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关键词:工业循环 水处理 生物药剂 应用分析
在现代科学技术的不断发展下,人们对水资源的需求正在逐渐增长,而目前我国普遍存在的一个问题就是国内水资源处于极其匮乏的状态,因此我国应大力促进工业循环水处理生物药剂的发展,提倡循环经济,进而达到节能减排的目的,该文通过将生物药剂在工业循环水处理中的使用前后进行观察对比,对其产生的各项数据展开详细的分析探讨,从而正确判断其是否符合国家相关标准,实现企业工业的快速发展。
1.关于工业循环水处理生物药剂的含义及分类概述
工业循环水处理生物药剂的根本含义就是指使用在企业工业水循环处理过程中的一项化学药剂。其中在水循环处理之后,水中含有的Mg2+、SO42-、Ca2+等离子的固体溶解物都会相应增加,进而导致空气中含有的大量污染物质遭到泄露,如灰尘、杂物及可溶性气体等,都可能进入到工业循环过程中,对工业循环过程中的机器设备造成大范围的腐蚀现象,从而使工业设备工作效率较低,过水断面大幅度下降及机器设备穿孔。
同时工业水循环处理中生物药剂存在的主要意义就是对水塔、冷水机台等设备的运行起到保障作用,使其始终处于最佳状态,并且对工业循环水处理中产生的微生物细菌有效控制、对工业循环中水垢的产生有效制约及对工业管道设备中的腐蚀现象有效预防,从而实现机器设备使用寿命延长的目的。除此之外,工业循环水处理过程中的生物药剂主要分为以下几类:杀菌灭藻剂、清洗剂、预膜剂及阻垢剂等。
2.针对工业循环水处理中生物药剂的组成原理进行分析
通常工业循环水处理过程中的生物药剂都是由生物制剂制作而成,并且由人工进行仔细筛选培养,对工业水质稳定循环起到一定的促进作用,而基础配方组成要素主要是微生物菌群和酶,让微生物菌群、酶制剂及固定化技术三者进行协调统一的工作活动,然后利用生物酶原理展开阻垢稀释工作,使其能将阻垢、杀菌及有机物分解等多种功能融合于一体,具有较为广泛的食物链。
同时,在进行工业循环水处理时,还可以通过高效分解细菌和分解酶制剂对COD、有机物及微生物等进行彻底性的降解,进而将COD有效转换为有机酸和乙醇等物质,可以对工业循环中产生的细菌最大限度去除,将CO32-转为CO2,SO42-转为S胺基酸,从而尽量避免出现工业循环环境中出现杂质细菌的现象。除此之外,对工业循环水处理中的消耗系统进行部分溶解,能有效改变氧化还原反应,对局部腐蚀情况有一定的缓解作用,而且通过将非固性微生物作为优势菌可以有效阻止细菌的成长,避免形成水垢情况,还能减少微生物成长过程中氨气、硫化氢及硫化甲基的排放量,防止出现污染现象。尤其需要注意的一点就是通过特殊酶对碳酸盐的溶解功能,可以使工业循环水处理中含有的Mg2+、PO43-、Ca2+、Fe2+等物质大幅度沉降,进而使得工业循环水处理内部产生新的有害菌类和藻类,化学药剂盐类最大限度减少,提高工业循环水的浓缩倍数。
3.关于生物药剂在工业循环水处理中的投放标准要求和应用分析
3.1甲醇厂工业循环水处理系数
在此以甲醇厂为例,某甲醇厂的循环水处理系统为间冷开式循环系统,主要存在意义就是为甲醇厂内部提供各项换热器作为冷却的介质,该工业循环水处理系统的具体运行参数如表1所示。
3.2关于生物药剂在工业循环处理中的投放方式和数量
通常在对生物药剂进行投放时,第一个月的投放量要保证含有水量的0.06%,而该甲醇厂的循环水处理系统总计水量为12031m3,考虑到甲醇厂内部含有较多的管道设施和机器设备体积,因此可以按13000m3进行具体计算,即为7t,相关工作人员可以将其分为二次进行,第一次是5t,然后等到大约4d之后,可以再进行第二次的投加。同时在工业循环水处理系统正常运行的第二个月开始,要保证每个月的投放量都含有水量0.02%进行计算,即每个月增加1.5t。
3.3投放前的准备工作
在进行具体投放前,工作人员要准备一系列的准备工作,主要包括以下几方面:第一,加装生物填料。由于工业循环水处理自身具有一定的生物菌群面积较小的特点,并且过滤器中的填料为石英砂,无法充分满足生物菌群的标准要求,因此工作人员应向工业循环水中投放大量的生物填料隔箱;第二,有效引入碳源,保证生物药剂的正常着床。由于生物菌群的生长和繁殖需要大量的营养元素,而工业循环水无法满足其这一需求,因此工作人员应将6m3/h的甲醇废水引入到工业循环水中,从而为生物菌群的成长提供丰富的营养资源。
