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引言
一般我们将与人类社会用水有密切联系而且能够不断进行更新的淡水统称为水资源,这其中也包括地表水、地下水以及土壤水。在这众多水资源中,地下水所占的比例是最大的,而且它更新的周期也是最大的,因而对于地下水资源的保护也是当今世界各国在环境保护中的首要任务。通过相关调查数据显示,地下水资源具备两种特性,一个可再生性,另一个是不可再生性。另一方面,地下水的更新周期一般是一千四百多年,因而对其在参与现代水循环中的补给速度就比较小,而且地下水的大部分储存资源都不能进行到现代水的循环之中,所以这部分水资源就是地下水中的不可再生部分,所以我们在对地下水的利用和开发过程中就应该考虑到这一点。
在含水系统中,地下水资源是一个重要组成部分,具有统一水力的联系,而且对于地下水资源本身来讲就具备着系统性,是一个统一的整体。在整个含水系统中,地下水的任何一部分水资源的加入或是排出,所造成的影响都会涉及到整个含水系统,这也正是地下水资源系统性的体现。
1 当前我国地下水资源的现状分析
根据相关资料显示,近二十年内,我国的地下水的平均开采量都是逐年增长的,与此同时,我国百分之九十城市的地下水都遭到了污染,这其中包括有毒物质的污染。地下水资源污染的状况由而向面的进行扩展,每年所造成的经济损失也高达近百亿。近几年来,相关部门对我国的一百一十八个大中型城市进行了地下水的监测,从检测的结果来看,地下水污染情况比较严重的城市就占据了百分之六十四,而污染较轻的城市占据了百分之三十三,从区域上来看,我国地下水的三氮污染最为严重。在农村中,有近三点六亿的人已经喝不到健康的、符合标准的饮用水了。另外从我国的地质环境公报中可以看出,我国的三十一个省、自治区以及直辖市的地下水都面临着不同程度的污染,因而也存在些由于水污染而造成的疾病,由此可见,地下水污染所带来的消极作用是不容忽视的。
随着工业化发展的推进,众多环境问题纷纷涌现出来。森林的无休止砍伐,大气污染程度的加剧,使得沙漠化,全球变暖等环境问题逐渐上升为国家的政治问题。其中水污染的严重性引起了人们的恐慌,成为当下社会最热点的话题。
由于工业用水量之大,排污及处理污水的系统的不完善,商家环保意识薄弱,人们用水危机意识的淡薄,导致地下洁净的水资源越来越少。随着地下水水位的不断下降,原有的生态环境遭受到巨大的威胁。许多生态景观遭到破坏,例如闻名遐迩的中国第一大淡水湖--鄱阳湖,由于各种原因导致湖面几经干旱,水面大起大落,严重影响到鱼虾的繁殖,破坏了原有的自然景观。驰名中外的济南泉水,山西的晋祠泉等都因水位年年下降,最终导致泉水的枯竭。由于气候干旱,蒸发量过大,周边生态环境的不断恶化,使得青海的湖水水位出现一定程度的下降,青海主要补给的河流出现多次断层,甚至有些小河已经干涸。这一系列自然生态景观的破坏都源于地下水资源供给的不足,导致环境不断恶化及地质灾害的频繁发生。
2 我国地下水资源/!/稀缺恶化的原因
我国的建设的起步相对于西方国家较晚,许多专家学者称,国家的工业化发展都是要以牺牲自然环境为代价。如今我国工业的发展正进入一个飞速发展的阶段,水资源被大量的开采,工厂的污水处理系统不能被很好的使用,导致工业污水大量排入江河湖海,最终导致水污染的产生。在日常生活中,人们节约用水的意识比较淡薄,对地下水污染的危害认识存在欠缺,没有把对地表水的保护灌输到对地下水的保护中来,这导致地下水污染问题长期得不到解决。加之我国降水量分布不均,很多城市的地下水得不到及时的补给,当地人们对地下水的依赖需求不断增加,导致了地下水资源过度开采。
3 保护地下水资源的对策与措施
3.1 加快地下水资源组织结构的建设步伐,构建水资源开发与利用中心
从我国地下水资源保护机构的建设可以分析,尚需完善的水资源组织结构在联网系统构建以及水资源开发利用方面还有所欠缺,往往生态灾难之后水资源流失问题才被发现。从避免水资源灾难性后果方面考虑,关于地下水的开采问题需要积极构建专业的国家地下水资源保护中心,通过先进的信息技术来对地下水资源的开发与利用进行管理,合理设置地下水资源动态管理网络,在不间断动态网络监控过程中实现对地下水资源的保护。从储量及水资源更新速度我们可对水资源的利用量进行合理估算,并在此基础之上加快地下水资源预警系统及地面预警系统的建设步伐,完善地下水资源的早期预警工作。此外,针对西部水资源严重匮乏地区还应采取严密的水资源监控管理制度,及时预警沿海地区的海水倒灌问题,尽可能阻止地下水资源生态灾难等严重问题的发生。
3.2 做好地表水与地下水的统筹规划工作,平衡水资源的利用率
关键词 地理;水资源;教案设计
中图分类号 G633.57 文献标识码 C 文章编号 1005―9646(2009)01―0142―02
教学目标:
1、知识与技能:
(1)了解世界和我国水资源状况,学习用辩证的方法看待水资源的丰富和有限。
(2)培养学生关心社会,为社会作贡献的社会责任感。
2、方法与过程:
(1)学习利用身边的报刊、网络等资源获取信息。
(2)学习利用数字和图表来获取信息,并对信息进行加工、整理。
3、情感与价值观:
(1)培养学生辩证思维的能力,学习用发展的眼光看问题。
(2)强化学生爱水、节水意识。
教学重点:
l、用辩证的方法看待水资源的丰富和有限。
2、培养学生的社会责任感。
教学难点:
1、水资源和水污染的相关资料的收集。
2、充分调动学生的学习积极性。
教学过程:
1、课前准备:
A、收集我国、所在地及自己家的水资源的状况,水污染的情况。
B、调查你自己家的用水情况。
2、情景导入:
提问:我们每天都要用水,喝水,你能说出水对于我们人类有哪些用途吗?
