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淡水資源的來源范文1
這個課題是我在生活中發現的,對于我們平時使用的淡水資源,我們有很多不了解的地方,水是我們人類生命中重要的一部分,淡水更為珍貴,所以我想出來關于淡水利用率這個我們身邊的話題。
二、課題研究意義
淡水是人類的共同財富,但是由于諸多因素,淡水財富在以很快的速度減少,為了人類的將來,我們就要放眼于現在,把淡水資源在各個方面中各環節的浪費有所減少,或是提高淡水的利用率,從而減少淡水的流失,達到淡水資源的可持續發展,以此來引導人類及人類社會的發展。
三、課題研究方法
首先在網上查找淡水的利率能達到的百分點,浪費能達到多少,查找一些節水,再利用水率高的城市作為例子,借鑒一些好的方法,由于節水日就要到來,所以可以趁此多宣傳一下節水知識。
四、課題研究具體內容及研究過程
淡水利用率
之所以取題名為“關于淡水資源利用率的研究”重點其實并不在于研究“利用率”而在于提高“利用率”,“利用率”這一詞只為提醒人們要注意用水的作用效果,不要浪費。
以下是黑龍江省“水資源利用率”的提高實例。
黑龍江省是一個水資源總量偏少的省份,人均占水資源量低于全國平均水平。
而根據水利部預測,從現在(06年)到2040年,我省份年均用水量將以每年4.27%的速度逐年增加。顯然,在水資源總量不變的前提下,降低水消耗,提高水資源有效利用是滿足社會發展最為有效的方法。21日(06年3月),省水利廳副廳長胥信平在接受采訪時說,未來幾年,我省將在保障經建設的前提下,大力開展農業、工業和城市節水,盡快轉變以大量消耗水資源為代價的經濟增長方式,并形成有利于建設水型社會的用水體制和機制,農業:潛力巨大的節水大戶。
“我省是農業大省,農田灌溉用水占社會用水量的70%”,而且前全省農田灌溉水利用系數僅為0.47,因此開展農業節水包括基礎設施的建設,改造和節水灌溉技術的推廣。
由于黑龍江省推廣了節水灌溉水稻的模式,因此由水稻年均用水量為160~170億立米,占全省農業用水量93%,在不需花什么錢的情況下減少30%~40%。
此外,以經濟手段來促進農業節水也是行之有效的措施,目前,黑龍江省除少數試點地區外,絕大部分地區農業用水仍沿襲按畝收費的老辦法。由于用多用少都要納稅同樣的水費,導致水資源浪費現象十分驚人,按照日前0.47的農田灌溉水利用系數計算,全省農業生產中每年被浪費掉的水資源就接近100億立方米。因此開展農業水價改革,變按畝收費為按方收費,在農村實行計量供水,以經濟手段促進節水就十分必要而緊迫。
隨著“振興東北老工業基地”戰略的實施,我省經濟持續快速增長,工業用水也逐年增加,據了解,目前我?。ê邶埥┕I用水的重復利用率只有55%,而在節水措施發達的國家,已經達到90%,此外,我省城市輸水配水管網和用水器具的漏失率高達20%,這一低一高兩個指標說明我省工業節水空間十分巨大。
以上是黑龍江對“淡水的利用率”,從中我們可以總結出如下幾點方法
1結合實際:就是要因地制宜,黑龍江省因為是農業大省,所以在農業浪費水上做出了合理的方案,才有了如年的成績,因此在提高“水資源利率”的首要方面就是因地制宜,結合實際情況。
2利用各種手段:從黑龍江省隊提高“淡水資源利用率”中我們可以看出很常見的收費,用經濟來控制淡水浪費,這不僅能控制住水的浪費,而且提高經濟效應,同時也帶動了人民的節水意識。
3引進器材:在這個科技發達的時代,我們可以引進先進的器材或是合理節能器材,這樣就可以減少淡水的浪費或是再利用。
4樹立正確節水意識:怎樣做取決人的主觀意識,只有樹立正確的節水意識,才能積極與“淡水利用率”提高的活動中來。
以上幾點是我自愛黑龍江省“淡水資源利用率”中得出的幾點結論,下面,我將提供一些從網絡中查找出的方案。
Ⅰ要提高用水率和效益,就要通過科學管理和技術創新降低單位產生的用水量,通過優化配量水資源,合理調整經濟結構和產業布局來實現水資源的高效利用
Ⅱ要建立促進全社會節水的機制,必須要建立一套完善的制度來規范水資源供需關系變化時的經濟利益關系變化,使這種經濟利益的變化有利于水資源的合理配置和高效利用,通過經濟利益的驅動形成節水激勵機制,使節水成為人們的自覺行為,簡單的說,就是要明確水權,培育和發展市場。
A:首先要明晰水權,在市場經濟中,水交易實質上是水權的交易,通過市場配置水資源,必須要明晰水權。其次,要加強水權管理,自愛水資源緊缺狀態下,取得水權要付出代價,需交納水資源費并保護水權擁有者的權益,再次,要允許水權交易,培訓和發展水市場,必須允許水權擁有者讓出水渠并獲益。
B:要形成節水機制,就要改革水資源管理體制,推進生產關系的變革。水權管理制度是一種市場經濟體制相適應的水資源權屬管理制度,通過明晰水權確立生產者和消費者在水資源決策上平的經濟和法律地位,形成政府宏觀調控過的決策機制、以價格為主的信息機制、以利益關系為驅動的動力機制和通過市場交易配置資源的機制。
C:除了建立水權制度,改革水資源管理體制、實行總量控制與定額管理相結合的基本管理制度,還須制定一系列經濟政策,以經濟手段促進節水,通過用水行為產生的利潤,引導消費者和生產者調整用水行為,從而引導水資源的重新配制。
