水与我们每个人的生活息息相关。中国以全球6%的淡水资源养育了世界20%的人口,人均水资源量占有量仅为世界平均水平的35%。

另一数据更是让人忧心。全国655个城市中,超400个存在缺水问题,其中110个为严重缺水城市。北方地区尤为严峻,水资源仅占全国的19%,却支撑着46%的人口。

这种形势下,节水显得尤为重要。当前,我国节水工作成效如何?还存在哪些不足?科技该如何助力节水更加高效?围绕上述问题,科技日报记者专访了中国工程院院士、中国水利水电科学研究院研究员王浩。

北方水资源短缺问题愈发突出

记者:我国水资源现状如何?

王浩:我国水资源总量为2.8万亿立方米。这个数字看似很大,但实际上我国一直面临着严峻的水资源挑战。我国水资源存在“人多地少水缺,水资源时空分布不均”的情况。

从人均水资源角度看,我国人均水资源占有量在全球排名第106位。在农业方面,我国亩均耕地水资源占有量约1400立方米,不足世界平均水平的1/2。与美国、俄罗斯、巴西等国相比,我国人均水资源占有量差距明显。可以说,在主要经济体中,中国是面临缺水问题最严重的国家之一。

由于特殊的地理气候条件,我国水资源分布极不均衡。南北方水资源分布的矛盾尤为明显:南方拥有81%的水资源,而北方仅占19%;然而北方拥有46%的国土面积、44%的人口、40%的耕地和56%的国内生产总值。这种“南丰北缺”的水资源分布格局导致其与人口、耕地、能源资源等要素空间错配,北方水资源短缺问题愈发突出。

记者:这种形势下,节水工作是否就显得尤为重要?

王浩:是的。我国用水需求极为庞大。14亿人口的基本生活用水需求、近千万平方公里国土的生态系统用水需求、18亿亩耕地的农田灌溉用水需求,以及世界第二大经济体的工业和服务业用水需求,共同构成了庞大而刚性的用水需求体系。在这种资源禀赋条件下,我们必须坚定不移地走节水之路。节水不仅仅是一时的权宜之计,更是破解水资源瓶颈的根本出路,是实现可持续发展的关键。

记者:那该如何节水呢?

王浩:解答这一问题的关键在于实施节水优先方针。我认为应从四个层面落实。一是理念优先,要牢固树立水是稀缺资源的理念。二是策略优先,强化需水管理,制定水安全保障策略和措施时优先考虑节水措施,这就是常说的“调水先节水”。三是布局优先,“有多少汤泡多少馍”,根据水资源条件和承载能力,优化经济产业结构和布局,坚持“以水定城、以水定地、以水定人、以水定产”。四是投入优先,将节水作为水利工程建设和水利投资的重点领域。

节水涉及社会生活各方面

记者:在您看来,当前我国节水工作最大瓶颈是什么?是技术不足、意识薄弱还是机制缺陷?

王浩:我想先强调的一点是,节水是一个系统性工程,贯穿于国民经济各个领域,涉及社会生活的方方面面。比如工业节水需要工信部门推动技术改造,农业节水需要农业农村部门改进灌溉方式,城市节水则需要住建部门完善供水管网,节水新技术的推广更需要科技部门的支持。不同行业和部门之间协同配合,才能形成合力。同时,节水工作需要意识引导、技术支撑、工程建设、政策保障等多方面的综合配合,缺一不可,因此不能简单地把问题归结为某一特定的瓶颈。

回到现实情况,我国节水工作已经取得巨大成效,但现阶段仍然存在部分人群节水意识不强、节水技术供给不足、节水设施建设不到位、节水体制机制不健全等问题,这几个问题是相互交织的,需要系统性地解决。

记者:该如何系统性解决这些问题?

王浩:系统性解决并不是要面面俱到,现阶段有几个重点可以关注。一是加强以提升水效为导向的政策研究,使最少的水发挥最大的效益。二是完善有利于节水的水价形成机制,让浪费水有压力,节水有动力。三是健全节水技术标准体系,特别是要加强智能灌溉设备、水处理新工艺、水回用新技术等新兴领域的标准化工作。四是强化节水科技创新,重点突破一批关键核心技术,如农业水肥一体化智能灌溉技术、数字节水技术、海水淡化和污水资源化利用技术等。五是加强多方协同,通过整合各行业的资源,形成政府、企业和公众三方共同参与机制,以实现节水工作的全社会参与和共同推进。

记者:我们了解到,农业用水占全国总用水量的60%以上,如何通过节水技术革新实现“农业稳产”与“用水减量”双赢?

