1、第四章 水质与社会发展4.1 可持续发展 4.2 水在宗教中的作用 4.3 水质对社会发展的影响4.4 水质对自然生态系统的影响4.5 酸雨对环境生态的影响4.6 地下水开采对环境的影响4.7 水质是引起地区冲突和国际争端的因素4.8 节水措施与体制4.9 水质管理第一节 可持续发展 如1991年国际生态学会联合会和国际生物科学联合会联合举行关于可持续发展问题的专题研讨会,将可持续发展定义为“保护和加强环境系统的生产和更新能力”如1991年由世界自然保护同盟,联合国环境规划署和世界野生生物基金会共同发表的保护地球：可持续生存战略，将可持续发展定义为:“在生存于不超出生态系统承载能力之情况下,改
2、善人类的生活品质”比较典型的如巴伦把可持续发展定义为：“在保护自然资源的质量和其所提供服务的前提下，使经济发展的净利益增加到最大限度”认为“可持续发展就是转向更清洁、更有效的技术，尽可能接近 零排放 或 密闭式 工艺方法,以此减少能源和其他自然资源的消耗”。还有学者提出“可持续发展就是建立极少产生废料和污染物的工艺或技术系统”可持续发展的完整涵义如今，对于我们这个已经千疮百孔的生态环境状况，究竟是应该花更多的人力物力保护、修复我们赖以生存的家园，还是继续以资源的高消费、环境的高污染，换取经济的高发展呢？值得我们深思。（3R）谁来养活中国人？20世纪80年代，美国的环境科学家布朗教授提出了“可持
3、续发展”的思想理念。他还写了一本轰动一时的报告谁来养活中国人。他对中国耕地的大量减少，以及建议中国缺水的北方地区不宜大面积种植水稻等等建议，都是很中肯的。他最近还出了一本书，预言全球的大水荒已经来临。他认为在20世纪，国家之间的战争是围绕着石油资源展开的。但在21世纪主要是围绕水资源，这一危机已经开始显现，在中国同样显现出了水资源的严重短缺。人类至今走过的所有发展道路对中国适用吗？布朗教授还在一篇文章中指出：“由于中国如此庞大的人口数量，人类至今走过的所有发展道路，对中国都不能适用，中国非得开辟一条全新的航道不可。这个发明了造纸术与火药的民族现在面临一个跨越西方模式的机会，向世界展示怎样创造一
4、个环境上可持续发展的社会。中国如果成功了，就能为全世界树立一个光辉的榜样。如果失败了，所有的人都将为此付出代价。”世界经济未来是中国的世纪有着几千年文明史的中华民族必须、也一定能够走出一条非常规的产业革命、环境革命和科学技术革命的现代化道路，实现有中国特色的社会主义市场经济条件下的可持续发展。世界经济未来是中国的世纪，太平洋的世纪。讨论题1.人类开始重视环境问题、提出课持续发展战略的过程中，一些闻名世界的著作和国际性文件起了非常关键的作用，请举二三例 2.简述可持续发展的基本思想。（提示：从经济、资源与环境、社会角度）3.循环经济的三个基本原则是什么?(3R)第二节 水在宗教中的作用4.2.1
5、 历史上有关水的故事4.2.2 水在宗教中的作用历史上有关水的故事古巴比伦国圣经中诺亚方舟的故事 中国的女娲补天 水在宗教中的作用伊斯兰教基督教印度教佛教日本的神道 第三节 水质对社会发展的影响4.3.1 水质对工业生产的影响4.3.2 水质对农业生产的影响4.3.3 水质与景观水体4.3.4 水质与切花质量4.3.5 航天用水 各种工业生产几乎都离不开水，不同的生产部门对水质的要求也不同。有些细菌尽管不是有害菌，但它们的生命活动所产生的代谢产物与环境中的化学物质起作用会产生不良后果。如硫细菌和铁细菌能引起混凝土管道和金属管道腐蚀。4.3.1 水质对工业生产的影响水质对工业生产的影响1.锅炉用
6、水水质锅炉用水水质 (1)成垢成垢 当水被煮沸时，水中所含的一些离子、化合物可以相互作用而生成沉淀，并依附于锅炉壁上，形成锅垢。当锅垢较厚时，不仅不易传热，浪费燃料，而且易使金属炉壁过热融化，引起锅炉爆炸。锅垢的成分通常有CaO、CaCO3、CaSO4、CaSiO3、Mg(OH)2、MgSiO3、Al2O3、Fe2O3及悬浊物质的沉渣等。223322COOHCaCOHCOCa(2)起泡起泡 起泡作用系指水在锅炉中煮沸时，在水面上产生大量气泡的作用。如果气泡不能立即破裂，就会在水面以上形成很厚的极不稳定的泡沫层。当泡沫太多时，会使锅炉内水的汽化作用极不均匀，水位急剧地升降，致使锅炉不能正常运转。
