水资源利用现状及危机课件PPT

一、水对人类和在环境中的重要作用地球生态系统人类及生物人类生产生活玉米用水368m3/t；小麦513m3/t棉花648m3/t水稻1000m3/t农业灌溉用水量占总用水量的70%二．水圈与水资源地球上海洋、河流、冰川融化水、地下水、湖泊、大气含水、土壤水和生物水，在地球周围形成了一个紧密联系、相互作用，又相互不断交换的水圈。水圈就是地球表面不连续的水壳。全球总贮水量估计为13.9亿立方千米，但其中淡水总量仅为0.36亿立方千米。除冰川和冰帽外，可利用的淡水总量不足世界总贮水量的1％。全球水循环在太阳能的推动下，地球上的水在不断循环变化。通过形态的变化，水在地球上起到热量输送和调节气候的作用。表3—2地球上的水循环（单位：千米3/年）人类对水循环最重要的影响是对水的消耗性使用。减少了河水流量，人为改变了水循环。海洋蒸发430000海洋降雨390000陆地蒸发70000陆地降雨110000从陆地进入海洋的水流40000洪水径流28000冰川径流5000人类可利用径流7000净含水量转换40000三我国水资源主要问题我国水资源总量为28124亿立方米，其中河川径流量为27115亿立方米，居世界第六位。但我国人均水资源量只有2300立方米，约为世界人均水资源量的三分之一，列世界第88位。亩均水资源量也只有1770立方米，相当于世界平均数的三分之二左右。(1)我国水资源人均和亩均水量少我国水资源的地区(空间)分布很不均匀，与耕地、人口的地区分布也不相适应。我国南方水资源总量占全国总量的8l％，人口数占全国的54.7％，耕地面积只占全国35.9％；而北方水资源总量只占全国总量14.4％，耕地面积却占全国的58.3％。(2)水资源在地区分布上很不均匀，水土资源组合不平衡我国位于东亚季风区，降水和径流的年内分配很不均匀。年际变化大，枯水年和丰水年持续出现，平均约每三年发生一次较严重的水旱灾害。(3)水量年内及年际变化大，水旱灾害频繁由于自然条件的限制和长期人类活动的结果，中国森林覆盖率只有12％，居世界第120位。水土流失严重，全国水土流失面积约150万平方公里，占国土面积六分之一左右。结果造成许多河流的含沙量大，如黄河年平均含沙量为37.7公斤／立方米，年输沙总量160000万吨，居世界大河之首。(4)水土流失严重，许多河流含沙量大(5)我国水资源开发利用各地很不平衡020406080%系列1系列11615416768733932长江珠江浙闽西南海河辽河淮河黄河内陆四、世界水资源的利用情况人类对水资源的开发利用分两类取用水量取用水能从水体取走所需的水量，数量有所消耗，质量有所变化，在另外地点回归水体。水力发电、发展水运、水产和水上游乐等。人类在早期对水资源的开发利用，主要是在农业、航运、水产养殖和水能利用等方面；直到本世纪初，工业和城市生活用水仍只占总用水量的12％左右。1．世界水资源的供给与利用随着世界人口的高速增长以及工农业生产的发展，水资源的消耗量越来越大。由表中数据可以看出，随着人类文明的进步，对水资源的需要量越来越大，2000年用水量为1950年的6倍。但是，可供人类使用的水资源却不会增加；甚至会因人为的污染等因素而使质量变差，数量减少。2．水资源消耗原因用水量的增加公共用水据统计，近40年来，全世界工业用水增加了7倍；而农业用水量仅增加了2倍;(包括饮用水和卫生用水,全球为5—6％);（发达国家工业用水占40％以上，发展中国家工业用水则不到10％）工业用水农业用水从总的水储量和循环量来看，地球上的水资源是丰富的，如能妥善保护与利用，则可以供应200亿人的使用。(1)自然条件影响(2)城市与工业区集中发展(3)水体的污染水资源危机的原因何在呢?淡水在地球上的分布极不均匀，而且受到气候变化的影响，所以许多国家或地区用水量甚缺。(1)自然条件影响(2)城市与工业区集中发展200多年来，世界人口趋向于集中在占地球较小部分的城镇和城市中，在20世纪中期以来这种城市化进程已明显加快。