通過上述的一些建議,“淡水資源利用率”會有一個新的突破,這不僅能夠造福于現在,還可以造福于未來。
水是生命的源頭,沒有水就是沒有生命,珍惜淡水,就是在延長人類的壽命。
五:參考文獻
本論文中的資料部分來源于網絡,在此特別感謝如下網站的資源及作者。論文出處(作者):
淡水資源的來源范文2
水、土地和礦產資源對我們的生活至關重要。這些自然資源是食品和飼料的來源,支持著對地球進行調節的生態系統。能源提供了人類必不可缺的光、熱和交通。
BP公司資助了一項由世界15所頂尖大學參與的“能源可持續性挑戰”研究項目。該項目研究分析了在全球人口持續增長、溫室氣體排放和氣候變化的背景下,自然資源(水、土地和礦產)約束對能源生產和供應的影響。
我們日益認識到自然資源的局限性,以及這些局限與能源之間的關系。在各種系統的背景下培養對能源問題的全面的技術性理解、并輔以強大的數據支持,將有助于政策制定者和企業更好地進行決策。
“能源可持續性發展”是當今世界所面臨的最嚴峻的挑戰之一。更多地了解能源與直接維系我們生活的自然資源之間的關系,對我們做出正確的選擇至關重要。
全球可再生淡水資源中的10%為人類所用。這些人類所用淡水中的70%用于農業,其中一半多通過蒸發再次返回到大氣,其余返回地表和地下水。約一半的工業用水用于冷卻,特別是用于能源生產的冷卻系統。因而,在這里,我們主要談談化石能源與水的使用問題。
水的局限性與能源生產
首先,我要澄清兩個有關水的概念:一般說到水的使用時,有兩層含義,一個是表示水的取水量,另一個是表示消耗量。取水量的意思是說,把水從當地流域里提取出來進行使用的量,但水使用后可重新再利用;另一種情況是水從當地流域提取后沒有返回的量,即水被消耗了?;煜∷颗c消耗量的區別可能導致結論有失偏頗。
以火電行業為例,人們通常認為火電是一個耗水的行業。事實上,全世界使用淡水大約為4萬億立方米,其中火電行業取水量為4000億立方米,其中的一半用于冷卻系統,實際消耗才160億立方米。
這就意味著,被抽取的水資源從地表或地下移走,至少是暫時性移走。而被消耗的水資源是被抽取水量中未返回到抽水區所處流域盆地地表或地下水體中那部分水資源。大多數發電用取水并未被消耗。
在不同行業和區域,對水的依賴程度也不同。由于開采規模和方法的不同,各行業和地區抽取量和消費強度也不同。在每個行業或地區中,根據地質情況,當地氣候和節水技術投資的差異,用水量也有很大差異。
傳統石油開采中大量使用水資源,但不一定必須使用淡水。在海上油田和中東使用海水和半咸水、以減少淡水消費,使淡水消費強度降低到零桶淡水/每桶石油。德克薩斯州和加拿大的數據表明,雖然每開采1桶石油的采出地層水量在增加,但淡水消費量一直保持穩定甚至有所降低。
在對全球石油生產地區的抽樣調查表明,淡水消費強度最高為1.5桶水/桶石油,其中很多開采活動的淡水強度都低于這一水平的10%。
與此同時,我們應該注意到,水資源分布的地區差異也對能源的生產產生巨大影響。清華大學和加州大學圣地亞哥分校的“能源可持續性挑戰”項目主要研究中國的水資源問題。中國人均水資源僅為世界平均水平的1/4,且全國分布極不均。中國北方的水資源在全國總量中的比例不到8%,但卻必須供給1/3的全國人口,灌溉全國2/5的農田,實現1/3的GDP增長。
在中國,煤炭是能源消費的主體。中國使用煤比其他地區都要多。生產煤的區域水資源有限,中國政府對水資源非常擔憂,政策上設定了水使用量目標。如果持續像現在這樣使用水,超過政府設定線。同時,中國仍在煤炭資源豐富但水資源匱乏的地區發展水資源密集型行業(例如煤化工行業)。
技術和治理是關鍵
我們做的研究表明,技術的改變可以減少用水的使用量。從其他國家例子看,需要資本投入。要做這樣的改變,需要幾個前提比如政策和成本激勵機制。實際上,不需要使用特別高科技的方式,而是更好的利用現在已有的技術就可以達到節水的目標。
我們用“4R”描述對水的管理措施,一是可替代(Replace),用海水、半咸水、產出水和廢水等非淡水水源替代淡水資源;二是再利用(Reuse),相同的水在工業流程中多次利用;三是再循環(Recycle),對廢水進行處理,使其可以再次使用,取代其他用途所需的淡水。四是地區責任制(Responsibility),調整工業實踐,適應當地水資源可用程度和可再生淡水需求。
過去50年,在化石能源開采中,我們試圖利用非淡水替代淡水,降低對水資源消耗。在電力行業,每年有4000億的水用于冷卻裝置,主要是因為很多發電廠都很老舊。如果我們繼續使用這樣的設備,到2030年我們提取的淡水量將增長25%。如果淘汰這些老舊設備,水資源的使用量可以減少30%。
采掘行業已經開發了許多采掘過程中減少使用淡水的方法。除了水資源重復利用和循環外,使用低品質水已經在減少淡水需求方面發揮了很大作用。有一種通過注水驅油以及驅油填地層水的方法。每向油層注入6桶水,就可以開采1桶石油和5桶油田地層水。注入水由5桶再利用的采出地層水、0.5桶非淡水和0.5桶淡水構成,因此淡水強度就變為每桶石油0.5桶淡水。
