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1、虚拟水和虚拟水贸易浅议虚拟水和虚拟水贸易浅议南开大学环境科学与工程学院南开大学环境科学与工程学院07硕硕 桂小丹桂小丹07硕硕 桂小丹桂小丹虚拟水概念的由来虚拟水概念的由来虚拟水概念的由来虚拟水概念的由来虚虚拟拟虚拟水概念的由来虚拟水概念的由来虚拟水概念的由来虚拟水概念的由来虚拟水虚拟水含量拟拟水水和和主要相关概念主要相关概念虚拟水含量虚拟水水流主要相关概念主要相关概念和和虚虚拟拟虚拟水战略虚拟水平衡虚拟水研究主要进展虚拟水研究主要进展虚拟水研究主要进展虚拟水研究主要进展拟拟水水贸贸虚拟水研究主要进展虚拟水研究主要进展虚拟的虚拟的虚拟水研究主要进展虚拟水研究主要进展贸贸易易浅浅虚拟虚拟水水的的
2、量化量化虚拟水贸易的优劣虚拟水贸易的优劣浅浅议议虚拟水贸易的优劣虚拟水贸易的优劣总结总结总结总结虚拟水概念的来虚拟水概念的来虚拟水概念的虚拟水概念的由由来来?20 世纪末期以来,经济全球化带来了资源配置的20 世纪末期以来,经济全球化带来了资源配置的全球化全球化；全球化全球化；?资源全球化的关键在于发挥地区的比较优势；资源全球化的关键在于发挥地区的比较优势；?水资源作为一种具有经济价值的商品,也应该遵循水资源作为一种具有经济价值的商品,也应该遵循这这一一条基本的经济学原理条基本的经济学原理；这条基本的经济学原理这条基本的经济学原理；?由于水资源禀赋以及水资源利用效率的差异,不同由于水资源禀赋以
3、及水资源利用效率的差异,不同国家和地区生产相同产品的水资源成本也不尽相国家和地区生产相同产品的水资源成本也不尽相同同；同同；虚拟水概念的来虚拟水概念的来虚拟水概念的虚拟水概念的由由来来?据估算据估算,在气候条件适宜的地区在气候条件适宜的地区,生产生产1kg 粮食大粮食大约需要约需要1 000kg2 000kg 的水的水 而在气候条件较而在气候条件较约需要约需要1 000kg2 000kg 的水的水,而在气候条件较而在气候条件较差的地区则需要差的地区则需要3 000kg5 000kg 的水；的水；?早在早在20 世纪世纪80 年代中期年代中期,以色列的经济学家就已以色列的经济学家就已经指出经指出
4、,出口水资源密集型的产品对于严重缺水的出口水资源密集型的产品对于严重缺水的经指出经指出,出口水资源密集型的产品对于严重缺水的出口水资源密集型的产品对于严重缺水的以色列来说是不经济的以色列来说是不经济的；1993 年年 英国学者英国学者TAll在在SOAS的次讨的次讨?1993 年年,英国学者英国学者Tony Allan 在在SOAS的的一一次讨次讨论会上首次提出了虚拟水概念论会上首次提出了虚拟水概念(Virtual Water),并并将其定义为生产农产品所需要的水资源量将其定义为生产农产品所需要的水资源量主要相关概念主要相关概念?虚拟水虚拟水(virtual water):在虚拟水概念之前在虚
5、拟水概念之前,Allan 就曾经使用过就曾经使用过“嵌入水嵌入水”(Embeded Water)等概等概就曾经使用过就曾经使用过嵌入水嵌入水(Embeded Water)等概等概念念?Haddadin 和和McCalla 也曾分别提出过“外来水也曾分别提出过“外来水水水”(Exogenous Water)以及以及“水水粮食和贸粮食和贸水水(Exogenous Water)以及以及水水、粮食和贸粮食和贸易的结合体”易的结合体”(Water Food and Trade Nexus)等等概念来表达类似的意思概念来表达类似的意思,但均未引起学术界足够的但均未引起学术界足够的重视重视。重视重视主要相关
