资源描述
节约用水宣传手册
――北京市第十四届小学生“我爱地球妈妈”演讲比赛辅导材料
北京环境保护基金会
二〇一〇年二月目 录
一、水是生命之源
(一)什么是水?什么是水资源?
(二)地球水资源的生成和分类
(三)水资源对于人类生存与发展的意义
(四)世界水资源的概况、分布状况及其供给与利用
(五)我国水资源的分布状况及其特点
(六)世界与我国面临的水危机、危机产生的原因与解决对策
(七)节约用水法律法规(国家级)
二、北京的水资源
(一)北京的水资源分布及水资源状况
(二)北京的水危机、危机产生的原因与解决对策
(三)节约用水法律法规(市级)
三、节约用水基本常识
(一)节水日
(二)北京市节水模式
(三)生活用水节约利用
(四)农业用水节水常识
(五)工业用水节水常识
(六)再生水利用
(七)雨水利用
四、附录
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一、水是生命之源
什么是水?
水——象形文。甲骨文字形。中间像水脉,两旁似流水。“水”是汉字的一个部首。从水的字,或表示江河或水利名称,或表示水的流动,或水的性质状态。
本义:以雨的形式从云端降下的液体,每个水分子是由两个氢原子和一个氧原子组成的。通过水分子结构我们了解到水的微观世界,我们见到的江河湖海中的水,都是由一个个水分子组成的。在常温常压下水是无色,无味,透明的液体。除液态水以外在自然界中还有固态的冰和气态的水蒸气。空气中含有水蒸气,土壤和岩石层中有时也积存大量的水。水是生命肌体所不可缺少的组成部分。
什么是水资源?
水之所以成为资源是由其自身的物理特性、化学特性及自然特性所决定的。水资源有广义和狭义之分,通常我们所说的水资源是指狭义水资源。
广义水资源
广义水资源是指自然界中以固态、液态和气态形式广泛存在于地球表面和地球的岩石圈、大气圈、生物圈中的水,是包括海水在内的地球水量的总体。我们生活的地球是一个水的星球,海洋、河流、湖泊、溪流……通过水文循环彼此间相互联系,相互影响,共同构成了完整的地球水圈,它是生命的发源地。从这个意义上讲,水圈中的任何水对人类都有着直接或者间接的利用价值,都可以视为水资源。它包括可更新水资源和不可更新水资源。
狭义水资源
狭义水资源就是在水循环中,富集于江河、湖泊、冰川和埋藏在地下较浅的含水层中的水。它来源于大气降水,可以通过水循环逐年得到补充和更新,易于为人类所利用,包括地表水、地下水和土壤水。其中,地表水为河流、冰川、湖泊、沼泽等水体;地下水为地下汇水的动态水量;土壤水为分散于岩石圈表面的疏松表层中的水。也就是我们平时所说的淡水,海水(咸水)是不能直接为生物体生存所利用。
地球水资源的生成与分类
关于水的起源的认识仍存在很大的分歧,目前在约有32种关于水的形成的学说。这里简述其中一些主要的学说。
一种学说认为在地球形成之前的初始物质中存在一种H2O分子的原始星云,类似于现在平均含水0.5%的陨石,地球形成后降到地球上,从而使地球上有了水。
另一种学说认为在地球形成后才有形成水的原始元素(氢和氧)。氢与氧关于水资源的资料在适宜的条件下化合。生成羟基(OH)。羟基再经过复杂的变化,形成水(H2O)。
荷兰的天文学家奥特认为,地球上的主要来源是我们这颗行星的内部的岩石圈的上地幔。岩石圈的物质一半是由硅组成,其中硅酸盐和水分。这些水资源的资料岩石在一定的温度和适宜的条件下(如火山爆发)脱水,从而形成了地球的水。
美国学者肯尼迪等认为岩石在熔化中完全混合时,含有硅酸盐75%,含水25%。在地球形成初期,火山爆发频繁,从而加快了地球水的形成。由于地球内部的关于节约水的资料高温,地球的水还在增加。
在研究中,有资料表明,大洋面近1000年内上升了1.3m。不过近几十年海洋水面快速升高可能主要由于全球气候变暖造成。水同其它物质一样,受热时体积增大,密度减小。纯水在摄氏零度时密度为999.87千克/立方米,在沸点时水的密度为958.38千克/立方米,密度减小4%。在正常大气压下,水结冰时,体积突然增大11%左右。冰融化时体积又突然减小。
