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你們可知道,我們所生活的地球是茫茫宇宙中一顆美麗而又透明的藍色水球。
在地球上,水面積就占地球面積的70%。雖然地球上擁有大量的水資源,但真正可飲用的淡水資源的分布極不均勻,利用率又極低,再加上地球上的各種生命對水的需求量都很高,這就造成了淡水資源的嚴重缺乏。盡管這樣,人們仍盲目地浪費,不明白其中的重要性,你想一想,如果再這樣浪費下去,地球上的淡水遲早會被我們用完,要是地球上沒有水,沒有清潔的淡水,那該是多么得可怕呀!水資源的嚴重缺乏,是一場世界性的災難,為了彌補地表水的嚴重不足,人們更把目光投向地下深處的深層水。但由于人們的長期開采,這些深層水也越來越少,甚至沒有。
現在,我們只有節約用水,保護水資源,才能緩解目前地球上供水困難的狀況。
水,是生命的搖籃;水,是萬物生長的乳汁。浩瀚的海洋,奔騰的江河,平靜的湖泊,涓涓的溪流……美麗的水圈構成了萬物生長的源泉。
植物離不開水,動物離不開水,人更離不開水。要知道沒有水,就沒有生命的存在,讓我們快快行動起來吧!積極面對現實,愛惜一切珍貴的水資源。
地球上的水資源似乎取之不盡,其實目前人類的使用情況來看,只有淡水才是主要水資源,而且只有淡水中的一部分才能被人們使用,淡水原本是一種可以不斷再生的資源,其再生性取決于地球的水循環,可是隨著工作的發展和人口的增長,大量水資源被污染;有的國家為抽取河水在上游建水壩,改變了水流情況,使水資源遭到嚴重的影響,就哪中國來說吧!中國水資源總量居全世界第六位,但人均量卻是全球的四分之一,也被稱為全世界十三個貧水國之一。
從目前來看,水資源污染主要有兩種:一種是自然污染,另一種是人為污染,當前對水資源危害較大的是人為污染,水污染主要根據污染雜質的不同而導致,水多,水少,水臟,水渾,如珠江三角到處都是水,可是卻不能飲用,我國淮河流域也不多,在上海一一個水鄉水網的地區,一平方公里的河道長度都是8——10公里,這么高的水份密度,而如今卻因為工業、農業和生活棄物排倒于水中,導致本身緊缺的水更加稀少了。
你知道嗎?在我國666個城市中,有444個供水不足,嚴重缺水的城市有111個,不但如此,僅每日缺水就達到600萬立方米,就拿廣東省來說吧!目前在農村有幾十萬的人和幾千萬牲畜飲水困難,在城市也有三分之一的人飲水不干凈,如果我們可以樹立起節約用水的意識,隨手關緊水籠頭的話,一年一個家庭就可以節約幾百噸水,相信這筆寶貴的財富可以重新回來。
因而,作為公民,我們更加應該積極參與到珍惜和保護水資源的行動中來,在生活中節約每一滴水,一旦人們都意識到水資源的重要性,聰明愚蠢的人們啊!醒悟吧!不要讓眼淚成為我們地球上最后的一滴水!
可是好景不長,在這個世界上,出現了一個奇怪的動物,那就是——人類。他們成了世界的霸主,在世界各地逍遙法外,他們開始污染水資源。
一個美麗的早晨,正當動物們快樂地跳著,唱著,飛著的時候,一聲巨響把所有的動物嚇了一跳,他們抬頭向岸邊望去,他們看見了人,人們用推土機把岸邊的所有的樹木了,然后開始建房子了,過了幾個月,他們建好了一個工廠,這更不得了,工廠里的人們把工廠里的廢水晝夜不停地排入到了水里,使得那里的水受到了污染,魚兒的生命因此受到了威脅,不斷地死亡,一天比天少。
諾干年后,可想而之,這里情景是怎樣的。這里發生了翻天覆地的變化,由于那里的工廠不斷地向水庫排放廢水,那里的管理部門又不重視保護水資源的重要性,所以那里的水被工廠污染地黑漆漆的,你走進它,便有一股嗆鼻的氣味讓你咳嗽,這里所有的魚兒就更不用說了,它們一個接一個地悲慘地死去,在水面上翻著魚肚皮,漂浮著,看的去,你會覺得惡心。但是,你不會覺得這里的人類更惡心嗎?是他們讓這里的美景消失的。
關鍵詞:水污染 設想治理
水污染是導致水資源短缺的一個重要的原因。各國為了防治水污染,都制定了相應的水污染防治的管理制度。
我國是一個水資源短缺的國家,人均水資源2100立方米,僅相當于世界平均水資源的1/4,另外,我國水資源分布不均,眾多城市結構性缺水。而且,近年來,隨著我國工業化和城鎮化的加快,用水量激增,導致水資源的過度開發利用。在各國紛紛立法進行水資源保護的今天,我國也積極做了水資源保護的相關立法,主要包括《水法》、《水污染防治法》及其實施細則、《水土保持法》、《防洪法》、等等,就此形成了我國現階段水環境管理的制度體系。在這里我們主要談談《水污染防治法》的立法情況。
一、現在,我國水污染防治仍面臨五大嚴峻問題