3.4生物药剂使用前后的对比分析
若想对生物药剂在工业循环水处理中的使用情况进行对比分析就要从以下几方面进行:第一,PH试值。所谓PH试值就是对生物药剂抗阻垢性能是否提高的一种明显反应,因而为了更加便于工业循环水处理系统的运行,应将其置于酸碱性条件下进行,目前我国对PH的标准定在6.9-9.6范围内,根据图1我们可以发现,无论是使用生物药剂还是化学药剂,工业循环水处理的PH都处于8-9左右,完全满足国家的相关标准要求。
3.5工业循环水处理生物药剂的浊度和浓缩倍数
工业循环水处理过程中冷却水的浊度对工业换热设备的抗垢和腐蚀速度的影响较大,但通常是越低越好,根据我国的相关要求可以发现,一般浊度在≤10的条件下,使用生物药剂的浊度明显要比化学药剂的浊度低,大致在3.01-5.98范围之内,并且根据调查数据可知,化学药剂的排污池大约是3-4d排放一次,而生物药剂大约是2-3个月左右排放一次,极大减少了排污量。
3.6 SO4
2-+CL-、氯离子的变化状态
4.结束语
总而言之,在人们物质生活日益提高的基础上,其开始逐渐对水资源引起了广泛的关注和重视,而生物药剂在工业循环水处理中的应用也正在逐渐普遍化,不但能起到节水节能的作用,还能有效减少工业生产过程中出现的污垢现象,从而最大限度提高生产效率,延长机器设备的使用寿命,促进工业循环水处理生物药剂的飞速发展。
参考文献:
[1]肖鹏,张红岩,江淦福等.生物药剂在造纸工业废水处理系统中的应用进展[J].造纸化学品,2016,28(2):1-3.
为了使学生进入上述学习情境,笔者在教学过程中大胆尝试,用学生熟知并感兴趣的南京本地的秦淮河作为研究对象,探究水循环的过程及意义。
一、思考本课地位,确定教学重点
水循环是地球上最基本的地理现象,水循环把地球上四大圈层有机地联系在一起,形成了一个有机的整体,深刻影响着地理环境,也深刻地影响着人类的可持续发展,因此本课在地理课程中的地位极高。
基于此,笔者确定本课教学重点:陆地水体的补给关系、水循环的地理意义、人类活动对水循环的影响、人类对待水循环的态度。
二、调动各方资源,收集教学素材
案例教学的重要环节是教学素材的收集。根据本课需要,笔者认为需要收集如下的素材。
三、设置课堂问题,学生探究提升
乡土案例教学中问题是主线,一个个由易到难、由浅入深的问题可以引导学生不断思考探究,以达成教学目标。问题的设置尤为重要,应该由教师和学生共同完成。
学生设置的问题应是自然生成,因为学生在科学探究的过程中不免会对自然现象产生疑惑。教师要创设情境,引导学生提出问题,引导学生养成提出问题的习惯。
笔者结合教学需求,设置如下问题。
四、克服不利因素,确保教学顺利推进
以一堂地理课《自然界的水循环》为例,探讨在建构主义下,构建问题创设教学情境优化学习环境的一些做法。
首先在创设问题前对学生情况和学习内容做了必要的分析:
一、学生情况分析
1.学生知识基础:本节是本章的开篇,学生的已有知识是知道自然界水的存在形态、能够概括出地球的圈层结构和各圈层的特点。
2.学生能力水平:从年龄特征生理特征上分析,高一年新生认知能力还是有限的,具体反映是,抽象思维能力能力较差,需要结合自身亲身体验和视觉体验去接受;空间想象能力还是较为狭窄,跨区域想象有限,空间分析角度单一多元思维困难;逻辑推理能力开始慢慢建立,有一定的逻辑判断能力,推理能力差异较大等特点。
二、学习内容分析
课标中对本节的要求是“学生运用示意图,说出水循环的主要过程和主要环节,说明水循环的地理意义。”
1.教材先阐述水圈的概念与构成,接着说明陆地上各种水体之间具有水源互补的关系,从而引出水循环的过程和意义。其中教材所附的读图思考题让学生思考分析陆地水之间相互转化补给的关系。活动题让学生结合水循环原理去分析说明现实中的地理问题。
2.教材中出现了三种水循环的概念。然后在分析的基础上,在《自然界的水循环》教学过程中构建了大量的问题创设以下的学习情境。
情境1:(设问)让我们静下来想一想,有关水我们之前学过哪些内容?生活对水的有什么体会呢?
该设问让学生能够将这节课所学知识与旧知识联系起来,也将课本知识与生活体验相联系。
情境2:班级8个小组现在在6分钟的时间内完成以下两个任务:任务1.地球上的水体主要包括哪些类型?其中你认为最重要的是哪种,其水量占全球水量的比重是多少?任务2、河流的补给涉及哪几种水体?思考其它水体与河流的补给关系?