目前世界上城市居民约占世界人口的41.6％，而城市占地面积只占地球上土地总面积的0.3％。例如，日本年均降雨量1818毫米，但由于73％的工业集中在太平洋沿岸，而且东京、大阪、名古屋三大城市周围50千米以内，不到国土的1％土地以上居住了全国总人口的32％，因此这些城市用水十分紧张。(3)水体的污染水体有二个含义：一般是指河流、湖泊、沼泽、水库、地下水、海洋的总称；在环境学领域中则把水体当作包括水中的悬浮物、溶解物质、底泥和水生生物等完整的生态系统或完整的综合自然体。水体按类型可分为①海洋水体②陆地水体地表水体（河流、湖泊等）地下水体五、水污染现状及趋势水体因某种物质的介入，而导致其化学、物理、生物或者放射性等方面特性的改变，从而影响水的有效利用，危害人体健康或者破坏生态环境，造成水质恶化的现象。为了反映水体被污染的程度，要用污水的水质指标来表示。污水水质指标主要有下列几项：①污水的水质指标(a)悬浮物（或称悬游物）(b)废水中有机物浓度(c)pH值(d)污水的细菌污染指标(e)污水中有毒物质指标(a)悬浮物（或称悬游物）是污水中呈固体状的不溶解物质，它是水体污染基本指标之一。(b)废水中有机物浓度也是一个重要的水质指标。由于有机物的组成比较复杂，要想分别测定各种有机物的含量比较困难，一般采用BOD5和COD指标来表示有机物的浓度：生物化学需氧量，(Biochemicaloxygendemand)，用BOD5表示，BOD5表示水中的有机污染物经微生物分解所需的氧量(单位体积的污水所消耗的氧量，毫克／升)。BOD5越高，表示水中需氧有机物质越多。化学需氧量(Chemicaloxygendemand)用COD表示，即化学氧化剂氧化水中有机污染物时所需的氧量。目前常用的氧化剂主要是重铬酸钾或高锰酸钾。(c)pH值污水的pH值对污水处理及综合利用，对水中生物的生长繁殖和排水管道等都有很大影响，所以被列为检验污水水质的重要指标之一。(d)污水的细菌污染指标在水处理工程中，用两种指标表示水体被细菌污染的程度：细菌(杂菌)的总数/毫升水。水中大肠菌的多少。水中含有大肠菌，即说明已被污染。(e)污水中有毒物质指标我国已制定过“地面水中有毒物质的最高容许浓度”的标准，列出了40种有毒物质。以上五个指标是表示水体污染情况的重要指标，此外还有温度、颜色、放射性物质浓度等。也是反映水体污染情况的指标。序号污染物或项目名称最高允许排放浓度（毫克/升）（PH、色度、水温除外）序号污染物或项目名称最高允许排放浓度（毫克/升）（PH、色度、水温除外）A标准B标准A标准B标准1汞及其无机化合物0.050.0517挥发性酚152镉及其无机化合物0.10.118氰化物0.510**23六价铬化合物0.50.519有机磷农药0.514三价铬化合物2.02.020矿物油10105砷及其无机化合物0.50.521甲醛26铅及其无机化合物1.01.022硝基苯类257铜及其无机化合物1.01.023苯胺类138镍及其无机化合物1.01.024氯苯0.29锌及其无机化合物5.05.025苯系物2.51010PH值6～9小于5不准许排放6～9小于5不准许排放26氟化物51011悬浮物160，200*50027显影剂3**12色度80*（***）100*28可溶性固体总量1，5002，00013水温（℃）353529阳离子合成洗涤剂101514（BOD5）100，200*50030易沉固体（毫升/升15分钟）101015（COD）150，300*50031油脂5010016硫化物110北京市排入城市下水道的水污染物排放标准②水体污染源水体污染来源有二种形式(a)点源工业污染源和生活污染源(b)面源农村污水和灌溉水对水体污染有较大影响的共有十种污染物：③水体中的主要污染物(a)需氧污染物(b)植物营养(c)重金属(d)农药(e)石油(f)酚类化合物(g)氰化物(h)酸碱及一般无机盐类(i)放射性物质(j)病原微生物和致癌物溶解氧(DO)是水质的重要参数之一，也是鱼类等水生生物生存的必要条件。