王浩:我国在农业节水方面已经取得了显著成绩,为今后发展奠定了良好基础。党的十八大以来,我国耕地灌溉面积由9.37亿亩增加到10.75亿亩,农田灌溉水有效利用系数由0.516提高到0.576,耕地灌溉亩均用水量由404立方米下降到347立方米,每立方米农业灌溉用水的粮食生产力从1.58公斤增加到1.8公斤以上,在农业灌溉用水基本稳定的前提下,保障了我国灌溉面积和粮食产量稳步增加。这一成就的背后,是相关部门不断推广现代化灌溉技术和水资源管理理念,特别是通过大中型灌区现代化建设改造,在工程、管理、机制、技术等方面开展了大量农业节水探索,优化了水资源调配,全力提升了灌溉水资源节约集约利用水平。

记者:未来农业节水的方向是什么?

王浩:农业节水技术的未来发展将以区域特色和生态多样性为导向,针对不同地理环境定制精准节水方案。西北地区将继续深化限额灌溉技术,东北地区优化水田控灌减排策略,西南山区将聚焦集雨灌溉技术,南方则重点发展种植养殖生态节水模式。这种因地制宜的技术路径,将显著提升各区域农业用水的针对性和效率。

需要强调的是,技术创新将成为农业节水的核心驱动力,人工智能和大数据将在农业节水领域扮演关键角色。未来的节水技术将突破传统工程建设模式,转向以作物生命健康和智能灌溉为核心的技术体系,重点解决不同时间、不同位置灌溉用水不同这一时空变异性问题。通过农田分区智能管理、精准水肥调控,最终实现农业用水的信息化、智能化和生态化转型。

全民节水是水资源可持续利用的关键

记者:当前,再生水回用等技术已比较成熟,为何其实际应用仍不足?

王浩:再生水利用不足的原因主要有以下几点。

一是供需时空不匹配。由于城市规划初期未能充分考虑再生水的配置利用,现阶段再生水利用普遍面临供需时空不匹配的问题。例如,京津冀地区的污水处理厂多位于城市中心,而工业园区则分布在城市外围,造成供需空间错配。

二是基础设施薄弱。尽管全国4695座城镇污水处理厂中,有89.5%的再生水水质达到了二级以上标准,但专门的再生水处理设施仍显不足,难以满足高标准用水需求。再生水输配管网建设滞后,很多污水处理厂存在地理位置限制,导致再生水的覆盖面有限。

三是标准规范不健全。我国虽然在再生水领域颁布了10项国家标准和1项行业标准,但在污水处理、水质标准等方面缺乏有效的衔接,导致再生水利用的全链条标准不够细致,影响了再生水的应用与管理。

记者:普通家庭在节水全局中扮演着怎样的角色?您认为应如何增强全民节水意识?

王浩:增强全民节水意识,不是仅仅为了实现家庭节水,更是实现水资源可持续利用的关键所在。

通过研究,我们深刻意识到,节水型社会的建设不能仅停留在行政管理层面或单一的节水技术推广上。改变公众的用水意识和态度是推动建成节水型社会的重要动力。这种意识的改变,不仅有助于唤醒个体对自身用水行为的关注,还可以对水资源管理政策的有效落实产生深远影响。

全民节水教育的核心在于形成全社会人人知水、爱水、节水、护水的共识。这种共识将促进社会各界广泛参与。公众不仅是用水者,更可能是政策的制定者、技术的研发者,因此,这种广泛参与将带来很大成效。例如,在水价调整和政策实施中,拥有节水意识的个体能够推动国家决策和社会用水行为的转变。

记者:您认为应如何激励青年投身该领域?

