中东淡水资源短缺问题
一 中东水资源的供求平衡问题
中东地区由于地理位置的特点决定了该地区气候炎热干旱,降水稀少,严重缺水。该地区国家人口急剧增长和城市化迅速出现,工农业生产规模扩大,使各行业用水猛增,对水的需求迅速上升。而同时,人口过快的增长和工农业生产活动又造成中东地区的水资源污染,从而进一步加剧了淡水资源的短缺。中东地区水资源的供求严重失衡,如果不对水资源的供给实行计划和控制,那么社会经济发展就会受到威胁而难以持续。
(一)水资源的供给
1.地区内水资源供给
在中东地区,水资源供给的季节性较为明显,并且每年之间变化很大,年降水量的差异也非常大。大部分地区降水量在500毫米以下。伊朗高原大部、阿拉伯半岛北部在100~300毫米间。埃及大部、阿拉伯半岛东部和伊朗高原中部在100毫米以下。科威特年降水量只有35~60毫米。沙特阿拉伯首都利雅得即使在最湿润的4月降水量也只有25毫米左右。在沙漠地区的降水量极少,如埃及的艾斯尤特市年平均降水量则只有5毫米,有些地区甚至多年无雨。而山区冬季的降水量可以超过1500毫米,降水量中等的地区,即500~750毫米的地区,有黎巴嫩、以色列北部、伊朗北部和西部大部地区,以及马格里布,包括阿特拉斯山南麓内陆地区,降水主要集中在冬季几个月。由于降水量变化,河流的流量变化也很明显。在典型的情况下,夏季的流量相当于高水量冬季的1/5~1/10。年度之间的变化也很明显,干旱地区比湿润地区变化更加明显。因此水的获取量变化很大,如表1所示。底格里斯河和幼发拉底河低流量季节的水量还不到平均流量的1/3,约旦河在低水量季节的流量还不如年平均流量的50%。
表1 中东北非的水获取量
注:∗∗未知的跨边界河流,假定忽略;n. a表示空缺。
资料来源:《世界资源》1991~1992年和1992~1993年,世界银行评估。
总的来说,中东每年的可再生水资源供给量大约是350BCM,其中大约120BCM或者35%都是由该地区以外水源供给的。56BCM是由尼罗河供给的,28BCM是由幼发拉底河供给的,38BCM是由底格里斯河及其支流供给的,除不可再生的地表水和地下水以外,该地区还有大量不可再生水资源。此外还不同程度地拥有含盐水和海水。
如表1所示,1990年只有6个中东国家的人均水资源供给量超过每年1000立方米。把中东作为一个整体,人均水供给量预计2025年为每年667立方米,相当于亚洲的30%、非洲的25%,以及全世界的15%。这些数字中最令人震惊的是,水匮乏问题的发展速度如此之快。在一代人的时间里,人均供给量将下降81%,将从1960年的3430立方米下降到2025年的667立方米,主要原因是人口的迅速增长。
为了尽可能地解决水资源缺乏问题,许多国家,如阿尔及利亚、沙特阿拉伯、也门、海湾各国、约旦、以色列都在开采地下水,但前景并不乐观。因为开采地下水有风险,地下水与河流的相互作用会影响地表水的供应。而水层的下降会导致盐水或海水的渗入,从而影响水质。虽然开采存量较大的不可再生的所谓化石水层具有一定潜力,但是,由于开采水层的规模大,而水层又非常深,而且随着水层的下降,抽水的费用会不断提高,所以在经济上会受到制约。
2.跨地区的水资源供给
中东地区的主要水资源都是国家间共用的。该地区有三条最重要的也是最有争议的河流,即约旦河、尼罗河、幼发拉底河和底格里斯河。约旦河谷完全处于中东地区之内,而尼罗河、幼发拉底河和底格里斯河主要来自该地区以外。除了河流以外,一些大的水层也是跨越边界的。
