2．5 水资源和水污染

    （1）世界水资源

    人类的生活和生产都离不开水，动植物本身主要由水组成，人体中65％的重量是水，失水12％就会导致死亡。因此，水是一种十分重要的资源。地球上所有气态、液态和固态的天然水都是水资源。人类可利用的水资源主要指某一地区逐年可以恢复和更新的淡水资源。地球上的淡水资源可以分为两类：一类是永久储量，它的更替周期很长，更新缓慢，如深层地下水，要102～103年；另一类是年内可恢复储量，它积极参与全球水分循环，逐年得到更新，在较长时间内保持动态平衡，即通常说的可利用水资源。地球上的水量虽然十分巨大，但能被人类利用的淡水资源只占全球总水量的2.7％，约为0.38×108km3。可惜这些淡水的99％却难以直接被人类利用，因为它们储存在两极冰川和地下岩层之中。陆地上每年降水量110000km3，蒸发量70000km3（图7—1），降水量比蒸发量多40000km3，这40000km3的水还不能全部被人类全部利用，其中28000km3成为地表径流流入海洋，余下的12000km3水中有5000km3流经无人区或人烟稀少地区，其余7000km3可以为人类利用。二十世纪以来人类修筑水库控制了2000km3的水，人类有效利用的淡水增至9000km3。

    这么多的淡水能满足世界对水的需求吗？根据各国的经验，对用水量作出如下推算：

    生活用水：为了维持起码的生活质量，生活用水标准为每人每年30m3。

    工业用水：非高度工业化国家的标准为每人每年20m3。

    农业用水：为维持每人基本的热量事物生产每人每年需水300～400m3。

    以上三项合计，每人每年需水350～450m3以维持中等发达国家人们以下的生活水平。如果水量在时间和空间上分配均匀，按此低标准，9000km3水可以养活200亿～250亿人口，实际上，地球上水量的时空分布很不均匀，人口分布也不均匀，9000km3水能供养的人口远低于此数。

    当今，世界需水量最大的是农业部门，占用水量的2/3以上。全球农业用水量如此之大，但灌溉面积只占有全部耕地的18％，其余82％为旱作农业。这表明全球仍在很大程度上“靠天吃饭”。

    由于世界人口和降水量时空分布很不均匀，使不少国家和地区不时遭到缺水的困扰。按人均拥有水量顺序，中国名列世界贫水国的第13位，人均水资源占有量为2520m3，仅及世界平均值的1/3。世界各国随着人口的增长，供水形势会更趋紧张。

    （2）水污染

    大量污染物质排入水体，其含量超过了水体的本底含量和自净能力，造成水质恶化，从而破坏了水体的正常功能，称为水污染。

    在自然界不存在化学概念上的纯水。天然水是在特定的自然条件下形成的、含有许多溶解性物质和非溶解性物质、组成成分十分复杂的综合体。

    天然水中含有地壳中的大部分元素，其含量变化范围很大。水中溶

    8种离子，它们的总量占水中溶解固体总量的95％以上。这8种离子在各类水中的含量与自然地理条件密切相关。海水中以Na+、Cl-含量占

    条件限制，其优势离子变化很大。天然水还含有一些微量元素，这里指含量小于100mg/l的元素。主要有Br、I、Cu、Co、Ni、F、Fe、Ra等。溶解于天然水中的气体主要是O2和CO2。

    天然水体中的有机质一般指腐殖质，主要是生物生命活动过程中所产生的有机物质和生物遗骸的分解所产生的有机质。这些有机质在化学和生物化学作用下被分解成无机物。

    各类天然水都有一定的自净能力。污染物质进入天然水体后，通过一系列的物理、化学和生物因素的共同作用，使水中污染物质的浓度降低，这种现象称为水体的自净。但是在一定的时间和空间范围内，如果污染物质大量排入天然水体并超过了水体的自净能力，就会造成水体的污染。

    水体污染源分为自然污染源和人为污染源。

    自然污染源指自然界本身的地球化学异常释放有害物质或造成有害影响的场所。人为污染源指由于人类活动产生的污染物对水体造成的污染。人为污染源包括工业污染源、生活污染源和农业污染源。

    工业废水是水体最重要的污染源，它具有量大、面广、成分复杂、毒性大、不易净化、难处理等特点。生活污染源主要是生活中各种洗涤水，其特点是含氮、磷、硫多，细菌多，用水量具有季节性变化规律。农业污染源包括牲畜粪便、农药、化肥等。其特点一是有机质、植物营养素及病原微生物含量高，二是农药、化肥含量高。