据科学家观测,在封闭空间中,水在冻结时,变水为冰,体积增加所产生的水的资料压力可达2500个大气压力。这一特性对自然界和工业有重要意义。岩石裂隙在反复融冻时裂隙逐渐增大就是这个道理。地埋输水塑料管为防冻坏,一般要求一定的埋深(大于冻土层深度)。水的热容量除了比氢和铝的热容量小之外,水资源比其它物质的热容量都高。水的传热性则比其它液体小。由于这一特性,天然水体封冻时冰体会极慢地增厚,即使在水面长期封冻时,河流深处可能仍然中液体,水的这种特性对水下生命有重要意义。水的这一特性对指导灌溉也有保护水资源的资料意义,如进行冬灌能提高地温,防止越冬作物受低温冻害。
水资源对于人类生存与发展的意义
水和我们的生活息息相关,有人把水比作生命的摇篮。
世界上许多事物是可以替代的:比如照明,没有电灯,可以点蜡烛;没有蜡烛,可以点油灯、松明火把等等。而水还没有任何物质可以替代,没有水,一切生命都将消失。
水是生命之源,没有水就没有生命。人和水是分不开的。人体中的水调节体温,促进新陈代谢,输送营养物质、排除废物,忙碌而有秩序。同时,水也参加化学反应,与蛋白质、糖、磷脂结合,发挥复杂的生理作用。一个健康成人,每天平均要喝2200毫升水,再加上体内物质代谢产生的内生水300毫升水,总共2500毫升,每天经皮肤和粪便排出与此相等数量的水。简言之,每天每时每刻都需要而且是必要的水补充和排出,这是生命的象征,也是生命的内容。对人来讲水是可敬的也是可畏的。
总之,水的主要功能是:
1) 调节气候。水是大气的重要成分。虽然大气中仅含全球水量的百万分之一,然而,大气和水之间的循环相互作用,确定了地球水循环运动,形成支持生物的气候。大气中的水帮助调节全球能量平衡,水循环运动起着不同地区的能量传输作用。
2) 塑造地球表面的形态。流动的水开创和推动土地地貌的形成,重排地表景观以及三角洲形成等。水是形成土壤的关键因素,也在岩石的物理风化中起着重要作用。
3)物质运输的功能。水可以输送多种多样材料和营养物质。水输送物质的形式有两种:溶解的矿物质和整体物质。大气中的各种颗粒物质可以沉降到水体,然后由水输送。从这一方面可以看到,水可以把环境污染物输送、扩散到更远、更广泛的区域。
4)水是一切生物必不可少的物质。生命的形成离不开水,水是生物的主体,生物体内含水量占体重的60~80%,甚至90%以上。水是生命原生质的组成部分,并参与细胞的新陈代谢,还是生物体内外生物化学发生的介质。因此,一切生命都离不开水。水与生物以各种方式相互作用。在一个区域范围内,水是决定植被群落和生产力的关键因素之—,还可以决定动物群落的类型、动物行为等。
5) 水是人类赖以生存和生产的最基本的物质基础。水与人类的关系非常密切,不论是生活或是生产活动都离不开水这一宝贵的自然资源,水既是人体的重要组成,又是人体新陈代谢的介质,人体的水含量占体重的2/3,维持人类正常的生理代谢,每天每人至少需要2~3L水。工业生产、农田灌溉、城市生活都需要消耗大量的水。但是,随着人口和经济活动的加剧,全球的水循环已大大偏离了它的自然状态,水的流动已发生了显著的变化。人口迅速增长,加快了对水资源的消耗,工农业生产发展严重污染了水体,森林破坏改变了蒸发和径流方向等,这些人类活动造成了水资源的严重破坏,使世界面临着水危机。
水不仅养育了人类文明,它还是保持生态平衡的重要因素。生态环境是否稳定,在很大程度上取决于水资源条件。而一旦生态平衡出现紊乱则会直接影响到人类的居住环境。人类文明因水而兴,因无水而衰。楼兰古国就是一个很好的例证。楼兰城位于今天新疆若羌东北部罗布泊西岸,是早期丝绸之路上的重要交通枢纽和贸易中转站。塔里木河和孔雀河经楼兰城注入罗布泊,沿河岸水草丰美,田地肥沃,楼兰古国盛极一时。可繁华尽持续了两三百年,曾经显赫一时的重镇就从历史长河中无声无息地消失了。对于楼兰神秘消失的原因,近代学者众说纷纭,但有一点是达成共识的,那就是水资源枯竭是造成楼兰文明消失的重要原因之一。由于孔雀河水的改道,位于下游的楼兰水源枯竭,耕地和植被面积不断缩小,年复一年,逐渐失去了人类聚居生活的条件,繁华一时的楼兰文明最终没能跳出衰亡的命运。
在21世纪综合国力的竞争力,水是重要的决定性因素。它与石耕地一起被列为对我国经济社会健康发展具有约束力的关键性资源。
不仅我们现代人明白这个道理,早在几千年前,我们的祖先就开始通过治水兴国,造福人类了。
中国有个家喻户晓的历史传说——大禹治水。在四五千年前,洪水泛滥、久治不息。禹受命于危难之际,以疏通河道、宣泄洪流为主,经过十三年的努力,三过家门而不入,终于平息了水患,是人们又过上了安定的生活。