(1)约旦河流域。约旦河上游流经叙利亚、以色列和黎巴嫩。该河上游水源是流量比较稳定的泉水,最大的泉水是以色列的DAN泉。哈斯巴尼河(Hasbani)是约旦河的北方支流,是源于黎巴嫩的泉水。巴尼亚斯河(Baniaias)是源于叙利亚戈兰高地的赫尔蒙(Hermon)泉。约旦河上游流入太巴列湖,该湖现在是约旦河流域的主要蓄水之地。以色列把湖水直接调入全国输水管道。该水道的主要支流雅木克河(Yarmouk),在约旦与叙利亚之间,长40公里,在太巴列湖下游10公里处注入约旦河。叙利亚和约旦利用该河流分别灌溉15000公顷和12000公顷土地。约旦还从东戈尔运河(Eastern Ghor Canal)的灌溉项目中获得用水。在约旦河与雅木克河汇合之后,又有一些泉水和灌溉剩余的水注入约旦河中,最后流入死海。
约旦河受到两岸的严重污染,河水的盐化使盐分增加。此外,由于约旦和以色列的人口高速增长,对水的需求大大超过或不久将超过这两个国家的可再生水源量,加上以色列从约旦河大量引水,造成沿岸国家因河水而发生冲突。
(2)尼罗河流域。这是埃及最大水源,根据在阿斯旺测定的数据,每年大约85%的水量来自埃塞俄比亚高原,其他水量主要来自中部非洲。埃及为了确保水供应,积极寻求与上游各国合作,试图签署协议,但迄今为止,只同苏丹签订了协议。1959年这两个国家签署了一项条约,规定了它们每年的用水份额。由于阿斯旺水坝蒸发量很大,占水量的14%,因此条约规定两国分担收益和损失,实施联合水源开发项目。由于两国同意分享尼罗河水量,该条约规定沿岸其他国家的要求将由两国共同考虑,这就意味着如果向另外一个国家分配水源,这一水量就要从埃及和苏丹的份额中按照相等的数量减除。埃塞俄比亚从来不承认1959年协定,并称其损害了埃塞俄比亚的利益。埃及和苏丹与埃塞俄比亚在历次有关会议上都表现出对立的情绪。然而,对水源的需求使沿岸国家认识到必须在水源使用和管理以及节约上进行合作。所以,近来沿岸各国加强了技术性接触。
(3)幼发拉底河和底格里斯河流域。幼发拉底河发源于土耳其,土耳其提供了94%的水量,还有4%是来自叙利亚的,来自伊拉克的水量很少。底格里斯河水量40%来自土耳其,50%来自伊拉克,10%来自伊朗。这两条河流汇合在一起,形成阿拉伯河,最后注入波斯湾。这两条河的水主要用于灌溉,占用水量的80%。在伊拉克用幼发拉底河水灌溉的面积为100万公顷,用底格里斯河水灌溉的面积为200万公顷。尽管叙利亚和土耳其的灌溉面积比伊拉克少得多,但这两个国家也有雄心勃勃的灌溉计划。与此同时,由于城市化和现代化,人均水消费量也在增加,加上这两条河的水流因蒸发而损失较多。所以,预计水资源,特别是幼发拉底河的水资源将大大减少,而底格里斯河水量还比较充足。但是底格里斯河也将受到所有计划灌溉项目的影响。事实上,这两条河流的水系越来越联系在一起。所有的有关水资源的开发项目都可能导致阿拉伯河流量严重减少,从而导致这条河流下游和三角洲地带水资源状况的恶化。因此,主要的问题是如何协调沿河各国之间的利益冲突。
(4)国际水层。北非和阿拉伯半岛有一些大型水层,有些是跨越国界的水层。因此,相邻国家都提出要求。最大的有争议水层是Eastern Erg、The Nubian Stone Aquifer和The Saq/Disi。Eastern Erg水层位于阿尔及利亚的阿特拉斯山南部,一直延伸到突尼斯,包括40万平方公里的面积,蓄水量大约相当于整个北非地区年平均可再生水源供应量的4倍。但目前每年补水只占其总量的0.04%。
