水循環(huán)經(jīng)濟在新疆經(jīng)濟發(fā)展中的應(yīng)用探究

李 靜,王自慶

(1.新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)農(nóng)六師 101團(tuán)政工辦,新疆五家渠 831300;2.化肥催化劑國家工程研究中心,福建福州 350001)

自全國對口援疆會議和中央新疆工作座談會后,新疆新一輪發(fā)展的大幕已漸次開啟,各方支持力度之大,新疆各族人民雄心之高,社會參與程度之深,均屬前所未有。新疆地處我國干旱和半干旱地區(qū),屬于典型的荒漠綠洲生態(tài)系統(tǒng),水資源稀缺。所以,當(dāng)前新疆經(jīng)濟能否保持可持續(xù)性發(fā)展的決定性因素就在于新疆有沒有足夠支撐經(jīng)濟發(fā)展的水源。結(jié)合新疆區(qū)域經(jīng)濟的劃分和水資源的分布情況,合理分配水資源,減少水資源浪費,提高水的利用率,實現(xiàn)水循環(huán)經(jīng)濟的發(fā)展模式成為新疆經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展和保持新疆長期繁榮穩(wěn)定的必由之路。

一、水循環(huán)經(jīng)濟的概念、原理與原則

1.水循環(huán)經(jīng)濟的概念

淡水資源屬于可再生資源,但同時又是有限資源,其屬性是通過水的循環(huán)來實現(xiàn)的。關(guān)于水循環(huán)經(jīng)濟的概念,到目前為止學(xué)術(shù)界并未達(dá)成共識,大多都是在循環(huán)經(jīng)濟的基礎(chǔ)上,從不同的角度提出了一些近似的概念。

在對水循環(huán)經(jīng)濟及其應(yīng)用這一研究過程中,雖然各位學(xué)者給水循環(huán)經(jīng)濟所下的定義,規(guī)定的研究對象、研究范圍等都有所不同,然而隨著社會的進(jìn)步和研究成果的大量問世,彼此間的差異將逐步縮小。不管是哪一個概念其理論依據(jù)都是一致的,只不過是側(cè)重點不同,但其特征和目的都是相同的：其特征都是在發(fā)展目標(biāo)上追求效率、效益和可持續(xù)的統(tǒng)一性;在管理環(huán)節(jié)上追求供水、用水和排水等環(huán)節(jié)的健康循環(huán);在利用手段上追求科學(xué)技術(shù)、經(jīng)濟與行政手段的一體化。其目的都是為了實現(xiàn)涉水行業(yè)經(jīng)濟與區(qū)域經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展。

2.實行水循環(huán)經(jīng)濟的原理

在人類社會這個復(fù)雜的自然—經(jīng)濟—社會的體系中,水循環(huán)是一個由自然水循環(huán)和社會水循環(huán)組成的二元水循環(huán)。社會水循環(huán)依賴于自然水循環(huán),從中獲得水資源滿足人類的生產(chǎn)和生活需要。與此同時,人類生產(chǎn)生活所消耗的水資源和產(chǎn)生的污水又會對自然水循環(huán)產(chǎn)生反作用進(jìn)而影響到社會水循環(huán),兩者之間是一種相互影響、相互作用、相互依存和制約的關(guān)系,當(dāng)兩者和諧相處時就形成了良性的水循環(huán)。這種良性循環(huán)可使水資源在最大限度地滿足人類需求的同時,又不對自然水循環(huán)構(gòu)成不利的影響。而病態(tài)的惡性水循環(huán),則會破壞人類的生存環(huán)境,阻礙經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展。因此,水資源短缺與水資源環(huán)境污染問題的實質(zhì)就是水的社會循環(huán)對自然循環(huán)的干擾和破壞。具體體現(xiàn)在社會水循環(huán)過程中人類消耗水資源的總量和速率超過了自然水循環(huán)過程中水資源的再生能力,破壞了兩者的平衡關(guān)系,在社會水循環(huán)過程中排放的水污染物的總量超出了自然水循環(huán)過程中水的自凈能力,使部分水資源變成了污水、廢水,不再繼續(xù)進(jìn)入自然水循環(huán),使可利用的淡水資源的總量減少。

隨著人口的不斷增加和工業(yè)化、城市化進(jìn)程的不斷加快,新疆大部分地區(qū)資源型缺水的現(xiàn)象將會更加明顯。解決水資源與水環(huán)境問題,關(guān)鍵是要按照自然水循環(huán)的規(guī)律重建社會水循環(huán)的經(jīng)濟系統(tǒng),使水的社會水循環(huán)和諧地納入自然水循環(huán)過程,形成良性的社會水循環(huán)即實施水循環(huán)經(jīng)濟。在新疆實施水循環(huán)經(jīng)濟的根本目的就是要實現(xiàn)有限水資源的充分有效的利用和良好的水生態(tài)環(huán)境,達(dá)到經(jīng)濟發(fā)展與水資源保護(hù)雙贏的效果。

