工业发展更离不开水,尤其是一些用水产业,如食品行业、化工行业、服务行业等,水资源的短缺影响了产业的快速发展,水质恶化也会影响工业产品的产量和质量,造成严重的经济损失。水污染还会使工业用水的处理费用增加,此外受到污染的水对工厂厂房、设备、下水道等产生腐蚀,也影响了正常的生产。
四、加强水资源对产业发展支撑作用的有效措施
(一)利用咸水、海水,扩大水源
河北沿海区域缺水,准确的说应该是缺淡水,而苦咸水、海水则是取之不尽、用之不竭,这也给开源提供了广阔的空间。
1、开发利用海水,解决工业缺水问题势在必行 海水一是可以直接利用,主要作为冷却水。据测算,在工业生产的用水总量中,循环冷却水占到了80%。采用新的设备和工艺处理后的海水,完全可以在这方面有效实现替代。二是海水淡化,这项技术国内外发展很快,被广泛应用,第一家进驻沧州临港化工园区的企业——沧井公司,投资8000多万元上了大型苦咸水淡化利用系统,日淡化苦咸水18000立方米,基本满足了生产需要。
2、咸水灌溉是缺水地区扩大灌溉水源的一条途径 在淡水资源短缺的干旱、半干旱地区,为了抗旱增产,许多国家,如突尼斯、意大利、美国等,都有咸水灌溉的实践;利用矿化度大于2g/L的咸水灌溉农田使作物得以生长发育的技术措施,有的国家还用稀释的海水灌溉。突尼斯不仅用矿化度4.5~5.5g/L的地下水灌溉小麦、玉米等谷类作物获得成功,而且在撒哈拉沙漠排水和灌水技术条件方便的地区用矿化度1.2~6.2g/L的地下水灌溉玉米、小麦、棉花、蔬菜等作物,良好效果(郭永杰等,2003)。
沧州1997年通过科研攻关,采用电渗析法脱盐和反渗透性杀菌降氟离子膜原理的多层过滤技术,成功地完成了微咸水淡化技术攻关。2003年首先在沧县、孟村、吴桥等县建立咸淡混浇试验区,当年建成井组150余处,抗旱浇地效果明显。
(二)提高水资源的利用率,节约用水
我国水资源利用率很低,约为35%,而发达国家为75%以上,差距很大。节水型社会的真正形成,在于水的重复利用率、如何用最少的水来做更多的事,实现可持续发展。提高水资源利用率、重复利用率、污水处理率等,是决定单位水资源量能够养活多少人口或带来多大经济效益的重要指标,是提高水资源承载能力的关键。
1、矿水和污水的处理利用
城市污水具有水量大、水质较稳定、来源可靠、开发成本低的优点,是一种潜在的水资源,经过治理运用到工农业生产中去,可以创造经济效益与社会效益。污水经过深度处理后,可替代优质水,用于农业灌溉、工业生产、城市景观、市政绿化、生活杂用、地下水回灌和补充地表水等方面。澳大利亚、新加坡等国在这方面开展了大规模的生产应用,将优质再生水用作电路板加工过程中的超纯水、工业生产中的工艺用水和空调冷却水,也在尝试将部分再生水送入水库,对原水水源进行补充,有效地缓解了部分缺水矛盾。可见,污水再生利用是缓解城市水资源短缺,促进水资源良性循环的重要措施。
美国、加拿大、日本等国,在建设新选厂和改造某些现有选厂时,明令规定必须实行厂内循环供水。据统计数据显示,加拿大铜选厂循环水利用率达到82%,铜、锌选厂的循环水利用率为61%~67%,该国的62个有色和黑色金属矿石选矿厂中,有35个实行循环水供水。在美国选矿工艺过程中,每吨矿石耗水量只有2.4~4.0m,且循环水利用率达到80%,而铁矿石选厂循环水利用率高达92%。
