nóng)業(yè)用水的供給減少七十億到一百三十億噸。如果不考慮對(duì)居民和工業(yè)用水的回收利用,或者水價(jià)變化對(duì)用水的影響,這將使農(nóng)業(yè)用水減少差不多一半。如果是這樣的話,本來(lái)人均水量就要少得多的中國(guó)華北地區(qū),水量的減少可能會(huì)出現(xiàn)類似的模式。灌溉用水的轉(zhuǎn)移將極大地改變中國(guó)糧食生產(chǎn)的前景,其影響甚至要超過(guò)政府長(zhǎng)期擔(dān)憂的農(nóng)田轉(zhuǎn)為非農(nóng)業(yè)用途的問(wèn)題。
諸如以色列、約旦和沙特阿拉伯這樣的一些小國(guó)在面臨嚴(yán)重缺水時(shí),它們只須按照需要將灌溉用水轉(zhuǎn)為供應(yīng)城市,犧牲國(guó)內(nèi)的糧食生產(chǎn)而進(jìn)口所需糧食的百分之七十五至九十五即可。但是中國(guó)由于太大了而不能這樣做,因?yàn)槟菢訉⑾蚣Z食市場(chǎng)提出不可能滿足的需求,所以中國(guó)必須自身解決缺水問(wèn)題。
要解決這個(gè)問(wèn)題,中國(guó)需重塑整個(gè)農(nóng)業(yè)、能源和工業(yè)經(jīng)濟(jì)體系,使其用水更加有效率。這樣做須轉(zhuǎn)向依靠節(jié)水的作物和畜產(chǎn)品,以及用水強(qiáng)度較小的能源。這還同時(shí)意味著減少水質(zhì)污染,使可供的水都可用于灌溉。
重塑中國(guó)的水經(jīng)濟(jì)
從水的供給角度來(lái)看,中國(guó)已提出三項(xiàng)從南部調(diào)水的建議,但是沒(méi)有一個(gè)南水北調(diào)建議能提供超過(guò)二百億立方米的水。與正在出現(xiàn)的北部缺水相比,這個(gè)調(diào)水量是杯水車薪。中國(guó)南水北調(diào)的“西線”計(jì)劃從長(zhǎng)江流域上游將水調(diào)到黃河上游;“中線”計(jì)劃從長(zhǎng)江支流漢水的最北端調(diào)水直接輸往北京;“東線”是在長(zhǎng)江流到上海以前調(diào)水輸往天津。
從長(zhǎng)江支流漢水將水調(diào)往北京,其路途相當(dāng)于將密西西比河水調(diào)往華盛頓,其所需投資估計(jì)約為數(shù)百億美元。一些分析家指出,花在南水北調(diào)項(xiàng)目上的錢(qián),如投資于提高用水效率或進(jìn)口糧食將更加有利。他們指出,中國(guó)華北每年進(jìn)口二千萬(wàn)噸糧食(加拿大每年糧食出口量)將可騰出二百億立方米水,這相當(dāng)于從漢水調(diào)水的水量,但是其成本會(huì)更低些。
對(duì)付缺水而經(jīng)常提出的建議之一是提高水價(jià),迫使用水戶能高效地用水。遺憾的是,將水價(jià)提高到能迫使工業(yè)企業(yè)提高用水效率時(shí),水價(jià)將超過(guò)農(nóng)民能夠負(fù)擔(dān)的灌溉用水的價(jià)格的數(shù)倍。為確保農(nóng)業(yè)高效用水,水價(jià)必須提高,但不能超過(guò)農(nóng)民的負(fù)擔(dān)能力。因此應(yīng)實(shí)行水價(jià)雙軌制,即農(nóng)業(yè)用水的水價(jià)和工業(yè)、城市用水的水價(jià)分開(kāi)。