这是一个问题串,其目的是为学生创设自学情境,小组合作学习,互相探讨自主学习通过完成两个任务能较好掌握本节的第一部分知识内容,大大提高了课堂学习效率。
情境3:(课件展示)图上的河流水与湖泊水,之间有什么关系?
通过设问,对学生活动中的材料进行探究,深化知识了解各种水体之间水源互补的关系。对知识进行拓展。
情境4:(观察我们本地的一张水文图)本地最大的水库是山美水库,地处晋江东溪河段上,谈谈该水库对晋江下游起到什么作用?在这一阵子“南玛都”到来时,发挥了什么作用?
该问题能较好的让学生将知识迁移到实际生活中区,并能组织小组探究,共同完成探究任务,提高“协作”能力。同时这也是属于“结构不良的问题”,它能较好锻炼学生的发散性思维。(结构不良的问题,对问题的给定状态、目标状态以及转换状态的方法中的一项或几项缺乏明确的界定)
情境5:班级8个小组现在在6分钟的时间内完成以下两个任务(6分钟是根据教师自身学习这部分内容认识的两倍):任务1、水循环有几种类型?各个循环都由哪些环节所组成?任务2、水循环对有什么意义,人类是如何干预或控制水循环的?
这是本节内容学习的第二个任务串,其目的是为学生创设自学情境,小组合作学习,互相探讨自主学习本节的第二部分知识内容。按照自己实际情况学提高了课堂学习效率。
情境6:观看视频《热带风暴》,分析“南玛都”属于哪类水循环的哪一环节?人类哪些活动能干预或控制了水循环,试举例说明?
借助多媒体对学习内容进行深度延伸,开展探究活动对学生发散思维能力、语言组织能力、对地理现象的分析能力等进行全方位的锻炼。进一步加强了小组“协作”与“交流”,然后通过学生互评和教师引导评价,使学生完成学习的“意义建构”。
情境7:大家看窗外河中的采砂船每天都在采为什么采不完呢?这说明水循环水循环的什么地理意义?进一步思考一下水循环还有哪些地理意义?
在这个设问过程中就将学生的知识迁移到身边事物,进而用自身经验去建构知识完成“意义建构”。
情境8:课后请各个小组互相探讨,每小组构建一张本节内容的所学的知识内容图表。(表中必须呈现有哪些知识内容,相互联系,生活中有哪些事例?)
关键词 水资源;水资源资产;资源资产化管理;社会水循环;二元水循环
中图分类号 X196 文献标识码 A 文章编号 1002-2104(2016)01-0083-06 doi:10.3969/j.issn.1002-2104.2016.01.012
自然资源是经济社会发展的物质基础,自然资源的稀缺性决定自然资源具有资产化管理的基础。自然资源的资产化管理是将自然资源按照资产进行运营管理,是发挥市场配置资源决定作用的重要举措,是系统完整的生态文明制度体系的组成部分。十八届三中全会明确提出健全国家自然资源资产管理体制。
水资源是生态环境系统最活跃,影响最广泛的自然资源之一。水资源同时是特殊的自然资源,既是经济发展不可或缺的生产要素,又是生命不可缺少的自然资源,也是生态环境必不可少的基石。然而,我国发生严重水危机,水资源短缺、水环境恶化,严重威胁着人类健康、区域经济社会可持续发展、生态文明建设。这种水危机表面上是经济社会发展与水资源开发、利用与保护之间的矛盾,其根源是我国水资源管理体制的不完善。丹尼尔・科尔认为所有适用于资源环境保护的方法最终都建立在财产权的基础上[1]。就水的财产权而言,我国实行的是国家(全民)所有的制度。
我国水资源归国家所有,国务院代为实施所有权,然而国务院难以行使所有权,在水资源管理中,将此权利赋予国务院水行政主管部门。水资源可以看作是水行政主管部门作为水资源管理人(人)进行管理。国务院水行政主管部门对各省份水行政主管部门具有业务指导关系,相当于将各省份和各流域的水资源所有权委托于地方水行政主管部门和各流域委员会。依次逐级委托,形成多级机制。这种国家(全民)所有权存在一定的问题,且在我国水资源管理中广为体现。一是公共资源管理人的激励问题。各级水资源管理者并不是受利润机制驱使其像管理私有资产一样有效管理。即使各管理者做出不恰当的管理决策,其个人并不会受到经济损失,经济损失将会外部化。二是管理者的短视行为。地方水资源管理者向地方行政首长负责,水资源管理者可能实施比私人所有者更为短视的措施,损害其管理的水资源与水环境。这种情况在地方政府经济发展“锦标赛”的晋升模式下更为显著。
对此,部分学者提出水资源资产化管理的方式应对上述不足[2-4],以期引入市场机制进行水资源的优化配置与管理。然而,由于相关理论研究的不足,水资源的资产化管理还存在一定的问题。一是资产的私有产权导向与国家所有水资源产权的矛盾;二是资产的经济属性与水资源多重属性(功能)不匹配的问题。此外,由于水资源资产的界定不清楚,大多学者将水资源资产管理作为水资源管理的对立面提出,意欲将所有的水资源都资产化管理,这种管理方式势必危害生态安全,造成水危机。
我国实施了水资源行政许可制度和水资源有偿使用制度,并且结合总量控制和定额管理。就水资源权属而言,我国实行的是混合财产权制度,即国家具有水资源所有权,使用者依法获得水资源使用行政许可之后,并且缴纳一定的水资源费用之后行使水资源的使用权和收益权等。并且,在行政许可制度中利用区域(流域)总量控制区域(流域)水资源的使用量,利用定额管理控制每个企业的行政许可取水量。同时我国还规定,节约的水资源量可以用于水权交易。我国现行的水资源管理制度使得我国水资源具有资产化管理的雏形,但是就如自由市场保护主义所言,“该制度是政府创造、监督并限制市场(主要是水资产市场)交易的制度”。在我国水权交易的实践中,无不体现了“政府创造、监督并限制市场交易”这句自由市场保护主义的担忧[1]。
王喜峰:基于二元水循环理论的水资源资产化管理框架构建
中国人口・资源与环境 2016年 第1期对于以上不足,本文提出若干问题并给予解答,一是水资源资产是什么?二是水资源资产实现路径是什么?三是水资源资产管理的内涵和外延是什么?四是水资源资产管理与水资源管理的关系是什么?五是具体的水资源资产措施是什么?