⒈水污染形勢依然嚴峻。污染排放總量增長速度快,據水利部統計近3年增長8.6%,主要水系水質惡化程度沒有得到控制,據環保局統計,2004年七大水系,一半以上達不到飲用水標準,一半以上屬于五類、劣五類水,已不能直接使用。另外,水污染事故不斷發生,經濟損失較大。
⒉工業污染仍然十分突出。不少老企業污染嚴重,無力治理,生產設備老化,工藝技術落后,產生的廢水未經處理就直接排放;高消耗、高污染的小企業仍大量存在;不少企業有法不依,違法排污現象普遍。
⒊城鎮污水未有效處理。隨著城市化發展,城市污水排放量增加,而污水處理廠建設緩慢,污水收集管網建設滯后,目前能正常運行的有1/3,低負荷運行的有1/3,還有1/3開開停停。另外,我國仍有一大批城市沒有污水處理收費制度或收費偏低,不能滿足污水處理廠的運營要求。
⒋飲用水安全問題突出。我國一些地區飲用水源地水質差,不合格率占25%,全國農村尚有3億多人飲用水不安全。
⒌水資源浪費現象嚴重。據統計我國萬元工業增加值用水量為222噸,是發達國家的5~10倍,工業用水重復利用率為62%,發達國家均為75%~85%;農業灌溉用水利用系數為0.45,而很多國家為0.7~0.8;生活用水浪費嚴重,全國管網漏損率為20%,每年浪費水達100億噸以上。
二、水體污染的治理和防治設想
如此嚴重的水體污染,不僅是對環境的破壞,更是對人類自身生命之源的破壞。我們在分析的同時,更實際的是做出應對的措施,以改變現狀。
1.水污染防治政府有責,增強法制約束力,加大處罰力度,讓有些違規的行為得到法律的制裁,讓公眾的環境保護意識的到提升。
2.調整產業結構和布局,將主要的需水工業搬遷部分到南方,緩解北方水少、工廠多的局面,減少水質惡化。
建立水資源保護區,為從整體上解決我國水環境惡化的問題,必須有計劃地建立不同類型和不同級別的水資源保護區,并采取有效措施加以保護。對一些原始的水源必須嚴格保護,將各區內水資源的分配、水費、排污費的收取、治污資金的籌集有效地統一起來,就能夠實現從局部到整體治理步驟的實現,從而解決我國水環境問題。
建立城市污水處理系統:為了控制水污染的發展,工業企業還必須積極治理水污染,尤其是有毒污染物的排放必須單獨處理或預處理。隨著工業布局、城市布局的調整和城市下水道管網的建設與完善,可逐步實現城市污水的集中處理,使城市污水處理與工業廢水治理結合起來。
控制農業面源污染:農業面源污染包括農村生活源、農業面源、畜禽養殖業、水產養殖的污染。要解決面源污染比工業污染和大中城市生活污水難度更大,需要通過綜合防治和開展生態農業示范工程等措施進行控制。
加強水資源的規劃管理:合理制定水資源規劃,根據水的供需狀況,實行定額用水,并將地表水、地下水和污水資源統一開發利用,切實做到合理開發、綜合利用、積極保護、科學管理。同時,為了有效地控制水污染,在管理上應從濃度管理逐步過渡到總量控制管理。
作為當代教育工作者,了解我國如此嚴峻的水體污染狀況,頗有危機感和責任感,把自己所學教育感染學生,讓學生感受到保護水資源,節約用水的緊迫性,重要性。我們需要更加努力地投入學習,培養學生,為高一級學校提供優秀的人才。
參考文獻:
[1]《中華人民共和國水污染防治法》、1984年頒布;
關鍵詞:水資源;污染;環境
隨著經濟的不斷高速發展,世界經濟達到了空前繁榮的時代。同時,具有全球性影響的環境問題日益突出。人類對環境影響的深度和廣度也不斷加強,人類賴以生存的大氣、水、土地、生物乃至外層空間不斷受到破壞。不僅發生了區域性的環境污染和大規模的生態破壞,而且出現了溫室效應、臭氧層破壞、全球氣候變化、酸雨、物種滅絕、土地沙漠化、森林銳減、越境污染、海洋污染、野生物種減少、熱帶雨林減少、土壤侵蝕、等大范圍的和全球性環境危機,嚴重威脅著全人類的生存和發展。淡水資源短缺是個全球水危機的現實,已經引起了國際社會各界的重視。水乃生命之源,安全的淡水是維持地球上生命的基本要素。所有的生命都依賴于水,有水地球上的萬物才得以生存、生長。據統計地球表面2/3被水覆蓋,其中咸水占97.47%淡水僅占2.53%。冰川、積雪的淡水難以利用卻占淡水總量的87%,而可利用的淡水少之又少主要是分布于地球深部的淡地下水和河流、湖泊、大氣水,這些淡水僅占0.26%且最活躍更新最快。如果說缺少石油和其他燃料,我們可以用其他能源來替代,那么,如果沒有潔凈的淡水,沒有干凈的可飲用水,我們的未來將會是一個沒有未來的未來。地球上有10多億人根本喝不上干凈的水。大約24億人得不到足夠的可飲用水,每年大約還有340萬人死于與水有關的疾病。有關專業人士預言:人類面臨的下一個生態危機將是淡水資源短缺!
