A. 利比亞過度開采地下水面臨的最主要的環境問題
(1)地面沉降
地面沉降是由於超量集中開采地下水,造成地下水水位的大幅度下降,含水介質壓密所至,在我國地面沉降比較嚴重的有北方的天津、滄州、西安、太原、南方有上海、阜陽市以及蘇錫常地區。
(2)地面塌陷
地面塌陷主要發生在岩溶水分布地區,特別是城市地下水集中開采局部地段較為多見。地面塌陷問題在我國分布較廣,但受岩溶水分布的控制,南方的發生率高於北方,在南方地面塌陷問題比較嚴重的地區有大冶、湘潭、遵義等地,北方有臨沂、泰安、棗庄等。
(3)海水入侵
海水入侵主要發生在我國沿海城市地區,主要是由於大量開采地下水以後,引起海入回灌,問題比較嚴重的地區主要有遼寧的大連市、河北的秦始島市,山東的青島市、福建的廈門市以及廣西的北海等。
此外,由於不合理開發利用地下水造成的環境地質問題還有地裂縫、礦區地質災害等。
B. 水的資料
水的性質
水(H2O)是由氫、氧兩種元素組成的無機物,在常溫常壓下為無色無味的透明液體。在自然界,純水是非常罕見的,水通常多是酸、鹼、鹽等物質的溶液,習慣上仍然把這種水溶液稱為水。純水可以用鉑或石英器皿經過幾次蒸餾取得,當然,這也是相對意義上純水,不可能絕對沒有雜質。水是一種可以在液態、氣態和固態之間轉化的物質。固態的水稱為冰;氣態叫水蒸氣。水汽溫度高於374.2℃時,氣態水便不能通過加壓轉化為液態水。
分子結構: 水分子是V形分子、極性分子。
在20℃時,水的熱導率為0.006 J/s?cm?K,冰的熱導率為0.023 J/s?cm?K,在雪的密度為0.1×103 kg/m3時,雪的熱導率為0.00029 J/s?cm?K。水的密度在3.98℃時最大,為1×10^3kg/m3,溫度高於3.98℃時,水的密度隨溫度升高而減小 ,在0~3.98℃時,水不服從熱脹冷縮的規律,密度隨溫度的升高而增加。水在0℃時,密度為0.99987×10^3kg/m3,冰在0℃時,密度為0.9167×10^3kg/m3。因此冰可以浮在水面上。
水的熱穩定性很強,水蒸氣加熱到2000K以上,也只有極少量離解為氫和氧,但蒸餾水在通直流電的條件下會離解為氫氣和氧氣。具有很大的內聚力和表面張力,除汞以外,水的表面張力最大,並能產生較明顯的毛細現象和吸附現象。純水沒有導電能力,普通的水含有少量電解質而有導電能力。
水本身也是良好的溶劑,大部分無機化合物可溶於水。
在-213.16℃,水分子會表現出現厭水性。
物理性質:
摩爾質量:18.0153g/mol
密度:水0.998g/cm3(20度) 冰0.92g/cm3
熔點:0度273.15k
沸點:100攝氏度373.15k(1標准大氣壓下)
比熱:4.184J/(g.K)
水循環
生物圈可以分為大氣圈的底部,水圈的大部,岩石圈的表面。水在以上幾個區域作如下循環:
1.從海洋或其他水體中也可以從動植物體內蒸發進入空氣;
2.從天空中下沉進入海洋,從陸地徑流進入海洋;
3.大多數水蒸氣從海洋蒸發又返回海洋,但是風將水蒸氣颳走穿過陸地從陸地徑流流回海洋,大約每年36Tt。水從陸地上蒸發每年71Tt。每年有107Tt的降水,有如下幾種形式:最普通的是降雨,冰雹,霧和露水。濃縮的水可以反射陽光形成彩虹。 水的影響
1、對氣候的影響
水對氣候具有調節作用。大氣中的水汽能阻擋地球輻射量的60%,保護地球不致冷卻。海洋和陸地水體在夏季能吸收和積累熱量,使氣溫不致過高;在冬季則能緩慢地釋放熱量,使氣溫不致過低。
海洋和地表中的水蒸發到天空中形成了雲,雲中的水通過降水落下來變成雨,冬天則變成雪。落於地表上的水滲入地下形成地下水;地下水又從地層里冒出來,形成泉水,經過小溪、江河匯入大海。形成一個水循環。
雨雪等降水活動對氣候形成重要的影響。在溫帶季風性氣候中,季風帶來了豐富的水氣,形成明顯的干濕兩季。
此外,在自然界中,由於不同的氣候條件,水還會以冰雹、霧、露水、霜等形態出現並影響氣候和人類的活動。
2、對地理的影響
地球表面有71%被水覆蓋,從空中來看,地球是個藍色的星球。水侵蝕岩石土壤,沖淤河道,搬運泥沙,營造平原,改變地表形態。
地球表層水體構成了水圈,包括海洋、河流、湖泊、沼澤、冰川、積雪、地下水和大氣中的水。由於注入海洋的水帶有一定的鹽分,加上常年的積累和蒸發作用,海和大洋里的水都是鹹水,不能被直接飲用。某些湖泊的水也是含鹽水。世界上最大的水體是太平洋。北美的五大湖是最大的淡水水系。歐亞大陸上的裏海是最大的鹹水湖。
地球上水的體積大約有 1 360 000 000 立方公里。海洋佔了1 320 000 000立方公里(或97.2%);冰川和冰蓋佔了25 000 000立方公里(或1.8%);地下水佔了13 000 000立方公里(或者0.9%);湖泊,內陸海,和河裡的淡水佔了250 000 立方公里(或0.02%);大氣中的水蒸氣在任何已知的時候都佔了13 000立方公里(或0.001%)。
3、對生命的影響
地球上的生命最初是在水中出現的。水是所有生命體的重要組成部分。人體中水佔70%;而水母中98%都是水。水中生活著大量的水生植被等水生生物。
水有利於體內化學反應的進行,在生物體內還起到運輸物質的作用。 水對於維持生物體溫度的穩定起很大作用。
水的分類
根據水質的不同,可以分為:
軟水:硬度低於8度的水為軟水。(不含或較少含有鈣鎂化合物)
硬水:硬度高於8度的水為硬水。(含較多的鈣鎂化合物).硬水會影響洗滌劑的效果;鍋爐用水硬度高了十分危險,不僅浪費燃料,而且會使鍋爐內管道局部過熱,易引起管道變形或損壞;人長期引用危害健康.硬水加熱會有較多的水垢。
飲用水根據氯化鈉的含量,可以分為:
淡水
鹹水
生物水:在各種生命體系中存在的不同狀態的水。
天然水:
土壤水:貯存於土壤內的水
地下水:貯存於地下的水
超純水:純度極高的水,多用於集成電路工業
結晶水:又稱水合水。在結晶物質中,以化學鍵力與離子或分子相結合的、數量一定的水分子。
重水的化學分子式為D2O,每個重水分子由兩個氘原子和一個氧原子構成。重水在天然水中占不到萬分之二,通過電解水得到的重水比黃金還昂貴。重水可以用來做原子反應堆的減速劑和載熱劑。
超重水的化學分子式為T2O,每個重水分子由兩個氚原子和一個氧原子構成。超重水在天然水中極其稀少,其比例不到十億分之一。超重水的製取成本比重水還要高上萬倍。
氘化水的化學分子式為HDO,每個分子中含一個氫原子、一個氘原子和一個氧原子。用途不大。
水的利用和水資源現狀