7、产生这种现象的原因是水中易溶解的钠盐、钾盐以及油脂和悬浊物受炉水的碱度作用，发生皂化的结果。(3)腐蚀腐蚀 由于水中氢置换铁，使炉壁受到损坏的作用称为腐蚀作用。溶解于水中的气体成分，如氧、硫化氢及二氧化碳等也是造成腐蚀作用的重要因素。随着锅炉中蒸气压力的加大，水对铜的危害也随之加重，往往对汽机叶片上产生腐蚀。美国曾对640台锅炉进行调查。在1956-1970年的15a中，由于腐蚀原因，至少发生一次爆炸事故的锅炉有119台之多。我国也发生过这类事故。2.对建筑物的侵蚀性对建筑物的侵蚀性(1)分解性侵蚀 指酸性水溶滤氢氧化钙及侵蚀性碳酸溶滤碳酸钙，使水泥分解破坏的作用。分为两种:一般酸性侵蚀反应式
8、为：碳酸性侵蚀反应式为：OHCaHOHCa22222)(322232HCOCaOHCOCaCO(2)结晶性侵蚀结晶性侵蚀 指混凝土与水中硫酸盐发生反应，在混凝土的空隙中形成石膏和硫酸铝盐晶体。这些新化合物，因结晶膨胀作用体积增大导致混凝土力学强度降低，以致破坏。反应式如下：232423422412323330()CaO Al OH OCaSOnH OCaO Al OCaSOH OCa OH3.其他工业用水对水质的要求其他工业用水对水质的要求 不同工业部门对水质的要求不同，纺织、造纸及食品等工业对水质的要求较严格。硬度过高的水，对于肥皂、染料及酸、碱生产的工业都不太合适。硬水能防碍纺织品着色，使
9、纤维变脆；使皮革不坚固，糖类不结晶。如果水中有硝酸盐存在时，会使糖制品大量减产。当水中存在过量的铁、锰盐类时，能使纸张、淀粉及糖等出现色斑，影响产品质量。食品工业用水，首先必须符合饮用水标准，然后还要考虑影响质量的其他成分。4.3.2 水质对农业生产的影响 农田灌溉用水水质的好坏，主要是从水温，水的总矿化度及溶解盐类的成分对农作物和土壤的影响来考虑的。有时，还要考虑水的pH值和水中有毒元素的含量对农作物和土壤的影响。（1）水温与农作物 灌溉水的温度应适宜。在我国北方，以1015；在南方的水稻区，以1525，温度过低或过高对作物生长都不利。我国北方地下水的温度，一般都偏低，可将水取出后引入地表水
10、池晾晒或用加长渠道等措施来提高水温。这样做还能使水中对作物生长不利的低氧化物（特别是氧化物）发生氧化。（2）矿化度）矿化度与农作物 灌溉用水的矿化度不能太高，一般不超过1.7g/为宜；若大于1.7g/，则应视作物种类和所含盐类成分而定。不同作物有不同的耐盐性。例如，在华北平原灌溉矿化度小于1g/的水，一般作物生长正常；灌溉矿化度为1-2g/的水，水稻、棉花生长正常，小麦生长受抑制；灌溉矿化度达5g/，水稻可以生长，棉花受显著抑制，小麦不能生长；矿化度达20g/的水，作物不能生长，只能生长少量耐盐牧草。（3）含盐量与农作物(a)1 mM NaCl,(b)75 mM NaCl,and(c)100
11、mM NaCl,(4)微生物与农作物微生物与农作物 有的微生物能引起农作物病害及其动物疾病，某些细菌和霉菌能使食品和农副产品腐败和腐烂.4.3.3 水质与景观水体1.1.水景水景 喷泉是以人工制造的水景，具有美化环境的功能，常常博得观赏者的喜爱。喷泉水景首次在我国兴建是18世纪中期，北京圆明园(又名长春园)中的“西洋楼”建筑群中就包括有三组大型喷泉和若干小喷泉。它是用水力传动的龙尾车将水从低处提升到高处的蓄水池(180m3)里，然后通过管道供给喷泉。镜池、溪流、叠流、瀑布、水幕喷泉、冰塔、涌泉、水膜、水雾孔流、珠泉水景的基本形态水景利用水的哪些特性创造优美的环境?流动 聚散 蒸发 等等2.某市
12、世贸滨江花园景观水体处理3.控制景观水体水质主要有以下措施 加强小区地面环境卫生管理。物理增氧的方法。物理、化学以及生化综合治理的方法。修复水边和水中生态的方法。促进地表水与浅层地下水交换的方法。苏州园林4.3.4 水质与切花质量 水质差会引起的后果 降低植物吸水能力 花开受阻，花期变短 采后处理的效力降低 植物中毒现象（如铁，氟和硼含量过高）水质对切花质量的影响（1）水的硬度 （2）pH值（3）电导率 切花采后处理（1）失水问题（2）冷藏保鲜（3）保鲜方法（4）清洁消毒 4.3.5 航天用水太空水的由来 太空水是美国太空署为宇航员在太空工作、生活使用的水而命名的。为减轻宇航飞船载重，不可能带