水資源短缺的主要原因大致分為:自然原因和人為原因。在自然原因中水資源全球分布的及不均勻,氣候變暖改變區域降水的蒸發格局造成了大氣環流失衡,使區域性降水造成了分布不均衡。其次,雨水在時間和空間上的分布更不均勻。
兩個原因當中更重要的是人為原因,人類水資源需求總量正在急劇上升的現象這是不可非議的,相反人類人為造成水污染的程度也變得越來越嚴重。當今水污染是全球淡水資源面臨的又一大威脅,清潔、充足的水是極其寶貴的。沒有清潔、充足的水,人類就不能生存。但是我們卻把清澈、干凈的水源作為廢物傾倒場,每年向湖泊、河流和海洋傾倒數十億噸的化學品、金屬和有機污染物。同時海上運輸過程中的意外事故造成的液體泄漏也給海洋帶來了無法挽回的損失。不當的淡水利用也給水資源帶來了無形的浪費。在農用方面,農作物的大面積灌溉使淡水造成了大量的流失,這更是一個不可忽視的問題。
我們一方面在消耗著越來越多的水,另一方面卻在繼續忽視水的重要性。這不是我們今天人類應該做的,相反我們需要保護和恢復我們的水質。
當今中國淡水資源的總量為2.8萬億立方米,居世界第六位。但由于現在已有13億多人口,人均占有量僅為2240立方米,約為世界人均水平的1/4。按照國際公認的標準,人均低于3000立方米為輕度缺水;低于2000立方米為中度缺水;低于1000立方米為重度缺水;低于500立方米為極度缺水。這樣算來,中國總體上已進入中度缺水國家的行列。 中國淡水資源不僅不豐富,而且分布十分不均衡,最為缺水的地區主要在北方。據統計,長江流域及其以南地區,土地面積只占全國的36.5%,水資源量卻占了81%;淮河流域及其以北的地區,土地面積占全國的63.5%,而水資源量僅占了19%。水資源最為緊缺的黃、淮、海河流域本身,水資源量只占全國的7.7%。目前,中國有16個省(區、市)人均水資源量(不包括過境水)低于1000立方米的嚴重缺水線,有6個省、區(寧夏、河北、山東、河南、山西、江蘇)人均水資源量低于500立方米的極度缺水線。
一是客觀上的原因,像干旱缺水,水資源時空分布不均這些問題,是中國的自然、地理、氣象等多方面客觀條件造成的,可以說這是“天之稟賦”。這些問題,就目前科學技術的發展水平看,解決起來,能力還非常有限,只能是熟悉它、適應它,在此基礎上適當改造它。
二是主觀上的原因,像水的浪費和水的污染,許多都是人為造成的。其中,較為普遍、也最為嚴重的是,長期以來,我們的發展觀以及干部考核制度存在一些缺陷,有些政府官員,把經濟的發展,錯誤地理解為是單一的GDP的發展;把GDP的增長,看作是自己官職升遷的捷徑。有了這樣一個觀念,他們發展經濟就會產生短期行為,用他們習以為常的粗放的方式取得眼前的業績,在資源的利用上大手大腳,甚至為了取得一時的經濟增長,不惜以犧牲污染環境為代價,將成千上萬噸有害物質排泄到江河湖海。
三是發展和經濟增長方式上的原因。中國改革開放以來,經濟總量迅速增加,人口也增加了許多,在人口和經濟總量都有大量增加、而水資源總量大體不變的的情況下,只有用先進的、科學的、節約的經濟增長方式,才能使它們相適應。但由于種種原因,這個問題并沒有解決好。
四是體制上的原因。長期以來,我國水資源的管理,基本上還是單一的、依靠以行政為主導的管理模式,供水和污水處理的主體,絕大多數還是靠國家財政撥款的事業單位。市場在水資源配置中的基礎性作用沒有得到發揮,水價等促進水資源節約保護的經濟手段沒有形成,水資源開發利用的主體沒有節約保護的內在動力,公眾沒有參與到水資源管理中來,使得水資源短缺、水污染等問題一直得不到有效解決。 為了有效解決水資源問題,全國民眾都應該做到:
1.節水為榮——隨時關上水龍頭,別讓水空流
我國是世界上12個貧水國家之一,淡水資源還不到世界人均水量的 1/4。全國600多個城市半數以上缺水,其中108個城市嚴重缺水。地表水 資源的稀缺造成對地下水的過量的開采。50年代,北京的水井在地表下約5米處就能打出水來,現北京4萬口井平均深達49米,地下水資源已近 枯竭。
2.監護水源——保護水源就是保護生命
據環境監測,全國每天約有1億噸污水直接排入水體。全國七大水系 中一半以上河段水質受到污染。35個重點湖泊中,有17個被嚴重污染, 全國1/3的水體不適于灌溉。90%以上的城市水域污染嚴重,50%以上城鎮 的水源不符合飲用水標準,40%的水源已不能飲用,南方城市總缺水量的 60%-70%是由于水源污染造成的。
3.一水多用——讓水重復使用
地球表面的70%是被水覆蓋著的,約有14億千立方米的水量,其中有 96.5%是海水。剩下的雖是淡水,但其中一半以上是冰,江河湖泊等可直 接利用的水資源,僅占整個水量的0.003%左右。
4.阻止滴漏——檢查維修水龍頭
5.慎用清潔劑——盡量用肥皂,減少水污染
1.背景
20世紀70年代,聯合國教科文組織編寫的《學會生存DD教育世界的今天和明天》一書,對未來教師角色作了這樣的描述:教師的職責已經越來越少地傳遞知識,而越來越多激勵思考;教師必須集中更多的時間和精力從事那些有效果的和有創造性的活動,互相了解、影響、鼓舞。
