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第1章 最后一滴水会是眼泪?(1)

世界敲晌了水资源危机的警钟

水资源短缺是世界性难题。实事求是地说,目前还未出现全球性的水资源危机,但出现的一些不良信号必须引起我们高度警觉。目前,超过40%的世界人口生活在某种形式的水资源短缺流域(大约28亿人口),超过12亿的人口生活在超过75%的河流断流地区。北非、西亚以及中国和印度等大国的一些地区缺水极为严重。水资源短缺不仅表现在环境质量下降,而且还表现在对水资源的争夺方面。此外,有16亿的人口存在经济性缺水,也就是自然水资源是可以满足人类需要的,但是人力、组织和财力的不足限制了对水资源的获得,主要分布在南亚和撒哈拉以南非洲地区。世界水资源供需状况令人担忧。

21世纪水危机将成为几乎所有干旱和半干旱国家普遍存在的问题。到2025年,全世界人口将增加至83亿,生活在水源紧张和经常缺水国家的人数,将从1990年的3亿增加到2025年的30亿,如果不采取有效的措施,全世界将有1/3的人口遭受中高度到高度缺水的压力。

2006年3月,在世界第14个“世界水日”前夕,联合国发布了《世界水资源发展报告》。报告指出,生命之河面临着枯竭,世界各地主要河流正以惊人的速度走向干涸,昔日大河奔流的景象不复存在。世界第一大河、有埃及“生命之河”称谓的尼罗河以及印度文明的发祥之地、现属于巴基斯坦的Indus河到达人海口时的水量被大大减少了,美国加利福尼亚州北部的科罗拉多河则根本难以到达人海口。另一些,像约旦河和美国与墨西哥的界河--格兰德河,则因为干涸造成河流长度大大缩减。

报告对堤坝给予了特别的关注,呼吁让“自由奔腾”的大河继续奔流。报告指出地球上的河流、湖泊以及人类赖以生存的各种淡水资源状况正以“惊人的速度恶化”。联合国副秘书长、联合国环境规划署执行长官克劳斯·特普费尔博士将这一现状形容为“一起正在制造中的灾难”。“我们极大地改变了世界范围内河流的自然秩序”。全球最长的20条河流上都筑了大大小小的堤坝,全世界有4.5万余个女型堤坝,将至少15%的水流限制在堤坝内而非流人大海,堤坝覆盖的总面积已接近全球陆地总面积的1%。

报告特别强调了全球变暖导致断流。2005年秋季,亚马孙河遭遇了40年来的最大干旱,由此造成的森林火灾危险和公共健康安全问题严重威胁了沿岸16个城市,被称为“地球之肺”和“生物天堂”的亚马孙热带雨林生态环境受到极大挑战;而世界上最长的无坝水道、北美地区主要河流育空河,由于水温过高导致河里的大马哈鱼大批死亡。1/5的淡水鱼类受到濒临灭绝或者灭绝的威胁,河流的枯竭将对人类、动物以及地球的未来造成一系列毁灭性影响。河流周围生态系统的恶化严重威胁了灌溉、饮用和人的健康,雪上加霜。

联合国另一个有关气候变化与水资源的报告可以看做对上述报告的进一步阐释,该报告描绘了世界水资源未来悲惨图像:2050年亚洲超过10亿人口可能面临缺水的危机,气候变暖还将导致部分地区增加遭受水灾、霍乱蔓延以及粮食价格高涨的风险,亚洲重要的水源--喜马拉雅冰川面积的持续缩小会使印度人均可利用水量减少到现在的一半。气候变暖的不良影响除伴随河川流量减小而带来的水力发电量减少和水质恶化外,还可造成农作物产量下降和沿海、沿江地区的水灾。预计到21世纪末,南亚的谷物产量可能减少10%,海流变化和海水温度上升将危害鱼类的养殖,疟疾、登革热和霍乱的流行范围也将扩大。

2009年1月,世界经济论坛发表的报告指出,全球将在20年内陷入“水资源破产”的困境。这除了将加剧水源争夺战,也会始失去数量相等于印度和美国谷类收成总和的作物。粮价将因此暴涨,水也会变得比油更有投资价值。在未来,全球若是继续运用像过去一样的方式来管理水资源的话,整个经济网络将会陷入崩溃。

由于能源生产过程中需要用到大量的水,因此随着能源需求的增加,水的消耗量也会跟着上升。目前在美国和欧盟,能源生产所占的水消耗总量分别为39%和31%,而食用水只占了3%。但美国的能源生产的需水量预计将增长高达165%,欧盟则将增加130%。这将对农业需水量造成极大压力。

到了2100年,位于喜马拉雅和西藏的冰川将会完全融解,但冰川融解所提供的水也只足够让20亿人使用。有鉴于以上各种因素,水源争夺战预计会在未来的20年内变得更为激烈。联合国秘书长潘基文在达沃斯世界经济论坛上说,水供短缺的问题是广泛而具系统性的,因此处理这个问题的方式也应该如此。

水资源在世界敲响了警钟,我们不能对警钟闻而不觉,必须“闻钟起舞”,积极应对。

是谁在让水生态加剧恶化

是谁在让水生态加剧恶化?你或许会想到很多客观原因,但真正对水生态影响巨大的是我们人类自己!

