水资源的分布与利用

2014-05-04 11:23:05   来源:科技讯   点击:



  一、什么是水资源
  
  人类生活的自然地理环境是由岩石圈、水圈、大气圈、生物圈构成,各个圈层互相影响,互相作用,互相渗透,进行着物质和能量的交换。
  
  水圈占据着地球表面约四分之三的面积,由各种水体构成,约有13亿8600万立方千米,体积巨大,然而,人类非常需求的淡水资源仅占全球水量的2.5%,而人类比较容易利用的淡水资源仅占其中的0.3%,只有全球总水量的十万之七。所以对当今人类来说,水资源的数量是非常有限的,从全球看,多数国家水资源是短缺的,多数城市呈现缺水状态。
  
  广义的水资源:对人类活动具有使用价值和经济价值的水均可称为水资源。海水、河水、湖水可以提供航运、发电等用途;各种水体为多种多样的生物提供了生存和生命条件,为人类创造了多样化的生态环境和生产、生活的物质基础,从这些意义上讲,全球的的各种水体都是水资源,都对人类有着重大的利用价值。
  
  我们通常意义上讲的水资源,是指陆地上的淡水资源。目前,人类比较容易利用的淡水资源,主要是指河流水、淡水湖水和浅层地下水,而储量巨大的冰川水和深层地下水,人们利用的却很少。
  
  二、水的利用
  
  (一)水体中的盐分
  
  水的利用与水的矿化度有着密切的关系,通常把水中溶解的含有一定数量钙、镁、铁、铝、锰的碳酸盐、重碳酸盐、氯化物、硫酸盐及硝酸盐等矿物质的浓度,称为水的矿化度,也叫含盐量。当水中盐类离子以碳酸盐类为主时,也会使水呈现一定碱性。水的硬度通常指水的临时硬度,主要指水中钙、镁离子的总浓度,钙、镁离子在水烧开时,会以碳酸盐的形式沉积出来,就是通常我们烧水时,看到水壶内的“水垢”。
  
  水中的这些盐类,通常来自土壤、岩石、风化物等内部的矿物质溶解于水中而形成,还有一部分是生物体经分解后剩余的无机盐溶于水中;水分在蒸发时,盐分不能被蒸发,所以会不断积累,使内流湖和海洋多为咸水。
  
  水中除了含有这些盐类,还可能溶解有一些有机质,也可能含有泥土、污染物质等杂质。
  
  (二)不同盐度的水体
  
  1.海水盐度通常在3.5%左右,海洋中生活着大量的海洋生物,海洋为人类提供了丰富的鱼类资源和海产品,人类也可利用海水中的盐分来晒盐。
  
  2.湖水可以据据盐度高低分为盐湖、咸水湖、淡水湖
  
  (1)盐湖的盐度10g/L,盐湖中沉积的盐类矿物约达200种。人类已经从盐湖中大量开采石盐、碱、芒硝、钾、锂、镁、硼、溴、硝石、石膏和医用淤泥等矿物,是化工、农业、轻工、冶金、建筑和医疗等行业的重要原料。
  
  (2)盐湖中还发育有大量具有重要经济价值与科学意义的嗜盐藻、盐卤虫、螺旋藻、轮虫等特异生物资源和耐旱、耐盐碱的生物资源,它们为人类获取蛋白质、天然食物色素、能源、工业材料和净化环境,为变盐湖为“良田”,开拓了良好的前景。
  
  (3)盐湖也是自然环境信息和天然实验室:盐湖有“碳沉积池”、“自然生物反应器”之称。世界盐湖总表面积相当大,有大量碳酸盐沉积,能在一定程度上延迟与人类有关的温室效应。
  
  我国青海省柴达木盆地中的察尔汗盐池、茶卡盐池都是世界上著名的盐湖,还有西亚的死海等。
  
  3.咸水湖是指湖水含盐量较高的湖泊(浓度一般在1g/L以上),高盐度的咸水湖的水虽然不可饮用,但是它含有丰富多样的盐类,是重要的工业原料。咸水湖区生活着许多咸水鱼类资源和鸟类资源,可以发展渔业,发展旅游,如我国的青海湖区。地下水和咸水湖中的矿化度较低的咸水,可供牲畜直接饮用,如澳大利亚的大自流盆地的地下水。
  
  4.淡水是指矿化度小于1.0g/L的水,我们通常讲的水资源,就是指这部分淡水资源。较高矿化度的淡水,水质较硬,应在烧开后饮用。
  
  三、水资源的分布
  
  (一)衡量尺度:一个地区或一个国家水资源的丰歉程度,通常用多年平均径流总量来衡量。
  
  径流量=降水量—蒸发量。
  
  降水量和蒸发量空间分布不均,是导致水资源的地区分布差异的根本原因。
  
  当然,局部地区水资源的丰富程度,还与流经当地的河流及当地的储水条件有关。
  
  (二)水资源的分布
  
  从全球角度看:除南极洲之外的世界六大洲中,亚洲最多,其次是南美洲,最少的是大洋洲。国家水资源排名(从大到小):巴西、俄罗斯、美国、印尼、加拿大、中国、孟加拉国、印度、委内瑞拉、哥伦比亚。
  
  从我国看:我国降水量的分布呈现自东南沿海向西北内陆递减的趋势,所以我国水资源的空间分布具有南多北少、东多西少的特点;受季风气候影响,我国水资源的时间分配是夏秋多,冬春少。影响我国水资源空间分布的因素主要是气候因素、水系分布、地形因素、海陆因素等。
  
  四、淡水资源对人类社会发展的重要性
  
  (一)水资源的数量会影响经济活动规模的大小
  
  水资源关系到生活用水、农业用水、渔业用水、工业用水、内河航运、生态环境用水等。因此水资源的分布影响到人口、聚落的分布和规模的大小,也影响着经济活动的规模,如长江中下游地区水资源丰富,人口众多,经济发达;而西北地区干旱缺水,所以人口和经济规模都很小。
  
  (二)水资源的质量也会影响一个地区经济活动的效益
  
  水资源质量好坏还会影响到上述各生产的利用方式、生产成本及产品的种类和质量、市场售价,最后影响到经济效益,特别是用水量较大的工农业部门,如饮料厂等。
  
  水资源的质量与水的矿化度和受污染的程度有关,矿化度越高,受污染的程度越大,用于净化水的成本也就越高,从而影响到相应产品的生产成本。
  
  (三)从人类社会的历史来看,在不同的生产力条件下,水资源的数量、质量对人类影响程度是不相同的
  
  1.科学技术比较落后的时代:人类无法开发利用深埋地下的深层地下水,无法淡化咸水和海水,所以只能生活在沿河和沿湖地区,沿河建城,世界文明发祥地也大多发源于大河流域,如古中国的长江—黄河流域、古印度的印度河流域、古埃及的尼罗河流域、古巴比伦的两河流域
  
  2.科学技术比较发达的近现代,人们不仅大量开发利用浅层地下水,陆续开发了深层地下水,而且开发了海水淡化技术,修建了跨流域调水工程和大型蓄水工程,提高水的利用技术(如喷灌、滴灌、重复利用等),大大拓展了人类生存和发展的空间。
  
  如以色列的农业用水。以色列是一个干旱缺水的国家,人均水资源可利用量仅为271立方米/年,沙漠面积占国土面积的67%,年蒸发量达2500毫米。但是由于他们发展了先进的节水用水技术,“不毛之地”变成了“粮果之乡”。


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