水循環經濟在新疆經濟發展中的應用探究

李 靜,王自慶

(1.新疆生產建設兵團農六師 101團政工辦,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,屬于典型的荒漠綠洲生態系統,水資源稀缺。所以,當前新疆經濟能否保持可持續性發展的決定性因素就在于新疆有沒有足夠支撐經濟發展的水源。結合新疆區域經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,實現水循環經濟的發展模式成為新疆經濟可持續發展和保持新疆長期繁榮穩定的必由之路。

一、水循環經濟的概念、原理與原則

1.水循環經濟的概念

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來實現的。關于水循環經濟的概念,到目前為止學術界并未達成共識,大多都是在循環經濟的基礎上,從不同的角度提出了一些近似的概念。

在對水循環經濟及其應用這一研究過程中,雖然各位學者給水循環經濟所下的定義,規定的研究對象、研究范圍等都有所不同,然而隨著社會的進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都是一致的,只不過是側重點不同,但其特征和目的都是相同的：其特征都是在發展目標上追求效率、效益和可持續的統一性;在管理環節上追求供水、用水和排水等環節的健康循環;在利用手段上追求科學技術、經濟與行政手段的一體化。其目的都是為了實現涉水行業經濟與區域經濟的可持續發展。

2.實行水循環經濟的原理

在人類社會這個復雜的自然—經濟—社會的體系中,水循環是一個由自然水循環和社會水循環組成的二元水循環。社會水循環依賴于自然水循環,從中獲得水資源滿足人類的生產和生活需要。與此同時,人類生產生活所消耗的水資源和產生的污水又會對自然水循環產生反作用進而影響到社會水循環,兩者之間是一種相互影響、相互作用、相互依存和制約的關系,當兩者和諧相處時就形成了良性的水循環。這種良性循環可使水資源在最大限度地滿足人類需求的同時,又不對自然水循環構成不利的影響。而病態的惡性水循環,則會破壞人類的生存環境,阻礙經濟的可持續發展。因此,水資源短缺與水資源環境污染問題的實質就是水的社會循環對自然循環的干擾和破壞。具體體現在社會水循環過程中人類消耗水資源的總量和速率超過了自然水循環過程中水資源的再生能力,破壞了兩者的平衡關系,在社會水循環過程中排放的水污染物的總量超出了自然水循環過程中水的自凈能力,使部分水資源變成了污水、廢水,不再繼續進入自然水循環,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化、城市化進程的不斷加快,新疆大部分地區資源型缺水的現象將會更加明顯。解決水資源與水環境問題,關鍵是要按照自然水循環的規律重建社會水循環的經濟系統,使水的社會水循環和諧地納入自然水循環過程,形成良性的社會水循環即實施水循環經濟。在新疆實施水循環經濟的根本目的就是要實現有限水資源的充分有效的利用和良好的水生態環境,達到經濟發展與水資源保護雙贏的效果。

3.實行水循環經濟的原則

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

減量化是指在生產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生。其實現途徑在于技術水平的提高和節水技術與器材的推廣,在新疆農業經濟發展領域具有廣闊的推廣前景。再利用是指進入社會水循環的水資源可以多次重復利用或經簡單的處理后繼續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入適當的應用領域,甚至將重度污染的水也轉化為資源,即將生產末端產生的廢水變廢為寶、變害為利,重新轉化為資源,在不影響產品性能的前提下替代清潔水使用。再循環指生產和生活過程產生的污水經再生處理后可重新循環使用,關鍵就是要把握對水資源的開發利用和污染的程度,即取水過程和強度不能超過自然水循環過程中水的再生能力,污水排放時不能超過環境對污水的凈化能力,防止污水變為廢水。再生處理指的是在處理污水時,經一系列的處理工藝,可使水質達到國家相應的用水標準,保證用水安全。實現途徑就是要鼓勵企業加大污水處理的資金投入,建立完善的科研服務體系和嚴格的水體評價標準。管理主要是由政府行政部門起主導作用,體現在保護水資源的分配、水污染的防治、水權與水價的確定等方面。

二、新疆實行水循環經濟的可行性分析

在全國主體功能區的劃分中,國家對新疆的限制開發主要是基于生態安全的長遠利益來考慮的。新疆的主體功能主要體現在對維護國家和地區的生態安全起到生態服務的作用,即生態調節、產品提供和人居保障等功能。新疆生態環境本身就很脆弱,經濟關系到的是發展,而水源關系到的是生存,一旦水源開發利用失控可能會造成毀滅性的生態災難,保護好水資源就是保護生存權。所以在新疆施行水循環經濟是由新疆特殊的生態環境決定的。