1 二元水循环理论及其与水资源资产化管理的耦合1.1 二元水循环理论
二元水循环理论是水资源领域的重要理论之一,在我国广为应用并指导解决实际问题[5]。该理论认为自人类社会开始开发利用水资源,单一的自然水循环结构变为“自然-社会”二元的水循环结构,两者相互作用、相互影响[6]。
对于自然水循环,其驱动力是太阳辐射和地球引力,其完整的路径为“降水-产流-蒸发-排泄”。随着经济社会的不断发展,人类活动逐渐成为驱动水循环的另一大因素,有学者将这种驱动社会水循环的因素合称为“社会势”[7]。社会水循环的源动力是用水需求,只有用水需求才能构成循环路径。人类经济社会发展的实际需要,利用设施从自然水体或者直接从雨水进行取水活动,将这部分水资源供给实际经济社会生态环境等实际的用水部门,在生产生活等实际活动中,水资源以成为产品一部分等方式被实际消耗,其他水资源则由入渗和排放回归到自然水体中。在配给机制上,由于经济社会用水需求的驱动,水通量从社会势高的地方向低的地方移动,社会势包括政治势、经济势、政策势等。
现有的基于水资源的调控管理措施也将目光投向了基于社会水循环通量的调控管理,例如基于ET的调控措施等[8]。社会水循环调控管理的目的是保障用水安全、合理分配水资源、提高用水效率和效益等,同时也保证环境用水与经济社会用水的平衡、排污量的平衡以及经济社会取水量和水资源可供给量的平衡。社会水循环的调控环节包括,取水调控、用水调控、排水调控。以上调控环节是基于社会水循环循环路径,且分别对应着最严格水资源管理制度的“三条红线”,即取水红线、用水效率红线、入河排污红线。
1.2 水资源资产定义
水资源的资产化管理指将水资源按照资产进行管理,就资产定义来说,管理者对具有使用价值并且能够带来收益的水资源按照市场机制进行管理。资产是指能给企业目前和未来的经营带来利益,企业(个人)有权支配使用的经济资源[9]。虽然不同的领域对资产的定义有一定的差别,但是其具有共同的特征即:①预期带来经济利益;②为企业拥有或者控制的资源;③企业过去的交易或者事项形成;④能够用货币计量[9]。
现有的水资源资产管理研究大多将水资源资产管理与水资源管理对立,认为水资源资产管理是水资源管理的“纠正”,在隐性中认为所有的水资源都应该按照资产进行管理。水的功能有:健康功能、生物栖息地功能、溶解质和悬移质的载体、生产功能。在人类使用水资源之前,单一的自然水循环机制主要强调水资源的生态环境功能,随着社会水循环的形成,水资源的经济社会功能越来越重要,社会水循环通量能够产生大量收益,这部分水资源在定义上符合水资产的范畴,应该按照资产进行管理。就功能而言,水资源的经济功能只是水资源功能的一部分,将承担其他功能的水资源按照资产进行管理,一是产权的主体缺失,难以有效运行;二是经济驱动对水资源的无尽消费,势必对生态环境造成严重灾难。
除了水资源功能的差异之外,水资源的物品属性差异也导致不能将所有的水资源作为水资源资产进行管理。根据竞争性和排他性的高低,可将水资源分为私人物品、公共池塘物品、俱乐部物品、公共物品(见表1)。作为公共物品的水资源,是人类生存和发展、生存环境的重要组成部分。作为私人物品的水资源是生产生活的重要资源。水资源的公共和私人物品的双重属性决定了用于生产生活的水资源可以作为资产进行管理[10]。
可以看出水资源的资产的概念小于水资源的概念。 水资源资产相对于水资源来说,是能够具体体现水资源经济功能的那部分水资源,并且能够被主体拥有、控制、交换。可以水资源资产是进入生产生活的那部分水资源,这与二元水循环理论中的社会水循环通量是重合的,应用“自然-社会”二元水循环理论对水资源进行资产化管理是可行的。
1.3 社会水循环理论耦合水资源资产化管理的路径
由于水资源资产与社会水循环通量是重合的,社会水循环理论乃至二元水循环理论对于水资源的资产化管理有深刻的借鉴意义。在水资源资产化管理中主要存在水资源资产内涵不明晰、资产监管体系不完善、资产用途管制不到位以及资产产权体制缺失等突出问题。根据社会水循环理论可以有效解决上述问题,这也是社会水循环理论耦合水资源资产化管理的路径。
第一,社会水循环通量的有效界定水资源资产化管理内涵和范围。社会水循环表现形式为水资源在经济社会系统中循环,直接以水资源资产的形式创造经济社会价值,具有非常强烈的经济属性。水资源资产的范畴与社会水循环的通量的范畴重合,利用社会水循环理论对其通量进行界定可以有效界定水资源资产的内涵和范围,避免水资源资产范围过大造成水资源资产化管理与传统水资源管理的“换汤不换药”。
