《全球地下水问题与需求》报告

时间：2006-11-08 来源： 作者：史蒂芬.福斯特

　　我必须说慢一点，让我们的翻译能够跟上我的节奏。关于IAH的任务，实际上就是在满足人类和环境需求的前提出来全面提升地下水的认知、管理和保护。我的题目印证大会的主题就是地下水的历史和现状的任务。我要谈的范围大概有几个方面。第一个是现状的情况概括；第二个是全球的展望，重点在亚洲地区，涉及到三个重要的议题。刚才张先生已经做了很详细的关于中国地下水的介绍，我就不过多谈中国了，我要谈亚洲的国家，谈的主要是可持续性以及城郊环境的地下水情况，总结未来的地下水任务。

    谈到现状，很多国家通过地下水的应用已经取得了巨大的社会和经济效益。在最近30几年的情况下已取得了巨大的经济效益，大力的改善了水质情况，而且很多国家已经形成了很多以地下水为基础的经济。当然我们在几十年来治理地下水的过程中取得大量效益的同时，也出现了很多问题，包括环境和社会的，刚才像张院士所讲的在中国出现的一些问题，比如出现了很多社会问题，比如说增加了社会成本。地下水应该是一个在全球范围很广泛的主要是用于在农村和城市地区饮用地下水的，从这里面可以看出来全球大概11亿人还在缺水。这里面显示地下水也是非常关键的，主要是用于农业的灌溉，地下水为什么这样受农民的欢迎呢，首先是农民可以自己控制，干旱的时候也可以自己控制，另外容易满足一些基本的生活条件，改善农村的生活条件。而且它能够刺激和提高作物的产量，提高更多的工作机会。相比的话，它有巨大的优越性。

    如果我们看看最近三十几年的情况，人类和水资源现在已经变成了一个新的情况。在二十世纪的全球来看，人口增加了3倍，但是水资源利用却增加了6倍。如果你再计算一下水，如果能量、生产、食物、卫生条件，每天每人大概消耗水2750毫升，人类的历史已经逆转了，认知不一样了。现在人非常严重的影响水资源，在最近几十年看，人对水资源的影响很大，但是在过去却是水影响人。我们可以看出来，现在水资源正在加速而无节制的开采。主要是在二十世纪的现象，由于水文地质知识的丰富和钻井技术的发展所以引起了大量的开采地下水，地下水被强烈开采，也产生了很多的水污染，承载了大量的污染物质，这样的情况在农村和城市都有发生。还有一个问题，水资源的大范围开采和污染物出来之后导致水资源的枯竭和地下水污染的加重。

    我们现在谈一谈关于含水层的对话的根本原因是什么。现在人类对于开采的非常聪明，从采水的过程当中得到很大的利益，这样的话，使资源管理最后滞后于资源开发。由于大家的技术都用于资源开发，管理的认知滞后，大众的认知和政治上的认知相对比较低，而且很多人还认为地下水取之不尽，用之不竭。现在关于补给区的土地利用情况缺乏认知，我想谈谈亚洲的情况，重点解释一些特殊的情况。我引用的数据有些是出版的，有些是跟我们合作的有关国家的地调局提供的数据，比如印度、泰国和孟加拉国，以及美国地调局、法国地调局以及英国地调局已经公开出版的，我的数据都来自刚才提到的几个机构。

    从亚洲的情况来看，亚洲地区的淡水提供情况因为人口稠密，所以水资源比较缺乏，尤其是地下水，从这张图上可以看出来缺水的程度。我谈谈有些水，特别是含水层里面灌溉的可持续情况。这是印度主要的含水层的分类，用颜色代表分布的类型。八十年代中期用打井来满足人类的需求。因为在八十年代中期以后就是大规模的打井，主要是用于在旱季期间的灌溉，大部分是在风化的基岩地区，它需要更多的电以及低廉的电价，政府的机构当时没有重视补给及可持续利用，从这上面可以看到，由于地下水引来的绿色革命应该取得了巨大的成功。从这个地区可以看出来，这个地区的含水层地下水位持续在下降，在雨季期间的补给量大概是每年100毫米。但是在最近的七八年当中，它的地下水下降达到了每年2米。这张图可以看出来，在安吉尔地区的情况。所有的地方都形成了超采，不同的颜色可以看出来超采的程度。