13、很多水，只能将使用过的污水，包括尿液等排泄物，经过净化处理，成为达到饮用标准的再生水，循环使用。这是在太空特殊环境下不得已的办法，太空人回到地球也不会喝这种水的。现在市场上销售的“太空水”并不是在太空中循环净化制得的再生水，而是普通水通过反渗透等方法制得的纯净水。称此为“太空水”是商业性的称呼，根本与太空无关。太空水的水质 水质要求必须超过国家规定的医用注射纯水标准，参照美国国家宇航局1995 年的航天员饮用水标准。市售矿泉水一般取自地下100米，航天员用水取自地下1700米，是为了确保水源没有任何污染，同时使水中的杂质含量降至最低。经过净化处理后，不添加任何微量元素，航天员饮用水的纯度可以达
14、到9999999，堪称我国目前“最纯净的饮用水”。美国航天员饮用水早期采取氯进行消毒，后来改用碘。我国和俄罗斯一样，都是采用电解银溶液作为航天员饮用水的消毒剂。经过消毒后，饮用水中银的含量大约为0.2毫克/升，保质期可达到3个月。这样银浓度的水，不仅对人体没有不良影响，而且可以对人肠道中的有害菌起到一定的杀灭作用。太空缺水解决方案为解决长期载人航天活动中大量的用水问题，只能考虑水的再循环，即废水的再利用。航天活动中乘员呼出的潮气，汗水，尿液、粪便中的含水，乘员洗脸、洗澡、洗衣及个人卫生废水，食品配制与用餐中生成的废水，都可以进入水的再循环系统，经过专业的处理之后，再作为饮用水、生活用水、工作用
15、水等投入使用。神六飞船轨道舱内，设有一个“抽气马桶”，有两个和身体接触的小口容器的装置，大小便分开使用，并装有一套高科技的大小便收集装置。为了不污染舱内环境，这套装置还具有超强的密封性并配有专门的除臭设备。此外，为了能帮助航天员在各种情况下解决方便问题，科研人员还准备了应急小便收集器等多种方案。一种轻便式的尿液收集袋，可以实现每次小便的收集和储存。第四节 水质对自然生态系统的影响4.4.1 水质与水生生物4.4.2 水质对栖息地的影响4.4.3 水质对生物多样性的影响4.4.4 水质对自然景观的影响4.4.5 水电开发与生态保护 由于前苏联中央规划部门根据简单的计算，认定中亚的河水用于灌溉所能
16、产生的经济价值要大于其流入咸海，据此就宣判了咸海的死刑。在此后的30年中，咸海流域的灌溉面积达到750万公顷，在苏联解体前这个地区生产了全国1/3的水果和葡萄，1/4的蔬菜，40%的大米和90%的棉花。灌溉水主要来自阿姆河和锡尔河，而它们是咸海唯一的补给水源。到1980年，农业耗水已使该河下游流量骤减，成为涓涓细流。典型的例子典型的例子-咸海咸海无声的切尔诺贝利无声的切尔诺贝利 来到咸海或者说过去的咸海，只见农场也是白花花的，仿佛上面洒着一层细细的雪，但是，这不是雪，这是盐，几十年来不考虑后果的灌溉之后渗出地面的盐。你继续往前，经过乌兹别克的小镇努库斯来到穆伊纳克。这里曾是当今世界上第四大湖咸
17、海的海滨，从镇外高处见到的景色，也许是令人寒心的环境学编年史上最著名的一幕：极目望去，只见干巴巴的黄沙，吃了有毒植物死去的牛群的白骨，腐烂的船体，一度欣欣向荣的渔业文化的废墟。上面是一堆破烂的木头，那里曾是码头；再向前有六、七条船，随意搁浅在地上，都已破烂，上面的漆剥落成了小块儿。再往前有几堆隆起的沙子，下面埋着别的船体；再往前就别无他物，只有沙丘、黄沙和盐。咸海萎缩咸海萎缩带来的后果 渔业尽毁 环境有害（水、岸）各种疾病与癌症高发，预期寿命一落千丈。引发五国之间的国际水争端4.4.1 水质与水生生物 水是水生生物的介质，其化学成分影响着生物生存及发展。如自然界的鱼类，对水中盐分浓度的适应能力
