水—人类的生命之源

2017-01-28 19:06:21
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来源:中国科普博览地质馆
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水—人类的生命之源,  水是大自然赐给人类最宝贵的资源和财富,是人类生命的源泉。地球表面虽然有70%左右的面积被水所覆盖,但随着世界人口的迅速增加,工农业用水的激增,可利用的淡水资源...

  水是大自然赐给人类最宝贵的资源和财富,是人类生命的源泉。地球表面虽然有70%左右的面积被水所覆盖,但随着世界人口的迅速增加,工农业用水的激增,可利用的淡水资源以惊人的速度走向枯竭,人类正面临着日益严重的缺水威胁。
我国是世界上缺水的国家之一。虽然我国的水资源总量并不是很少,但人均占有量却很低,仅为全球人均占有量的1/4。地下水是水资源的重要组成部分,在全球淡水总量中地下水约占95%
因此,地下水的开发利用对人类社会和经济的发展具有极为重要的作用。人们越来越深刻地认识到,地下水的开发利用,直接影响着工农业基地及城市的发展建设,对国土开发、农林业及畜牧业的发展有着不容忽视的作用,但是,这种造福人类的宝贵资源,却越来越难以满足人类的需求,我国的地下水环境和利用存在着诸多问题。

1.资源的有限分布

人类离不开洁净的水  我国地下水资源为8288亿立方米/年,占我国水资源总量(河川径流量和地下水量)的30%左右,能够直接利用的地下水资源仅为2900亿立方米/年。 随着人口的增长和工农业、城市的迅速发展,用水量也在急剧增长。由于地下水资源作为供水水源有许多优点,它在总供水量中所占的比重正在逐渐加大。据有关部门统计,1979年我国地下水总开采量约419亿立方米/年,含氟给人类带来的危害约占全国总用水量(4767亿立方米/年)的8.8%,到1990年则增长到870亿立方米/年,占全国总用水量的18.5%,北方干旱、半干旱地区则达到30%。据不完全统计,全国约有1/3以上的人饮用地下水。北方农田灌溉用水中,地下水也占有重要地位。目前我国许多地区(尤其是北方地区)地下水已处于超采状态,地下水资源相当紧缺。如华北地区由于严重超采地下水,已形成地下深部的40个“大漏斗”,漏斗中心水位深达70~80米。目前,北京市的地下水位下降速率为1-2米/年,含水层疏干体积17亿立方米,面积达1000平方公里。天津也已形成面积达7000平方公里的“大漏斗”。

2.地下水污染严重

  我国许多地区地下水资源相对贫乏,又不注意保护,致使污染日益严重。1992年,我国的废水排放量已达366.5亿立方米/年(其中63.8%为工业废水),绝大部分未经处理便直接排入地表各类水体,结果导致全国82%的河流、湖泊和10%的城市附近水域遭受不同程度污染。地表水体的污染又导致地下水的污染,根据对47个城市的调查,证实有43个城市的地下水受到不同程度的污染。在北京、吉林、西安等地区,科研人员对574眼水井进行了调查,发现污染率极高,因污染严重被迫停产的占20%。另据调查,沈阳市的李官堡等八个水源地,已有100多眼供水井遭到污染,某些水井氨氮超标达35倍,锰铁含量超标高达85倍。

  工业废物及城市垃圾也对地下水质造成越来越大的危害,如黑龙江佳木斯市最大的六个水源地,由于化工废碴的污染,水中的酚浓度超标最高达390倍,致使该水厂报废。

农业大量施用化肥和农药也对地下水造成严重污染。我国北方平原区浅层潜水中的硝酸盐含量逐年上升,许多地区超过饮用水质标准,如北京市郊区地下水中硝酸盐超标范围达125平方公里(1989年)。

含氟给人类带来的危害  随着城市人口的不断增加,城市生活垃圾的数量越来越大,大量的积存垃圾不断蚕食和占据着城市及郊区的大片土地,同时又造成环境和水资源的污染。据调查资料,目前在我国北方城市的市区和郊区,几乎已很难找到一块不受污染的净土和符合饮用水标准的浅层潜水。由此,造成郊区农产品卫生质量下降,如某些城市郊区生产的蔬菜、瓜果中,所含大肠杆菌值已严重超标。

3.超采地下水引发诸多地质灾害 超量开采地下水常引起地面沉降、地表塌陷和没水入侵等地质灾害。

①地面沉降 超量开采地下水将造成的地面沉降,目前我国已有几十座城市受到地面沉降的威胁,北京、上海、天津、苏州、无锡、常州、西安、太原等城市都已发生不同程度的地面沉降,其中上海和天津的沉降超过2米,太原和西安也超过1米。地面沉降可在相当大的范围内使地面高程累积损失,可使水准测量高程基准网失效。地面沉降的直接威胁体现在方方面面,例如建筑物下沉开裂破坏、地下管网断裂、在沿海地区加大海水入侵及内涝积水、使河道淤积、降低河流的泄洪与抗洪能力、桥基下沉失稳、桥梁净空减小、降低通航能力、影响交通运输等等。

②岩溶地面塌陷 据不完全统计,我国大、中城市有近40座建于岩溶地区。由于近年来这些地区抽取岩溶地下水量剧增,地下水位骤降,加之城市地面建筑荷载逐年增加,岩溶塌陷事件时有发生,造成房屋建筑地基失稳、建筑物受破坏,地下管线受损,以及道路交通、供水、供电中断等事故等重大事故。比较严重的武汉、唐山等城市曾发生多起岩溶塌陷事件,造成了严重的经济损失。

③海水入侵 沿海城市和农村的地下水开采量日益增大,导致地下水位不断下降,使海水入侵灾害不断加剧,海水入侵范围不断扩大。近年来,我国沿海地区的主要城市和农业发达地区都发生了海水入侵。莱州湾渤海沿岸的某些地区,海水入侵到大陆内纵深10余公里。截止90年代最新的统计资料,莱州湾海水入侵面积已达到八百多平方公里,每年减产粮食2~3亿公斤,每年工业损失2~3亿元,累计工农业损失计50亿元之多。因此,防止海水入侵已成为我国沿海城市和农业发达地区地下水开发的最重要研究课题。

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