6、概念主要相关概念?虚拟水含量虚拟水含量(Virtual Water Content)：是指：是指生产该产品或该项服务所需要的水资源数生产该产品或该项服务所需要的水资源数生产该产品或该项服务所需要的水资源数生产该产品或该项服务所需要的水资源数量量。量量。?虚拟水流虚拟水流(Virtual Water Flow):虚拟水流是虚拟水流是指不同国家或地区间由于贸易而导致的相指不同国家或地区间由于贸易而导致的相互间的虚拟水流动互间的虚拟水流动 它既有大小也有方向性它既有大小也有方向性互间的虚拟水流动互间的虚拟水流动,它既有大小也有方向性它既有大小也有方向性,即从出即从出口口国家或国家或地地区指向进区指向
7、进口口国家或国家或地地区区。即从出国家或区指向进国家或区即从出国家或区指向进国家或区主要相关概念主要相关概念主要相关概念主要相关概念?虚拟水平衡虚拟水平衡(Virtual Water Balance):一个国家或地一个国家或地区在一定时间段上的虚拟水平衡可定义为该时间段区在一定时间段上的虚拟水平衡可定义为该时间段上的虚拟水净进口量上的虚拟水净进口量 即总的虚拟水进口量减去总即总的虚拟水进口量减去总上的虚拟水净进口量上的虚拟水净进口量,即总的虚拟水进口量减去总即总的虚拟水进口量减去总的虚拟水出口的虚拟水出口?虚拟水战略虚拟水战略:缺水国家或地区通过贸易方式从富水国缺水国家或地区通过贸易方式从富水
8、国家或地区购买水密集型产品来获得水和粮食的安全家或地区购买水密集型产品来获得水和粮食的安全。家或地区购买水密集型产品来获得水和粮食的安全家或地区购买水密集型产品来获得水和粮食的安全?2001 年南非向赞比亚出口了年南非向赞比亚出口了0.9 万万t 玉米玉米,从虚拟从虚拟水的角度来说水的角度来说 就是南非向赞比亚出口了就是南非向赞比亚出口了1 08 107水的角度来说水的角度来说,就是南非向赞比亚出口了就是南非向赞比亚出口了1.08 107t 的水。中东地区每年靠粮食补贴购买的虚拟水数的水。中东地区每年靠粮食补贴购买的虚拟水数量相当于尼罗河每年流入埃及的水量量相当于尼罗河每年流入埃及的水量虚拟水
9、究主进虚拟水究主进虚拟水虚拟水研研究主究主要要进进展展2003 年年2 月第次关于虚拟水的国际专家会议在月第次关于虚拟水的国际专家会议在?2003 年年2 月第月第一一次关于虚拟水的国际专家会议在次关于虚拟水的国际专家会议在荷兰代尔夫特荷兰代尔夫特(Delft)举行；举行；?随接在随接在2003 年年3月在日本京都召开的第三届世界月在日本京都召开的第三届世界水论坛以及水论坛以及2003年年8 月在瑞典斯德哥尔摩召开的月在瑞典斯德哥尔摩召开的水论坛以及水论坛以及2003年年8 月在瑞典斯德哥尔摩召开的月在瑞典斯德哥尔摩召开的水问题会议都对虚拟水进行了专题讨论水问题会议都对虚拟水进行了专题讨论?虚
