水资源研究概论

水资源研究概论

——工业设计11502班：陈学林

一.生命之源

今天，人们对于人类的起源有着百般争鸣的学说，但是在世界范围内，对于生命起源的看法却是一致统一的：水是生命之源。

在我们赖以生存地球上，地表的近四分之三都被蔚蓝的海洋所覆盖。据科学家统计，地球上的水资源总体积有近13亿8600万立方米，约占地球总体积的万分之一，而其中96.5%的水体都是分布在广袤无垠的海洋上，而在剩余的淡水资源中，可被人类和绝大多数动物直接饮用的淡水资源，仅占极少数，地球陆地上的淡水湖及河流的总水量不到总水量的1%。尽管人类和大多数动物可利用的淡水资源极其有限，但是这并不影响起初生命的诞生。

目前科学家研究发现的最早的生命，是距今约35亿年前的生物：甲胄虫，而这些远古时期的生物，最早便是生活在水体之中。根据广为世人接收的达尔文学说，最早的生命起源于海洋，在漫长的演变进化

过程中逐渐变得复杂，并开始逐渐转向陆地，再由陆地转向蔚蓝的苍穹。由此可见，水对生命有着极为重要的支撑作用。一直到现在，科学家们探索外太空星球上是否可能存在生命的首要条件，便是侦测该

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星球上是否存在液态的水资源。

在现如今生物多样性大繁荣的人类社会，尽管陆地生物数量早已大大地超越了水生生物，但是无可臵疑的是陆地生物的生命活动仍然离不开水。作为生命体的最主要组成部分，可以说生物的所有生命活动都不可能脱离水而存在。生命体内所发生的一切生化反应，都是在以水为介质的环境中进行的，因此，我们可以毫无顾忌地说，生命离不开水，水是生命之源。

二.水资源现状

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目前世界水资源覆盖在地球表面，各地域之间的水资源，并不是单一的不变，而是以各种微妙的物理现象相互转变循环。最普遍的便是水循环了。水循环大到在全球范围内循环，各大洲，各国家及各地区之间的水资源在太阳的作用下蒸发成为气态水蒸气，随着大气的环流，

飘散到世界各地，再随着当地的降雨，降雪等自然现象成功转移到另外一处。同时，水循环在小的方面也在时刻进行着循环转变。例如动植物对水的摄入，体内水所参与的一系列生物化学反应，最后再被生命体排出体外，这一切时时刻刻都在进行着水之源的循环利用。尽管如此，水资源在世界各地区时空上分布不均的问题依然十分严重。由于地理和气候等原因，世界上一些国家或地区常年雨水充沛，甚至水灾泛滥，例如一年365天中曾有300多天是雨天的英国，经常洪水泛滥的孟加拉国等。但是世界上另外一些地区，却是极度的缺乏水资源，比如年人均可用水量只有82立方米的国家马耳他，以及非洲地区普遍的国家都缺乏水资源。事实上，我们中国也是世界上严重缺水的国家。我国是一个干旱缺水严重的国家。

我国的淡水资源总量为28000亿立方米，占全球水资源的6%，仅次于巴西、俄

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罗斯和加拿大，名列世界第四位。但是，我国的人均水资源量只有2300立方米，仅为世界平均水平的1/4，是全球人均水资源最贫乏的国家之一。然而，中国又是世界上用水量最多的国家。仅2002年，全国淡水取用量达到5497亿立方米，大约占世界年取用量的13%，是美国1995年淡水供应量4700亿立方米的约1.2倍。

目前全世界的淡水资源仅占其总水量的2. 5%，其中70%以上被冻结在南极和北极的冰盖中，加上难以利用的高山冰川和永冻积雪，有86%的淡水资源难以利用。人类真正能够利用的淡水资源是江河湖泊和地下水中的一部分，仅占地球总水量的0.26%.目前，全世界有1 /6的人口、约10亿多人缺水。专家估计，到2025年世界缺水人口将超过25亿。

世界水资源在被人类大肆利用，浪费与污染的同时，世界各国开始就如何合理利用开发水资源问题进行了多次的全球性的商讨，在成效日渐明显的同时，世界在水资源合理开发利用方面仍然存在以下主要问题：

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第一，全球用水量大幅增加。联合国教科文组织本月13日公布的《世界水资源开发报告》指出，全球用水量在20世纪增加了6倍，其增长速度是人口增速的两倍。报告指出，能否在21世纪满足持续增长的全球用水需求，将取决于人们对现有资源的有效管理。 第二，城市化趋势加重了对安全合理用水的考验。据统计，到2007年，全球有一半人口将居住在城镇。到2030年，城镇人口比例会增

