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水资源的重要性

  水的化学式:H2O

  水是自然资源的重要组成部分,是所有生物的结构组成和生命活动的主要物质基础。从全球范围讲,水是连接所有生态系统的纽带,自然生态系统既能控制水的流动又能不断促使水的净化和循环。因此水在自然环境中,对于生物和人类的生存来说具有决定性的意义。

  水是咸水,不能直接饮用,所以通常所说的水资源主要是指陆地上的淡水资源,如河流水、淡水、湖泊水、地下水冰川等。陆地上的淡水资源只占地球上水体总量2.53%左右,其中近70%是固体冰川,即分布在两极地区和中、低纬度地区的高山冰川,还很难加以利用。目前人类比较容易利用的淡水资源,主要是河流水、淡水,湖泊水,以及浅层地下水,储量约占全球淡水总储量的0.3%,只占全球总储水量的十万分之七。据研究,从水循环的观点来看,全世界真正有效利用的淡水资源每年约有9000立方千米。

  地球上水的体积大约有 1 360 000 000 立方公里。海洋占了1 320 000000立方公里(约97.2%);冰川和冰盖占了25 000 000立方公里(约1.8%);地下水占了13 000000立方公里(约0.9%);湖泊、内陆海,和河里的淡水占了250 000立方公里(约0.02%);大气中的水蒸气在任何已知的时候都占了13000立方公里(约0.001%),也就是说,真正可以被利用的水源不到0.1%。

水资源的性质与特点

  
水和水体是两个不同的概念。纯净的水是由H2O分子组成,而水体则含有多种物质,其中包括悬浮物、水生生物以及基底等。水体实际上是指地表被水覆盖地段的自然综合体,包括河流、湖泊、沼泽、水库、冰川、地下水和海洋等。水资源与人类的关系非常密切,人类把水作为维持生活的源泉,人类在历史发展中总是向有水的地方集聚,并开展经济活动。随着社会的发展、技术的进步,人类对水的依赖程度越来越大。

  水资源是世界上分布最广,数量最大的资源。水覆盖着地球表面70%以上的面积,总量达15亿立方千米;也是世界上开发利用得最多的资源。现在人类每年消耗的水资源数量远远超过其他任何资源,全世界用水量达3万亿吨。

  地球上水资源的分布很不均匀,各地的降水量和径流量差异很大。全球约有三分之一的陆地少雨干旱,而另一些地区在多雨季节易发生洪涝灾害。例如在中国,长江流域及其以南地区,水资源占全国的82%以上,耕地占36%,水多地少.长江以北地区,耕地占64%,水资源不足18%,地多水少,其中粮食增产潜力最大的黄淮海流域的耕地占全国的41.8%,而水资源不到5.7%。

水资源的利用现状

  中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。缺水状况在中国普遍存在,而且有不断加剧的趋势。全国约有670个城市中,一半以上存在着不同程度的缺水现象。其中严重缺水的有一百一十多个。

  中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。这些特点造成了中国容易发生水旱灾害,水的供需产生矛盾,这也决定了中国对水资源的开发利用、江河整治的任务十分艰巨。

1.水资源的利用与供需矛盾

  中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。中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。目前中国可供利用的水量年约1.1万亿立方米,而1980年中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8.77亿亩,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75%。

  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,中国水电装机近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。

  中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(中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,加拿大为中国的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。

  中国水资源南多北少,地区分布差异很大。黄河流域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中国人均值的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。中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。在中国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。其三,超量开采地下水,引起地下水位持续下降,水资源枯竭,在27座主要城市中有24座城市出现了地下水降落漏斗。

2.水利建设与洪涝灾害

  由于所处地理位置和气候的影响,中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。

  中国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1.23亿人口和7300万头牲畜的饮水困难。而且在防御洪涝灾害上发挥了巨大的效益。

  随着人口的急剧增加和对水土资源不合理的利用,导致水环境的恶化,加剧了洪涝灾害的发生。特别是1991年入夏以来,在中国的江淮、太湖地区,以及长江流域的其他地区连降大雨或暴雨,部分地区出现了近百年来罕见的洪涝灾害。截至8月1日,受害人口达到2.2亿人,伤亡5万余人,倒塌房屋291万间,损坏605万间,农作物受灾面积约3.15亿亩,成灾面积1.95亿亩,直接经济损失高达685亿元。在这次大面积的严重洪灾面前,应该进一步提高对中国面临洪涝灾害严重威胁的认识,总结经验教训,寻找防治对策。

  除了自然因素外,造成洪涝灾害的主要原因有:

