嚴(yán)爾梅,滕 云,郭 亮,李 輝,王煜婷
(黑龍江省水利科學(xué)研究院,黑龍江 哈爾濱 150080)
總量控制和定額管理是《中華人民共和國(guó)水法》確定的水資源管理基本制度?!秶?guó)務(wù)院關(guān)于實(shí)行最嚴(yán)格水資源管理制度的意見(jiàn)》(國(guó)發(fā)〔2012〕3號(hào))文提出,到2030年全國(guó)用水總量控制在7000億m3以內(nèi),萬(wàn)元工業(yè)增加值用水量(以2000年不變價(jià)計(jì))降低到40m3以下。到2020年,全國(guó)用水總量控制在6700 億m3以內(nèi),萬(wàn)元工業(yè)增加值用水量(以2000年不變價(jià)計(jì))降低到65 m3以下。水資源節(jié)約和循環(huán)利用達(dá)到世界先進(jìn)水平,形成水資源利用與發(fā)展規(guī)模、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和空間布局等協(xié)調(diào)發(fā)展的現(xiàn)代化新格局?!秶?guó)家節(jié)水行動(dòng)》重點(diǎn)行動(dòng)第一條總量強(qiáng)度雙控,要求強(qiáng)化指標(biāo)剛性約束。提出嚴(yán)格實(shí)行流域用水總量和強(qiáng)度控制。到2020 年,建立覆蓋主要農(nóng)作物、工業(yè)產(chǎn)品和生活服務(wù)業(yè)的先進(jìn)用水定額體系。
截至目前,國(guó)家和省級(jí)共編制修訂用水定額4920項(xiàng),發(fā)布實(shí)施330個(gè)定額標(biāo)準(zhǔn)。2019年12月26日《水利部關(guān)于印發(fā)鋼鐵等十八項(xiàng)工業(yè)用水定額的通知》中公布了18項(xiàng)工業(yè)行業(yè)用水定額,2020年1月17日《水利部關(guān)于印發(fā)小麥等十項(xiàng)用水定額的通知》中公布了5項(xiàng)工業(yè)行業(yè)用水定額。至此水利部以通知類形式公布工業(yè)用水定額23項(xiàng),并分為領(lǐng)跑值、先進(jìn)值和通用值三級(jí)指標(biāo)。水利部發(fā)布用水定額的工業(yè)行業(yè)均屬傳統(tǒng)高耗水行業(yè),分類更細(xì)化,指標(biāo)更嚴(yán)格。各項(xiàng)工業(yè)用水定額的用水邊界均包括主要生產(chǎn)用水、輔助生產(chǎn)用水和附屬生產(chǎn)用水等環(huán)節(jié)。這23個(gè)工業(yè)行業(yè)均屬傳統(tǒng)高耗水行業(yè),涉及104項(xiàng)工業(yè)產(chǎn)品或生產(chǎn)工藝,年用水總量約123億m3,占全國(guó)工業(yè)年用水總量的9.7%。
水利部《2019年中國(guó)水資源公報(bào)》,2019年全國(guó)水資源總量 29 041.0 億m3,比多年平均值偏多 4.8%。全國(guó)用水總量 6021.2 億 m3。其中,生活用水 871.7 億m3,占用水總量的 14.5%;工業(yè)用水 1217.6 億 m3,占用水總量的 20.2%(其中火核電直流冷卻水 479.3 億m3,占工業(yè)用水的39.36%);農(nóng)業(yè)用水 3682.3 億m3,占 用水總量的 61.2%;人工生態(tài)環(huán)境補(bǔ)水 249.6億 m3,占用水總量的4.1%。與 2018 年相比,用水總量增加 5.7 億 m3,其中,工業(yè)用水減少 44.1 億 m3,農(nóng)業(yè)用水減少 10.9 億 m3,生活用水及人工生態(tài)環(huán)境補(bǔ)水分別增加 11.9億m3和48.8億m3。
