[一年级其它课程]水处理工艺.ppt
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1、第二章 水资源的保护与利用,2.1 地球上的水资源,水资源的基本含义,水资源(water resouce)一词很久以前已经地现,随着时代的进步其内涵也在不断地丰富和发展。 1.大不列颠大百科全书将水资源解释为 “全部自然界任何形态的水,包括气态水、液态求和固态水的总量”,为“水资源”赋予十分广泛的含义。 2. 1963年英国的水资源法把水资源定义为:“(地球上)具有足够数量的可用水”。强调了其在量上的可利用性。,2.1.1 水资源的含义与特性,水资源的基本含义,3.联合团教科文组织(UNESCO)和世界气象组织(WMO) 定义水资源为 “可以利用或有可能被利用的水源,具有足够数量和可用的质量,
2、并能在某一地点为满足某种用途而可被用。 4. 1988年8月1日施行的中华人民共和国水法将水资源认定为“地表水和地下水”。 综上所述,一般认为,水资源概念具有广义和狭义之分。狭义的水资源是指人类在一定的经济技术条件下能够直接使用的淡水。广义的水资源是指能够直接或间接使用的各种水和水中物质,在社会生活和生产中具有使用价值和经济价值的水都可称为水资源。,2.1 地球上的水资源,2.1.1 水资源的含义与特性,流动性与溶解性 再生性与有限性 分布的不均匀性 社会性与商品性,水资源的特性,2.1 地球上的水资源,2.1.1 水资源的含义与特性,永冻土底冰 湖泊淡水 土壤水 大气水 沼泽水 河水 生物水
3、,各种水体所占比例,地球水量分布,2.1 地球上的水资源,2.1.2 地球上的水资源,(1)世界水资源分布不均 影响因素:降水量的时间与空间分布不均 衡量水资源丰歉程度的主要指标-多年平均径流总量 (2)水资源的分布规律 从水循环角度看: 降水量大、水循环活跃的地区,水资源丰富;反之,水资源贫乏. 从世界范围看: 按大洲说, 按国家说,,水资源的地域分布,2.1 地球上的水资源,2.1.2 地球上的水资源,从图中可以看出:除南极洲外,亚洲的径流量(水资源)最多,南美洲次之,大洋州最少。,径流量=降水量蒸发量,1,2,3,4,5,6,世界上水资源最丰富的国家径流资源比较,从径流总量上看:巴西最多
4、,俄罗斯次之,我国居世界第六。,从人均径流量看:加拿大最多,其次是巴西,而我国只有世界平均的1/4左右。,全球用水情况,2.1 地球上的水资源,据统计,在过去的300年中,人类用水量增加了35倍多,增加幅度最大的主要是发展中国家。且世界各地人均年用水量差别较大,发达地区的人均年用水量是工农业落后地区的3倍一8倍:,从用水结构上来讲,全球水资源的利用量为0.324万km3,其中69用于农业,23用于工业8为居民用水,如图23所示。,2.1 地球上的水资源,全球用水结构,1、全球水资源分布的不均匀性加剧了缺水危机 在全球有限的淡水资源中,巴西、俄罗斯、中国、 加拿大、印度尼西亚、美国、印度、哥伦比
5、亚和扎伊尔等9个国家已经占去了这些水资源的60。从未来的发展趋势看,由于社会对水的需求不断增加,而自然界所能提供的可利用的水资源又有一定限度,突出的供需矛盾使水资源已成为国民经济发展的重要制约因素。,2.1 地球上的水资源,全球水资源面临的问题,2、水量短缺,供需矛盾尖锐 联合国环境规划署发表的2000年全球环境展望报告指出:世界上已有大约20的人缺乏安全的饮用水,50的人生活在没有卫生系统的地区。将在今后50年的时间里增加一半,目前这种情况将会变得更糟。预测到2025年,全世界将有23的人口面临严重缺水的局面。缺水区在亚洲占60,在非洲占85。对中东国家来说,缺水危机已经成为严酷的现实。另外
