解析水环境问题：地面下沉、开裂及其他环境问题

酸雨、湖泊富营养化现象等因素都会导致地表水受到不同程度的污染，目前结合鱼类种群与地表水污染进行研究的文献记载资料非常稀少，这主要由于缺乏恰当的剂量效应函数，由此使得人们很难量化水污染对鱼群所造成的危害。水体受到污染会带来一定的直接危害，同时又因鱼类繁殖能力下降、繁衍温床逐渐消失会造成一定的经济损失，从而引发间接危害，直接危害与间接危害一并同时作用于人类。渔政监督管理机构从被损害的“质量”和“数量”上出发，对人类所蒙受的直接和间接损失进行了估算。相对于急性水污染来说，慢性水污染所带来的损失可能会更大，并且由此而产生的生物群落变化还会影响到整个水体的生态平衡。由于缺乏有关水体污秽等级与鱼类生长和繁殖之间相互联系的研究成果，人们很难估算慢性污染到底会带来多大破坏，因此人们只能通过经验按照间接和直接损失比例为3:1来进行估算。

2006年，Arthington等提议对自然基准数据流参数进行鉴定，并将其与改良后的数据流以及生态健康所受影响的经验知识进行对比，从而粗略估计环保流。2007年，Smakhtin等人对一组生态指标进行描述，派生出河流流域“生态系统管理级别”，相当于将不同的环境流需求以自然长期平均流量的百分比形式显示出来。另外一个更具综合性的水资源指标是曾在全球水系统研究项目瓦林福德的研讨会上讨论过的水资源财富指数，其中包含了食品、环境、生产力以及健康等方面的内容。

联合国环境规划署将“水资源短缺”定义为“因湖泊、河流或者地下水流失严重，导致水资源供给不足，已不能满足所有人类或者生态系统的用水需求，并因此加剧了人类及生态系统对水资源潜在需求之间的竞争”这样一种状态。

2015年，陈秋白提出了一系列因缺水而引起的相关问题：在过去的几十年里，全国湖泊总面积减少了180万公顷，每年平均有20个湖泊消失。绝大多数河流的开发利用量已经超过了 50%，全国地下水的过度利用导致出现了92处水位降落漏斗区，漏斗区总面积达到6.1万平方千米，并由此引发地面下沉、开裂以及其他一系列地质灾害或者环境问题。为了实现到21世纪中叶达到中等发达国家水平的战略目标，并在很长一段时间内将经济增长维持在一定水平，到2030年，人类对水资源的需求总量将会达到8000～10000亿立方米，到那时候，这样的预测水量将会接近可用水资源的总量。

人均拥有1000～1700立方米水资源表示人类正面临用水压力，而人均水平低于1000立方米则标志着水资源已经严重匮乏，然而中国有大约1/3的省份都符合水资源严重匮乏的判定标准。根据中国国家统计局的数据显示：2016年，中国有6个省市（北京、河北、宁夏、山西、天津、上海）的人均水资源拥有量甚至要少于500立方米。

世界银行和国家环境保护总局通过估算不可用水资源（水资源等级为四级或以下等级）与可用水资源总量之间的比例，已经对缺水流域供水过程中所产生的污水总量（损耗率＞40%）进行预估，具体计算方法就是通过计算重度污染的河流截面（以河流的长度来计算，也就是说不考虑每个截面内的平均流量）在整个地区所占比例，所得比例即等同于地下水资源损耗量，或者说是人们需要但是未能获取的水资源量，这个比例数值在将来只会越来越大。计算人们需要但是未能获取的水资源量是为了将名义需求、水利部规划指标及可持续供应的水资源区分开来，也就是说，当前的水资源供给不包括地下水损耗和重度污染水供给。在水资源损耗率低于40%的流域，推断其污水总量与地下水损耗量几乎相等，导致这些流域内产生污水以及地下水损耗的可能仅仅只是因为缺乏干净可用的水资源。