在項目開展過程中,我們發現可以通過改變用水方式來生產能源。20年前BP一名科學家做了一個小實驗。我們一般用咸水擠壓石頭的縫隙進行油氣開采,但科學家發現,低鹽度的水擠壓出來的石油更多。去年我們在一個新的鉆井平臺上用了這項研究成果,用淡化后的海水開采石油,效果很好。
在天然氣液化廠中嚴格的水資源管理能夠消除對淡水抽取的需求。改進費托合成工藝是現代天然氣液化工廠的核心。首先,天然氣被重整轉化為一氧化碳和氫的混合物,生成合成氣。然后,合成氣通過費托合成工藝在催化劑的作用下轉化成碳氫化合物。從水資源使用的角度看,關鍵點是凈化學反應序列生成富余水。因而,通過精細化管理來分離和循環利用生成的水,工藝用水能夠在封閉式循環中接受管理,為工廠作業的其他部門提供所需要的用水,甚至提供有用的水產品。在水資源稀缺的情況下,嚴格的水資源內部循環利用和干式冷卻技術應用,能夠消除抽取淡水的需求。
與此同時,政策杠桿和成本的作用不能忽略。為了應對水資源問題,中國設定了目標,用來限制工業用水的絕對量。如果不設定該目標,到2030年,工業用水量至少會翻一番。在“一切照舊”情境下,即使減少能源需求,這一目標值也會在2020年之前被突破。但是,通過技術改進、加上有效的政策杠桿指導,可以將用水量減少到目前水平以下。
煤炭開采中水資源的循環利用以及電廠節水冷卻系統的應用,是顯而易見的解決之道。“能源可持續性研究”也表明,洗煤過程中水的使用,能夠提高燃煤效率,節約電廠環節的用水。只有通過政策激勵抵消運營成本的增加,才有可能實現使用精洗煤帶來的更高能效。
淡水資源的來源范文3
關鍵詞:水資源 地下水 節水 流域 淡水
中圖分類號:P641.13 文獻標識碼:A
水資源是一種寶貴的自然資源,是人類賴以生存和社會生產必不可少而又無法替代的重要物質資源。目前,水資源一詞尚無確切的定義,大多數專家學者認為一切具有利用價值,包括各種不同來源或不同形式的水,均屬于水資源范疇。人類可利用的水資源主要是指某一地區逐年可以恢復使用和更新的淡水資源。
1 水資源狀況
1.1水資源缺乏
地球的淡水資源僅占其總水量的2.5%,而在這極少的淡水資源中,又有70%以上被凍結在南極和北極的冰蓋中,加上難以利用的高山冰川和永凍積雪,有87%的淡水資源難以利用。人類真正能夠利用的淡水資源是江河湖泊和地下水中的一部分,約占地球總水量的0.26%。全球淡水資源不僅短缺而且地區分布極不平衡。巴西、俄羅斯、加拿大、中國、美國、印度尼西亞、印度、哥倫比亞和剛果等9個國家的淡水資源占了世界淡水資源的60%。約占世界人口總數40%的80個國家和地區約15億人口淡水不足,其中26個國家約3億人極度缺水。更可怕的是,預計到2025年,世界上將會有30億人面臨缺水,40個國家和地區淡水嚴重不足。
我國水資源總量約28000億m3,居世界第六位,其中地表水2.7萬億m3,地下水0.83萬億m3,由于地表水與地下水相互轉換、互為補給,扣除兩者重復計算量0.73萬億m3,與河川徑流不重復的地下水資源量約為0.1萬億m3。中國目前有16個省(區、市)人均水資源量(不包括過境水)低于嚴重缺水線,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。中國水資源總量并不算多,排在世界第6位,而人均占有量更少,均水資源占有量約為2240 m3,僅為世界人均水資源量的四分之一,在世界銀行連續統計的153個國家中居第88位。按照國際公認的標準,人均水資源低于3000 m3為輕度缺水;人均水資源低于2000 m3為中度缺水;人均水資源低于1000 m3為重度缺水;人均水資源低于500 m3為極度缺水。我省人均水資源量低于500m3,屬于極度缺水地區。
我國人均水資源不足,而且時空分布不均,全年降雨多集中在7、8、9三個月,南方水多,北方水少。長江流域及其以南地區國土面積只占全國的36.5%,其水資源量占全國的81%;淮河流域及其以北地區的國土面積占全國的63.5%,其水資源量僅占全國水資源總量的19%。
1.2 水污染
隨著我國經濟的高速增長,工業化進程的加快,城市化水平的不斷提高,水污染問題日趨嚴重。水利部對全國700余條河流約10萬km河長的水資源質量評價結果,指出目前已有46.5%的河長受到污染(相當于四、五類);10.6%的河長嚴重污染(已超五類),水體已喪失使用價值;90%以上的城市水域污染嚴重。在全國七大流域中,太湖、淮河、黃河流域都有70%以上的河段受到污染;海河、松遼流域污染也相當嚴重,污染河段占60%以上。
水污染主要形式為:居民生活污染、固體廢棄物污染、工業污染三大類。
由于大量未經處理的廢污水通過河流或滲坑滲入地下水;垃圾、廢渣中的污染物通過降雨滲入地下水;郊區、農村大量化肥和農藥的使用以及使用污水灌溉;環境地質的影響及地下水的過量開采,致使地下水遭受污染,淺層(潛)水或深層(承壓)水均遭到不同程度的污染,局部地區(位于排污河兩側及引污灌溉區)和部分城市的地下水環境污染比較嚴重,且地下水污染呈上升趨勢。
1.3 地下水漏斗