傳統教學中,重視"知識"的傳授,教師對學生處于"我教你學"、"我講你聽"的地位,學生完全任教師擺布,受教師灌輸,教師處于居高臨下的地位,師生之間的關系是不平等的、失衡的。教師在學校教育中為學生籌劃一切,包辦代替,學生根本沒有自主參與的機會和條件。
新課程改革則進一步強調"能力"的重要性,強調學會求知、學會共處,注重思維形成過程與方法,引導學生思考與實踐。重視對地理問題的探究,善于發現問題、探究原因、解決辦法。從而"培養現代公民必備的地理素養"、"滿足學生不同的地理學習需要"等。對教師來說最根本的是轉換自身角色,從"倒水人"變成"挖泉人", 從"授魚"到"授漁";把"教材"當"素材",挖掘身邊實例,重視案例教學;教學設計中以《課程標準》為依據,選擇探究主題,提供探究素材(材料或獲取材料的途徑),圍繞主題多角度、"小切口、大縱深"、順向思維和逆向思維設問,通過問題的獨立思考和分組合作、總結歸納、遷移運用、發散思考、辯證評價,以形成地理學科的綜合思維、區域認知、地理實踐力、人地協調觀等核心素養。在教學過程中,教師應更多的做好"學生獲取泉水的發掘者"、"平等中的首席"、學生的合作者、引導者和促進者,與學生充分"溝通"和"合作"。
2.以問題為中心的導學――水資源的合理利用為例
近年來,水資源安全問題成為社會關注的焦點和重點。聯合國預計,到2025年,世界將近一半的人口會生活在缺水的地區。水資源安全問題關乎糧食安全、經濟社會可持續發展。
2.1探究水資源豐富或短缺的原因。結合以下案例分組討論,分析其水資源豐富或短缺的原因:①地處中亞干旱區的伊犁河谷、吉爾吉斯斯坦、里海北部沿岸地區水資源為何豐富? ②年降水量僅有55毫米的南極地區,為何儲藏著非常豐富的淡水資源?③華北平原春旱為何嚴重? ④年降水量1000多毫米的貴州花江鄉,為何干旱頻率高達90%以上? ⑤地處熱帶季風氣候區的海南島、永興島,為何水資源非常缺乏?⑥地處熱帶雨林氣候區的新加坡,為何水資源嚴重短缺? ⑦地處濕潤區的珠江三角洲地區,為何水資源短缺?
小結:水資源是指可以被人們利用的淡水資源,包括河流水、淡水湖泊水、淺層地下水,冰川是淡水的主體,但不能直接利用,水資源需要考慮到水量、水質。據以上案例分析,水資源豐富應重點從"供給"角度思考,或河流水量大、或淡水湖泊水多、或淺層地下水豐富,而其都取決于于雨水、季節性積雪融水、冰川融水補給量。水資源短缺應從"供需矛盾"的角度思考:一方面河流水、淡水湖泊水、淺層地下水等供給少、損耗多:可能是因降水少、冰雪融化少,或如花江鄉、海南島等降水多但季節變化大,或如新加坡降水雖多且均勻,但存蓄水條件差(地形起伏;國土面積影響河流流程;湖泊水庫沼澤等濕地);損耗多(地表透水性強,下滲損耗多;植被覆蓋率低,涵養水源能力弱);另一方面水資源需求量大,可能因人口密度大、城市密集,生活需水量大;或工業、農業生產需水量大;或水資源利用率低,水污染嚴重。
不同地區地理環境存在差異,導致水資源缺乏的原因也不同,因此應結合區域背景側重分析。
2.2探究解決水資源短缺的措施。指出解決水源不足基本思想。結合以下案例:①華北平原地區;②新加坡;③以色列;④非洲;⑤南美洲西海岸智利、秘魯等。分組討論,說明以上地區解決水資源不足的措施有哪些?為什么采取這些措施?
小結:解決水源不足基本思想是"開源、節流"。開源:降水少的地區跨區域調配,降水季節變化大的地區興修水庫,海水淡化(變咸水為淡水),人工降雨(變大氣水為地表水);節流:提高水資源利用率,調整農業結構,選擇耐旱作物,改進灌溉技術(變漫灌為噴灌、滴灌),發展節水農業;污水處理后回收利用,提高節水意識等。
不同地區地理環境存在差異,采取的措施也不同,須因時因地制宜。既要考慮當地的地理背景,也要考慮經濟技術和環境方面的可行性。華北平原南水北調、開采地下水;新加坡興修水閘蓄水變咸為淡、就近從馬來西亞購水、海水淡化等;以色列海水淡化、發展滴灌技術;非洲利用高溫的條件,利用水循環原理蒸發集水;南美西海岸多霧,利用"捕霧網"等。
2.3案例總結,思維遷移。遷移1:冬季以色列是歐洲的溫室,向歐洲出口大量花卉、蔬菜、水果等農產品,被稱為歐洲"冬季廚房"。分組合作完成:①概括以色列海水淡化工廠的分布特點,說明其原因;②海水淡化的副產品可如何利用?
遷移2:沙特阿拉伯水資源極度短缺。分組合作探討:探究沙特阿拉伯水資源短缺的原因?你認為可以采取哪些措施解決沙特阿拉伯的水資源短缺問題?這些措施有什么局限性?若利用南極冰川解決沙特阿拉伯的缺水問題,須解決哪些技術問題?南極冰川被運往沙特阿拉伯后,將會對全球的環境產生哪些影響?
遷移3:資源短缺問題是當今社會面臨的突出問題。分組合作探討:土地資源、礦產資源(能源資源)、林木資源等短缺的原因有哪些?解決其不足的措施有哪些,為什么?采取這些措施后,可能引發什么生態環境問題,應如何減小其不利影響?