第二,针对社会水循环的循环途径的监管有效完善水资源资产的监管体系。现有的社会水循环循环途径为“取水-给水处理-配水-一次利用-重复利用-污水处理-再生回用-排水”。虽然环节较多,但是其基本循环过程还是“取水-用水-排水”三个环节,针对这三个环节的有效监管,显然要比现有的对流域区域控制断面的监管更加有效果,也更加有针对性。在美国资源能源和环境的政策中,也多是针对微观企业的环境因素通量的进口和出口进行监管。这样做一是节约国家过多的监管投入,可以将投入以立法的形式附属在设备中;二是对监管更有针对性,特别是在水资源资产的监管体系建设中。
第三,社会水循环的相对闭合性有效解决用途管制制度与水的流动性的矛盾的问题。用途管制是国土空间开发中的重要内容,将国土空间分为生产、生活、生态等用途,并且对国土空间的用途进行管制。水资源资产也具有与国土用途管制相似的合理性,但是自然水资源具有流动性和循环性,一个地区的生态用水可能流动到下一个地区作为生产用水。社会水循环具有相对闭合的特征,进入社会系统的水资源要发挥作用完成后返回到的自然系统中。而用途管制中的生产、生活用水就是社会水循环通量的范畴,对水资源资产的严格管理就是保护用于生态的水资源。用途管制也是水资源资产具有稀缺性的基础。
第四,社会水循环通量有效解决水资源资产产权不清晰的问题。水资源产权属于国家所有,我国在对水资源产权进行设定时存在的问题是意图设计制度对绝大部分的水资源进行产权界定。如上述水资源功能较多,真正作用于经济社会的是社会水循环部分,将该部分的使用权、收益权等界定清楚即可对水资源资产进行市场化操作。其他水资源的所有权由国家所有,并且有权利在特殊时期进行配置,如极度干旱和突发污染事件时的水救济等。对社会水循环通量部分的水资源的产权界定就是对水资源资产的产权界定,从根本上解决了市场配置水资源资产的决定性作用的制度问题,又有效保护用于生态的水资源。
2 基于二元水循环理论的水资源资产管理框架的构建2.1 水资源资产管理的内涵与外延
水资源资产为进入到社会水循环的水资源,因此水资源资产管理是水资源管理的重要部分,即为对社会水循环通量部分管理。其管理根据资产的性质可以分为水资源资产的界定管理、交换管理、使用管理、处置管理等,对应于社会水循环的各个环节。
水资源资产管理与传统的水资源管理有一定的不同,在一定程度上弥补传统水资源管理的不足。一是弥补了传统水资源管理处理公共产权与私有产权相容上的不足;二是弥补了取水许可与交易用水兼容上的不足;三是弥补微观水资源配置与水事管制不协调上的不足;四是弥补了私有资本进入公共工程上的不足。可以看出,水资源资产管理是水资源管理的重要部分,同时也是发挥市场配置经济社会用水资源的决定性作用的所在,是弥补水资源管理行政特色过重的所在。
2.2 水资源资产管理与水资源管理的分层
根据上述分析,水资源资产管理是水资源管理的一部分,是对进入社会水循环部分的水资源按照资产的性质进行管理。由于水资源资产可以由市场决定配置,这与传统的水资源管理的行政配置有一定的矛盾。在上述分析的基础上,本文认为可以通过分层管理来有效界定水资源管理中的政府与市场的关系。国家和地方政府在现有水资源管理制度的基础上进行宏观、中观的水资源管理,市场在水资源资产的微观管理中发挥决定性作用。
从宏观层面来说,国家是水资源的所有者,是水资源所有权利的根源,在这个层面对中观层面的水资源进行配置和管理。在宏观层面即可以界定出各中观层面的水资源资产的范围、产权界定、监管制度和用途管制等。除了水资源资产的宏观制度设计之外,国家不参与水资源资产的微观运作。国家的权是按照国家的水资源情况和经济社会发展特点确定各地区的分水(可取水)情况,即宏观的水资源配置。国家的责保证国家战略需要、保障区域的生活用水安全、保障区域环境生态用水安全。国家的利是通过统筹开发利用和保护,使得区域经济、社会、环境健康地、可持续地发展。
从中观层面来说,以宏观层面的配置方案和制度设计为基础,对区域的水资源进行管理。中观层面的水资源管理既包括水资源行政管理,也包括水资源资产管理。这一层面的水资源资产管理主要是地方政府间的水权转换、水生态补偿等,其主体是地方政府。交换的驱动因素不一定只是经济社会因素,也包括行政意志主导的水生态救助等。地方水行政部分主要是对区域的水生态进行有效保护,以及对区域的微观涉水活动进行初始赋权。地方的取水方式、量、质、域等要严格按照国家、流域、上级行政的要求进行,其主要依据是区域的水资源可利用量,即当地水资源量扣除生态环境用水量,以及相关总体和行业规划等。