The Nubian Stone Aquifer位于埃及、利比亚和苏丹之间,面积180万平方公里,其中大约15万平方公里位于自喷井状态,蓄水量相当于中东地区年均可再生供水量的20倍。而且这一水层的补水状况良好,每年补水量相当于其总量的2.5%。对这一水层最大的争议是利比亚在水层的东南部进行大量开发,通过所谓的人工河项目,把水调往利比亚的沿海地区,其他两个沿岸国家担心这会大大减少该地区的地下水储量。
SAQ结构即约旦的Disi Aquifer,面积10.6万平方公里,从约旦向东和向南延伸,进入沙特阿拉伯。据认为,这是沙特阿拉伯最好的地下水资源。约旦担心的是,沙特阿拉伯正在开采这一水层的水源,用于种植低回报率的小麦,这将减少享受优先用途的用水量,从而损害约旦的利益。约旦至今还没有利用这一水源为农业服务,只是正在考虑利用这一水源为城市和工业服务。这些大型水层的性质和特点,以及可能的开采方法和对邻国的影响要通过广泛的调查才能确认。但一般而言,它们的特点是浅度斜坡和低渗透率,因此水位和水量不会很快受到距离的影响。抽水可以导致本地的水量迅速减少以及某个水井或井区的干枯。但在边界地区开采水源会影响邻国的利益,无疑只有通过合作管理和开采,才能较公正地解决争端。
(二)水资源的需求
维持人类生活的最低水需要量为每天25升,即每年10立方米;维持合理健康水平的最低水需要量是每天每人100~200升,即每年40~80立方米。在发达国家,家庭用水超过每天300~400升,即每年150立方米以上。按照这样的标准,到2025年,5个中东国家的可再生水资源将无法满足本国居民的基本需求,它们是约旦、利比亚、马耳他、沙特阿拉伯和也门。其他国家的水资源供应将超过人类基本需要,虽然超过的幅度不尽相同,但在多数国家超过的幅度比较可观。以上假设是建立在所有可再生水资源都被调动的基础上的,实际上,不可能调动所有可再生的水资源,因为调动水资源的成本会随着地点和水量的变化而不同。因此从经济方面看,除了沙特阿拉伯、马耳他、巴林、卡塔尔等少数特例之外,灌溉是水资源最大的用途,大约占全地区用水量的85%。在1970~1987年,灌溉区的总面积扩大了250万公顷,或者说扩大了15%,灌溉区的60%集中在摩洛哥、埃及、伊拉克和伊朗。其他国家如埃及、摩洛哥和叙利亚也都有继续扩大灌溉区的大型计划。由于对稀缺水资源的竞争,这些计划能否实现还是一个问题。
尽管这些国家的用水量主要是灌溉,但城市用水量也在迅速增加。该地区国家已经高度城市化,多数国家都被列为中等收入国家,居民和工业用水的需求比其他发展中国家要高,城市人口中可以获得安全饮用水的人数达到100%,城市卫生的覆盖面也比较高,与此相对照的是,在农村这些服务还比较差,只有66%的居民可以获得安全用水。该地区1965~1990年这个时期与1990~2030年这个时期相比,预期人口增长率将从3%下降到2.4%,但这一增长率按国际标准仍然很高,人口总数将从1990年的2.45亿增加到2025年的5.25亿。如果城市人口比例从60%提高到75%,城市消费的可再生水资源所占份额必须从10%提高到20%以上,这还仅仅为了维持现有的用水水平。对水的需求还在不断地增加,所以,要提高灌溉的效率以及把灌溉用水重新配置为其他用途,用以提供充足的可再生水源,以满足需求。但是对灌溉用水重新配置将非常困难,尽管付出很高代价,但很多国家仍继续把水资源配置给回报率很低的农业部门。
水质退化是中东地区的一个重要问题,也是影响对水的需求的一个重要因素。该地区主要污染源:第一,未经处理的城市废水,其中包括管理不善的厕所和化粪池以及其他一些地面废物渗透到水体;第二,未经处理的工业废物被排放到城市排污系统中,或直接被排放到水体中;第三,不卫生的垃圾填埋场所存放的固体废物中的有害污染物质渗透到水体中;第四,化肥、农药等农用化学物质渗透到水体中。