新疆主要為綠洲經濟,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濟開發區時,自治區專家就將新疆按照“沿線南北坡”的思路劃分為了三個不同的經濟區域：分別是以烏魯木齊為中心的沿線經濟區、以石河子為中心的天山北坡經濟區和包括南疆五地州在內的天山南坡經濟區。到 1999年“九五”期間,在此基礎上稍作調整又提出了五大經濟區域的劃分,分別是天山北坡經濟區、北疆西北部經濟區、東疆經濟區和南疆東北部經濟區。這種經濟區域的劃分影響面較大,也被自治區有關部門所采納。[1]這五大經濟區域不管在水資源分布上還是在經濟發展上都有各自的特點,總體呈現“北多南少,西多東少”的特點。經濟區域的劃分為水循環經濟在新疆的推廣提供了指導作用,可根據不同地區的水資源占有量來指導本區域特色經濟的發展,使各區域間相互補充、協調,共同促進新疆經濟的整體發展。

三、新疆水循環經濟的實現形式

基于新疆生態環境考慮,實施水循環經濟對于新疆各項事業的發展都具有巨大的社會效益和經濟效益,而經濟區域的劃分又為水循環經濟在新疆的推廣提供了現實條件。在 5R原則的指導下,根據水循環經濟的目標和技術經濟的可行性,在每個經濟區域中可以構建出不同尺度的運行模式,包括微循環、中循環和大循環。

1.微循環

微循環主要指對工廠、學校、住宅小區和其他小尺度范圍內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境,促進生活用水的正常循環。特別是在住宅小區和學校實施水循環經濟除了遵循減量化的原則通過減少給水網管漏失率和使用節水器材外,還可以將生活污水統一收集起來經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。有關資料顯示,生產 1噸合成氨需耗新鮮水約 12.5m3,生產 1噸甲醇需耗新鮮水約 15m3,生產醚需耗新鮮水約 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]且煤化工行業產生的污水主要以有機污染物為主,化學需氧量大,自然條件下難以降解。一旦排出將嚴重污染生態環境甚至會對人類的生命造成巨大威脅。水資源短缺已經嚴重制約了該行業的可持續發展,因此在此類企業實行水的微循環對企業和社會都具有巨大的現實意義。工廠企業實行微型水循環經濟首先要對全廠用水系統與排水系統進行劃分,計算出全廠及各系統的水平衡,然后根據計算與測試結果,對回收水和可利用水進行分析,決定水的利用方案。

2.中循環

中循環主要指在工業園區或大型集團公司等中等尺度范圍內將經過污水處理設施產生的再生水直接作為其他行業的工業用水,甚至可以直接用作另一行業的工業原料。在工業生產過程中,不同行業對于用水的水質要求不同,例如,農牧產品加工業對于水質要求普遍較高,而化工能源類的某些環節對水質的要求就相對較低。這樣就可以將高水質要求行業排放的污水經過簡單的處理后直接或經清潔水混合達到相關行業的用水標準后再次用于其他產業,實現水的多級利用。這樣既節省了污水的處理成本,又提高了水資源的利用率。

在技術成熟的情況下,還可以將某些行業產生的行業污水直接作為其他行業的工業原料,符合水循環經濟的理念和原則。林誠等人提出,將造紙廠產生的廢液直接與煤粉混合形成煤漿,用于煤的氣化和液化,實現污水的清潔利用。[3]這一理念的提出也為循環經濟的研究提供了新的領域。中型水循環經濟主要是在不同行業間展開,且對技術要求較高。這就需要政府職能部門在完善好技術服務體系的同時還要協調好行業間的利益關系,以期形成一個污水再利用的產業鏈。

3.大循環

大循環主要針對新疆各個經濟區域提出,指進入社會水循環的水資源經過充分利用后又進入自然水循環的大尺度范圍的水循環形式。其實現途徑主要是將最終的廢水經過嚴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。水循環系統并非局限于社會水循環的閉路循環,處理后的再生水除參與中小社會水循環外,還可以參加水的大循環即社會水循環——自然水循環——社會水循環。這是由水循環的特殊屬性與功能決定的,是水循環經濟區別于其他循環經濟形式的顯著特點。在新疆的廣大地區,由于極端氣候因素的影響,大多河流會季節性斷流?？蓪⑻幚砗蟮脑偕湃牒拥纼茸鳛榫坝^用水或生態用水,獲得重大的社會效益和生態效益。當然,再生水參與自然大循環要求處理后的水質必須滿足水體功能的水質要求。

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

隨著新疆工業化和城市化進程的不斷加快,工業經濟的發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濟發展的重要因素。要保證新疆經濟的持續快速發展和長期繁榮穩定,必須堅持走循環經濟的發展模式,其中重中之重就是要堅持水循環經濟,使社會水循環與自然水循環形成一個健康的閉路循環。通過水循環經濟模式,減少水資源的損耗和污染,為新疆經濟社會的發展提供充足的水源。

[1]司正家.區域經濟理論與新疆區域經濟發展[M].北京：中國經濟出版社,2009.

[2]任慶偉,商登峰,劉青海等.新型煤化工企業水處理工藝方案設計優化[J].工業水處理,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無煙煤熱天平水蒸氣催化氣化動力學[J].燃燒化學學報,2007,(6).