从微观层面来说,市场是水资源资产管理的决定性因素。在宏观和中观水资源管理的基础上,各具有水资源资产的使用权的所有者按照既定的制度和规范进行市场化运作,水资源资产在市场机制的决定下进入到效率较高的行业,体现不同区域的水资源的稀缺性,同时也为“以水定产、以水定量”提供制度基础。
2.3 根据二元水循环理论的水资源资产的权属分解
考虑到水资源的特殊性,私有化难以推行。在公共产权的基础上,针对以上问题进行制度设计。在取水环节要引入“私有产权”或者类似“私有产权”的水资源资产产权制度。现代的产权制度将产权分为所有权、使用权、占有权、处置权、收益权。在取水环节,可以将所有权归国家所有,使用权(这里主要是取水权)按照一定的原则归相关利益主体所有。也就是说,国家所有的权利主要集中在没有进入社会水循环时的自然水资源,即取水环节之前的所有水资源。一旦经地方政府的许可进入社会水循环领域,微观主体即拥有类似私有产权的权利,即拥有除所有权之外的其他所有权利。
对于取用的水,生产的前过程对应的是用水,生产的中过程对应的是耗水,生产的后过程是排水。对应到产权的属性用水过程对应的是水的使用权,耗水对应的是水的收益权,排水过程对应的水的处置权。耗水过程即是通过用水,将水资源与其他资源结合形成产品(服务),耗去的这部分水资源真正形成了收益,体现了水资源的收益权。这部分权利归权益主体所有。耗水量是行业真正使用的水资源,是区域水资源的绝对减量(虽然部分水资源的耗去没有直接形成收益),对国家所有的水资源形成了减量,在绝对量上具有了外部性。因此对耗水量的计量非常有意义,国家可以据此来制定水资源宏观配置政策和水资源资产产权政策。耗水过程体现了收益权,这部分权益不能用于直接交换。在用途管制和监管时,可以据此进行。
对于排水过程,体现着用水户的处置权。这部分过程要深入体现国家用途管制和监管的权利。对于完全脱离生产过程的废水(脱离一次生产线,进而还可以被其他生产线使用的废水不属于完全脱离生产过程),国家或地方政府对这部分水进行严格用途管制和监管。对于农业而言,排水过程一般是回归自然循环过程,例如回归到河流、湖泊、地下水等,但是这部分水一般含有面源污染物质,国家要进行监管。对于工业而言,一部分废水经过处理再回归水体。这部分水对于自然水循环非常重要,不需要行业间将这部分进行经营。用途管制和监管体制要对这部分水资源资产重点处理。也就是说,完全脱离生产环节的水资源属于国家所有,国家强制企业行业对这部分水资源资产进行优良化处理,不能私自经营。
2.4 根据二元水循环理论的行业水资源资产管理设计
从社会水循环示意图来看(见图1),社会水循环主要存在“供水、用水、排水”3个环节。其中供水分为地表水和地下水,供水对象主要是农业、工业、生活、生态四个部门。社会水循环与自然水循环密切相关,从图中可以看出,人类社会从自然水体中取水(地表、地下),经过自来水厂制水(或者自取水单元制水),向用水单元输水完成供水环节;用水单元配水、直接(间接)用水、或者在用水单元内循环用水,完成用水环节;用水单元排放废水,污水处理厂(或自取水配套污水处理设施)收集、处理、向自然界排放完成排水环节;此外一部分用水单元收集废水、处理形成再生水,并循环利用,形成回用环节。
(1)农业用水。农业部门的用水一般有三种形式:一是来自于农村田间农田水利设施的地表水资源;二是经机井等灌溉措施抽自地下的水资源;三是由大中型取水设施从大中型水体(地表和地下)抽取的水资源经农田水利水系送往各个用户。对于第一种而言,这部分多为雨水的直接(间接)利用范畴,可以作为自然水循环一部分,因此这 部分水资源的资产产权可以直接归为直接利益者。例如,在不影响水循环的基础上,在土地上的使用权和所有权随着土地承包权归土地承包者,集体所有的水塘等的水体,水资源的所有权和使用权归集体所有,其具体使用方式由集体用水组织决定。对于第二种而言,由于地下水的特性,需对该部分取水以进行许可的形式进行管制,其取水方式和取水量由取水权严格界定(地下水资源所有权归国家所有,地方政府按照水资源情况设定取用地下水定额,允许利益者之间使用权交易)。对于第三种,国家设定初始水权,允许利益者内部之间使用权交易,或者与其他行业用水户进行使用权交易。
