Topic: 环保知识:水资源

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1.环保知识:水资源 Copy to clipboard
Posted by: ahaoxie
Posted on: 2008-10-24 14:59

水资源,包括经人类控制并直接可供灌溉、发电、给水、航运、养殖等用途的地表水和地下水,以及江河、湖泊、井、泉、潮汐、港湾和养殖水域等。水资源是发展国民经济不可缺少的重要自然资源。在世界许多地方,对水的需求已经超过水资源所能负荷的程度,同时有许多地区也濒临水资源利用之不平衡。管制民众使用水的措施架构便称做水权(Water right)。

世界水资源的供应与传输

食物与水是人的两大基本需求。如图所示,在2025年,水荒将在贫穷的国家更为严重,这是因为人口快速的成长,像是在中东、非洲以及亚洲部分地区。在2025年,在都市地区则需要新的建设方能提供安全的饮用水与适当的消毒。这意味着与农民的冲突,因为目前农业用水占了世界上绝大部分的用水。

一般说来,北美与欧洲等先进国家在2025年时并无迫切的水资源危机,不只是因为富有,也是因为他们的人口数并没有那么拥挤,因此可均分到适当的水资源。北非、中东与南非将会面临到十分严重的水资源短缺,因为气候的干旱以及人口过量以得人均用水量十分不足。中国的南方在2025年同样会面临到水资源的短缺,这是因为经济上的快速发展所造成的。

总部设在美国波士顿的企业监督组织“国际企业责任”执行长穆维指控:“严重威胁人类获取水资源的原因之一是,企业用水常优先于人民日常用水。”英国广播公司公共卫生专栏作家Bobby Ramakant指出:“人类有生存权,就有用水以维持生命的权利。”

淡水的来源

地表水

Lake Chungará and Parinacota volcano in northern Chile地表水是指河流、湖或是淡水湿地。地表水由经年累月自然的降水累积而成,并且自然地流失到海洋或者是经由蒸发消逝,以及渗流至地下。

虽然任何地表水系统的自然水来源仅来自于该集水区的降水,但仍有其他许多因素影响此系统中的总水量多寡。这些因素包括了湖泊、湿地、水库的蓄水量、土壤的渗流性、此集水区中地表迳流之特性。 人类活动对这些特性有着重大的影响。人类为了增加存水量而兴建水库,为了减少存水量而放光湿地的水分。人类的开垦活动以及兴建沟渠则增加迳流的水量与强度。

当下可供使用的水量是必须考量的。部分人的用水需求是暂时性的,如许多农场在春季时需要大量的水,在冬季则丝毫不需要。为了要提供水与这类农场,表层的水系统需要大量的存水量来蒐集一整年的水,并在短时间内释放。另一部份的用水需求则是经常性的,像是发电厂的冷却用水。为了提供水与发电厂,表层的水系统需要一定的容量来储存水,当发电厂的水量不足时补足即可。

Nevertheless, over the long term the average rate of precipitation within a watershed is the upper bound for average consumption of natural surface water from that watershed.

Natural surface water can be augmented by importing surface water from another watershed through a canal or pipeline. It can also be artificially augmented from any of the other sources listed here, however in practice the quantities are negligible. Humans can also cause surface water to be "lost" (i.e. become unusable) through pollution.

加拿大拥有世界上最大的水量补给。

地下水

地下水是位于土壤缝隙与岩石中的淡水。同时也是在低于水位的地下水层中的水。

Sub-surface water can be thought of in the same terms as surface water: inputs, outputs and storage. The critical difference is that due to its slow rate of turnover, sub-surface water storage is generally much larger compared to inputs than it is for surface water. This difference makes it easy for humans to use sub-surface water unsustainably for a long time without severe consequences. Nevertheless, over the long term the average rate of seepage above a sub-surface water source is the upper bound for average consumption of water from that source.

The natural input to sub-surface water is seepage from surface water. The natural outputs from sub-surface water are springs and seepage to the oceans.

If the surface water source is also subject to substantial evaporation, a sub-surface water source may become saline. This situation can occur naturally under endorheic bodies of water, or artificially under irrigated farmland. In coastal areas, human use of a sub-surface water source may cause the direction of seepage to ocean to reverse which can also cause soil salinization. Humans can also cause sub-surface water to be "lost" (i.e. become unusable) through pollution. Humans can increase the input to a sub-surface water source by building reservoirs or detention ponds.

水在地下分为许多节段便是所谓的含水层。 Rain rolls down and comes into these. Normally an aquifer is near to the equilibrium in its water content. The water content of an aquifier normally depends on the grain sizes. This means that the rate of extraction may be limited by poor permeability.

海水淡化

海水淡化是一个将咸水(通常为海水)转化为淡水的过程。最常见的方式是蒸馏法与逆渗透法。目前来说,海水淡化的成本较其他方式高,而且提供的淡水量仅能满足极少数人的需求。此法唯有对干漠地区的高经济用途用水有其经济价值存在。目前最广泛使用于波斯湾。

冻水

早已有几个计划提出要利用冰山作为一个淡水的来源,但迄今为止仅止于新颖性用途,尚未能顺利进行。而冰川径流被视为是地表水。

来源:维基百科