虛擬水研究綜述

●劉彥辰

虛擬水研究綜述

●劉彥辰

虛擬水是指社會(huì)生產(chǎn)和服務(wù)所需要的水資源數(shù)量。這一概念是隨著水資源商品化和資源配置全球化的變化而提出來的，一些缺水國(guó)家或地區(qū)必須通過貿(mào)易的方式從富水國(guó)家或地區(qū)購(gòu)買水密集型產(chǎn)品，尤其是糧食來獲得本地水資源和糧食的安全。文章主要論述虛擬水戰(zhàn)略的概念和內(nèi)涵，闡述產(chǎn)品虛擬水的量化方法，在分析國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展的基礎(chǔ)上，預(yù)測(cè)以后的研究方向。

虛擬水 虛擬水戰(zhàn)略 水資源安全

經(jīng)濟(jì)全球化必然會(huì)促使國(guó)家和地區(qū)的經(jīng)營(yíng)方式發(fā)生重大轉(zhuǎn)變，促使國(guó)家和地區(qū)間貿(mào)易往來趨于頻繁，在此條件下資源配置的全球化就是必然的發(fā)展趨勢(shì)。20世紀(jì)末以來，大部分國(guó)家和地區(qū)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，經(jīng)濟(jì)全球化程度不斷提高，水資源商品化和資源配置全球化的客觀要求已非常迫切，虛擬水及虛擬水戰(zhàn)略的研究意義重大。

一、虛擬水及虛擬水戰(zhàn)略概念

1993年英國(guó)倫敦大學(xué)的Tony Allan教授首次提出虛擬水概念，虛擬水并不是真正意義上的水，它指的是生產(chǎn)產(chǎn)品和服務(wù)所需要的水資源數(shù)量，是包含在產(chǎn)品中以虛擬的形式表現(xiàn)出來的水。消費(fèi)者在產(chǎn)品中是看不見水的影子的，所以也叫“嵌入水”。目前，虛擬水的定義基本上主要考慮了兩個(gè)方面：一是從生產(chǎn)者角度考慮，即生產(chǎn)產(chǎn)品的實(shí)際用水量，根據(jù)生產(chǎn)地的各種生產(chǎn)因素，包括時(shí)間地點(diǎn)和當(dāng)?shù)厮Y源利用效率①；二是從使用者的角度考慮，即一種產(chǎn)品的虛擬水含量，是指在使用地生產(chǎn)該產(chǎn)品的應(yīng)該需水量。這種定義對(duì)于研究缺水地區(qū)水資源赤字，如何平衡調(diào)劑生產(chǎn)，如采用進(jìn)口代替生產(chǎn)水密集產(chǎn)品，對(duì)于科學(xué)利用水資源及節(jié)約用水很有意義④。

虛擬水戰(zhàn)略就是水資源短缺的國(guó)家或地區(qū)通過貿(mào)易的方式從富水國(guó)家或地區(qū)購(gòu)買水密集產(chǎn)品來獲得水和糧食的安全。當(dāng)今商品和服務(wù)的國(guó)際貿(mào)易促進(jìn)了虛擬水的國(guó)際間流動(dòng)，通過實(shí)施虛擬水戰(zhàn)略，富水國(guó)家可以通過虛擬水出口獲得比較利益，增強(qiáng)其經(jīng)濟(jì)實(shí)力；貧水國(guó)家可以通過進(jìn)口水密集型產(chǎn)品來緩解本地水資源，將節(jié)約的水資源用于生產(chǎn)對(duì)地區(qū)貢獻(xiàn)較大而用水量較小的經(jīng)濟(jì)活動(dòng)，以實(shí)現(xiàn)自身收益的最大化。研究實(shí)施虛擬水戰(zhàn)略，為全球的經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展，以及國(guó)際經(jīng)濟(jì)貿(mào)易，特別是為解決水資源短缺地區(qū)問題，為緩解干旱缺水區(qū)缺水期問題提供了一種新的思路。

二、科學(xué)研究虛擬水的量化

據(jù)研究，目前農(nóng)業(yè)用水占全球用水量的80%，農(nóng)業(yè)是世界上最大的水資源利用部門。而工業(yè)部門及工業(yè)產(chǎn)品實(shí)際消耗的水資源數(shù)量相對(duì)較小。所以，虛擬水量化的研究，首先應(yīng)側(cè)重于深入研究探索農(nóng)業(yè)種植養(yǎng)殖物產(chǎn)品虛擬水的計(jì)算。