18、就有很大差异，对其他水域环境指标，如水温，溶解氧等也均有一定的要求和适应能力。实际上不仅鱼类如此，其他水生生物也是如此。水域生态平衡的变化是缓慢缓慢的，但在人类活动影响下，就有可能加剧其变化过程，而产生种种不良后果。天津海区在河口下泄淡水，在近海区形成大面积低盐区，是鱼类栖息和回游的基本条件，由于入海水量急剧减少，近海区海水盐度增高，近海区输送泥沙及悬浮的质量减少，导致肥水面积缩小，严重影响到鱼类产卵。20世纪50年代年平均捕获小黄鱼近l 350t，1982-1983年两年总量才只有几吨。4.4.2 水质对栖息地的影响美国西部位于加利福尼亚州的门诺湖，风景秀丽，吸引了众多旅游者。洛杉矶市从其主
19、要支流大量引水，造成湖水面积缩小了13，并且使湖水盐度增加，威胁盐水虾的生长繁殖，而赖以作为食物的候鸟难以在此栖息。4.4.3 水质对生物多样性的影响 缺水和水污染破坏了生物的生存和繁衍环境，进而引起生物种群结构、数量的变化，一些环境敏感物种甚至消亡，生物多样性受到威胁。与陆地或海洋的生态系统相比较，淡水生态系统不仅失去了更多的物种和栖息地，还有可能因为修筑水坝、污染、过度捕捞等各种威胁遭受更大的损失。新疆塔里木河断流后，罗布泊干涸，使附近55种高等植物减少到36种，原在此地栖息的鸟类仅余残骸。洪湖因湖面减少，功能降低，致使洪湖鱼类区系日趋单一，体型趋于小型化。20世纪50年代洪湖有野生鱼类近
20、100种，到90年代减少到不足50种。两关遗迹两关遗迹 干佛灵岩干佛灵岩 危峰东峙危峰东峙 党水北流党水北流 月泉晓彻月泉晓彻 古城晚眺古城晚眺 绣壤春耕绣壤春耕 沙岭晴鸣沙岭晴鸣4.4.4 水质对自然景观的影响甘肃敦煌月牙泉甘肃敦煌月牙泉 70年代占地年代占地22亩，水最亩，水最深处达深处达9米。米。目前水面仅有目前水面仅有8亩，水深亩，水深不足不足3米。米。月泉晓彻月泉晓彻胜地灵泉彻晓清，胜地灵泉彻晓清，渥洼犹是昔知名。渥洼犹是昔知名。一湾如月弦初上，一湾如月弦初上，半壁澄波镜比明。半壁澄波镜比明。风卷飞沙终不到，风卷飞沙终不到，渊含止水正相生。渊含止水正相生。竭来亭畔频游玩，竭来亭畔频游
21、玩，吸得茶香自取烹。吸得茶香自取烹。讨论题 什么是太空水？举例说明水质污染对工农业的影响 举例说明水质污染对自然生态系统的影响第五节第五节4.5.64.5.24.5.34.5.44.5.54.5.14.5.74.5.1一是以英国、法国、德国等国家为中心的，基本上可以说是遍及大半个欧洲的酸雨区；二是在20世纪50代后期形成的，主要包括以美国和加拿大在内的北美酸雨区；据推算，这两个酸雨区的总面鄙工业化黑糊糊后不能积已经超过了1000多万平方千米，它们降水的PH值小于5.0，有的地区的降雨的PH值甚至于比4.0还要小。第三个酸雨区就是20世纪70年代，在中国形成的，主要涵盖江苏省、湖北省、四川省、贵
22、州省、广西省、湖南省、广东省、江西省、浙江省、和青岛等十个省市的部分地区，目前，在全世界范围内，已经形成了三大酸雨区有位科学家到杳无人烟，且长年冰封雪盖的格陵兰岛，给冰层打钻，取出180年前的冰块，与现在的酸度相比，酸度增长了99倍。4.5.2 4.5.3 4.5.4 4.7.570年代初，在美国和加拿大边界地区发现了酸雨这种有害物质对加拿大的影响加拿大生产的枫糖是举世闻名的，但是枫树的枫糖树汁和含糖量不断下降。安大略省枫糖产量由1985年的100万升降到1986年的64.3万升。据农业部调查，枫糖产量占全国88%的魁北克省的枫树1985年竟有52%受到不同程度的损害。因为枫糖树枯死等情况造成
23、的损失估计达1.1亿加元。而枫树受害的主要原因是酸雨 4.5.6 4.5.7太阳能、核能、水能、风能、地热能、天然气等清洁能源 第六节 地下水不合理开采引起的环境问题4.6.1 土壤的盐碱化4.6.2 水土流失4.6.3 土地沙漠化4.6.4 地下水动力污染导致的水质恶化 (海水入侵、傍河取水）4.6.5 水化学条件改变导致的水质恶化4.6.1 土壤的盐碱化土壤的盐碱化 土壤土壤盐化盐化和和影响土壤盐化强弱的因素：影响土壤盐化强弱的因素：气候气候（降雨、气温、风速）：（降雨、气温、风速）：蒸发强，降雨少，利于土壤盐化蒸发强，降雨少，利于土壤盐化土质土质（粘质、砂质、粉砂质）：（粘质、砂质、粉砂
