水资源与水环境概论

湖库水体富营养化污染形势严峻
废水和主要污染物排放量



2005年，全国废水排放总量为524.5亿吨 （其中，工业废水排放量为243.1亿吨，生活 污水排放量为281.4亿吨）；化学需氧量排 放量为1414.2万吨（其中，工业排放量为 554.8万吨，生活排放量为859.4万吨）；氨 氮排放量为149.8万吨（其中，工业排放量为 52.5万吨，生活排放量为97.3万吨）。 2005年，全国工业废水排放达标率为 91.2%，比上年提高0.5个百分点。其中， 重点企业工业废水排放达标率为92.8%，比 上年提高0.9个百分点；非重点企业工业废水 排放达标率为80.6%，与上年持平。 企业达标排放＝？＝无污染排放
卡西尼号发现土星最大卫星存在海洋 （2007－3－13）


源自文库
新华网华盛顿3月13日电 (记者 张忠霞) 美国宇航 局卡西尼项目小组13日 报告说，卡西尼飞船上 几部高科技观测仪器最 新拍摄发回的土卫六图 像都显示，土星最大卫 星土卫六上存在“海 洋”。 科学家们分析后猜测， 这些海洋中很可能充满 了液态甲烷或乙烷。 土卫六是土星最大的一 颗卫星，也是整个太阳 系中第二大卫星。
3、地球水资源
水资源的内涵 自然界各种形态的天然水（广义） 水资源指人类能够可以利用的淡水 水是一种可更新的资源。 地球水资源在时间上和空间上分配极不 均匀 水环境污染持续恶化，改善水环境质量 是当前我国急需解决的关键问题之一。
全球水资源危机
适宜人类享用淡水的仅为0.01%。 20世纪，世界人口增加了两倍，而人类用水增 加了5倍。世界上许多国家正面临水资源危机： 12亿人用水短缺，30亿人缺乏用水卫生设施， 每年有300万到400万人死于和水有关的疾病。 到2025年，水危机将蔓延到48个国家，35亿人 为水所困。水资源危机带来的生态系统恶化和 生物多样性破坏，也将严重威胁人类生存。
水环境污染的新趋势 －－农村环境污染加剧


美丽的乡村田园风光在那里？？？ 不少农村，“一条街，两排房，后 面臭水塘，到处垃圾场”。 “垃圾围村庄、臭水满河塘、室内 现代化、室外脏乱差、进门换拖鞋、 出门穿胶鞋”成了农民生活的写照。 农民痛说水变化：60年代饮用灌溉， 70年代淘米洗菜，80年代水质变坏， 现在是黑臭难耐
世界水日


为了缓解世界范围内的水资源供需矛盾，根据 联合国《21世纪议程》原则，1993年1月18日， 联合国第四十七次大会通过了193号决议，决 定从1993年开始，确定每年的？月？日为“世 界水日”。决议提请各国政府根据自己的国情， 在这一天举办一些具体的宣传活动，以提高公 众节水意识。 1996年，由水问题专家学者和相关国际机构组 成的世界水理事会成立，并且决定在世界水日 前后每隔3年举行一次大型国际会议，这就是 世界水论坛会议。



水资源与生态环境
水资源的可持续利用原则 1）代际公平原则 2）区域公平原则 3）需求管理原则 4）可持续利用原则
二、水环境
1、陆地水环境
1）天然水的化学性质 2）水环境的污染 点源 非点（面）源污染 水环境中主要污染物（*POPs）的分布、存在 形态及生物效应 3）水环境的自净 4）水环境容量




水资源总量不少，但按人口、耕地平均，占有 水平低； 水资源在地区上分布不均匀，水土资源的组合 不平衡；(南水北调) 降水及河川径流年内分配集中，年际变化大和 连风和连枯的表先突出。 全球气候变化导致的区域性异常气候（洪涝和 干旱）现象频发。水资源－水灾害
淮河流域遭遇50多年来最大洪涝灾害！
全球环境变化


人类生存的危机和科学的挑战 全球气候变暖（Global Warming） 戈尔“难以忽视的真相”－ “An Inconvenient Truth”



