●劉彥辰

虛擬水研究綜述

●劉彥辰

虛擬水是指社會生產(chǎn)和服務所需要的水資源數(shù)量。這一概念是隨著水資源商品化和資源配置全球化的變化而提出來的，一些缺水國家或地區(qū)必須通過貿(mào)易的方式從富水國家或地區(qū)購買水密集型產(chǎn)品，尤其是糧食來獲得本地水資源和糧食的安全。文章主要論述虛擬水戰(zhàn)略的概念和內(nèi)涵，闡述產(chǎn)品虛擬水的量化方法，在分析國內(nèi)外研究進展的基礎上，預測以后的研究方向。

虛擬水 虛擬水戰(zhàn)略 水資源安全

經(jīng)濟全球化必然會促使國家和地區(qū)的經(jīng)營方式發(fā)生重大轉(zhuǎn)變，促使國家和地區(qū)間貿(mào)易往來趨于頻繁，在此條件下資源配置的全球化就是必然的發(fā)展趨勢。20世紀末以來，大部分國家和地區(qū)經(jīng)濟快速發(fā)展，經(jīng)濟全球化程度不斷提高，水資源商品化和資源配置全球化的客觀要求已非常迫切，虛擬水及虛擬水戰(zhàn)略的研究意義重大。

一、虛擬水及虛擬水戰(zhàn)略概念

1993年英國倫敦大學的Tony Allan教授首次提出虛擬水概念，虛擬水并不是真正意義上的水，它指的是生產(chǎn)產(chǎn)品和服務所需要的水資源數(shù)量，是包含在產(chǎn)品中以虛擬的形式表現(xiàn)出來的水。消費者在產(chǎn)品中是看不見水的影子的，所以也叫“嵌入水”。目前，虛擬水的定義基本上主要考慮了兩個方面：一是從生產(chǎn)者角度考慮，即生產(chǎn)產(chǎn)品的實際用水量，根據(jù)生產(chǎn)地的各種生產(chǎn)因素，包括時間地點和當?shù)厮Y源利用效率①；二是從使用者的角度考慮，即一種產(chǎn)品的虛擬水含量，是指在使用地生產(chǎn)該產(chǎn)品的應該需水量。這種定義對于研究缺水地區(qū)水資源赤字，如何平衡調(diào)劑生產(chǎn)，如采用進口代替生產(chǎn)水密集產(chǎn)品，對于科學利用水資源及節(jié)約用水很有意義④。

虛擬水戰(zhàn)略就是水資源短缺的國家或地區(qū)通過貿(mào)易的方式從富水國家或地區(qū)購買水密集產(chǎn)品來獲得水和糧食的安全。當今商品和服務的國際貿(mào)易促進了虛擬水的國際間流動，通過實施虛擬水戰(zhàn)略，富水國家可以通過虛擬水出口獲得比較利益，增強其經(jīng)濟實力；貧水國家可以通過進口水密集型產(chǎn)品來緩解本地水資源，將節(jié)約的水資源用于生產(chǎn)對地區(qū)貢獻較大而用水量較小的經(jīng)濟活動，以實現(xiàn)自身收益的最大化。研究實施虛擬水戰(zhàn)略，為全球的經(jīng)濟社會發(fā)展，以及國際經(jīng)濟貿(mào)易，特別是為解決水資源短缺地區(qū)問題，為緩解干旱缺水區(qū)缺水期問題提供了一種新的思路。

二、科學研究虛擬水的量化

據(jù)研究，目前農(nóng)業(yè)用水占全球用水量的80%，農(nóng)業(yè)是世界上最大的水資源利用部門。而工業(yè)部門及工業(yè)產(chǎn)品實際消耗的水資源數(shù)量相對較小。所以，虛擬水量化的研究，首先應側(cè)重于深入研究探索農(nóng)業(yè)種植養(yǎng)殖物產(chǎn)品虛擬水的計算。