由于地表水資源貧乏和水污染加劇,一些地區對地下水進行開發,地下水超采現象十分嚴重。據不完全統計,全國目前已形成地下水區域性“降落漏斗”149個,“漏斗”面積15萬8000km2,多年平均超采地下水67億8000萬m3。有的“漏斗”中心水位埋深已達60至80m,有些城市還出現了地面沉降。由于地下水位持續下降,沿海一些地區從70年代中期開始陸續發生海水入侵陸地含水層。
2 節約用水的緊迫性
水環境的惡化,水資源短缺的問題,已經成為我國可持續發展的重要制約因素,已經成為未來20年我國實現全面小康社會目標所面臨的重大挑戰。樹立和落實科學發展觀,努力建設節水型社會,是基于我國國情、水情的必然選擇和必由之路。
水資源涉及社會、經濟、環境等各個方面,問題比較復雜。我國廣大地區工農業生產的發展在很大程度上受制于缺水,不少地區因缺水出現了劇烈的城鄉間、地區間的爭水矛盾。近年來黃河下游斷流均在100天以上,給上、下游人民生活和經濟發展帶來了嚴重影響。目前,一方面缺水,而另一方面又存在著用水浪費現象。水旱災害不斷出現,水環境遭到人為的破壞,再加上開源節流的投入不足,水利經濟沒有理順,使水資源問題日益成為我國社會經濟發展的重要制約因素。
現在,世界上每天有6000人因為得不到水或足夠清潔的水而死亡。如果這種趨勢不能得到有效控制,20年后,世界人口的2/3將面臨無水可用的危境。
據預測,我國人口在2030年左右將達到峰值16億,屆時人均水資源量只有1750m3,將列入嚴重缺水的國家。在充分考慮節水的情況下,估計屆時用水總量為7000~8000億m3,而全國實際可能利用的水資源量約為8000~9000億m3,預計用水量已經接近可利用水量的上限,水資源進一步開發的難度極大。
通過建設節水型社會,使資源利用效率得到提高,生態環境得到改善,可持續發展能力不斷增強,促進人與自然的和諧相處,從而推動整個社會走上生產發展、生活富裕、生態良好的和諧發展道路。
3 節水措施
3.1 領導重視,落實責任
必須加強對節水工作的組織領導,堅持部門指導協調,加強監督檢查,共同做好工作。要把節水工作作為各級人民政府的任期目標,把節水工作的責任納入各單位日常管理和工作考核之中,做到層層有責任,逐級抓落實。
3.2 完善法規標準,加強宏觀指導和監督檢查
要制定《節水管理條例》、《水資源費征收管理辦法》等節水法規和規章,加快節水法律法規體系的建設。要進一步建立和完善水資源規劃、建設項目水資源論證、用水統計、節水產品認證、取水許可和水價、水權流轉等項制度。
3.3 加快水資源管理體制改革,推進水資源統一管理
要深化水資源管理體制改革,建立符合自然規律和經濟社會發展規律的水資源統一管理體制。以流域為單元實行水資源統一管理,統籌區域范圍內水資源管理和統籌考慮城鄉涉水事務,建立全過程節水管理制度。
3.4 加大投入力度,拓寬投融資渠道
各級政府要把節水工作列入同級國民經濟和社會發展計劃,保障節水工作的投入。要繼續增加節水灌溉、灌區節水改造投入,加大對工業節水技術改造的支持力度,對用水總量控制與定額管理制度建設、用水監測與計量設施安裝和改造、非傳統水源開發給予專項資金支持。通過制訂財政、稅收、價格等激勵政策,鼓勵、吸納多種資本投入節水項目,拓寬投融資渠道。
3.5 以水費促節水
隨著社會主義市場經濟體制的完善,市場機制在資源的配置、節約和保護中發揮越來越重要的作用。制定科學合理的水價政策,“超用加價,節約有獎,轉讓有償”,充分發揮價格對促進節水的杠桿作用。 進一步理順和逐步提高城市供水價格,提高污水處理收費標準,以促進污水減量排放和節約用水。特別是當前城市供水價格還普遍偏低的情況下,適時、合理地調整水價是十分必要的,這也是促進節約用水最有效的手段。
3.6 依靠科技創新
大力研究開發先進實用的節水技術,通過目錄、組織現場會、舉辦展覽、技術交流等方式,加快先進成熟技術的推廣應用。建立信息制度,及時國內外各類水耗信息、先進技術和管理信息。培育和發展節水技術服務體系,為企業提供節水技術服務。
3.7 加強教育和宣傳,提高全社會對節水型社會的認識
要提高全民的水危機意識與節水意識,積極參與節水型社會建設。各地區、有關部門要將水資源節約納入中小學教育、高等教育、職業教育和技術培訓體系,加強水資源節約教育。要利用廣播、電視、報刊、雜志、互聯網等多種形式,廣泛、深入、持久地開展宣傳,倡導節儉文明的生活方式,形成“節約光榮,浪費可恥”的良好社會風尚,形成積極主動參與節約用水的良好氛圍。要加強輿論監督,建立健全舉報機制,對浪費水資源、破壞節水設施的不良行為公開曝光。
淡水資源的來源范文4
中國的水資源雖然比較豐富,但是大部分水都是海水,而海水是咸的,是不能直接飲用的;再加上大部分淡水都分布在寒冷的南、北兩極和終年積雪的高山上,這樣淡水資源就所剩無幾了。而且分布不均,東多西少,南多北少,缺水的地方很多。
小時候我想,自來水龍頭里的水不是一直流個不停嗎?爸爸媽媽常常給我講哪些地方最近又鬧干旱了,不要說種莊稼,就是人喝的水都難以保證。我總覺得不可想象,水不是地球上最多的東西嗎?大江、大河、大湖、大海不是有那么多嗎?怎么會缺水呢!