美国兰德公司提出,影响中国经济增长可持续发展的八大因素之一就是缺水和水污染,它们对我国国内生产总值(GDP)年增长率的负面影响达到1.5%——1.9%。
世界水资源的概况、分布状况及其供给与利用
1.概况
世界各地自然条件不同,降水和径流相差也很大。年降水量以大洋洲(不包括澳大利亚)
的诸岛最多;其次是南美洲,那里大部分地区位于赤道气候区内,水循环十分活跃,降水量和径流量均为全球平均值的两倍以上。欧洲、亚洲和北美洲与世界平均水平相接近,而非洲大陆是世界上最为干燥地区之一,虽然其降水量与世界平均值相接近,但由于沙漠面积大,蒸发强烈,径流量仅为151mm。相比之下大洋洲的澳大利亚最为干燥,与降水量761mm相对其径流量仅为39mm,这是由于澳大利亚的有2/3地区为荒漠、半荒漠所致。
2.分布状况
水资源是世界上分布最广,数量最大的资源。世界上水的总储量约有14亿立方千米,平铺在地球表面上约有3000米高。地球表面70%被水覆盖,因此有人把地球说成是蓝色星球,又叫水球。地球上的水97.2%的水都分布在大洋和浅海中,这些咸水是人类无法直接利用的(要利用就要海水淡化,成本高)。陆地上两极冰盖和高山冰川中的储水占总水量的2.15%,目前也无法直接利用。余下的0.65%才是人类可直接利用的。从数字上可看出,水是丰富的,但可利用的淡水资源是极其有限的。若把一桶水比为地球上的水,可用的淡水只有几滴。
人类用水量中,25%的消费被用于工业,70%以上则用于农场和牧场。农业是用水矛盾最突出的领域。
当今世界的水资源分布十分不均。除了欧洲因地理环境优越、水资源较为丰富以外,其他各洲都不同程度地存在一些严重缺水地区,最为明显的是非洲撒哈拉以南的内陆国家,那里几乎没有一个国家不存在严重缺水的问题;在亚洲也存在类似问题。
根据有关专家预测,到2000年,全世界的用水量将由1985年的3900亿立方米增长到6000亿立方米。届时人们将面临全球性的严重水荒。阿拉伯联合酋长国被迫从1984年起每年从日本进口雨水2000万立方米。
3.供给与利用
通常人们将全球陆地入海径流总量作为理论上的水资源总量,即全球水资源总量为47000km3,而这一水资源数量在全球分布又是不均匀的,各国水资源丰缺程度相差很大。人类在早期对水资源的开发利用,主要是在农业、航运、水产养殖等方面,而用于工业和城市生活的水量很少,直到本世纪初,工业和城市生活用水仍只占总用水量的12%左右。随着世界人口的高速增长以及工农业生产的发展,水资源的消耗量越来越大。世界用水量逐年增长,1900~1975年间,每年以3~5%的速度递增,即每20年左右增长一倍。到2000年,世界总用水量将达到6000亿m3,占世界总径流量的15%。
随着人类文明的进步,对水资源的需要量越来越大,1985年用水量为1950年的3.5倍。其中农业用水占总水量的比例由1950年的78.2%下降到1985年的61. %5;而工业用水与城市用水占总用水量的比例由1950年的22.7%,增加到1985年的34.6%。由于社会生产的不断发展,人对于水的需求量也在不断增加。例如,公元前每天人均耗水约12升,中世纪时人均耗水增加到20-40升,18世纪增加到60升,当前发达国家一些大城市人均每天耗水500升。在发展中国家,对水的需求量也日益增加,如我国,近20年城市用水番了几番。
但可供人类使用的水资源却不会增加;甚至会因人为的污染等因素而使其质量变差,可利用数量减少。加之,世界淡水资源的分布极不均匀,人们居住的地理位置与水的分布又不相称,使水资源的供应与需求之间的矛盾很大,尤其是在工业和人口集中的城市,这个矛盾更加突出。据统计,近40年来,全世界农业用水量仅增加了2倍、工业用水增加了7倍,而生活用水增加的更多。
水的循环
淡水虽然很少,但自然界的水时时刻刻处于循环运动中。在太阳能和地球表面热能的作用下,地球上的水不断被蒸发成为水蒸气,进入大气。水蒸气遇冷又凝聚成水,在重力的作用下,以降水的形式落到地面,这个周而复始的过程,称为水循环。
从海洋蒸发出来的水蒸气,被气流带到陆地上空,凝结为雨、雪、雹等落到地面,一部分被蒸汽化返回大气,其余部分称为地面径流或地下径流等,最终又回归海洋。自然界的水循环,从宏观来看,陆地表面和海洋表面总蒸发量等于其总降水量。
我国水资源的分布状况、变化及其特点
1.分布