3.小結
通過對以上案例的展開實踐和探索,培養學生查找信息、提取信息的能力,以問題為中心多角度分析,"小切口、大縱深"設問,順向思維和逆向思維、獨立思考與合作探究相結合,嘗試構建思維導圖,實現從"建模"到 "悟模",最后學會"用模"的學習能力的飛躍,以形成地理學科的綜合思維、區域認知、地理實踐力、構建人地協調觀等核心素養。
參考文獻:
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[2]張素芳."核心素養"理念下的高中地理教學策略[J].中學課程輔導?教師教育(中),2015(02).
21世紀將是水的世紀。20世紀初,國際上就有"19世紀爭煤、20世紀爭石油、21世紀爭水"的說法,第47屆聯合國大會更是將每年的3月22日定為"世界水日",號召世界各國對全球普遍存在的淡水資源緊缺問題引起高度警覺。從全球范圍來看,根據聯合國統計,全球淡水消耗量20世紀初以來增加了約6-7倍,比人口增長速度高2倍,全球目前有14億人缺乏安全清潔的飲用水,即平均每5人中便有1人缺水。估計到2025年,全世界將有近1/3的人口(23億)缺水,波及的國家和地區達40多個,中國是其中之一。中國被聯合國認定為世界上13個最貧水的國家之一。我國淡水資源總量名列世界第六,但人均占有量僅為世界平均值的l/4,位居世界第109位,而且水資源在時間和地區分布上很不均衡,有10個省、市、自治區的水資源已經低于起碼的生存線,那里的人均水資源擁有量不足500立方米。目前我國有300個城市缺水,其中110個城市嚴重缺水,他們主要分布在華北、東北、西北和沿海地區,水已經成為這些地區經濟發展的瓶頸。2010年后,我國將進入嚴重缺水期,有專家估計,2030年前中國的缺水量將達到600億立方米。因此,為保證我國經濟的可持續發展,淡水資源問題的解決已迫在眉睫。
二.解決水危機的途徑--海水淡化
地球表面的2/3被水覆蓋,可謂水資源極為豐富,但地球上水的總儲量中97%是咸水(包括海水和苦咸水),在余下的3%的淡水中,又有77%是人類難以利用的兩極冰蓋、冰川、冰雪。人類實際可利用的淡水只占全球水總量的0.7%,而且大部分屬于不可再生的枯竭性地下水。
解決淡水緊缺問題有很多途徑,核心原則是"開源節流",地表水資源較豐富地區,可建蓄水工程;地表水資源貧乏地區,可實施跨流域調水;海水和苦咸水淡化;此外還有廢水利用、治理水污染、節約用水等。
"開源"方面,在我國,地下取水已受到越來越多的限制,為此幾十年來興建了一批大型蓄水工程和跨流域調水,并大力提倡和推動污水回用和水的再利用。但興建新的蓄調水工程,投資比過去大大增加,而跨流域引水則隨著調水距離越來越遠,調水成本越來越高,加上被引水地區的環境危害和間接經濟影響以及引水的質量問題,遠距離調水的傳統辦法正受到越來越多的質疑。而最為關鍵的是,這些措施并沒有從根本上增加淡水資源的總量,我國淡水緊缺的問題依然十分嚴峻。
我國海岸線的總長為32647公里,被列為海洋大國,而且沿海和中西部地區擁有極為豐富的地下苦咸水資源,在地下取水和跨區域調水受到越來越多的條件限制的情況下,開發利用海水和苦咸水資源,進行海水(苦咸水)淡化就成為開源節流、解決我國淡水緊缺的一條有效的重要戰略途徑。而且,發展海水(苦咸水)淡化技術,向大海要淡水也已經成為當今世界各國的共識。
三.海水淡化技術及發展
1.海水淡化方法
海水淡化,亦稱海水脫鹽,是通過裝置和設備除去海水中鹽分并獲得淡水的工藝過程。海水淡化的方法可分為蒸餾法和膜法。
海水淡化的蒸餾法主要有:多級閃蒸(MSF)、低溫多效(LT-MED)和壓汽蒸餾(MVC)三種技術。前兩種技術主要采用蒸汽作熱源,多與電廠結合、抽取透平的乏汽制造蒸餾水。壓汽蒸餾技術是利用熱泵蒸發技術,它僅使用電能,應用對象主要是沒有熱源的島嶼地區。膜法主要指反滲透(RO)技術,它利用半透膜,在壓力下允許水透過而使鹽分和雜質截留的技術。
海水淡化是當今世界競相研究的高新技術,美、法、日、以色列等國的技術已經非常發達,而且已形成海水淡化產業。我國的海水淡化技術研究始于50年代,經過40多年的發展,也培養和鍛煉了自己的海水淡化專門人才,組建了一些專門科研開發機構,在蒸餾淡化、反滲透兩大技術領域,經過幾個五年計劃的攻關,多項工程的實踐,已具有較豐富的經驗。但由于人們對海水淡化的認識不完全,國家經費投入少,使這項技術不能得到很快地發展。
2.海水淡化的能耗與成本
在海水淡化技術已成熟的今天,經濟性是決定其廣泛應用的重要因素。在國內,"成本和投資費用過高",一直被視為是海水淡化難以大膽使用的主要問題,但實際上這是一個"認識"問題。