后來,我慢慢長大,也慢慢弄明白:水是地球上所有生命的源泉。地球上的總水量為18萬億億升。這個數量似乎能滿足全球人口對水資源的需求,但實際情況并不令人樂觀?,F存水儲備的99%是不宜人類利用的海水和極地冰,其余1%還大都在800米以下的地層,人們生存所依賴的河流湖泊的水僅占總量的0.01%。世界上已有18個國家的人均可再生水資源擁有量不到1000立方米。據世界資源研究所的一項報告表明,世界上有34億人口平均每年只能得到50升水,這標志著人類正面臨著淡水短缺的危機。
淡水資源的來源范文5
1我國海島現行淡水解決方式及不足
如上所述,自然區位等條件限制導致了絕大部分海島無法實現飲用水和生活用水自給。淡水、糧食需由大陸供應,補給線長,限制了島嶼人口數量的增加[13]。目前通過傳統方式,如開采地下水、抽取河流水等已難以滿足海島現在及未來的淡水需求[14]。在極度缺乏淡水的情況下,經過近十幾年的努力,這種狀況多有改善④[14],在現代化的雨水收集設施、新增加的一次中途補給以及先進的海水淡化設備的幫助下,讓淡水供給變得更加充裕[15],卻沒有足夠的自給淡水無限量供應。此外,由于南沙諸島等淡水匱乏⑤[16],無法形成一個有效供給鏈,使得我國島上漁民只能望洋興嘆,對于維護我國海洋權益極為不利。另外,海水淡化在很大程度上緩解了淡水不足的問題,但由于其過于“干凈”,同時缺乏基于大規模數據合理論證,長期飲用對人體健康的影響仍值得重視和研究[18]。且我國淡化水主要為工業用途,尚未大規模進入市政供水系統[18]。并且相對而言,其占地面積較大、成本高[19]的問題無法靈活有效地應對面積較小的島嶼的自然區位限制。除此之外,通過船舶運輸淡水進行補給,具有運輸高成本、補給不穩定等問題⑥。所以面對淡水匱乏,應利用更為先進的、更適應在面積狹小的島礁開展的造水技術,來化解這一難題,以保證海島常住及非常住居民基本的生存和發展需求。有鑒于此,本文提出基于空氣的取水技術是下一步亟需發展的方向,也是長久解決我國南海缺水的關鍵所在。
2新綠色科技:風力制水機
地球上的淡水含量僅占全球總水量的2.53%,其中68.7%源于固體冰川。而人類所能夠直接利用的淡水資源分布不均且日益稀缺。對于海島和沿海淡水匱乏地區而言,解決淡水供應問題的傳統方法包括交通運輸和海水淡化兩種途徑[20]。但以上兩種方式,都未能解完全決缺水這一瓶頸問題。而富含水蒸氣的空氣則無處不在,為空氣取水技術的廣泛運用創造了基礎條件。空氣作為自然界水循環過程中水蒸氣存在的一種介質,攜帶水蒸氣完成循環[20]。而空氣取水技術,簡言之,即是通過一定的裝置,將空氣中的水分加以吸收利用。因此為改變淡水匱乏的現狀,必須結合我國海島的現實狀況,充分利用現有的科技,從空氣中提取水(fromairtowate)r———空氣制水。傳統的風力發電是利用風力帶動發電機發電,而風力制水機為新的創造,主要通過風力機葉片驅動熱泵(制冷),然后由熱泵將空氣中的水蒸氣制冷凝結成水,凈化過濾后,就可以直接用于飲用和灌溉[21]。就其工作原理而言,風力制水機僅依賴當地的氣溫以及空氣中的水分含量。因此,在運用上幾乎不受限制。風力制水機已經在荷蘭[22]和科威特[23]成功實現造水(風力制水機AW75荷蘭呂伐登地區產水數據如表1所示)。其也有別于之前通過風力發電,然后通過電制水的技術。目前,中國已經有一家公司申請了風力制水機的實用新型專利[24],某個體研究者也申請了直聯式風力制水機專利⑦。其工作原理簡單,濕度為50%的20℃空氣中,每千米空氣蘊含7克左右的水;濕度為50%的30℃空氣中,儲藏近14克的水。風力機迫使空氣流經熱換器,使空氣制冷并凝結。當溫度達至露點,將形成水滴并為蓄水倉所收集。除了工作原理簡單,風力制水機還具有以下優勢:(1)占地面積小,對地域面積的要求極低;(2)環保且能夠持續利用,不會對環境帶來負面影響,不需要外部能源(電力),僅僅風力就足夠⑧;(3)一個小型的風車能為500~1000人⑨[26]的小村莊提供充足的飲用水;(4)適應能力強,能夠適應各種氣候和地質環境———海島、荒漠、環境惡劣地區、水源已被污染的地區。當然,風力制水機因為其特殊結構,并不是適用于任何自然環境。當氣溫低于15℃時,不能順利提取水;并且,較適合于少雨的地方[21]。
3我國海島應用風力制水機效益分析
我國海島眾多,承擔著我國發展海洋經濟,落實海洋戰略,維護海洋權益的重任。風力制水機應用于海島需要有比較明確的技術發展方向,將產生良好的經濟和社會效益。