引入:既然水对于我们如此重要,那么你了解我们的水资源状况吗?你知道如何保护我们的水资源吗?
3、讲授新课:
1 人类拥有的水资源:(板书l
存在:江河、湖、海占地球表面积的3/4;总量很大(14亿立方千米,2x1018吨)
幻灯展示:全球海水、陆地水储量比:
讨论:地球上70%覆盖着水,为什么世界上还有许多国家和地区面临缺水的危机?
(师生互动)原因:(板书)
1、淡水资源比较少(能直接饮用的仅占水资源的0.769%)。
2、科学技术的发展,用水量增多。
3、科学技术的发展,水资源被污染。
4、淡水资源分布不均匀(20多个国家缺水)。
幻灯展示:部分国家的人均水量图
(单位:人均水量/m2。)
讲解:从上图可以看出,我国属于严重缺水的国家。
1、我国大部分地区处于缺水状况。
2、人均水量在3000m3以上的地区有江西、福建、青海、等。
3、极度缺水的地区有北京、上海、天津、河北、山东、江苏等。
4、水资源分布不均匀。
幻灯展示:我国因缺水而造成的各类损失的资料。
讲解:从种种的表格、数学、资料都向我们诉说着淡水资源的短缺,21世纪,水资源将成为全世界关注的首要问题。
2 爱护水资源(板书)
1、节约用水
幻灯展示:所在地及自己家的用水情况,并根据调查项目打分标准进行打分。
提问:生活用水浪费和节约相比较有什么差距?
幻灯展示:生活用水浪费与节约方式比较
学生小结:种生活习惯和用水方式的改变,就可以节约很多水,所以希望大家要注意节约用水,并把这种风尚不断地讲述给别人,使越来越多的人行动起来,共同来爱护我们的水资源。
幻灯介绍:《水法》和节水徽记。
2、防止水体污染:(板书)
1)水体污染:指大量污染物质排入水体,超过水体的自净能力使水质恶化,水体和周围的生态平衡遭到破坏,对人体健康、生活和生产活动造成损失和威胁的情况。
2)污染的途径:(板书)
(A)工业生产各种废水、废物等未达标排放。
(B)农业上化肥、农药不合理使用。
(C)生活污水的任意排放。
提问:水污染给我们带来了哪些危害?造成了什么严重后果?
幻灯展示:污染造成的危害的图片、资料。
3)预防和消除水体污染的措施:(板书)
(1)减少污染物的产生。
(2)对工业污水进行处理,使其符合排放标准。
关键词:水污染 设想治理
水污染是导致水资源短缺的一个重要的原因。各国为了防治水污染,都制定了相应的水污染防治的管理制度。
我国是一个水资源短缺的国家,人均水资源2100立方米,仅相当于世界平均水资源的1/4,另外,我国水资源分布不均,众多城市结构性缺水。而且,近年来,随着我国工业化和城镇化的加快,用水量激增,导致水资源的过度开发利用。在各国纷纷立法进行水资源保护的今天,我国也积极做了水资源保护的相关立法,主要包括《水法》、《水污染防治法》及其实施细则、《水土保持法》、《防洪法》、等等,就此形成了我国现阶段水环境管理的制度体系。在这里我们主要谈谈《水污染防治法》的立法情况。
一、现在,我国水污染防治仍面临五大严峻问题
⒈水污染形势依然严峻。污染排放总量增长速度快,据水利部统计近3年增长8.6%,主要水系水质恶化程度没有得到控制,据环保局统计,2004年七大水系,一半以上达不到饮用水标准,一半以上属于五类、劣五类水,已不能直接使用。另外,水污染事故不断发生,经济损失较大。
⒉工业污染仍然十分突出。不少老企业污染严重,无力治理,生产设备老化,工艺技术落后,产生的废水未经处理就直接排放;高消耗、高污染的小企业仍大量存在;不少企业有法不依,违法排污现象普遍。
⒊城镇污水未有效处理。随着城市化发展,城市污水排放量增加,而污水处理厂建设缓慢,污水收集管网建设滞后,目前能正常运行的有1/3,低负荷运行的有1/3,还有1/3开开停停。另外,我国仍有一大批城市没有污水处理收费制度或收费偏低,不能满足污水处理厂的运营要求。
⒋饮用水安全问题突出。我国一些地区饮用水源地水质差,不合格率占25%,全国农村尚有3亿多人饮用水不安全。
⒌水资源浪费现象严重。据统计我国万元工业增加值用水量为222吨,是发达国家的5~10倍,工业用水重复利用率为62%,发达国家均为75%~85%;农业灌溉用水利用系数为0.45,而很多国家为0.7~0.8;生活用水浪费严重,全国管网漏损率为20%,每年浪费水达100亿吨以上。
二、水体污染的治理和防治设想
如此严重的水体污染,不仅是对环境的破坏,更是对人类自身生命之源的破坏。我们在分析的同时,更实际的是做出应对的措施,以改变现状。
