何 冰
中图分类号：TV213 文献标志码：A 文章编号：1000-8775(2015)04-0001-04
1.我国水资源概况
1.1．我国水资源的分布与现状
我国的水资源总量约28124亿立方米,其中地表水和地下水分别为27115亿立方米和8288亿立方米，二者重复用水为7279亿立方米，居世界第六位，人均水量2390立方米，只相当于世界人均水量的1/4，居第88位，是世界13个贫水国家之一。
我国水资源现状令人担忧：平均每年有3亿亩耕地受旱灾威胁，8200万人饮水有困难；由于严重缺水，工业产值每年损失近1200亿元；全国600多个城市中有近400个缺水，全国城市日缺水量近1800万立方米。
1.2.我国水资源的主要问题
我国水资源人均和亩均量少；水资源在地区上分布不均匀，水土资源组合不平衡；水量年内及年际变化大，水旱灾害频繁；水土流失严重，许多河流含沙量大；水资源开发利用各地很不平衡。工业的超度发展造成了水体中污染物的含量远远超过了水体的自净能力，从而导致了水体的严重污染，影响了水体的可持续利用，危害了人类和生态的用水安全。
生态系统所需的水属于水资源的范畴，首先应具有水资源的性质，有“量”无“质”，或有“质”无“量”均不能称之为水资源[1]。
2.国内外关于生态需水和生态用水理论研究概况
2.1、生态环境需水量提出的历史背景
可持续发展的评价理论和方法自上世纪80年代不断发展、完善，到上世纪90年代，全球性的水资源短缺和水环境危机促使人们更加关注水的可持续利用问题，尤其是水资源短缺和水环境危机而造成的生物多样性的减少、甚至物种的灭绝举世瞩目。因此水资源和生态环境的相关性研究，特别是生态环境需水量研究成为全球研究的人点之一。
1995年Gleick提出了基本生态需水量的概念，指出提供一定数量和质量的水给天然生境，以求最大程度地改变天然生态系统的过程，并保护物种的多样性和生态整合性；在他后来的研究中把此概念进一步与水资源短缺、危机和配置联系到一起[2]。同年Falkenmark提出了“绿水”的概念，提醒人们注意生态系统对水资源的需求，水资源的供给同时要满足人类和生态系统的需求；部分研究者还对全球陆生生态系统所需要的“绿水”进行了估算。1996年Rashin等也提出了可持续的水利用要保证足够的水量来保护河流、湖泊和湿地生态系统；1999年Whipple等也提出了相类似的观点，他认为水资源的规划和管理需要更多地考虑环境的需求和调整。1999年Baird等针对各类型生态系统的基本结构和功能，较详细地分析了植物和水文过程的相互关系，强调了水作为环境因子对自然保护和恢复的作用。1993年Covieh强调了在水资源管理中要保证恢复和维持生态系统健康发展所需的水量[3]。汤奇成在1995年以新疆地区为背景，论述了生态环境用水的必要性，并界定了生态环境用水量的汁算范围．即生态环境用水，一是指对一些重要的湖泊进行补水，不主张对干旱区所有萎缩和干涸的湖泊一律进行补水，如罗布泊、台特马湖等；二是人工造林及人工草场的用水量．以土地沙漠化的面积不再扩大为原则[4]。
目前，国内外生态需水研究尚处于起步阶段。生态需水还没有切实可行的理论依据。在研究中发现，生态需水面临的问题是：可持续发展的生态环境到底是什么样的?基于这样的生态环境需要多少水?其中包含了宏观和微观两个层面的问题，在宏观上需要明确可持续发展对生态环境的具体要求，由于可持续发展取决于经济、社会和生态环境的协调程度，所以可持续发展的生态环境标准不可能是完全偏离现实的理想状态，应当与一定的社会发展阶段相联系。是基于某一社会发展水平的切实可行的生态保护和恢复建设目标及其范围；在微观上需要揭示生态与水的作用机理问题．在此基础上计算维护特定保护目标，相关系统中的生态消耗水量。
2.2生态用水和生态需水
