水是人類發(fā)展不可缺少的自然資源，是人類和一切生物賴以生存的物質(zhì)基礎(chǔ)。當(dāng)今世界，水資源不足和污染構(gòu)成的水源危機(jī)成為任何一個(gè)國(guó)家在政策、經(jīng)濟(jì)和技術(shù)上所面臨的復(fù)雜問題和社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的主要制約因素。1992年1月聯(lián)合國(guó)在冰島舉行了水和環(huán)境國(guó)際會(huì)議，呼吁尋找新的途徑，對(duì)淡水資源作出評(píng)價(jià)、發(fā)展和管理。1993年，世界銀行提出了有關(guān)水資源的新課題。糧農(nóng)組織最近成立了一個(gè)關(guān)于水和持續(xù)農(nóng)業(yè)發(fā)展的國(guó)際項(xiàng)目（LAP-WASAD），這些信息表明，水資源問題已引起全世界的關(guān)注。
人類對(duì)水資源的開發(fā)利用分兩大類：一類是從水資源取走所需的水量，滿足人民生活和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的需要后，數(shù)量有所消耗，質(zhì)量有所變化，在另外地點(diǎn)回歸水源。另一類是取用水能（水力發(fā)電）、發(fā)展水運(yùn)、水產(chǎn)和水上游樂，維持生態(tài)平衡等，這種利用不需要從水源引走水量，但是需要河流、湖泊、河口保持一定的水位、流量和水質(zhì)。本節(jié)所討論的水資源利用情況主要是第一類用水形式。
要做好水資源的利用與保護(hù)工作，就要了解水資源及其重要作用，世界水資源利用情況，我國(guó)水資源的特點(diǎn)，水資源的利用與保護(hù)措施。
（一）水資源及其重要作用
地球上水的總貯量約有13.9億km3，其中約97%為海洋咸水，不能直接為人類利用。二淡水的總量?jī)H為0.36億km3，而且這不足地球總水量3%的淡水中，有77.2%是以冰川和冰帽形式存在于極地和高山上，也難以為人類直接利用；22.4%為地下水和土壤水，其中2/3的地下水深埋在地下深處；江河、湖泊等地面水的總量大約只有23萬km3，占淡水總量的0.36%。因此，只有約20%的淡水是人類易于利用的，而能直接取用的河、湖淡水僅占淡水總量的0.3%?？梢?，可供人類直接利用的淡水資源是十分有限的。
地球表面的水在太陽輻射能和地心引力的相互作用下，不斷地蒸發(fā)
和蒸騰到大氣中，并在空中形成云，在大氣環(huán)流的作用下傳播到不同的地域，再以降雨或降雪等形式回到海洋或陸地的表面。這些降水，一部分滲入地下，成為土壤水或地下水；一部分形成地表徑流匯入江、海，再經(jīng)蒸發(fā)進(jìn)入大氣圈；還有一部分直接蒸發(fā)或經(jīng)植物吸收而蒸騰進(jìn)入大氣。這種過程循環(huán)往復(fù)，永無止境。
通過循環(huán)水資源得到不斷的更新。在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)，全球范圍的蒸發(fā)于降水基本保持平衡，但在一定時(shí)間、空間范圍內(nèi)，其數(shù)量極為有限，并不像人們想象的那樣可以取之不盡、用之不竭。不同形態(tài)水的循環(huán)速率差異很大，除生物水外，大氣水和河流水的循環(huán)更替期最短，更新利用率高，是最活躍、最重要，也是于人類和生物生長(zhǎng)發(fā)育最密切的水資源。
3、水資源的重要作用
1)調(diào)節(jié)氣候。水是大氣的重要成分。雖然大氣中僅含全球水量的百萬分之一，然而，大氣和水之間的循環(huán)相互作用，確定了地球水循環(huán)運(yùn)動(dòng)，形成支持生物的氣候。大氣中的水幫助調(diào)節(jié)全球能量平衡，水循環(huán)運(yùn)動(dòng)起著不同地區(qū)的能量傳輸作用。