1.水污染防治政府有责,增强法制约束力,加大处罚力度,让有些违规的行为得到法律的制裁,让公众的环境保护意识的到提升。
2.调整产业结构和布局,将主要的需水工业搬迁部分到南方,缓解北方水少、工厂多的局面,减少水质恶化。
建立水资源保护区,为从整体上解决我国水环境恶化的问题,必须有计划地建立不同类型和不同级别的水资源保护区,并采取有效措施加以保护。对一些原始的水源必须严格保护,将各区内水资源的分配、水费、排污费的收取、治污资金的筹集有效地统一起来,就能够实现从局部到整体治理步骤的实现,从而解决我国水环境问题。
建立城市污水处理系统:为了控制水污染的发展,工业企业还必须积极治理水污染,尤其是有毒污染物的排放必须单独处理或预处理。随着工业布局、城市布局的调整和城市下水道管网的建设与完善,可逐步实现城市污水的集中处理,使城市污水处理与工业废水治理结合起来。
控制农业面源污染:农业面源污染包括农村生活源、农业面源、畜禽养殖业、水产养殖的污染。要解决面源污染比工业污染和大中城市生活污水难度更大,需要通过综合防治和开展生态农业示范工程等措施进行控制。
加强水资源的规划管理:合理制定水资源规划,根据水的供需状况,实行定额用水,并将地表水、地下水和污水资源统一开发利用,切实做到合理开发、综合利用、积极保护、科学管理。同时,为了有效地控制水污染,在管理上应从浓度管理逐步过渡到总量控制管理。
作为当代教育工作者,了解我国如此严峻的水体污染状况,颇有危机感和责任感,把自己所学教育感染学生,让学生感受到保护水资源,节约用水的紧迫性,重要性。我们需要更加努力地投入学习,培养学生,为高一级学校提供优秀的人才。
参考文献:
[1]《中华人民共和国水污染防治法》、1984年颁布;
我国干旱地区约有一千三百万人口严重缺水。缺水成为甘肃。宁夏等地区贫穷的直接原因,能让孩子喝上一口纯净水,洗个澡,是那些地区多少母亲的奢望呀!我国严重缺水的地区有:西北地区、华北地区、北京、天津、青岛、大连等等。
我在小的时候,常常看新闻报道说,某某地区缺水,某某地区干旱,某某地区渴死多少人。傻傻的我就在想:水龙头里的水“哗哗”流个不停,他们怎么可能会干旱、缺水、渴死呢?再说了,地球上江河湖海那么多,缺水应该不可能吧!后来,我慢慢明白,地球上的水不是都能喝的。
据有关资料显示,地球上总水量高达十八万亿亿升,这个数量似乎满足全球人口对水的需求是绰绰有余的,但是,事实却令人大失所望。现在地球的存水量中,海水是不适宜人类饮用的。人类真正可以利用的淡水资源只有江河湖泊以及地下水源的一小部分,仅仅占地球总水量的2.5%。目前,世界上已有超过一半的陆地面积、遍及一百多个国家和地区缺水,二十亿人饮水困难。而我们人类正以每十五年增加一倍的淡水需求的速度消耗着淡水资源。到目前为止,人类淡水消费量已占全世界可用淡水资源的54%。
这一严峻形式并没有让所有人感到紧张。人类还在不断污染着我们赖以生存的河流。有的人养成了一些陋习,随手将垃圾扔入河流里,或者无限制的浪费水资源,一些工厂甚至将污水排入河流里,这样严重污染了我们的河流。
人们常说,地球是一个水球,甚至对“地球”为什么不叫水球产生了质疑,可不是嘛,跨过几座城市,出现在眼前的是海;从太空回首,映入眼帘的又是地球那年轻的蓝。连“七分海洋,三分陆地”这句话也果然是名不虚传。“地球上的水资源如此丰富,可以够一个地球的人喝一辈子的了,为什么现在用水却这么紧张?”记得这是我小时候最常问的问题,相信也是很多小孩子心中的问题。
这个问题在现在看来并不难,只要有一个人代表世界的人说“我们喜欢喝咸水”,那么水资源的问题便可以得到解决,但谁能够这么做?淡水资源是人类及大多数生物的依赖,而世界的淡水资源储量却是少之又少--地球表面有75%被海水覆盖,但海水却不能够被人直接饮用或用于灌溉。至于人类的生命源淡水,除去冰川及以特殊的储存方式的外,它的总量还不到总水量的1%。人类的生命活动及其他淡水生物的生命,只能依靠这唯有的“1%”,聪明的人不难体会到水资源的危机,但是真正去做的人又占世界总人口的百分之几?浪费水的现象仍随处可见--滴水的龙头,被工业污水污染的河流,有几个人会制止这些现象的发生?
人们都知道水资源的缺乏给人类造成了多少损伤;人们都可以感受到水资源危机的来临;人们都能想象得到没有淡水时的惨况;人们都可以理解为什么说“不要让世界上最后一滴水变成人类的眼泪”,但是不让泪变成水,只是几个人就能改变的事吗?