對(duì)農(nóng)民而言,農(nóng)業(yè)用水的高價(jià)格將鼓勵(lì)采用高效灌溉技術(shù)。例如,世界觀察研究所的高級(jí)研究員Sandra Postal在其著作《最后的綠洲》(Last Oasis)中指出,使用噴灌具有很大的節(jié)水潛力,同中國(guó)目前百分之九十五的水澆地上所采用的漫灌技術(shù)相比,它可以極大地提高澆灌效率。有一種被稱為低能耗精確噴水裝置(LEPA)的系統(tǒng)能在低壓下運(yùn)行,它比之于其它噴灌裝置有兩種效率上的優(yōu)點(diǎn):其一是能耗低,其二是該裝置噴出的水更接近地面,而不是將水噴向空中,從而避免了水的大量蒸發(fā)損失。在美國(guó)的南部大平原,低能耗精確噴水裝置幫助農(nóng)民對(duì)付由于地下水減少而引起的供水減少,同時(shí)減少能耗并提高產(chǎn)出。由以色列發(fā)明的滴灌技術(shù),對(duì)生產(chǎn)谷物并不經(jīng)濟(jì),但對(duì)高附加值的水果和蔬菜來(lái)說(shuō),用水量可減少百分之七十。
在使用農(nóng)業(yè)節(jié)水技術(shù)的同時(shí),還需要轉(zhuǎn)向生產(chǎn)耗水少的作物,這可 水荒的淺論能意味著某些地區(qū)應(yīng)多種小麥而少種水稻。對(duì)畜產(chǎn)品而言,這表明需多養(yǎng)家禽而少養(yǎng)豬,因?yàn)樯a(chǎn)一公斤家禽其所需的糧食只是生產(chǎn)一公斤豬肉的一半,從而所需要的水也只有一半。這或許意味著政府應(yīng)該在中國(guó)社會(huì)較富裕的階層中勸阻他們消費(fèi)畜產(chǎn)品,因?yàn)檫@部份人群的動(dòng)物脂肪攝入量已達(dá)到對(duì)其健康有害的程度。
另一種可能是提高家庭和工業(yè)的用水效率。例如,在中國(guó)缺水地區(qū)的城市引進(jìn)復(fù)合式廁所取代傳統(tǒng)的沖水廁所也許從經(jīng)濟(jì)上更劃算。西方國(guó)家的那種用水很多的污水處理裝置對(duì)水資源缺乏的中國(guó)不適合。此外,在家用水龍頭和淋浴裝置中建立節(jié)水標(biāo)準(zhǔn)也有助于減緩水的短缺。
隨著中國(guó)的新興城市的興起和老城市的擴(kuò)張和重建,城市規(guī)劃人員應(yīng)該將來(lái)自居民區(qū)和工業(yè)區(qū)的廢水分開(kāi),而不能走西方國(guó)家將兩者合一的老路。由于不含工業(yè)污染物,居民區(qū)的廢水可以重復(fù)利用,而提取的營(yíng)養(yǎng)物可以用作肥料。當(dāng)前的那些損壞環(huán)境、難于管理的城市擴(kuò)張計(jì)劃至少提供了一個(gè)重新設(shè)計(jì)高效用水系統(tǒng)的機(jī)會(huì),因?yàn)槿衄F(xiàn)在采用了糟糕的設(shè)計(jì),則在將來(lái)還會(huì)帶來(lái)重新翻新的經(jīng)濟(jì)損失和社會(huì)損失。
中國(guó)工業(yè)的節(jié)水潛力更加巨大。例如,中國(guó)生產(chǎn)一噸鋼的耗水量為二十三至五十六立方米,而在美國(guó)、日本和德國(guó)這樣一些高度工業(yè)化的國(guó)家,其平均耗水量不到六立方米。類似地,中國(guó)生產(chǎn)一噸紙一般至少需要四百五十立方米的水,而發(fā)達(dá)國(guó)家的耗水量不到二百立方米。對(duì)某些工業(yè)部門(mén)來(lái)說(shuō),提高用水效率需要投資于全新的技術(shù)和工廠。而在某些情況下,對(duì)制造工藝進(jìn)行適當(dāng)?shù)母倪M(jìn)就可節(jié)約大量用水。
在能源工業(yè)領(lǐng)域,為了滿足氣候穩(wěn)定的需要,從根本上重塑能源體系已經(jīng)成為全球性的任務(wù)�？上驳氖�,從減少溫室氣體排放的觀點(diǎn)來(lái)看,最可能的有利于環(huán)境的新能源技術(shù)——風(fēng)力發(fā)電和太陽(yáng)能發(fā)電——也是節(jié)水的能源技術(shù),它們的耗水量比水力發(fā)電、核電或燃煤發(fā)電要少得多。開(kāi)發(fā)風(fēng)力發(fā)電資源也可以加強(qiáng)風(fēng)力資源豐富的內(nèi)地省份的經(jīng)濟(jì)發(fā)展。
