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水——生命之所系
发布时间: 2004-06-07 15:04:00  
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  水是生命的载体,水是生命之源。没有水,生命就会枯竭,世界将荒凉沉寂。水是一切生命活动和生化过程的基本物质,是光合作用基本物质之一,是植物营养运输和动物消化等生理活动的介质,水的三态变化形成了地球上生命系统的生长、发育与繁衍。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,也是生物体内生物化学发生作用的介质。在一个区域内,水是决定植被群落和生产力的关键因素之一,也决定动物群落的类型和动物行为。水与大气之间的循环运动,形成生物的气候类型,并能够调节全球能量平衡,降水在地球上的不均匀分布。水的流动开创和推动着土地景观的形成,并推动着岩石的风化形成了土壤。

  水在生态系统中的循环是物质循环的核心,是生物组织中含量最多的一种化合物,强烈地影响着其他所有各类物质的循环。地球表面水循环是在太阳辐射能和地心引力的作用下,从一种形式转变为另一种形式,并根据气流(风)和海洋的推动作用下使生物圈内的水蒸汽进入大气层,大气中的水汽遇冷,形成雨、雪、冰、雹等降水重返地面,一部分形成地表径流直接汇入海洋、湖泊、河流,一部分渗入地下成为土壤水或地下水,还有一部分直接蒸发或经植物根等吸收而蒸腾进入大气。如此往复,形成了地球上生物圈的水循环。各种水体的循环周期是不同的,极地冰川、海洋中水的循环周期最长,而生物体中水的循环周期最短。

  一、水资源现状

  地球上水的总贮量约有13.9亿km3,主要以海洋水、冰川水、湖泊水、沼泽水、江河水、土壤水、大气水和生物水等形式存在。水在地球上的分布很不均匀,海洋面积占据全球面积的70.8%,含盐的海洋水占全部水资源的97.3%,人类难以直接利用。而在所有的淡水中只有13%是人类可利用的淡水,87%储存于南北极冰盖,高山冰川和永冻地带中,人类目前尚无法利用这些资源。由于水资源的分布不均匀及淡水所占的比例约为2.7%,而这不足地球总水量3%的淡水中有22.4%为地下水和土壤水,其中2/3的地下水浮埋在地下深处,江河、湖泊等地面水的总量大约只有23万km3,占淡水总量的0.36%。

  因此只有约20%的淡水是人类易于利用的,而直接取用的河、湖淡水仅占淡水总量的0.3%。人们为了利用这有限的水资源,兴建了大量的水库,来截取洪水径流。20世纪科学技术的迅猛发展,人类便可以修建大型的水库来调蓄水量。乞今全世界在江河上建造的库容超过1亿m3的水库共有1350个,水库的总库容量已达2000km3,成为一种可靠的水资源。人类在利用水资源过程中还大量开采地下水,而地下水的过渡开采造成了严重的环境问题,最明显和严重的问题是地下水位大幅度下降乃至地下含水层的枯竭,并造成了地面的大幅度沉陷。此外人类对水资源的影响还在于使大量的湖泊消失,这是由于人为造成的水土流失使入湖泥沙增加,二是湖泊蓄养物质增加使藻类与水草丛生,三是由于围湖造田使湖泊面积缩小以至消失。素有“千湖之省”美誊的湖北省,1949年拥有0.5km2以上的湖泊1066个,总面积8300km2由于泥沙淤积和盲目围垦,如今只剩下309个,总面积缩小到2656km2,减少蓄水容积40亿m3。由于湖泊的消失,使一个地区的景观与环境发生改变,由于湖泊面积缩减,水量减少往往导致湖水矿化度增加,使水质变劣。