(2)工业用水。工业用水一般来自三种方式。一是来自城市建设部门的供水(自来水);二是来自自建的取用地表水设施的供水;三是来自自建的取用地下水设施的供水。这些取水具有取水许可证,并且取水量根据行业用水定额决定。对于第一种方式,各行业企业按照所用水量与行业水价进行缴费。按照行业用水定额进行严格用途管制。对于第二种方式,行业企业严格按照取水许可和行业定额进行取水,对于行业企业扩建可以向农业部门购买地表水取水权,区域内行业总取水要求不能高于交易前的取水量。对于第三种方式,工业行业可以购买农业的地下水取水权,要求与第二种方式一样。
在用途管制方面,工业要划分特殊工业和一般工业。特殊工业包括电力行业(主要是火核电行业)、钢铁、化工、饮料等行业,这些行业用水量较大,万元增加值用水量较一般工业行业较大,对于这些行业,可以考虑鼓励取水权向经营权的转换,即在通过技术更新减少耗水量的前提下,可以将取水权转向用水效率较高的行业。
(3)生活用水。生活用水主要由以下几种方式,一是来自城市建设部门的集中供水;二是来自分散供水。对于第一种而言,可以将取水后的水资源的经营权下放到城市建设部门的供水机构,也可以按照一定的方式引入私有机构加入,吸纳社会资本。对于第二种而言,其方式也有不同,可以分为家庭用的自采用水和(农村)集体自采用水,对于后者要按照用水合作组织的方式发放取水许可证,对于前者根据当地实际情况,逐步向后者转移。这部分用水是我国水法规定保证级别较高的用水,对该部分用水要进行严格的用途管制。
(4)生态环境用水。生态环境用水一部分是不允许开采的水资源,这部分没有进入社会水循环部分,其资产产权归国家所有,属于国家保护。另外一部分为城市建设等部门使用的再生水,用于河道等生态用水,这部分一旦进入自然水体,其资产产权归国家所有,被国家保护。需要说明的是,对于城建部门使用再生水喷洒市内植被等所用的水,一般作为生活用水。
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Framework of Water Resource Capitalization Management Based on
Dualistic Naturesocial Water Cycle Theory
WANG Xifeng1,2
(1.Renmin University of China, School of Environment, Beijing 100872, China;
2.Institute of Quantitative & Technical Economics, Chinese Academy of Social Sciences, Beijing 100732, China)
关键词:水循环经济;生态文明建设;可持续发展
中国分类号:TV
文献标识码:A
党的十明确要求,以科学发展观为指导,大力推进生态文明建设。水是人类赖以生存和社会发展的必要资源,也是建设生态文明的纽带。如今,水资源短缺和水污染构成的水危机成为社会经济发展的主要制约因素。为了缓解水危机,保证水资源的持续利用,促进生态文明建设,需要从持续发展的角度建立科学的水资源管理体系,探求水资源开发利用和管理的良性循环,实行可持续水资源管理。发展水循环经济对实现可持续水资源管理具有重要意义。
1水循环及水循环经济
水循环是以河川流域为主的以及通过降雨~地下渗透-流出~蒸发等现象所形成的自然水循环系统。由于增加了人为的因素,自然水循环扩大成为社会水循环。有效建立水资源的社会水循环系统是综合考虑社会需要、经济健康和环境要求,这与生态文明建设的目标是一致的,因此社会水循环与生态文明建设有着密不可分的关系。
水循环经济是一种先进的水资源经济发展模式,它是建立在社会水循环系统分析的基础上的,遵循循环经济的思想,在水资源开发利用以及人类生产生活的各个环节,始终贯穿减量化、再利用、再循环的原则,重视采用新技术、新材料、新工艺,并以完善的制度建设管理体制运行机制和法律体系为保障提高水的利用效益和效率,最大限度地减轻和降低污染来实现社会发展的最终可持续性。
2水循环经济发展效益特征分析
水循环经济发展的效率特征强调在水资源利用过程中注重节水。节水应以科学发展观为指导,在不降低人民生活质量和经济社会发展能力的前提下,采取综合措施减少用水过程中的损失、消耗和污染,提高水的利用效率,高效利用水资源。效益特征要求科学、合理地配置水资源,构建节水型经济系统和节水型社会系统,实现水资源可持续利用。一方面要求根据不同用户对水资源的要求,分质供水,循环用水,实现水资源在用户系统内多次再利用与再循环的目标。另一方面要求因地制宜地通过结构调整优化配置水资源,将水资源从低效益用途配置到高效益领域,提高单位水资源消耗的经济产出,实现人口、资源、环境与经济社会的协调发展。