很明顯,需要進(jìn)行全面的努力以重塑中國(guó)的水經(jīng)濟(jì)。為了解決缺水問(wèn)題,傳統(tǒng)的強(qiáng)調(diào)供給方的辦法常常需要建設(shè)巨大的工程項(xiàng)目,而這些項(xiàng)目可能帶來(lái)嚴(yán)重的社會(huì)和環(huán)境的負(fù)面影響;相對(duì)而言,需求管理對(duì)滿足中國(guó)未來(lái)的用水需求至關(guān)重要。對(duì)中國(guó)巨大的人口來(lái)說(shuō),正如人均用水量的少量增加可導(dǎo)致需求量的巨大增加一樣,人均用水效率的小小提高可節(jié)約大量的水。這些工作并不能阻止由于地下蓄水層枯竭和灌溉用水被城市挪用而使華北灌溉用水減少的趨勢(shì),但是這些工作能減緩灌溉用水供給減少產(chǎn)生的影響。
中國(guó)的糧食進(jìn)口
當(dāng)日益增加的水需求與日漸嚴(yán)重的水供給限制交織在一起時(shí),在家庭用水需求僅能靠挪用灌溉用水來(lái)滿足的情況下,缺水國(guó)家的典型反應(yīng)是進(jìn)口糧食以彌補(bǔ)缺水導(dǎo)致的糧食生產(chǎn)損失。實(shí)際上,進(jìn)口一噸小麥相當(dāng)于進(jìn)口一千噸水。如果對(duì)缺水國(guó)家來(lái)說(shuō)進(jìn)口水的最有效的方式是進(jìn)口糧食的話,缺水就會(huì)通過(guò)糧食貿(mào)易而越過(guò)國(guó)家的邊境影響全世界。
其它地區(qū)的經(jīng)驗(yàn)表明了缺水將如何增加對(duì)進(jìn)口糧食的依賴。世界上發(fā)展最快的糧食市場(chǎng)不是東亞地區(qū),而是北非和中東,包括由摩洛哥向東,通過(guò)中東并將伊朗包括在內(nèi)的廣大地區(qū)。這一地區(qū)對(duì)糧食的需求由于人口的迅速增長(zhǎng)和居民因擁有大量石油美元而變得日益富裕而迅速增加。其人口僅占世界人口的百分之五,但一九九七年該地區(qū)卻占世界糧食進(jìn)口的四分之一。要生產(chǎn)出輸入這一地區(qū)的糧食所需的水量約相當(dāng)于尼羅河的年凈流量。
如果將美國(guó)國(guó)家情報(bào)委員會(huì)對(duì)二○二五年中國(guó)需進(jìn)口一點(diǎn)七五億噸糧食的預(yù)測(cè)外推到二○三○年以與本文作者的預(yù)測(cè)時(shí)間范圍相吻合的話,則那時(shí)中國(guó)需要進(jìn)口二億噸糧食,這相當(dāng)于目前世界糧食出口的總額。
由于分析的范圍僅限于中國(guó),國(guó)家情報(bào)委員會(huì)的研究簡(jiǎn)單地假設(shè)中國(guó)所需的一點(diǎn)七五億噸糧食進(jìn)口可很容易地從糧食出口國(guó)獲得,但是主要的糧食出口國(guó)——美國(guó)、加拿大、澳大利亞、阿根廷和歐盟——的自身發(fā)展趨勢(shì)對(duì)這種假設(shè)提出了疑問(wèn)。這些國(guó)家生產(chǎn)了世界糧食出口總量的百分之八十五,其糧食出口穩(wěn)步地從一九六○年不到六千萬(wàn)噸增加到一九八○年的二億噸。但是自從一九八○年以來(lái)世界糧食出口沒(méi)有增長(zhǎng),即使美國(guó)農(nóng)場(chǎng)商品計(jì)劃中全部休耕的農(nóng)田又重新投入了生產(chǎn)。近二十年來(lái),全球糧食出口總量在每年二億噸上下波動(dòng),最初是因?yàn)榧Z食需求沒(méi)有增加,而最近則是由于無(wú)力生產(chǎn)更多的糧食以供出口。