隨著社會經濟的發展,人類對水資源的需求量不斷增大。本世紀以來全世界淡水用量增長了8倍,其中農業用水增長了7倍,城市用水增長了12倍,工業用水增長了20倍,而且世界淡水用量以每年 5%的速度遞增。目前世界上大約有90個國家,40%的人口出現缺水危機,30億人缺乏用水衛生設施,每年有300萬到400萬人死於和水有關的疾病。到2025年,水危機將蔓延到48個國家,35億人為水所困。水資源危機帶來的生態系統惡化和生物多樣性破壞,也將嚴重威脅人類生存。過去50年中,由水引發的沖突共507起,其中37起有暴力性質,21起演變為軍事沖突。專家警告:隨著水資源日益緊缺,水的爭奪戰將愈演愈烈。水資源的危機已成為全世界關注的問題。世界氣象組織1996年初指出:缺水是全世界城市面臨的首要問題,估計到2050年, 世界2/3以上的人口將生活在城市,而全球有46%的城市人口缺水,必須平衡社會經濟發展和城市淡水供應管理二者之間的關系,進行水資源的儲存 、輸送和管理的大規模工程建設。英國《獨立報》稱,世界上的大河正以令人擔憂的速度枯竭斷流,給人類、動物及地球的未來造成毀滅性的後果。雪上加霜的是,全世界最長的20條河流均遭到大壩攔截。1/5的淡水魚群已經或瀕臨絕跡。 2006年3月16日,第四屆世界水資源論壇在墨西哥開幕。聯合國在向大會提交的《世界水資源發展報告》中說,我們已嚴重改變了全球河流的自然規律。 而同樣出自聯合國的一項名為「綜合評估世界淡水資源」的研究報告說:如果人們繼續像現在這樣不加節制的話,30年後貧水人口數將可能達到2/3。據媒體報道,一些第三世界國家城市中有60%的飲用水管道蝕損嚴重,流失了許多水量。聯合國一項調查稱,菲律賓首都馬尼拉市供水管網的漏耗水量已接近其總供水量的58%;在管理措施較好的新加坡,也存在著8%的管網漏耗率;美、英兩國管網漏耗率均為12%;中國這一數字是20%。毫無疑問,淡水本應當是一種稀缺資源,然而,在相當數量的國家和人群里,這個觀念尚未真正形成。
隨著科學技術的發展,人們興修水利,與水澇害和洪水等自然災害作斗爭。因此形成了一些專門與水有關的研究領域,如水力學,水文科學,水處理等,甚而產生了以水為生的產業水產業。
據英國《衛報》在2月15日報道,雖然地球70%的表面積是水,然而只有3%是淡水資源。其中,僅有1%的淡水是人類可以利用的,其餘的大部分要麼冰凍在地球的極地地區,要麼深藏在地下,難以開采。從20世紀40年代以來,人類對水的需求翻了兩番,並且還在無休止地增加。
據統計,全世界人口的五分之一,即11億人目前得不到安全的飲用水,另有24億人缺乏良好的衛生設施。每年有500萬人因此喪生,其中每15秒鍾就有1名兒童死亡。
在20世紀,世界上一半的濕地永遠消失,而地下水資源因受到污染或者被過度開采而枯竭殆盡。水資源危機正威脅著世界上的每一個國家和地區。比如,英國已經成為歐洲水資源危機最嚴重的國家。
工業生產和化工生產大量使用這種廉價的原料。但未經處理的廢水的任意排放就會造成水污染。為了解決這一問題,污水的處理就變得十分必要。
世界國家水資源指標排序
1 .水資源量前10名
巴西、俄羅斯、美國、印尼、加拿大、中國、孟加拉國、印度、委內瑞拉、哥倫比亞
2 .人均水資源量後10名
科威特、利比亞、新加坡、沙烏地阿拉伯、約旦、葉門共和國、以色列、突尼西亞、阿爾及利亞、蒲隆地、
3 .用水量前10名
中國、美國、印度、巴基斯坦、俄羅斯、日本、烏茲別克、墨西哥、埃及
4 .人均用水量前10名
土庫曼、烏茲別克、吉爾吉斯坦、塔吉克、亞塞拜然、巴基斯坦、美國、阿富汗
5 .人均年用水量後10名
索羅門群島、海地、剛果共和國、赤道幾內亞、幾內亞比索、剛果、蒲隆地、烏干達、中非共和國、貝南
據統計,我國水資源總量為2.8萬億立方米,居世界第六位。人均佔有量2340立方米,僅為世界人均佔有量的1/4,排在世界第109位,被列為世界13個貧水國家之一。我國640多個城市中,缺水城市300多個,嚴重缺水城市108個。
淡水短缺問題與對策
地球上水總儲量約為1.36x1018m3,但除去海洋等鹹水資源外,只有2.5%為淡水。淡水又主要以冰川和深層地下水的形勢存在,河流和湖泊中的淡水僅佔世界總淡水的0.3%。
世界氣象組織於1996年初指出:缺水是全世界城市面臨的首要問題,估計到2050年,全球有46%的城市人口缺水。對於水資源稀少的地區來說,水已經超出生活資源的范圍,而成為戰略資源,由於水資源的稀有性,水戰爭爆發的可能性越來越高。
為讓全世界都關心淡水資源短缺的問題,第47屆聯合國大會確定每年3月22日為世界水日。
北京水現狀
北京也是水資源嚴重短缺的城市。計算表明,北京水資源儲量為 18.27億立方米,外地入境水資源19.15億立方米,合計北京水資源總量為年37.42億立方米,人均擁有366.8立方米/年,僅佔全國平均值的13.8%,在世界120個國家的首都中居百位之後。由於北京地下近似閉合流域,其地下出入境水量為零。北京地表水出境水量經多年觀測約占年降水總量的14.28%,即為14.38億立方,各種損耗為3.32億立方米,因此北京水資源為實際可用水量僅為19.72億立方米。
為緩解北京水資源短缺的矛盾,1990年在北京的部分氣象專家參加了由北京市科協和北京氣象學會主持召開的會議,討論如何緩解水資源不足的問題。與會專家達成共識,認為探索利用空中雲水資源進行人工增雨,不失為一種投資少、見效快的新途徑。因為從美國1946年第一次成功地進行飛機人工降水實驗後,有近100個國家或地區開展了人工影響天氣的試驗。以色列在西部沿海地區進行人工降水,經嚴格的物理統計檢驗,增加降水15%。我國人工降水自1958年首先在 吉林省進行,30年來,吉林、內蒙等省區都取得明顯的效果。福建古田水庫庫區 堅持人工增雨試驗12年,平均增雨23%;新疆克拉瑪依的白楊河水庫上游山區連 續進行了4年冬季、3個夏季的工人增雨、雪,使白楊河水庫的水庫量年均增長22 .6%。
經專家向市政府倡議,市委市政府決定成立北京市人工影響天氣領導小組,下設辦公機構人工影響天氣辦公室,負責全市人工增雨、人工防雹的規劃、管理、業務指導、作業實施和科學研究工作,同時確定要將人工增雨作為長期戰略任務。
人工增雨是利用有降水天氣的條件,也就是說有能下雨的雲(低於0℃的雲),通過人工干預,使雲裡面的水滴經催化劑(液氮)催化後,促使液態水滴出現 冰晶,使低於0℃的雲的局部迅速降溫,引起象態變化。在水滴和冰晶共存的情況下,冰面的水汽壓力要比液態水滴的水汽壓力小,這樣液態水滴表面的水汽分子向冰面運動,附著在冰粒上,使冰粒不斷長大,然後變成小雪花存在焉,在沉降過程中越落溫度越高,逐漸化成小水滴。在自然狀態下,液態水滴很難變成冰晶 ,通過人工干預使它事成冰晶,在自然降水的情況下增加降水。
北京地處華北平原,東臨渤海,西有太行山余脈,北有軍都山脈,南與河北平原接壤,屬暖溫帶半濕潤半乾旱氣候。多年平均降水量為400-600毫米。全年80%的降水量集中在6-9月,尤以7-8月為甚,因此選擇在這個時機作業,增加地表徑流,起到為官廳、密雲兩大水庫增水的作用。
古代世界觀中的水
在文明的早期,人們開始探討世界各種事物的組成或者分類,水在其中扮演了重要角色。古代西方提出的四元素說中就有水;佛教中的四大也有水;中國古代的五行學說中水代表了所有的液體,以及具有流動、潤濕、陰柔性質的事物。
水崇拜
在人類的童年時期,對於水兼有養育與毀滅能力、不可捉摸的性情,產生了又愛又怕的感情,產生了水崇拜。通過賦予水以神的靈性,祈禱水給人類帶來安寧、豐收和幸福。