全國(guó)人均綜合用水量 431.0 m3,萬(wàn)元國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值(當(dāng)年價(jià))用水量 60.8 m3。耕地實(shí)際灌溉畝均用水量 368.0 m3,農(nóng)田灌溉水有效利用系數(shù) 0.559,萬(wàn)元工業(yè)增加值(當(dāng)年價(jià))用水量 38.4 m3,城鎮(zhèn)人均生活用水量(含公共用水)225.0 L/d,農(nóng)村居民人均生活用水量 89.0 L/d[1]。
分析比較2015—2019年工業(yè)用水呈下降趨勢(shì)(見(jiàn)表1),萬(wàn)元國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值(當(dāng)年價(jià))用水量逐年下降,萬(wàn)元工業(yè)增加值(當(dāng)年價(jià))用水量逐年下降,“十三五”期間我國(guó)工業(yè)用水呈增產(chǎn)節(jié)水的良好方向發(fā)展。
表1 2015—2019年工業(yè)用水指標(biāo)分析表
我國(guó)工業(yè)用水主要集中在火電、紡織、石油化工、造紙、冶金等高耗水行業(yè),基本占工業(yè)取水量的45%。鋼鐵行業(yè)的用水量在工業(yè)行業(yè)中占有較大比例。近年來(lái),在國(guó)家政策引導(dǎo)、標(biāo)桿企業(yè)示范和鋼鐵企業(yè)自身需求多重因素的推動(dòng)下,鋼鐵行業(yè)節(jié)水工作取得較大的成效,取水總量和噸鋼取水均有不同程度的下降,鋼鐵行業(yè)平均噸鋼取水由2006年的6.84 m3降低到2018年的3.12 m3,水的重復(fù)利用率97.83%,噸鋼排水率25%。2000年全國(guó)火電廠耗水總量45.4億t,2011年達(dá)到峰值91.3億t,2018年降至60.6億t,比峰值減少30.7億t,降幅達(dá)到33.6%;2018 年火電耗水量同比增加3.7億t、增加6.5%。與2000年相比,火電發(fā)電量增長(zhǎng)3.4倍,火電耗水量?jī)H增長(zhǎng)33.5%。
遼寧省、吉林省、黑龍江省3省是我國(guó)重要的原材料、裝備制造業(yè)基地和糧食生產(chǎn)基地。結(jié)合資源枯竭、產(chǎn)業(yè)衰退地區(qū)轉(zhuǎn)型發(fā)展,加快高耗水工業(yè)節(jié)水技術(shù)改造。水利部23項(xiàng)定額對(duì)鋼鐵、火力發(fā)電、石油化工、食品和發(fā)酵、紡織等六大高耗水工業(yè)行業(yè)用水劃定約束邊界。經(jīng)篩選本次研究典型行業(yè)擬以鋼鐵和火力發(fā)電為典型行業(yè),對(duì)比分析國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、水利部用水定額和東三省用水定額的差異性。
3.1.1 與國(guó)標(biāo)或部標(biāo)一致
黑龍江省黑水發(fā)〔2020〕1號(hào)文,規(guī)定了燃煤發(fā)電的單位發(fā)電量取水定額,并分循環(huán)冷卻、直流冷卻、空氣冷卻,以及單機(jī)容量<300 MW、300 MW級(jí)、600 MW級(jí)、1000 MW四個(gè)級(jí)別給出了用水定額通用值、先進(jìn)值、領(lǐng)跑值。規(guī)定了燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電的單位發(fā)電量取水定額,并分循環(huán)冷卻(機(jī)組容量<300 MW、≥300 MW)、直流與空氣循環(huán)冷卻給出了用水定額通用值、先進(jìn)值、領(lǐng)跑值,與水利部水節(jié)約〔2019〕373號(hào)文一致。
遼寧省《行業(yè)用水定額》(DB21/T 1237—2015)制定了火力發(fā)電單位發(fā)電量取水定額,并分循環(huán)冷卻、直流冷卻、空氣冷卻,以及單機(jī)容量<300 MW、300 MW、≥600 MW三個(gè)級(jí)別給出了用水定額通用值,與國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)一致。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)單位發(fā)電量取水量定額指標(biāo),詳見(jiàn)表2。