  (1)不合理利用自然资源。尤其是滥伐森林,破坏水土平衡,生态环境恶化。如前所述,中国水土流失严重,建国以来虽已治理51万平方千米,但目前水土流失面积已达160万平方千米,每年流失泥沙50亿吨,河流带走的泥沙约35亿吨,其中淤积在河道、水库、湖泊中的泥沙达12亿吨。湖泊不合理的围垦,面积日益缩小,使其调洪能力下降。据中科院南京地理与湖泊研究所调查,70年代后期,中国面积1平方千米以上的湖泊约有2300多个,总面积达7.1万平方千米,占国土总面积的0.8%,湖泊水资源量为7077亿立方米,其中淡水2250亿立方米,占中国陆地水资源总量的8%。建国以后的30多年来,中国的湖泊已减少了500多个,面积缩小约1.86万平方千米,占现有湖泊面积的26.3%,湖泊蓄水量减少513亿立方米。长江中下游水系和天然水面减少,1954年以来,湖北、安徽、江苏以及洞庭、鄱阳等湖泊水面因围湖造田等缩小了约1.2万平方千米,大大削弱了防洪抗涝的能力。另一方面,河道淤塞和被侵占,行洪能力降低,因大量泥沙淤积河道,使许多河流的河床抬高,减少了过洪能力,增加了洪水泛滥的机会。如淮河干流行洪能力下降了3000立方米/秒。此外,河道被挤占,束窄过水断面,也减少了行洪、调洪能力,加大了洪水危害程度。

  (2)水利工程防洪标准偏低。中国大江大河的防洪标准普遍偏低,目前除黄河下游可预防60年一遇洪水外,其余长江、淮河等6条江河只能预防10~20年一遇洪水标准。许多大中城市防洪排涝设施差,经常处于一般洪水的威胁之下。广大江河中下游地区处于洪水威胁范围的面积达73.8万平方千米,占国土陆地总面积的7.7%,其中有耕地5亿亩,人口4.2亿,均占全国总数的1/3以上,工农业总产值约占全国的60%。此外,各条江河中下游的广大农村地区排捞标准更低,随着农村经济的发展,远不能满足目前防洪排涝的要求。

  (3)人口增长和经济发展使受灾程度加深。一方面抵御洪涝灾害的能力受到削弱,另一方面由于社会经济发展却使受灾程度大幅度增加。建国以后人口增加了一倍多,尤其是东部地区人口密集,长江三角洲的人口密度为全国平均密度的10倍。全国1949年工农业总产值仅466亿元,至1988年已达24089亿元,增加了51倍。近10年来,乡镇企业得到迅猛发展,东部、中部地区乡镇企业的产值占全国乡镇企业的总产值的98%,因经济不断发展,在相同频率洪水情况下所造成的各种损失却成倍增加。例如1991年太湖流域地区5~7月降雨量为600~900毫米,不及50年一遇,并没有超过1954年大水,但所造成的灾害和经济损失都比1954年严重得多。

3.水体污染及其危害

  水是最重要的天然溶剂。

  (1)水体富营养化水体富营养化是一种有机污染类型,由于过多的氮、磷等营养物质进入天然水体而恶化水质。施入农田的化肥,一般情况下约有一半氮肥未被利用,流入地下水或池塘湖泊,大量生活污水也常使水体过肥。过多的营养物质促使水域中的浮游植物,如蓝藻、硅藻以及水草的大量繁殖,有时整个水面被藻类覆盖而形成“水花”,藻类死亡后沉积于水底,微生物分解消耗大量溶解氧,导致鱼类因缺氧而大批死亡。水体富营养化会加速湖泊的衰退,使之向沼泽化发展。

  海洋近岸海区,发生富营养化现象,使腰鞭毛藻类(如裸沟藻和夜光虫等)等大量繁殖、密集在一起,使海水呈粉红色或红褐色,称为赤潮,对渔业危害极大。近年来渤海北部和南海已多次发生。

  (2)有毒物质的污染有毒物质包括两大类:一类是指汞、镉、铝、铜、铅、锌等重金属;另一类则是有机氯、有机磷、多氯联苯、芳香族氨基化合物等化工产品。许多酶依赖蛋白质和金属离子的络合作用才能发挥其作用,因而要求某些微量元素(例如锰、硼、锌、铜、钼、钴等),然而,不合乎需要的金属,例如汞和铅,甚至必不可少的微量元素的量过多,如锌和铜等,都能破坏这种蛋白质和金属离子的平衡,因而削弱或者终止某些蛋白质的活性。例如汞和铅与中枢神经系统的某些酶类结合的趋势十分强烈,因而容易引起神经错乱,如疯病、精神呆滞、昏迷以至死亡。此外,汞和一种与遗传物质DNA一起发生作用的蛋白质形成专一性的结合,这就是汞中毒常引起严重的先天性缺陷的原因。

