【专家视角】水资源保护与利用|基于水资源生态足迹的黄河流域水资源可持续利用研究
摘要:黄河流域面临着水资源短缺、上下游分布不均的问题,为确保区域内水资源可持续利用,亟需对流域水资源可持续性开展科学评价。基于黄河流域2020年水资源数据,将虚拟水消耗和再生水利用纳入水资源生态足迹评价体系,综合考量了水资源生态盈亏、万元GDP水资源生态足迹以及水生态压力,对流域水资源可持续发展进行评估。结果表明:黄河流域各市(州)人均水资源生态足迹地域差异显著,上游地区普遍较高,内蒙古的巴彦淖尔市、青海的海南藏族自治州和海北藏族自治州(10.52、8.72、6.85 hm2/人)位列前3;而中下游经济发达、人口密集的省会城市如郑州、太原、西安(0.45、0.35、0.29 hm2/人)等则相对较低。人均水资源生态承载力最高与最低的地区均位于上游,源头的阿坝藏族羌族自治州(四川)、甘孜藏族自治州(四川)以及果洛藏族自治州(青海)(96.29、79.52、66.86 hm2/人)位列前3,而白银(甘肃)、乌海(内蒙古)、石嘴山(宁夏)(0.002 0、0.002 5、0.003 1 hm2/人)等市则相对较低,呈现与生态足迹不同的特征。流域人均水资源生态盈亏,仅上游的青海和四川呈现盈余,其余省(区)中有约85.5%的市(州)处于赤字状态,水资源压力指数大于1,处于水资源不可持续利用状态,安全程度较低。流域内万元GDP水资源生态足迹差异大,从上游到下游呈下降趋势,青海、四川、甘肃、宁夏、内蒙古、陕西、山西、河南和山东等省(区)分别为1.17、0.91、0.68、0.61、0.58、0.28、0.28、0.32、0.36 hm2/万元,表明水资源利用效率在中下游省(区)相对较高。研究表明,黄河流域水资源生态赤字程度已远远超过水资源承载能力,亟需加强水资源生态补偿和可持续利用研究,采取有效措施以实现水资源对经济社会发展的可持续支撑。
关键词:黄河流域 / 水资源 / 生态足迹 / 虚拟水 / 再生水 / 生态承载力 / 可持续利用
黄河流域作为我国重要的生态屏障和经济带,是严重缺水的流域之一,上下游水资源分布不均,社会经济发展程度存在差异,水资源承载形势严峻[1]。党的十八大以来,习近平总书记多次实地考察黄河流域生态保护和经济社会发展情况,对生态保护建设作出重要指示批示。在2019年黄河流域研讨会上,习近平总书记强调要加强对各城市水资源使用状况的全面认识,开创黄河流域生态保护和高质量发展新局面,并总结了需解决的现存难题[2]。同时,沿岸9个省(区)已根据《黄河流域生态保护和高质量发展规划纲要》颁布各自的黄河流域发展规划,旨在实现保护黄河流域生态环境和促进沿黄地区经济高质量发展的目标[3]。在此背景下探讨黄河流域水资源持续利用具有深远的实际价值。在国内,黄林楠等[4]建立了水资源生态足迹,研究了水资源利用对生态空间的占用情况,该研究成果推动了学术界对社会消费与水资源开发利用关系的深入认识。此外,国内学者在水资源生态足迹和生态承载力方面的研究也取得了显著进展,涉及到对省域、市区和流域水资源与经济可持续发展状况的深入分析[5-11]。然而,在以往大尺度流域的水资源生态足迹核算研究中大多为常规水资源消耗[10,12-13],对虚拟水消耗和再生水再利用的综合考虑相对较少。考虑到再生水作为城市的第二水源在缓解水资源利用压力和解决区域水资源供需不平衡方面的重要性,以及虚拟水消耗对水资源利用的影响,有必要将这2方面因素纳入到水资源生态足迹的计算中[14-15]。目前黄河流域的相关研究,通常将研究范围限定为省域尺度或某段流域,主要集中在实际需水量的计算,而对再生水利用的研究不够深入[16-18]。本研究基于黄河流域水资源短缺、分布不均以及区域经济发展水平差异大的特点,通过引入水足迹和再生水等变量,构建了水资源生态足迹和水资源可持续利用综合评价模型。这一模型不仅考虑了实际水资源的消耗量,还通过水足迹与再生水量之差,量化了再生水在减少地区总体水资源需求中的作用和潜力,旨在提升流域生态系统的质量与稳定性,以期为黄河流域的水资源管理、生态保护及区域经济的高质量发展提供有力的科学依据和决策支持。
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