24、质）：粘质孔隙小，毛细水上升高，但上升速度慢；粘质孔隙小，毛细水上升高，但上升速度慢；砂质孔隙大，毛细水上升低；砂质孔隙大，毛细水上升低；粉砂质孔隙介于二者间，最利于土壤盐化。粉砂质孔隙介于二者间，最利于土壤盐化。地势：地势：低洼地带，蒸发强，低洼地带，蒸发强，地下水埋深小地下水埋深小，土壤盐化程度高，土壤盐化程度高水分自地表蒸发，水分自地表蒸发，易溶盐积聚于表层易溶盐积聚于表层土壤盐化土壤盐化。当盐化土中含有大量当盐化土中含有大量NaNa2 2COCO3 3(弱酸强碱的盐弱酸强碱的盐),),经水解形成碱土：经水解形成碱土：2 2NaNa2 2COCO3 3+4H+4H2 2O=4NaOH+2
25、HO=4NaOH+2H2 2COCO3 3 或土壤胶体中吸附的或土壤胶体中吸附的CaCa、MgMg离子被离子被NaNa+取代，取代，使土壤碱化。使土壤碱化。土壤盐碱化的防治 对可能造成盐碱化的人为活动采取必要限制对策，使其控制在最低限度（井渠结合，控制地下水位；南水北调控制盐渍化渠系工程）对已有盐渍化地区，须抓住主导因素，采取综合治理。治理方面：降低地下水位；改进土质；表层淋盐 治理措施：水利工程措施，农业技术，生物工程，化学治理 4.6.2 水土流失 是指土壤受水力冲刷（水蚀）、风力吹蚀（风蚀）或重力是指土壤受水力冲刷（水蚀）、风力吹蚀（风蚀）或重力侵蚀使土壤发生分散、搬运和堆积的过程，是在
26、气候、水文、地势、侵蚀使土壤发生分散、搬运和堆积的过程，是在气候、水文、地势、土壤质地、植被等多种因素作用下发生的自然现象。土壤质地、植被等多种因素作用下发生的自然现象。的影响构成了水的影响构成了水土流失发展的重要因素，土流失发展的重要因素，或是加剧水土流失，或是加剧水土流失，或是阻止水土流失。或是阻止水土流失。1.造成水土流失的影响因素(1)自然因素影响水土流失的自然因素包括：影响水土流失的自然因素包括：气象气象（降雨、风等）：（降雨、风等）：降雨：量大，强度大，分布集中降雨：量大，强度大，分布集中地表径流大地表径流大土流失大土流失大地形：地形：坡度大坡度大径流速度大径流速度大水土流失严重；
27、水土流失严重；相同坡度相同坡度坡面越长坡面越长水土流失越严重；水土流失越严重；向阳坡水分蒸发强向阳坡水分蒸发强植被覆盖率低植被覆盖率低水土流失较重。水土流失较重。土壤性状：土壤性状：粘土下渗能力较砂土低，易产生地表径流粘土下渗能力较砂土低，易产生地表径流水土流失大水土流失大植被：植被：植被发育，拦截降雨，减弱雨滴对土壤冲击，增大透水、植被发育，拦截降雨，减弱雨滴对土壤冲击，增大透水、蓄水性蓄水性易于水土保持易于水土保持 人为因素人为因素是加剧水土流失人为因素是加剧水土流失不可抗拒的因素：不可抗拒的因素：垦荒种田垦荒种田破坏原始植被破坏原始植被采矿、修水利、修建筑、发采矿、修水利、修建筑、发展交
28、通展交通破坏植被、坡度破坏植被、坡度失稳、土壤性状恶化失稳、土壤性状恶化加加剧水土流失剧水土流失（图）（图）水土流失水土流失的结果可使农田冲毁、的结果可使农田冲毁、土壤肥力下降、河湖库塘淤塞，土壤肥力下降、河湖库塘淤塞，造成洪水威胁造成洪水威胁是土水环境的是土水环境的一项重大问题一项重大问题 2.水土流失的防治 实施的措施 种植施肥，改良土壤性状，增团粒结构，增透水性，减地表径流量 植树造林，增植被覆盖率，改变局部小气候，构成水土保持体系 正确判断影响流失的主导因素(面积不同，主导因素不同)单从自然因素考虑,影响水土流失的主导因素与面积的关系的一般规律是：大范围（全国、大流域）气候因素（径流量
29、）中等范围（地区、中等流域）岩石、地势（坡度、海拔）小范围（小流域、田块）土壤性状、植被和局部小气候 4.6.3 土地沙漠化 是在干旱、半干旱地带，由于人为活动对土壤环境的影响，使疏松沙质地表的绿色土地出现以风沙活动、沙丘起伏为主要标志的类似沙漠景观的环境退化过程，其危害是毁坏农田、恶化环境 土地沙漠化 1.土地沙漠化的成因(1)气候变化：如旱灾，降雨减少使湖沼干涸，地下水位下降，植被枯亡，局部地带蒸发浓缩形成盐渍化，部分地区土地沙漠化 沙尘暴：风携带砂石，破坏植被，风蚀土壤，促进土地沙漠化 土壤质地、植被发育程度：疏松沙质土地，地表植被覆盖率低，易土地沙漠化 1.土地沙漠化的成因(2)人口增