10、拟水已经成为水科学领域的研究热点和相关水虚拟水已经成为水科学领域的研究热点和相关水问题研究的创新领域问题研究的创新领域问题研究的创新领域问题研究的创新领域虚拟水究主进虚拟水究主进虚拟水虚拟水研研究主究主要要进进展展?目前关于虚拟水的研究主要集中在以下目前关于虚拟水的研究主要集中在以下4个方面个方面:1)虚拟水贸易与虚拟水流动虚拟水贸易与虚拟水流动1)虚拟水贸易与虚拟水流动虚拟水贸易与虚拟水流动2)虚拟水与水资源安全虚拟水与水资源安全)3)量化产品的虚拟水含量量化产品的虚拟水含量4)水足迹研究水足迹研究虚拟水贸易与虚拟水流动虚拟水贸易与虚拟水流动?由国家间的贸易由国家间的贸易(特别是粮食贸易特别
11、是粮食贸易)所产生的虚所产生的虚拟水流动是当前虚拟水研究的一个热点拟水流动是当前虚拟水研究的一个热点拟水流动是当前虚拟水研究的一个热点拟水流动是当前虚拟水研究的一个热点?其中最为系统和最具影响力的是在荷兰国际水其中最为系统和最具影响力的是在荷兰国际水文和环境工程研究所文和环境工程研究所(IHE)支持下支持下,Hoekstra 和和Chapagain 对世界上对世界上100 多个国家由粮食多个国家由粮食和和Chapagain 对世界上对世界上100 多个国家由粮食多个国家由粮食和动物产品贸易所引起的虚拟水流动研究和动物产品贸易所引起的虚拟水流动研究虚拟水贸易与虚拟水流动?研究表明研究表明:199
12、5 年年1999 年间年间,全球由粮食贸全球由粮食贸易产生的虚拟水流量约为易产生的虚拟水流量约为6 950 108m3而据而据易产生的虚拟水流量约为易产生的虚拟水流量约为6 950 108m3,而据而据估算全球农作物利用总水量约为估算全球农作物利用总水量约为54 000 108m3,这意味着这意味着13%的农业用水不是用于国内的农业用水不是用于国内消耗而是以虚拟水的形式出口消耗而是以虚拟水的形式出口消耗而是以虚拟水的形式出口消耗而是以虚拟水的形式出口?其中其中,主要的虚拟水出口国家分别是美国主要的虚拟水出口国家分别是美国,加拿加拿其中其中,主要的虚拟水出口国家分别是美国主要的虚拟水出口国家分别
13、是美国,加拿加拿大大,泰国泰国,阿根廷阿根廷,印度印度,主要的虚拟水进口国分别主要的虚拟水进口国分别是日本是日本 荷兰荷兰 韩国韩国 中国和印度尼西亚中国和印度尼西亚是日本是日本,荷兰荷兰,韩国韩国,中国和印度尼西亚中国和印度尼西亚虚拟水与水资源安全?虚拟水概念的价值就在于使人们注意到地区的水虚拟水概念的价值就在于使人们注意到地区的水资源危机可以通过全球性的经济贸易来减缓资源危机可以通过全球性的经济贸易来减缓资源危机可以通过全球性的经济贸易来减缓资源危机可以通过全球性的经济贸易来减缓?在人类生存所要的水资源中在人类生存所要的水资源中,只有只有10%是必须直是必须直,接取用接取用,而其余而其余9
14、0%的水资源则是用于粮食或其的水资源则是用于粮食或其他农业生产他农业生产 而这部分水资源可以通过贸易来获得而这部分水资源可以通过贸易来获得他农业生产他农业生产,而这部分水资源可以通过贸易来获得而这部分水资源可以通过贸易来获得。?程国栋院士首次在国内对虚拟水概念展开了研究程国栋院士首次在国内对虚拟水概念展开了研究,认为虚拟水概念为中国水资源安全战略提供了新认为虚拟水概念为中国水资源安全战略提供了新思路思路,并以中国西北并以中国西北4 省为例探讨了虚拟水战略的省为例探讨了虚拟水战略的思路思路,并以中国西北并以中国西北4 省为例探讨了虚拟水战略的省为例探讨了虚拟水战略的政策含义以及实施虚拟水对策的政
