水资源并不是无穷无尽的

水资源并不是无穷无尽的水是一种珍贵的自然资源。在人的生活里，水是生命的要素，它占人体重量的75%。一个人每天从各种食物和饮料中吸取的水在两升以上。一些统计资料表明，人们的生活用水量在不断增加：公元前一般每人每天消耗12L，中世纪为20～40L，十八世纪是60L，现在欧美一些大城市的个人耗水量竟达500L。家庭生活用水之外，工业的耗水量也很大。生产1t砖需水l～2t，1t钢需水20～40t，1t纸是200～25t，1t人造纤维是1,200～1,800t，生产1t吨合成橡胶竟需要消耗2,750t水。但是，工业用水与农业用水相比，却是“小巫见大巫”。每亩农作物生长期内的用水量，小麦是345～506m3，棉花333～400m3，甜菜466～600m3。平均每生产1t吨谷物大约需水450t，而生产1t吨甘蔗所需的水量是它自身重量的1,800倍。畜牧业必须提供水才能换来1kg牛肉。农业用水量占人类所有活动总用水量的60～80%。所以说，水资源是保证国民经济发展最必要的物质条件之一。水源在挑战水好象到处都有。天落，地涌，海洋无垠，江河奔流，包括南北极的冰川在内，水覆盖着地球总面积的75%，在地表下5km的这个体积，一半以上是水。要精确地回答地球上有多少水是困难的。有人估计是136千万立方公里。并不是所有的水都是水资源。所谓水资源，指的是在目前经济技术条件下可以被人类利用的那一部分水，主要包括浅层地下水和湖泊河川里的水。这样的水，全世界约有400万立方公里，只占全球水体总量极小的一部分。按全球总的水量来计算，世界上平均每人每天可以分到30多万L水，而每人每天各方面所消耗的水量加在一起也不过几千升。这样看来，水又好象是绝无匮乏之虞的天然资源了。但是，由于地球上人口和雨量的分布很不均匀，人们对水资源管理不善，用水浪费，许多水源又受到严重破坏和污染，再加上生产的发展和人民生活的改善，人们对水资源的需要量越来越大。据联合国统计，全世界用水量平均每年约递增4%，现在是3,000km3，预计到本世纪末将翻一番。地球上约有5,000万平方公里的陆地是缺水的干旱地区或半干旱地区。例如在大洋洲，干旱地区占全洲面积的83%；非洲超过了一半。我国的干旱和半干旱地区也超过了全国土地总面积的50%。我国的一些城市，特别是沿海城市，缺水情况已经出现，用水量超过了当地的水源供应能力。旅大市每天缺水6万吨左右；天津市秋冬两季需水4亿多吨，现在只能供应一半多一点；北京市取水量比解放初期增加了100倍，按照目前这种趋势发展下去，用不了多久，就会出现严重的淡水水荒。缺了水怎么办？只好按人口定量供水，或者限时供水。在我国西北、华北地区，缺水更是普遍的现象。我国4亿亩盐碱地、16亿亩沙漠以及广大干旱、半干旱地区自然面貌的彻底改造，首先也有赖于水资源问题的解决。世界上约有10亿人口的饮用水，从医学观点来看，是不卫生的。有人估计每年有5亿人由于水源的卫生条件差而生病，至少有1,000万人死于饮水不干净而引起的各种传染病或死于严重缺水。缺水问题这样严重，以致成为对人类越来越大的挑战。难怪有人优心仲仲地指出：“不要误以为水是无穷无尽的；水荒正在威胁着人类的生存！”有人更明确地警告：继能源危机之后，人类社会很可能面临一个水资源危机；能源是可以代替的，而水资源却不可能代替！管好水资源水资源是一种循环的、可以再生的资源。例如植树造林能加强水的小循环。森林有调节气候、增加降水、涵养水源的作用。科学试验证明，林区的年降雨量要比无林地多%。干旱地区大规模植树种草，加快绿化，是解决地区水荒问题的重要办法。地球上降水的总量是不少的，但是在时间上很不均匀，需用的时候可能很少。兴修水利可以帮助克服这个困难，充分发挥“水的银行”——水库的调节作用。地面水库是常见的水利工程。近年来还出现了越来越多的地下水库。地下水库利用土壤和岩石的孔隙把水贮存起来，只要地质构造条件合适，就能容纳相当多的水。一般来说，修建地下水库的工程量小，费用少，不占或少占农田，减少蒸发和渗漏的损失，防止土壤盐碱化和地面沉降，也不需要迁移人口，优点很多，值得提倡。尤其在土地利用率高和人口稠密的地区，修建地下水库更是经济合理。把地下水库和人工回灌地面水结合起来，可以更好地利用大气降水、地表水和地下水，扩大可供利用的稳定的水源。水资源不仅在时间上需要调节，在空间上分布也不平衡。有的地方水多，有的地方水少。多水的地方可以往少水的地方引水。现在引水的设想和方案越来越多、规模越来越大，不仅地区与地区之间，而且流域与流域之间、国家与国家之间都在考虑引水。有些国家为了进一步开发干旱或半干旱地区，巳经把跨流域引水、各流域甚至全国统一水网列入长期水资源的开发规划，这当然是人类征服自然、改造自然的伟大壮举。我国约占全国耕地面积30%的长江流域及其以南地区，径流量占全国总量的75%。而占全国耕地面积50%以上的华北和西北地区，径流量却不足全国总量的10%，所以提出了南水北调的设想。但是，自然界是复杂的，是一个统一的相互联系的整体，处理不当，改造自然的行动往往会遭到自然界的严厉报复。大规模引水方案的现实性怎么样？经济效果如何？现在和将来会造成什么后果？对自然要素和周围环境将带来什么影响？这些都是事先必须深入、全面考虑研究的问题。现在，水资源的污染已经成了社会性的问题。全世界河流的稳定流量有40%左右被污染，主要是由于工业废水、生活污水以及垃圾等等未经适当处理就随便排放造成的。为了搞好水资源的保护，重要的是净化“三废”，处理废水、废气、废渣，提取其中有用的物质，然后再行排放。