在中国，水资源环境成本除了供水（250亿立方米）支出之外，还包括不达标水资源（大约为保留数额的两倍）供给，以及在收费范围之外、几乎与供水数额等量的水资源（240亿立方米）供应支出，而这些不收费的水资源会导致地下水最终枯竭。除去包含在供水支出之内的双倍地下水耗损（地下水耗损定义），中国受污染的水资源量和资源耗损总量要接近1000亿立方米，约合供水总量的18%。

2007年，世界银行和国家环境保护总局的作者们研究讨论了几种因缺水所需环境成本的不同估价方式。2005年，何守一和陈敬玉对水的平均边际成本进行评估，额外每单位体积水的价值在2.1～5.2元人民币之间，不同流域价位不同，海河流域价格最高。工业用途的边际成本更高，尤其是在宁夏回族自治区价格最高，达到人民币9元。其他一些作者则将更多精力集中在农业问题上，认为在缺水情况下，首先需要调整农业布局。通常用生产小麦每立方米的灌溉生产率（1公斤小麦的批发价格约为1.25元人民币）来进行描述。其他因缺水所需的农业成本用于支付上涨的抽水能耗费用、高效但更加昂贵的灌溉技术费用、因咸水入侵或地下盐水层与其他盐水曾混合引起的水质恶化所需治理费用及进口谷类植物所必需的费用等。地下水耗损的其他环境成本不仅仅局限于农业成本，还包括地面沉降、含水层储水长期流失、开采矿产资源过后需要很长一段时间才能恢复（即深层地下水）等方面所需的成本费用。

也可将水资源的边际成本以其价格来定义，例如，在2015年，国内主要城市的平均供水价格在人民币3元左右；另外一种方法方法就是计算因缺水所需的减排成本，尤其是南水北调工程所需成本（每立方米 1.2元人民币），减排费用从每立方米2.6元人民币（国内）到每立方米4.6元人民币（工业）不等，也可据此来计算因缺水所需的环境成本。很多数据都包含了极大的不确定性，这表明很有必要加强监控力度，严格把关数据评估过程，同时进一步钻研普遍被大众所认同的定义和应用，采取具备对比性的概念性的水资源价值评价方式，包括对自然水文生态系统和人类主宰的生态系统的影响等。(www.xing528.com)

在过去的十年里，我国工业废水的排放量至少减少了 20%，且超过 90%的废水达到了排放标准，达到排放标准的废水比例上涨了24%。另外，汞、镉、铬、铅、砷、氰化物、石油等的排放也基本达到了工业排放目标。美中不足的是，我国在减少化学耗氧量方面的成绩尚且不够突出，虽然也取得了一些小小的成绩，但是由于我国的市政资源支出日益上涨，导致这些仅有的成效又被市政支出给抵消掉了。

良好的政策（如2003年出台的改革后的污染征税系统）也可以为污染管理以及能力建设提供一定的资金支持，当然国家政府仍然需要加强执法，包括妥善处理跨行政边界河流上下游行政单位之间的矛盾冲突；鼓励政府官员牵头进行水资源、工业、生态、城市、农业合作；激励并强制执行扇区综合管理办法，形成流域内实际可行水质目标保障体系等。例如，农业非点源污染问题尚未完全解决，这就需要人们对非点源污染问题进行负载评估，相关各方单位达成共识，进一步完善管理策略，同时还应当将推广农业作为其首要任务。

2016年，黄可定等通过调查研究发现：伴随农业技术的不断发展与改进，我国过度使用化学肥料的现象日益凸显，化学肥料的使用率在达到了 20%～50%，中国因此成了世界上最大的化肥消费国。与此同时，我国农药的使用率甚至更高，达到了40%～55%。此外，人口增长也是导致人们加大化肥和农药使用量的原因之一，人口大量增长，但是土地面积有限，因此农民们想通过更加集中的作物管理模式来弥补土地上的限制问题。农药的使用会对传粉昆虫的生命造成一定威胁，但是目前有所记载的有关特定农药（已经丧失生物多样性）对传粉昆虫影响的研究不多。传粉昆虫的经济价值非常之高，因此对普通农民们来说传粉昆虫的作用特别重要。在澳大利亚，蜜蜂授粉的农业价值估计每年要超过10亿美元。McNeely也曾经提供了更多有关授粉价值的数据。