1.農(nóng)植物虛擬水的量化。根據(jù)農(nóng)植物的生長特點和規(guī)律，目前虛擬水量的計算主要分為三個步驟：（1）應用當?shù)貧夂驍?shù)據(jù)，計算參考植物的需水量，然后乘以作物系數(shù)就可以得到所研究農(nóng)植物在整個生長期的需水量。計算辦法，聯(lián)合國糧農(nóng)組織已經(jīng)研發(fā)了Cropwat軟件，只要輸入氣候參數(shù)和植物參數(shù)，軟件就能自動計算出該作物的需水量。（2）計算單位面積農(nóng)植物需水量，再除以該植物的單位面積產(chǎn)量，就可以得到單位質(zhì)量農(nóng)產(chǎn)品的虛擬水含量。（3）單位質(zhì)量農(nóng)產(chǎn)品虛擬水含量乘以所研究植物的總產(chǎn)量，就可以算出該地區(qū)生產(chǎn)該農(nóng)產(chǎn)品的虛擬水含量。

2.養(yǎng)殖物虛擬水的量化.養(yǎng)殖物產(chǎn)品的虛擬水含量的研究，應該考慮的因素主要取決于動物的類型、飼養(yǎng)結(jié)構(gòu)和飼養(yǎng)環(huán)境?；顒游锾摂M水含量是指動物整個生長周期內(nèi)，其生存生長所需要的虛擬水含量，主要包括飼料所含虛擬水、飲用水和清潔水。飼料虛擬水分為作物飼料虛擬水和混合飼料作物實體水。飼料作物虛擬水是按飼料作物的構(gòu)成比例加權計算的，而單一作物虛擬水含量的計算按農(nóng)作物虛擬水含量進行計算。動物產(chǎn)品虛擬水是在已知活動物虛擬水含量的基礎上，進一步分析研究不同動物產(chǎn)品的虛擬水含量。

三、虛擬水研究的現(xiàn)狀分析

虛擬水概念自從問世以來，因其研究內(nèi)容的現(xiàn)實性，以及表述形象和內(nèi)涵豐富，受到學術界普遍關注，相關的研究較多學術會議也頻繁召開。目前虛擬水研究已經(jīng)成為水資源、農(nóng)林牧等部門，以及有關單位研究方面的熱點和創(chuàng)新研究課題。主要表現(xiàn)在以下幾個方面：

1.產(chǎn)品虛擬水量化。產(chǎn)品的虛擬水量化是虛擬水研究的基礎，是科學合理利用水資源和實現(xiàn)水資源可持續(xù)利用的重要依據(jù)和參考因素，具有重要的指導意義。A K Chapagain和A Y Hoekstra計算出茶葉和咖啡的全球平均虛擬水含量分別為11.4m/kg和20.4m/kg，并以此為基礎，估算了1995-1999年期間荷蘭年平均茶葉、咖啡的虛擬水貿(mào)易和消費情況，得出荷蘭是虛擬水凈進口國；中國科學院地理科學與資源研究所牛樹海等人對我國1999年主要農(nóng)作物虛擬水含量進行了計算，分析了各主要地區(qū)虛擬水進口量，為我國今后水資源管理提供參考。但是虛擬水量化研究工作起步比較晚，計算方法還不完善、計算資料不全，虛擬水量化研究有待進一步深入。

2.虛擬水流通貿(mào)易。當前虛擬水的國際間流通貿(mào)易研究是許多研究機構(gòu)的一個重點問題。世界水資源委員會（WWC）和聯(lián)合國糧農(nóng)組織（FAO）從產(chǎn)品使用地角度估算出2000年全球虛擬水流量為每年1.34×10m，其中農(nóng)作物產(chǎn)品貿(mào)易量占60%，魚類和海洋產(chǎn)品貿(mào)易量占14%，動物產(chǎn)品貿(mào)易量占26%。研究表明主要的虛擬水進口國為日本、斯里蘭卡、意大利、中國、德國；主要虛擬水出口國為美國、加拿大、澳大利亞、阿根廷和泰國。國內(nèi)，張敦強計算主要農(nóng)作物虛擬水含量，并算出1995—1999年，我國通過農(nóng)產(chǎn)品進口了1710億m的虛擬水，其中89%體現(xiàn)在糧食貿(mào)易、11%體現(xiàn)在畜產(chǎn)品貿(mào)易，而同期我國出口虛擬水量為170億m，充分說明1995—1999年，我國是虛擬水凈進口國，農(nóng)產(chǎn)品貿(mào)易是虛擬水貿(mào)易的最主要組成部分。對于虛擬水貿(mào)易流量的研究，由于研究過程沒有包括所有產(chǎn)品，角度不同，研究方法不同，研究結(jié)果只是大致估算，結(jié)果有待于精確。