2)水磨塑造地球表面的形態(tài)。流動(dòng)的水開創(chuàng)和推動(dòng)土地地貌的形成，重排地表景觀以及三角洲形成等。水是形成土壤的關(guān)鍵因素，也在巖石的物理風(fēng)化中起著重要作用。
3)水具有物質(zhì)運(yùn)輸?shù)墓δ?。水可以輸送多種多樣材料和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。水輸送物質(zhì)的形式有兩種：溶解的礦物質(zhì)和整體物質(zhì)。大氣中的各種顆粒物質(zhì)可以沉降到水體，然后由水輸送。從這一方面可以看到，水可以把環(huán)境污染物輸送、擴(kuò)散到更遠(yuǎn)、更廣泛的區(qū)域。
4)水是一切生物必不可少的物質(zhì)。生命的形成離不開水，水是生物的主體，生物體內(nèi)含水量占體重的60~80%，甚至90%以上。水是生命原生質(zhì)的組成部分，并參與細(xì)胞的新陳代謝，還是生物體內(nèi)外生物化學(xué)發(fā)生的介質(zhì)。因此，一切生命都離不開水。水與生物以各種方式相互作用。在一個(gè)區(qū)域范圍內(nèi)，水是決定植被群落和生產(chǎn)力的關(guān)鍵因素之—，還可以決定動(dòng)物群落的類型、動(dòng)物行為等。
5)水是人類賴以生存和生產(chǎn)的最基本的物質(zhì)基礎(chǔ)。水與人類的關(guān)系非常密切，不論是生活或是生產(chǎn)活動(dòng)都離不開水這一寶貴的自然資源，水既是人體的重要組成，又是人體新陳代謝的介質(zhì)，人體的水含量占體重的2/3，維持人類正常的生理代謝，每天每人至少需要2~3L水。工業(yè)生產(chǎn)、農(nóng)田灌溉、城市生活都需要消耗大量的水。但是，隨著人口和經(jīng)濟(jì)活動(dòng)的加劇，全球的水循環(huán)已大大偏離了它的自然狀態(tài)，水的流動(dòng)已發(fā)生了顯著的變化。人口迅速增長(zhǎng)，加快了對(duì)水資源的消耗，工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展嚴(yán)重污染了水體，森林破壞改變了蒸發(fā)和徑流方向等，這些人類活動(dòng)造成了水資源的嚴(yán)重破壞，使世界面臨著水危機(jī)。返回
(二)世界水資源利用情況
1、世界水資源概況
世界各地自然條件不同，降水和徑流相差也很大。年降水量以大洋洲(不包括澳大利亞)的諸島最多；其次是南美洲，那里大部分地區(qū)位于赤道氣候區(qū)內(nèi)，水循環(huán)十分活躍，降水量和徑流量均為全球平均值的兩倍以上。歐洲、亞洲和北美洲與世界平均水平相接近，而非洲大陸是世界上最為干燥地區(qū)之一，雖然其降水量與世界平均值相接近，但由于沙漠面積大，蒸發(fā)強(qiáng)烈，徑流量?jī)H為151mm。相比之下大洋洲的澳大利亞最為干燥，與降水量761mm相對(duì)其徑流量?jī)H為39mm，這是由于澳大利亞的有2/3地區(qū)為荒漠、半荒漠所致。
2、世界水資源的供給與利
通常人們將全球陸地入海徑流總量作為理論上的水資源總量，即全球水資源總量為47000km3，而這一水資源數(shù)量在全球分布又是不均勻的，各國(guó)水資源豐缺程度相差很大。人類在早期對(duì)水資源的開發(fā)利用，主要是在農(nóng)業(yè)、航運(yùn)、水產(chǎn)養(yǎng)殖等方面，而用于工業(yè)和城市生活的水量很少，直到本世紀(jì)初，工業(yè)和城市生活用水仍只占總用水量的12%左右。隨著世界人口的高速增長(zhǎng)以及工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展，水資源的消耗量越來越大。世界用水量逐年增長(zhǎng)，1900~1975年間，每年以3~5%的速度遞增，即每20年左右增長(zhǎng)一倍。到2000年，世界總用水量將達(dá)到6000億m3，占世界總徑流量的15%。