表2 國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)單位發(fā)電量取水量定額指標(biāo) m3·(MW·h)-1
3.1.2 與國(guó)標(biāo)或部標(biāo)有差異
吉林省《用水定額》(DB22/T 389—2019)制定的火力發(fā)電定額值標(biāo)注為引用國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),但經(jīng)過(guò)與國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)對(duì)比發(fā)現(xiàn)僅單機(jī)容量<300 MW循環(huán)冷卻、單機(jī)容量300 MW級(jí)直流冷卻、單機(jī)容量600 MW級(jí)及以上空氣冷卻3個(gè)定額指標(biāo)值與國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)一致,其余指標(biāo)值均出現(xiàn)較大差異。
3.1.3 未制定地方定額標(biāo)準(zhǔn)
水利部《工業(yè)用水定額:火力發(fā)電》規(guī)定了燃煤發(fā)電的空氣冷卻用水定額,給出了用水定額通用值、先進(jìn)值、領(lǐng)跑值。黑龍江省未制定燃煤發(fā)電的空氣冷卻用水定額。
水利部《工業(yè)用水定額:火力發(fā)電》規(guī)定了燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電,并分循環(huán)冷卻(300 MW級(jí))、直流與空氣循環(huán)冷卻給出了用水定額通用值、先進(jìn)值、領(lǐng)跑值。規(guī)定了燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電的單位發(fā)電量取水定額,并分循環(huán)冷卻(機(jī)組容量<300 MW、≥300 MW)、直流與空氣循環(huán)冷卻給出了用水定額通用值、先進(jìn)值、領(lǐng)跑值。吉林省和遼寧省未制定相關(guān)定額值。
3.2.1 與國(guó)標(biāo)或部標(biāo)一致
黑龍江省黑水發(fā)〔2020〕1號(hào)文,粗鋼(含焦化冷軋生產(chǎn)、含焦化不含冷軋生產(chǎn)、不含焦化含冷軋生產(chǎn)、不含焦化不含冷軋生產(chǎn))、燒結(jié)/球團(tuán)礦、煉鋼(轉(zhuǎn)爐煉鋼、電爐煉鋼)、軋鋼(棒材、線材、型鋼、中厚板、熱軋板帶、冷軋板帶、無(wú)縫鋼管)、生鐵等5類16個(gè)產(chǎn)品定額值均與部標(biāo)一致,并且給出了通用值、先進(jìn)值、領(lǐng)跑值。
吉林省《用水定額》(DB22/T 389—2019)制定的燒結(jié)/球團(tuán)礦、鋼鐵聯(lián)合企業(yè)(普通鋼廠、特殊鋼廠)與國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)一致,均給出了通用值和先進(jìn)值。
遼寧省《行業(yè)用水定額》(DB21/T 1237—2015)制定的鋼鐵聯(lián)合企業(yè)(普通鋼廠、特殊鋼廠)與國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)一致,均給出了通用值和先進(jìn)值。
3.2.2 與國(guó)標(biāo)或部標(biāo)有差異