30、长，向自然索源人口增长，向自然索源 过度放牧，草原退化 过度垦荒、旱地耕种，风蚀严重 人为对植被破坏 灌溉致盐渍，被迫弃耕 筑坝引水，改变天然地表水系，致使下游沙漠化 缺乏土壤保护意识土地沙漠化实例 内蒙古草原由于长年干旱，沙尘暴肆虐，把地表土壤吹走，使草根裹露，大面积沙化。第四章第四章 土壤水环境土壤水环境 内蒙古草原由于连年干旱，地内蒙古草原由于连年干旱，地表水下降，超载放牧，导致草表水下降，超载放牧，导致草原严重沙化，地表植被严重破原严重沙化，地表植被严重破坏，绿色草地已很少见。坏，绿色草地已很少见。土地沙漠化实例 赶水车的孩子 孩子不接受教育孩子不接受教育可以，但不会赶可以，但不会赶水
31、车不行水车不行土地沙漠化实例 破坏力最大的沙尘暴 北京遭沙尘暴袭击北京遭沙尘暴袭击沙漠化的影响 加速土地侵蚀和风化现象 土地营养衰落 大量动、植物死亡，破坏生态系统平衡 加速土地钙化作用(calcification)以及盐碱化作用(salinization)大大减少耕地 粮食短缺 3.土地沙漠化的防治 生态效益、经济效益和社会效益统一。以生物工程为主，合理利用土水资源，整体规划，综合治理，分阶段实施 总体方向：防止大量引水灌溉而产生土壤盐渍化 控制河系上游的拦截水量 限制旱地垦荒、无水源旱作农业的范围 控制人口增长4.6.4 地下水动力条件改变导致的水质恶化地下水水质恶化地下水水质恶化指地下水
32、在开采过程中，因指地下水在开采过程中，因水动力水动力、水化水化学学条件的改变，而使地下水中的某些化学、微生物成分含条件的改变，而使地下水中的某些化学、微生物成分含量不断增加，以致超出灌溉使用标准的水质变坏过程。量不断增加，以致超出灌溉使用标准的水质变坏过程。地下水水质恶化是全球性日趋严重的环境污染问题的组成部分。据90年调查资料，我国有42个城市的地下水不同程度受到污染，占全国105个被调查城市的39，其中严重污染的城市1个，中等以上污染的6个，占全部调查城市的6 水质恶化的主要原因 地下水动力条件和化学条件的变化水动力污染常见的两种形式：海水入侵傍河取水滨海含水层在海岸线处与海水接触，当抽水
33、量超过补给量时，淡水水位下降，海水进入含水层，并逐步向内陆推进，直至达到新的平衡。海水入侵灾害是指由于自然或人为原因，海滨地区水动力条件发生变化，使海滨地区含水层中的淡水与海水之间的平衡状态遭到破坏，导致海水或与海水有水力联系的高矿化地下咸水沿含水层向陆地方向扩侵，影响入侵带内人、畜生活和工、农业生产就地用水，使淡水资源遇到破坏的现象或过程。1.海水入侵在海平面以下、深度为hs的咸淡水界面，在海平面以上、深度为hf 的咸淡水界面存在以下关系：hs=40 hf，若沿海潜水若沿海潜水含水层水位普含水层水位普遍下降遍下降1m1m，则，则咸淡水界面将咸淡水界面将相应上升相应上升40m 40m 海水入侵
34、海水入侵举例美国加利福尼亚州的滨海地区，1944年地下水尚处于海平面以上7.23m，由于过量开采，使水位降至海平面以下5.2m，引起严重的海水倒灌，咸水入侵沿海的13个含水层，使灌溉水质严重恶化，54104亩良田变为盐碱地。辽东半岛的大连市，69年海水入侵面积4.2km2；86年200km2，胶东半岛的莱州湾地区,95年底海水入侵面积达到970km2，其入侵速度由每年数十米发展到每年的数百米，造成区域环境的破坏和生态系统的失衡 海水入侵的主要危害 人身健康：新地方病或原有地方病人数较明显增加，增加原因与水质有关。生态环境和水环境：高大乔本、灌木、植物群落退化，泉水、矿泉水源地的水质发生改变。工