中國傳統上的龍王就是對水的神格化。凡有水域水源處皆有龍王,龍王廟、堂遍及全國各地。祭龍王祈雨是中國傳統的信仰習俗。
水的口語化
形容人沒有出息,或者是做事不夠好。
例如:你咋這么水的那。(你咋這么差勁那。) 灌水
在網路上稱灌水的網友為水母
高山流水
古代琴曲。戰國時已有關於高山流水的琴曲故事流傳,故亦傳《高山流水》系伯牙所作。樂譜最早見於明代《神奇秘譜(朱權成書於1425年)》,此譜之《高山》、《流水》解題有:「《高山》、《流水》二曲,本只一曲。初志在乎高山,言仁者樂山之意。後志在乎流水,言智者樂水之意。至唐分為兩曲,不分段數。至來分高山為四段,流水為八段。」兩千多年來,《高山》、《流水》這兩首著名的古琴曲與伯牙鼓琴遇知音的故事一起,在人民中間廣泛流傳。
《高山流水》取材於「伯牙鼓琴遇知音」,有多種譜本。有琴曲和箏曲兩種,兩者同名異曲,風格完全不同。
隨著明清以來琴的演奏藝術的發展,《高山》、《流水》有了很大變化。《傳奇秘譜》本不分段,而後世琴譜多分段。明清以來多種琴譜中以清代唐彝銘所編《天聞閣琴譜》(1876年)中所收川派琴家張孔山改編的《流水》尤有特色,增加了以「滾、拂、綽、注」手法作流水聲的第六段,又稱「七十二滾拂流水」,以其形象鮮明,情景交融而廣為流傳。據琴家考證,在《天聞閣琴譜》問世以前,所有琴譜中的《流水》都沒有張孔山演奏的第六段,全曲只八段,與《神奇秘譜》解題所說相符。
另有箏曲《高山流水》,音樂與琴曲迥異,同樣取材於「伯牙鼓琴遇知音」。現有多種流派譜本。而流傳最廣,影響最大的則是浙江武林派的傳譜,旋律典雅,韻味雋永,頗具「高山之巍巍,流水之洋洋」貌。
山東派的《高山流水》是《琴韻》、《風擺翠竹》、《夜靜鑾鈴》、《書韻》四個小曲的聯奏,也稱《四段曲》、《四段錦》。
河南派的《高山流水》則是取自於民間《老六板》板頭曲,節奏清新明快,民間藝人常在初次見面時演奏,以示尊敬結交之意。這三者及古琴曲《高山流水》之間毫無共同之處,都是同名異曲。
典 故
傳說先秦的琴師伯牙一次在荒山野地彈琴,樵夫鍾子期竟能領會這是描繪「巍巍乎志在高山」和「洋洋乎志在流水」。伯牙驚曰:「善哉,子之心與吾同。」子期死後,伯牙痛失知音,摔琴斷弦,終身不操,故有高山流水之曲。
春秋時代,有個叫俞伯牙的人,精通音律,琴藝高超,是當時著名的琴師。俞伯牙年輕的時候聰穎好學,曾拜高人為師,琴技達到水平,但他總覺得自己還不能出神入化地表現對各種事物的感受。伯牙的老師知道他的想法後,就帶他乘船到東海的蓬萊島上,讓他欣賞大自然的景色,傾聽大海的波濤聲。伯牙舉目眺望,只見波浪洶涌,浪花激濺;海鳥翻飛,鳴聲入耳;山林樹木,鬱郁蔥蔥,如入仙境一般。一種奇妙的感覺油然而生,耳邊彷彿響起了大自然那和諧動聽的音樂。他情不自禁地取琴彈奏,音隨意轉,把大自然的美妙融進了琴聲,伯牙體驗到一種前所未有的境界。老師告訴他:「你已經學了。」
一夜伯牙乘船游覽。面對清風明月,他思緒萬千,於是又彈起琴來,琴聲悠揚,漸入佳境。忽聽岸上有人叫絕。伯牙聞聲走出船來,只見一個樵夫站在岸邊,他知道此人是知音當即請樵夫上船,興致勃勃地為他演奏。伯牙彈起贊美高山的曲調,樵夫說道:「真好!雄偉而莊重,好像高聳入雲的泰山一樣!」當他彈奏表現奔騰澎湃的波濤時,樵夫又說:「真好!寬廣浩盪,好像看見滾滾的流水,無邊的大海一般!」伯牙興奮極了,激動地說:「知音!你真是我的知音。」這個樵夫就是鍾子期。從此二人成了非常要好的朋友。
水污染分類
水的污染有兩類:一類是自然污染;另一類是人為污染。當前對水體危害較大的是人為污染。水污染可根據污染雜質的不同而主要分為化學性污染、物理性污染和生物性污染三大類。
化學性污染
污染雜質為化學物品而造成的水體污染。化學性污染根據具體污染雜質可分為6類:
(1)無機污染物質:污染水體的無機污染物質有酸、鹼和一些無機鹽類。酸鹼污染使水體的pH值發生變化,妨礙水體自凈作用,還會腐蝕船舶和水下建築物,影響漁業。
(2)無機有毒物質:污染水體的無機有毒物質主要是重金屬等有潛在長期影響的物質,主要有汞、鎘、鉛、砷等元素。
(3)有機有毒物質:污染水體的有機有毒物質主要是各種有機農葯、多環芳烴、芳香烴等。它們大多是人工合成的物質,化學性質很穩定,很難被生物所分解。
(4)需氧污染物質:生活污水和某些工業廢水中所含的碳水化合物、蛋白質、脂肪和酚、醇等有機物質可在微生物的作用下進行分解。在分解過程中需要大量氧氣,故稱之為需氧污染物質。
(5)植物營養物質:主要是生活與工業污水中的含氮、磷等植物營養物質,以及農田排水中殘余的氮和磷。
(6)油類污染物質:主要指石油對水體的污染,尤其海洋採油和油輪事故污染最甚。
物理性污染
物理性污染包括:
(1)懸浮物質污染:懸浮物質是指水中含有的不溶性物質,包括固體物質和泡沫塑料等。它們是由生活污水、垃圾和采礦、採石、建築、食品加工、造紙等產生的廢物泄入水中或農田的水土流失所引起的。懸浮物質影響水體外觀,妨礙水中植物的光合作用,減少氧氣的溶入,對水生生物不利。
(2)熱污染:來自各種工業過程的冷卻水,若不採取措施,直接排入水體,可能引起水溫升高、溶解氧含量降低、水中存在的某些有毒物質的毒性增加等現象,從而危及魚類和水生生物的生長。
(3)放射性污染:由於原子能工業的發展,放射性礦藏的開采,核試驗和核電站的建立以及同位素在醫學、工業、研究等領域的應用,使放射性廢水、廢物顯著增加,造成一定的放射性污染。
生物性污染
生活污水,特別是醫院污水和某些工業廢水污染水體後,往往可以帶入一些病原微生物。例如某些原來存在於人畜腸道中的病原細菌,如傷寒、副傷寒、霍亂細菌等都可以通過人畜糞便的污染而進入水體,隨水流動而傳播。一些病毒,如肝炎病毒、腺病毒等也常在污染水中發現。某些寄生蟲病,如阿米巴痢疾、血吸蟲病、鉤端螺旋體病等也可通過水進行傳播。防止病原微生物對水體的污染也是保護環境,保障人體健康的一大課題。
地球形成時水的來源
水的來源
地球是太陽系八大行星之中唯一被液態水所覆蓋的星球。地球上水的起源在學術上存在很大的分歧,目前有幾十種不同的水形成學說。有觀點認為在地球形成初期,原始大氣中的氫、氧化合成水,水蒸氣逐步凝結下來並形成海洋;也有觀點認為,形成地球的星雲物質中原先就存在水的成分。另外的觀點認為,原始地殼中硅酸鹽等物質受火山影響而發生反應、析出水分。也有觀點認為,被地球吸引的彗星和隕石是地球上水的主要來源,甚至現在地球上的水還在不停增加。
當我們打開世界地圖時,當我們面對地球儀時,呈現在我們面前的大部分面積是鮮艷的藍色。從太空中看地球,我們居住的地球是一個橢圓形的,極為秀麗的蔚藍色球體。水是地球表面數量最多的天然物質,它覆蓋了地球70%以上的表面。地球是一個名副其實的大水球。
也許有人會問:這么多的水是從哪兒來的?地球上本來就有水嗎?
地球剛剛誕生的時候,沒有河流,也沒有海洋,更沒有生命,它的表面是乾燥的,大氣層中也很少有水分。那麼如今浩瀚的大海,奔騰不息的河流,煙波浩淼的湖泊,奇形怪狀的萬年冰雪,還有那地下涌動的清泉和天上的雨雪雲霧,這些水是從哪兒來的呢?