15、策建议政策含义以及实施虚拟水对策的政策建议虚拟水的量化虚拟水的量化?目前虚拟水量化的研究主要集中在对农作物产目前虚拟水量化的研究主要集中在对农作物产品的虚拟水和动物产品的虚拟水的计算品的虚拟水和动物产品的虚拟水的计算品的虚拟水和动物产品的虚拟水的计算品的虚拟水和动物产品的虚拟水的计算?一一方面由于农业是世界上最大的水资源利用部方面由于农业是世界上最大的水资源利用部方面由于农业是世界上最大的水资源利用部方面由于农业是世界上最大的水资源利用部门门,农业用水达到全球用水的农业用水达到全球用水的80%,各种农产品各种农产品中实际蕴涵中实际蕴涵“寄存寄存”了大量的水资源了大量的水资源中实际蕴涵中实际蕴涵
16、、“寄存寄存”了大量的水资源了大量的水资源?另另一一方面方面 工业产品虚拟水含量计算过于复杂并工业产品虚拟水含量计算过于复杂并?另方面另方面,工业产品虚拟水含量计算过于复杂并工业产品虚拟水含量计算过于复杂并且实际消耗的水资源数量一般较小通常忽略且实际消耗的水资源数量一般较小通常忽略农作物产品的虚拟水计算?Zimmer 和Renaultd 等将农作物产品类型分为初级?Zimmer 和Renaultd 等将农作物产品类型分为初级产品、加工产品、副产品及非耗水产品四种主要类型型?初级产品虚拟水计算是其它类型农产品虚拟水量化?初级产品虚拟水计算是其它类型农产品虚拟水量化的前提和基础单位面积作物需水?单
17、位初级产品的虚拟水含量=?作物需水研究由来已久 其研究方法也比较成熟 一单位面积作物需水单位面积作物产量?作物需水研究由来已久,其研究方法也比较成熟,般多采用联合国粮农组织推荐的彭曼公式计算动物产品的虚拟水含量动物产品的虚拟水含量?动物产品的虚拟水含量主要依赖于动物类型、饲养结构和动物成长的自然环境条件 计算比较饲养结构和动物成长的自然环境条件,计算比较复杂?一般采用Chapagain和Hoekstra 提出的产品“生产树”的方法进行计算“生产树”(Production Tree)的方法进行计算?概括来说 动物产品虚拟水含量就是动物从出生?概括来说,动物产品虚拟水含量就是动物从出生、生长直至变
18、为产品过程中每个环节的用水之和水足迹研究?水足迹 Wf=Wu+WiWu是指是指一一个国家或地区内的总用水量个国家或地区内的总用水量,Wi代表代表一一u是指个国家或地区内的总用水量是指个国家或地区内的总用水量,i代表代表个国家或地区总的虚拟水净进口量个国家或地区总的虚拟水净进口量,其值可以为其值可以为负负负负.?根据根据Chapagain 和和Hoekstra 的研究结果的研究结果,全球全球水足迹约为水足迹约为74 500 108m3/年年 人均水足迹为人均水足迹为1水足迹约为水足迹约为74 500 108m3/年年,人均水足迹为人均水足迹为1 240m3/年年?印度是世界上水足迹最大的国家印度
19、是世界上水足迹最大的国家,总水足迹达到总水足迹达到9 870 108m3/年年,但从个人水足迹来看但从个人水足迹来看,美国以美国以,人均水足迹人均水足迹2 480m3/年位居第一年位居第一水足迹研究?在国内在国内,龙爱华、徐中民等首次引进虚拟水概龙爱华、徐中民等首次引进虚拟水概念计算了念计算了2000 年西北年西北4 省的水足迹省的水足迹,结果表明结果表明念计算了念计算了2000 年西北年西北4 省的水足迹省的水足迹,结果表明结果表明2000 年西北年西北4 省省(区区)总的水足迹是为总的水足迹是为61313 108m3/年年 人均水足迹为人均水足迹为71213m3/年年 除新除新 10 m/