“Ultimately, this is really not a political issue, so much as a moral issue”,I believe this is a moral issue. “Each one of us is a cause of global warming, but each of us can make choice to change that. We just have to have the determination to make them happen”
2）海水的CO2平衡系统 3）海洋－陆地相互作用（河口海岸带） 4）海洋环境污染 石油污染 赤潮
保护地球、保护海洋、保护我们的家园
污染海洋，就是危害人类自己！
保护海洋，就是保护人类自己！
3、冰冻圈
－－全球环境变化响应的灵敏指示器




冰冻圈（Cryoshere）-低温固态水 构成的特殊圈层 冰冻圈对全球和区域环境变化的响 应
5）水环境质量评价 水环境质量标准（地面水、生活饮用水、 农田灌溉水、渔业水域） 水污染的排放标准
2、海洋环境
1）海洋与大气的相互作用 海洋对大气环境的影响 厄尔尼诺（Einion）和拉尼娜（La Nina） 南方涛动（Southern Oscillation）-用以 描述热带东太平洋地区与热带印度洋地 区气压场反相变化的跷跷板现象。

水：从资源－－灾害 天灾？！ 人祸？！ 淮河污染的大转移，熟 喜熟忧？
水资源、人类活动与环境的相互作用


水资源与人口的关系 水资源与经济社会发展
工业用水和城市生活用水量增长较快 工业和城镇生活用水要求供水保证率较高，生活用水 要求质量较高 工业和城镇生活用水的污水排放对地表水和地下水的 污染严重； 我国工业尚处于工业化的初级阶段，粗放型工业，资 源消耗大，环境污染严重，影响区域水资源水环境质 量。
不可忽视的农村环境问题！！

中国农村还有3亿多人喝不上干净的水；1.5亿亩耕地遭到污染；每年
1.2亿吨的农村生活垃圾露天堆放；每年产生的超过2500万吨
的农村污水几乎全部直排；




中国化肥年用量4637万吨，按播种面积计算，化肥使用量达40吨/平 方公里，远远超过发达国家22.5吨/平方公里的安全上限。 乡镇企业布局不当、治理不够产生的工业污染也很严重。 农村环保设施几乎为零。 农业面源污染、生活污染、工业污染，这三类污染不仅影响了数亿 农村人口的生活和健康，而且通过水、大气和食品等渠道最终影响到城 市人口的生活和健康。 农村环境保护非常薄弱。由于我国农村污染治理体系尚未建立，环境污 染不仅将迅速由“小污”变成“大污”，而且已经由“小污”变成大害。
新农村建设中农民真正受益了吗？

07“湿地使者”行动—饮水当思源,呵护水 水源地!
关注水源地农村的生态环境保护问题！
我国海水环境质量


我国海域总体污染形势依然严峻。近 岸海域污染状况仍未得到改善；近海 大部分水域水质良好；远海海域水质 持续保持良好状态。 全海域未达到清洁海域水质标准的面 积约14.9万平方公里，比2005年增加 约1.0万平方公里，其中较清洁海域、 轻度污染海域、中度污染海域和严重 污染海域面积分别约为5.1、5.2、1.7 和2.9万平方公里。轻度污染海域面 积比2005年有较大幅度增加，其他各 类污染海域面积与上年基本持平。一、 二、三、四和劣四类水质的站位数占 全部监测站位数的比例分别为37.5%、 11.7%、23.5%、10.7%和16.6%。
Action


Are you ready to change the way you live? The Climate crisis can be solved!
水资源与水环境
地球－－蓝色的星球

地球－水球
（太阳系中独一无二?）
火星：水？生命？


美国由百余名科学家们组成的科研 小组在对“勇气号”和“机遇号” 两个火星地面探测器发回的资料进 行详细分析后表示，他们发现“不 容置辩的证据”证明火星上确实存 在水。他们在美国专业杂志《科学》 上发表了共11篇文章来阐述这一观 点。（2004） 2005年2月25消息，欧洲航天局扫 描火星表面的太空探测计划发现， 这一行星的赤道附近似乎存在一片 巨大的冰封海
一、地球的水资源