原來地球是由太陽星雲分化出來的星際物質聚合而成的,它的基本組成有氫氣和氮氣以及一些塵埃。固體塵埃聚集結合形成地球的內核,外面圍繞著大量氣體。地球剛形成時,結構鬆散,質量不大,引力也小,溫度很低。後來,由於地球不斷收縮,內核放射性物質產生能量,致使地球溫度不斷升高,有些物質慢慢變暖熔化,較重的物質,如鐵、鎳等聚集在中心部位形成地核,最輕的物質浮於地表。隨著地球表面溫度逐漸降低,地表開始形成堅硬的地殼。但因地球內部溫度很高,岩漿活動就非常激烈。火山爆發十分頻繁,地殼也不斷發生變化,有些地方隆起形成山峰,有的地方下陷形成低地與山谷,同時噴發出大量的氣體。由於地球體積不斷縮小,引力也隨之增加,此時,這些氣體已無法擺脫地球的引力,從而圍繞著地球,構成了「原始地球大氣」。原始大氣由多種成分組成,水蒸氣便是其中之一。
水蒸氣又是從那兒來的呢?組成原始地球的固體塵埃,實際上就是衰老了的星球爆炸而成的大量碎片,這些碎片多是無機鹽之類的東西,在它們內部蘊藏著許多水分子,即所謂的結晶水合物。結晶水合物裡面的結晶水在地球內部高溫作用下離析出來就變成了水蒸氣。噴到空中的水蒸氣達到飽和時便冷卻成雲,變成雨,落成地面上,聚集在低窪處,逐漸積累成湖泊和河流,最後匯集到地表最低區域形成海洋。
地球上的水在開始形成時,不論湖泊或海洋,其水量不是很多,隨著地球內部產生的水蒸氣不斷被送入大氣層,地面水量也不斷增加,經歷幾十億年的地球演變過程,最後終於形成我們現在看到的江河湖海。
C. 自然界的水
水
shuǐㄕㄨㄟˇ
水本身也是良好的溶劑,大部分無機化合物可溶於水。
在-213.16℃,水分子會表現出現厭水性。
物理性質:
摩爾質量:18.0153g/mol
密度:水0.998g/cm3(1.0g/cm3)(20度) 冰0.92g/cm3(0.9g/cm3)
熔點:0度273.15k
沸點:100攝氏度373.15k(1標准大氣壓下)
比熱:4.184J/(g.K)
水循環
[編輯本段]
生物圈可以分為大氣圈的底部,水圈的大部,岩石圈的表面。水在以上幾個區域作如下循環:
1.從海洋或其他水體中也可以從動植物體內蒸發進入空氣;
2.從天空中下沉進入海洋,從陸地徑流進入海洋;
3.大多數水蒸氣從海洋蒸發又返回海洋,但是風將水蒸氣颳走穿過陸地從陸地徑流流回海洋,大約每年36Tt。水從陸地上蒸發每年71Tt。每年有107Tt的降水,有如下幾種形式:最普通的是降雨,冰雹,霧和露水。濃縮的水可以反射陽光形成彩虹。
水的影響
1、對氣候的影響
水對氣候具有調節作用。大氣中的水汽能阻擋地球輻射量的60%,保護地球不致冷卻。海洋和陸地水體在夏季能吸收和積累熱量,使氣溫不致過高;在冬季則能緩慢地釋放熱量,使氣溫不致過低。
海洋和地表中的水蒸發到天空中形成了雲,雲中的水通過降水落下來變成雨,冬天則變成雪。落於地表上的水滲入地下形成地下水;地下水又從地層里冒出來,形成泉水,經過小溪、江河匯入大海。形成一個水循環。
雨雪等降水活動對氣候形成重要的影響。在溫帶季風性氣候中,季風帶來了豐富的水氣,形成明顯的干濕兩季。
此外,在自然界中,由於不同的氣候條件,水還會以冰雹、霧、露水、霜等形態出現並影響氣候和人類的活動。
2、對地理的影響
地球表面有71%被水覆蓋,從空中來看,地球是個藍色的星球。水侵蝕岩石土壤,沖淤河道,搬運泥沙,營造平原,改變地表形態。
地球表層水體構成了水圈,包括海洋、河流、湖泊、沼澤、冰川、積雪、地下水和大氣中的水。由於注入海洋的水帶有一定的鹽分,加上常年的積累和蒸發作用,海和大洋里的水都是鹹水,不能被直接飲用。某些湖泊的水也是含鹽水。世界上最大的水體是太平洋。北美的五大湖是最大的淡水水系。歐亞大陸上的裏海是最大的鹹水湖。
地球上水的體積大約有 1 360 000 000 立方公里。海洋佔了1 320 000 000立方公里(或97.2%);冰川和冰蓋佔了25 000 000立方公里(或1.8%);地下水佔了13 000 000立方公里(或者0.9%);湖泊、內陸海,和河裡的淡水佔了250 000 立方公里(或0.02%);大氣中的水蒸氣在任何已知的時候都佔了13 000立方公里(或0.001%)。
3、對生命的影響
地球上的生命最初是在水中出現的。水是所有生命體的重要組成部分。人體中水佔70%;而水母中98%都是水。水中生活著大量的水生植被等水生生物。
水有利於體內化學反應的進行,在生物體內還起到運輸物質的作用。 水對於維持生物體溫度的穩定起很大作用。
水的分類
[編輯本段]
根據水質的不同,可以分為:
軟水:硬度低於8度的水為軟水。(不含或較少含有鈣鎂化合物)
硬水:硬度高於8度的水為硬水。(含較多的鈣鎂化合物).硬水會影響洗滌劑的效果;鍋爐用水硬度高了十分危險,不僅浪費燃料,而且會使鍋爐內管道局部過熱,易引起管道變形或損壞;人長期引用危害健康.硬水加熱會有較多的水垢。
飲用水根據氯化鈉的含量,可以分為:
淡水
鹹水
生物水:在各種生命體系中存在的不同狀態的水。
天然水:
土壤水:貯存於土壤內的水
地下水:貯存於地下的水
超純水:純度極高的水,多用於集成電路工業
結晶水:又稱水合水。在結晶物質中,以化學鍵力與離子或分子相結合的、數量一定的水分子。
重水的化學分子式為D2O,每個重水分子由兩個氘原子和一個氧原子構成。重水在天然水中占不到萬分之二,通過電解水得到的重水比黃金還昂貴。重水可以用來做原子反應堆的減速劑和載熱劑。
超重水的化學分子式為T2O,每個重水分子由兩個氚原子和一個氧原子構成。超重水在天然水中極其稀少,其比例不到十億分之一。超重水的製取成本比重水還要高上萬倍。
氘化水的化學分子式為HDO,每個分子中含一個氫原子、一個氘原子和一個氧原子。用途不大。
水的利用和水資源現狀
[編輯本段]
隨著社會經濟的發展,人類對水資源的需求量不斷增大。本世紀以來全世界淡水用量增長了8倍,其中農業用水增長了7倍,城市用水增長了12倍,工業用水增長了20倍,而且世界淡水用量以每年 5%的速度遞增。目前世界上大約有90個國家,40%的人口出現缺水危機,30億人缺乏用水衛生設施,每年有300萬到400萬人死於和水有關的疾病。到2025年,水危機將蔓延到48個國家,35億人為水所困。水資源危機帶來的生態系統惡化和生物多樣性破壞,也將嚴重威脅人類生存。過去50年中,由水引發的沖突共507起,其中37起有暴力性質,21起演變為軍事沖突。專家警告:隨著水資源日益緊缺,水的爭奪戰將愈演愈烈。水資源的危機已成為全世界關注的問題。世界氣象組織1996年初指出:缺水是全世界城市面臨的首要問題,估計到2050年, 世界2/3以上的人口將生活在城市,而全球有46%的城市人口缺水,必須平衡社會經濟發展和城市淡水供應管理二者之間的關系,進行水資源的儲存 、輸送和管理的大規模工程建設。英國《獨立報》稱,世界上的大河正以令人擔憂的速度枯竭斷流,給人類、動物及地球的未來造成毀滅性的後果。雪上加霜的是,全世界最長的20條河流均遭到大壩攔截。1/5的淡水魚群已經或瀕臨絕跡。 2006年3月16日,第四屆世界水資源論壇在墨西哥開幕。聯合國在向大會提交的《世界水資源發展報告》中說,我們已嚴重改變了全球河流的自然規律。 而同樣出自聯合國的一項名為「綜合評估世界淡水資源」的研究報告說:如果人們繼續像現在這樣不加節制的話,30年後貧水人口數將可能達到2/3。據媒體報道,一些第三世界國家城市中有60%的飲用水管道蝕損嚴重,流失了許多水量。聯合國一項調查稱,菲律賓首都馬尼拉市供水管網的漏耗水量已接近其總供水量的58%;在管理措施較好的新加坡,也存在著8%的管網漏耗率;美、英兩國管網漏耗率均為12%;中國這一數字是20%。毫無疑問,淡水本應當是一種稀缺資源,然而,在相當數量的國家和人群里,這個觀念尚未真正形成。