让我们从电视上看一看云南灾区的状况吧:那里的人是多么得想喝到一滴纯净的水--浑浊的河水是一家子人及牲畜的“救命水”,这是多么的可怕!但这却有可能成为地球人最终后果的写照,不同的是,那时我们唯一能喝得到的“纯净的水”只有“泪水”,那时候除了悔恨,我们还能做什么……
关键词:水资源;用水量;保护;可持续性;雨水收集
中图分类号:TV21 文献标识码:A 文章编号:
前言
“水是生命之源、生产之要、生态之基地”,球表面71%的地区是海洋,水是地球上分布最广的物质。地球上水的总量约为139亿km3,海洋中的水占地球总水量的96.5%,陆地水约占 3.49%,生物水占0.0001%,大气水占 0.001%。陆地上分布着江河湖沼,地面水总量约为23万km3,淡水约占地球总水量的2.7%,其中69%呈固态,以冰川或冰帽的形式存在[ ]。当前经济的发展促进了对各种物资的需求,造成了供需紧张。人类实际能够利用的水只占地球总水量的很小一部分,世界淡水资源在时间和空间上分布极不平衡,使有限的淡水资源不能被充分利用。
随着人口的增加,经济的发展和城市化进程的加快,水资源形势将更为严峻,水环境不断恶化。由于水资源利用量的猛增,大量淡水资源被消耗,在现有的基础上,水资源开发难度极大。各水域受到不同程度的污染,破坏了生态系统,进一步加剧了水资源紧缺的矛盾。面对这一系列的问题,人们开始给予水资源更多的关注,在改善水环境方面做出努力,需要我们在合理利用水资源的基础上,对分散的水资源进行收集利用,即进行雨水收集,来满足缺水地区的用水需求。
1.水资源现状
(1)水资源的利用率不高。由于现在的用水工业的技术水平比较落后,在用水的生产工艺方面不能充分利用水资源,来发挥更大的经济效益,造成水资源的浪费。并且没有做好相关的水资源的循环利用与重复使用工作,最终导致水资源的利用率低下。
(2)水资源的时空分布不均匀。由于受季风气候的影响,我国降水分布不均匀,导致我国水资源的季节分配和地区分布也不均匀。人多水少、水资源时空分布不均是我国水资源的主要特点。尽管我国多年平均水资源总量位居世界第六位,但人均水资源占有量却比较少,其中黄河、淮河、海河等流域人均占有量则更低[ ]。在夏季,雨量充沛,带来来的水量占全年的水量的60% ~80%,往往会造成洪涝发生,而在其他季节雨量明显减少。水资源在空间上分布不均匀,南方的水量较之于北方,所占比例较大。
(3)水资源污染严重。当期,一部分地区,单一的追求经济的发展,水资源管理制度与水资源管理责任不明确,造成水资源的不合理的开发与利用,使水域的自我调控能力遭到破坏,破坏了生态环境。水污染降低了水体的使用功能,加剧了我国水资源的短缺局面,并且大部分的缺水是由于水域污染造成的。
(4)水资源的浪费。我国局部地区存在着严重的水资源短缺的问题,但水资源的浪费也相当突出。在生活用水方面,环保意识薄弱,不讲究节约,一味的追求自我享受,造成铺张浪费,同时水资源的重复利用较发达国家低许多;在工业用水方面,单位产品的耗水量比国外先进水平高几倍,盲目进行使用,而不对生产工艺及用水技术进行创新。在其他方面也存在着,用水结构不合理,用水效率低下,浪费严重。
2.雨水收集
2.1现状
当前,基于水环境的日益恶化,各国面临着水资源短缺的潜在威胁,各方都在积极寻求对策以应对这一问题。降雨为陆地带来丰富的水资源,但自然中只有较少的一部分被利用,因此采取一些工程与非工程措施,可增加陆地水量,保证一定的供水。德国、日本等国家也高度重视雨水这一极有价值的水资源。随着信息技术的发展与不断推广,国际间的交流与合作也在不断加强,为雨水利用技术提供很好的交流与发展的平台,加快了整个领域技术水平的提高。
我国雨水收集利用具有悠久的历史,但就现代应用方面,起步较晚。从20世纪80年代开始,城市雨水的收集利用的研究与应用才慢慢形成,并在此基础上发展起来。与发达国家相比,技术还较落后,理论研究水平不够,应用还不够广泛,并不能真正的体现其优越性与重要价值。虽然我国特大城市的一些建筑物已建有雨水收集系统,但是没有处理和回用系统。我国大中城市的雨水利用基本处于探索与研究阶段,北京、上海、大连、哈尔滨、西安等许多城市相继开展研究,已显示出良好的发展势头[]。各地需要不断提出新的切实可行的方法并不断改革创新,争取用较短的时间取得明显的进步,通过自身的实践带动整个领域的发展,实现雨水利用的标准化和产业化,提高我国雨水利用的水平。
2.2雨水收集的现实意义
(1)城市发展方面
通过修建一些雨水收集设施,如蓄水池等,收集雨水,用于一些日常生活的需要,可有效缓解城市供水压力;可有效拦截部分雨量,削减城市洪峰流量,减少道路雨水的汇流,降低出现城市洪水的可能性;增加下渗水量,补充地下水,改善生态环境。
(2)农村发展方面
农村地区相对人口密度较小,可以实施规模较大的工程,为雨水收集也提供了有利条件。年降雨量时空分布不均匀,在汛期对降雨进行收集,可以满足少雨季节的用水需求,尤其是农作物在干旱期需要补充大量的水分,保证农业生产的顺利进行;对于一些较偏远的地区,还可补充生活用水;增加了水域面积,可调节当地的气候状况。
3.结语
通过对水资源现状作简要介绍,旨在引起人们对当前问题的重视,以及采取相应对策的必要性。鉴于当前的水环境形势,为满足人们不断增长的用水需求与生产等各方面的需要,对雨水进行收集利用,将在一定程度上缓解用水压力,并且具有广阔的发展前景。
参考文献
[1]陈震 等. 水环境科学,科学出版社,2006.
[2]武 敏. 我国水资源的现状及利用问题研究,新乡学院学报,2011
海水是咸的,那为什么生活在海洋中的鱼没有被“渴”死呢?