由于这些原因引起的污染造成水体质量下降,影响了大众健康,影响了资源的再生和利用,也使合乎卫生标准的水资源数量进一步减少,或者使获得合乎标准的水资源的成本更加高昂。地下水一旦被污染,就很难恢复。尽管河流具有一定的自我净化功能,但水质的下降增加了处理的成本,特别是增加了下游用户的处理成本。而海水渗透到沿海的淡水层,在一些国家这是一个严重的问题,比如以色列、海湾国家和利比亚。许多国家的灌溉区,如埃及、伊拉克和尼罗河三角洲的一个普遍问题就是涝洼和海水渗透,和由此引起有关的盐碱问题。
合乎质量要求的用水的成本正在上升。因为需要开发周边的和更加遥远的水源,水的成本还要增加。此外,不仅处理水的成本在增加,安全存放废水的成本也在增加。如果水的价格远远低于用水的成本,对于回收和减少水的使用,或减少废水的产生就不会产生激励。低成本的水导致收入的流失,这将导致运行和维修缺乏资金,结果是绩效差和服务差,与此同时,限制了本地水源管理机构和政府调动投资满足今天和未来需要的能力。
(三)水资源供求失衡
在中东地区,只有黎巴嫩和伊拉克的水资源是充足的,而且较好地分配给它们的居民。但就这两个国家而言,储存水源也是必需的。伊拉克面临的问题是,由于幼发拉底河上游开发,水量骤减。底格里斯河在一定程度上也存在类似问题。蓄水有利于枯水季节对水的调控。黎巴嫩面临的问题是,长期内战以后对水源的管理。从理论上讲,对水量盈余部分进行分流有助于解决与邻国的冲突问题,但实际上这种做法不被接受。
从另一个极端的情况来看,一些国家采用的水量已经超过其水资源的供给,包括利比亚、沙特阿拉伯、也门、海湾国家。就其他国家而言,基本上达到了极限,或不久就将达到极限,它们是埃及、以色列、约旦。阿尔及利亚、伊朗、摩洛哥和突尼斯面临严重的地区性缺水问题。尽管从总体上它们是水量盈余的国家,但调动地方的盈余水量用于其他缺水地区是一项非常昂贵的举措,转让的成本高,要充分调动盈余水是难以操作的,因为会受到现有用户的抵制,此外,还有物质方面的困难。
水资源的平衡有难度,无论供给还是需求都有不确定性。如果投资有限,或有物质方面的困难,就会出现缺水的情况。但是,归根结底,水资源与其他商品一样,供给和需求最终是平衡的。问题是以计划的方式还是以无计划的方式实现平衡,以高成本还是以低成本来实现平衡。由于有大量的无穷无尽的海水可以淡化后供应,因此水资源的供给平衡问题最终是一个经济问题。水能否被开采或者净化出来使用,以及废水能否安全存放,都是一个经济问题。这个问题可以进行理性分析,但是各国对水的需求以及为此发生的一些冲突则使这种理性分析的结果难以变成现实。
二 中东地区面临的水资源的问题和解决的思路
(一)理顺水资源的价格
在中东地区,水费普遍过低。如在阿尔及利亚,水的边际成本为0.52美元/立方米,而税费只有0.12美元/立方米。用于灌溉时二者差距更大:成本是0.32美元/立方米,而水价却是0.02美元/立方米。在埃及,城市用水成本为0.25美元/立方米,但居民消费者的水费平均不超过0.03美元/立方米。例如约旦,约旦河谷的农业用水费用是0.23美元/立方米,而从约旦河谷所抽地上水费用是1美元/立方米。