    关于地下水超采引起了一些关注，村镇的供水体现在资源量减少，取水的成本增加，另外发电和农业生产的可持续性也受到关注。主要谈的是取水成本增加，因为水位降低造成了取水成本增加，当然更主要的还是关注农业生产的可持续性。现在这个地方的情况是什么样的呢？从这个地形的剖面上可以看出来1994-2001年水位在雨季之后的变化情况。这样的话我们就回过头来关注地下水的管理问题，我们需要充分关注国家层面的东西，也就是从源头的开发怎么样转到资源的管理方面，应该要费很多的精力转换，来节水，这里面要加强灌溉的管理，提高灌溉的技术，还有节约用水的问题。还有一个是提高地下水补给方面的管理，加强地下水资源地的补给区的管理。

    我谈的第二个方面是比较复杂的，关于城市环境下的地下水的情况。IAH有个专门委员会对城市地下水的情况有很大的作用。这张图可以看得出来水文地的循环，包括地下水的补给以及地下水的污染区域，以及怎么把地下水抽出来，可以看到水质的退化过程。就是因为从这张水文地的循环图上，我们看出来，在城市地区可以看到很多矛盾的东西，水由市政供水，另外还有私人打井，他们之间会引起一些紧张的关系。有些是低成本的卫生条件，以及排放和水质方面的关系。这样我们可以说在下游地区应用一些废水和地下水资源。我们从张院士谈话中也知道了，他谈了一些地下水资源开发的影响。另外城市的排污和水位在整个地区的关系，这样的话，管理是非常重要的。因为时间关系，我只是谈到了两个主要方面的矛盾，就是市政供水和私人供水的紧张情况以及废水利用和下游水资源的情况。

    现在这张片子告诉我们市政和私人供水紧张的情况。私人打井的确是为工业和农业解决用水问题提供了很大的作用，但是有一个问题出现了，如果毫无规则毫无机制的开采地下水可能会导致整个市政供水和排污的运行，还有财政方面情况的扭曲。可能用私人打井的水要付给市政的费用，地下水比较便宜，很多人利用地下水作为饮用水。还有一个更重要的问题，地下水的基础投资增加以及污染的加重。关于下游废水利用的问题和地下水资源的说法是很有用的，在干旱季节的时候，在地表水缺乏的情况下，废水利用用地下水灌溉是非常好的，这样有些废水可能会回到浅层地下水当中去。在下游地区用废水一方面有利于地下水资源，另一可能会对地下水产生污染，是个地下水的污染源。这个水可能用于灌溉没有问题，但是污染之后用于饮用就有大问题了。这样的话，要考虑到废水的来源问题，还有废水的处理和稀释的问题，还有土地利用的模式。就是说在哪些地区废水的利用，渗漏过程位置以及规模。在有些地区成立了鉴别地下水体的重要指标。

    我下面要讲的是关于天然的地下水水质问题。看看非常严重的关于孟加拉国的地下水水质的调查情况。因为我是在英国地调局工作，很容易获得这方面的信息。孟加拉国主要是在第四级含水层当中获取水，从这张图片上可以看出来这个人属于深中毒皮肤癌，更详细的说，我们在一个村庄附近取浅水井黄颜色的情况下砷含量很高，非常严重，有些地方的点比较少，我们怎么来管理这些的事情，怎么来研究这个问题，要怎么连续的可持续的利用这些水作为饮用水。因为我们看到不同的地方含砷量是不一样的，在六十米以下的砷含量作为饮用水是不错的。这张图可以给我们作为线索，这是美国地调局与孟加拉国共同来做一些模拟的结果，但是显示了很多情况下作为饮用水的是浅层水，作为灌溉水的却来自深层水。如果这种情况下，在灌溉的情况下同时用于饮用水的话，由于他们的混合可能导致深层的耗水只能用四十年，但是如果换一种情况来考虑，我们用浅层来灌溉，用深层来饮用的话，经过就不一样了，就可以比较安全的使用，饮用的时间就更长，达到2000年甚至更长时间，保证安全供水。