3.實行水循環(huán)經(jīng)濟的原則

在循環(huán)經(jīng)濟的發(fā)展模式中,相關(guān)專家提出了循環(huán)經(jīng)濟發(fā)展的三條原則,即減量化、再利用和再循環(huán) (3R原則)。水循環(huán)經(jīng)濟作為循環(huán)經(jīng)濟的一種具體的經(jīng)濟形式,除了具有循環(huán)經(jīng)濟的三原則外,還應(yīng)具備另外兩個原則,即再生自理原則和管理原則。要理解水循環(huán)經(jīng)濟的概念必須牢牢把握實施水循環(huán)經(jīng)濟發(fā)展模式的 5R原則,即減量化 (Reduce)、再利用 (Reuse)、再循環(huán) (Recyc le)、再生處理 (Rec lam ation)和管理 (Regulation)。

減量化是指在生產(chǎn)過程中要最大限度地減少水資源的使用,核心是提高水資源的利用效率以減少水資源的消耗和廢水的產(chǎn)生。其實現(xiàn)途徑在于技術(shù)水平的提高和節(jié)水技術(shù)與器材的推廣,在新疆農(nóng)業(yè)經(jīng)濟發(fā)展領(lǐng)域具有廣闊的推廣前景。再利用是指進(jìn)入社會水循環(huán)的水資源可以多次重復(fù)利用或經(jīng)簡單的處理后繼續(xù)使用延長水的利用周期,防止水過早的成為污水。再利用原則存在于水資源的利用過程中,核心就是怎樣使輕度污染的水進(jìn)入適當(dāng)?shù)膽?yīng)用領(lǐng)域,甚至將重度污染的水也轉(zhuǎn)化為資源,即將生產(chǎn)末端產(chǎn)生的廢水變廢為寶、變害為利,重新轉(zhuǎn)化為資源,在不影響產(chǎn)品性能的前提下替代清潔水使用。再循環(huán)指生產(chǎn)和生活過程產(chǎn)生的污水經(jīng)再生處理后可重新循環(huán)使用,關(guān)鍵就是要把握對水資源的開發(fā)利用和污染的程度,即取水過程和強度不能超過自然水循環(huán)過程中水的再生能力,污水排放時不能超過環(huán)境對污水的凈化能力,防止污水變?yōu)閺U水。再生處理指的是在處理污水時,經(jīng)一系列的處理工藝,可使水質(zhì)達(dá)到國家相應(yīng)的用水標(biāo)準(zhǔn),保證用水安全。實現(xiàn)途徑就是要鼓勵企業(yè)加大污水處理的資金投入,建立完善的科研服務(wù)體系和嚴(yán)格的水體評價標(biāo)準(zhǔn)。管理主要是由政府行政部門起主導(dǎo)作用,體現(xiàn)在保護(hù)水資源的分配、水污染的防治、水權(quán)與水價的確定等方面。

二、新疆實行水循環(huán)經(jīng)濟的可行性分析

在全國主體功能區(qū)的劃分中,國家對新疆的限制開發(fā)主要是基于生態(tài)安全的長遠(yuǎn)利益來考慮的。新疆的主體功能主要體現(xiàn)在對維護(hù)國家和地區(qū)的生態(tài)安全起到生態(tài)服務(wù)的作用,即生態(tài)調(diào)節(jié)、產(chǎn)品提供和人居保障等功能。新疆生態(tài)環(huán)境本身就很脆弱,經(jīng)濟關(guān)系到的是發(fā)展,而水源關(guān)系到的是生存,一旦水源開發(fā)利用失控可能會造成毀滅性的生態(tài)災(zāi)難,保護(hù)好水資源就是保護(hù)生存權(quán)。所以在新疆施行水循環(huán)經(jīng)濟是由新疆特殊的生態(tài)環(huán)境決定的。