我国江河众多,流域面积在100km2以上的河流有5万多条,1000 km2以上的约有1500多条。但受气候和地形的影响,河流分布很不均匀,绝大部分河流分布在我国东部湿润、多雨的季风区,西北内陆气候干燥、少雨,河流很少。 我国有1 km2以上的湖泊2300多个,总面积7187 km2,约占国土面积的0.8%;湖水总储量约为7088亿m3,其中淡水量占32%。
我国还有丰富的冰川资源,共有冰川43000余条,集中分布在西部地区。总面积58700 km2,占亚洲冰川总量的一半以上,总贮量约52000亿m3。
我国平均年降水量为61889亿m3,平均降水深648.4mm,年均河川径流量27115亿m3,合径流深284.1mm。河川径流主要靠降水补给,由冰川补给的只有500亿m3左右。
我国年平均地下水资源为8287.6亿m3。
根据分析计算,我国地表水和地下水的量分别为27115和8288亿m3,扣除二者间的重复量7279亿m3后,则我国多年平均水资源总量28124亿m3。
2.特点
我国水资源的时空分布特点,可通过降水、蒸发、径流等水平衡要素的分布反映如下:
水资源总量较丰富,人均和地均拥有量少。
我国多年平均年水资源总量为28124亿m3,其中河川径流约占94%,低于巴西、前苏联、加拿大、美国和印度尼西亚,约占全球径流总量的5.8%,居世界第6位。平均径流深为284mm,为世界平均值的90%,居世界第7位。可见,我国的水资源量还是比较丰富的。然而,我国人口众多,按12亿人口计算,平均每人每年占有的河川径流量2260 m3,不足世界平均值的1/4,分别是美国人均占有量的1/6,前苏联的1/8,巴西的1/19和加拿大的1/58。我国地域辽阔,平均每公顷耕地的河川径流占有量约28320 m3,为世界平均值的80%。所以,人我国水资源量与需要不适应的矛盾十分突出,以占世界7的耕地和6%的淡水资源养活着世界上22%的人口。
世界与我国面临的水危机、危机产生的原因与解决对策
什么是水危机
水危机是指自然灾害和社会与经济异常或突发事件发生时,对正常的水供给或水灾害防御秩序造成威胁的一种情形。看待水危机的视角不同,建立的应对机制与做出的决策将大不相同。根据国外经验,一个国家用水超过其水资源可利用量的20%时,就很有可能发生水危机。
水是哺育人类的乳汁。没有水的哺育,就没有生命的繁衍;没有水的世界,将是死亡的世界。地球上因为有了水,才变得生机勃勃。然而,由于种种原因,一方面人类对水的需求与日俱增,另一方面人为的浪费,使水资源不断枯竭。水资源危机将成为2 1 世纪人类面临的最为严峻的现实问题之一。
水危机的分类
为研究方便,将水危机划分为直接水危机与间接水危机。
直接水危机是指突发事件对水安全直接造成的威胁或危害,包括天灾和人祸。天灾也称自然危机,如暴雨、山洪、干旱、台风、地震、泥石流等自然力直接破坏水供给与防御的稳定而造成的威胁或危害,如洪水和干旱等,使生命财产受到威胁或危害。这种自然危机虽然是不可抗拒的,但因有自然规律可循,一般是可预报的。人祸也称人为危机,指人的主观行为直接给水安全造成的威胁或危害,如人为水污染,人为水工程破坏等。这种人为危机之所以看作是直接水危机,是因为这些人为突发事件与水直接相关,具有相对固定的行为主体,如工厂向河道、水库排污,水库周边的炸鱼事件等,水管理部门根据以往的管理经验可以预见并采取相应的防护措施。
间接水危机是指那些表面上看起来似乎与水无关的突发事件对水安全间接造成的威胁或危害,主要是指人祸,如战争、疾病、恐怖活动、爆炸、罢工、游行等其他政治或经济突发事件给水安全造成的威胁或危害。如今年的“非典”疫情带来的疫区水质问题,特别是定点收治“非典”病人的医院污水排放与处理问题等。这种表面上与水无关的突发事件一般是不可预见的,随机性很大,无规律可循,水管理部门无法根据以往的管理经验来判断其发生的规律性。
由此可见,直接水危机与间接水危机有如下的主要区别:
1、从造成的原因看,直接水危机是由与水直接相关的事件诱发的,间接水危机是由与水间接相关的事件诱发的;
2、从发生的规律上看,直接水危机一般有规律可循,可以根据频率分析或积累的管理经验进行预报预测,间接水危机无规律可循,偶然性极大,无法预报预测;
3、从发生的频率和数量上看,直接水危机是多发的,大量的,间接水危机是偶发的,少量的。
世界水危机
由于自然原因,世界各地水资源分布并不均匀。如靠近海洋的地方一般雨水丰沛,而在远离海洋的内陆,水资源就相对匮乏,有的地方因极度缺水而称为一望无际的沙漠。而人类大规模砍伐森林、破坏植被造成水土流失,加剧了水资源分布、分配的不均。这种人为导致的不均恒正日益收到全世界的关注。