以上水的成本还未包括废水处理成本,而这一成本在摩洛哥是0.12美元/立方米,在约旦是0.37美元/立方米,在海湾国家是0.4美元/立方米。即便在约旦这样一个城市用水的水费接近新水源长期边际成本的国家,政府依然对水资源供应机构提供补贴。在该地区其他国家,水费普遍低于成本。灌溉水费一般都低于城市用水水费,而城市用水水费已经低于供水成本。对水费的补贴往往被认为是冲销农产品低价格的手段,而农产品低价格又是为了保证城市的食品价格不上涨。这种观点有一定道理,但免费使用灌溉用水向农民发出了错误的信号,导致水资源的过度使用。
对中东地区来说,水的价格应该充分反映水资源的稀缺性和环境成本。低价格鼓励了水的消费和浪费,也给水资源管理部门的保养预算增加了压力,导致水处理的状况差和质量差。所以,在理顺水资源价格的过程中,理顺水费是必不可少的。摩洛哥有关用水的法律规定,所有用户都按同样价格支付水费,但实际上灌溉用水的收费低于城市用水。在许多国家,灌溉仍然得到补贴。埃及和也门的地表水供应由有关机构免费提供,而这些机构的经费也是来自于税收和其他公众收入,而不是水费。提高水费可以鼓励节水,可以提高水的利用效率,可以激励农民增加对节水技术的投资,不再耕种高耗水的作物等。可使用补贴和退税的手段,鼓励对水处理的投资,既可以用国家预算投资,也可以用水费开支。对于违反用水数量和质量规定的用户应当采取惩罚措施。灌溉用水的节约可以采取多种方法,如对微灌溉设备给予补贴,制定惩罚性税收标准,对节约用水的用户给予财政奖励。
(二)水资源的合理配置
中东地区农业用水过多,不符合缺水地区的比较利益原则。
该地区水资源的供给成本不断上升,将其与农业生产中的价值进行比较,假定1公斤小麦需要1立方米的水,那么近似的估计是每单位小麦生产用水的价值的增加相当于0.05~0.1美元/立方米。另一方面,小麦价值的比例对于海水淡化成本来说大概是1∶25到1∶50。如果修建水库以建立蓄水能力用于调节年度和季节间水量,则代价更为高昂。水库还要考虑高蒸发率的损失,如阿斯旺水库的蒸发率达到14%。
因此,在各种用途之间重新配置水资源的供应,是合理利用水资源的关键因素。应该减少农业用水,特别是像小麦等低增加值高耗水的农作物的种植,把有限的水资源用于高增加值的产业。中东地区灌溉用水大约占全部用水的80%。因此,只要把很小一部分农业用水调拨给其他用途,就可以提高其他部门的水供应。例如在摩洛哥,如果把农业用水调出5%,就可以使居民用水总量增加1倍。在约旦,如果把农业用水调出5%,可以使居民用水增加15%。
一些国家采取不同的调控措施,比如,调控地下水开采。多数国家采用了颁发开采许可证的制度,但实际上很难控制,因为只有少数国家具有相应的行政管理能力。比如,融资的制约。与抽水有关的融资制约可以成为最终的控制手段。如果设备、电力、能源、贷款这些投入和农作物、工业产品这些产出按照真正的成本定价,且没有不利的外部因素,如盐分的渗透等,那么就可以产生经济上行之有效的解决办法。再比如,财政激励。财政干预应当遵循两项原则,一是使用者付费原则,一是污染者付费原则。这些原则在许多情况下被认为是公正的,得到公众认可,经济上也是行之有效的。但中东还没有国家系统地采用这种机制。有些国家想做,但行政管理能力弱,因而在实施过程中失败了。以色列是一个例外,70年代初以来采取了严格的需求限制措施。收费往往被认为是回收为水资源管理机构运行和保养成本的机制,但它也可以促进提高用水的效率,鼓励把水资源从低回报的用途转向高回报的用途。水资源的开采成本较稳定,那么水的价格就相当于边际成本价格。
但没有哪个国家愿意下决心把灌溉用水转变为居民用水。即便有些政府承认这样做从长期来看是不可避免的,但实际上仍然难以实行。因为从干旱地区调出灌溉用水会摧毁那些地区的农业,此外,许多中东国家已经无法生产基本的口粮,而更加依赖于进口,这种风险在政治上是难以接受的。因此,许多政府继续推行灌溉区计划,尽管它们也承认水的问题很严重,但它们强调这对于食品安全和地区性开发是十分重要的。