35、农业等国民经济情况：农作物减产，耕地退化；供水井报废；工业企业新开辟水源地水质发生改变，工业设备寿命缩短。2.2.傍河取水水质恶化傍河取水水质恶化傍河取水是开采河岸附近潜水含水层中的水，该含水层的补给来源部分来自河流的侧渗若地表河流遭污染，必然侧渗污染含水层，导致地下水质恶化。开采量增大，河流污染加重，地下水质恶化更趋严重。在我国，以沈阳市浑河沿岸的诸水源地，鞍山太子河岸边的首山河源地，兰州和西安的大型傍河水源地的水质恶化问题最为严重。措施净化河水 4.6.5 水化学条件改变导致水质恶化指地下水在开采过程中，出现矿化度、硬度及指地下水在开采过程中，出现矿化度、硬度及铁镁离子含量增高及铁镁离子含
36、量增高及PH值降低等水质恶化现值降低等水质恶化现象象产生原因产生原因 硬度的大幅度提高已成为北方地下水开采过程中水质恶化的一个主要问题。含水层疏干含水层疏干大气进入大气进入变成强氧化环境变成强氧化环境增增强含水层中硫、铁、锰以及氮的化合物的氧化作用强含水层中硫、铁、锰以及氮的化合物的氧化作用促进环境的酸化，使原来在还原条件下几乎不溶于促进环境的酸化，使原来在还原条件下几乎不溶于水的化合物（如土中常存在的钙、镁、铁、锰化合物）水的化合物（如土中常存在的钙、镁、铁、锰化合物）变得较易溶解变得较易溶解地下水中钙、镁、铁、锰离子含量地下水中钙、镁、铁、锰离子含量增加，矿化度、硬度随之提高增加，矿化度、
37、硬度随之提高。讨论题1.谈谈酸雨对人体健康或生态环境的危害。2.简述海水入侵的主要危害？第七节 水质是引起地区冲突和国际争端的因素4.7.1 激发社会矛盾4.7.2 引起国际争端4.7.3 国际间移民冲突4.7.1引发社会矛盾 水是流动的公共资源，在流域的上游与下游、河流的左岸与右岸以及相邻地区之间造成社会冲突。为了尽量多地争取地表水资源，人们在河上修水坝、引水，拦截本应该流到下游的水；在将水由河流引入灌区水渠之后，又在渠道的上游抢先用水。至于地下水，则是贴着邻近地区的边缘打井，变相地“盗用”对方的水资源。所有这一切都产生了群体冲突。调查表明，用水冲突在农村地区比较频繁。从用水冲突的规模、手段
38、、以及冲突的持续时间都表明比较激烈。大多数的用水冲突是由水资源的分配引起，而产生 水资源分配问题的根本原因在于水资源稀缺。4.7.2 引起国际争端（1）中东地区 大多数中东国家的领导人都谈论过争水引发战争的可能性。三大流域内的水危机都有可能导致中东地区复杂的政治冲突。约旦河：流域内的人口大量增长，水之争一年比一年激烈。候赛因国王1990年宣称：能够让他和以色列打仗的唯一原因就是水。弋兰高地与加利利海、亚昆塔尼尼姆含水层：以色列的水权控制。与水有关的弋兰高地、加沙地带与约旦河等，始终是以色列及其邻国军事家们最关注的问题。尼罗河 埃及有5600万人完全依赖尼罗河水，但境内却没有一处发源地。埃及存在
39、着迫在眉睫的水危机。与上游的苏丹与埃塞俄比亚之间存在着日益激烈的水冲突。埃及总统萨达特在与以色列签署了和平协定后不久就宣布：“能够让埃及再次开战的唯一原因就是水。”（2）其他 印度与孟加拉因恒河而起的水争端 美国与墨西哥因科罗拉多河而起的水争端 4.7.3 国际间移民冲突环境恶化和资源短缺还会引发大规模的移民 水资源匮乏而由此导致的敌视行为日益增多，这不仅威胁到世界和平，也严重削弱全世界为消除贫困所做的努力。因此全世界必须采取措施保证水这个人类生存所必须的资源，能够得到更加合理的分配和有效使用。第八节 节水措施与体制4.8.1 节水措施（1）生活节水 （2）校园节水（3）工业节水 （4）农业节
40、水 提高灌溉效率是可持续利用水的头等大事，全球的灌溉用水量只需减少1/10，省下来的水就可以让全世界的生活用水量翻一番。以色列研制出滴灌技术，把水直接浇到作物根部，使蒸发和渗漏损失降到极低，而水中的盐分不会在根区累积。请看word文档“节水方法19种”（5）科技节水 （6）海水利用（7）再生水利用4.8.2 再生水回用途径污水的出路a.排放水体 b.灌溉农田 c.水产养殖d.重复利用4.8.3 国家缓解缺水的措施南水北调两江三湖治理武汉六湖连通4.8.4 节水体制第一、完善水资源管理体制，建立政府调控、市场引导、公众参与的节水机制。第二、充分考虑水资源承载能力，切实调整经济结构和转变经济增长方