加到占全球总人口的近三分之二，从而造成城市用水需求激增。

第三，发展中国家和发达国家在水资源利用方面发展不平衡。在许多发展中国家，干旱缺水已成为贫困和生态环境恶化的重要原因。目前，欧洲开发利用了

75%的水力资源；然而在非洲，60%的人还用不上电，水力资源开发率很低。可持续发展是世界各国共同的责任，发达国家要发挥经济、技术优势，以实际行动切实帮助发展中国家解决水资源问题；而发展中国家也应切实本着可持续发展的理念合理开发水资源。

联合国大会于2003年12月宣布，2005年至2015年为“生命之水”国际行动十年。解决世界所有人的安全饮用水问题是事关人类发展和人类尊严的紧迫问题。如何为世界上所有人提供安全、清洁的水，如

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何更好地管理世界水资源，是摆在世界各国面前的急迫问题，因为水是人类赖以生存的生命线，也是21世纪可持续发展的命脉。

三.被浪费的水资源

世界水资源总量有限，分布范围广泛，人们对水资源的利用也日渐明显，尤其是工业化，现代化的今天。但在另一个方面来说，也正是由于现代社会的影响，水资源在世界范围内遭受到了大面积的严重的浪费，这无疑更加加重了水资源短缺的问题。尤其在一些水资源充沛富足的国家和地区，大肆浪费水资源的现象随处可见。在英国，Tile

Depot曾今举行的500位多位不同年龄阶段的英国居民的调查

研究中发现，有91%的受访者不把用水量当成一回事，在淋浴和泡澡的时候，他们更注重的是享受和舒适，而不是用了多少水的问题。研究表明，有64%的受

访者喜欢淋浴大于泡澡。当问到为什么更喜欢淋浴时，大多数表示主要原因是方便，而在这些人当中，只有9%的人表示会注意用水量的

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问题。Tile Depot说道：“整个英国每天用水量已经达到20亿吨，水资源保护是这个国家很重要的问题，特别是家庭用水，然而很让人担忧的是大多数人依然没有重视水资源问题，没有任何意识他们的浴室每天的庞大用水量水。然而，相比泡澡，淋浴有个好处就是用的水相对会少些。我们统计过，每次泡澡的用水量平均是80升，一般几分钟的淋浴只要35升。不难看出，在这些水资源充足的地区，人们的节约水资源的意识并不强烈，不缺水的现实让他们在日常生活中感觉不到节约用水的必要性，那么就更加体会不到由缺水带来的一些列社会生活问题，如饥荒，旱灾等。而平时对水资源的铺张浪费，也无形中然他们养成了浪费的坏习惯。反观一些缺水的国家，便发现其中的鲜明对比。以色列曾是世界上极度缺水的国家之一，同时糟糕的周边国家间的外交关系，让这个新生的国家的处境岌岌可危。但是也正是严重缺水的事实不断地激发鞭策着以色列人民，终于，他们逐渐改变了缺水贫水的尴尬局面。由以色列发展的先进的节水技术，成功将有“不毛之地”之称的以色列，变为了新兴的“粮果之乡”，在面对水资源短缺的威胁，他们开源节流，技术用水的应对方针，值得全世界学习。其在水资源利用方面的独到之处有如下几点： 1、管道引水，形成网络

以色列重要的水源地是位于约旦河上游叙以边境的太巴列湖，该湖面积166平方千米，蓄水42．4亿立方米。为了充分发挥其效能，以色列从50年代开始投资数亿美元，修建了长达440多千米的引水

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管道工程。他们把太巴列湖水抽高到360米，然后通过直径2．74米的钢筋混凝土管道，依靠北高南低的地形把水送到中部和南部，形成覆盖国土60%的“国家引水渠”地下网络。 该工程每年总引水量9．9亿立方米，由于使用管道引水减少了渗漏和蒸发，线路损耗很少。它的建成使以色列核心区域的沙

龙平原成为旱涝保收的粮果基地，使内格夫沙漠地区出现了5．7万公顷的绿洲，同时也缓解了耶路撒冷的用水紧张状况。 2、咸水淡化，多方集水

微咸水、生活污水和暴雨洪水被称作边缘水，是人类未来的新水源。以色列很早就重视边缘水的利用，他是世界上最早开发利用微咸水的国家之一。该国通过先进技术把地下咸水淡化为Cl－低于400毫克/升的微咸水，并探索出一套成功使用微咸水灌溉的路子。他们采用先进的喷灌、滴灌和夜间灌水措施，让棉花、小麦与苜蓿这些对土壤盐分有不同要求的作物轮作，建设排水系统，利用雨季降水洗盐，使土壤盐分保持了周年平衡，防止了次生盐碱化。