新疆主要為綠洲經(jīng)濟,大大小小的平原綠洲零星地分布在廣袤的荒原上。由于地理環(huán)境、歷史狀況、人口、文化和資源分布的不同,早在 1992年國家將新疆列入十大經(jīng)濟開發(fā)區(qū)時,自治區(qū)專家就將新疆按照“沿線南北坡”的思路劃分為了三個不同的經(jīng)濟區(qū)域：分別是以烏魯木齊為中心的沿線經(jīng)濟區(qū)、以石河子為中心的天山北坡經(jīng)濟區(qū)和包括南疆五地州在內(nèi)的天山南坡經(jīng)濟區(qū)。到 1999年“九五”期間,在此基礎(chǔ)上稍作調(diào)整又提出了五大經(jīng)濟區(qū)域的劃分,分別是天山北坡經(jīng)濟區(qū)、北疆西北部經(jīng)濟區(qū)、東疆經(jīng)濟區(qū)和南疆東北部經(jīng)濟區(qū)。這種經(jīng)濟區(qū)域的劃分影響面較大,也被自治區(qū)有關(guān)部門所采納。[1]這五大經(jīng)濟區(qū)域不管在水資源分布上還是在經(jīng)濟發(fā)展上都有各自的特點,總體呈現(xiàn)“北多南少,西多東少”的特點。經(jīng)濟區(qū)域的劃分為水循環(huán)經(jīng)濟在新疆的推廣提供了指導(dǎo)作用,可根據(jù)不同地區(qū)的水資源占有量來指導(dǎo)本區(qū)域特色經(jīng)濟的發(fā)展,使各區(qū)域間相互補充、協(xié)調(diào),共同促進(jìn)新疆經(jīng)濟的整體發(fā)展。

三、新疆水循環(huán)經(jīng)濟的實現(xiàn)形式

基于新疆生態(tài)環(huán)境考慮,實施水循環(huán)經(jīng)濟對于新疆各項事業(yè)的發(fā)展都具有巨大的社會效益和經(jīng)濟效益,而經(jīng)濟區(qū)域的劃分又為水循環(huán)經(jīng)濟在新疆的推廣提供了現(xiàn)實條件。在 5R原則的指導(dǎo)下,根據(jù)水循環(huán)經(jīng)濟的目標(biāo)和技術(shù)經(jīng)濟的可行性,在每個經(jīng)濟區(qū)域中可以構(gòu)建出不同尺度的運行模式,包括微循環(huán)、中循環(huán)和大循環(huán)。

1.微循環(huán)

微循環(huán)主要指對工廠、學(xué)校、住宅小區(qū)和其他小尺度范圍內(nèi)的原位污水的處理和再利用。生活用水在新疆水資源消耗中所占的比例相對較小,生活污水處理的意義在于改善居住環(huán)境,促進(jìn)生活用水的正常循環(huán)。特別是在住宅小區(qū)和學(xué)校實施水循環(huán)經(jīng)濟除了遵循減量化的原則通過減少給水網(wǎng)管漏失率和使用節(jié)水器材外,還可以將生活污水統(tǒng)一收集起來經(jīng)過簡單的處理作為城市綠化和市政工程用水,減少地下水的開采和消耗。

新疆企業(yè)以煤炭石油化工等能源資源類為主,均為耗水和排水大戶。有關(guān)資料顯示,生產(chǎn) 1噸合成氨需耗新鮮水約 12.5m3,生產(chǎn) 1噸甲醇需耗新鮮水約 15m3,生產(chǎn)醚需耗新鮮水約 15m3,直接液化 1噸油需耗新鮮水約 7m3,間接液化一噸油需新鮮水約 12m3。[2]且煤化工行業(yè)產(chǎn)生的污水主要以有機污染物為主,化學(xué)需氧量大,自然條件下難以降解。一旦排出將嚴(yán)重污染生態(tài)環(huán)境甚至?xí)θ祟惖纳斐删薮笸{。水資源短缺已經(jīng)嚴(yán)重制約了該行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展,因此在此類企業(yè)實行水的微循環(huán)對企業(yè)和社會都具有巨大的現(xiàn)實意義。工廠企業(yè)實行微型水循環(huán)經(jīng)濟首先要對全廠用水系統(tǒng)與排水系統(tǒng)進(jìn)行劃分,計算出全廠及各系統(tǒng)的水平衡,然后根據(jù)計算與測試結(jié)果,對回收水和可利用水進(jìn)行分析,決定水的利用方案。

2.中循環(huán)

中循環(huán)主要指在工業(yè)園區(qū)或大型集團(tuán)公司等中等尺度范圍內(nèi)將經(jīng)過污水處理設(shè)施產(chǎn)生的再生水直接作為其他行業(yè)的工業(yè)用水,甚至可以直接用作另一行業(yè)的工業(yè)原料。在工業(yè)生產(chǎn)過程中,不同行業(yè)對于用水的水質(zhì)要求不同,例如,農(nóng)牧產(chǎn)品加工業(yè)對于水質(zhì)要求普遍較高,而化工能源類的某些環(huán)節(jié)對水質(zhì)的要求就相對較低。這樣就可以將高水質(zhì)要求行業(yè)排放的污水經(jīng)過簡單的處理后直接或經(jīng)清潔水混合達(dá)到相關(guān)行業(yè)的用水標(biāo)準(zhǔn)后再次用于其他產(chǎn)業(yè),實現(xiàn)水的多級利用。這樣既節(jié)省了污水的處理成本,又提高了水資源的利用率。