燒結(jié)廠(礦):遼寧省給出了通用值和先進(jìn)值,其中通用值0.35 m3/t,比國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)0.27 m3/t值高,遼寧省定額標(biāo)準(zhǔn)比國(guó)家定額標(biāo)準(zhǔn)降低了29.6%,比水利部0.38 m3/t值低,遼寧省定額標(biāo)準(zhǔn)比水利部定額標(biāo)準(zhǔn)提高了7.9%;先進(jìn)值國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)與水利部標(biāo)準(zhǔn)一致均為0.22 m3/t,遼寧省0.30 m3/t 比其值高,遼寧省定額標(biāo)準(zhǔn)比國(guó)家定額標(biāo)準(zhǔn)與水利部定額標(biāo)準(zhǔn)降低了36.4%。數(shù)據(jù)見(jiàn)表3。
表3 燒結(jié)廠(礦)用水定額分析 m3·t-1
煉鐵(生鐵):通用值吉林省1.00 m3/t比水利部1.09 m3/t值低,吉林省定額標(biāo)準(zhǔn)比水利部定額標(biāo)準(zhǔn)提高了8.3%,遼寧省定額標(biāo)準(zhǔn)1.50 m3/t比水利部定額標(biāo)準(zhǔn)1.09 m3/t值高,遼寧省定額標(biāo)準(zhǔn)比水利部定額標(biāo)準(zhǔn)降低了37.6%;先進(jìn)值吉林省定額標(biāo)準(zhǔn)0.90 m3/t和遼寧省定額標(biāo)準(zhǔn)1.00 m3/t均比水利部定額標(biāo)準(zhǔn)0.42 m3/t值高,吉林省、遼寧省定額標(biāo)準(zhǔn)比水利部定額標(biāo)準(zhǔn)分別降低了114.3%和138.1%,且遼寧省定額標(biāo)準(zhǔn)比吉林省定額標(biāo)準(zhǔn)降低了11.1%。數(shù)據(jù)見(jiàn)表4。
表4 生鐵用水定額分析 m3·t-1
煉鋼(轉(zhuǎn)爐煉鋼、電爐煉鋼):轉(zhuǎn)爐煉鋼遼寧省給出了通用值0.80 m3/t和先進(jìn)值0.50 m3/t,均比水利部0.99 m3/t和0.52 m3/t值低,定額標(biāo)準(zhǔn)提高了19.2%和3.9%。電爐煉鋼遼寧省給出了通用值0.90 m3/t和先進(jìn)值0.60 m3/t,均比水利部定額標(biāo)準(zhǔn)1.74 m3/t和1.05 m3/t值低,遼寧省定額標(biāo)準(zhǔn)比水利部定額標(biāo)準(zhǔn)提高了48.3%和42.9%。數(shù)據(jù)見(jiàn)表5。
表5 煉鋼用水定額分析 m3·t-1
鋼壓延加工(線材):遼寧省給的區(qū)間值0.15~2.00 m3/t,上限值比水利部通用值1.26 m3/t高,定額標(biāo)準(zhǔn)降低了58.7%,下限值比水利部先進(jìn)值0.38 m3/t低,遼寧省定額標(biāo)準(zhǔn)比水利部定額標(biāo)準(zhǔn)提高了60.5%。數(shù)據(jù)見(jiàn)表6。
表6 鋼壓延加工(線材)用水定額分析 m3·t-1
3.2.3 未制定地方定額標(biāo)準(zhǔn)
國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)制定了燒結(jié)余熱發(fā)電取水、燒結(jié)脫硫取水(半干法、濕法)、球團(tuán)脫硫取水(半干法、濕法)5個(gè)產(chǎn)品的通用值,水利部和黑龍江省、吉林省、遼寧省未制定相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)[3]。
水利部《工業(yè)用水定額:鋼鐵》發(fā)布的粗鋼(含焦化冷軋生產(chǎn)、含焦化不含冷軋生產(chǎn)、不含焦化含冷軋生產(chǎn)、不含焦化不含冷軋生產(chǎn))、鋼壓延加工(棒材、型鋼、熱軋板帶、冷軋板帶)等2類8個(gè)產(chǎn)品,吉林省、遼寧省未制定相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。
水利部《工業(yè)用水定額:鋼鐵》發(fā)布的再生鐵、轉(zhuǎn)爐煉鋼、電爐煉鋼、鋼壓延加工(線材)、中厚板等5個(gè)產(chǎn)品,吉林省未制定相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。而無(wú)縫鋼管遼寧省未制定相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)[2]。