世界水危机差生的原因
从总的水储量和循环量来看,地球上的水资源是丰富的,如能妥善保护与利用,可以供应200亿人的使用。但由于消耗量不断的增长和可利用水域的污染等原因,造成可利用水资源的短缺和危机。
世界水资源及其发展趋势
地球上水的储量很大,但淡水只占2.5%,其中易供人类使用的淡水不足1%。据专家最新估计,全球陆地上可更新的淡水资源约42.75万亿m3,其中易于使用的约12.5~14.5万亿m3。按1995年人口统计,全球人均淡水资源约7450 m3,其中易于使用的淡水人均约2180 ~2440 m3。可见,地球上的淡水资源是有限的。
水的需求随人口和经济发展而迅速增长。从1940-1990年,在50年时间内,全球总用水量增加了4倍。1995年全球用水总量已达36000亿m3,人均 用水628m3,约占易用淡水资源量的27~30%。
水资源在地球上的分布是很不均匀的,有的地方多,有的地方少。据联合国调查,全球约有4.6亿人生活在用水高度紧张的国家或地区内,还有1/4人口即将面临严重用水紧张的局面。
自从1977年在阿根廷的马德普拉塔召开的第一次联合国水资源大会以来,水资源已成为世界性的热点问题。目前已有26个联合国机构参与与水有关的事务。近几年有数以百计的水问题国际会议召开。其中影响较大的会议有:1992年巴西里约热内卢联合国环境和发展峰会;1997年在摩洛哥马拉喀什第一次世界水论坛;1998年巴黎水与可持续发展国际会议;2000年海牙第二次世界水论坛等。联合国环境署在2002年发布的《全球环境展望》上指出,“目前全球一半的河流水量大幅减少或被严重污染,世界上80个国家或占全球40%的人口严重缺水。如果这一趋势得不到遏制今后30年内,全球55%以上的人口将面临水荒”。在2002年南非召开的可持续发展世界高峰会议上,全体代表一致通过将水危机列为未来十年人类面临的最严重挑战之一。
在国际会议和联合国有关机构的组织推动下,世界各国的水资源工作有了较大的进展。在全球范围内开展了水资源评价活动。对水资源的评价方法进行了理论探讨和实验研究。在水资源规划研究中,由于竞争性用水问题的突出,导致了投资竞争,水资源在地区间、部门间和多目标用水间的合理分配问题已成为缺水地区在发展进程中诸矛盾的焦点,因而各国开始致力于流域和区域的规划研究。
自80年代以来,水质与水环境恶化趋势加剧,已威胁到人群健康,水环境问题成为研究热点,各国制定了地表水和地下水的水质标准,建立了河流、湖泊与水库的各类水质模型,并试图将水质研究与水量研究联系起来,以实现水资源学科中水量与水质的统一数学描述。
1992年联合国环境与发展首脑会议后,可持续发展观念日益深入人心,为水资源学科的发展注入了新的活力。各国在可持续发展观念启发下,从发展模式的高度认识水资源开发利用和经济发展的相互关系,认识水资源利用与保护的相互关系,经济发展和生态环境保护的关系,管理在水资源开发、利用、保护中的作用,水资源管理中需水管理、供水管理、水质管理和水价管理的相互关系,以及水资源管理中的经济机制、法律机制和行政机制的作用。对上述关系的再认识和大讨论,导致了面向可持续发展的水资源价值观和方法论的提出与初步形成,标志着水资源学科开始步入其初步成熟阶段。
世界性水资源的忧患
70年代,联合国就“人类环境”问题发出警告:“水不久将成为一项严重的社会危机,石油危机之后的下一个危机便是水。”世界资源研究所就此也发出警告,告诫世人:“地球上可供生活、农业和工业之用的水资源正在走向极限。”国际人口行动组织不久前发表的一篇报告指出:到公元2025 年时,全球生活用水量不足地区的人口,将由1990 年的3.35 亿激增至30亿。一些知名的专家、学者为此疾呼,要珍惜每一滴水,提醒人们重视日趋严重的水资源危机。
联合国就世界水资源作过调查分析,认为就全世界淡水资源而言是极其有限的,淡水资源并非取之不尽,用之不完。我们休养生息的地球,虽是一个70%的面积由水覆盖的蓝色星球,水的总储量约为13.6亿立方公里,但其中97%为苦涩的海洋咸水,可供人类开发利用和饮用的淡水只占了3%左右。然而在这3%左右的淡水中,约有2.66%是人类难以开发利用的两极雪山冰川和永冻地带的冰雪,现在的人类社会真正可以利用的淡水资源只相当于淡水资源储量的0.34 %。根据现代科技手段分析调查显示,人类赖以生存繁衍的地球,有1/3 的人口得不到安全用水的水平,地球上53亿人口中有约34亿人平均每人每天只有50升水,有近70个国家( 地区) 严重缺水。面对这有限的淡水资源,人为的浪费、污染、过度开采等,又使淡水资源危机日趋严峻。