图3—4水的DO含量随呼吸、光合作用、再充气过程作用而变化的情况图3—5水中有机废物的氧化作用和DO含量的关系所谓植物营养物主要是指氮、磷、钾、硫及其化合物。从农作物生长的角度看，植物营养物是宝贵的物质，但过多的营养物质进入天然水体，将恶化水体质量，影响渔业的发展和危害人体健康。(b)植物营养物化肥生活污水的粪便和含磷洗涤剂大气降水淋洗和对磷灰石、硝石、鸟粪层的冲刷营养物质来源在环境污染方面所说的重金属主要指汞、镉、铅、铬、砷等生物毒性显著的重元素，也包括具有毒性的重金属锌、铜、钴、镍、锡等。(c)重金属重金属污染物最主要的特性是：在水体中不能被微生物降解，而只能发生各种形态之间的相互转化，以及分散和富集的过程。重金属在水体中的迁移主要是下列物理化学作用。沉淀作用、吸附作用、氧化还原作用重金属以汞毒性最大，镉次之，铅、铬、砷也有相当毒害，有人称之为“五毒”。无机汞（Hg）超过2μg/L就会对人体的肾脏造成损伤。铅（Pb）会造成婴儿和儿童的身体或智力发育迟缓，对于成年人则会诱发肾病和高血压。镉（Cd）可造成人体肾脏的损伤，在体内的累积可以将骨骼中的钙置换出来，致使骨质疏松，软化多孔。铬（Cr）以两种价态存在，Cr3+可以致畸变、Cr6+可以致癌。人体摄取的铜（Cu）过量会造成肠胃不适、肝脏和肾脏的损伤。0510152025303540451990年1991年1992年1993年1994年1995年1996年1997年1998年辽河海河淮河黄河松花江珠江长江综合污染指数1990～1998年度全国各大流域综合污染指数年际变化辽河、海河污染严重，淮河水质也较差黄河水质不容乐观，松花江水质尚可珠江、长江水质总体良好1.水污染状况严峻2004年七大水系水质类别比例比较国家环境状况公告表明，2010年，中国地表水污染依然较重，湖泊（水库）富营养化问题突出，204条河流中，不能作为水源的Ⅳ～Ⅴ类和劣Ⅴ类水质的断面比例分别为23.7%和16.4%。湖泊方面，26个国控重点湖泊（水库）中，不能饮用的Ⅳ类水4个，占15.4%；Ⅴ类的6个，占23.1%；劣Ⅴ类的10个，占38.5%。全国地下水质量状况也不容乐观，2351个监测点的水质为较差-极差级，占全部监测点的57.2%。地下水污染日益严重，加剧水资源危机监测表明，全国2/3城市地下水水质下降，局部地段水质恶化，数以千计的供水井报废。严重污染中度污染轻度污染太原市石家庄NO3-NO2-NH4+SO42-Cl-总硬度矿化度酚氰汞砷Cr6+CODFeMn氟哈尔滨√√√√√√√√鞍山√√√√齐齐哈尔√√√√√√√佳木斯√√√√√沈阳√√√√长春√√√√√√√√吉林√√√√√阜新√√√√√√√北京√√√天津√√√√石家庄√√√√√√√√√√唐山√√√√√√√√秦皇岛√√√√√√√√郑州√√√√√√新乡√√√√√√驻马店√√呼和浩特√√√√√√√√包头√√√√√√√√√太原√√√大同√√√√√√济南√√√√淄博√√√√√√青岛√√√√√西安√√√√铜川√√√银川√√√√√√兰州√√√天水√√西宁√√√吐鲁番√√√√√喀什√√乌鲁木齐√√√√√√√√√成都√重庆√√√√√大理√√√贵阳√√√√√遵义√√√√√√√√√长沙√√√√√√上海√√√√√√√√南京√√苏州√√√√√常州√√无锡√杭州√√√√√√√√√√福州√√√√√√√市地下水主要污染指标全国大中城市地下水主要污染指标统计表0.00%5.00%10.00%15.00%20.00%25.00%30.00%35.00%40.00%45.00%50.00%渤海黄海东海南海一类海水二类海水三类海水四类海水超四类海水2005年四大海区部分近岸海水水质评价对比图近岸海域以东海污染为重，其次为渤海一类海水17%二类海水22%三类海水18%四类海水12%超四类海水31%我国近岸海水水质评价主要污染因子是无机氮和活性磷酸盐315个测点2005年我国近