20、年年,人均水足迹为人均水足迹为71213m/年年,除新除新疆外疆外,其余其余3 省的水足迹均高于统计的水资源利省的水足迹均高于统计的水资源利用量用量用量用量。?除气候、水资源利用水平等因素外除气候、水资源利用水平等因素外,不同消费不同消费模式对水足迹大小也具有重要的影响模式对水足迹大小也具有重要的影响模式对水足迹大小也具有重要的影响模式对水足迹大小也具有重要的影响水足迹研究?消费模式对水足迹大小也具有重要的影响。如消费模式对水足迹大小也具有重要的影响。如美国人均水足迹高的部分原因就在于其较高的美国人均水足迹高的部分原因就在于其较高的美国人均水足迹高的部分原因就在于其较高的美国人均水足迹高的部分
21、原因就在于其较高的肉类消费和工业产品消费肉类消费和工业产品消费?Chapagain 和和Hoekstra 对饮茶和喝咖啡两种对饮茶和喝咖啡两种不同的生活惯的水足迹进行了对比不同的生活惯的水足迹进行了对比杯咖杯咖不同的生活不同的生活习习惯的水足迹进行了对比惯的水足迹进行了对比,一一杯咖杯咖啡的虚拟水含量约为啡的虚拟水含量约为140L,而而一一杯茶的虚拟水杯茶的虚拟水啡的虚拟水含量约为啡的虚拟水含量约为0,而杯茶的虚拟水而杯茶的虚拟水含量仅为含量仅为34L虚拟水贸易的优势虚拟水贸易的优势虚拟水贸易的优势虚拟水贸易的优势?减轻进口国的水资源压力：减轻进口国的水资源压力：虚拟水贸易对于那些水资源紧缺的
22、国家和地区来?虚拟水贸易对于那些水资源紧缺的国家和地区来说,本身提供了水资源的一种替代供应途径,能减轻水资源紧缺的压力轻水资源紧缺的压力?约旦、以色列和埃及等干旱国家,已经有意识地?约旦、以色列和埃及等干旱国家,已经有意识地制定政策,减少或放弃水密集型产品主要是庄稼的生产或出口 鼓励出口在同等水耗下能够获得的生产或出口,鼓励出口在同等水耗下能够获得较高收益的庄稼虚拟水贸易的优势虚拟水贸易的优势?确保进口国的粮食安全：确保进口国的粮食安全：虚拟水贸易用人口粮食贸易之间的特殊连接关系 为人口众多或水食贸易之间的特殊连接关系,为人口众多或水资源短缺国家或地区的决策者提供了确保粮食安全,缓解水资源短缺
23、的新途径节约水资源节约水资源 如果商品是从水资源利用率相对高的?节约水资源节约水资源:如果商品是从水资源利用率相对高的国家出口到水资源利用率相对低的国家,则这种虚国家出口到水资源利用率相对低的国家,则这种虚拟水贸易可以在全球层面上节约水资源虚拟水贸易的缺点虚拟水贸易的缺点?虚拟水贸易对虚拟水进口国的负面影响虚拟水贸易对虚拟水进口国的负面影响:1)对于粮食这样的基础商品 过度依赖外部供给会1)对于粮食这样的基础商品,过度依赖外部供给会受制于他国,失去政治和经济自主2)带来失业问题?虚拟水贸易对虚拟水出口国的负面影响：虚拟水贸易对虚拟水出口国的负面影响：虚拟水出口同样也有消极影响 主要表现在对当地
24、环境出口同样也有消极影响,主要表现在对当地环境的影响,当地资源包括水资源的过度开发利用虚拟水贸易的缺点虚拟水贸易的缺点虚拟水贸易的缺点虚拟水贸易的缺点?虚拟水贸易对虚拟水出口国的负面影响虚拟水贸易对虚拟水出口国的负面影响:例如在美国的可利用水资源是用来生产供出的粮食国,1/15的可利用水资源是用来生产供出口的粮食的,泰国是1/4!?美国奥加拉拉(Ogallala)蓄水层的开发是地下水开采中最常提到的例子之一,其地下水的抽取率大大采中最常提到的例子之,其地下水的抽取率大大高于自然补充率,该蓄水层超过90%的地下水灌溉美国至少所有农田的1/15美国至少所有农田的1/15?蓄水层的年均补充量决定了可