据有关材料统计,世界人口每年以一亿数量增长着,预计到2025年,世界人口将由现在的55.7 亿增加到85亿,人类对淡水的需要量每年以6%的增长率增加,人类对淡水资源的需求远远高于和大于人口的增长额度,其中用水量大的城市这种矛盾将更加突出。
现在世界缺少淡水资源的国家( 地区) 已为数不少,预计再过若干年以后,淡水资源危机的国家( 地区) 将成倍增加,在180 多个国家中,将会有2/3的国家存在着不同程度的缺少淡水资源的问题。当今,一些国家( 地区) 为危机水解决淡水资源危机在寻找对策,甚至为了淡水资源一些国家还发生了严重的对抗。埃及与埃塞俄比亚、印度与孟加拉国因为水资源而屡屡发生激烈的争端。土耳其处于底格里斯河、幼发拉底河的有利位置,在遇到水资源危机的时候,可以随时阻止两河流入伊拉克等国,因此两河随时都可能引起国家之间的矛盾和冲突。沙特阿拉伯以盛产石油而闻名于世,石油的丰富蕴藏并未给沙特阿拉伯的水资源带来益处,在沙特阿拉伯淡水的价格是汽油价格的几十倍。在海湾战争中,水这种常见的物质,却成了制约战争胜负的有力“武器”,水资源显示出它的特殊使用价值。就此,一些学者、专家得出结论,如果现今一些国家为争夺石油而发动战争,那么在今后若干年内,挑起战争的就可能是水资源的短缺。
联合国粮农组织对今后水资源作过预测,到本世纪末,世界年人均水资源占有量,亚洲将从现在的5100立方米降至3300 立方米;欧洲将从现在的4400 立方米降至4100立方米;北美洲将从现在的2.13万立方米降至1.75万立方米;非洲将从现在9400立方米降至5100立方米;拉丁美洲将从现在的4.88万立方米降至5100立方米。到2100年世界淡水资源的人均占有量,将比现在减少20%以上。
现代工业、农业、科技发展的频率在不断加快,这给人类社会的发展和进步提供了物质的条件。然而随着现代化城市的发展与工农业的增长,人类的用水量亦呈直线上升趋势,而且这种直线上升的趋势将会随着经济的发展而难以遏制,其势头将会越来越强劲。根据材料统计,一个百万人口的城市,每天的工业生产和居民生活用水约需6 0 万吨以上,而全世界百万人口的城市难以计数,其每天的用水量不言而喻。从生产领域来看,更是令人吃惊:生产一吨烧碱需用水100 吨,生产一吨钢需用水200 吨,生产一吨人造纤维需用水1000 吨,生产一吨纸、一吨石化产品需用水200 —500 吨。第一产业的用水量则更多,有材料显示,第一产业的用水量是世界工业用水的4 倍以上。随着科学技术的不断进步,世界工业用水和农业用水的比重将会缩小,但是这种缩小是需要时间和极其有限的。在发展中国家,有些城市人口的增长以及工业生产都已大大超过其供水的承受能力,造成城市水资源的危机。例如墨西哥的墨西哥城、智力的圣地亚哥、印度的德里市都发生了水资源的危机,迫使这些国家不得不采取措施,包括节水,限制工业大户用水,甚至投入巨额资金从远距离调水供应等。特别是近几年,由于受干旱高温天气的影响,致使不少国家( 地区) 发生了水资源危机。韩国、日本、以色列、新加坡等国曾出现了多年少见的限量供应水资源的局面,有的甚至到了迫使工厂停业的险峻地步,这让一些国家的政府着实吃了一惊。
在水资源日趋严峻的情况下,世界性水资源污染却十分严重。由于人类对森林资源破坏性的滥伐,工业发展后的废水的大量排放,生态平衡人为的破坏和不断毒化、污染,人口数量的不断增多,世界性水资源污染的问题日益严重,真正可供人类饮用的水在惊人地减少。据相关材料的统计,全世界每年大约有400亿立方米污水排入江河,仅此排放量就占世界淡水总量的14%左右。工业废水的排放,已使全世界河流稳定量的40%受到严重的污染,其污染物中有毒性很大的铬、汞、氰化物、酚类化合物、砷化物等。工业废水的排放使一些河流臭味令人掩鼻,水质变黑变红,给人类健康带来严重威胁。联合国就人类饮水问题作过专题研究,研究结果表明,现今的世界大约有10亿人口得不到符合卫生标准的饮用水,不少儿童因得不到清洁饮水而过早死亡,其死亡人数每天竟多达几万名。国际自来水协会称,每年有2500万五岁以下的儿童因饮服受污染的水生病致死。在发展中国家,每年因缺乏清洁卫生的饮水而造成的死亡人数达1240万人以上。一些科学家指出,当今的世界如不采取有效的、科学的措施来控制对地球上淡水资源的人为污染的话,那么不需很长的时间,地球上的湖泊、河流、地下水都将逃不出被污染的命运。即使是远隔陆地的两极冰源,也会由于世界性水污染和空气污染而难逃厄运。