水是地表物质和能量转化的重要介 质，以及生态与环境系统中最为活 跃和影响最深刻的因素。 水圈的形成和演化（自生假说、外 生假说）
1.地球水圈的组成


地球表面71％； 14.59Km3; 2860m; 95.95％存在于海洋； 极地冰川2.97%;） 地下水1.05% 河流、湖泊、沼泽，大气水、生物水 =0.03%
458000＋119000＝505000＋72000
水量平衡原理: 对于任意选择的区域(或水体),在任意时 间段内,其收入的水量与支出的水量的差 额必等于该区域或水体蓄水量的变化值, 即水在循环过程中收支平衡.
全球气候变化对水循环的影响


导致海平面升高和海洋热容量增加（20世纪平均升 高1－2mm） 雪盖和冰面积减少了 北半球大陆中高唯独地区降水增加了5－10％；而 许多副热带地区平均降水可能减少3％
历年世界水日的主题为：





1994年，关心水资源是每一个人的责任； 1995年，女性和水； 1996年，为干渴的城市供水； 1997年，水的短缺； 1998年，地下水——正在不知不觉衰减的资源； 1999年，每人都生活在下游； 2000年，卫生用水； 2001年，21世纪的水； 2002年，水为发展服务； 2003年，未来之水。 2004年：水与灾害。 2005年:生命之水，十年计划（2005－2015） 2006年:水与文化
2007年“世界水日”和“中国水 周”


2007年3月22日是第十五届 “世界水日”，联合国确定今 年“世界水日”的宣传主题是 “应对水短缺”。 2007 3月22－28日是第二十 届“中国水周”。年我国纪念 “世界水日”和开展“中国水 周”活动的宣传主题为“水利 发展与和谐社会”。
我国水资源特点：
土卫？


天文学家2007年3月12日在美 国得克萨斯州举办的“月球 与行星科学年会”上提出， 土星卫星土卫二内核的放射 物衰变可能为这颗卫星提供 了持续热能。如获证实，这 意味着土卫二已具备产生生 命的三大条件：地下热源、 有机物和液态水。 去年3月，飞过土卫二附近的 美国“卡西尼”号探测器发 回照片显示，土卫二上有类 似间歇泉的冰屑和水蒸气喷 发景象，表明这颗天体上可 能存在液态水。

地球水圈与其他圈层的相互作用
大气
土壤
水圈
生物
岩石
2、全球水循环与水量平衡
水循环（hydrologic cycle）
全球水量平衡
太 阳
风 陆地年降水量 119000km3 陆地 陆地年蒸发量 72000km3 海洋年降水量 458000km3 海洋年蒸发量 505000km3
年径流入海量 47000 全球水量平衡方程：P海 + P陆 = E海 + E陆 海洋
2005年七大水系水质类别比例比较
2）湖泊、水库水质


2005年，28个国控重点湖（库）中，满足Ⅱ类 水质的湖（库）2个，占7％；Ⅲ类水质的湖 （库）6个，占21％；Ⅳ水质的湖（库）3个， 占11％；Ⅴ类水质的湖（库）5个，占18％； 劣Ⅴ类水质湖（库）12个，占43％。 其中，太湖、滇池和巢湖水质均为劣Ⅴ类。 主要污染指标为总氮和总磷。
对全球气候变化的响应和反馈 对海平面波动的影响 对生态环境的影响和响应

冰冻圈的演变和动态监测（动态遥 感，珠峰科考） 冰芯－记录全球环境变化信息 （O,H同位素、尘埃、微量成分和 气体）
我国的水环境概况
淡水环境（2005）
1）七大水系水质


2005年，长江、黄河、珠江、松花江、淮河、海河和 辽河等七大水系总体水质与上年基本持平。 国家环境监测网（简称国控网）七大水系的411个地表 水监测断面中，Ⅰ～Ⅲ类、Ⅳ～Ⅴ类和劣Ⅴ类水质的 断面比例分别为41％、32％和27％。其中，珠江、长 江水质较好，辽河、淮河、黄河、松花江水质较差， 海河污染严重。 主要污染指标为氨氮、五日生化需氧量、高锰酸盐指 数和石油类。