我國(guó)水資源的利用現(xiàn)狀
中國(guó)水資源總量少于巴西、俄羅斯、加拿大、美國(guó)和印度尼西亞,居世界第六位。若按人均水資源占有量這一指標(biāo)來(lái)衡量,則僅占世界平均水平的1/4,排名在第一百一十名之后。缺水狀況在中國(guó)普遍存在,而且有不斷加劇的趨勢(shì)。全國(guó)約有670個(gè)城市中,一半以上存在著不同程度的缺水現(xiàn)象。其中嚴(yán)重缺水的有一百一十多個(gè)。
中國(guó)水資源總量雖然較多,但人均量并不豐富。水資源的特點(diǎn)是地區(qū)分布不均,水土資源組合不平衡;年內(nèi)分配集中,年際變化大;連豐連枯年份比較突出;河流的泥沙淤積嚴(yán)重。這些特點(diǎn)造成了中國(guó)容易發(fā)生水旱災(zāi)害,水的供需產(chǎn)生矛盾,這也決定了中國(guó)對(duì)水資源的開(kāi)發(fā)利用、江河整治的任務(wù)十分艱巨。
1.水資源的利用與供需矛盾
中國(guó)地表水年均徑流總量約為2.7萬(wàn)億立方米,相當(dāng)于全球陸地徑流總量的5.5%,占世界第5位,低于巴西、前蘇聯(lián)、加拿大和美國(guó)。國(guó)還有年平均融水量近500億立方米的冰川,約8000億立方米的地下水及近500萬(wàn)立方千米的近海海水。目前中國(guó)可供利用的水量年約1.1萬(wàn)億立方米,而1980年中國(guó)實(shí)際用水總量已達(dá)5075億立方米,占可利用水資源的46%。
建國(guó)以來(lái),在水資源的開(kāi)發(fā)利用、江河整治及防治水害方面都做了大量的工作,取得較大的成績(jī)。
在城市供水上,目前全國(guó)已有300多個(gè)城市建起了供水系統(tǒng),自來(lái)水日供水能力為4000萬(wàn)噸,年供水量100多億立方米;城市工礦企業(yè)、事業(yè)單位自備水源的日供水能力總計(jì)為6000多萬(wàn)噸,年供水量170億立方米;在7400多個(gè)建制鎮(zhèn)中有28%建立了供水設(shè)備,日供水能力約800萬(wàn)噸,年供水量29億立方米。
農(nóng)田灌溉方面,全國(guó)現(xiàn)有農(nóng)田灌溉面積近8.77億畝,林地果園和牧草灌溉面積約0.3億畝有灌溉設(shè)施的農(nóng)田占全國(guó)耕地面積的48%,但它生產(chǎn)的糧食卻占全國(guó)糧食總產(chǎn)量的75%。
防洪方面,現(xiàn)有堤防20萬(wàn)多千米,保護(hù)著耕地5億畝和大、中城市100多個(gè)。現(xiàn)有大中小型水庫(kù)8萬(wàn)多座,總庫(kù)容4400多億立方米,控制流域面積約150萬(wàn)平方千米。
水力發(fā)電,中國(guó)水電裝機(jī)近3000萬(wàn)千瓦,在電力總裝機(jī)中的比重約為29%,在發(fā)電量中的比重約為20%。
然而,隨著工業(yè)和城市的迅速發(fā)展,需水不斷增加,出現(xiàn)了供水緊張的局面。據(jù)1984年196個(gè)缺水城市的統(tǒng)計(jì),日缺水量合計(jì)達(dá)1400萬(wàn)立方米,水資源的保證程度已成為某些地區(qū)經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)的主要制約因素。
水資源的供需矛盾,既受水資源數(shù)量、質(zhì)量、分布規(guī)律及其開(kāi)發(fā)條件等自然因素的影響,同時(shí)也受各部門(mén)對(duì)水資源需求的社會(huì)經(jīng)濟(jì)因素的制約。
中國(guó)水資源總量不算少,而人均占有水資源量卻很貧乏,只有世界人均值的1/4(中國(guó)人均占有地表水資源約2700立方米,居世界第88位)。按人均占有水資源量比較,加拿大為中國(guó)的48倍、巴西為16倍、印度尼西亞為9倍、前蘇聯(lián)為7倍、美國(guó)為5倍,而且也低于日本、墨西哥、法國(guó)、前南斯拉夫、澳大利亞等國(guó)家。