植被减少、天气干旱、过度开采等,不仅造成大量水库、河流、湖泊干涸缺水,而且亦造成地下水资源的下降,形成恶性循环。世界上天然湖泊在不断消失,数量不断减少;往日的汩汩河流干涸,河流的数量和干涸的里程在不断增多;过度开采造成地下水资源严重的失衡。1994年,日本干旱少雨,各地水库蓄水量多的不到35%,少的仅有1%,有些水库几乎未蓄上水;波多黎各的主要水库卡拉伊索水库蓄水量只能够维持一周的用水;新兴的工业国家韩国竟有1/3的湖泊和水库完全干涸,严重影响了经济的发展和人民的生活用水。工业发达国家美国,发展中国家墨西哥、泰国和印度以及北非、中东的一些国家,由于受地表水资源的限制,过度开采地下水资源,结果造成地下水资源极度下降,有的开采困难,有的水量减少,有的甚至形成“漏斗”而无法开采,人为地造成地下水资源的恶性循环。
水危机又提前20年
2006年,斯里兰卡国际水资源管理研究所在“世界用水周”开始之际公布了一份报告。在对各国的水资源进行细致地分析后,研究人员向公众描述了一个令人担忧的现状:迄今为止,全球已有1/3人口面临水资源短缺的困境,这一天的到来较之此前预测的2025年,足足提前了20年。非洲和亚洲的贫困人口是这场水危机中面临最大威胁的人群。研究者指出,为了缓解目前严重的供水危机,加强对雨水的利用是关键的一环。如果能把目前严重依赖人工引水灌溉的农业转为依赖天然降雨灌溉的农业模式,在下萨哈拉地区和东南亚,粮食的产量有可能增长2倍到3倍。报告发出警告,改变必须从现在开始。否则,到了2050年,要继续养活目前地球上的人口,所需的水将会是现在的2倍。到时,情况只会更加糟糕。
我国水危机
中国是个严重贫水的国家。我国水资源总量少于巴西、俄罗斯、加拿大、美国和印度尼西亚,居世界第六位。若按人均水资源占有量这一指标来衡量,则仅占世界平均水平的1/4,排名在第一百一十名之后。缺水状况在我国普遍存在,而且有不断加剧的趋势。
我国水资源总量虽然较多,但人均量并不丰富。水资源的特点是地区分布不均,水土资源组合不平衡;年内分配集中,年际变化大;连丰连枯年份比较突出;河流的泥沙淤积严重。这些特点造成了我国容易发生水旱灾害,水的供需产生矛盾,这也决定了我国对水资源的开发利用、江河整治的任务十分艰巨。
我们的母亲河——黄河,常年处于缺水状态。黄河流域属资源型缺水地区,近年来降水量减少,加之对水资源的不合理利用和对环境的破坏最终导致黄河断流。首次断流出现于1972年,此后26年间,有21年出现断流,其中1990—1998年,年年发生断流,1997年断流达226天。频繁断流,直接影响到黄河下游的城乡生活和工农业用水。1972—1996年因断流和供水不足造成工农业经济损失累计达300亿元。同时,断流加重了黄河水污染和水环境的恶化,造成下游河床淤高,严重威胁着人民生命财产的安全。
1998年度我国主要流域(水系)中,辽河、海河污染严重,以五类或劣五类水质为主;淮河水质较差,五类或劣五类水质也占到50%左右;黄河局部河段污染严重;松花江水质以四类水质为主;长江、珠江水质良好,以一至三类水质为主。滇池、巢湖、太湖富营养化问题突出。
注释:
富营养化:在湖泊、水库、海湾、水口,由于氮、磷等植物营养成分大量积聚,使水生生物,特别是水藻类过分繁殖引起污染的现象。富营养化还可能使有些湖泊有贫营养湖变为富营养湖,进一步发展为沼泽和干地。
水体的划分:一类指未受任何污染的源头水。二类指重要的集中式生活饮用水源一级保护区及珍贵的鱼类保护区、鱼虾产卵场。三类指集中式生活饮用水源二级保护区及一般鱼类保护区、游泳区。四类指一般工业用水区及人体非直接接触的娱乐用水区。五类指一般农业用水区及一般景观要求的水域。
我国水危机发生的原因
1.水资源的利用与供需矛盾
我国地表水年均径流总量约为2.7万亿立方米,相当于全球陆地径流总量的5.5%,占世界第5位,低于巴西、前苏联、加拿大和美国。我国还有年平均融水量近500亿立方米的冰川,约8000亿立方米的地下水及近500万立方千米的近海海水。目前我国可供利用的水量年约1.1万亿立方米,而1980年我国实际用水总量已达5075亿立方米,占可利用水资源的46%。