3.2.4 地方制定而國(guó)標(biāo)部標(biāo)未制定
黑龍江省關(guān)于鋼鐵產(chǎn)品的用水定額值,均在水利部制定范圍內(nèi),未制定其他相關(guān)產(chǎn)品用水定額值。
吉林省制定了鋼材(板材)、焊接鋼管、無(wú)縫鋼管等3種在國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和水利部發(fā)布標(biāo)準(zhǔn)里沒(méi)有進(jìn)行用水定額制定的鋼鐵產(chǎn)品,并且給出了通用值、先進(jìn)值。
遼寧省制定了再生鐵、連軋、冷軋、熱軋帶鋼、冷軋帶鋼、厚板、大型材、中型材、小型材、冷彎型鋼、不銹鋼板、不銹鋼管、鍍鋅鋼管、螺紋鋼、開(kāi)坯、鑄鐵件、鑄件、鍛件等18種在國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和水利部發(fā)布文件里沒(méi)有進(jìn)行用水定額制定的鋼鐵產(chǎn)品。其中連軋給出了通用值、先進(jìn)值,其余產(chǎn)品均給出通用值。
通過(guò)對(duì)鋼鐵和火力發(fā)電兩個(gè)典型行業(yè)開(kāi)展國(guó)家取水定額標(biāo)準(zhǔn)、水利部工業(yè)用水定額、東三省用水定額標(biāo)準(zhǔn)對(duì)比分析,總結(jié)如下。
(1)火力發(fā)電行業(yè)相關(guān)產(chǎn)品的用水定額制定,黑龍江省產(chǎn)品定額值僅僅圍繞水利部發(fā)文,定額值與水利部發(fā)文一致,給出了通用值、先進(jìn)值、領(lǐng)跑值。遼寧省僅圍繞國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),僅給出了通用值;吉林省定額值依據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),但定額值與國(guó)家出現(xiàn)較大偏差。此外,黑龍江省未制定燃煤發(fā)電的空氣冷卻用水定額,吉林省和遼寧省未制定燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電用水定額。
(2)鋼鐵行業(yè)相關(guān)產(chǎn)品的用水定額制定,黑龍江省產(chǎn)品定額值與水利部發(fā)文保持一致,并且均給出了通用值、先進(jìn)值、領(lǐng)跑值;吉林省和遼寧省在圍繞國(guó)家鋼鐵相關(guān)產(chǎn)品制定用水定額的基礎(chǔ)上,圍繞鋼延壓加工的相關(guān)產(chǎn)品,吉林省增加了3個(gè)產(chǎn)品定額值的制定,遼寧省增加了18個(gè)產(chǎn)品定額值的制定,但多數(shù)只給出通用值,僅個(gè)別產(chǎn)品給出先進(jìn)值。
(3)用水定額是隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和科學(xué)技術(shù)進(jìn)步而逐漸變化的,是一個(gè)動(dòng)態(tài)指標(biāo),與技術(shù)水平和管理能力相適應(yīng),與用水工藝和用水環(huán)節(jié)息息相關(guān)。用水定額的編制,為高耗水行業(yè)用水劃定約束邊界,倒逼其提高用水效率,減少?gòu)U污水排放,有效減少水資源浪費(fèi)。在建設(shè)項(xiàng)目水資源論證、取水許可審批、計(jì)劃用水管理、節(jié)水評(píng)估、排污口設(shè)置論證和審批等方面起到了重要的作用,同時(shí)國(guó)家頒布的用水定額標(biāo)準(zhǔn)也為地方編制用水定額起到了重要的指導(dǎo)作用。對(duì)鼓勵(lì)節(jié)水技術(shù)和節(jié)水工藝研究開(kāi)發(fā)推廣,提升企業(yè)用水效率起到了積極作用。