中國(guó)水資源南多北少,地區(qū)分布差異很大。黃河流域的年徑流量只占全國(guó)年徑流總量的約2%,為長(zhǎng)江水量的6%左右。在全國(guó)年徑流總量中,淮、海河、灤河及遼河三流域只分別約占2%、1%及0.6%。黃河、淮河、海灤河、遼河四流域的人均水量分別僅為中國(guó)人均值的26%、15%、11.5%、21%。
隨著人口的增長(zhǎng),工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的不斷發(fā)展,造成了水資源供需矛盾的日益加劇。從本世紀(jì)初以來(lái),到70年代中期,全世界農(nóng)業(yè)用水量增長(zhǎng)了7倍,工業(yè)用水量增長(zhǎng)了21倍。中國(guó)用水量增長(zhǎng)也很快,至70年代末期全國(guó)總用水量為4700億立方米,為建國(guó)初期的4.7倍。其中城市生活用水量增長(zhǎng)8倍,而工業(yè)用水量(包括火電)增長(zhǎng)22倍。北京市70年代末期城市用水和工業(yè)用水量,均為建國(guó)初期的40多倍,河北、河南、山東、安徽等省的城市用水量,到70年代末期都比建國(guó)初期增長(zhǎng)幾十倍,有的甚至超過(guò)100倍。因而水資源的供需矛盾就異常突出。
由于水資源供需矛盾日益尖銳,產(chǎn)生了許多不利的影響。首先是對(duì)工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)影響很大,例如1981年,大連市由于缺水而造成損失工業(yè)產(chǎn)值6億元。在中國(guó)15億畝耕地中,尚有8.3億畝沒(méi)有灌溉設(shè)施的干旱地,另有14億畝的缺水草場(chǎng)。全國(guó)每年有3億畝農(nóng)田受旱。西北農(nóng)牧區(qū)尚有4000萬(wàn)人口和3000萬(wàn)頭牲畜飲水困難。其次對(duì)群眾生活和工作造成不便,有些城市對(duì)樓房供水不足或經(jīng)常斷水,有的缺水城市不得不采取定時(shí)、限量供水,造成人民生活困難。其三,超量開(kāi)采地下水,引起地下水位持續(xù)下降,水資源枯竭,在27座主要城市中有24座城市出現(xiàn)了地下水降落漏斗。
2.水利建設(shè)與洪澇災(zāi)害
由于所處地理位置和氣候的影響,中國(guó)是一個(gè)水旱災(zāi)害頻繁發(fā)生的國(guó)家,尤其是洪澇災(zāi)害長(zhǎng)期困擾著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。據(jù)統(tǒng)計(jì),從公元前206年至1949年的2155年間,共發(fā)生較大洪水1062次,平均兩年即有一次。黃河在2000多年中,平均3年兩決口,百年一改道,僅1887年的一場(chǎng)大水死亡93萬(wàn)人,全國(guó)在1931年的大洪水中喪生370萬(wàn)人。建國(guó)以后,洪澇災(zāi)害仍不斷發(fā)生,造成了很大的損失。因此,興修水利、整治江河、防治水害實(shí)為國(guó)家的一項(xiàng)治國(guó)安邦的大計(jì),也是十分重要的戰(zhàn)略任務(wù)。
中國(guó)40多年來(lái),共整修江河堤防20余萬(wàn)千米,保護(hù)了5億畝耕地。建成各類(lèi)水庫(kù)8萬(wàn)多座,配套機(jī)電井263萬(wàn)眼,擁有6600多萬(wàn)千瓦的排灌機(jī)械。機(jī)電排灌面積4.6億畝,除澇面積約2.9億畝,改良鹽堿地面積0.72億畝,治理水土流失面積51萬(wàn)平方千米。這些水利工程建設(shè),不僅每年為農(nóng)業(yè)、工業(yè)和城市生活提供5000億立方米的用水,解決了山區(qū)、牧區(qū)1.23億人口和7300萬(wàn)頭牲畜的飲水困難。而且在防御洪澇災(zāi)害上發(fā)揮了巨大的效益。