  水资源短缺的问题正在日益严重地威胁着人类,全世界60%地区面临供水不足,40多个国家闹“水荒”,甚至为了“水资源”而爆发国际争端与战争。全世界11亿人缺乏安全饮水,每年死于同水有关的疾病人数达500多万。专家们预测,到2025年,全球严重缺水人数将达14亿,极度缺水人数将达10亿。缺水与水资源紧张的现象已从中东沙漠国家,北非大陆,扩展到欧洲国拉丁美洲。世界粮农组织对2000年全球用水量预测结果表明,随着人口增加,世界人均占有水量相对减少24%,同时许多地区缺水问题将更加突出,而污水排放量却相应增加,反过来加剧可用水的污染和供水不足。中国水危机四伏。全国670座城市中,有400座不同程度缺水,108座严重缺水。为了缓解水资源短缺的窘况,目前已有100多个县级以上城市被迫限时限量供水。缺水导致了生态环境的急剧恶化,许多地方出现了“有河皆枯,有水皆污”的现象。按目前正常需要,全国年缺水总量为300亿-400亿m3,预计2030年人口达到16亿的最高峰,城市化水平达到52%,水资源供需矛盾会更加突出。其实我国江河众多,流域面积在100km2以上的河流有5万多条,1000km2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、河流较少。另外,我国还有丰富的冰川43000余条,集中分布在西部地区,总面积58700km2,占亚洲冰川总量的一半以上,总贮量约52000亿m3。同时我国也是一个水资源人均占有量较少,分布不均的国家。按年降雨量计,全国年降水量约为61889亿m3,相当于全球降水量的5%。按地表径流量计,我国多年平均河川径流量为27115亿m3,多年地下水资源量为8287.6亿m3,以上各项合计全国水资源总量为28124亿m3,居世界第6位。但由于我国人口人多,按人口和耕地平均计算的年径流量都不高。我国人均水资源量为每人每年2580m3,只相当于世界人均水资源占有量的1/4,位居世界第80多位,亩均水资源量也只相当于世界平均数的2/3左右。随着人口不断增加和社会经济的进一步的发展,城市人口的增加,耗水量也随之剧增,水资源短缺问题日益严重。目前突出表现是:我国的西北干旱地区和一些高原地区缺水情况将日趋严重。二是排入江、河、湖、海的污染物将进一步增加,并呈恶化趋势。

  二、水污染状况

  由于乡镇工业的发展及污染物不加治理的排放,使乡镇企业占整个工业污染的比重已由20世纪80年代中期的11%提高到1992年的45%,三废污染的农田面积已达0.1亿hm2,比1983年增加了2.5倍,约有15%的农田面积受到了不同程度的污染,每年因污染减产粮食100多亿公斤,直接经济损失125亿多元,并给土壤和水资源造成严重的破坏。另外人类活动所排放的各类污水将各种污染介质带入水体,从而造成水体的污染。2001年全国污水排放总量428.4亿吨,其中近80%未经处理直接排入江河湖库水域。而这些污水、废水多由人工建造的管道收集后集中排放,因此常造成点状污染或称之为点污染源。而在城郊周围的农田进行农业生产、农田灌溉水形成的径流,无组织排放废水及其乡镇企业的污水,因分散排放形成了所谓的面源污染。城市生活污水、工业废水、城郊农村的废水及地面径流中氮、磷、营养物质和有毒农药构成了水体危机与安全危机。

  我国污水、废水排放量每天约1亿m3之多,其中城市生活废水约占40%,工业废水占60%。2000年,全国工业和城市生活废水排放量为415亿吨,其中工业废水排放量194亿吨,城市生活污水排放量221亿吨。废水中化学需氧量(COD)排放总量1445万吨,其中工业废水中COD排放量705万吨,生活污水中COD排放量740万吨。

  自20世纪80年代以来,由于我国经济发展,工业的快速增长,人口与发展产生的多重压力,以及化肥和农药使用量的大幅度增加,我国地面水和地下水的质量下降幅度较大。1995年国内监测表明,北方河流中Ⅴ类和劣Ⅴ类的河段就占据了70%,而达到Ⅱ类、Ⅲ类水质标准的河段只有5%左右。南方河流中有30%以上河段为Ⅴ类和劣Ⅴ类水体,而达到Ⅱ、Ⅲ类水体标准的河段约占40%。据2001年《中国环境状况公报》统计,中国七大重点流域地表水有机污染普遍,七大水系干流有50.6%的断面为Ⅰ-Ⅲ类水质,26.0%的断面为Ⅳ类水质,23.4%的断面属Ⅴ类和劣Ⅴ类水质。七大水系污染程度由重到轻顺序为:海河、辽河、淮河、黄河、松花江、长江和珠江。各大流域的主要污染河段均集中在城市河段。

  水体的污染也造成了城市农村中的江、河、湖、海的富营养化。例如滇池和太湖。滇池中水葫芦覆盖面积和生长厚度逐年增加,内湖、外湖中部出现了蓝藻滋生的现象。同样我国沿海海域也同样出现了严重的富营养化现象。渤海、东海、南海都出现了赤潮,而且近几年出现的频率加快。如70年代渤海出现赤潮9次,80年代增加到14次,1998年则发生22次。2000年,我国海域共记录到赤潮28起,比上年增加了13起,累计面积1万多平方公里。这些赤潮的出现对沿海城市及渔业生产造成重大经济损失。此外,水体污染造成地下水水质的下降和硝酸盐含量的增加。

  2000年,东北、华北和西北地区因降水量普遍较少及主要城市开采量增加,地下水位总体呈下降趋势。统计资料表明,全国地下水多年平均超采量约为74亿m3,已形成了164个地下水超采区,部分地区出现地面沉降、海水入侵等环境问题。东南、中南和西南地区因降水量较大,地下水开

(内蒙古小骏马环境记者团特约记者 杨树元 胡日查)


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