王浩:在这个水资源日益紧缺的时代,节水不仅是某些专业的研究任务,更是我们每一个人的责任。因此,比起关注如何激励少数人投入节水研究,更应该从全社会的角度出发,激励和引导广大青年关注节水这一重要议题。

当今的年轻一代,正处于一个充满希望和机遇的时代。无论他们将成为工程师、管理者、研究者还是创业者,他们的工作都可能与节水息息相关。节水并不是一个遥远的责任,而是与每个人的日常生活和职业实践紧密相连的实际问题。水资源的短缺不仅影响个体的生活质量,更关乎社会的可持续发展。

我希望广大青年能够在自己的专业领域内主动关注节水问题。无论是一项小小的技术改进,还是一次有效的管理创新,甚至是不经意间的节水意识的传播,都可能在实际中产生重要影响。我相信,广大青年有能力在未来的工作中为节水事业贡献巨大的力量。

记者:我们未来应关注节水领域的哪些交叉学科?

王浩:节水领域有许多交叉学科的研究方向,这些方向在未来可能成为新风口。例如,结合信息技术的水资源管理、生态工程与水资源保护,以及社会科学与水政策的结合,都是值得深入探讨的领域。这些交叉学科不仅能推动节水技术创新,还能为大家提供更广阔的研究空间。

记者:当前,再生水回用等技术已比较成熟,为何其实际应用仍不足?

王浩:再生水利用不足的原因主要有以下几点。

一是供需时空不匹配。由于城市规划初期未能充分考虑再生水的配置利用,现阶段再生水利用普遍面临供需时空不匹配的问题。例如,京津冀地区的污水处理厂多位于城市中心,而工业园区则分布在城市外围,造成供需空间错配。

二是基础设施薄弱。尽管全国4695座城镇污水处理厂中,有89.5%的再生水水质达到了二级以上标准,但专门的再生水处理设施仍显不足,难以满足高标准用水需求。再生水输配管网建设滞后,很多污水处理厂存在地理位置限制,导致再生水的覆盖面有限。

三是标准规范不健全。我国虽然在再生水领域颁布了10项国家标准和1项行业标准,但在污水处理、水质标准等方面缺乏有效的衔接,导致再生水利用的全链条标准不够细致,影响了再生水的应用与管理。

记者:普通家庭在节水全局中扮演着怎样的角色?您认为应如何增强全民节水意识?

王浩:增强全民节水意识,不是仅仅为了实现家庭节水,更是实现水资源可持续利用的关键所在。

通过研究,我们深刻意识到,节水型社会的建设不能仅停留在行政管理层面或单一的节水技术推广上。改变公众的用水意识和态度是推动建成节水型社会的重要动力。这种意识的改变,不仅有助于唤醒个体对自身用水行为的关注,还可以对水资源管理政策的有效落实产生深远影响。

全民节水教育的核心在于形成全社会人人知水、爱水、节水、护水的共识。这种共识将促进社会各界广泛参与。公众不仅是用水者,更可能是政策的制定者、技术的研发者,因此,这种广泛参与将带来很大成效。例如,在水价调整和政策实施中,拥有节水意识的个体能够推动国家决策和社会用水行为的转变。

记者:您认为应如何激励青年投身该领域?

王浩:在这个水资源日益紧缺的时代,节水不仅是某些专业的研究任务,更是我们每一个人的责任。因此,比起关注如何激励少数人投入节水研究,更应该从全社会的角度出发,激励和引导广大青年关注节水这一重要议题。

当今的年轻一代,正处于一个充满希望和机遇的时代。无论他们将成为工程师、管理者、研究者还是创业者,他们的工作都可能与节水息息相关。节水并不是一个遥远的责任,而是与每个人的日常生活和职业实践紧密相连的实际问题。水资源的短缺不仅影响个体的生活质量,更关乎社会的可持续发展。

我希望广大青年能够在自己的专业领域内主动关注节水问题。无论是一项小小的技术改进,还是一次有效的管理创新,甚至是不经意间的节水意识的传播,都可能在实际中产生重要影响。我相信,广大青年有能力在未来的工作中为节水事业贡献巨大的力量。

记者:我们未来应关注节水领域的哪些交叉学科?

王浩:节水领域有许多交叉学科的研究方向,这些方向在未来可能成为新风口。例如,结合信息技术的水资源管理、生态工程与水资源保护,以及社会科学与水政策的结合,都是值得深入探讨的领域。这些交叉学科不仅能推动节水技术创新,还能为大家提供更广阔的研究空间。