1.農(nóng)植物虛擬水的量化。根據(jù)農(nóng)植物的生長(zhǎng)特點(diǎn)和規(guī)律，目前虛擬水量的計(jì)算主要分為三個(gè)步驟：（1）應(yīng)用當(dāng)?shù)貧夂驍?shù)據(jù)，計(jì)算參考植物的需水量，然后乘以作物系數(shù)就可以得到所研究農(nóng)植物在整個(gè)生長(zhǎng)期的需水量。計(jì)算辦法，聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織已經(jīng)研發(fā)了Cropwat軟件，只要輸入氣候參數(shù)和植物參數(shù)，軟件就能自動(dòng)計(jì)算出該作物的需水量。（2）計(jì)算單位面積農(nóng)植物需水量，再除以該植物的單位面積產(chǎn)量，就可以得到單位質(zhì)量農(nóng)產(chǎn)品的虛擬水含量。（3）單位質(zhì)量農(nóng)產(chǎn)品虛擬水含量乘以所研究植物的總產(chǎn)量，就可以算出該地區(qū)生產(chǎn)該農(nóng)產(chǎn)品的虛擬水含量。

2.養(yǎng)殖物虛擬水的量化.養(yǎng)殖物產(chǎn)品的虛擬水含量的研究，應(yīng)該考慮的因素主要取決于動(dòng)物的類型、飼養(yǎng)結(jié)構(gòu)和飼養(yǎng)環(huán)境?；顒?dòng)物虛擬水含量是指動(dòng)物整個(gè)生長(zhǎng)周期內(nèi)，其生存生長(zhǎng)所需要的虛擬水含量，主要包括飼料所含虛擬水、飲用水和清潔水。飼料虛擬水分為作物飼料虛擬水和混合飼料作物實(shí)體水。飼料作物虛擬水是按飼料作物的構(gòu)成比例加權(quán)計(jì)算的，而單一作物虛擬水含量的計(jì)算按農(nóng)作物虛擬水含量進(jìn)行計(jì)算。動(dòng)物產(chǎn)品虛擬水是在已知活動(dòng)物虛擬水含量的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步分析研究不同動(dòng)物產(chǎn)品的虛擬水含量。

三、虛擬水研究的現(xiàn)狀分析

虛擬水概念自從問世以來，因其研究?jī)?nèi)容的現(xiàn)實(shí)性，以及表述形象和內(nèi)涵豐富，受到學(xué)術(shù)界普遍關(guān)注，相關(guān)的研究較多學(xué)術(shù)會(huì)議也頻繁召開。目前虛擬水研究已經(jīng)成為水資源、農(nóng)林牧等部門，以及有關(guān)單位研究方面的熱點(diǎn)和創(chuàng)新研究課題。主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

1.產(chǎn)品虛擬水量化。產(chǎn)品的虛擬水量化是虛擬水研究的基礎(chǔ)，是科學(xué)合理利用水資源和實(shí)現(xiàn)水資源可持續(xù)利用的重要依據(jù)和參考因素，具有重要的指導(dǎo)意義。A K Chapagain和A Y Hoekstra計(jì)算出茶葉和咖啡的全球平均虛擬水含量分別為11.4m/kg和20.4m/kg，并以此為基礎(chǔ)，估算了1995-1999年期間荷蘭年平均茶葉、咖啡的虛擬水貿(mào)易和消費(fèi)情況，得出荷蘭是虛擬水凈進(jìn)口國(guó)；中國(guó)科學(xué)院地理科學(xué)與資源研究所牛樹海等人對(duì)我國(guó)1999年主要農(nóng)作物虛擬水含量進(jìn)行了計(jì)算，分析了各主要地區(qū)虛擬水進(jìn)口量，為我國(guó)今后水資源管理提供參考。但是虛擬水量化研究工作起步比較晚，計(jì)算方法還不完善、計(jì)算資料不全，虛擬水量化研究有待進(jìn)一步深入。

2.虛擬水流通貿(mào)易。當(dāng)前虛擬水的國(guó)際間流通貿(mào)易研究是許多研究機(jī)構(gòu)的一個(gè)重點(diǎn)問題。世界水資源委員會(huì)（WWC）和聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織（FAO）從產(chǎn)品使用地角度估算出2000年全球虛擬水流量為每年1.34×10m，其中農(nóng)作物產(chǎn)品貿(mào)易量占60%，魚類和海洋產(chǎn)品貿(mào)易量占14%，動(dòng)物產(chǎn)品貿(mào)易量占26%。研究表明主要的虛擬水進(jìn)口國(guó)為日本、斯里蘭卡、意大利、中國(guó)、德國(guó)；主要虛擬水出口國(guó)為美國(guó)、加拿大、澳大利亞、阿根廷和泰國(guó)。國(guó)內(nèi)，張敦強(qiáng)計(jì)算主要農(nóng)作物虛擬水含量，并算出1995—1999年，我國(guó)通過農(nóng)產(chǎn)品進(jìn)口了1710億m的虛擬水，其中89%體現(xiàn)在糧食貿(mào)易、11%體現(xiàn)在畜產(chǎn)品貿(mào)易，而同期我國(guó)出口虛擬水量為170億m，充分說明1995—1999年，我國(guó)是虛擬水凈進(jìn)口國(guó)，農(nóng)產(chǎn)品貿(mào)易是虛擬水貿(mào)易的最主要組成部分。對(duì)于虛擬水貿(mào)易流量的研究，由于研究過程沒有包括所有產(chǎn)品，角度不同，研究方法不同，研究結(jié)果只是大致估算，結(jié)果有待于精確。