3.1技術發展方向海水淡化在我國已有較長的歷史,有隸屬于國家海洋局的天津海水淡化與綜合利用研究所專門從事此方面的研究。據最新介紹⑩,各沿海城市將來會有一定比例的淡水供應是來自海水淡化。由于其出產淡水規模大,應用方面應著重于在需求量大且地域面積并不緊張的地區進行推廣,其中也包括面積較大的海島。而風力制水機則可作為海水淡化技術的補充,在面積較小海島、地下水污染嚴重以及人均密度較低且缺水的農村地區應用,以保證可飲用淡水的供應。風力制水機與海洋淡化工程是相輔相成的技術,其目標一致,但應用區域卻各有不同。鑒于我國海水淡化當下的主要功用為工業用水,因而使用海水淡化與風力制水機的目標群體也有所差別,海水淡化可以朝向工業用水為主、飲用水為輔的技術方向大力發展,而風力制水機則可單純向保障人群飲用水安全的技術方向發展,形成差異化、共同發展的格局。
3.2效益分析
3.2.1成本競爭方面的經濟效益分析風力制水機的占地面積小,適應能力強,能夠適應各種氣候和包括海島、荒漠、環境惡劣地區、水源已被污染的地區,制出的水可直接飲用,市場潛力巨大,但首先要考慮其市場化的可行性。本文具體針對海島,分析風力制水機與陸地淡水供應、海水淡化和船舶運輸淡水及海島自打井相比均具有市場競爭優勢。首先,陸地淡水供應方面,以近岸大島平潭為例,其自身供水不足,主要從福清購買淡水依靠海峽大橋運輸補給,平均每噸水的價格為人民幣3元左右。價格相比而言具有優勢,但需要注意的是,據筆者調查,平潭水務網線工程設備基本是20世紀80年代建成,到普通居民家中的水呈現有色狀態,可飲用的安全度存在疑問。同時,平潭作為綜合實驗區、福建自貿區所在地,人口增加已成必然?,F在的福清供水僅能滿足平潭綜合實驗區主島的主城區供水,其它地方的供水并沒有保障。而作為飲用水,一般家庭都額外付費加裝凈水器或直接購買桶裝水(以每桶19升為計算標準,價格12元至50元皆有)。辦公場所都不直接飲用自來水,飲用的是桶裝水或瓶裝水(以500毫升計算,每瓶大約1.5元至5元),因而單純以自來水出廠價格來計算飲用水成本,并不合理。此外,我國自來水價格由于管制原因,明顯低于市場應有的價格。其次,海水淡化供應方面,我國除了在沿海地區有海水淡化設施外,在很多海島上也有海水淡化設施,其中就包括我國三沙市的較大海島,海水淡化成為這些海島飲用水的主要來源。雖然我國海水淡化研究和產業化發展迅速,但實際上,我國至今的海水淡化主要是工業用水,北京因為極端缺水,河北曹妃日產百萬噸淡化海水項目于近期獲批,預計2019年開始向北京輸水。同時長期飲用淡化海水對于身體的影響還有待繼續觀察,此因素也進而限制了海水淡化飲用的市場規模。海水淡化每噸成本5~8元[27],而以江蘇豐海新能源淡化海水發展有限公司的新產品“中鹽海露”海水淡化純凈水為例,其一般售價為每瓶3元(350毫升)。海水淡化作為飲用水來講,并不像看起來那樣擁有極高競爭力。再者,船舶運輸淡水及海島自打井供應方面,我國南沙群島中無天然淡水供應的較小海島主要是通過雨水收集,更多是船舶運輸方式補給淡水資源,其成本非常高,并且很不穩定,申請船補水提前時間約為61天[29]。遇到惡劣天氣和突發事件,守島官兵就可能有生命危險。而近岸島的自打井取淡水,適用范圍小,可供給人數也少,并且我國很多島嶼根本不適合提取地下水資源。相對而言,這兩種方式都不是解決海島保護與開發要求的淡水供應的長久之計。而以風力制水機AW75型為例,其可飲用水制水成本為每升0.01歐元(約為人民幣0.07元)[21],相對而言,對于一些海島,特別是要進行開發,需要保障海島居民飲水安全和生活品質的海島,具有相當的競爭優勢。同時風力制水機屬于海洋綠色新科技,其技術還有很大的改良和提升空間。除了風力驅動之外,還可以采用太陽能雙種動力驅動,法國WMS1000混合動力風力制水機在沒有風的情況下,可以通過太陽能發電驅動制水,而這樣的混合動力,使得風力制水機在新疆、內蒙古、北京、河北、山西、甘肅等內地也具有市場。在剔除財政補貼的情況下,不同光照資源區,目前裝機規模0~50千瓦的光伏發電系統發電成本在1.13~1.94元/千瓦時,在2015年將下降到0.74~1.28元/千瓦時,2020年將進一步下降到0.58~1.00元/千瓦時[30]。各項成本的降低,意味著風力制水機在混合動力系統下的產水成本的降低。而且,國外對于太陽能的產業化發展并不比中國好,中國在此方面具有優勢,換言之,中國對于風力制水機的未來運用占有較大優勢,具備搶占國外市場的可能性。