隨著人類文明的進(jìn)步，對(duì)水資源的需要量越來越大，1985年用水量為1950年的3.5倍。其中農(nóng)業(yè)用水占總水量的比例由1950年的78.2%下降到1985年的61.%5；而工業(yè)用水與城市用水占總用水量的比例由1950年的22.7%，增加到1985年的34.6%。但可供人類使用的水資源卻不會(huì)增加；甚至?xí)蛉藶榈奈廴镜纫蛩囟蛊滟|(zhì)量變差，可利用數(shù)量減少。加之，世界淡水資源的分布極不均勻，人們居住的地理位置與水的分布又不相稱，使水資源的供應(yīng)與需求之間的矛盾很大，尤其是在工業(yè)和人口集中的城市，這個(gè)矛盾更加突出。據(jù)統(tǒng)計(jì)，近40年來，全世界農(nóng)業(yè)用水量?jī)H增加了2倍、工業(yè)用水增加了7倍，而生活用水增加的更多。
在人類消耗的淡水資源中生活用水量只占總用水量的一小部分，目前全世界的生活用水量只占河川徑流量的7，但隨著人類生活水平的不斷提高，生活用水量在不斷增長(zhǎng)。
在工業(yè)用水中，主要是能源部門的冷卻用水量大。在熱電廠，每生產(chǎn)1000kW·h電，需用水200~500m3；而原子能電站需水量多一倍。世界能源年產(chǎn)量為4×1012kW·h電，耗水量約為1.2×1010m3。按照目前的趨勢(shì)，電力生產(chǎn)每10年翻一番，耗水量較大的核電站的比例到2000年將提高到30~50%。因此，電力工業(yè)需水量將增加一個(gè)數(shù)量級(jí)。在保持現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展進(jìn)度情況下，冷卻水用量占全球需水量的30%，工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家則可能到60%。其次冶金工業(yè)和化學(xué)工業(yè)耗水量也很大。
農(nóng)業(yè)用水的耗水量主要是灌溉用水。并且農(nóng)業(yè)用水的損失比工業(yè)用水要高得多，因此，農(nóng)業(yè)用水對(duì)水資源的消耗是最大的。自1950年以來，世界灌溉農(nóng)田增加了近3倍，達(dá)到2.7億hm2。淡水資源總量并不能充分為人們所利用，例如，美國(guó)人均年占淡水資源10230m3，但約有2/3通過湖泊、河流、濕地等的蒸發(fā)及植物表面蒸騰進(jìn)入到大氣或流回海洋。因此，對(duì)水資源的消耗應(yīng)當(dāng)合理有序，否則，就會(huì)引起一系列的不良后果。如廣州佛山最近出現(xiàn)許多地面塌陷的現(xiàn)象，專家指出其原因是采礦的同時(shí)大量提取地下水造成的。此外，大量廢水的排放引起納污水體的污染，使水資源更加緊張，出現(xiàn)嚴(yán)重的水資源危機(jī)。
3、水危機(jī)產(chǎn)生的原因
從總的水儲(chǔ)量和循環(huán)量來看，地球上的水資源是豐富的，如能妥善保護(hù)與利用，可以供應(yīng)200億人的使用。但由于消耗量不斷的增長(zhǎng)和可利用水域的污染等原因，造成可利用水資源的短缺和危機(jī)，主要有以下幾個(gè)方面的原因：