  这些重金属与蛋白质结合不但可导致中毒,而且能引起生物累积。重金属原子结合到蛋白质上后,就不能被排泄掉,并逐渐从低剂量累积到较高浓度,从而造成危害。典型例子就是曾经提到过的日本的水俣病。经过调查发现,金属形式的汞并不很毒,大多数汞能通过消化道而不被吸收。然而水体沉积物中的细菌吸收了汞,使汞发生化学反应,反应中汞和甲基团结合产生了甲基汞(Hg-CH3)的有机化合物,它和汞本身不同,甲基汞的吸收率几乎等于100%,其毒性几乎比金属汞大100倍,而且不易排泄掉。

  有机氯(或称氯化烃)是一种有机化合物,其中一个或几个氢原子被氯原子取代,这种化合物广泛用于塑料、电绝缘体、农药、灭火剂、木材防腐剂等产品。有机氯具有2个特别容易产生生物累积的特点,即化学性质极端稳定和脂溶性高,而水溶性低。化学性质稳定说明既不易在环境中分解,也不能被有机体所代谢。脂溶性高说明易被有机体吸收,一旦进入就不能排泄出去,因为排泄要求水溶性,结果就产生生物累积,形成毒害。典型的有机氯杀虫剂如DDT、六六六等,由于它们对生物和人体造成严重的危害已被许多国家所禁用。

  (3)热污染许多工业生产过程中产生的废余热散发到环境中,会把环境温度提高到不理想或生物不适应的程度,称为热污染。例如发电厂燃料释放出的热有2/3在蒸气再凝结过程中散入周围环境,消散废热最常用的方法是由抽水机把江湖中的水抽上来,淋在冷却管上,然后把受热后的水还回天然水体中去。从冷却系统通过的水本身就热得能杀死大多数生物。而实验证明,水体温度的微小变化对生态系统有着深远的影响。

  (4)海洋污染随着人口激增和生产的发展,中国海洋环境已经受到不同程度的污染和损害。

  1980年调查表明,全国每年直接排入近海的工业和生活污水有66.5亿吨,每年随这些污水排入的有毒有害物质为石油、汞、镉、铅、砷、铝、氰化物等。全国沿海各县施用农药量每年约有四分之一流入近海,约5万多吨。这些污染物危害很广,长江口、杭州湾的污染日益严重,并开始危及中国最大渔场舟山群岛。

  海洋污染使部分海域鱼群死亡、生物种类减少,水产品体内残留毒物增加,渔场外移、许多滩涂养殖场荒废。例如胶州湾,1963~1964年海湾潮间带的海洋生物有171种;1974~1975年降为30种;80年代初只有17种。莱州湾的白浪河口,银鱼最高年产量为30万千克,1963年约有10万千克,如今已基本绝产。

水资源将成为北京人口增长的“瓶颈”

  北京人口超2000万 水资源承载已超极限

  由此,在目前情况下,假定北京人口维持在1800万左右,经济增长平稳,产业结构没有重大调整,长年降水量稳定,城市各种功能刚好可以勉强运行。

  “就是在临界点上。一旦遇上连续干旱,情况就危急。所以人口不仅不能再增加,最好还要减少。从水资源承载力分析,北京人口应当在800万左右最好。”

  [1]

  南水北调引水进北京推迟五年京水资源压力空前

  [2]南水北调引水进京规划延后五年,这使原本水库蓄水不足、地下水位下降的首都水资源承载能力经受着前所未有的压力。这是北京市水务局局长程静十日在北京举行的节约用水大会上透露的。

  北京中小学生近七成非京籍

  在针对医疗保障体系的调研中发现,本市中小学中外地来京人员子女已占相当比例。据市教委统计,全市已占66.9%,一些区县的比例更高。[3]

世界节水日

  世界节水日为每年的3月22日。

  世界水日(World Water Day)是人类在20世纪末确定的又一个节日。为满足人们日常生活、商业和农业对水资源的需求,联合国长期以来致力于解决因水资源需求上升而引起的全球性水危机。1977年召开的“联合国水事会议”,向全世界发出严正警告:水不久将成为一个深刻的社会危机,继石油危机之后的下一个危机便是水。1993年1月18日,第四十七届联合国大会作出决议,确定每年的3月22日为“世界水日”。

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