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3、电脑微灌，系统控制

以色列的电脑微灌技术给农业灌溉赋予了新概念，为世界干旱地区农业发展树立了榜样。该国的微灌设备由控制枢纽、管材部件和灌水系统三大部分组成。农业专家根据气象条件、土壤含水量、农作物需水量等参数编好程序，由太阳能驱动的计算机控制，利用塑料管道灌水系统密封输水，适时适量缓慢均匀地把含有肥、药的水送到植物根系或喷洒在茎叶上。应用该技术比大畦灌水节水90%，节能50%，平均增产30%。以色列的农业用水较前大为减少，可出更多的水用于工业和环保。为了利用暴雨洪水，防止弃水，该国在北部年降水量200毫米～400毫米的丘陵区的每个可集水的小峡谷都兴建了小型水库，用于局部灌溉。在年降水量200毫米以下的干旱农作区，采用地面喷洒化学物质阻止水分下渗，增加小雨的地表径流，使有限的降水集中流入农田。在大田，他们还实行作物残茬留田集水，增加了土壤的水分含量。以色列在利用微咸水的同时，还在内格夫沙漠南部兴建了海水淡化厂，采用闪蒸法获取淡水，同时，又在对海水蒸发处理时发电，一举两得。

综上的对比不难看出，我们在面对全球范围内的水资源短缺问题上，应当时刻保持清醒的头脑意识，即使身处水资源充沛的地区，我们也因当时刻敲响节约用水的警钟，让水资源匮乏的达摩克里斯之剑时刻高悬在我们的头顶，同时，我们也因当向经验丰富的地区虚心学习，积极引进技术和管理方法，开源节流，技术用水。提倡人民将节

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约用水作为平时生活的一项基本要求，养成相关的好习惯，我相信只要我们人人都将这些踏实地落实到位，那么解决水资源短缺的问题将会在不远的将来不是问题。

四.水资源的污染

事实上，现实中比水资源浪费更加严重的是水资源污染问题。水资源污染因该是近代随着工业化社会发展而随之产生并日渐严重的生态问题。据不完全统计，目前，全世界每年约有4200多亿立方米的污水排入江河湖海，污染了5.5亿立方

米的淡水，这相当于全球江流总量的14%以上。近代社会发展日新月异，快速发展的工业，是世界范围上水资源污染的一大重要源头。工业生产遗留下的化学排放问题，是可怕的污染源。化学物品中大量存

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在的汞，硫、磷等化学元素，对水体的污染既是极其严重的，又是及其长久的，这些化学元素，可以长久地稳定存在于水生动植物体内，造成水体富营养化，从而导致水生浮游生物的大量繁殖，进而大量繁殖的水生动植物随之而来，最终由于在有限的生存空间里，水生动植物的大量存在，导致水体氧分急速下降，水生生物接着大面积的死亡，从而引发水体发臭，变黑，最终整个水生系统崩溃，且难以修复。这样的恶性循环每天都在世界上的每个地区时刻进行着，这样的正反馈调节机制，使大量的水体被污染，而且还极大地影响着当地的环境问题，健康问题。

水资源污染的另一罪魁祸首便是三大化石燃料的大量使用。为了满足现在社会需求与经济发展，世界各国都在大量地开采及使用以三大化石燃料，天然气，煤，石油为主的工业燃料，这些化石燃料在燃烧之后，释放出大量的二氧化硫，二氧化碳，二氧化氮等气体，严重污染大气环境，同时，这些气体会被空气中的水蒸气所吸收溶解其中，在降雨时伴随着雨水降落到地面上，这时便会形成空中杀手——酸雨。浓度大的的酸雨，会将鸟类羽毛腐蚀，同时会大量的腐蚀树木等，造成大面积的植被破坏，大量的酸雨降落在水体中，会造成水体的PH值下降，水体酸化，从而改变水生生态的环境，水生生物在不适宜的环境中会逐渐死亡，同时酸化的水体，将会变质不再适合生命存活，且不易恢复。

五.保护水资源

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世界上的水资源极其有限，地球上水的体积大约有 1 3.6千万立方公里。海洋占了1 3.2千万

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13 000 000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13 000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%。但是在这些真正可被人类直接利用的水资

源中，被人类浪费，污染的又占据极大的一部分，因此保护宝贵的水资源刻不容缓。

目前世界各国都有关于保护水资源的相关成文法规，但是作为地球上的一份子，我们仍然要尽到自己的一份责任和义务。在平时的日常生活中，我们不但要以身作则，带头做好节约用水的表率，同时应该积极主动地发动身边的人，宣传节约用水的活动意义，保护环境。热身参与到环保的阵营中来，监督身边的企业工厂，发现有违规的排放，立即向当地的环保部门举报，从身边小事做起，为美好的明天而

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做好今天。我相信，如果我们每一份子都能够时刻注重环保，节约用水，那么迎接我们的将是更加美好的明天。

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