目前世界上常用的淡水取用方式主要有地下取水、遠程調水和海水(苦咸水)淡化三種。開采地下水作為一個重要的開源措施,工程量小、成本低,這是很吸引人的優點,但地下取水受資源條件限制很大,而且許多地區多年來由于過度開采地下水,已形成地下漏斗,造成房屋傾斜,甚至導致了海水倒灌等環境危害,地下水的開采已經受到制約。
遠程調水,目前并沒有把工程投資費用以及被引水地區的間接經濟損失計算在內,僅以日常運行費用、管理費計算其成本,這與真正成本相差很大。其實引水工程,除了巨額的投資之外,還要占用大量耕地,還存在被引水地區的環境危害等問題。如引黃濟青(島)工程,占地達6.2萬畝,還會造成黃河斷流、植被破壞等生態環境問題,而生態環境的破壞在經濟上是難以估量的。80年代實施的引灤入津工程,時至今日每立方米成本仍達2.3元左右,距離天津市民的用水價1.4元有0.9元的政府補貼。專家預測,南水北調工程實施后,長江水流到北京,按現行不變成本計算,綜合成本在5元/立方米以上,甚至有專家預測每立方米將達20元。美國有資料認為,遠程調水超過40公里,成本將超過海水淡化。
對于海水淡化,能耗是直接決定其成本高低的關鍵。40多年來,隨著技術的提高,海水淡化的能耗指標降低了90%左右(從26.4kwh/m3降到2.9kwh/m3),成本隨之大為降低。目前我國海水淡化的成本已經降至4-7元/立方米,苦咸水淡化的成本則降至2-4元/立方米,如天津大港電廠的海水淡化成本為5元/立方米左右,河北省滄州市的苦咸水淡化成本為2.5元/立方米左右。如果進一步綜合利用,把淡化后的濃鹽水用來制鹽和提取化學物質等,則其淡化成本還可以大大降低。至于某些生產性的工藝用水,如電廠鍋爐用水,由于對水質要求較高,需由自來水進行再處理,此時其綜合成本將大大高于海水淡化的一次性處理成本。可見,如果拋開政府補貼等政策性因素而單從經濟技術方面分析,海水淡化尤其是苦咸水淡化的單位成本實際上是很有競爭力的。
幾種淡水獲取方式的成本比較單位:元/立方米
取水方式平均成本
開采地下水限制開采量
遠程調水引灤入津:2.3元/立方米(直接成本)
南水北調:5-20元/立方米(到北京平均水價)
海水淡化海水:4--7元/立方米(綜合成本)
苦咸水:2--4元/立方米(綜合成本)
在我國,由于受計劃經濟的影響,長期以來一直沒有良性的水價形成機制,自來水的價格與價值嚴重背離,政府負擔著巨額補貼,自來水的價格普遍偏低,目前自來水的價格一般為1.5-2元/立方米,隨著淡化技術的不斷進步和產業化規模效益的顯現,海水(苦咸水)淡化的成本將會越來越低。2000年10月總理在南水北調座談會上強調:"要建立合理的水價形成機制,逐步較大幅度提高水價,充分發揮價格杠桿的作用"。隨著淡水資源的日趨缺乏,各個城市節水措施已經出臺,實行自來水限量使用,超標加價。由此可以預見,在不久的將來,一方面海水淡化成本不斷降低,另一方面自來水的價格不斷上漲,兩者將越來越接近,自來水價格甚至將高于苦咸水淡化的成本,海水淡化的成本問題將得以解決。成本問題的解決將會對海水淡化的廣泛應用及產業化進程產生極大的促進作用。
四.建立海水淡化產業刻不容緩
1.國內外海水淡化產業
早在400多年以前就有人提出海水淡化的問題,進入20世紀后,海水淡化技術隨著水資源危機的加劇得到了加速發展,70年代以來,更多的沿海國家由于水資源匱乏而加快了海水淡化的產業化。目前,無論是中東的產油國還是西方的發達國家都建有相當規模的海水淡化廠。沙特、以色列等中東國家70%的淡水資源來自于海水淡化,美國、日本、西班牙等發達國家為了保護本國的淡水資源也競相發展海水淡化產業。截至1997年底,全世界單臺產量在100噸/日以上的海水淡化設備,日產水量就已達2300萬噸,且一直以10%-30%的速度增長,由此帶動了淡化水產品提供、設備制造、工程安裝、技術服務等整體海水淡化市場的巨大需求。目前世界上每年海水淡化市場的成交額已達數百億美元。在我國,海水淡化年產量也已超過了千萬噸。
中國是繼美、法、日、以色列等國之后研究和開發海水淡化先進技術的國家之一,繼西沙群島日產200噸電滲析海水淡化裝置成功運行后,又先后在舟山建成了日產500噸反滲透海水淡化站,在大連長海建成日產1000噸海水淡化站。日前,我國最大的日產18000噸苦咸水淡化工程在河北滄州建成投產。
改革開放后,中國的經濟高速發展,淡水需求量急速增加,加上北方多年干旱,國家對海水淡化產業化已非常重視,國家、集團公司、個體投資者都看好這一行業,海水淡化產業化將很快上騰飛的翅膀。
2.海水淡化的潛在大市場
海水淡化業市場主要包括有工程設計、設備制造、工程安裝、淡化水產品提供、技術服務等等。
從國際市場方面來看,20世紀70年代以來,大多數沿海國家由于水資源問題日益突出,都直接卷入了海水淡化的發展潮流。無論是中東的產油國還是西方的發達國家,都建設有相當規模的海水淡化廠或海水淡化示范裝置,北歐、南美和東亞地區每年海水淡化設備進口和工程安裝市場有近100億美元,且仍在高幅增長之中,南亞、中亞和非洲也有眾多的海水淡化潛在用戶。海水淡化的國際市場規模巨大。