隨著人口的急劇增加和對(duì)水土資源不合理的利用,導(dǎo)致水環(huán)境的惡化,加劇了洪澇災(zāi)害的發(fā)生。特別是1991年入夏以來(lái),在中國(guó)的江淮、太湖地區(qū),以及長(zhǎng)江流域的其他地區(qū)連降大雨或暴雨,部分地區(qū)出現(xiàn)了近百年來(lái)罕見(jiàn)的洪澇災(zāi)害。截至8月1日,受害人口達(dá)到2.2億人,傷亡5萬(wàn)余人,倒塌房屋291萬(wàn)間,損壞605萬(wàn)間,農(nóng)作物受災(zāi)面積約3.15億畝,成災(zāi)面積1.95億畝,直接經(jīng)濟(jì)損失高達(dá)685億元。在這次大面積的嚴(yán)重洪災(zāi)面前,應(yīng)該進(jìn)一步提高對(duì)中國(guó)面臨洪澇災(zāi)害嚴(yán)重威脅的認(rèn)識(shí),總結(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn),尋找防治對(duì)策。
除了自然因素外,造成洪澇災(zāi)害的主要原因有:
(1)不合理利用自然資源。尤其是濫伐森林,破壞水土平衡,生態(tài)環(huán)境惡化。如前所述,中國(guó)水土流失嚴(yán)重,建國(guó)以來(lái)雖已治理51萬(wàn)平方千米,但目前水土流失面積已達(dá)160萬(wàn)平方千米,每年流失泥沙50億噸,河流帶走的泥沙約35億噸,其中淤積在河道、水庫(kù)、湖泊中的泥沙達(dá)12億噸。湖泊不合理的圍墾,面積日益縮小,使其調(diào)洪能力下降。據(jù)中科院南京地理與湖泊研究所調(diào)查,70年代后期,中國(guó)面積1平方千米以上的湖泊約有2300多個(gè),總面積達(dá)7.1萬(wàn)平方千米,占國(guó)土總面積的0.8%,湖泊水資源量為7077億立方米,其中淡水2250億立方米,占中國(guó)陸地水資源總量的8%。建國(guó)以后的30多年來(lái),中國(guó)的湖泊已減少了500多個(gè),面積縮小約1.86萬(wàn)平方千米,占現(xiàn)有湖泊面積的26.3%,湖泊蓄水量減少513億立方米。長(zhǎng)江中下游水系和天然水面減少,1954年以來(lái),湖北、安徽、江蘇以及洞庭、鄱陽(yáng)等湖泊水面因圍湖造田等縮小了約1.2萬(wàn)平方千米,大大削弱了防洪抗?jié)车哪芰?。另一方面,河道淤塞和被侵占,行洪能力降低,因大量泥沙淤積河道,使許多河流的河床抬高,減少了過(guò)洪能力,增加了洪水泛濫的機(jī)會(huì)。如淮河干流行洪能力下降了3000立方米/秒。此外,河道被擠占,束窄過(guò)水?dāng)嗝?,也減少了行洪、調(diào)洪能力,加大了洪水危害程度。
(2)水利工程防洪標(biāo)準(zhǔn)偏低。中國(guó)大江大河的防洪標(biāo)準(zhǔn)普遍偏低,目前除黃河下游可預(yù)防60年一遇洪水外,其余長(zhǎng)江、淮河等6條江河只能預(yù)防10~20年一遇洪水標(biāo)準(zhǔn)。許多大中城市防洪排澇設(shè)施差,經(jīng)常處于一般洪水的威脅之下。廣大江河中下游地區(qū)處于洪水威脅范圍的面積達(dá)73.8萬(wàn)平方千米,占國(guó)土陸地總面積的7.7%,其中有耕地5億畝,人口4.2億,均占全國(guó)總數(shù)的1/3以上,工農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值約占全國(guó)的60%。此外,各條江河中下游的廣大農(nóng)村地區(qū)排撈標(biāo) 準(zhǔn)更低,隨著農(nóng)村經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,遠(yuǎn)不能滿足目前防洪排澇的要求。