生态用水和生态需水是两个容易混淆的的概念，尤其在目前对生态水内涵补统一的情况下，综合个文献研究，生态用水的概念存在着两种含义：一是生态耗水，即生态环境真实消耗的水资源，二是生态配水，即通过配置使生态系统维持利用的水资源量，一般情况下生态需水大于实际的生态耗水。例如某河道内的水域生态系统，为了维持生态系统的各生物正常生存及稀释污染物等，必须保持一定的水体总量，这个量即生态需水，生态耗水则体现为蒸发和渗漏及水生生物同化作用损失的水量，需水和耗水存在着较大的差值，对于河道外生态系统，由于生态需水主要用于实际消耗，很多生态需水都是用计算机间接估计，但是水分不足的条件下同样会出现耗水量小于需水情况。需水和用水是属于不同层次的概念，需水是一个状态值，它强调的是为了维持某种状态或达到某种程度而需要的水量，而用水是一个动态的概念，强调的是在自然发展过程中实际所消耗的水量。基于此，生态需水可以看作是维持某种生态系统功能或维持某种生态平衡所需要使用的水量，而生态用水是指生态系统在自然发展过程中实际消耗的水资源总量。生态需水主要由生态系统自身的结构特征和外界环境因素(气候、气温、降水、蒸发、风速、土壤、地质等)影响，是反映生态系统在时空变化上的状态值。生态用水受人类对水资源开发利用的影响，在干旱区，往往出现经济用水挤占生态用水，致使生态用水小于生态需水，从而造成生态系统恶化的现象。从国内外研究现状的多个概念内涵来看，所指大多为生态需水。为了维持生物多样性，维持生态系统基本功能，区域生态与环境需水存在某一临界值，即最小生态与环境需水量，一旦生态与环境用水量低于最小生态与环境需水量，将导致当地的生态系统破坏甚至崩溃。在已经形成的生态与环境需水、生态与环境用水、最小生态与环境需水“三生”水系统中，重视生态与环境需水，不挤占生态与环境用水、预留最小生态与环境需水，应成为水资源合理开发利用的一条原则。
相对于水资源的配置而言的生态用水，即生态配水，在理论上应该依据对应时段生态需水的计算结果，而这也是很多文献将生态需水与生态用水混淆的原因之一，它们的区别主要体现在两个方面：其一：生态配水是从人工供水和水资源规划的角度来研究生态系统河水资源的关系，生态需水是从维持生态系统健康稳定和实现区域环境目标的角度来研究，其二，生态配水表示生态系统在一段时间内占有的水资源量进行分配，生态需水则反映了生态系统在特定时间内的水资源的需求状况，表明了一种状态，生态配水量和生态需水量的差值称为生态缺水量，只有生态配水量大于等于生态需水量才能满足特定的生态环境目标。
3.生态用水与水资源
3.1生态用水与水资资源的关系
广义上可利用的水资源包括径流性水资源(狭义水资源)和降水中的有效部分。径流性水资源包括地表水、地下水中的潜水和承压水。其中易于通过工程开发得到调控和利用的部分为可控径流性水资源(以下简称可控性水资源)；有效降水难以进行工程调控，可被自然和人工生态系统所直接利用[5]。实际上，人为配置生态用水的来源和操作对象就是可控性水资源，但可控性水资源量与生态用水量的关系并不是简单的包含与被包含的关系，并不能通过生态用水总体的估算来实现对生态用水的有效分配。在进行地区生态用水调配时，应结合生态环境保护目标，首先明确哪些生态要素的用水必须通过可控性水资源配置，哪些可由其他来源供给。如对于湖泊、湿地等生态用水，除由有效降水等补给外，不足之处还需从可控性水资源中来配置；一般地表植被用水则由降水补给即可，不必考虑人为配置。
3.2生态用水的配置分析