建国以来,在水资源的开发利用、江河整治及防治水害方面都做了大量的工作,取得较大的成绩。
在城市供水上,目前全国已有300多个城市建起了供水系统,自来水日供水能力为4000万吨,年供水量100多亿立方米;城市工矿企业、事业单位自备水源的日供水能力总计为6000多万吨,年供水量170亿立方米;在7400多个建制镇中有28%建立了供水设备,日供水能力约800万吨,年供水量29亿立方米。
农田灌溉方面,全国现有农田灌溉面积近7.2亿亩,林地果园和牧草灌溉面积约0.3亿亩有灌溉设施的农田占全国耕地面积的48%,但它生产的粮食却占全国粮食总产量的74%。
防洪方面,现有堤防20万多千米,保护着耕地5亿亩和大、中城市100多个。现有大中小型水库8万多座,总库容4400多亿立方米,控制流域面积约150万平方千米。
水力发电,我国水电装机近3000万千瓦,在电力总装机中的比重约为29%,在发电量中的比重约为20%。
然而,随着工业和城市的迅速发展,需水不断增加,出现了供水紧张的局面。据1984年196个缺水城市的统计,日缺水量合计达1400万立方米,水资源的保证程度已成为某些地区经济开发的主要制约因素。
水资源的供需矛盾,既受水资源数量、质量、分布规律及其开发条件等自然因素的影响,同时也受各部门对水资源需求的社会经济因素的制约。
我国水资源总量不算少,而人均占有水资源量却很贫乏,只有世界人均值的1/4(我国人均占有地表水资源约2700立方米,居世界第88位)。按人均占有水资源量比较,加拿大为我国的48倍、巴西为16倍、印度尼西亚为9倍、前苏联为7倍、美国为5倍,而且也低于日本、墨西哥、法国、前南斯拉夫、澳大利亚等国家。
我国水资源南多北少,地区分布差异很大。黄河流域的年径流量只占全国年径流总量的约2%,为长江水量的6%左右。在全国年径流总量中,淮、海河、滦河及辽河三流域只分别约占2%、1%及0.6%。黄河、淮河、海滦河、辽河四流域的人均水量分别仅为我国人均值的26%、15%、11.5%、21%。
随着人口的增长,工农业生产的不断发展,造成了水资源供需矛盾的日益加剧。从本世纪初以来,到70年代中期,全世界农业用水量增长了7倍,工业用水量增长了21倍。我国用水量增长也很快,至70年代末期全国总用水量为4700亿立方米,为建国初期的4.7倍。其中城市生活用水量增长8倍,而工业用水量(包括火电)增长22倍。北京市70年代末期城市用水和工业用水量,均为建国初期的40多倍,河北、河南、山东、安徽等省的城市用水量,到70年代末期都比建国初期增长几十倍,有的甚至超过100倍。因而水资源的供需矛盾就异常突出。
由于水资源供需矛盾日益尖锐,产生了许多不利的影响。首先是对工农业生产影响很大,例如1981年,大连市由于缺水而造成损失工业产值6亿元。在我国15亿亩耕地中,尚有8.3亿亩没有灌溉设施的干旱地,另有14亿亩的缺水草场。全国每年有3亿亩农田受旱。西北农牧区尚有4000万人口和3000万头牲畜饮水困难。其次对群众生活和工作造成不便,有些城市对楼房供水不足或经常断水,有的缺水城市不得不采取定时、限量供水,造成人民生活困难。
2.水利建设与洪涝灾害
由于所处地理位置和气候的影响,我国是一个水旱灾害频繁发生的国家,尤其是洪涝灾害长期困扰着经济的发展。据统计,从公元前206年至1949年的2155年间,共发生较大洪水1062次,平均两年即有一次。黄河在2000多年中,平均3年两决口,百年一改道,仅1887年的一场大水死亡93万人,全国在1931年的大洪水中丧生370万人。建国以后,洪涝灾害仍不断发生,造成了很大的损失。因此,兴修水利、整治江河、防治水害实为国家的一项治国安邦的大计,也是十分重要的战略任务。
我国40多年来,共整修江河堤防20余万千米,保护了5亿亩耕地。建成各类水库8万多座,配套机电井263万眼,拥有6600多万千瓦的排灌机械。机电排灌面积4.6亿亩,除涝面积约2.9亿亩,改良盐碱地面积0.72亿亩,治理水土流失面积51万平方千米。这些水利工程建设,不仅每年为农业、工业和城市生活提供5000亿立方米的用水,解决了山区、牧区1.2
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