在技術(shù)成熟的情況下,還可以將某些行業(yè)產(chǎn)生的行業(yè)污水直接作為其他行業(yè)的工業(yè)原料,符合水循環(huán)經(jīng)濟的理念和原則。林誠等人提出,將造紙廠產(chǎn)生的廢液直接與煤粉混合形成煤漿,用于煤的氣化和液化,實現(xiàn)污水的清潔利用。[3]這一理念的提出也為循環(huán)經(jīng)濟的研究提供了新的領(lǐng)域。中型水循環(huán)經(jīng)濟主要是在不同行業(yè)間展開,且對技術(shù)要求較高。這就需要政府職能部門在完善好技術(shù)服務(wù)體系的同時還要協(xié)調(diào)好行業(yè)間的利益關(guān)系,以期形成一個污水再利用的產(chǎn)業(yè)鏈。

3.大循環(huán)

大循環(huán)主要針對新疆各個經(jīng)濟區(qū)域提出,指進(jìn)入社會水循環(huán)的水資源經(jīng)過充分利用后又進(jìn)入自然水循環(huán)的大尺度范圍的水循環(huán)形式。其實現(xiàn)途徑主要是將最終的廢水經(jīng)過嚴(yán)格處理后以回流到河道、湖泊或回灌地下補水等形式又重新回到自然水循環(huán)。水循環(huán)系統(tǒng)并非局限于社會水循環(huán)的閉路循環(huán),處理后的再生水除參與中小社會水循環(huán)外,還可以參加水的大循環(huán)即社會水循環(huán)——自然水循環(huán)——社會水循環(huán)。這是由水循環(huán)的特殊屬性與功能決定的,是水循環(huán)經(jīng)濟區(qū)別于其他循環(huán)經(jīng)濟形式的顯著特點。在新疆的廣大地區(qū),由于極端氣候因素的影響,大多河流會季節(jié)性斷流?？蓪⑻幚砗蟮脑偕湃牒拥纼?nèi)作為景觀用水或生態(tài)用水,獲得重大的社會效益和生態(tài)效益。當(dāng)然,再生水參與自然大循環(huán)要求處理后的水質(zhì)必須滿足水體功能的水質(zhì)要求。

在再生水利用工作中,可以用再生水建設(shè)水產(chǎn)品養(yǎng)殖基地和農(nóng)業(yè)示范區(qū)。在這方面新疆已經(jīng)有了成功的范例。新疆天業(yè)集團(tuán)是以生產(chǎn)聚氯乙烯為主的大型高耗水企業(yè),該公司將聚氯乙烯聚合母液廢水經(jīng)過嚴(yán)格的處理后作為生態(tài)用水,實現(xiàn)了水資源的梯級利用。該公司除了用再生水養(yǎng)魚外還在工廠周邊建立農(nóng)業(yè)示范區(qū)。真正實現(xiàn)了水資源的高效利用,真正實現(xiàn)了將廢水廢液吸干吃凈的目的。

隨著新疆工業(yè)化和城市化進(jìn)程的不斷加快,工業(yè)經(jīng)濟的發(fā)展對水資源的需求量將會越來越大。有限的水資源與日益增長的耗水量之間的矛盾將會成為限制新疆地方經(jīng)濟發(fā)展的重要因素。要保證新疆經(jīng)濟的持續(xù)快速發(fā)展和長期繁榮穩(wěn)定,必須堅持走循環(huán)經(jīng)濟的發(fā)展模式,其中重中之重就是要堅持水循環(huán)經(jīng)濟,使社會水循環(huán)與自然水循環(huán)形成一個健康的閉路循環(huán)。通過水循環(huán)經(jīng)濟模式,減少水資源的損耗和污染,為新疆經(jīng)濟社會的發(fā)展提供充足的水源。

[1]司正家.區(qū)域經(jīng)濟理論與新疆區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展[M].北京：中國經(jīng)濟出版社,2009.

[2]任慶偉,商登峰,劉青海等.新型煤化工企業(yè)水處理工藝方案設(shè)計優(yōu)化[J].工業(yè)水處理,2010,(7).

[3]林榮英,張濟宇,林駒,林誠.以紙漿黑液為催化劑高變質(zhì)無煙煤熱天平水蒸氣催化氣化動力學(xué)[J].燃燒化學(xué)學(xué)報,2007,(6).