我们都知道这样一种物理现象:如果把容器用一个半渗透性薄膜隔开,左边盛着含盐量高的水,右边盛着含盐量低的水,那么,右边的水就会向左边渗透,直到两边含盐量相等为止。鱼的皮肤表层、口腔黏膜、鳃以至所有器官和组织的单个细胞的膜都是这种半渗透薄膜,而海鱼体中的盐量通常比海水中的低,因此,海鱼体内的水分会自动向体外渗出,使体内含盐量增高。为了补偿渗出的水并且保持体内一定的含盐水平,它必须多补充水,而且,要把它喝进去的咸水变成淡水,因此,一种高效安全的“排盐装置”对海鱼来说是非常必要的。海鱼的这一“装置”不是肾脏,因为肾脏只能排除低度盐水,而且在排除盐分的同时,还要排除大量的水,这是不适宜的。它利用的是鳃里的一种特殊的细胞组织,科学家们称之为“氯化物分泌细胞”。它像过滤器一样,能把鱼体内过多的盐分迅速排出体外,好像是座淡水车间,效率相当高,即使世界上最先进的“海水淡化器”也望尘莫及。因此,尽管体内淡水不断通过皮肤往外渗,它还可以不断喝进大量海水来“解渴”。
鱼用自己的方法从海水中提取淡水满足自身需要,人类对淡水的需要更是超出我们的想象。面对浩瀚的海洋,我们如何把它变成我们的淡水资源呢?下面介绍一下海水淡化、海冰淡化的当前状况。
趋于成熟的海水淡化
海水淡化方法目前主要有以下几种:
蒸馏法 最早采用的海水淡化技术,是海水淡化最主要的方法。蒸馏法海水淡化是将海水加热蒸发,再使蒸汽冷凝得到淡水的过程。蒸馏法具有其他淡化方法不可比拟的特点:设备简单可靠;受原水浓度限制较小,即当料液浓度变化时,蒸发过程的条件改变不大,能耗变化较小,故蒸馏法更加适合于海水及高浓度苦咸水淡化;海水蒸发所得的水就是蒸馏水,水质较高;直接利用热能,较为经济。
蒸馏法的优点是工艺简单易于实现,并不受水中含盐量的限制,适用于余废热可利用的项目,设备容量大,所产淡水水质纯度较高,产品水含盐量为2~10毫克/升,装置进水可不经预处理直接由海水提供。故该装置多用于沿海的火力发电厂、核电站。其缺点是能耗多、设备费用高,存在设备、管路结垢与腐蚀问题。
反渗透法(超过滤法)一种膜分离技术,利用选择性半透膜装置,当连通器盐水侧对液体压力P大于渗透压H时,盐水中的水分子将通过半透膜而溶质仍被半透膜隔离于盐水侧,致使盐水浓度加大,这个过程与自然界正常渗透过程相反,称为反渗透。为使反渗透装置正常运行,盐水侧压力必须高于渗透压H,一般在4~7兆帕范围内。
反渗透装置投资省、能耗低、建设周期短易于自动控制,适用于海水、苦咸水大中型规模的淡化工程,装置体积小,设备及操作简单,且在常温下操作,设备的腐蚀和结垢程度较轻。存在的问题是膜的寿命和抗污染性能。与其他海水淡化法相比,反渗透法淡化海水的最大优点是节能。此外,所用的膜是卫生的高分子材料,能完全截留细菌、病毒、重金属离子等有害物质,有利于人体健康。所以用反渗透法淡化海水,配以其他技术,可保留海水中存在的对人体有益的多种微量矿物质,是可以直接生饮的安全饮用水。
真空冷冻法 真空冷冻一汽相冷凝海水淡化新技术是依据海水的三相点理论,使海水同时蒸发与结冰的一种低能耗、轻腐蚀结垢的海水淡化方法。海水三相点是使海水汽、液、固三相共存并达到平衡的一个特殊点。若压力或温度偏离该三相点,平衡被破坏,三相会自动趋于一相或两相。
真空冷冻法海水淡化正是利用海水的三相点原理,以水自身为制冷剂,使海水同时蒸发与结冰,冰晶再经分离、洗涤而得到淡化水的一种低成本的淡化方法,与蒸馏法、膜法相比,能耗低,腐蚀、结垢轻,预处理简单,设备投资小,并可处理高含盐量的海水,是一种较理想的海水淡化方法。国外早在20世纪60年代就已开始研究,但目前为止尚没有商业化,主要原因在于过程中产生的三相点蒸汽难以去除和冰晶的输送、洗涤较难。
以上介绍了现在社会常用的海水大规模制取淡水的方法。在日常生活中,有需要就有创造力。
最近西方发达国家设计出一种救生用小型风力海水淡化器,该海水淡化器由一个风力发动机和一些水平的同轴分配器组成,分配器与浸泡、吸附盐水的似灯芯材料接触。风能在液体的热介质中直接转换成摩擦热能,在直接连接到风力发动机的旋转轴与第一个分配器之间形成一个盐水薄层;摩擦热能在所有分配器上循环传递,不断增加着蒸馏水的产量。此蒸发器由风力驱动。当不用时,叶片可折叠存放。装置外部直径0.15米,长度0.35米。预计产水性能:当风速为6米/秒时,产淡水1.5千克/天以上,足够1人每天的用量。以后人们出海作业再也不用担心淡水问题了。
看来,伴随着科技的日新月异,必将涌现更多性能好、高节能的海水淡化方法。
前途光明的海冰淡化
海冰淡化,顾名思义,就是从海冰中提取淡水。从冷冻原理我们知道,海水结冰形成海冰,在结冰的同时大量的盐分被排除在冰晶之外。大家认为海冰就是纯净冰晶吗?答案是否定的。海冰中是含有盐分的,海冰里的盐分是海冰形成过程中包裹的海水,也就是所谓的盐泡。把海冰击碎盐泡也随之破碎,盐水就会流出。但是由于冰温较低,盐泡中盐水黏度较大,盐泡破碎后盐水都粘附在冰表面。给以外力或降低黏度,使盐水从冰表面脱掉,这就是海冰淡化的基本原理。
同海水淡化一样,海冰淡化技术也有了突破性的进展。以中国的环渤海地区为例:中国科学家已能将渤海海冰作为淡水资源加以利用,灌溉农田、养殖淡水鱼,在世界上做出了一项具有原始创新性的工作。