3.虛擬水戰(zhàn)略研究與水安全及糧食安全問題。世界上許多缺水國(guó)家或地區(qū)需要通過國(guó)際貿(mào)易從富水國(guó)家或地區(qū)購(gòu)買水密集型農(nóng)產(chǎn)品來保證水資源和糧食安全。虛擬水戰(zhàn)略的基本觀點(diǎn)是提倡出口高效益低耗水產(chǎn)品、進(jìn)口低效益高耗水糧食產(chǎn)品，通過國(guó)際貿(mào)易最終解決水資源短缺和糧食安全問題，關(guān)于這方面的研究學(xué)術(shù)界和有關(guān)機(jī)構(gòu)已有比較深刻的認(rèn)識(shí)。如Karimetal、Ahmad、Afaisal等先后開展了對(duì)孟加拉國(guó)及其他地區(qū)的糧食安全影響因素分析，認(rèn)為水資源是決定孟加拉國(guó)及類似國(guó)家和地區(qū)將來糧食安全的重要影響因素，而虛擬水戰(zhàn)略有助于水資源及糧食的安全③；程國(guó)棟先生運(yùn)用虛擬水理論主要分析了水資源社會(huì)化管理與水資源恢復(fù)重建的重要性，重點(diǎn)以我國(guó)西北干旱地區(qū)為例，測(cè)算了西北各省（區(qū)）2000年的虛擬水消費(fèi)量，較深入地分析說明了虛擬水戰(zhàn)略的政策含義，探索了虛擬水是水資源安全戰(zhàn)略的新思路②。

四、虛擬水研究展望

從總體研究成果來看，自1993年虛擬水概念提出以來，虛擬水研究已經(jīng)取得了很大的進(jìn)展，研究領(lǐng)域在不斷拓展，研究成果不斷涌現(xiàn)。但是由于時(shí)間較短，研究方法和數(shù)據(jù)方面還有待于進(jìn)一步完善。例如目前虛擬水研究還主要集中在農(nóng)作物產(chǎn)品領(lǐng)域，動(dòng)物產(chǎn)品、特別是工業(yè)產(chǎn)品的虛擬水研究還需要進(jìn)一步拓展。

虛擬水戰(zhàn)略作為水資源戰(zhàn)略的實(shí)施，需要研究它可能帶來的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、自然環(huán)境和政治方面的影響，迫切需要更加深入地研究虛擬水戰(zhàn)略對(duì)于全球發(fā)展和安全的影響?？梢哉f，虛擬水國(guó)際貿(mào)易體系和框架的構(gòu)成將是今后虛擬水研究的重要內(nèi)容。

從我國(guó)目前的實(shí)際情況看，虛擬水研究在解決水資源短缺與糧食安全及生態(tài)環(huán)境中已得到初步應(yīng)用。但尚未從更高的層面實(shí)施虛擬水戰(zhàn)略，今后需要從以下幾方面進(jìn)行深入研究：（1）虛擬水戰(zhàn)略實(shí)證研究；（2）虛擬水戰(zhàn)略對(duì)區(qū)域資源、生態(tài)以及經(jīng)濟(jì)、社會(huì)的影響研究；（3）虛擬水及節(jié)水工程綜合利用的研究；（4）虛擬水戰(zhàn)略實(shí)施的政策保障研究；（5）虛擬水戰(zhàn)略與水資源管理體制、機(jī)制研究。

注釋：

①Chapagain AK,AYHoekstra.Virtual water trade:a quantification of virtual water flowsbetweennationsinrelationto international trade of livestock and livestock products[A].Virtual Water Trade:Proceedings of the International Expert Meeting on Virtual Water Trade[C].IHE Delft,2003:49-76

②程國(guó)棟.虛擬水—水資源安全戰(zhàn)略的新思路[J].中國(guó)科學(xué)院院刊，2003.（4）：260-265

③李新文，陳強(qiáng)強(qiáng).國(guó)內(nèi)外虛擬水研究的發(fā)展動(dòng)向評(píng)述.開發(fā)研究，2005（2）

④R enault D.Value of virtual water in food:principles and virtues[A].Hoekstra AY (ed)，Virtual Water Trade:Proceedings of the International Expert Meeting on Virtual Water Trade[C].IHE Delft:2003:77-91.

（作者單位：太原師范學(xué)院 山西太原 030012）

（責(zé)編：若佳）

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1004-4914（2014）04-078-02