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区域虚拟水贸易计算方法及实证摘要 虚拟水、虚拟水贸易概念的提出为我国解决区域水安全问题提供了新思路。本文首先评析了传统的基于水足迹计算方法，并指出其存在的局限性。然后提出改进的水资源投入产出表的计算方法：将新鲜水资源使用量和废水排出量纳入国民经济行业价值型投入产出表中构造出“价值型-实物型”混合性投入产出表，把传统的价值型投入产出表和水资源在生产过程中的物质循环描述相结合，在投入产出模型之外构造单独的水资源分析模块。该方法更加直观、准确的得出各行业及区间区域贸易调水量，不仅计算了生产过程消耗的“虚拟新鲜水”，同时计算了“虚拟废水”对生产地或国家的环境带来的一些负面影响，充分考虑虚拟废水的机会成本。最后对华北地区的虚拟水贸易进行实证分析，指出目前我国实行区域虚拟水战略所迫切需要解决的问题。 关键词 虚拟水； 虚拟废水；虚拟水贸易；水足迹；投入产出分析 中图分类号 F062.2 文献标识码 A 文章编号 1002-2104（2008）04-0184-05? 虚拟水也被称为“嵌入水”和“外生水”［1］，是英格兰伦敦大学Tony All an教授于1993 年首次创造性的提出，指生产农产品所需要的水。1996 年Tony Allan 教授正式界定了虚拟水的定义［2］：生产商品或服务所需要的水资源量。虚拟水贸易［3］ 是指贫水国家和地区通过进口丰水国家和地区的水密集型产品来保证水资源安全的一种商业战略。虚拟水贸易的实质是比较优势理论的应用［4］。而这种理论应用 到我国，将水资源禀赋作为我们考虑的生产投入要素，我国北方水资源匮乏，南方水资源丰富，是否可以通过区域虚拟水贸易解决北方的水资源短缺问题，为我国解决北方地区的水资源短缺、水环境污染等水问题提供了新思路 ［5］。 1 基于水足迹的虚拟水贸易量的计算方法评述 水足迹是Hoekstra［6］ 比照生态足迹［7］的概念而提出来的。水足迹定义 为一个国家或地区在一定时间内消费的所有产品和服务所需要的水资源数量，一个国家或地区的水足迹等于国内用水量和虚拟水量净进口的代数和。 水足迹中的虚拟水贸易量计算目前主要集中在农作物产品和动物产品上，而工业产品由于其所含虚拟水较少且计算过程较为复杂，因此在基于水足迹的虚拟水贸易计算中未被考虑。目前主要有两种方法：一种是 Chapagaint 和Hoekstra 通过用生产树(production tree) 来进行分级计算虚拟水量［7，8］，另一种是Zimmer 和Renault 将产品区分为不同产品类型进行区分计算［9］ 。其核心思想大同小异，本文将以前者为基础进行基于水足迹的虚拟水流动计算方法的介绍。 1.1 农作物中的虚拟水计算方法 根据联合国粮农组织(FAO) 的作物需水量和作物产量资料,计算在不同国家或地区每种作物的虚拟水含量。 式中：ET?c为区域n作物c生长期内的土壤蒸发量，mm/d；k?c为作物系数，是说明实际作物相对于参考作物的覆盖度和表面糙率等的差异, 是实际作物与参考作物的物理和生理等各种因素不同的综合反映。可利用《中国主要农作物需水量等值线图》、《中国主要农作物需水量与灌溉》资料确定；ET?0为参考下垫面的土壤蒸发量，mm/d，由FAO的彭曼-孟(Penman-Monteith)方程计算得出，其中所需的各地区、各国家的气候参数可由FAO的CLIMWAT数据库获得，具体计算公式如下： 式中：ET?0为参考作物的土壤水分蒸发量，mm/d；R?n 为作物表面的净辐射，MJ/m2d；G为土壤热通量，?MJ/m2d；T为作物生长地区平均温度，℃；U?2为作物生长地区2米高度处的风速，m/s；e?a为饱和的水蒸气压力，kPa；e?d为实际的水蒸气压力，kPa；e?a-e?d为饱和水蒸气压力差，kPa；Δ为饱和水气压－温度曲线的斜率, kPa/℃；r为干湿表常数, kPa/℃。 周 姣等：区域虚拟水贸易计算方法及实证中国人口#8226;资源与环境 2008年 第4期1.2 活动物及动物产品虚拟水含量计算方法 1.2.1 活动物虚拟水含量计算 根据水足迹的含义，Chapagain 和 Hoekstra［8］将动物虚拟水的含量定义为动物存活的整个生命周期所消耗的水资源量，具体由三部分组成：①动物整个生命周期所消耗的饲料所含虚拟水，可由上述农作物虚拟水含量的计算方法得出；②动物整个生命周期所消耗的饮用水；③饲养动物的服务活动过程中所消耗掉的水，如清扫及清洁用水。具体如下： 式中：Q??proc［e,a］指单位数量动物e在国家a加工所需加工水，m3/头；PWR［e,a］指生产加工过程每吨活动物所需水，m3/t；产品比例因子pf［e,p］指加工获得的第一类产品p的重量W?p