环渤海地区是我国经济发达和城市化水平较高的地区之一,然而,水资源严重不足已成为制约该区经济社会可持续发展的主要因素。而海冰淡化恰恰可以解决环渤海地区的水资源问题。该地区冬季气温较低,每年结冰期长,结冰量大,可开采的海冰不少于400亿立方米,相当于南水北调三条线调水量的总和。渤海湾冰区,海冰盐度为0.14%~0.4%,平均为0.26%。若对海冰融水再成冰,其盐度降低幅度在40%~70%,融水盐度可到0.05%~0.2%。可见研究利用沿海地区的海冰融水是开辟新水源的一种重要方式。
另外这些资源在冬天采集收存,春夏加以利用,是丰富的淡水资源的原材料,而且这种资源只要有较低的温度作为保障可以取之不竭。可见海冰淡化是解决环渤海地区水资源短缺的创新技术,与海水淡化工程相比较,海冰淡化示范工程在投资额、产水量、造水成本、大规模战略水资源储备等方面都具有明显优势。
山东省水资源管理条例全文第一章 总则
第一条 为了合理开发利用和保护水资源,充分发挥水资源的综合效益,适应国民经济发展和人民生活的需要,根据《中华人民共和国水法》(以下简称《水法》),结合本省实际情况,制定本条例。
第二条 本条例所称水资源,是指地表水和地下水。凡在本省行政区域内开发、利用、保护、管理水资源,必须遵守本条例。
跨省的河流、湖泊水资源的开发、利用、保护、管理,国家有规定的执行国家有关规定。
第三条 水资源属于国家所有,即全民所有。
农业集体经济组织所有的水塘、水库中的水,属于集体所有。
第四条 全省对水资源实行统一管理与分级、分部门管理相结合的制度。下级管理服从上级管理,部门管理服从统一管理。
第五条 各级人民政府应当鼓励和支持按统一规划开发利用水资源的各项事业。依法开发利用水资源的单位和个人的合法权益受法律保护。
第六条 开发利用水资源应当全面规划,统筹兼顾,综合利用,讲求效益,发挥水资源的多种功能。
第七条 各级人民政府应当加强水资源保护工作,采取有效措施,保护自然植被,防治水土流失,涵养水源,防治水污染,改善生态环境。
任何单位和个人都有保护水资源的义务,并有权对污染和破坏水体的单位和个人进行监督、检举和控告。
第八条 实行计划用水、科学用水、节约用水。
各单位应采用节约用水的先进技术,降低水的消耗量,提高水的重复利用率。
第二章 管理机构与职责
第九条 省水利厅是省人民政府的水行政主管部门,负责全省水资源的统一管理工作。
省人民政府其他有关部门协同水行政主管部门负责本部门职责范围内的水资源管理工作。城建部门负责管理省辖市规划区范围内地下水的开发利用和节约用水工作;环保部门负责对水体污染进行调查、监督和评价,对水污染防治进行监督管理;地质矿产部门负责地下水普查勘探和监测,并对地下水的开发利用进行监督。
市(地)、县(市、区)水利局是同级人民政府的水行政主管部门,负责本行政区域内水资源的统一管理工作;其他有关部门,按照同级人民政府规定的职责分工,负责有关的水资源管理工作。
第十条 省人民政府水行政主管部门管理水资源的主要职责是:
(一)实施《水法》及其他有关水资源的法律、法规;
(二)会同有关部门统一进行全省水资源的综合科学考察和调查评价,编制开发利用水资源的综合规划,制定水长期供求计划和水量分配方案;
(三)归口管理全省节约用水工作;
(四)负责取水许可制度的组织实施和水资源费的征收、使用、管理;
(五)统筹城乡水资源,对水资源进行统一调配,处理用水纠纷;
(六)负责国家分配给我省的黄河水资源的开发、利用、保护、管理工作;
(七)负责水资源的保护工作,协同环保部门对水污染防治实施监督管理;
(八)组织协调重大的水资源科研工作;
(九)依照法律、法规的规定应当履行的其他职责。
第十一条 各级人民政府水行政主管部门应当加强水政监督管理,负责查处违反水法律、法规的行为,调处水事纠纷,保障水法律、法规的实施。
第三章 开发利用
第十二条 开发利用水资源必须进行综合科学考察和调查评价。全省水资源的综合科学考察和调查评价,由省人民政府水行政主管部门会同有关部门统一进行;市(地)、县(市、区)水资源的综合科学考察和调查评价,由同级人民政府水行政主管部门会同有关部门统一进行。
第十三条 开发利用水资源和防治水害,应当按流域或者区域进行统一规划。规划分为综合规划和专业规划。
全省的综合规划和跨市(地)的流域或者区域的综合规划,由省人民政府水行政主管部门会同有关部门和有关市(地)人民政府(行署)编制,经省人民政府批准后,报国务院水行政主管部门备案;市(地)的综合规划和跨县(市、区)的区域或者流域综合规划,由市(地)人民政府(行署)水行政主管部门会同有关部门和有关县(市、区)人民政府编制,经同级人民政府批准后,报省人民政府水行政主管部门备案;县(市、区)的综合规划,由县(市、区)人民政府水行政主管部门会同有关部门编制,经同级人民政府批准后,报市(地)人民政府(行署)水行政主管部门备案。
防洪、治涝、灌溉、航运、城市和工业供水、水力发电、渔业、水质保护、水文测验、地下水普查勘探和动态监测等专业规划,由县级以上人民政府有关部门编制,经同级水行政主管部门综合平衡后,报同级人民政府批准。