從國內市場方面來看,針對我國的國情,海水淡化可定位于市政用水的補充,以緩解供水緊張狀況,同時也可用于廢水資源化,達到廢水回用的目的。我國是一個海洋大國,海水資源極其豐富,西部地區則有相對豐富的苦咸水資源,這為我國發展海水淡化產業提供了前提和基礎。另一方面,我國淡水資源的緊缺已眾所周知,每年全國缺水數百億立方米,因缺水影響的國民產值達數千億元。可見工程設計、設備制造、淡水提供、技術服務等海水淡化產業具有廣闊的國內市場空間。
針對海水淡化設備制造市場而言,目前我國已基本具備了海水淡化設備的加工制造能力,質量保證體系也可以滿足要求,其設備制造成本比國外至少低30%左右,在國際市場上具有很強的價格競爭能力。
3.海水淡化產業投資價值與利潤空間
我國政府已經充分認識到了政策支持對海水淡化產業化的重要性和必要性。已將海水淡化列入《中國21世紀議程》中,作為實現水資源持續利用的推廣示范工程技術。海水淡化產業化所必需的環境正在日益改善,海水淡化的產業化基礎已基本具備,在日漸成熟的國內外環境中,我國的海水淡化產業即將進入一個高速發展期。
在工業社會里,人們將產業定義為技術加資本。目前,我國的海水淡化技術比較成熟,進入了商業化階段,該行業巨大的經濟發展空間正在吸引著越來越多的產業資本和金融資本的進入。紐約投資企業貝爾-斯特恩公司首席投資戰略家伊麗莎白·麥凱認為,水業將是21世紀最大的行業,而作為未來水業發展方向之一的海水淡化產業,其投資價值相當看好。華爾街專業人士分析,繼IT股和生物股之后,海水淡化公司的股票將成為投資者一致看好的炙手可熱的新興成長股。
【關鍵詞】膜下灌溉;形成與發展;未來發展趨勢
中圖分類號:S274.1 文獻標識碼:A 文章編號:
0引言
新疆作為我國嚴重缺水的重要地區之一,其淡水資源極為匱乏,加之水利工程供水在農業灌溉中的利用率較低,且農業的用水效益低下,面對嚴重的局勢,要發展新疆農業,促進經濟、社會、環境協調發展,發展農業節水技術勢在必行。
1新疆發展農業節水技術的重要性
新疆是一個嚴重缺水的區域之一。首先淡水資源相對匱乏,由于新疆位于西北內陸,距離海洋較遠,其大陸性干旱和半干旱氣候特征表現明顯。在這種氣候特征之下,新疆每年的降水量平均下來不足155.9毫米,每年平均的蒸發量也只有1500毫米至3300毫米,新疆主要的旱作物的學水量多數在550毫米以上。就新疆的農業來說,可以說沒有灌溉就沒有新疆農業的發展,“荒漠綠洲,灌溉農業”這就話就充分概括了新疆農業的發展特點。新疆是個一個淡水資源相對匱乏的地區,全區淡水資源總量為832億立方米,每平方千米的產水量不到5.1萬立方米,這一產水量不足全國單位產水量的20%,在全國產水量排行中,新疆占據倒數第二。[ 1]近年來,隨著我國經濟社會的快速發展,新疆已成為我國缺水較為嚴重的地區。其次,新疆水資源利用率較低。為了緩解新疆淡水資源匱乏的情況,新疆大興水利工程,水利工程每年的供水量達到469.5億立方米,其中就有95%以上要用于農業灌溉,然而水利工程供灌溉用水的利用率較為低下,僅有40%左右,糧食作為的水分利用率僅有0.7千克,這一水準與發達國家的灌溉用水利用率相比相差甚遠。再次,新疆用水效益較為低下。據相關數據統計,新疆農業產值在GDP中所占的比重較少,不足18%,與新疆95%的農業灌溉用水量不相匹配,農業灌溉中大力發展節水技術,潛力巨大,將為新疆用水缺口的彌補起到重要作用。[ 2]為了促進新疆經濟、社會、環境的發展,大力發展農業節水技術勢在必行。
2新疆膜下滴灌技術的形成與發展
在新疆地區,由于農業對灌溉具有重要的依耐性,大力發展現代節水灌溉技術對對提高新疆農業灌溉中的水資源利用率和用水效益,促進新疆農業的發展具有重要的作用。從1950年以來,就開始發展節水灌溉技術,當時主要采用的節水灌溉技術是渠道防滲,主流的技術為塑料或苯板與剛性護面相結合的復式防滲形式。[ 3] 20世紀80年代末,新疆開始引進大型灌溉機。20世界90年代初,新疆開始進行半固定式管道加壓噴灌實驗,并且在這一實驗中取得較大的成功,從而帶動了新疆節水灌溉技術的發展。但是由于受到氣候條件以及地理特征的影響,使該區灌溉能耗較高,而且水分蒸發、漂移損失較大、費用高、灌溉面積小等不足之處。到20世紀90年代末,突破了傳統地面灌溉的多種不足之處,發展了膜上滴灌技術,一時間成為新疆灌溉技術的主要形式,但是由于膜上灌溉技術對地面平整度的要求很高,而新疆耕地坡度較大使該技術的節水效果大為降低。而隨著灌溉技術的發展,滴管技術與覆膜技術相結合,于是膜下滴灌技術應運而生。隨著膜下滴灌技術的日益發展完善,再配合先進的滴灌設備,膜下滴灌技術呈現迅猛發展的情形。據相關部門統計,至2009年,新疆新增的地灌面積就達到了23.65萬hm2,2009年底,新疆的總灌溉面積達到了58.15萬hm2,在高效節水總面積中,占據的比重達到接近90%。