隨著科學技術的發展,人們興修水利,與水澇害和洪水等自然災害作斗爭。因此形成了一些專門與水有關的研究領域,如水力學,水文科學,水處理等,甚而產生了以水為生的產業水產業。
據英國《衛報》在2月15日報道,雖然地球70%的表面積是水,然而只有3%是淡水資源。其中,僅有1%的淡水是人類可以利用的,其餘的大部分要麼冰凍在地球的極地地區,要麼深藏在地下,難以開采。從20世紀40年代以來,人類對水的需求翻了兩番,並且還在無休止地增加。
據統計,全世界人口的五分之一,即11億人目前得不到安全的飲用水,另有24億人缺乏良好的衛生設施。每年有500萬人因此喪生,其中每15秒鍾就有1名兒童死亡。
在20世紀,世界上一半的濕地永遠消失,而地下水資源因受到污染或者被過度開采而枯竭殆盡。水資源危機正威脅著世界上的每一個國家和地區。比如,英國已經成為歐洲水資源危機最嚴重的國家。
工業生產和化工生產大量使用這種廉價的原料。但未經處理的廢水的任意排放就會造成水污染。為了解決這一問題,污水的處理就變得十分必要。
D. 過渡採取地下水對菲律賓的社會效益的危害
過渡採取地下水對菲律賓的社會效益的危害,最終可能讓菲律賓下沉,這是很危險的。
E. 菲律賓雖然屬於熱帶季風氣候,但為什麼會水資源短缺,原因與措施分別是什麼
水資源短缺是由以下幾方面原因造成的:
水污染:菲律賓人口多,雖然工業污水比較少,但是生活污水量非常大,地表水被污染
國土小,河流短且少。菲律賓國土不大,湖泊少,河流也很少,而且短,難以進行有效攔截利用
利用率低:水資源管理方法落後,雖然降雨量大,但是都不能很好的利用降水
措施就是:建立高效、齊全的水資源管理系統。如減少水污染、保護河流;增加湖泊及水庫蓄水;提高水資源利用率等
F. 菲律賓的地下水如何分布
菲律賓地下水的分布的話主要以達到與為主,然後你竟然想到有地下水比較少。
G. 塔克拉瑪干沙漠地下水資源很豐富,為何人們不開采
中國最大的沙漠中也有豐富的水資源,水從哪裡來的,為什麼不開采讓羅布泊重現呢?中國有著960萬平方公里的土地,有的地方溫和濕潤四季如春,也有的地方乾旱炎熱一片荒涼,有海洋湖泊也有高山沙漠,塔克拉瑪干沙漠是世界第十大沙漠,也是世界上第二大流動的沙漠。
因此形成了在塔克拉瑪干沙漠地下有著豐富水資源的這種情況,既然這里擁有豐富的地下水,為什麼不大規模開采讓沙漠變成綠洲呢,其實這個問題的答案很明顯,那就是不知道也做不到。小編認為既然沙漠地下還有大量的水,那就說明沙漠形成的原因不是缺水,出現沙漠是因為這里的環境不利於地表水的存儲,而開采地下水本質上就是將地下的水轉移到地表,這些水慢慢還會重新滲透到地下,並且還會大量蒸發造成浪費,所以在沒有解決根源問題之前開采地下水只是飲鴆止渴,很快這片區域的荒漠景象又會卷土重來。另一方面就是開采塔克拉瑪干沙漠的地下水成本很高,難度也很大,開采過量了反而還會破壞到地下含水層的穩定性,可能造成其他地方缺水,引起地表塌陷等問題,嚴重破壞當地的生態。
H. 淡水資源分析
全球淡水資源狀況分析
全球淡水資源狀況不容樂觀,水資源短缺,水質惡化,人類面臨嚴峻的挑戰。面對水資源危機,國際社會越來越認識到其嚴重性,全球范圍內保護水資源的浪潮已經掀起,並取得了重大成就,雖然對水資源的保護並不盡如人意,但有理由相信通過國際社會、各個國家不懈的努力,通過國際合作,人類會解決好淡水資源問題。在水資源全球保護的背景下,同樣面臨水危機的中國,惟有加強水資源保護的立法,形成有效的水法體系,才能有效應對面臨的問題。
關鍵詞:淡水資源 全球保護 水法體系
地球擁有豐富的淡水資源,但它們遠非取之不盡用之不竭的,其分布也不均勻。在過去的一個世紀里,人口增長、工業發展和灌溉農業的擴張引起對淡水需求的大幅增長。淡水資源短缺和水質惡化嚴重困擾著人類的生存與發展。聯合國秘書長科菲·安南在其千年報告中指出:「要減少發展中國家的疾病,拯救生命,任何措施都比不上使所有人得到安全的水和合格的衛生條件。」 無論從淡水資源的數量來看,還是其質量來看,全球淡水資源堪憂,因而必須提高全人類的認識,達成國際共識,通過全球范圍內的合作,來解決人類共同面對的問題。本文將在闡述世界水資源現狀及其全球范圍內保護的基礎上,對我國的淡水資源保護法律制度建設提出自己的看法。
一、全球淡水資源現狀——人類面臨嚴峻的挑戰
(一)淡水資源的應然狀態
地球上總的水體積大約為14億立方千米,其中只有2.5%是淡水,或者說只有0.35億立方千米的淡水。大部分的淡水以永久性冰或雪的形式封存於南極洲和格陵蘭島,或成為埋藏很深的地下水。能被人類所利用的水資源主要是湖泊、河流、土壤濕氣和埋藏相對較淺的地下水盆地。這些水資源中可用的部分僅有20萬立方千米――不足淡水總量的1%,僅為地球上水資源總量的0.01%。這些能夠利用的水很多都位於遠離人類的地方,進而為水利用帶來了復雜的問題。
淡水補給依賴於海洋表面的蒸發。每年海洋要蒸發掉50.5萬立方千米的海水,即1.4米厚的水層。此外,陸地表面還要蒸發7.2萬立方千米。所有降水中有80%降落到海洋中,即45.8萬立方千米/a,其餘11.9萬立方千米降落於陸地。地表降水量和蒸發量之差(每年約11.9萬立方千米減去7.2萬立方千米的差額)就形成了地表徑流和地下水的補給——大約4.7萬立方千米/a。所有徑流中,半數以上發生在亞洲和南美洲,很大一部分發生在同一條河中,即亞馬孫河,這條河每年要帶走6000立方千米的水。
(二)淡水資源實際現狀
1、水量缺乏
全世界約有1/3的人生活在中度和高度缺水的地區,在這些地區的淡水消費量超過可更新水資源總量的10%。大約有80個國家,40%的世界人口在1990年代中期嚴重缺水(CSD 1997b)。根據1997年9月聯合國秘書長關於淡水綜合估計的報告,人類現在直接或間接利用著世界水供應量的一半以上,全球人均淡水可用量從1950年的17000立方米下降到1995年的7000立方米。到2020年,水的使用量將會提高40%,其中17%以上的水將要用於滿足人口增長說引起的食品生長。(世界水聯合會2000a)。
在過去的一個世紀里,人口增長、工業發展和灌溉農業的擴張是引起水需求增長的三個主要因素。而生活水平的提高也不能不視為水資源需求增長的重要因素。過去的20年中,農業消耗了經濟發展中的大部分淡水。規劃者一直認為通過增加更多的基礎設施來控制水文循環,這樣就可以滿足不斷增長的需水量。
從傳統上,修築河壩是保障灌溉用水、水力發電和生活用水的主要手段。世界上最大的227條河流中,已經有大約60%被堤壩、引流、運河等強烈地或者中等程度地切割,同時對淡水生態系統也造成了影響(WCD 2000)。從增加糧食產量和水力發電等方面來看,這些基礎設施的確帶來了很大的好處。同時,這些基礎設施的造價也非常之大。在過去的50年裡,堤壩改變了世界河流的形狀,使得不同地區約4000萬-8000萬人口遷移(WCD 2000),導致臨近的生態系統發生了不可逆轉的變化。
2、水質下降
窮國與富國,發展中國家與發達國家都同樣存在水污染問題。水污染有其自然來源,如含有有毒物質的泉、滲漏的油和由侵蝕產生的沉積物,但大部分關於水污染的討論集中於影響到水質或其可用性的由人為引起的變化。城市和工業排出的有毒化學製品、污水、致病物、油、重金屬、熱污染、和放射性廢物污染著河流和地下水。農業開發在解決世界食物問題方面取得了重大進展,但是它也造成了水污染,由於大量使用肥料和農葯水源受到污染。相對於發達國家來說,發展中國家的水污染相對比較嚴重。馬來西亞的50條主要河流中,有42條正面臨著「生態災難」。在菲律賓,家用污水量占馬尼拉的帕西格河總量的60%—70%,成千上萬人不僅用這些水洗澡、洗衣服,還作為飲用水的來源。在中國,水污染問題也相當嚴峻。中國的44個主要城市中,有41個城市使用「受到不同程度污染」的水源。