专业规划应当服从综合规划,综合规划应与国土规划相协调,兼顾各地区、各行业需要。
经批准的规划是开发利用水资源和防治水害活动的基本依据。规划的修改,必须经原批准机关核准。
第十四条 各级人民政府及其水行政主管部门应根据开发利用水资源和防治水害的综合规划,制定中长期实施计划,有步骤地组织实施。
第十五条 开发利用水资源,应服从防洪的总体安排,正确处理上下游、左右岸和地区之间的关系,统筹兼顾供水、灌溉、治涝、发电、航运、渔业、水土保持等各方面的需要,充分发挥水资源的综合效益。
第十六条 市(地)、县(市、区)人民政府应根据水土资源条件,发展灌溉、排水、水产和水土保持事业;应积极采取喷灌、滴灌、管道灌溉等节水灌溉方式,促进农业稳产高产。
第十七条 兴建引用黄河水工程,应对渠首沉沙、清淤占地等进行科学规划,防止渠道淤积、土地沙化和引起涝、渍、碱灾害,并应妥善安排当地群众的生产、生活。
兴建水工程需要迁占、移民的,应按照受益负担、分级负责的原则,由地方人民政府负责妥善安排好移民和迁占地区群众的生产、生活。所需安置经费,列入工程建设投资计划,并应当在建设阶段按计划完成安置工作。
第十八条 开发利用水资源,应当首先满足城乡居民生活用水,统筹兼顾农业、工业用水和航运需要,维持生态环境用水。
各级人民政府在制定城市、工业发展规划时,必须以水资源评价为依据。扩大城市供水规模,须经上一级人民政府水行政主管部门同意。
第十九条 鼓励单位和个人按照统一规划,合理开发利用水能资源、水运资源、水产资源和旅游资源。
第四章 水资源保护
第二十条 各级人民政府应当依照《中华人民共和国水污染防治法》的有关规定,加强对水污染防治的监督管理。
第二十一条 向河流、湖泊、水库、渠道等水利工程内排污的,排污口的设置或扩大,排污单位在向环境保护部门申报之前,须经水行政主管部门同意。在水库、湖泊周围和河流两岸采矿的单位和个人,必须采取有效措施,防止水体受到污染和破坏。
禁止任何单位利用渗井、渗坑、裂隙和溶洞向地下排放、倾倒污废水。
第二十二条 县级以上人民政府的水行政主管部门,有权对管辖范围内的排污单位进行现场检查,被检查单位必须如实反映情况,提供必要的资料。对超标排污严重影响水体用途的,水行政主管部门有权制止。
对造成水资源严重污染和破坏的排污单位,应依照《中华人民共和国水污染防治法》的有关规定,限期治理。因水污染直接受到损害的单位和个人,有权要求致害者排除危害、赔偿损失。
第二十三条 开发利用地下水,应维持采补平衡。对已超采的地区,应当采取回灌补源措施,严格控制采水量。
在海水入侵地区不准增打深井并限制开采量。
第二十四条 开采矿藏或者兴建地下工程,因疏干排水导致地下水位下降、水源枯竭或者地面塌陷,影响工农业生产和居民生活用水并造成损失的,采矿单位或建设单位应当采取补救措施,赔偿损失。
第二十五条 兴建水工程或其他建设项目,对原有灌溉用水、供水水源或者航道水量有不利影响的,由建设单位采取补救措施或给予补偿。
第二十六条 水工程及堤防、护岸等设施,防汛设施,导航、助航设施,水文和水文地质监测设施以及水文测验河段受国家法律保护,任何单位和个人不得侵占、毁坏;未经有关主管部门批准,不得拆除或迁移。
第二十七条 国家所有的水工程,由县级以上人民政府依照国家和省的有关规定,划定管理和保护范围。
集体所有的水工程,由县级人民政府划定保护范围。
第五章 用水管理
第二十八条 全省和跨市(地)的区域的水长期供求计划,由省人民政府水行政主管部门会同有关部门制定,报省人民政府计划主管部门审批。市(地)、县(市、区)的水长期供求计划由同级人民政府水行政主管部门会同有关部门,依据上一级人民政府水行政主管部门制定的水长期供求计划和本地的实际情况制定,报同级人民政府计划主管部门审批,并报上一级人民政府水行政主管部门备案。
第二十九条 对直接从河流、湖泊、地下取水的,实行取水许可制度。为农户生产、家庭生活、畜禽饮用取水和其他少量取水的,不需要申请取水许可。
取水许可制度由水行政主管部门组织实施。具体办法由省人民政府另行制定。
第三十条 使用国家所有的水利工程供应的水,应当依照省人民政府的规定缴纳水费;使用其他水工程供应的水,应当依照市(地)或县(市、区)人民政府的有关规定缴纳水费。
第三十一条 对直接从地下或者河流、湖泊取水的单位,由水行政主管部门征收水资源费。对农业灌溉取水,可暂不征收水资源费。
省辖市规划区范围内的地下水资源费,可以由水行政主管部门委托城建部门征收。
征收的水资源费,缴同级财政部门,纳入预算管理,作为水资源管理的专项资金,主要用于水资源的调查评价、规划、保护、管理、补源以及补助节约用水等,专款专用,不得挪用。
水资源费征收、管理、使用的具体办法,由省人民政府另行制定。
第三十二条 地区之间发生的水事纠纷,应当本着互谅互让、团结协作的精神协商处理;协商不成的,由上一级人民政府处理。在水事纠纷解决之前,未经各方达成协议或者上一级人民政府批准,在市(地)交界线两侧各五公里,县(市、区)交界线两侧各三公里的范围内,任何一方不得修建排水、阻水、引水和蓄水工程,不得单方面改变水的现状。