3.2.2維護國家權益方面的效益分析我國南海權益維護已上升成為國家重要戰略,其中比較重要的就是維護我國的海島。作為“海洋憲法”的《聯合國海洋法公約》并沒有對島嶼這一概念的面積大小有明確規定。只是在第121條第3款規定不能維持人類居住或其本身的經濟生活的巖礁,不應有專屬經濟區或大陸架。對于南沙島礁中存在的半人工半自然的混合島礁,國際法并沒有明確界定其法律地位[31]。此時,如何快速完成島礁上改善居住環境建設,同時使其變得能維持人類居住或其本身的經濟生活,是極為重要的問題。單純從GDP或績效考核來看,對于島嶼的各種建設經濟成本巨大,但從島嶼主張經濟專屬區、大陸架等權利獲得的社會效益等出發,這些投入意義重大。南沙諸島面積小,寸土寸金,風力制水機應是其經濟計算之下解決生存和發展困難的優先選擇。
4結論與建議
我國雖地大物博,但仍屬于淡水資源缺乏國家,人均淡水占有量僅為世界人均的四分之一。且時空分布不均。600多座城市有400多個供水不足,嚴重缺水城市有110個。農村約有3.6億人喝不上符合標準的飲用水[32]。這樣的情況在海島、地下水污染嚴重等地區更為嚴重,因而借助新技術解決面臨的問題,顯得非常重要。海水淡化作為緩解沿海地區水資源匱乏的重要措施,發展勢頭迅猛。我國在海水淡化方面的政策扶持力度可觀,《海水利用專項規劃》《海水利用標準發展計劃》《海水淡化科技發展“十二五”專項規劃》《國家海洋局關于促進海水淡化產業發展的意見》《海水淡化產業發展“十二五”規劃》《國務院辦公廳關于加快發展海水淡化產業的意見》《國務院關于加快發展節能環保產業的意見》《浙江省海水淡化產業發展“十二五”規劃》等相關規劃相繼。在各個層級、不同部門齊心合力推動之下,在發展戰略規劃和政策法規促進保障之下,我國海水淡化產業化進程逐步加快,其成本也從最初的基本無法接受到現在的可以逐步推廣。風力制水機是除海水淡化以外,又一項極具潛力的新技術,應用前景甚至可能比海水淡化更為廣闊,應給予足夠的重視和支持,以期在實現產業化的同時,極大的改善海島生活條件,實現維護我國海洋權益的目標。就具體落實而言,應從以下幾個方面著手。
4.1逐步糾正水價非正常低價現象,實現淡水資源市場化配置由于特殊歷史和現實原因,我國淡水資源市場購買價處于較低價格,且在供應相對壟斷的情況下,政府一直強調利用工程增加淡水供應,普通人無法親身直接感受到水資源的寶貴。在低價情況下,水資源除了被大量浪費,還產生了很多額外成本。比如,由于現在很多飲用水水質相比以前存在一定程度的下降,以北京一些酒店為例,已開始區別可飲用水和一般水。增加了運營的成本,而各企業單位日常都購買桶裝水,而非直接飲用自來水廠供水,在一定程度上這部分額外成本一直未納入水價計量之中。同時,鑒于水資源品質的日益降低,家庭用的凈水設備已開始大量裝備,以求保證水質的可飲用。形成了低水價、低品質、浪費大,隱形成本不斷增加的中國特有局面。同時,在這樣的低水價之下,相關淡水資源綠色科技產品相對而言就顯得成本比較高,不具有市場競爭性。而適時推動淡水資源的市場化運作,則顯得更為必要,在淡水實際成本居高的情況下,才有綠色科技應用的市場保證。
4.2政府應為風力制水機提供政策支持,推動其試點和推廣運用由于市場暫時失靈,風力制水機的市場受限,但其需求仍在,且對維護我國海洋權益和改善海島居民的落后基礎設施有極大的益處。我國在制定相關發展戰略規劃和政策法規中應對這一新興科技給予足夠的重視,出臺相關政策法規推動其試點和推廣,為我國海島及亟需淡水的地方提供新的選擇,促進相關產業的發展。比如,給予風力制水機以海水淡化同樣的政策支持,在提及促進海水淡化的公共政策文件中,除了明確提及海水淡化之外,補充包括風力制水等其它技術應加速推廣運用試點。在新經濟常態要求各地方主管部門應出臺政策和投入資金支持創新,鼓勵包括風力制水機在內的海洋經濟綠色科技的發展,領先一步,形成產業化,形成地方海洋經濟發展新的支撐點。風力制水機已是成熟的技術,在國外已經成熟,可成套購買。國內有公司也已就相關技術申請了專利,但因無廣大市場保證和政策鼓勵,處于暫停狀態。各級政府部門應在基礎設施專項資金中單列淡水資源新科技應用經費,保障其推廣與運用。只有在大力推廣的前提下,才存在產業化的可能性,同時降低購買成本。
淡水資源的來源范文6
關鍵詞:水資源 污染源 水體污染 防治
