《自然》报道:中国直面地下水危机

2010-7-19 17:54 来源: 北京大学
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  7月15日出版的国际顶级期刊《自然》(Nature)第466期以整页的篇幅报道了7月8-9日在北京大学召开的2010国际地下水论坛。该论坛的主题是“全球变化下的地下水安全”,由北京大学水资源研究中心主任郑春苗教授主持。论坛得到了中国国家自然科学基金委员会和中国地质调查局的大力支持。来自美国、英国、香港、台湾和内地的一百余位地下水及水文科学的相关学者出席了论坛。

  《自然》杂志的报道以“China Faces Up to Groundwater Crisis (中国直面地下水危机)”为题,总结了大会报告的几个要点,介绍了中国水资源面临的严峻问题,并分析了应对地下水危机的可能出路。报道引用郑春苗教授的观点,强调只有把地表水与地下水看作一个整体,才能更好地评估气候变化以及人类活动对水资源的影响。同时,报道强调与会专家认为应对地下水危机需要从两方面着手:科学知识的不足和管理法规的缺失。目前,中国亟需建立全国范围内的地下水位监测网络系统,政府应该在促进数据共享、减少水资源浪费、提高农业用水效率等方面加强工作。

  《自然》报道的中文翻译如下:

  中国干渴的城市和乡村的地下,一场危机在迫近。但没有人知道这个危机真正的严重程度。中国拥有世界人口总数的20%,但其淡水资源只占世界总量的5-7%,为此大量抽取地下水资源(而引起地下水危机)。上周在北京举办的2010国际地下水论坛上,与会专家发出警告:一些地区地下水储存量正以惊人的速度减少,另外,许多地区地下水还遭到严重污染。

  与会专家同时警告,应对地下水危机需要解决两方面的不足:科学知识的欠缺和管理法规的缺失。目前中国亟需建立全国范围内的地下水位监测网络系统,政府应该在促进数据共享、减少水资源浪费、提高农业用水效率等方面加强工作。与会的俄亥俄州立大学水文学家Frank Schwartz说:“水危机并不只在中国存在,但中国比世界上其他任何地方的问题都更为严峻。”

  在中国,超过40%的农田灌溉用水来自于地下水,而华北及西北干旱地区近70%的饮用水来自地下水。据2009年由中国国家自然科学基金委和国土资源部下属的中国地质调查局联合资助的《中国地下水科学的机遇与挑战》一书介绍,在过去几十年内,为满足不断增加的用水需求,中国的地下水开采量以每年25亿立方米的速度递增。德克萨斯大学(奥斯汀)水文地质学家Bridget Scanlon在她的报告中提到,随着地下水开采量的增加,1974-2000年间华北平原地下水位以每年1米的速度下降,迫使人们凿井数百米才能获取地下淡水。

  根据水利部一项调查显示,中国660个城市中有三分之二的城市存在水资源短缺。随着中国经济的不断发展,对水资源的需求也会不断增长。预计到2030年,中国水资源年消耗量将会达到7500亿立方米,这一数字约占全国可利用水资源总量的90%。

  另一方面,(水体)污染也加剧了中国的水危机。在经济飞速增长的西南、华南地区,由重金属和其它污染物所引起的地下水污染严重。中国地质调查局的相关专家在本届地下水论坛上发言中提到,全国有90%的地下水都遭受了不同程度的污染,其中60%污染严重。

  中国政府希望利用庞大的渠道和管道运输系统来实现“南水北调”。预计这一工程到2050年完工,届时每年可从湿润的南方向干旱的北方调水450亿立方米,从而缓解北方地区的地下水超采状况。中国科学研究院地质与地球物理研究所的水文地质学家李国敏说,政府还计划在2023年之前将天津市区、北京和河北省的地下水使用量削减至现在水平的65%。李国敏及其同事对于该项计划的实施效果进行了模拟,认为该项措施可以使地下水位得到回升。但他们假设认为,当可供利用的地表水资源增加时,届时地下水开采量不再增加。这项假设引起了与会专家的争论,Frank Schwartz就认为,当可供利用的新资源量增加时,人们的使用量也会随之增加,而不会保持不变。

  由于缺少全国范围内的水资源监测网络,人们很难准确把握水危机的严重程度。而且即使存在一些数据信息,研究人员也很难获取这些资料。在中国,地下水与地表水分属国土资源部和水利部监管,两部门相互独立,联系很少,这就可能导致水资源的重复计算,即水资源在地下流动时算作地下水资源,而当它到达地面时又算作为地表水,从而高估水资源总量。

  本届地下水论坛的主席、于北京大学和美国阿拉巴马大学联合任职的水文学家郑春苗表示,地表水与地下水应看作一个整体,从这一角度来研究可以更好地评估气候变化以及人类活动对水资源的影响。中国政府已经专项拨款18亿人民币(约合2.65亿美元)用来建立地下水监测网络,从而对全国范围内的数万眼井井孔进行监测。但遗憾的是,由于多年来政府部门之间的内部纠纷,至今这项计划也没有完全施行。

  地下水监测网络系统还可能帮助我们确认全国淡水资源日益枯竭的真正原因。以往人们常常认为气候变化是导致水危机的重要因素,但由中国水利水电科学研究院高占义领导的研究小组发现,气候变化对中国河北沧州、山东威海和陕西咸阳等三个地区地下水枯竭的影响只占10-30%。高占义认为,水资源枯竭的最主要原因是管理不善,“如果我们采取更为有效的水资源管理措施,水危机将可以得到很大缓解”。

  事实上,水资源管理在农业方面的改进余地最大,因为农业灌溉用水量占总用水量的70%。为增加粮食产量,中国(华北平原)实行一年两季种植方式:冬天种植小麦,夏天种植玉米。但是由于华北平原冬季降水极少,只能完全依靠地下水来满足冬季农作物的灌溉需求。Bridget Scanlon认为,中国应该重新思考粮食安全问题,因为现在的策略是完全不可持续的。中国可以考虑增加粮食进口,同时顺应季节特点减少冬小麦种植,增加夏玉米的种植。Bridget Scanlon还说:“如果我们继续现在的经济发展策略,很快就将无路可走。”(北京大学水资源研究中心翻译)