41、式。第三、开发推广先进实用的节水技术，建立与水资源优化配置相适应的工程和管理设施体系。第九节 水质管理4.9.1 水质管理时代的到来4.9.2 水质管理的主要内容4.9.3 我国水资源管理的现状4.9.4 我国现行水质管理政策存在的问题4.9.5 水质管理实施需要考虑的原则4.9.6 美国水质管理政策法规变化的特征4.9.7 对比中美水质管理政策的启示4.9.8 新的水质管理理念与措施 直到50 年代，水质管理主要集中在市政生活污水的处理和污染控制上,水消毒技术,集中式供水技术,城市排水系统和污水处理技术在此期间获得巨大发展。近三十年来,一些老的水环境问题,如富营养化问题仍没有得到有效的控制,
42、新的环境问题,如大型水利工程建设,酸沉降,溢油等污染事故以及气候变暖对水环境质量影响日见突出。水污染问题越来越复杂和多样化,传统的污染与化学品污染并存,点源、非点源污染交织一起,为此,未来面临的水环境问题是十分错综复杂的,水污染控制和水质管理面临新的挑战。4.9.1 水质管理时代的到来1从全球看水质管理的必然趋势水质概念、国际水质协会 的出现。2水质问题是水资源缺乏的主要型式水质型水资源缺乏造成的损害，已经超过洪涝灾害损失。3水质管理目标一立方米的水不仅保存它的完整使用价值，还在重复使用的过程中起了超过一立方米的作用。4可持续发展战略，必须以水质管理为基础。为维护水生生态系统和系统经济作用的平
43、衡,水质管理是实现可持续发展的基本原则。4.9.2 水质管理的主要内容1水环境监测2水环境管理信息系统水环境管理信息系统（1）环境信息的图形可视化表示查看地理属性 从GIS调用评价功能 水资源总量 水资源分布 实际供水与趋势分析曲线 用水查询（2）水环境管理信息系统与3S技术的结合a.遥感（Remote Sensing，简称RS）b.地理信息系统地理信息系统(Geographical Information System，简称，简称GIS)GIS与区域地下水资源地下水资源系统富水性多因子复合迭置分析示意 c.全球定位系统(Global Positioning System，简称GPS)实例1：
44、水环境自动监测 实例2：水资源管理决策支持系统（3）基于Internet/web水环境信息的发布（4）水环境管理信息系统开发的标准化、规范化4.9.3 我国水资源管理的现状水资源管理矛盾甚多，主要问题表现在三个方面：一是管理体制和价格关系混乱。二是水量和水质分割管理。三是价格水平明显偏低。4.9.4 我国现行水质管理政策存在的问题1水污染控制法规颁布的时间较晚、数量较少。2忽视非点源污染的控制与管理。3.现有的法律体系不能满足流域集成管理的需要。4现行水质标准排污标准及公用水标准的指标数量偏少、部分指标的量值偏高。5.用经济手段解决水污染问题的方法较为单一。6.对于各级政府、各部门及公众在水污
45、染控制上的协商合作及信息交流少 4.9.5 水质管理实施需要考虑的原则（1）社会、经济、技术和政治因素的影响,都有可能对生态系统的完整性产生影响。（2）水管理计划要依据生态系统的边界制订,而不是行政的边界。提倡城市、区域间的合作。（3）水环境管理需要领域内多专业和部门的合作。多龙治水，一家管理。（4）水环境保护必须采取能避免或将污染和资源恶化减小到最低程度的方式,而不是减轻污染物排入生态系统后的影响。（5）水污染的控制要在过程的开始就考虑对污染的产生和控制。4.9.6 美国水质管理政策法规变化的特征1法规体系逐步完善和健全2水污染控制由片面到全面3水环境标准逐步严格和具体4由重治理转为重预防5重视对湿地的保护和恢复6强调按流域进行水质管理及提高流域生态系统的整体功能7建立环境资源数据库，实现水环境信息共享8趋向于各种政策手段的综合运用4.9.7 对比中美水质管理政策的启示 健全的政策法规是改善和恢复水质的必要手段。在基本遏止了点源污染的情况下，应尽快将非点源污染纳入水污染总量控制计划.强调以流域为单位的水污染综合治理。强化经济手段在水质管理中的作用。从政策上鼓励和指导各级政府、各部门及公众在水污染控制上协商合作。讨论题1.谈谈你对节约用水的认识，你还能想出哪些节水措施。2.谈谈再生水回用的意义，你能否接受再生水回用于你的日常生活中，为什么？3.请结合实例,谈谈水质管理的意义。