传统的水资源配置忽略了生态系统用水的重要性，往往引发生态环境恶化，而现代的水资源配置应该遵从“三生”配置的原则——即生态、生活、生产三个方面的配置[6]。在没有人类生产生活动之前，地球保持了最大程度的自然生态状态，水资源的总体都可视为供生态之用。但随着人类生产规模不断扩大和人口剧增，人们大规模取用原本属于自然的水资源用于生产生活，并向水资源的承纳载体大量排入污染物质，使原本供维持生态系统的水量和水质均出现严重不足。其中可控性水资源既是河道内生态需水要素的载体，又是生产生活生态用水的配置来源，是水资源配置的核心所在，所以分析生态用水配置应以可控性水资源为中心，统筹人类生产生活的取水排水活动，从自然与社会水循环角度进行综合分析。可控性水资源相关的自然和社会水循环过程，生态用水可认为是可控性水资源在人类取水排水活动以及自然损补过程中保持的水资源规模。其中，生产生活耗水引起生态水量不足，而排水中的污染物质又导致水资源质量恶化，并反过来影响生产、生活、生态三方。以某可控性资源水体为例，结合生态用水与需水的关系，可将上述两个循环过程的影响从水量和水质方面概括为如下表达式：
Q生用＝Q总—Q取-Q排－Q损+Q补①
Q生用Q生需②
Q生用Q生用④
在上面①到④的式子中，在某段时期内，Q生用Q生需Q取Q总Q排Q损Q补表示生态用水量和生态需水量，可控性水资源总量、生产生活取水量、排出的废水量、蒸发渗漏等损失水量、降水等回补水量。假设以COD为污染物浓度指标，C生用、M生用、C生需分别表示生态用水的污染物浓度、污染物总量和生态需水允许的污染物最高浓度，M初、M补、M排、△M降解、M取分别表示初始水体、自然回补、生产生活排水、降解削减和生产生活取走水量中污染物的量，其中M补、M取相对M排、△M降解较小。生态用水的配置应坚持依照生态需水的情况进行，生态需水的相关生态环境目标的调整、动态特征、生态环境权重变化等原因，生态用水量与生态配置方式也相应及时调整。
生态用水的配置应遵循下面四个基本原则：第一:严格依据生态需水规定的水量和水质；第二:从自然水循环和社会水循环活动两个方面扩大生态用水水量，保障生态用水水质；第三:生态用水水质补给；第四:根据最新的信息进行动态管理[7]。
4结论
从需水和用水本质不同的角度来看，生态需水可以看作是维持某种生态系统功能或维持某种生态平衡所需用的水量，而生态用水是指生态系统在自然发展过程中实际消耗的水资源总量。生态需水的目标性体现了可持续发展的要求，具体地区生态需水的确定既要考虑生态系统自身水的需要，也应当考虑当地水资源的条件与生活实际，短期内应主要抑制恶化，保持现状目标，长期而言应该在环境修复改善的目标，但是要确定这个目标还是要做很多工作的，需要从环境，经济效益和社会的角度综合分析生态需水与生产，生活需水的内在的支援关系。
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参考文献：
[1]丰华丽，王超，李勇.流域生态需水量的研究[J].环境科学动态，2001，(1)：27～3O．
[2]GleiekPH.WaterinCrisis：pathstosustain-ablewateruse[J],Ecologicalapplication,1996．8[3]：571～579
[3]CovichA．WaterinCrisis：aguidetotheworld’Sfreshwaterresources[A]．In：peterHGeds．WaterandEcosystems[C]．NewYork：OxfordUniversityPress，1993．40～55．
[4]汤奇成.中国干旱区水文及水资源利用[M]．北京：科学出版社，1992，44～68．
[5]王浩，秦大庸，陈晓军，等。水资源评介准则及计算口径[J],水利水电技术，2004，35（2）：1～4.
[6]谢彤芳，沈珍瑶。涉及生态环境需水的水资源合理配置[J].水利水电技术，2004，35（9）：17～19
[7]李若璞,赵林，李铁龙.等。基于生态需水的生态用水配置浅析[J],生态经济，2006，B（10）：50～53。
作者简介：何冰（1981-），女，汉，江西丰城人，大学。财务科长，环境保护助理工程师。研究方向：环境保护。
（丰城市环保局）
(责任编辑：王兰爽)