如果我国能够将农业生产与工业及国内所有废弃物相结合来进行管理，形成一个创新的循环模式，那么将会对减少非点源污染非常有利，还能够节约能源，降低废弃物处理成本；同时如果人们能够更加科学有效地使得“使用、再使用、输入、输出”进入良性循环，也能减少非点源污染，节约能源，降低废物处理成本。考虑到在中国居民日常生活所产生的废弃物当中，其有机质含量要比经济合作与发展组织国家高得多，假如已经采取了防范措施清理出有毒化学成分，那么很必要再对有机废物进行分离与再循环，从而可以转化为肥料和能量用于农业生产。

目前还没有足够资料记载我国地下水资源的开采情况，例如，华北平原的地下水资源开采程度就还没有足够的信息资料记载。根据NCP人口普查以及对可持续地下水的使用价值研究得出，中国每年的浅层地下水量大约为20亿立方米。由于地下水资源被人们过度开采，1亿立方米地下水与 9000吨燃煤所释放的CO2总量几乎相等，仅仅只是浅层地下水释放的二氧化碳总量每年就大约有50万吨（假设碳含量约为75%，换算二氧化碳：碳=3.667∶1）。华北平原仅仅是浅层地下水的过度开采就已经反映出需要耗费超过2.6亿元人民币的等价碳，这其中还不包括盐水入侵、地表沉降、日益见涨的能源消耗等其他相关的环境成本。

中国的农业消费额占全国消费总额的65%，高效用水是缓解缺水问题的关键，这就要求人们完善节水技术及其管理制度、创造安全的水权交易环境、提倡用户参与、合理管理供水价格——因为价格能更加直观地反映出使用资源所需支出的费用。2008年，Irnmerzeel等为下游用水户支付小农户生态系统服务描述了一个非常有趣的支付方式，他在西藏日喀则尼洋河流域（2.6%的面积种植的是春大麦）基于其气候、地势、土地利用及土壤数据建立了一个SWAT模型，用以计算在低水压条件下，完全旱作大麦与完全灌溉大麦之间排放集水的差异。人们将生物物理模式与最小社会经济数据相结合，来模拟农业生态系统供给服务，在这种情况下，农业用水在春季达到最旺，此时雅鲁藏布江下游用水户的水资源主要来源于冰川融水。一份敏感度分析报告显示出农民们对大麦和生产成本不同的市场价格及每单位生态系统服务的价格水平做出的理论计算回应：旱作栽培的潜在节水量平均增加排水量的11%(4～6月的排水量为8.6立方米／秒)，与种植区生态服务过程中平均减少的实际蒸发量 191毫米相一致；旱作栽培的作物产量平均减少 63%，整片区域内总产量减少额略高于 10万吨。

使用灌溉水种植大麦的农民一般都能保持灌溉水的利用率在 10千克／（毫米·公顷）左右，但是为了满足生态系统的服务需求，农民们不得不减少276毫米的灌溉用水量。相关调查主要集中在概念性的方法之上，而并没有触及大麦、家畜等在地方经济中的作用，也没有涉及生产上的损失可能会以怎样的方式反过来影响进口大麦的市场价格，以及在其运输过程中会如何间接引发气候变化。Scherr等2013年的调查研究显示：生态补偿计划必须可以灵活地适应环境、市场、当地土地利用以及人口的动态变化，并且应当整合定期评估协议机制。尽管气候变化对人类的重大影响仍然未知，但是在增加农业水资源生态补偿其他扇区价值的同时，必须保证其需求与食品安全需求保持平衡。然而恰好与此相反的是，粮食生产必须考虑到储水质量与储水量的需求，因此需要更加合理地使用化肥、农药以及灌溉水。