杜颖
(河北省张家口水文勘测研究中心,河北 张家口 075000)
我国历来是农业大国,党和国家高度重视农业发展问题。进入二十一世纪以来,随着我国人口数量的进一步增加以及经济社会的快速发展,农业发展面临的困难和挑战日益突出[1]。其中,水环境和水资源方面面临的问题需要我们予以高度重视[2,3]。水被称为生命之源,对农业来讲,水环境的安全和水资源的充足至关重要,但是,近年来水环境和水资源所面临的问题逐渐成为限制农业发展的重要因素。本文就水环境与农业水资源利用进行探讨,希望为新发展阶段下农业长期稳定的发展提供助力。
我国每年的用水总量中,超过半数被用于农业领域。2021年我国全国的用水总量为5920.2亿m3,其中农业用水总量就达到3644.3亿m3,如图1(a),占全国年总用水量的61.5%,如图1(b)。从1949年到现在,我国已经建立了数百万个水利工程,大大提高了对水资源的利用效率。社会的发展促使人们对水资源的需求量上升,水资源的存储量与供给量严重失调,如何解决水资源的需求供给矛盾已经成了一道难题。在农业方面,关于水资源的问题仍需予以高度重视。水资源匮乏的问题也影响到了农业水资源的使用,水资源的污染、浪费与匮乏都会阻碍我国农业与经济的发展,解决农业水资源供需问题刻不容缓。在农业领域巨大的用水量背后,存在一系列问题,主要包括:
图1 (a)2021年全国不同领域用水量;(b)2021年全国不同领域用水量占总用水量的百分比(原始数据来源:2021年度《中国水资源公报》)
目前我国的水资源总量排在世界第六,但我国人口基数大,人均水资源量较少,假设按照13亿人口来算,人均水资源仅有约两千立方米,与世界人均水资源量相比,大约只达到了其四分之一,在全世界的排名位于100名之后。由此可见,我国的水资源总量很多,但人均水资源量较少。
我国南北方耕地与人口数量极度不均衡,南方占据了我国八成水资源,耕地面积仅占不到40%;与之相反,北方在耕地面积比南方大的同时,水资源总量仅占不到20%。在水资源存储量比北方充足的情况下,南方的降水量也比北方大。
南方降水量多、水资源总量大,利用水资源的效率较低。与南方相比,北方虽降水量少、水资源总量小,但对地表与地下水的利用效率远远高于南方。目前节约用水的宣传并不到位,不关水龙头等现象随处可见,不仅生活用水存在浪费,农业灌溉时也约有一半的水资源被浪费,在灌溉耕地时采用大水漫灌的方法导致灌水量过多,每次灌溉预计比农作物实际需要的量多出3~5倍,政府还需要加大宣传力度促使人们科学用水。
2021年我国的供水总量中,地表水源供水达到4928.1亿m3,占据总供水量的80%以上,地下水源供水达到853.8亿m3,接近总供水量的15%,两者相加占据供水总量的近98%,如图2(a)和(b),由此可以看出地表水源和地下水源所起的重要作用,然而地表水源和地下水源却在遭受着越来越严重的污染。
图2 (a)2021年全国主要水源供水量;(b)2021年全国主要水源供水量占总供水量百分比(原始数据来源:2021年度《中国水资源公报》)
在城市污水处理方面,目前我国仅能处理不到一半城市的污水,污水和废水的处理效率低下,许多地区的地表水与地下水不同程度地被城市污水所污染。经检测,我国七大地表水系中辽河、淮河、黄河与松花江都遭受不同程度的污染,主要污染源为城市污水。在工业过程中产生的微量有机污染物很难自然降解,排入水中后可以存留数年甚至数十年之久,被人体食用后有致癌风险;近些年人们慢慢发现过去采取的氯化物净水技术在消毒的同时也遗留了许多有害物质在水中,这些有害物质不仅危害人体,还会污染地表水源,地表水源被污染后,地下水源的安全也岌岌可危。
我国农业水资源不仅会受到这些污染,还会受水土流失等因素影响,导致可用农业水资源更少。在自然环境和人为因素的影响下,必须加强对农业水资源的保护,以确保粮食生产可以安全有效地进行。
当前,不论城市或是农村都存在着一定程度的水土流失情况。资料显示,我国现在水土流失面积高达360万km2,其中水力、风力是导致水土流失的重要因素。只有高度重视水土流失的问题,积极提出解决问题的方法,采取科学高效率的技术方针,才能真正发挥水土资源的作用,保证耕地资源与粮食产量,为我国民生和经济的发展保驾护航。