所以水资源的合理配置是中东国家迫切需要解决而同时又长期存在的问题。
(三)采用先进技术,节水和提高用水效率
中东地区用水效率低下,例如灌溉效率就很低,如果灌溉方面损失的水能成为地下水的补水,那么就能提高整个流域的用水效率。而这要求有先进的技术支持。例如利用微灌溉技术,就可以使灌溉用水节约30%~50%。以色列的灌溉90%使用了滴灌,大大节约了农业用水。约旦也正在努力学习和利用这项技术。但滴灌技术昂贵,而且需要可靠的水源。以色列的重力灌溉的成本是0.1~0.29美元/立方米,滴灌的成本是0.53~0.89美元/立方米。摩洛哥的重力灌溉的成本是0.12~0.35美元/立方米。尽管滴灌的价格不低,但对于水资源稀缺的地区来说,也不失为一种选择。
对于中东地区一些有条件的地方,则可以实行海水淡化。
由于该地区水资源匮乏,地理特点使其海水淡化能力占全世界的60%。海水淡化在沙特阿拉伯、海湾地区和马耳他已经是淡水供给的一个重要的途径。沙特阿拉伯的海水淡化量占了世界容量的30%和中东的几乎全部。马耳他经海水淡化后的供水量占总供水量的50%。
海水淡化通常首选的是蒸馏法,其成本通常在1.0~1.5美元/立方米。由于成本昂贵,海水淡化几乎全部集中在富裕国家的工业用水和居民用水方面,而且大型的海水淡化厂无一例外地都与获得廉价能源有关。这里成本是一个问题,尤其对于那些内陆的城市而言更是如此。但尽管如此,海水淡化水依然提供了一种比可再生水供给更为可靠的资源。
另外,采用废水处理技术也可以缓解水资源的短缺。
处理过的废水在灌溉中被频繁使用,如1993年世界银行就有报告断定,废水再利用能够增加水供给,并已经提供了具有重要的环保利益的使用功能。在阿拉伯半岛缺水的国家,主要是要保证长期的农业灌溉用水的需求。
在以色列、约旦和沙特阿拉伯,使用处理过的废水的计划已经广泛地展开。在另一些国家,如摩洛哥、埃及,尽管健康受到影响,但仍然使用未经处理的废水。由于技术的利用,废水处理成本在0.12~0.4美元/立方米,这比海水淡化和储水运输计划要经济。如果水是用来直接灌溉,那么应该达到健康指标。这样,附加成本可能比正常环境里要高一点。但对于这个水资源匮乏的地区,城市废水处理将发挥日益重要的作用。
(四)开展国际合作
缺乏合作是许多地区性节水项目无法开展的原因之一。如以色列的滴灌技术无法应用于阿拉伯国家,还有将水或冰山由拖船、油轮从北极运到该地区,或在土耳其修建管道,将剩余水流引入下游地区等。但这些方案需要较高的成本,而且,在选择管道和油轮的情况下,许多国家面临技术上的困难,以及可能遇到的政治问题和地区冲突问题。再如对地下水的利用,相对于世界其他许多地区而言,中东相当依赖于地下水,至少在尼罗河、幼发拉底河和底格里斯河流域以外地区是如此。在一些国家,地下水已经成为主要供水来源,包括沙特阿拉伯和海湾地区,地下水基本上是唯一的自然生成的淡水来源,在约旦和以色列,地下水分别占淡水供应的50%和55%。地下水的开采接近或超过限度的国家不少,包括也门、以色列、约旦、沙特阿拉伯和海湾国家。
过度抽取地下水已经导致许多地方的水位迅速下降。盐分的渗透和城市以及工业废水造成的污染已经成为普遍的问题。如果要改变这种状况,成本是巨大的。而且,地下水的抽取会引发国家间对水源的争夺,进而引发地区冲突。因此,开展国际合作有利于地区开发利用水资源和开展节水项目。