第一节
中国膜产业的机遇

我国水资源存在人均少、利用率低和局部过度开发的问题，突出表现为资源型缺水（11个省市属人均重度、极度缺水）、水质型缺水（超过40％河长水质劣于IV类）及管理型缺水（用水效率低下）。未来政策着力点将定位于重视节水及回用、提高水质标准和强化管理，以指标考核推进节水型社会建设。

在应对水资源短缺、节能减排和新能源等世纪挑战时，膜的战略作用崭露头角。“十二五”规划期间我国将实现膜领域科技发展“三个提升、一个完善”，重点培育和发展，使其成为战略性新兴产业。在最为突出的水工业领域，排水及供水标准提高直接推动膜技术在处理设施升级改造中的大规模应用，预计“十二五”期间市场空间将超过500亿。随着用水成本和再生水回用要求的迅速提高，膜处理作为污水再生回用最有效的工艺路线已经使电力、钢铁和石化等行业不断受益。反渗透也已经成为海水淡化等脱盐主流，预计未来5～10年中国海水反渗透膜设备处理能力将新增160万～200万m ³ ／d。

其他新兴产业领域也得到了政策层的关注。在新能源领域，全氟磺质子交换膜是车用燃料电池核心部件，透氢与透氧的气体分离膜可用于能源清洁利用。在节能减排领域，膜分离技术实现了赖氨酸、味精和Al2O3的清洁生产，气体膜分离实现了温室气体的高效捕集。

一、中国水资源赋存

近年来我国水资源总量均值有所下降。根据2000—2011年水文系列评价结果（见图4—1），我国多年平均降水总量为6.18万亿m ³ ，水资源总量为2.84万亿m ³ ，居世界第6位，其中地表水资源量占比达到96.4％。从长期来看，我国年降水量变化趋势不显著，但年代际波动较大。2001—2011年期间我国干旱年份较多，近年来的地表水以及水资源总量均值较1956—2000年均值分别下降了6.8％和6.4％（见图4—2）。

我国水资源总量时空分布不均。在10个水资源一级区（松花江、辽河、海河、黄河、淮河、长江、东南诸河、珠江、西南诸河、西北诸河）中，北方主要包括松花江、辽河、海河、黄河、淮河、西北诸河6区，而南方包括长江、东南诸河、珠江、西南诸河4区。从流域分布来看（见图4—3），水资源总量排名全国前4位的流域（长江、西南诸河、珠江、东南诸河）均位于我国南部地区。从省份分布来看，西藏水资源总量排名全国第一（占16.66％），紧随其后的依然是四川、广东、云南等南部省份；宁夏水资源总量仅为8.4亿m ³ ，占0.03％，排名全国最后。降水是影响水资源总量的一个重要因素，南方四区国土面积占全国的36％，但降水量占65.8％；北方六区国土面积占全国的64％，但降水量仅占34.2％。

二、中国水资源利用

新中国成立以来我国用水总量增长近5倍。伴随着社会经济的快速发展，我国对于水资源的开发利用程度不断加深。1949—2010年，我国用水总量由1031亿m ³ 增长到6 022亿m ³ （见图4—4），增幅为484％。从区域分布来看，长江、珠江流域的用水量分别占到全国总量的33.0％、14.7％，居全国前两位；西北诸河流域的水资源量仅为全国的5.0％，但用水量却已占到10.7％。

工业化、城市化推动用水结构不断变化。由于产业结构的不断升级以及城市化进程的不断深入，我国用水结构发生了显著的变化。新中国成立初期，用水总量中的97.1％是用于农业；到了2010年，农业用水占比已经下降到61.2％，而工业、生活的用水比重已经分别提高至24％、12.7％，且近年来不断升高。目前我国的用水结构与世界平均水平较为接近，主要表现在农业用水占比依然较大。而在经济发达国家，工业用水比例往往超过60％，这反映出我国在水资源利用结构与效率方面与发达国家的差距（见图4—5）。

从供水结构来看，我国北方对于地下水的依赖远远高于全国平均水平，相关6个一级区地下水供水量在总量中的占比达到35.8％，导致了北方普遍存在较为严重的地下水超采问题（见表4—1）。根据《全国地下水资源及其环境问题综合评价及专题研究》的调查结果，我国华北平原地下水开采程度最高，达114％，深层地下水已严重超采，地下水的过度开发利用已经导致北方地区出现地下水水位下降、地面崩塌和沉降、湿地萎缩、土地荒漠化等环境负效应。

三、水资源短缺问题突出

尽管我国水资源总量位居全球第六位，但却拥有着全世界超过20％的人口。经测算，2011年我国人均水资源量仅为1 730.4m ³ ，属于中度缺水。根据联合国2005年的全球统计数据，我国人均水资源量在不同层面的比较排序中均位列倒数，整体上看已经属于较为典型的资源型缺水国家（见表4—2）。

分区域来看，各省的水资源禀赋差异显著，其中西藏的人均水资源量高达139 659m ³ ，而最低的北京却仅有127m ³ （见表4—3）。目前，辽宁、河南等九个省份属于极度缺水地区，甘肃、江苏属于重度缺水，处于丰水状态的省份有西藏等六个。概括而言，人均数据显示我国水资源区域差异非常显著，局部缺水严重，特别是北方地区。