25、取水量,长时间抽取地下水超过自然补充量 蓄水层将面临枯竭 反过来地下水超过自然补充量,蓄水层将面临枯竭,反过来这种枯竭将使和地下水息息相关的地表水流减少甚至枯竭至枯竭总结总结总结总结虚拟水和虚拟水战略对于重新思考水资源流向问虚拟水和虚拟水战略对于重新思考水资源流向问?虚拟水和虚拟水战略对于重新思考水资源流向问虚拟水和虚拟水战略对于重新思考水资源流向问题，给出了一条新的思路，但也必须清醒地认识题，给出了一条新的思路，但也必须清醒地认识到到它只是水资源安全领域个新的研究方向它只是水资源安全领域个新的研究方向到到，它只是水资源安全领域它只是水资源安全领域一一个新的研究方向个新的研究方向，不能夸大其地
26、位和作用；，不能夸大其地位和作用；?虚拟水附着于商品之中，其流向哪里是按照市场虚拟水附着于商品之中，其流向哪里是按照市场规律来运作的规律来运作的，在市场经济条件下在市场经济条件下，不可能因为不可能因为规律来运作的规律来运作的，在市场经济条件下在市场经济条件下，不可能因为不可能因为虚拟水的原因对商品进行限制和调控，只能通过一虚拟水的原因对商品进行限制和调控，只能通过一定的政策进行引导定的政策进行引导，但这种政策很难将水资源但这种政策很难将水资源定的政策进行引导定的政策进行引导，但这种政策很难将水资源但这种政策很难将水资源与商品有效地结合起来。与商品有效地结合起来。总结总结?虚拟水战略的实施是一个
27、漫长的过程，将其真正地用于虚拟水战略的实施是一个漫长的过程，将其真正地用于实实践，制定成为政策需要一个过程。践，制定成为政策需要一个过程。实实这是因为，虚拟水战略涉及到多种因素，仅仅从水资源角度来探讨是难以真正实现的。如在这是因为，虚拟水战略涉及到多种因素，仅仅从水资源角度来探讨是难以真正实现的。如在西北地区，从理想的角度来说，粮食从区域外进口可能对缓解水资源供需矛盾、改善生态环西北地区，从理想的角度来说，粮食从区域外进口可能对缓解水资源供需矛盾、改善生态环境具有重要意义境具有重要意义但实际操作上还存在定的但实际操作上还存在定的境具有重要意义境具有重要意义。但实际操作上还存在但实际操作上还存在
28、一一定的定的困难，主要表现在运输上的困难，即使将粮食困难，主要表现在运输上的困难，即使将粮食运到乡镇里运到乡镇里分散到各户都是个问题分散到各户都是个问题因此因此运到乡镇里运到乡镇里，分散到各户都是分散到各户都是一一个问题个问题，因此因此区域粮食基本自给是符合实际的，完全实施需区域粮食基本自给是符合实际的，完全实施需水战略是不可能的水战略是不可能的水战略是不可能的水战略是不可能的总结总结总结总结虚拟贸的提资的若类?虚拟水贸易的提出,是因为水资源的匮乏。若人类不再节制自己的行为,下一个出现的贸易可能就是虚拟制行,个现贸就虚木材贸易、虚拟油贸易、虚拟煤贸易等建立循环经济 实现资源产品废弃物再生资源?建立循环经济,实现资源产品废弃物再生资源的循环发展,改变原来的“高生产、高消耗、高污染”单向发展;建立节约型社会,保护我们的资源,保护我们的地球 实现可持续性发展 这样人类也不会再为虚们的地球,实现可持续性发展,这样人类也不会再为虚拟贸易如此深奥的理论而伤脑筋了,这才是解决水危机建立水安全的根本途径。