6、,世界上许多重要的水域是由多个国家共有的、普遍存在水资源利用矛盾和潜在冲突,最明显的是在尼罗河流域、亚洲西南部、中东地区,未来可能由此引发冲突。,2.1 地球上的水资源,全球水资源面临的问题,世界水资源现状,小资料: 自1948年以色列建国以来,在这个流域一直存在着极其严重的水资源争端。1967年爆发的中东战争的一个直接因素就是阿拉伯联盟的成员国在60年代初,企图改变约旦河的河道,使之远离以色列。当时的以色列总统列维宣称,水是以色列的生命,以色列将用行动来确保河水继续供给。于是以色列以武力占领了约旦河流域的大部地区,使自己有了比较可靠的水源供应。其实有关水资源的争端不仅仅发生在中东地区,在欧洲
7、,曾发生过围绕多瑙河的政治争执。在南亚大陆,关于恒河水分配问题的分歧至今也未缓和,而在非洲,争夺尼罗河流域水的冲突更为激烈。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。,3、水源污染严重,“水质型缺水”突出 由于工业和社会的发展,将大量的废水排入水体,使水体水质下降,在很多地区造成“水质型缺水”,据卫生学家估计目前世界上有14人口患病是由水污染引起的。据不完全统计,发展中同家每年有2500万人死于饮用不洁净的水,占所有发展中国家死亡人数的13。 同时,水源污染也给供水安全提出新的挑战,1995年12月曼谷召开的“水与发展大会上专家们指出“世界将近10亿人口没有足够量的
8、安全水源”。,2.1 地球上的水资源,全球水资源面临的问题,(1)农业用水中不可复原的水量最高,节水潜力巨大。 (2)工业用水由于不可恢复的水量最低,将更加重视提高工业用水技术,降低用水定额,大幅提高重复利用率。 (3)水资源的开发将更为重视经济、环境与生态的良性协调发展。过去只单一强调最大限度获取天然径流,忽视带来的环境与生态灾害。未来将更为重视水资源的合理分配与调度,“开源与节流”并重,优先发展污水再生回用,实现水资源的合理开发,水续利用。,2.1 地球上的水资源,全球水资源开发利用趋势,我国水资源基本概况,我国淡水资源总量名列世界第六,仅次于巴西、前苏联、加拿大,美国、印度尼西亚。 人均
9、占有量仅为世界平均值的1/4。 我国有330多个城市缺水,其中110多个城市严重缺水。 2010年后,我国将进入严重缺水期,据有关估计,2030 年前中国的缺水量将达到600亿立方米。 因此,为保证我国经济的可持续发展,淡水资源问题的解决己迫在眉睫。,2.3 中国水资源状况,水资源地区分布不均匀,我国水资源的特点,我国水资源地区分布不均匀,水资源的分布与人口、耕地的分布不相适应。我国北方人口占全国总人口的2/5,但水资源占有量不足全国水资源总量的1/5,南方人口占全国的3/5,而水资源总量为全国的4/5。北方人均水资源拥有量仅为南方人均的1/3。在全国人均水量不足1000m3的10个省区中,北
10、方即占了8个。,水资源时间分配不均匀,我国水资源年内、年际变化大,年内雨季又比较集中,水旱灾害频繁发生,枯水年和枯水季节的缺水矛盾更为突出。 长江以南3-6月份的降水占到全年降水的70%以上;长江以北7-10月份的降水占全年 60%左右,给水资源利用带来困难。,2.3 中国水资源状况,我 国 主 要 河流 多 年 平 均 径 流 量 分 布 图,我国地表水资源地域分布,我国降水量的分布呈现自东南向西北递减的趋势,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。,从图中我们可以看出,我国降水量的地区分布存在怎样的差异?,我国地表水资源地域分布,水循环与水资源开发利用,中国水资源,我国水资源