(三)水資源現狀的影響
水資源枯竭,水質惡化帶來了嚴重的後果。當一個國家每人每年用水量低於1000立方米「基線」以下時,該國被認為可能要長期缺水,而許多地區已經存在著長期水缺乏;許多大河的流量和水流時間幾乎全部為人類控制,這對水族生物非常不利,導致魚量的減少和生物多樣性的破壞。全世界有十一億人口,相當於世界人口的六分之一得不到衛生的水,有24億人,即世界人口的40%得不到合格的清潔服務;每天大約有6 000名兒童死於不衛生的水和不合格的衛生和清潔條件所引起的疾病——相當於每天有20架大型客機墜毀;不衛生的水和不清潔的環境估計造成了發展中國家所有疾病的80%;婦女和女孩由於缺乏衛生設施往往受害最重;
(四)人類面臨著嚴峻的挑戰
1972年聯合國人類環境會議指出:「石油危機之後,下一個危機是水。」 1977年聯合國水事會議又進一步強調:「水,不久將成為一個深刻的社會危機。」 淡水資源危機嚴重製約了可持續發展,許多國家的用水速度已經超過了水的再生速度;人類過渡用水、水污染和引進外來物種造成湖泊、河流、濕地和地下含水層的淡水系統被破壞或消失;很多國家的的淡水管理政策與當地實際情況脫節等問題導致水資源的日益匱乏。人類面臨著嚴峻的危機和挑戰。
2000年3月大約有120個水方面的部長參加了在海牙召開的「第二屆世界水論壇」,採納了旨在取得世界水安全的宣言。宣言中體提出本世紀重要挑戰如下:
滿足基本需要:認識到獲得安全的、足量的水和衛生設施是人類的基本需要,並且對於健康和幸福來說這也是十分重要的,通過特殊的水管理過程使得人們有權獲得這些,尤其是婦女;保證食物供給:通過更有效的移動和使用水及糧食產品,以及水和糧食產品更公平的分配,來加強食品安全,尤其是對於貧窮和脆弱的人來說;保護生態系統:通過可持續水資源管理保證生態系統的完整性;分享水資源:通過可持續的河流流域管理或者其他正確的方法,在任何可能的時候,提高不同水使用者之間各水平上的和平協作和發展合作,這種合作可以在一個國家內部進行,如果是國界上的水資源或者是跨越國界的水資源,這種合作也可以在相關國家之間進行;風險管理:針對洪水、乾旱、污染以及其它與水相關的災害提供安全措施;水評價:以一種能夠反映水對其所有使用者的經濟、社會、環境和文化價值的方式來管理水,逐漸為水服務標價,以反應他們供給的價值。這一方法應該考慮到窮人和脆弱群體的基本需求和質量;精明的管理水:確保好的管理,以便在水資源的管理中涵蓋所有利益相關者的利益和公眾參與。
當今淡水資源問題已經不僅僅限於一國范圍之內,面對挑戰,應對的應是整個國際社會,包括各個國家、各個地區、政府與非政府組織、公司企業還有個人等等。要減輕甚至消除淡水資源的危機就必須進行國際合作、通過全球努力來解決當代以至子孫後代的淡水資源問題。
二、淡水資源的全球保護
20世紀以來,國際社會逐漸認識到淡水問題的嚴重性。這段時間內,淡水的社會價值、經濟價值和生態價值被廣為關注,更加強調水的高效分配,兼顧淡水的公平分配與代際分配,認識到流域管理是有效管理淡水資源的關鍵,認識到所有利益有關的團體在水管理中的作用。全球范圍內的淡水資源保護已經開始,聯合國及其成員國為此付出了極大的努力,通過召開國際會議,提出國際宣言,訂立國際條約調整各國在利用淡水資源中的關系,規定各國保護全球淡水資源的義務,並取得了顯著的成效。各個國家之間也為有效公平的利用與其有關的淡水資源,簽訂了諸多多邊或是雙邊的條約或協定。但是因為缺乏一個真正的國際淡水資源管理實體,以及國家資源主權的負面影響,全球淡水資源的保護仍然存在很多不足。
(一)全球淡水資源的保護現狀
1、淡水資源的國際保護
1966年國際法協會通過的「赫爾辛基規則」是最早的和最經常被援引的關於淡水的國際文件之一。其中第4條提出的基本原則承認,國際流域內的每個國家有權利合理公平地利用流域內的水。在公平利用原則之外,第10條還規定,各國不應對國際流域內的水造成任何新形式的污染或加重現有的污染程度,從而可能對流域內另一個國家的境內造成嚴重損害。國家應為減少各種現有的污染採取一切合理的措施,以便不在流域內另一國家的境內造成損害。但是由於這一規則沒有明確界定如何利用和消費水資源的問題,而沒有約束力,所以一直受到批評。盡管如此,「赫爾辛基規則」還是被廣為參照,並在其他的國際會議上得到發展。
1972年斯德哥爾摩聯合國人類環境會議上提出的宣言中,原則2——「為了這一代和將來的世世代代的利益,地球上的自然資源,其中包括空氣、水、土地、植物和動物,特別是自然生態類中具有代表性的標本,必須通過周密計劃或適當管理加以保護」以及原則3——「地球水資源等的保護要加強國際合作,里約宣言更是以可持續發展的理念來解決全球資源短缺問題。這一方面說明國際社會對淡水資源危機認識的進一步加深,同時也說明人類面臨的淡水資源危機越來越嚴重了。
1977年在阿根廷馬德普拉塔召開了聯合國第一屆水資源大會,並採納了「馬德普拉塔行動計劃」(Mardel Plata Action Plan)。大會建議研究可以用來管理共享水資源的方法,制定共同的規劃,實施協調水資源利用所必需的機制,並提出「關於共享的水資源的使用、管理和發展,各國應考慮每個國家的權利……以能平等的利用這些權利。」
1972年斯德哥爾摩宣言指出「地球生產非常重要的再生資源的能力必須得到保持,而且在實際可能的情況下加以恢復或改善」,這為全球淡水資源的保護提供了方向,而大會的行動計劃則呼籲為防止淡水污染和保護整個水資源進行國際合作合作(建議51-55)。此後,1982年內羅畢宣言和1992年的里約宣言也都重申對對淡水資源的保護。1992年6月3日至14日在里約熱內盧舉行的聯合國環境與發展會議,通過了影響深遠的《二十一世紀議程》。《二十一世紀議程》在其第18章「保護淡水資源的質量和供應:對水資源的開發、管理和利用採用綜合性辦法」中專門就水資源的綜合開發與管理,水資源評價,水資源、水質和水生生態系統的保護等做了詳盡的建議和規定,以期達到滿足所有各國在實現可持續的發展方面對淡水的需求。《二十一世紀議程》規定必須對水資源進行統籌規劃和管理,這種統籌規劃必須覆蓋所有各類的相關淡水水體,包括地表水和地下水,同時需要適當考慮到水的量與質方面。而水資源綜合管理的依據構想是,水是生態系統的組成部分,水是一種自然資源,也是一種社會物品和有價物品,水資源的數量和質量決定了它的用途性質。
對國際河流生態系統保護最為有力的當為《國際水道非航行利用法律公約》。負責發展和編纂國際法的聯合國國際法委員會於1981年開始制定關於國際水道非航行利用的法律。1990年它通過了關於國際水環境保護的條款。1997年5月5日,根據國際法委員會的條款,聯合國大會通過《國際水道非航行利用法律公約》。這個框架公約包括四類條款:適用於所有國際水道的一般規則(第5-10條),實施這些規則的程序規則(第11-19條和第29-32條),關於淡水保護、保持和管理的實質條款(第20-28條),關於水道國締結協定的條款(第3-4條)。公約規定,水道國應在其各自的領土內以公平合理的方式利用國際水道,以使國際水道得到最適宜的和持續的利用,從而充分保護國際水道。此外,水道國應參與以公平合理的方式利用、開發和保護國際水道,並有義務在保護和開發國際水道方面進行合作。各國有義務採取一切適當的措施防止對其他水道國造成重大損害。任何造成這種損害的國家應與受影響的國家進行協商,排除或減少這種損害,並在必要時,討論賠償損失問題。公約要求水道國保護、保全和管理國際水道及其水質,特別是保護水道的生態系統。公約倡導的措施包括:a. 確定共同的水質目標和排放標准,針對集中和分散的污染源採取適當的技術和方法,確定應被禁止、限制或監控引入水道的物質的清單。b.保護水道的生物資源,應當是防治污染的目標。c.關於水道的管理,公約要求,建立共同管理機制。