3新疆滴灌技術的發展趨勢分析
3.1滴灌技術進一步發展
由于滴灌技術在開始發展階段,其應用范圍較為局限,其技術應用范圍還未擴展到棉花大田。而隨著棉花膜下滴灌技術的發展,在大田應用滴灌技術的瓶頸取得了突破,擴展了滴灌技術的應用范圍。而隨著滴灌技術的進一步發展,其應用范圍進一步擴展到番茄、大豆等條播類作物中,對小麥、苜蓿等密植作物也可以應用滴灌技術。通過相關實驗表明,膜下滴灌技術在小麥等密植作物中的應用,大大提高了農作物為產量,增產幅度達到20%以上。而膜下滴灌技術的發展并沒止步于此,其應用范圍在推廣的過程中,在甜瓜、馬鈴薯、藥材、水稻中的應用也不斷發展。
3.2果樹滴灌技術應用前景廣闊
由于果樹的經濟價值較高,相對于大田作為來說,果樹的經濟價值具有顯著的優勢,而在果樹的種植中,采用微灌技術,一方面在滴灌的過程中,能根據果樹不同的生長期以及不同生長期中的需求,可以將水分、肥料等果樹需求物質通過微灌技術精準地施予果樹,從而使果樹的果品質量大為提高,進一步提高果樹的經濟價值;另一方面,達到了節水減耗的目的,提高果農的經濟效益。從相關的實驗數據可知,在對葡萄、核桃等果樹實施滴灌技術不僅對果品質量相對有所提高,而且在節約肥料和水資源上表現出顯著的優越性,其節肥率達到20%以上,節水率達到40%以上。而新疆果樹種植面積不斷擴大,預計在2015年,新疆塔里木盆地的優勢果林面積將達到80萬hm2,因此新疆果樹滴灌技術其發展空間較為巨大,前景較為廣闊。[ 4]
3.3低壓、低成本的滴灌發展方向
由于滴灌技術在其應用過程中,仍然會產生成本,對于經濟實力相對薄弱的農戶來說,其成本開銷仍占據較大比重。因此在未來滴灌技術發展中,低壓滴灌技術將會成為滴灌技術發展主流,從而節約灌溉成本,減輕農戶經濟壓力,實現更發的節水效益和經濟效益。以低壓滴灌為發展方向,相應的低壓壓力調節器、低壓灌溉帶等產品也會相繼產生,從而推動新疆低壓、低成本的滴灌技術發展。
4結語
隨著膜下滴灌技術的發展,其應用范圍不斷擴展,在果樹滴灌的應用中,體現出較為廣闊的發展空間以及較好的發展前景,低壓、低成本滴灌技術將成為未來滴灌技術的發展主流,為新疆經濟、社會、環境協調發展發揮巨大作用。
【參考文獻】
[ 1] 徐飛鵬, 李云開, 任樹梅. 新疆棉花膜下滴灌技術的應用與發展的思考[ J ] , 農業工程學報, 2010, ( 1) : 25- 27.
[ 2]顧烈烽. 新疆生產建設兵團棉花膜下滴灌技術的形成與發展[ J ]節水灌溉, 2009, ( 1) : 27- 29.
[ 3]馬富裕, 周治國, 鄭重等. 新疆棉花膜下滴灌技術的發展與完善[ J ] . 干旱地區農業研究, 2010, ( 3) : 202- 207.
地球媽媽很愛我們,她對自己的孩子從不吝惜任何東西,她已經把自己身體的許多部分都給了我們:讓自己的飄逸“長發”供人類砍伐,建造他們的家園;還把水、電送給了人類,讓他們過得自在些,舒適些。正是因為地球媽媽太愛我們了,所以現在她變得面黃肌瘦,失去了往日的光彩,臉上的笑容也蕩然無存,不僅如此,她那一頭飄逸的長發也不見了蹤影,頭上光禿禿的,原來健康無恙的地球媽媽現在也體弱多病……
可是,人類并不顧及地球媽媽的感受,仍然大肆砍伐森林,使許多小動物無家可歸,沙塵暴也席卷而來。有些人認為一次性筷子很干凈,所以濫砍濫伐,大量生產一次性筷子,把“天然空調”、“人類的保衛傘”、“綠化衛士”給砍倒了。看著這一棵棵樹木轟然倒下,你又作何感想?森林又叫“地球之肺”,因為森林有重要的價值:1、森林能給陸地蓄積淡水。2、森林是多種動物的棲息地。3、森林中的植物的葉面能蒸發出水分,使空氣濕潤,有利于降雨和調節氣候。4、那些植被的根系能緊緊固定土壤,能使土地免受雨水沖刷,減少水土流失,防止土地沙漠化。5、森林能大量吸收二氧化碳,釋放氧氣,極大地凈化了空氣的質量。看,森林給人們帶來這么多的好處,可見森林的重要性了!
“水是生命之源”。人要生存就離不開水。人體重量的50~~60%由水組成,兒童體內的水分更高達80%。因此,我們可以十天不吃東西,但不可一日無水。地球70%的表面積被水覆蓋著,但其中約有97%是海水,淡水資源僅占地球水資源的3%不到,在這稀少的淡水中,可供直接飲用的只有0.5%。所以說,水是人類的寶貴資源,是生命之源。這樣寶貴的資源當然要珍惜,在生活中,一個舉手投足都可以珍惜水資源。當你看見水龍頭開著,水“嘩嘩”地涌出來時,只要你花費一秒鐘把水龍頭擰緊,你就可以珍惜水資源;當然,你也可以把水節約再利用,也可以珍惜水資源……無論用什么方法都可以節約用水,哪怕是一杯水,一滴水,你也為人類的生存作了大貢獻。否則,這地球上的最后一滴水,就真的是人類的眼淚了。