3.虛擬水戰(zhàn)略研究與水安全及糧食安全問題。世界上許多缺水國家或地區(qū)需要通過國際貿(mào)易從富水國家或地區(qū)購買水密集型農(nóng)產(chǎn)品來保證水資源和糧食安全。虛擬水戰(zhàn)略的基本觀點是提倡出口高效益低耗水產(chǎn)品、進口低效益高耗水糧食產(chǎn)品，通過國際貿(mào)易最終解決水資源短缺和糧食安全問題，關于這方面的研究學術界和有關機構(gòu)已有比較深刻的認識。如Karimetal、Ahmad、Afaisal等先后開展了對孟加拉國及其他地區(qū)的糧食安全影響因素分析，認為水資源是決定孟加拉國及類似國家和地區(qū)將來糧食安全的重要影響因素，而虛擬水戰(zhàn)略有助于水資源及糧食的安全③；程國棟先生運用虛擬水理論主要分析了水資源社會化管理與水資源恢復重建的重要性，重點以我國西北干旱地區(qū)為例，測算了西北各?。▍^(qū)）2000年的虛擬水消費量，較深入地分析說明了虛擬水戰(zhàn)略的政策含義，探索了虛擬水是水資源安全戰(zhàn)略的新思路②。

四、虛擬水研究展望

從總體研究成果來看，自1993年虛擬水概念提出以來，虛擬水研究已經(jīng)取得了很大的進展，研究領域在不斷拓展，研究成果不斷涌現(xiàn)。但是由于時間較短，研究方法和數(shù)據(jù)方面還有待于進一步完善。例如目前虛擬水研究還主要集中在農(nóng)作物產(chǎn)品領域，動物產(chǎn)品、特別是工業(yè)產(chǎn)品的虛擬水研究還需要進一步拓展。

虛擬水戰(zhàn)略作為水資源戰(zhàn)略的實施，需要研究它可能帶來的經(jīng)濟、社會、自然環(huán)境和政治方面的影響，迫切需要更加深入地研究虛擬水戰(zhàn)略對于全球發(fā)展和安全的影響?？梢哉f，虛擬水國際貿(mào)易體系和框架的構(gòu)成將是今后虛擬水研究的重要內(nèi)容。

從我國目前的實際情況看，虛擬水研究在解決水資源短缺與糧食安全及生態(tài)環(huán)境中已得到初步應用。但尚未從更高的層面實施虛擬水戰(zhàn)略，今后需要從以下幾方面進行深入研究：（1）虛擬水戰(zhàn)略實證研究；（2）虛擬水戰(zhàn)略對區(qū)域資源、生態(tài)以及經(jīng)濟、社會的影響研究；（3）虛擬水及節(jié)水工程綜合利用的研究；（4）虛擬水戰(zhàn)略實施的政策保障研究；（5）虛擬水戰(zhàn)略與水資源管理體制、機制研究。

注釋：

①Chapagain AK,AYHoekstra.Virtual water trade:a quantification of virtual water flowsbetweennationsinrelationto international trade of livestock and livestock products[A].Virtual Water Trade:Proceedings of the International Expert Meeting on Virtual Water Trade[C].IHE Delft,2003:49-76

②程國棟.虛擬水—水資源安全戰(zhàn)略的新思路[J].中國科學院院刊，2003.（4）：260-265

③李新文，陳強強.國內(nèi)外虛擬水研究的發(fā)展動向評述.開發(fā)研究，2005（2）

④R enault D.Value of virtual water in food:principles and virtues[A].Hoekstra AY (ed)，Virtual Water Trade:Proceedings of the International Expert Meeting on Virtual Water Trade[C].IHE Delft:2003:77-91.

（作者單位：太原師范學院 山西太原 030012）

（責編：若佳）

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1004-4914（2014）04-078-02