1)自然條件影響：地球上淡水資源在時(shí)間和空間上的極不均勻分布，并受到氣候變化的影響，致使許多國(guó)家或地區(qū)的可用水量甚缺。例如我國(guó)長(zhǎng)江、珠江、浙、閩、臺(tái)及西南諸河流域的水量占總水量的81.0%，而這些地區(qū)的耕地僅占全國(guó)的35.9%；而華北和西北地處于干早或半干旱氣候區(qū)，其降雨和徑流都很少，季節(jié)性缺水很嚴(yán)重。北非和南撒哈拉地區(qū)、阿拉伯半島、伊朗南部、巴基斯坦和西印度是年降雨長(zhǎng)期平均變化最大的區(qū)域，其變化幅度超過40%。美國(guó)西南部、墨西哥西北部、非洲西南部、巴西最東端以及智利部分地區(qū)也是如此。因此，世界許多地區(qū)會(huì)出現(xiàn)區(qū)域性的供水危機(jī)。
2)城市與工業(yè)區(qū)集中發(fā)展：200多年來，世界人口趨向于集中在占全球較小部分的城鎮(zhèn)和城市中，在20世紀(jì)中期以來這種城市化化進(jìn)程已明顯加快。我國(guó)在改革開放后的20多年中，城市的數(shù)量增加了好幾倍，城市的規(guī)模也越來越大。目前世界上城市居民約占世界人口的41.6%，而城市占地面積只占地球上總面積的0.3%。在城市和城市周圍又大量建設(shè)了工業(yè)區(qū)，因此集中用水量很大，超過當(dāng)?shù)厮Y源的供水能力。
例如，日本年降雨量1818mm，但由于73%的工業(yè)集中在太平洋沿岸，而且東京、大阪、名古屋三大城市周圍50km以內(nèi)，不到國(guó)土的1%土地以上居住了全國(guó)總?cè)丝?2%，因此這些城市用水十分緊張。
3)水體污染：水體有兩個(gè)含義：一般是指河流、湖泊、沼澤、水庫(kù)、地下水、海洋的總稱，在環(huán)境學(xué)領(lǐng)域中則把水體當(dāng)作包括水中的懸浮物、溶解物質(zhì)、底泥和水生生物等的完整生態(tài)系統(tǒng)或自然綜合體。由于污染物的入侵，使許多水體受到污染，致使其可利用性下降或喪失。因此，水體污染是破壞水資源、造成可利用水資源缺乏的重要原因之一。主要的水體污染物包括各種有機(jī)物、酸污染、懸浮物、有毒重金屬和農(nóng)藥以及氮磷等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。
4)用水浪費(fèi)：城市生活和工農(nóng)業(yè)用水都存在大量的浪費(fèi)。由于管理不善，工程配套差和工藝技術(shù)落后，城市管網(wǎng)和衛(wèi)生設(shè)施的漏水很普遍，是城市生活用水中浪費(fèi)最大的一項(xiàng)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，美國(guó)城市管網(wǎng)漏水量平均達(dá)每人每天60L，占全部用水量的10~15%。北京漏水量占總用水量的10~40%，甚至可達(dá)70%。工業(yè)上從水源取用的水量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過其實(shí)際耗水量。如美國(guó)1970年統(tǒng)計(jì)表明，占全國(guó)工業(yè)用水量78%的熱電站用水，其實(shí)際耗水量?jī)H為其取用水量的1%。農(nóng)村大水漫灌，利用率很低，而且渠道滲漏很大，不僅浪費(fèi)水資源，而且引起土壤的次生鹽漬化和潛育化，降低土壤質(zhì)量。
5)盲目開發(fā)地下水：由于地表徑流的減少，水資源的開發(fā)由地表轉(zhuǎn)入地下，但由于對(duì)地下水的盲目過量開采，引起了一系列的后果。我國(guó)北方地下水年開采量超過了370億m3，河北滄州1973年地下水位降落漏斗為16km2，中心水位埋深33m，到1980年已達(dá)到2700km2，中心水位達(dá)68m，這種現(xiàn)象在北方較普遍。由于過量開發(fā)地下水，導(dǎo)致上海、天津市都發(fā)生了嚴(yán)重的地面下沉；一些沿海城市出現(xiàn)了海水入侵，使地下水含鹽量過高，失去飲用價(jià)值；我國(guó)西南部分碳酸鹽地區(qū)的巖溶塌陷。返回
