論人類的水和水環(huán)境

論人類的水和水環(huán)境

一、“地球”—地球是個水球:水多根據(jù)蘇聯(lián)宇宙人員的說法，地球似乎是一個“水球”。因?yàn)榈厍蛏铣^70%的地方是水,是蔚藍(lán)的海洋。人類因?yàn)榻^大多數(shù)生活在地面上,即使是海員和漁民終歸也要回到陸地上的家,這個有限的實(shí)踐決定了人類的認(rèn)識,因此先民們從自己的經(jīng)驗(yàn)出發(fā),將我們居住的這顆星球稱為“地球”。(拋擲塑料地球儀,統(tǒng)計接球時拇指的位置(海或陸),反復(fù)多次,可以得出海陸七三開的比例)二、淡水資源利用地球表面71%是海洋,地球水圈總儲水量有14億立方千米。水量似乎無窮之大,但其中絕大部分是海水,能為人類利用的淡水不足3%;在這部分淡水中,大部分(約70%)又被束縛在極地和高山的固體冰雪中,目前人類比較容易利用的淡水資源,主要是河流水、淡水湖泊水以及淺層地下水,儲量約占地球淡水總儲量的0.3%,只占地球總儲水量的十萬分之七。如果說地球上的水以100升計,那么我們可以使用的淡水只比半湯匙多一點(diǎn)。這也是眾多出版物和宣傳材料要求我們珍惜水資源和節(jié)水的重要理由,問題是這個理由站得住腳嗎?三、我國淡水資源利用的現(xiàn)狀任何事物都是相對的,淡水如“滄海一粟”,果真就不足人類之需嗎?按人體生命極限計,不吃飯能維持7天,不喝水只能維持三天。從生理需求來看,每人每天消耗水分2.5升,其中排尿1.5升,蒸發(fā)1升。從實(shí)際用水量來看,因地區(qū)和經(jīng)濟(jì)水平而異,比利時人均每日生活用水108升,德國220升,智利360升;在我國,廣東和上海城市居民人均每日生活用水超過400升,天津不足200升,鄉(xiāng)村居民用水更少。人類可以利用的淡水合計10.5萬立方千米。在現(xiàn)有水平下,目前人類真正有效利用的淡水資源每年約9000立方千米。按人均每日生活用水1000升計,全球70億人口每年需水2555立方千米,遠(yuǎn)低于地球提供給人類的淡水資源。我國淡水資源總量2800立方千米,扣除難以利用的洪水徑流和散布在偏遠(yuǎn)地區(qū)的地下水資源后,現(xiàn)實(shí)可利用的淡水資源約1100立方千米,人均可利用水資源每年約900立方米,每日約2.5立方米,這個數(shù)值遠(yuǎn)超過生活需求。我國淡水資源總量占全球水資源的6%,僅次于巴西、俄羅斯和加拿大,居世界第四位,卻被列為全球貧水國之一1,這又是為什么呢?四、水資源及其所需資源量分配特征我國土地面積位居世界第三,占全球陸地面積6.5%,主要位于溫帶,氣候和生物區(qū)系復(fù)雜多樣,且具有明顯的緯向、經(jīng)向和垂直梯度。得益于地理位置的特殊性,我國深受季風(fēng)的影響。但這種季風(fēng)氣候大陸性明顯,季節(jié)或年際變化顯著。由于季風(fēng)氣候的不確定性,我國降水的時空分布通常不穩(wěn)定、不均勻,最西端和最北部降水稀少,東南沿海較多。在許多地方,極端氣候或氣象事件時有發(fā)生,而且強(qiáng)度大,旱澇災(zāi)害多發(fā)。與“性格”溫和的溫帶海洋性氣候相比,統(tǒng)治中國的季風(fēng)氣候則過于“暴戾”。因此有水利專業(yè)人士戲稱,將一條西歐河流的堤壩加高10厘米,可將防洪標(biāo)準(zhǔn)從10年一遇提高到百年一遇,如果將中國的堤壩加高50厘米,卻僅僅能將防洪標(biāo)準(zhǔn)從10年一遇提高到20年一遇。從水資源時間分布來看,我國的降水年內(nèi)和年際變化大,60%至80%主要集中在汛期;從空間分布來看,北方地區(qū)陸地面積、耕地、人口分別占全國的64%、60%和46%,而水資源量僅占全國的19%。因此,受季風(fēng)氣候和地理?xiàng)l件影響,水資源時空分布極不均勻,雨熱同期、南多北少,與生產(chǎn)力布局不相匹配,這是中國的基本水情。在全球氣候變化和工業(yè)化、城鎮(zhèn)化快速推進(jìn)的背景下,中國水資源條件正在發(fā)生新的變化,北少南多的水資源格局進(jìn)一步加劇,干旱缺水、洪澇災(zāi)害、水體污染、水土流失等水問題日益突現(xiàn)。中國以占世界6%的淡水資源、9%的耕地養(yǎng)育了占世界21%的人口2,水利發(fā)揮了極其重要的作用。以山東省為例,水資源僅占全國1%,卻灌溉了全國6%的耕地,生產(chǎn)了全國8%的糧食,養(yǎng)育了全國7%的人口,支撐了全國10%的經(jīng)濟(jì)總量,靠的就是精細(xì)化水資源管理,建設(shè)水資源調(diào)配工程,高效儲存和利用雨洪資源。相反,在某些人均水資源較高的地區(qū),因?yàn)閮┧芰蛩こ探ㄔO(shè)不足,缺水情況十分嚴(yán)重。如貴州省,當(dāng)?shù)刂行『恿鞅姸?雨量豐沛,但水資源開發(fā)利用率僅為9.6%;又如云南省,雨水資源豐富,但因?yàn)殚L期以來不重視保護(hù)公共水源,水源林遭到破壞,水庫和灌溉系統(tǒng)管護(hù)不力甚至荒廢,由水資源大省變?yōu)楦F省,在2009/2010年遭遇秋冬春連旱時,損失巨大。以人口密集區(qū)和糧棉主產(chǎn)區(qū)黃淮海平原為例,這里年降水變率很大,降水穩(wěn)定性差。黃河、淮河、海河三個水系的水資源總量僅占全國的7%,而且還有減少的趨勢。如將1980至2000年水文系列與1956至1979年水文系列相比,黃河、淮河、海河流域降水量平均減少6%,地表水資源量減少17%,海河流域地表水資源量更是減少41%。南水北調(diào)終點(diǎn)區(qū)北京人口總量持續(xù)擴(kuò)張,生活用水已占用水總量44%,如果人口持續(xù)膨脹,南水北調(diào)的水量將被快速增長的人口所吞噬。總之,一地水資源的豐缺是和生活形態(tài)、經(jīng)濟(jì)發(fā)展密切相關(guān)的。富水區(qū)(>1667m3/(人·年))不一定不缺水,如我國臺灣,人均每年水資源量高達(dá)3030m3,但因?yàn)楹佣趟?、冬夏流量變化大以及城市發(fā)展、過度抽取地下水、水污染等因素,缺水問題相當(dāng)嚴(yán)重。相反,屬于貧水區(qū)(<1000m3/(人·年))的以色列,人均水資源量只有290m3,但通過北水南調(diào)、向土耳其購買淡水、發(fā)展節(jié)水技術(shù)、虛擬水種植等措施,人均用水量