节约用水生产的发展和生活水平的提高，首先使城市用水量急剧增加。河水是首先被利用的水源，后来抽取地下水，现在则需要进一步采取用水合理化的措施。例如，日本本来是一个多雨的国家，现在已感到用水吃紧，东京地区的用水量，估计到1985年将缺少30亿吨，由一个丰水国变成穷水国。因此，节约用水是当前一项重要措施。事实上，在工业生产中，注意多级用水和循环用水，是能够大大节省的。一般来说，工业用水回收、重复利用30～40%并不是一件难事。在农业生产中，大力推广喷灌、滴灌技术，可以使灌溉用水量大大地降低，它比传统的漫灌或沟灌可以节省用水30～60%而且有利于作物生长和提高农业产量。现在，各国的喷灌技术发展很快，1973年全世界的喷灌面积巳经超过一亿亩。滴灌是七十年代发展起来的一项灌溉新技术。它是利用低压管道和滴头，把水和液态肥料自动地输送到作物根系发达的土层里，这样可以减少灌水时蒸发和渗漏的损失，比地面灌溉省水50～100%，而且还能显著地提高作物的产量，防止灌区土壤盐碱化，是农业上节水增产的一项有效措施。全世界已有几十个国家使用滴灌，滴灌的作物品种多达60种以上。广开水源我们平常见到的水，主要是江河湖泊里的水。全世界江河湖泊储存的水量不过226,000km3，只占地球上总水量的万分之一点六。大量的水，是存在于地下。全世界的地下水总共有800多万km3，占地球总水量的万分之五十八，比江河湖泊水的总量多30多倍。地下水主要是靠地表水来补充的，如果开发得当，可以做到取之不尽，用之不竭。否则，过量开发，会使地下水位降低，提高供水成本。除液态水以外，地球上还有大量的固态水，例如高山地区终年堆积的冰雪，寒冷的两极覆盖着厚厚的冰层。这种固态水在地球上有2,900万km3，占地球总水量的%。低温多雨的年份，它以冰雪的形式把水固定起来；高温干旱的年头，它又融化成液体供应工农业生产的需要。因此高山冰川获得了“天然固体水库”的称号。很久以来，干旱地区的人民就曾利用人工催化冰川的方法来增加河川径流，以利灌溉农田。如1958～1959年期间，我国曾经在祁连山区采用污化冰面、人工爆破、飞机炸冰等措施，两个月的时间里催化了1,944万立方米水，对满足当时甘肃河西走廊春灌的需要起了一定的作用。我国高山冰川资源丰富，主要分布在西北、西南的广阔山区，粗略估计总储水量至少在2万亿立方米以上。在南北两极，巨大的浮冰长达几十甚至上百公里，形成天然的“淡水库”。有些缺水的国家设想把庞大的冰块从南北两极拖来使用。据估计，仅南极就有2,800万立方公里的冰，如果全部融化成水，竟可供应全世界人口享用几万年。把咸水变成淡水，也是广开水源的措施之一。在浩瀚的海洋里，水的总量约13亿立方公里左右。但是，海水不能直接利用，在每升海水里平均含有35g盐类。海水必须经过淡化以后，才能“为我所用”。海水淡化技术创始于本世纪50年代，现在人们已经掌握了多种海水淡化的方法。一种办法是蒸馏，技术上最成熟，规模也最大。把海水加热，水变成蒸汽，蒸汽遇冷，又凝结成淡水。一次蒸馏不行，可以进行多次。如果使蒸发室内保持一定的真空度，压力很小，那么进到蒸发室里较高温度的海水就会在短时间内急速蒸发，这叫“闪急蒸馏”。蒸馏法淡化海水需要消耗很多的能量，能量消耗大和生产成本高，是这种方法存在的主要问题。充分利用工业余热是一个办法：利用余热淡化海水，既省燃料，又产淡水。太阳能也是可以利用的，但是受气候、季节的影响，设备庞大，使用不便。最有发展前途的是把原子能发电与原子能淡化海水结合起来，可以使海水淡化的成本降低80%，甚至更多。另一种办法是电渗析法。它依靠两种薄膜——阴离子交换膜和阳离子交换膜，通电以后，海水里的盐类分解成为阴阳离子，剩下来的就是不含盐份的淡水了。实践证明，用电渗透法制造饮用水、锅炉用水、注射用水、电子工业用的高纯水，效果都很好。还有一种淡化技术，叫反渗透法。1967年才开始得到发展。反渗透淡化器的“心脏部件”是一张薄薄的具有多孔结构的反渗透膜，在加压条件下，它只能让淡水通过，却不让盐类溜走。这样一来，淡水和盐类就分开了。反渗透法的分离效率高，能量消耗少，设备简单，效果显著，一出现就受到各方面的重视。世界上许多国家都在大力发展反渗透技术的制膜工艺，有些国家采用新型高分子材料制作反渗透膜，不仅可使淡化器的体积大大缩小，而且性能更好，效率更高。现在世界上有十多个国家的一百多个科研机构在进行着海水淡化的研究，有数百种不同结构和不同容量的海水淡化设施在工作。一座现代化的大型