國際淡水資源保護的高潮是2003年的國際淡水年。2003年3月在日本京都召開了第三屆世界水論壇大會,165個國家和地區、國際組織和非政府組織的代表共1萬多餘人出席會議。根據《二十一世紀議程》有關條款規定大會決定2003年為國際淡水年。會議就水危機的嚴峻性與積極採取行動加以抑制的迫切性進行了廣泛的探討。討論議題包括水供應、水與氣候、水與運輸、水與文化的多元性、水與衛生設施、水污染與衛生、水與能源、水與食物、水與男女平等、水與環境、水信息與管理、水與扶貧等問題,其目的是讓更多的人能夠得到足夠的水和可飲用的水。
2、淡水資源的區域保護
20世紀60年代末開始,區域國際組織如聯合國歐洲經濟委員會或歐洲理事會制定了一些關於國際河流的文件,一般沒有拘束力。90年代,這些文件中提出的原則轉成條約。
歐洲作為一體化比較發達的地區,走在區域淡水保護的前列。早在1968年5月6日,歐洲理事會就通過了《歐洲水憲章》,今天看來,其中提出的大多數原則都是公認的事實。此後不久,1968年9月16日,歐洲理事會又主持通過了《在洗滌產品中限制使用某些去污劑的歐洲協定》。聯合國歐洲經濟委員會也發出了好幾個保護水資源的建議,其中包括1970年關於保護地表水和地下水免受石油和石油產品污染的建議。1980年-1990年十年間,聯合國歐洲經濟委員會的水問題小組起草了一系列關於在界水方面進行合作的文件。總之,歐洲及政治、經濟文化高度一體化的歐盟在淡水資源的區域保護方面為世界做出了榜樣。
(1)歐洲《保護和利用跨界河流和國際湖泊公約》
1992年3月17日,聯合國歐洲經濟委員會在赫爾辛基主持通過了《保護和利用跨界河流和國際湖泊公約》,又稱「赫爾辛基公約」,適用於整個歐洲及加拿大、美國。該公約已經生效,成為以後關於多瑙和及其他歐洲地區性河流的協定的典範。
赫爾辛基公約不是一個正式的框架公約,它要求對歐洲和北美的河流利用一致的辦法。在某種程度上,它綜合了兩類國際法規則:關於跨界污染的規則和專門防止河流污染的規則。赫爾辛基公約締約國於1999年6月通過了關於水與健康的倫敦議定書。議定書的目標是在可持續發展的框架下,推動各個層次的人類健康保護,改善水管理,包括保護水生態系統,保證所有人可以得到可飲用水和清潔衛生的水。
(2)歐盟淡水管理——指令方式
歐共體(歐盟前身)作為一個准聯邦性質的實體,它把其成員國的領土作為一個整體予以考慮,而不僅僅是針對跨界水域。歐共體關於水污染控制的最重要的指令是針對某些危險物質排放到共同體水環境(包括領水和內水)中所造成的污染(第76/464號指令)。1979年12月17日歐共體又通過了一個專門針對地下水的80/68號指令:《關於保護地下水免受某些危險物質污染的指令》。兩個重要指令均附有相關的清單。歐共體制定的關於水污染的指令,或是規定排放標准,或是進行質量控制,或是二者兼而有之。此外,歐共體還通過了許多其他指令,對不同的水源和不同用途的水規定質量標准。
3、國際河流或流域淡水保護制度
一個多世紀以來,已經有許多關於國際河流或湖泊的條約,但起初,保護這些水域並非為了保護淡水資源,而是為了航行、捕魚、防洪的目的。一些國家之間為解決邊界問題而簽訂的條約雖有關於防治水污染的條款,但以淡水保護為主要目標的國際條約非常少。60年代以後,各大洲的國家之間都締結了許多專門針對保護國際河流或湖泊的條約。
在歐洲,萊茵河的保護由來已久,為保護萊茵河制定了重要的條約制度。專門負責萊茵河利用與保護的國際機構有兩個,一個是1815年成立的萊茵河航行中心委員會,另一個是1963年成立的萊茵河國際委員會。前者制定了一些防止碳氫化合物對喝水污染和對某些危險產品禁止或限制運輸的有拘束力的規章,並於1996年制定了一個關於在萊茵河航行中收集和處理廢物的公約。後者於1998年1月22日通過了《保護萊茵河公約》,該公約進一步發展了1976年的《保護萊茵河防治化學污染的波恩公約》,從整體的角度來看待萊茵河生態系統的可持續發展,將河流、河流沿岸與河流沖擊區域一起考慮,不僅適用於萊茵河,還適用於與之相連的地下水、水陸生態系統、流域以及影響萊茵河的污染。而2001年1月在「萊茵河部長會議」上通過的新「萊茵河協定」取代了《波恩公約》,成為萊茵河沿岸國家和東歐國家之間相互合作的基礎。歐洲其他有關公約建立了類似的控制國際河流污染的機制。1990年,德國、捷克斯洛伐克和歐共體建立了保護埃爾伯河國際委員會。三方協定旨在使河流可以被利用,尤其是在提供飲用水和農業用水方面,盡可能實現具有物種多樣性的自然生態系統,減少埃爾伯河流域對北海的污染。1994年6月11個中東歐國家和歐共體通過了《為保護和可持續利用多瑙河進行合作的公約》(簡稱《多瑙河公約》),公約目標時可持續和均衡的水管理,包括養護、改善和合理利用河流流域的地表水和地下水。在現有的保護陸地水環境的條約中,多瑙河公約是最先進的,因為它採取的是綜合的方法。而1994年4月法國、荷蘭和比利時簽訂的適用於默茲河和斯海爾德河的兩個協定是頗具特色的。兩個協定的獨特之處就在於,它們區分了水系與流域。
在北美洲,已經確立了兩個關於陸地水域的條約制度,一個是關於美國與加拿大之間的界水,另一個是關於美國與墨西哥之間的界水。英國與美國曾於1909年簽訂了《美國與加拿大關於界水及相關問題的條約》,其中有不得污染美加界水的條款,但該條款的履行卻不盡如人意,五大湖仍然被嚴重的污染所困擾。20世紀60年代,美加兩國重新努力履行條款義務,並於1972年和1978年簽訂《大湖水質協定》,重申對五大湖水系的有關規定。1987年兩國又簽訂了《美國加拿大大湖水質協定》,旨在「恢復並維持五大湖流域生態系統的水域在化學、物理和生物方面的統一性」,這不能不說是對淡水資源保護認識的進一步提高和新的發展。美國和墨西哥邊界也存在著嚴重的與水資源有關的環境問題。為了解決水資源的分配問題,兩國於1906年和1944年分別締結了《格蘭德河灌溉公約》和《利用科羅拉多河、蒂華納河以及格蘭德河水域的條約》。條約注重水的分配,但卻忽視了水環境的保護。1983年,美墨兩國簽訂了新的框架協定,同意就邊界環境問題進行合作。兩國首次承認它們有義務防止邊界污染。該協定四個附件中有兩個是關於邊界水域利用與保護的。
在亞洲,人們採用流域范圍內的方法方面已經取得了進步。南亞水管理跨國合作的範例有:印度和巴基斯坦之間的印度河流域水分享協定,受到稱贊的印度和孟加拉國之間的「水分享條約」,關於水力發電開發的印度-不丹合作和關於跨國河流治理的印度-尼泊爾合作等。但是亞洲關於國際河流和湖泊的條約主要是關於水域的利用而不是保護。1992年孟加拉國與印度之間《關於恆河流域的條約》和1996年印度與尼泊爾之間《關於馬哈卡利河綜合開發的條約》就是很好的例證,它們的的主要目標都是明確締約國享有的水量。1995年以色列與巴勒斯坦解放組織之間關於約旦河兩岸和加沙地帶的臨時協定主要也是關於水資源共享問題。亞洲保護陸地水域方面更重要的條約是1995年柬埔寨、寮國、泰國和越南之間通過的《湄公河流域可持續發展的合作協定》。協定採取了河流流域的方法,因此適用領域廣泛,但缺少河流上游國家中國的參與。
在非洲,實行了新的政策改革,就是轉向綜合的水資源管理(IWRM)。綜合的水資源管理不僅僅只限於國家水平,也包括兩個或者更多國家共享的流域管理。1963年《尼日河流域協定》規定,對於可能對河流制度的某個方面、其支流和次支流、水域的衛生狀況以及動植物的生物特徵產生重要影響的任何項目,河流沿岸國將在研究和執行這些項目方面進行合作。1978年的《甘比亞河協定》也有類似規定。1994年肯亞、坦尚尼亞和烏干達簽訂了《維多利亞湖三方環境管理規劃籌備協定》,1995年在此基礎上建立了一個GEF基金項目,其中心主要是漁業管理、污染控制、雜草入侵控制和流域地區的利用管理。1995年南部非洲發展共同體內通過了《關於共享河流系統的議定書》,確立了利益一致和密切合作的原則。1999年頒布的「尼羅河流域草案」是一個在尼羅河流經的10個國家之間實施的聯合項目,其目的是確保可持續資源的開發、安全、協作和經濟聯合。