第三十三条 单位之间、个人之间、单位与个人之间发生的水事纠纷,依照《水法》第三十六条的规定处理。
第三十四条 县级以上人民政府或者其授权的主管部门在处理水事纠纷时,有权采取临时处置措施,当事人必须服从。
第六章 奖励与惩罚
第三十五条 有下列成绩之一的单位和个人,由县级以上人民政府给予奖励:
(一)宣传、实施《水法》及其他有关水资源的法律、法规和方针、政策,事迹突出的;
(二)保护水资源,防治水污染和水土流失,成绩显著的;
(三)管理和维护水工程成绩显著的;
(四)勇于同破坏水资源、破坏水工程行为作斗争的;
(五)为开发利用水资源,做出重大贡献的;
(六)在水资源科研方面成绩显著的;
(七)节约用水成绩显著的。
第三十六条 违反本条例规定取水、截水、阻水,给他人造成妨碍或损失的,应当停止侵害,排除妨碍,赔偿损失。
第三十七条 违反本条例第二十六条的规定,毁坏水工程及堤防、护岸等有关设施,毁坏防汛设施、水文监测设施和测验河段、水文地质监测设施和导航、助航设施的,由县级以上人民政府水行政主管部门或者有关部门责令其停止违法行为,赔偿损失,采取补救措施,可以并处一千至一万元罚款;应当给予治安管理处罚的,依照《中华人民共和国治安管理处罚条例》规定处罚;构成犯罪的,依法追究刑事责任。
擅自拆除或迁移前款所列工程设施的,由县级以上人民政府水行政主管部门或有关部门责令其修复或迁回原址,可以并处一千至五千元罚款。
第三十八条 当事人对行政处罚不服的,依照《水法》第四十八条的规定办理。
第三十九条 拒绝、阻碍公安人员、水政监察人员或其他国家工作人员依法执行水事公务的,依照国家有关法律处罚。
水行政主管部门或者其他有关部门以及水工程管理单位的工作人员玩忽职守、滥用职权、徇私舞弊的,由其所在单位或者上级主管机关给予行政处分;对公共财产、国家和人民利益造成重大损失的,依法追究刑事责任。
第七章 附则
第四十条 本条例具体应用中的问题由省人民政府水行政主管部门负责解释。
第四十一条 本条例自公布之日起施行。1982年10月10日省人民政府的《山东省城市水资源暂行管理办法》同时废止。
白璐总经理:中国水资源现状不容乐观,中国是一个干旱缺水严重的国家。淡水资源总量为28000亿立方米,占全球水资源的6%,仅次于巴西、俄罗斯和加拿大,居世界第四位,但人均只有2200立方米,仅为世界平均水平的1/4。
中国的水贫穷到什么地步呢?联合国一项研究报告指出:全球现有12亿人面临中度到高度缺水的压力,80个国家水源不足,20亿人的饮水得不到保证。预计到2025年,形势将会进一步恶化,缺水人口将达到28亿~33亿。世界银行的官员预测,在未来的5年内“水将像石油一样在全世界运转”。
记者:请您谈谈北京水资源情况?
白总:1.自然概况,北京位于海河流域中部,全市行政区域面积16800平方公里。西部、北部为山区,海拔高度为1000―1600米;南部、东南部为平原,海拔高度为50―100米。北京属温带大陆季风性气候,冬春干旱少雨雪,降雨集中于夏季。北京的水资源主要依靠天然降水形成。
2.水资源总量,北京的水资源由两部分构成,一是本地区降雨形成的水量;二是上游入境水量。天然降水:北京多年平均降雨量585毫米。年均降水总量98亿方,约有60亿方蒸发,其余形成境内水资源。其中,形成地表径流17.7亿方,形成地下水25.6亿方,扣除地表水、地下水重复计算量5.9亿方,境内天然降雨形成水资源量为37.4亿方。入境水量:北京多年平均入境水量16.1亿方,多年平均出境水量14.5亿方。
3.地下水状况,地下水几乎抽光。北京市水利局局长焦志忠说:“北京属于资源性重度缺水的特大城市,人均水资源占有量不足300立方米,是全国的1/8,世界的1/30。”北京地面水资源匮乏,转而抽取地下水,目前供水大部分来自地下水,接近供水总量的三分之二。
记者:您为什么从事做这项工作呢?
白总:我国属于缺水国之列,人均淡水资源仅为世界人均量的1/4,居世界第109位。中国已被列入全世界人均水资源13个贫水国家之一。而且分布不均,大量淡水资源集中在南方,北方淡水资源只有南方水资源的1/4。而由于工业废水的肆意排放,导致80%以上的地表水、地下水被污染。
记者:市场上有很多节水产品,您的产品有什么不同?
白总:为了实现国家倡导的“节能减排”,改善生态环境,节约水资源,我公司研发出全国唯一的一款采用喷雾式节水的节能水嘴,属于国家专利产品,曾获2009科博会四小发明一等奖,2010科博会“节能中国”贡献奖。
记者:能节约90%的水,还能充分洗干净吗?
白总:传统的水龙头洗手,大部分的水没有接触到皮肤表面就白白的流掉了。节能水嘴运用水射流技术原理,通过内部安装的导流体的作用,有限元计算出导流体的曲度,在龙头的出水口处将水的“管流”改成“线流”,再通过空气的压力把“线流”改成“射流” 使其出水产生旋流呈锥状流出,覆盖面积大,经过空气的加压使水有了动力,且减少了水的流量同时增加了水流的压力,把手洗净而没有多余浪费的水从而达到节水的效果。与没安装节能水嘴的水龙头相比,把手洗净,它能节约90%的用水,真正达到节水目的。
记者:此类产品适用于在什么地方?