水的特性及其治理

水刘红教授生物与医学工程学院[e-mail]水的重要性水的特性水资源水质净化方法（2-5）应急条件下的饮用水净化健康饮水水再生利用和空间水循环利用主要内容考核方式•每次课后小测试，开卷但是不得讨论和交流•第8次课书面考试开卷但是不得讨论和交流。水的重要性水和人类健康•没有食物，人可以存活2至3周，没有水，3天后就会死于脱水。•人在孤立无助的困境中，只要有水生命就会维持较长时间；生病时若无法进食，需要补充的首先是水。水的生理作用•消化食物•溶解营养物质•传送养分到各个组织•担负吸收和搬运的任务•排泄人体新陈代谢产生的废物•保持细胞形态，提高代谢作用•调节体液粘度，改善体液组织的循环•调节人体体温，保持皮肤湿润与弹性。饮水的重要性充分的饮水可以刺激肠的蠕动并软化大便；因此，便秘的人应特别注意吸取足够的水分。水还有利尿功能，使输尿管、膀胱流畅，防止结石发生和细菌感染。不喜欢喝水的人较容易罹患尿道结石、膀胱炎等尿道感染症。充分的饮水也能帮助病人恢复健康，例如发高烧时，充足的水量能促使身体发散热度。确保供水是减肥之本喝水能减肥水的疗效•热水澡可使神经振奋；•温水澡能解除身心的疲劳；•洗冷水浴可给机体带来清新的轻松感觉•把双脚放进水盆内，慢慢倒进热水，约二十分后再冲凉水，可以使身体温暖及消除失眠；•用热毛巾或海绵等敷盖在酸痛部位上，每次约二十分钟，对腰酸、背痛、咳嗽等症，也很有效。水是人类一切文明之源人类的祖先来源于水，水对人体健康至关重要，一旦失去体内水分10%，生理功能即严重紊乱；失去水分20%，人很快就会死亡。水对人类以外的生命也是如此，它是一切生命之源，人类在外星球寻找生命，首先是找水。人们对水的渴望印度西部古吉拉特邦的众多居民在一个巨大水井旁艰难地取水水的物化特性水的化学特性水是所有有机体普遍的内部介质，构成90%以上的生命物质。光线穿透水可见光穿过水体遵循一个称为“比尔定律”（Beer’slaw）的负指数关系。水对红外线具有极强的吸收能力，太阳光谱的红外线部分随水深增加而急剧耗竭。由于悬浮的固体（泥沙）引起的混浊，则会使可见光急剧地衰竭。1.2530.0668.69冰川地下淡水其它淡水nH2O(H2O)n+热从水下拍摄的天空水和温度水的两个特性使它特别适合于作为许多生物栖息的一种介质。（i）水有高的热容量，（ii）4℃时水的密度最大。高热容量意味着它能吸收热能，而只增加很少的温度。其结果使水生生物减少了受温度波动的影响。在较低温度时，水的密度增加，因而也更重，最大的密度发生在4℃。因此，冰浮在水上，水体从上向下冻结。这种现象保护了水生生物冰作为一种绝热体，阻止下层水的温度进一步降低。能量转换和水相在陆地温度中，水很容易在蒸汽、液相和固相之间转化，同时释放或吸收大量的热。例如，1g水蒸发，大约需要2430J的热量，即汽化潜在热。水蒸气进入空气中冷凝，释放出热量2430J/g。当水结冰时，大约335J/g被释放作为熔合热，而雪融化时也需要相同数量的能量。水资源地球上水的组成海洋水陆地咸水陆地淡水占世界水总96.530.942.53大陆海洋水汽输送径流输送蒸发海陆间循环——大循环地球上的水循环海洋蒸发降水海上内循环地球上的水循环蒸腾蒸腾蒸腾蒸腾蒸腾蒸腾蒸腾蒸腾蒸发内陆循环地球上的水循环水资源的概念•广义：地球上水圈内的水量总体•狭义：目前技术条件下，可供人类利用的那一部分淡水资源（包括河流水、淡水湖泊水、浅层地下水）世界淡水的组成1.2530.0668.69冰川地下淡水其它淡水其它淡水的组成•世界的其它淡水中，河流水和湖泊淡水分别占了世界淡水总储量的0.006%和0.26%,再加上少量的浅层地下水,可利用的淡水占全球淡水总储量的0.3%土壤水沼泽水大气水河水生物水永冻土底冰湖泊淡水海洋水陆地咸水陆地淡水占世界水总96.530.942.53水资源是非常有限的！！世界水资源分布•影响水资源分布的因素–降水量的空间分布•衡量水资源丰富程度的主要指标–多年平均径流总量•河流水只占了世界淡水总储量的0.006%,远小于湖泊水储量,为何还是以多年平均径流总量作为指标?年径流总量是一个国家或一个地区水源补给最根本、最主要的途径，并且容易测量。由于径流量的不稳定性，所以取平均值更准确。世界各大洲径流资源大洲欧洲亚洲非洲北美南美洲大洋洲南极洲万平方千米100044003000240018009001400陆地面积占世界陆地%73020161269立方千米297014100460081801220025102310径流量占世界总量%6.330.19.817.5265.44.9世界上水资源最丰富的国家径流资源比较国家径流量（亿立方米）占世界总量%人均径流量（立方米/人）巴西5191211.043700俄罗斯400008.527000加拿大312206.7129600美国297026.312920印度尼西亚281136.019000中国271155.82632印度178003.72450世界46870010010340中国水资源的特点•数量上：–“总量不少，人均不多”•空间分布上：–“南方多、北方少，东部多、西部少”•时间分配上：–“夏秋两季多，冬春两季少，各年之间变率大”•造成水资源紧缺的原因：–自然原因：如水资源时空分布不均、部分地区气候反常等。–人为原因：用水量迅速增加水质污染水质性缺水我国用水量的增加年份19972000201020302050全国总人口（亿）12.3612.614.015.016城市化率（%）29.9235405056城市人口3.704.45.67.59.0人均综合需水量（m3/a)231235255290300人均生活需水量（L/d)175190230240250生活需水量（亿m3）250300470660820工业需水量（亿m3）60873096015201880城市需水总量（亿m3）8581030143021802700严重的水污染全国90%以上的城市水域受到不同程度的污染，水环境普遍恶化近50%重点城镇的集中饮用水水源不符合取水标准，其中水源受污染比较严重的城市有98个，主要分布在“三河三湖”流域（淮河、海河、辽河、太湖、巢湖、滇池）。水源污染的直接后果：水源被迫停止使用，从而导致或加剧缺水水源污染的间接后果：影响供水水质，进而损害居民的身体健康。缺水特点：北方水量性缺水，南方水质性缺水影响中国未来发展的三大重要的战略资源：水、石油和粮食。这三大资源的“总体短缺”将成为制约21世纪中国经济与社会发展的最大瓶颈。水资源的合理利用和保护•建立蓄水工程•修建跨流域的引水工程•合理开采地下水•科学用水，节约用水•保护水资源，防治水污染•水的时间分配不均•水的空间分布不均•地下水更新周期长•水资源有限及世界用水量的迅速增加•水污染严重宁波莲苑滇池漓江水合理利用水资源，保护水环境！我们一起来努力！我们一起来努力！我们一起来努力！我们一起来努力！小测试1、水具有什么重要特性？2、“三河三湖“指什么？3、中国的缺水特点是什么？