(3)人口增長(zhǎng)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展使受災(zāi)程度加深。一方面抵御洪澇災(zāi)害的能力受到削弱,另一方面由于社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展卻使受災(zāi)程度大幅度增加。建國(guó)以后人口增加了一倍多,尤其是東部地區(qū)人口密集,長(zhǎng)江三角洲的人口密度為全國(guó)平均密度的10倍。全國(guó)1949年工農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值僅466億元,至1988年已達(dá)24089億元,增加了51倍。近10年來(lái),鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)得到迅猛發(fā)展,東部、中部地區(qū)鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)的產(chǎn)值占全國(guó)鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)的總產(chǎn)值的98%,因經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展,在相同頻率洪水情況下所造成的各種損失卻成倍增加。例如1991年太湖流域地區(qū)5~7月降雨量為600~900毫米,不及50年一遇,并沒(méi)有超過(guò)1954年大水,但所造成的災(zāi)害和經(jīng)濟(jì)損失都比1954年嚴(yán)重得多。
3.水體污染及其危害
水是最重要的天然溶劑。
(1)水體富營(yíng)養(yǎng)化 水體富營(yíng)養(yǎng)化是一種有機(jī)污染類(lèi)型,由于過(guò)多的氮、磷等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)進(jìn)入天然水體而惡化水質(zhì)。施入農(nóng)田的化肥,一般情況下約有一半氮肥未被利用,流入地下水或池塘湖泊,大量生活污水也常使水體過(guò)肥。過(guò)多的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)促使水域中的浮游植物,如藍(lán)藻、硅藻以及水草的大量繁殖,有時(shí)整個(gè)水面被藻類(lèi)覆蓋而形成“水花”,藻類(lèi)死亡后沉積于水底,微生物分解消耗大量溶解氧,導(dǎo)致魚(yú)類(lèi)因缺氧而大批死亡。水體富營(yíng)養(yǎng)化會(huì)加速湖泊的衰退,使之向沼澤化發(fā)展。
海洋近岸海區(qū),發(fā)生富營(yíng)養(yǎng)化現(xiàn)象,使腰鞭毛藻類(lèi)(如裸溝藻和夜光蟲(chóng)等)等大量繁殖、密集在一起,使海水呈粉紅色或紅褐色,稱(chēng)為赤潮,對(duì)漁業(yè)危害極大。近年來(lái)渤海北部和南海已多次發(fā)生。
(2)有毒物質(zhì)的污染 有毒物質(zhì)包括兩大類(lèi):一類(lèi)是指汞、鎘、鋁、銅、鉛、鋅等重金屬;另一類(lèi)則是有機(jī)氯、有機(jī)磷、多氯聯(lián)苯、芳香族氨基化合物等化工產(chǎn)品。許多酶依賴蛋白質(zhì)和金屬離子的絡(luò)合作用才能發(fā)揮其作用,因而要求某些微量元素(例如錳、硼、鋅、銅、鉬、鈷等),然而,不合乎需要的金屬,例如汞和鉛,甚至必不可少的微量元素的量過(guò)多,如鋅和銅等,都能破壞這種蛋白質(zhì)和金屬離子的平衡,因而削弱或者終止某些蛋白質(zhì)的活性。例如汞和鉛與中樞神經(jīng)系統(tǒng)的某些酶類(lèi)結(jié)合的趨勢(shì)十分強(qiáng)烈,因而容易引起神經(jīng)錯(cuò)亂,如瘋病、精神呆滯、昏迷以至死亡。此外,汞和一種與遺傳物質(zhì)DNA一起發(fā)生作用的蛋白質(zhì)形成專(zhuān)一性的結(jié)合,這就是汞中毒常引起嚴(yán)重的先天性缺陷的原因。