水是人類發展不可缺少的自然資源,是人類和一切生物賴以生存的物質基礎。水是生命之源,沒有水就沒有人類,水如同空氣,陽光一樣,是維持生命不可缺少的物質,是人類生活生產的必要條件。同時,水也是基本的環境要素,是生活系統的重要組成部分,水在自然界中發揮著重要的環境效應。
一 地球上的水資源
地球上的水主要包括海洋、河流、湖泊、沼澤、土壤水、地下水以及冰川水、大氣水等,這些水在地球周圍形成了一個連續不斷的,但又緊密聯系、相互作用和不斷交換的水量。這些水一不同的物質狀態存在于地球的水圈、大氣圈、生物圈和巖石圈。其中海洋水量占總水量的96.5%,但是海洋水量是咸水,不能飲用,也基本上不能用于工業生產和農業灌溉。而陸地上的水也不全部為淡水,淡水量占陸地水量的73%,這些淡水中并非都是方便人類利用的,有些淡水分布于冰川、多年積雪、兩極冰蓋和多年凍土中,目前人類還難以利用。所以,雖然地球上有豐富的水量,但絕大部分是咸水,淡水僅占2.53%,其中便于人類利用的淡水少之又少,由此可見,可方便被人類直接利用的水量是非常有限的。
地球上的水在太陽輻射和重力共同作用下,以蒸發、降水和徑流方式周而復始、連續不斷的運動和交替,稱為水循環。通過水循環水資源得到不斷的更新。在較長時間內,全球范圍的蒸發于降水基本保持平衡,但在一定時間、空間范圍內,其數量極為有限,并不像人們想象的那樣可以取之不盡、用之不竭。不同形態水的循環速率差異很大,除生物水外,大氣水和河流水的循環更替期最短,更新利用率高,是最活躍、最重要,也是于人類和生物生長發育最密切的水資源。
二 水體污染
在1984年頒布1996年修正的《中華人民共和國水污染防治法》中為"水污染"下了明確的定義,即"水體因某種物質的介入,而導致其化學、物理、生物或者放射性等方面特性的改變,從而影響水的有效利用,危害人體健康,或者破壞生態環境,造成水質惡化的現象稱為水污染。"造成水污染的原因有兩種,一是自然原因,二是人為原因,這里主要討論人為原因。人類在大規模的生產活動中,如礦山的建設和開采,工業生產活動排放的廢水、廢渣;農業噴灑的農藥和大量施肥;城鎮生活污水等都可引起江河湖海及地下水的污染。嚴重的水污染,水體難于進行自凈和恢復到良好狀態,妨礙水體的正常功能,破壞生態環境,造成環境質量、水質、生物等方面的巨大危害和損失。
1.工業污染源 主要是工業污水、廢渣、廢氣。工業污水種類繁多,成分復雜,還有的有毒有害成分多達上千種,是目前造成水體污染的主要來源和環保的主要防治對象。在工業生產過程中排出的廢水、廢液、污水等都統稱為工業污水,其具有量大、面廣、成分復雜、毒性大、不易凈化、難處理等特點。
2.農業污染源 主要指在農業生產形成的污染源,包括農業牲畜糞便、污水、農業生產中的農藥、化肥及污水灌溉和農村地面徑流等,其特點是含有機質、植物營養素及病原微生物高。
3.生活污染源 主要指生活污水和生活垃圾。人們生活中產生的污水,包括由廚房、浴室、廁所等排出的污水和污物。特點是SS、BOD、NH4-N、ABS、P、細菌和病毒含量高。新鮮的生活垃圾還有較多的硫酸鹽、氯化物、NH3、BOD、TOC、細菌混雜物和腐敗的有機質。
4.交通污染源 鐵路、公路、航空、航海等交通運輸部門,除了直接排放各種作業污水,還有船舶的油類泄漏、汽車尾氣中的鉛通過大氣降水而進入水環境等。
三水污染防治
由于可利用的水資源少之又少,故必須對水體污染進行有效的防治而保證水資源的供應。針對以上的分析,筆者認為有效地防治水污染從以下幾個方面進行。
1.推進工業發展,實現節能減排。 降低工業用水的消耗,提高用水的重復利用率。通過改善工藝過程、使用先進的機器設備,來降低工業用水量。通過建立循環管道來增加水的重復利用率。對于有重大污染的工業企業一定要嚴格控制排放污水污物,嚴格管理,對于其排放的污水污物一定要進行有效地水質處理達標后才允許排放。
2.減少農業生產中有毒有害的農藥、化肥的使用,大力發展綠色農業,杜絕濫用農藥的現象。在農業灌溉中要提倡節約型灌溉,避免不必要的浪費以致于產生農村地面徑流而進入到地下水中,破壞地下水質。
3.使生活污水資源化,在生活中節約用水,對于生活中排放的污水要進行中水處理回用,使其資源化。發展城市排水工程,建設污水處理廠,對于中小城市也要逐步地進行中水處理回用系統,此為使其資源化的有效途徑。
4.加強交通運輸管理,減少各種作業污水的排放,要定期地對船舶進行檢修,以減少船舶油類的泄漏事件發生,從而減少污染,也減少經濟損失。