在拉丁美洲,阿根廷和烏拉圭於1975年制定了一個烏拉圭河章程,目的是通過條約設立的委員會協調兩國採取適當的措施,以防止生態失衡,並控制合理和集水區域中的雜物和其他有害物質。1995年,阿根廷、玻利維亞和巴拉圭建立了開發皮科馬約河流域的三方委員會。這個機構將監督河水的質量、對具體的污染物提出排放標准。
(二)全球淡水資源保護的缺陷
如前文所述,全球淡水資源的保護無論是國際上還是區域、流域層面上,都取得了有目共睹的成效。但就目前人類在淡水資源方面所遇到的問題來看,全球淡水資源保護仍然存在其不足之處。
1、水資源缺乏的現狀並未得到根本性的改變。目前淡水資源的實際現狀遠遠落後於其應然狀態,可利用和可飲用的淡水正在減少,全球發展和增進福利遠遠重要於水的切實保護,各國不會為了保護水資源而限制本國發展,可持續發展作為一個先進理念,其實踐比大肆宣傳少的多,而往往成為破壞水資源的借口,尤其是在發展中國家和最不發達國家。
2、沒有一部統一的保護全球水資源的國際公約。雖然歷次人類環境會議通過的宣言都關注淡水資源的保護,《二十一世紀議程》還專門將淡水保護設為章,但保護力度是遠遠不夠的。就像解決全球變暖的《京都議定書》和解決海洋問題的《聯合國海洋法公約》一樣,國際社會需要一部統一的國際水法,國際水域立法應走向法典化和全球化,用其協調各國的行動,指導各國在保護和利用全球水資源上進行合作,同時承擔相應的國際義務和責任。
3、國家的環境資源主權往往對全球淡水資源的保護產生負面影響。國際社會早已確立了「國家環境主權和不損害國外環境責任原則」,但事實是強調國家環境資源主權成了其替身。很多國家出於本國的政治、經濟利益,在淡水資源的全球和區域保護上顯得相當保守。比如一體化程度相當高的歐盟,曾試圖通過一個綜合全面的文件以便對成員國淡水質量控制採取更有力的措施,但這個努力最終沒有成功。加拿大也曾以國家環境資源主權的名頭,完全禁止能有效解決水資源地區分配不平衡的水貿易。
4、涉及淡水資源的水公平問題仍然沒有解決。伴隨著河流流域水資源危機而出現的「水難民」在1998年達到2500萬人,第一次超過「戰爭難民」的人數。據預測,在2025年之前,因為水的原因而成為難民者將多達1億人(聯合國秘書長千年報告)。這一方面是因為水資源短缺引起的,另一方面也體現了全球水資源分配的不公正。一個歐洲人每年消費約800立方米的水,大約是一個迦納人的70倍,而一個美國人每年對水的消費量超過3000立方米。水資源是一種公共物品,屬於全人類共同所有,不僅要在當代人之間實現公平用水,還要為後代人著想,實現代內和代際兩個公平。
5、各國對水資源危機的認識仍有不同。聯合國在2003年3月在日本京都召開了第三屆世界水論壇大會會前公布的水資源報告中批評說,政治領袖沒有採取行動,一些人甚至否認危機的存在。水遠沒有石油和股票那麼重要,因此各個國家的領導人對石油和股票的關注要遠遠高於對水的關心。
6、區域淡水保護僅局限於政治、經濟一體化程度高的歐洲和北美地區,亞洲、非洲等其他大洲缺乏區域合作制度,因此有必要建立、發展和完善各大洲的區域淡水保護機制。
三、我國淡水資源保護的立法研究
(一)我國淡水資源簡況
1、水資源嚴重短缺,水資源供需矛盾突出。據統計,我國有2000萬人飲水困難;400多座城市嚴重缺水。全國各地幾乎都有可能發生旱災,松遼平原、黃淮海平原、黃土高原、四川盆地東部和北部、雲貴高原至廣東湛江一帶旱災比較嚴重。華北平原工農業比較發達,人口稠密,河流經流量小,供水情況相當緊張。造成水資源供需矛盾的主要原因是水資源分部不均和水資源開發利用率低,而用水量卻隨國民經濟發展迅速增長。如果不採取有效措施,預計2010年我國將出現嚴重缺水問題,2030年我國將會出現缺水高峰。
2、水域污染嚴重,淡水水質惡化。目前我國大部分城市和地區的淡水資源已經受到了不同程度的
I. 菲律賓國家的飲用水主要來源於哪些水
地下水過濾的
一般都是這樣的
望採納
J. 全世界淡水存水情況
地球上總的水體積大約為14億立方千米,其中只有2.5%是淡水,或者說只有0.35億立方千米的淡水。大部分的淡水以永久性冰或雪的形式封存於南極洲和格陵蘭島,或成為埋藏很深的地下水。能被人類所利用的水資源主要是湖泊、河流、土壤濕氣和埋藏相對較淺的地下水盆地。這些水資源中可用的部分僅有20萬立方千米――不足淡水總量的1%,僅為地球上水資源總量的0.01%。這些能夠利用的水很多都位於遠離人類的地方,進而為水利用帶來了復雜的問題。
淡水補給依賴於海洋表面的蒸發。每年海洋要蒸發掉50.5萬立方千米的海水,即1.4米厚的水層。此外,陸地表面還要蒸發7.2萬立方千米。所有降水中有80%降落到海洋中,即45.8萬立方千米/a,其餘11.9萬立方千米降落於陸地。地表降水量和蒸發量之差(每年約11.9萬立方千米減去7.2萬立方千米的差額)就形成了地表徑流和地下水的補給——大約4.7萬立方千米/a。所有徑流中,半數以上發生在亞洲和南美洲,很大一部分發生在同一條河中,即亞馬孫河,這條河每年要帶走6000立方千米的水。
淡水資源實際現狀
1、水量缺乏
全世界約有1/3的人生活在中度和高度缺水的地區,在這些地區的淡水消費量超過可更新水資源總量的10%。大約有80個國家,40%的世界人口在1990年代中期嚴重缺水(CSD 1997b)。根據1997年9月聯合國秘書長關於淡水綜合估計的報告,人類現在直接或間接利用著世界水供應量的一半以上,全球人均淡水可用量從1950年的17000立方米下降到1995年的7000立方米。到2020年,水的使用量將會提高40%,其中17%以上的水將要用於滿足人口增長說引起的食品生長。(世界水聯合會2000a)。
在過去的一個世紀里,人口增長、工業發展和灌溉農業的擴張是引起水需求增長的三個主要因素。而生活水平的提高也不能不視為水資源需求增長的重要因素。過去的20年中,農業消耗了經濟發展中的大部分淡水。規劃者一直認為通過增加更多的基礎設施來控制水文循環,這樣就可以滿足不斷增長的需水量。
從傳統上,修築河壩是保障灌溉用水、水力發電和生活用水的主要手段。世界上最大的227條河流中,已經有大約60%被堤壩、引流、運河等強烈地或者中等程度地切割,同時對淡水生態系統也造成了影響(WCD 2000)。從增加糧食產量和水力發電等方面來看,這些基礎設施的確帶來了很大的好處。同時,這些基礎設施的造價也非常之大。在過去的50年裡,堤壩改變了世界河流的形狀,使得不同地區約4000萬-8000萬人口遷移(WCD 2000),導致臨近的生態系統發生了不可逆轉的變化。
2、水質下降
窮國與富國,發展中國家與發達國家都同樣存在水污染問題。水污染有其自然來源,如含有有毒物質的泉、滲漏的油和由侵蝕產生的沉積物,但大部分關於水污染的討論集中於影響到水質或其可用性的由人為引起的變化。城市和工業排出的有毒化學製品、污水、致病物、油、重金屬、熱污染、和放射性廢物污染著河流和地下水。農業開發在解決世界食物問題方面取得了重大進展,但是它也造成了水污染,由於大量使用肥料和農葯水源受到污染。相對於發達國家來說,發展中國家的水污染相對比較嚴重。馬來西亞的50條主要河流中,有42條正面臨著「生態災難」。在菲律賓,家用污水量占馬尼拉的帕西格河總量的60%—70%,成千上萬人不僅用這些水洗澡、洗衣服,還作為飲用水的來源。在中國,水污染問題也相當嚴峻。中國的44個主要城市中,有41個城市使用「受到不同程度污染」的水源。