我国城市污水再生利用工作已经启动,北京、天津、新疆、西安、合肥、大连、青岛、郑州等地积极开展城市污水再生利用,在制定地方污水再生利用规划和管理措施,发展再生水用户等方面积累了较好的经验。多年来,唐山市在节约用水、依法治水、科技节水方面已经取得显著成效,在全国成为发展“循环经济”的模范城市,市中心区污水集中处理率达80.49%,远远高于全国56%的平均水平。但是,河北沿海区域中水利用、污水回用、矿山废水回收仍有很大的挖潜空间。
2、提高农业灌溉用水利用率
目前中国用水结构存在严重失衡:全国农村用水量大约占70%,部分省区达到95%,而且浪费严重,农业单位产量耗水量停留在原始阶段,与城市化和现代工业化的集约生产反差巨大。据统计,我国每年农田灌溉用水量约4000亿立方米,但因灌排工程设施不配套、技术落后、水土管理措施粗放等,其利用率仅40%左右。农业用水浪费问题有政策意识上的因素,更多的是技术环节上的原因。必须通过科学技术改造,进行“大中型灌区节水改造”、“小型灌区和井灌区节水改造”、“田间节水改造”,采取小管出流、滴灌等先进节水灌溉设施,提高农业用水效率,走一条“农村包围城市”的节水之路。沧州市农业灌溉用水占总用水量的63%,菜田和林牧用水占15%。传统的生产方式,小麦要灌四水,有的甚至灌五、六、七水。如果采用喷灌来代替目前的沟溪灌溉,用水量可以下降一半;采用更先进的滴灌技术,则可下降七成。
(二)调整产业布局适应本区域的水资源承载能力
区域产业布局与水资源承载力的不协调,会导致区域水资源供需矛盾进一步加剧。例如在缺水地区配置大耗水工业,重污染工业,耗水型农业等。另外随着工业农业的发展用水量增大,相应的污水排放量也会增大。如果该地区污水处理能力小,绝大部分污水就会未经处理而直接排放,导致无法利用的劣V类水增多,进而加剧供需矛盾。河北沿海区域水资源供需间的严重不平衡,除了水资源匮乏,产业结构为医药、钢铁、轻工、造纸、化工等高污染、高耗水行业是重要原因。因此,必须合理调整产业结构,对区域水资源实行优化配置,加强水资源管理。
1、统筹兼顾、实现区域内水资源的优化配置
加强对水资源的统一调度,实行由水行政主管部门对区域水资源的统一管理、统一规划。在大力实施节水治污和合理利用当地水资源的基础上,在区域内实现水资源的互补、互济。统一调度地表水与地下水、外来水与本地水、常规水与非传统水等各类水源,按照优水优用、分质供水的原则,针对不同用水水质要求配置不同水源,减少传统水资源的用量,增加非传统水资源的利用量,推进水资源的可持续利用。
制定流域和区域水资源规划,明晰初始用水权;确定水资源的宏观控制指标和微观定额指标,明确各地区、各行业、各部门乃至各单位的水资源使用权指标,确定产品生产或服务的科学用水定额;综合运用法律、行政、工程、经济、科技等多种措施,保证用水控制指标的实现,引导水资源实现以节水、高效为目标的优化配置。
2、调整种植结构、发展旱作农业
优化种植结构,逐步推进农业布局优化调整,建立与区域水资源承载能力相适应的种植结构体系,以提高区域内的水资源承载能力。以沧州为例,沧州农业由于气候条件和饮食习惯历史形成是小麦和玉米种植为主。冬小麦整个生育期正处于降雨枯季,基本上靠灌溉保证丰收。目前沧州市现有耕地1200万亩,按80%种小麦,正常年份灌溉三水,灌溉定额按50立方米/亩,则需水14.4亿立方米。沧州自产水量按年均径流深39.5毫米,面积14056 平方公里计算为5.55亿立方米,就是全部拦蓄用于小麦灌溉还缺水8.85亿立方米。从以上数据可以看出,调整种植结构以减少对水资源的需求量已经成为沿海区域提高水资源承载能力的必要措施。