    我们现在必须来到下一个题目，就是怎么样管理，然后谈谈下一步的管理任务，主要是和政府有关的相关管理问题。为了达到这个目的，我们必须做到地下水的模拟和干涉的问题，包括供水方和需求方。要考虑到生态环境和生态系统的需求。

    最后一个是通过土地利用的控制来达到地下水质保护的过程。这样的话我们考虑到管理牵涉到不同的层次，比如国家层次的，地方层次的还有用户层次的。我们考虑到成百上千的用户的关系和污染者的行为的表现，就是受国家政策的影响有多少。资源管理和信息利用必须满足两个层次，宏观的和更大水准上的管理方法。这样试图对前面的管理方面给予总结，从上到下，从下到上不同层次的一些管理方法，在具体的地区可能有具体的方法进行管理干涉。

    再往下一个图看，地下水的管理过程主要是地方政府和社区之间的管理方法，主要告诉我们这种路径。关于具体的社团必须非常清楚，是这个地区的管理策略。

    这张图来自印度，上面的照片是管理者和用户座谈，下面是地下水用户，这样就形成了管理方法的文本。我们现在还谈谈关于管理的问题。前面谈到了供水方，现在谈谈需求方的管理，可以看出来农业灌溉是地下水很大的用户，可以改善水灌溉的技术，还可以利用减少不必要的蒸发，比如说玻璃房的种植。左边是低灌，右边的是玻璃房，这样的话单位体积的水能够产生更大范围的效益，两者的目的都在于改善减少这些毫无疑义的蒸发，使水得到充分意义的利用。从我们职业的观点讲，还要做一些方面的研究，就是关于土壤水分的余裕问题以及怎么来提高单位水的利用率，达到怎么保护含水层的问题。我们的焦点集中在无意义的水蒸发的情况上，提高灌溉水的技术可以解决这个问题，也可以达到保护含水层的目的，这是我们谈的需求方的情况。

    现在我们谈供给方的情况。我们IAH下面的一个委员会专门对这个方面的问题进行了研究。我们可以研究应用过程当中多少水能够回到含水层当中，这样的话，如果对灌溉没有管理的话水就用得更多，可能有些水回灌给地下也比较多一点，我们要考虑进行专项的研究，怎么样达到平衡，根据需求来进行供给的管理。

    我们现在进行下一个题目，解决饮用水的问题。比如说我们还有别的方法，怎么样保护地下水，保护饮水水源，其实我们有很好的知识库来解决这些任务。对地下水管理来说，在土地利用方面和水资源管理方面，很多国家都有自己的一些条例，在土地开发以及水资源保护方面的研究是很复杂的，我们如何把这个情况知道得更清楚一点，更好一点，哪些土地应该被保护，这样主要是为了保护水质的问题。我们做了这样的一些工作，在市政的角度和规划的角度来考虑这些事。回到我们的结论上面，强调连续地下水的广泛需求应用，强调从地下水的资源开发、管理一直到保护，必须改善国家方面的策略框架来用于资源管理，达到地下水的可持续开采。还有更多的应用方面的东西，比如已有的技术和工具。最后，我要感谢国际水文协会以及世界银行的地下水管理团队，而且我还要感谢印度、孟加拉、泰国相关的机构和出版物，以及美国、法国、英国地调局提供的一些信息。