据2008年的统计，我国660余座设市的城市中有420多座不同程度缺水，约110座城市严重缺水。目前城市每年缺水量约70亿m ³ ，如果计入城市超采地下水，缺水总量达105亿m ³ 。新中国成立以来，全国共发生比较严重的城市缺水事件100多起，其中属资源型缺水的占2／3。

由于水资源时空分布不均、人均有限、用水需求持续增长等因素，我国水资源短缺的特征已经十分明显。据统计，正常年份我国缺水总量约在400亿m ³ ，水资源开发利用程度也已经达到24.7％的世界较高水平。此外，已有五个水资源一级区呈现过度开发状态（见图4—6），其中海河流域平均年用水量甚至达到水资源总量的130％（超用部分主要来自跨流域调水与地下水超采）。

四、水环境污染严重

全国废污水排放量也由1980年的315亿m ³ 增加至2011年的659亿m ³ （见图4—7），其中污染较重的工业废水约占2／3，城市生活污水约占1／3。由于污染负荷的不断增加，防治工作又相对薄弱，我国的水资源质量在过去30多年里呈不断下降趋势。

全国已有超过40％河长遭受污染，多个流域污染比例超过60％。1980年，全国水质符合或优于Ⅲ类的河长占受评价总河长的78.2％（见图4—8）；到2011年，这一比例已经下降到61.0％。我国的河流以有机污染为主，主要污染指标为化学需氧量、五日生化需氧量和总磷。

从各流域的情况来看，目前我国经济发展程度相对较低的西部地区，河流水质仍然保持较好，而北方河流水质污染比例普遍超过50％（见表4—4）。南方诸河虽然数值不高，但在人口稠密、经济发达的局部地区，水污染却极其严重。

湖泊水质污染严重且难以恢复。大型湖泊水体的更新周期较长，纳污能力也远低于河流，因此一旦受到污染便很难治理。2011年，根据对26个国控重点湖泊的监测结果，优于和达到Ⅲ类的占42.3％，Ⅳ～Ⅴ类的占50％，劣Ⅴ类的占7.7％。营养状态为中度富营养的占7.7％，轻度富营养的占46.1％，中营养的占46.2％（见图4—9）。

平原区60％以上的浅层地下水受到不同程度污染。根据2000年全国平原区浅层地下水水质评价成果，Ⅳ～Ⅴ类水质占比59.8％（见表4—5）。也就是说，我国平原区约60％的浅层地下水受到不同程度污染。这里既有地下水天然底质差的原因，更有人为污染的因素。在人口密度大、经济社会活动强度大、地表水污染严重的太湖、辽河、海河、淮河等流域，地下水污染面积的比例分别达到91％、83％、77％、71％。2011年，200个城市的4 727个监测点中，较差—极差水质的监测点比例达到55％，与上年相比，监测点水质变好、稳定和变差的比例分别为17.4％、67.4％和15.2％。

五、中国膜产业发展的战略机遇期

目前我国水资源利用的形势已经十分严峻，水资源危机带来的种种问题对我国的可持续发展产生了严重的负面影响，并已导致巨大的经济损失。仅以2005年为例，农业由于缺水致使当年受旱面积达2.4亿亩，减产粮食1 930万吨，造成的直接经济损失达1 986亿元；工业方面，年缺水量在40亿～60亿m ³ ，如果按2005年价格水平估算，因缺水造成的直接经济损失为1 700亿～2 400亿元；至于生活用水，我国每年城市缺水量为105亿m ³ 左右，受影响人口超过2 000万，折算成经济损失达2 000亿元。据此粗略测算，2005年我国因缺水造成的各类经济损失占GDP的比重已超过3％，因此，有效应对水资源危机以保证我国经济可持续发展已经迫在眉睫。

水资源一级区经济可利用量利用率见表4—6。

水处理提标改造标准已经落实。供水方面，检测项目将由原35项提高至106项，并已于2012年7月起强制执行；排水方面，氨氮已纳入总量控制并作为约束性考核指标。从重点流域水污染防治“十二五”规划编制大纲的信息来看，在今后五年环境治理压力依然较大的背景下，部分流域提出了消除劣Ⅴ类水的规划目标（见表4—7）。排水及供水标准的提高将导致传统工艺较难实现稳定达标，这将直接推动膜技术在处理设施升级改造中的大规模应用。此外，未来水资源的稀缺必将带来再生水回用率的不断提高，膜处理作为污水资源化最适合的工艺路线已经使化工、电力和钢铁等领域不断受益，据不完全统计，2007年我国电力行业膜利用总规模已超过30万m ³ ／d。

同时，随着工程运用增加和膜材料大规模生产，膜工艺也将进入技术成熟和成本降低的双重驱动时代；另一方面，随着污泥后续规范处理处置和人力成本不断上升，膜技术低污泥产量、自动化程度高的优势也将逐步得以体现。 b8Cgf5DfmWb4raNa8VOdAHt94/9cyWZu2tMCa/+SMLglz1MpdIrhOMt0mrUNCIbg