11、开发利用历史,中国水资源开发利用历史悠久,自有文字记载以来,就有了关于水的开发利用的记载。相传的大禹治水,发生在公元前2000年;商代(公元前1600一前1100年)有了农田沟洫,西周(公元前1000年左右)有了蓄水、灌溉、排水、防洪的建设;例如春秋战国时期,黄河下游有了防洪大堤;秦始皇统一中国后,河流上的堤防工程便开始统一安排,历代修建的著名水利工程有:河南固始县的期思云娄灌区,安徽金寨、寿县的芍坡蓄水工程,河北磁县、临漳的引水工程漳水十二渠,四川西部的都江堰灌区,陕西关中的郑国渠,广西兴安县灵渠航运以及闻名中外的京杭大运河等。,2.3 中国水资源状况,水资源贫乏,供需矛盾突出,我国水资源紧
12、缺的社会因素,我国水资源总量不少,但人均、亩均水资源量很少。我国水资源总量为28124亿m3,其中河川径流27115亿m3,少于巴西、前苏联、加拿大,美国、印度尼西亚居世界第6位。但我国人均水量只有2350m3,只有世界人均占有水量的27%,美国人均占有量的1/6,前苏联人均占有量的1/8。根据149个国家按1990年人口统计的人均占有水量由多到少排列,中国排在第110位。耕地每公顷平均水量27867 m3,约为世界的3/4。可见按我国人均拥有水量及单位面积耕地拥有水量来看,我国是一个水资源比较贫乏的国家。,2.3 中国水资源状况,水污染日趋严重,全国水环境总体上近些年仍呈恶化趋势 ,在全国七
13、大流域中,太湖、淮河、黄河水质最差,约有70%以上的河段受到污染;海河、松辽流域污染也相当严重,污染河段占60%以上。河流污染情况严峻,其发展趋势也令人担忧。从全国情况看,污染正从支流向干流延伸,从城市向农村蔓延,从地表向地下渗透,从区域向流域扩展。由于排入湖库的氮、磷等营养物质的不断增长率加,近年来水体富营养化程度加快。在五大淡水湖中,太湖、洪泽湖和巢湖已达富营养化程度,鄱阳湖、洞庭湖正处于向富营养化过度阶段。城市近郊的湖泊水库富营养化程度普遍偏高,如杭州西湖、南京玄武湖.“污染型”缺水成为限制很多地区发展的一个重要因素.,2.3 中国水资源状况,我国水资源紧缺的社会因素,水土流失严重,河湖
14、库泥沙淤积问题突出,我国水资源紧缺的社会因素,由于自然条件的限制和长期以来人类活动的结果,我国森林覆盖率很低,水土流失严重。据统计,目前全国森林覆盖率只有12.5%,居世界第120位 .水土流失严重,水土流失造成许多河流含沙量增大,泥沙淤积严重,北方河流更为突出。,2.3 中国水资源状况,河道功能退化,湖泊面积缩小,自1972年到1997年间,黄河下游共有20年发生断流。海河流域由于水资源缺乏,中下游平原地区的河流基本干涸,河口淤积加剧。近30年来,我国湖泊水面面积已缩小了30%。如果按此速率发展,50年内洞庭湖就会消失 。我国西北干旱半干旱地区湖泊干涸现象十分严重,部分现存湖泊含盐和矿化度显
15、著升高,咸化趋势明显。近30年中,内蒙古的乌梁素海矿化度增加4.5倍,已变成咸水湖。其它如青海湖、布伦托海等正处于咸化过程中。,地下水过量开采,水位降低,地下水是北方地区最重要的供水水源。在一些集中用水区,开采量超过补给量,致使地下水位持续下降。近年来河北平原的地下水位以每年1米的速率下降。北京、太原、石家庄、保定、河北沧州等大中城市地下水位下降更为明显。并由此导致地面沉降、海水入侵、水位急剧下降等后果。,2.3 中国水资源状况,我国水资源紧缺的社会因素,2.3 中国水资源状况,供水更增长缓慢,与经济发展速度不相适应,粗略估计,因缺水造成的工业产值损失2300亿元,因干旱缺水农业减产粮食200
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