在農(nóng)田基數(shù)基本上固定的美國(guó),糧食產(chǎn)量的提高受土地產(chǎn)出率增加的限制。目前美國(guó)土地生產(chǎn)力的增加勉強(qiáng)跟得上美國(guó)人口的增長(zhǎng),則可供出口的糧食供給并沒(méi)有增加。在九十年代中期,歐盟有一些閑置土地沒(méi)有投入生產(chǎn),但到一九九七年已將大部份閑置的土地投入生產(chǎn)。澳大利亞和加拿大都主要依靠旱地耕作,其增加糧食出口的能力受到降雨量少的限制。阿根廷可大量增加其糧食出口,出口量也許可增加百分之五十以上,但阿根廷是個(gè)較小的國(guó)家,每年的糧食出口量不到二千萬(wàn)噸。由于這些國(guó)家增加糧食出口的潛力不大,中國(guó)缺水可能迅速變成世界缺糧。
是否有那么多糧食可供出口的問(wèn)題已經(jīng)引起低收入發(fā)展中國(guó)家的嚴(yán)重關(guān)切,因?yàn)樗鼈円呀?jīng)依賴于糧食進(jìn)口以養(yǎng)活其不斷增加的人口。雖然中國(guó)有錢(qián)在日見(jiàn)緊張的世界糧食市場(chǎng)高價(jià)購(gòu)糧,但糧價(jià)的小幅度上升就有可能用盡其它一些不那么富裕的國(guó)家的寶貴的外匯,使其本地的糧食價(jià)格上漲,最終引起糧食暴動(dòng)。
解決與用水和水資源重新分配有關(guān)的越來(lái)越棘手的政治難題對(duì)中國(guó)的領(lǐng)導(dǎo)人提出了挑戰(zhàn)。這些問(wèn)題包括,農(nóng)村地區(qū)和城市為爭(zhēng)奪可提供的水而日益加劇的競(jìng)爭(zhēng);流域上下游省份之間的用水矛盾;用水去創(chuàng)造就業(yè)和用水來(lái)維持糧食自給的矛盾。更為緊迫的是,中國(guó)將面臨這樣的選擇:投資數(shù)百億美元每年從南方向北方調(diào)二百億立方米水,還是在北方地區(qū)從農(nóng)業(yè)中調(diào)出這些數(shù)量的水另作它用,而進(jìn)口所需的二千萬(wàn)噸糧食。在一個(gè)國(guó)家政治生活中,很少有什么問(wèn)題會(huì)有中國(guó)在今后的幾十年中所面臨的缺水問(wèn)題那樣產(chǎn)生廣泛而深遠(yuǎn)的影響。
當(dāng)我們回顧過(guò)去時(shí),我們應(yīng)該問(wèn)問(wèn)為什么我們沒(méi)有及早地看到中國(guó)水資源所面臨的壓力。在一九八○年,那時(shí)中國(guó)約有十億人口,經(jīng)濟(jì)改革剛起步,供水一般還足以滿足所有需求。但是我們展望二○三○年時(shí),中國(guó)將擁有十五億相當(dāng)富裕而不是十億相當(dāng)貧窮的人口,我們面臨的是一個(gè)需要三倍于現(xiàn)在用水來(lái)滿足其需求的國(guó)家。但中國(guó)卻沒(méi)有那么多的水。中國(guó)的經(jīng)濟(jì)向所有國(guó)家表明,及時(shí)地穩(wěn)定人口規(guī)模以使人均糧食消費(fèi)處于其資源基礎(chǔ)所限定的范圍內(nèi)是何等的重要。
美國(guó)國(guó)家情報(bào)委員會(huì)的研究結(jié)果建議成立一個(gè)永久性的美、中農(nóng)業(yè)論壇,以便制定互補(bǔ)的農(nóng)業(yè)戰(zhàn)略以及分享雙方在諸如糧食生產(chǎn)和灌溉效率等領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)。我們贊同這個(gè)建議。如果世界上的這兩個(gè)糧食生產(chǎn)大國(guó)密切合作以保護(hù)其農(nóng)業(yè)資源基礎(chǔ),與此同時(shí)全世界努力去穩(wěn)定人口,這不僅對(duì)中、美這兩個(gè)國(guó)家有利,也對(duì)世界其他國(guó)家有利。
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