3水循环经济与生态文明建设关系分析
建设生态文明,实质上就是要建设以资源环境承载力为基础、以自然规律为准则、以可持续发展为目标的资源节约型、环境友好型社会。生态文明建设是全面的,有物质方面、精神方面、制度方面的,每个方面还有很多具体内容。水是生态文明建设的重要纽带,在生态文明建设中起到重要作用。生态文明建设离不开水资源的可持续发展,水资源可持续发展要求水资源利用充分考虑对生态环境的保护,不以牺牲生态环境为代价,这也是水循环经济模式追求的最高目标。水循环经济模式的发展目标必须追求水资源利用的效率、效益和可持续性三者的统一,要求水资源利用与管理模式必须按照这一特征重新构建。因此,水循环经济的发展与生态文明建设是高度统一的。
4大力发展水循环经济,促进生态文明建设
随着人口增长、城市化进程加快以及社会经济的发展,生态文明建设对水资源的数量和水环境质量的需求越来越高,要解决水资源短缺与水环境污染问题,发展水循环经济是必然选择。
(1)切实提高生态伦理责任意识,促进循环经济发展
生态文明作为一种新的社会形态,是从工业文明社会过渡到生态文明社会。正确处理好与自然的关系,建立和谐的生态伦理责任意识,可以使人们明确人类活动和水自然循环的相互关系,重新审视过去粗放的经济社会发展模式,有利于建设生态文明,促进循环经济发展,建立可持续的产业结构、生产方式和生活方式,建设资源节约型、环境友好型社会,增强可持续发展能力,在追求人与自然和谐的生态伦理关系中实现社会的可持续性发展。
(2)调整农业种植结构和工业产业结构,优化用水方式,提高水资源利用效率
统筹考虑城市和农村生活实际需要,把粮食作物、经济作物等不同作物进行合理搭配,优化配水。水资源条件好的地方以水稻、经济作物为主,水资源条件差的以棉花、豆类、小麦、高粱等为主。要在有条件的地方和郊区发展节水种植,推广喷灌、滴管、渗灌等节水灌溉措施。
建立节水型经济结构合理调整工业布局。对供水紧张的地区,通过关停并转严格限制高能耗、高物耗和高污染的项目,控制建设耗水型大的项目,如限制发展造纸、化工等用水大户,主要发展电子、机械、高新技术等产业,实现可持续的水资源管理。同时要用新技术、新工艺、新设备取代耗水多的生产设备,改革用水工艺,并实行一水多用,循环使用。
(3)因地制宜地创建综合水循环系统,提高水的循环利用率
建设供水、排水、污水收集、中水回用实时信息监测网络系统,完善取(用)水口自动监测管理系统,实现监测数据的自动采集、传输、处理,促进污水资源化;逐步建立城市双管道排水系统,分质供水,优水优用,劣水劣用,按质论价,特别是城市集中污水处理厂的二级出水经处理后可以通过中水管道集中供应工业用水和环境用水,应积极推广中水项目,提高水的重复利用率。
(4)建立最严格的水资源管理制度,优化水资源配置效率
要建立最严格的水资源管理制度,落实三条“红线”。在实际管理中,要强化取水许可和排污许可制度,建立建设项目水资源论证制度和用水、节水评估制度,用水、环保审计制度,浪费、污染惩罚制度;加强取水许可监督管理和年审工作,严格取水许可审批。通过政府的有效控制,在用水的源头上解决无节制用水和不平衡用水的问题。
(5)完善循环水成本价格机制和循环水利用优惠政策,促进水资源合理利用
充分发挥市场对资源配置的基础作用,区分水资源的不同用途,制定出详细可行的饮用水和循环水的成本和价格形成机制,逐步实行超额累进加价制度和阶梯式水价制度;制定具体的循环水开发和利用的优惠政策,如税收优惠、循环水项目的财政投入和补贴政策等,鼓励高层建筑、办公场所、社区内部、娱乐场所、运动场地、农业灌溉及绿地浇灌等进行循环水利用以及工厂内部循环水利用。
5结语
(1)水循环经济模式的发展目标必须追求水资源利用的效率、效益和可持续性三者的统一,这与生态文明建设和水资源可持续发展是高度统一的。
(2)建设生态文明,需要发展水循环经济,其中综合水循环系统创建是发展水循环经济的有效技术手段,优化产业结构和种植结构是优化配置资源的基础,落实严格的水资源管理制度和完善水资源管理体制是实现水循环经济的保障。
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