由于水资源过渡开发利用和水污染加剧,便引发了一系列的生态环境问题。比如地下水降落漏斗,地面沉降。漏斗大家都很熟悉,地下水的过渡开发利用就能引发地下水降落漏斗。根据《中国地质环境状况公报》提供的资料,2007年全国有地下水降落漏斗212个,其中浅层地下水降落漏斗136个,深层地下水降落漏斗65个,岩溶地下水降落漏斗11个,主要分布在华北、华东地区,漏斗面积从数十平方公里到数千平方公里,河南省滑县一南乐县、江苏省苏州一无锡一常州和河北省邢台宁柏隆的漏斗面积分别为5320km2、1315km2、1523km2。西北和东北地区浅层地下水降落漏斗面积多为几十到几百平方公里。中南和西南地区地下水降落漏斗较少,且面积较小,多在10km2以下。

地下水漏斗是地面沉降重要原因,地面沉降会带来一系列的损失,如地面裂缝、房屋倒塌等,后果严重。目前,全国有50多个主要城市出现了地面沉降,主要分布在长江三角洲地区、华北平原和汾渭盆地等地,沉降区面积达9万多km2。我们以华北地区为例,华北地区是我国地面沉降比较严重的地区。值得说明的是,华北平原不同区域的地面沉降中心仍在不断发展,并且有连成一片的趋势。

海水入侵也是地下水漏斗后果之一,海水入侵的后果是地下水变成。由于地下水位低于海平面,可能引发海水侵入,我国海水入侵主要发生在山东和河北两省。山东省的东营、潍坊、青岛、威海、日照等地区海水入侵累计面积为3076.4km2,河北省的秦皇岛等地区海水入侵累计面积为340.0km2。地下水漏斗不仅给人类带来灾难,也让水生态遭到破坏。

另外,水资源污染也是引发水生态恶化的原因。水体是一个完整的自然综合体,它是海洋、河流、湖泊、沼泽、水库及地下水的总称。在环境科学领域中还包括其中的悬浮物、溶解物质、水生生物及底泥等。一般来说,水体本身有自净能力,即水环境对污染物质都具有一定的承受能力,即环境容量。水体能够在其环境容量的范围内,通过物理、化学和生物的作用,使排入的污染物质的浓度和毒性随着时间的推移在向下游流动的过程中自然降低,称为水体的自净作用。但当排入水体的污染物在数量上超过了该物质在水体中的本底含量和水体的环境容量,就会导致水体的物理特征、化学特征和生物特征发生不良变化,破坏了水中固有的生态系统,破坏了水体的功能及其在经济发展和人民生活的作用,我们称之为水体污染。

人类是水污染的始作俑者,我们向水体排放大量未经处理的工业废水、生活污水和各种废弃物,造成水质恶化。

人类生产活动造成的水体污染中,工业引起的水体污染最严重。在工业生产过程中,工业产生的垃圾、工业废水,是造成目前世界性水污染的主要原因。

工业产生的垃圾,包括矿业尾矿、粉尘、废渣、危险有毒废料等,这些物质随水进入土壤,从而污染地下水;同时也可能随雨水渗入水网,被植物摄入,再通过食物链进入人体,长期积蓄难以排除,会损害神经系统、造血功能和骨骼,甚至可以致癌。

工业废水占工业排出污染物的大部分,而且废水中污染物浓度较大,其中的有毒、有害物质成分复杂且不易净化。有些工业废水的水温较高,排到水体中时会引发水体增温,这样就会加快水体中的化学反应速度,加速微生物的代谢,使水中溶解氧减少,最后导致水体自净能力降低。

对于水体污染,农业也是一个很大的污染源。首先是水土流失造成的污染,其次是大中型集约化的禽畜养殖场的不断兴建,禽畜粪便的排放也急剧增加。禽畜粪便未做任何处理直接排出场外会造成地表水、饮用水的严重污染,同时也是大气与地下水的严重污染源。

水体污染的另外一个重要原因是近年来农药、化肥的使用量日益增多,而所使用的农药和化肥只有少量附着或被吸收,其余绝大部分残留在土壤和漂浮在大气中,通过降雨,经过地表径流的冲刷进入地表水和渗入地表水形成污染。

城市人口集中,城市生活污水、垃圾和废气引起水体污染也非常严重。城市污染源对水体的污染主要是生活污水。生活污水成分比较复杂,多为无毒的无机盐类、需氧有机物类、植物营养物质、病原微生物等。