我国的地域辽阔决定了每年的降水量不固定,洪涝灾害和旱灾交替出现。数据表明,几乎每年我国都会因为旱灾而导致3亿多亩耕地受损,耕地受损后将会导致300多亿公斤粮食无法食用,旱灾是自然灾害里导致粮食产量减少最常见的灾害。我国幅员辽阔,在某地遭受洪涝灾害的同时,某地可能在遭受旱灾,南方降水量比北方多,造成洪涝灾害的同时浪费了大量水资源,干旱和洪水的两极分化严重阻碍了农业的发展。
水是生命之源,是不可或缺的重要资源,是社会与经济发展的基础。而农业水资源是水资源中最为重要的一部分,农业生产决定了人类的物质生活,保证了农业的可持续发展,进一步保证人口、社会、经济等协调发展。所以,确保农业用水量和保障农业用水安全刻不容缓,既要从自然地理环境着手,提高全民保护水资源意识。
由于目前我国面临水资源匮乏的问题,所以要提高水资源利用率,为以后的长期发展着想。如在三峡库区等水土流失较为严重的地区实施水土保持策略,通过保护并合理利用当地的水土资源,最大程度发挥水土资源对经济与社会的作用,建立科学的生态环境模式。在处理洪灾时,不仅要解决灾害问题,还要将灾害中的水资源加以利用,充分发挥水资源的作用。同时注意地表水源和地下水源的安全问题,避免洪灾带来的二次污染。在耕地方面,对以往占用了河流湖泊与树林的耕地开展退耕还林与退耕还湖工作,尽力恢复原有的自然生态系统。在处理污水方面,可以在地下建立多重水库,并与地上水库相结合,实现用水、处理污水、灌溉一体化。在易发生洪灾的地区巩固抗洪系统,在河流中上部建立大坝抗洪,建立地面水库与地下水库来蓄水,将水库与农业用水相连接,既解决洪灾危机,也解决地表水匮乏的问题。自然降水量不仅体现在雨水方面,森林丛林等绿色植被的储水能力也是不可或缺的。好的生态环境中,植物可以有效协调地表水、地下水与土壤水之间的关系,将停留在自身的雨水存储转化为土壤水,改善土壤状态。这也是退耕还林项目的意义所在,在荒漠化问题严重的地区种植绿色植被,可以有效改善当地水土环境。在处理工业废水方面,要防止工业废水直接排入土壤、河流,保护地表水源和地下水源的安全,要对污水进行去污处理,工业废水并不是完全无法使用,在进行净化处理并分类后,工业废水就成为了可以供农业使用的水资源。
2.1.1 培养环保意识
通常情况下,农民作为农业生产的主体,学历不是很高,无法意识到保护农业水资源对农业长期发展的影响,因此,向他们宣传节约用水、保护水资源方面的知识对有效利用水资源来说意义重大。宣传节约用水不能只停留在挂横幅、喊口号的层面上,需要在农民的实际农业生产中进行宣传,让他们了解只有节约用水才能保证农业用水充足,使农业生产更高效。政府应该做到奖罚分明,对每月完成节约用水任务量的农民进行嘉奖,对每月农业用水超额的农民进行适度的惩罚,加强农民对节约用水的认知,培养他们节约用水的意识。
2.1.2 科学改善灌溉技术
我国农业用水总量占据全国用水总量七成左右,大量的农业用水并没有被充分利用,常见的漫灌方式浪费了大量农业水资源,从这方面着手能很大程度上改善农业水资源不足的问题。除了研发新科技以改善灌溉技术外,还可以从农作物的品种方面入手,培育优良的适应当前土壤环境、吸水量少的农作物品种。另外,农业水资源保护经费尤为缺乏,政府方面要追加在农业水资源保护上的经费,促进农业水资源保护相关工作的开展。
合理利用水资源,保证农业水资源长期稳定发展,重点在于完善水资源管理体系。节约用水需要政府带头领导,完善的管理体系是节约农业水资源的重要条件,如何加强水资源管理是目前需要解决的问题。为节约用水制定专门的法制法规是十分有必要的,虽然目前北上广等一线城市已经有了自己的节约用水制度,但在全国范围内还没有一个统一的规定。制定相应的节水法规有待提上日程。利用奖惩机制来调控农业水资源的用量也是一个好办法,不论是用水者亦或是供水者,双方都希望获得最大的利益,在损害自身利益的情况下,供水者和用水者都会改变自己的用水现状。提倡节约用水一定会对供水公司产生影响,为缓解节约用水给供水公司带来的经济压力,政府可以适当为其提供奖励与补助,来提高供水公司参与节约用水行动的积极性。而用水者作为节约用水行动的主体,政府应制定针对用水量的相关法律,对没有超标者给予奖励,对超过标准者略施罚款,奖惩结合。此外,可以让用水者参与到节约用水管理体系中,利用用水者的现实经验与实际操作来更好地完善管理体系。当地行政部门可以成立专门的节约用水管理协会,由本地用水者推荐选举管理人员,由他们来协调与当地政府之间有关节约用水问题的分歧。节约用水还需要顺应民心,虚心听取用水者的意见与建议,提高用水者素质,保障用水者经济利益,促进节约用水行动稳步发展。