這些重金屬與蛋白質(zhì)結(jié)合不但可導(dǎo)致中毒,而且能引起生物累積。重金屬原子結(jié)合到蛋白質(zhì)上后,就不能被排泄掉,并逐漸從低劑量累積到較高濃度,從而造成危害。典型例子就是曾經(jīng)提到過(guò)的日本的水俁病。經(jīng)過(guò)調(diào)查發(fā)現(xiàn),金屬形式的汞并不很毒,大多數(shù)汞能通過(guò)消化道而不被吸收。然而水體沉積物中的細(xì)菌吸收了汞,使汞發(fā)生化學(xué)反應(yīng),反應(yīng)中汞和甲基團(tuán)結(jié)合產(chǎn)生了甲基汞(Hg-CH3)的有機(jī)化合物,它和汞本身不同,甲基汞的吸收率幾乎等于100%,其毒性幾乎比金屬汞大100倍,而且不易排泄掉。
有機(jī)氯(或稱(chēng)氯化烴)是一種有機(jī)化合物,其中一個(gè)或幾個(gè)氫原子被氯原子取代,這種化合物廣泛用于塑料、電絕緣體、農(nóng)藥、滅火劑、木材防腐劑等產(chǎn)品。有機(jī)氯具有2個(gè)特別容易產(chǎn)生生物累積的特點(diǎn),即化學(xué)性質(zhì)極端穩(wěn)定和脂溶性高,而水溶性低。化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定說(shuō)明既不易在環(huán)境中分解,也不能被有機(jī)體所代謝。脂溶性高說(shuō)明易被有機(jī)體吸收,一旦進(jìn)入就不能排泄出去,因?yàn)榕判挂笏苄?,結(jié)果就產(chǎn)生生物累積,形成毒害。典型的有機(jī)氯殺蟲(chóng)劑如DDT、六六六等,由于它們對(duì)生物和人體造成嚴(yán)重的危害已被許多國(guó)家所禁用。
(3)熱污染 許多工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的廢余熱散發(fā)到環(huán)境中,會(huì)把環(huán)境溫度提高到不理想或生物不適應(yīng)的程度,稱(chēng)為熱污染。例如發(fā)電廠燃料釋放出的熱有2/3在蒸氣再凝結(jié)過(guò)程中散入周?chē)h(huán)境,消散廢熱最常用的方法是由抽水機(jī)把江湖中的水抽上來(lái),淋在冷卻管上,然后把受熱后的水還回天然水體中去。從冷卻系統(tǒng)通過(guò)的水本身就熱得能殺死大多數(shù)生物。而實(shí)驗(yàn)證明,水體溫度的微小變化對(duì)生態(tài)系統(tǒng)有著深遠(yuǎn)的影響。
(4)海洋污染 隨著人口激增和生產(chǎn)的發(fā)展,中國(guó)海洋環(huán)境已經(jīng)受到不同程度的污染和損害。
1980年調(diào)查表明,全國(guó)每年直接排入近海的工業(yè)和生活污水有66.5億噸,每年隨這些污水排入的有毒有害物質(zhì)為石油、汞、鎘、鉛、砷、鋁、氰化物等。全國(guó)沿海各縣施用農(nóng)藥量每年約有四分之一流入近海,約5萬(wàn)多噸。這些污染物危害很廣,長(zhǎng)江口、杭州灣的污染日益嚴(yán)重,并開(kāi)始危及中國(guó)最大漁場(chǎng)舟山群島。
海洋污染使部分海域魚(yú)群死亡、生物種類(lèi)減少,水產(chǎn)品體內(nèi)殘留毒物增加,漁場(chǎng)外移、許多灘涂養(yǎng)殖場(chǎng)荒廢。例如膠州灣,1963~1964年海灣潮間帶的海洋生物有171種;1974~1975年降為30種;80年代初只有17種。萊州灣的白浪河口,銀魚(yú)最高年產(chǎn)量為30萬(wàn)千克,1963年約有10萬(wàn)千克,如今已基本絕產(chǎn)。
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