由于水资源污染,100年前,一年消失一个物种,现在几乎是一天消失一个,其速度之快,令人吃惊!其中重要的原因是水资源的不当利用或者是污染所致。中国科学院专家预测,如果按照现状继续衰退下去,海洋鱼类将在40年后消失,长江淡水鱼如果不加强保护,也许不到40年就要消亡。

水生态恶化确实令人担忧!在18世纪,美国的矿工发现了用金丝雀这种鸟可以预测瓦斯,矿工采矿的时候将其带到井下,如果金丝雀引吭高歌,表示一切平安,当它突然安静下来,就意味着危险到来。白鳍豚就是长江里的金丝雀,作为长江鲸类里面的旗舰种,它的兴衰,从一个侧面反映了长江流域的环保现状,也反映了长江水生生物保护的现状。在食物链上,白鳍豚和人处于同一级别,它生存的严峻形势为人类敲响了警钟。非常遗憾的是,在最近一次长江专项考察中,没有发现白鳍豚。20世纪80年代,白鳍豚种群数量约为400头,1994年时数量不足百头。1997年对长江全流域展开的同步调查,确认发现白鳍豚共13头。

近年来,我国废水排放量呈逐年增加趋势,主要江河湖泊均遭受不同程度污染,渔业水域污染事故不断增加,水生生物的主要产卵场和索饵育肥场功能明显退化,水域生产力急剧下降。人类活动致使大量水生生物栖息地遭到破坏。水利水电、交通航运和海洋海岸工程建设等人类活动,在创造巨大经济效益和社会效益的同时,对水域生态也造成了不利影响,水生生物的生存条件不断恶化,珍稀水生野生动植物濒危程度加剧。

水生态遭到破坏,直接威胁着人类的生存。合理开发利用水资源以及减少水体污染和有效治理污水是我们刻不容缓的事情!

地球在“渴”望

地球上的水资源总量约为13.8亿立方千米,其中97.5%是海水(13.45亿立方千米)。淡水只占2.5%,且大部分是分布在南北两极地区的固体冰川中。虽然科学家们正在研究冰川的利用方法,但在目前技术条件下还无法大规模利用。除此之外,地下水的淡水储量也很大,但绝大部分是深层地下水,开采利用的也很少。因此,人类目前比较容易利用的淡水资源,主要是河流水、淡水湖泊水以及浅层地下水。这些淡水储量只占全部淡水的0.3%,占全球总水量的十万分之七,即全球真正有效利用的淡水资源每年约有9000立方千米。

本世纪以来,随着人口膨胀与工农业生产规模的迅速扩大,全球淡水用量飞快增长。从1900-1975年,世界农业用水量增加了7倍,工业用水量增加了20倍,并且近几十年来,用水量正以每年4%~8%的速度持续增加,全世界每天消耗的淡水量超过9万亿升:淡水逐渐缺乏,水井愈打愈深。全世界许多地方,地下水位下降引起一系列严重的问题;而且污水和工业废水增加,大大减少了淡水供应量。

有限的淡水资源分布又非常不均匀,世界每年约有65%的水资源集中在不到10个国家中,而占世界总人口40%的80个国家却严重缺水。水源最丰富的地方是拉丁美洲和北美洲,而在非洲、亚洲、欧洲人均拥有的淡水资源就少得多。中东是一个严重缺水的地区,其主要的水源是约旦河,与该河息息相关的国家或地区有约旦、叙利亚、黎巴嫩、以色列和巴勒斯坦,这些国家或地区几乎没有其他可以代替的水源,缺水问题极为严重。另一个缺水严重的地区是非洲,在这里争夺尼罗河流域水的冲突极端激烈,该流域包括埃及、苏丹、埃塞俄比亚、肯尼亚等9个世界上干旱最严重的国家。

据联合国公布的数据,全球用水量在20世纪增加了6倍,其增长速度是人口增速的2倍。联合国教科文组织认为,目前地球上淡水资源总体充足,但分布不均,约65%的淡水资源集中在不到10个国家和地区,而约占世界人口总数40%的80个国家和地区严重缺水。另外由于管理不善、环境变化及基础设施投入不足等原因。据统计,全世界有100多个国家缺水,严重缺水的已达40多个。有12亿人用水短缺。全球约有1/5的人无法获得安全的饮用水,40%的人缺乏基本卫生设施。每年有300万到400万人死于和水有关的疾病。2025年,水危机将蔓延到48个国家,35亿人为水所困。

面对这种严重的水资源短缺,人们对水的污染和浪费更是惊人。据统计,全世界每天约有200吨垃圾倒进河流、湖泊和小溪,而每升废水会污染8升淡水。所有流经亚洲城市的河流均被污染;美国40%的水资源流域被加工食品废料、金属、肥料和杀虫剂污染,欧洲55条河流中仅有5条水质差强人意。严重的水污染导致了全世界每年有12亿人因饮用污染水而患病,1500万5岁以下儿童死于不洁水引发的疾病,而每年死于霍乱、痢疾和疟疾等因水污染引发疾病的人数超过500万。

可怕的消耗

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