目录

  • 1 宇宙的起源
    • 1.1 宇宙观之发展
    • 1.2 观测与解释
    • 1.3 宇宙大爆炸理论
    • 1.4 恒星的形成和演化
    • 1.5 太阳系的起源与演化
    • 1.6 宇宙化学的演化史
  • 2 地球的年龄
    • 2.1 地球年龄的诞生
    • 2.2 新的年龄高峰
    • 2.3 如何测定地球的年龄
    • 2.4 相对时间的记录
    • 2.5 地质年代表的产生
    • 2.6 铅的记忆
    • 2.7 放射性发现的意义
    • 2.8 行星学上的罗赛塔碑
    • 2.9 用陨石作为地球参照模型的原因
    • 2.10 地球起源的天来之石
  • 3 测天量地
    • 3.1 测天量地
    • 3.2 地球的组成
    • 3.3 地球的形状和重量
    • 3.4 探测地球内部的眼睛
  • 4 生命的起源
    • 4.1 地球生物的起源
    • 4.2 矿物的起源
    • 4.3 动物的出现
    • 4.4 动物的进化
    • 4.5 收割原理
    • 4.6 动植物登陆
    • 4.7 鸟类的起源
  • 5 生命的演化
    • 5.1 矿物和生命的联系
    • 5.2 生命大爆发
    • 5.3 生命大灭绝
    • 5.4 人类的起源
  • 6 大气圈
    • 6.1 地球表层系统
    • 6.2 研究大系统科学的三个原则
    • 6.3 大气圈的成分
    • 6.4 大气圈的分层结构
    • 6.5 大气圈的作用
    • 6.6 大气圈的物理性质
    • 6.7 臭氧层
    • 6.8 温室效应
  • 7 气候系统
    • 7.1 气候系统演变的复杂性
    • 7.2 太阳和地球
    • 7.3 地球表面系统能量交换
    • 7.4 大气环流
    • 7.5 大气海洋耦合循环
    • 7.6 运动中的大气和海洋
  • 8 岩石、水、大气圈的作用和物质迁移
    • 8.1 岩石的循环
    • 8.2 水循环
    • 8.3 机械剥蚀作用
    • 8.4 形成沉积环境的原因
    • 8.5 地表的风化
  • 9 自然资源与人
    • 9.1 自然资源的概念
    • 9.2 自然资源与人类文明
    • 9.3 资源、政治与战争
    • 9.4 石油资源
    • 9.5 石油消耗的现状
    • 9.6 石油的热点地区
    • 9.7 石油资源的争夺
    • 9.8 水资源对于政治的影响
    • 9.9 水—人类活动所不可缺少的资源
    • 9.10 水资源的紧缺
    • 9.11 尼罗河流域的水冲突
    • 9.12 约旦河流域的水冲突
    • 9.13 两河流域的水冲突
    • 9.14 矿产资源的争斗
    • 9.15 中国资源现状
  • 10 自然气候变化
    • 10.1 哥本哈根世界气候大会
    • 10.2 气候系统演变的复杂性
    • 10.3 什么是地球变暖?
    • 10.4 地球变暖的原因
    • 10.5 地球变暖的影响
  • 11 全球变化
    • 11.1 全球变化的观点与尺度
    • 11.2 全球变化的影响
    • 11.3 全球变化的地质历史
    • 11.4 全球碳循环
    • 11.5 二氧化碳对全球的影响
  • 12 揭示古代气候的变化
    • 12.1 历史纪录
    • 12.2 地质时钟
    • 12.3 树年代学
    • 12.4 氨基酸年龄测定
    • 12.5 古生物钟
    • 12.6 纹泥
    • 12.7 冰芯记录的古气候变化
  • 13 地质时期冰期与间冰期
    • 13.1 冰期
    • 13.2 间冰期
    • 13.3 近5000万年来的全球变冷
    • 13.4 40万年以来的地球表层温度变化和将来的预测
    • 13.5 近几千年来的全球冷却
  • 14 气候变化对人类社会的影响
    • 14.1 环境变化对人类社会的影响
    • 14.2 中国历史上的气候变迁
    • 14.3 人类活动对全球气候环境的影响
水资源的紧缺

世界水资源状况

地球表面的72%被水覆盖,但淡水资源仅占所有水资源的0.5%,近70%的淡水固定在南极和格陵兰的冰层中,其余多为土壤水分或深层地下水,不能被人类利用。地球上只有不到1%的淡水或约0.007%的水可为人类直接利用,而中国人均淡水资源只占世界人均淡水资源的四分之一。

地球的储水量是很丰富的,共有14.5亿立方千米之多。地球上的水,尽管数量巨大,而能直接被人们生产和生活利用的,却少得可怜。首先,海水又咸又苦,不能饮用,不能浇地,也难以用于工业。其次,地球的淡水资源仅占其总水量的2.5%,而在这极少的淡水资源中,又有70%以上被冻结在南极和北极的冰盖中,加上难以利用的高山冰川和永冻积雪,有87%的淡水资源难以利用。人类真正能够利用的淡水资源是江河湖泊和地下水中的一部分,约占地球总水量的0.26%。

全球淡水资源不仅短缺而且地区分布极不平衡。按地区分布,巴西、俄罗斯、加拿大、中国、美国、印度尼西亚、印度、哥伦比亚和刚果等9个国家的淡水资源占了世界淡水资源的60%。约占世界人口总数40%的80个国家和地区约15亿人口淡水不足,其中26个国家约3亿人极度缺水。更可怕的是,预计到2025年,世界上将会有30亿人面临缺水,40个国家和地区淡水严重不足。

我国水资源现状

中国是一个干旱缺水严重的国家。淡水资源总量为28000亿立方米,占全球水资源的6%,仅次于巴西、俄罗斯和加拿大,居世界第四位,但人均只有2300立方米,仅为世界平均水平的1/4、美国的1/5,在世界上名列121位,是全球13个人均水资源最贫乏的国家之一。


扣除难以利用的洪水泾流和散布在偏远地区的地下水资源后,我国现实可利用的淡水资源量则更少,仅为11000亿立方米左右,人均可利用水资源量约为900立方米,并且其分布极不均衡。到20世纪末,全国600多座城市中,已有400多个城市存在供水不足问题,其中比较严重的缺水城市达110个,全国城市缺水总量为60亿立方米。

据监测,当前全国多数城市地下水受到一定程度的点状和面状污染,且有逐年加重的趋势。日趋严重的水污染不仅降低了水体的使用功能,进一步加剧了水资源短缺的矛盾,对我国正在实施的可持续发展战略带来了严重影响,而且还严重威胁到城市居民的饮水安全和人民群众的健康。

水利部预测,2030年中国人口将达到16亿,届时人均水资源量仅有1750立方米。在充分考虑节水情况下,预计用水总量为7000亿至8000亿立方米,要求供水能力比当前增长1300亿至2300亿立方米,全国实际可利用水资源量接近合理利用水量上限,水资源开发难度极大。

中国水资源总量少于巴西、俄罗斯、加拿大、美国和印度尼西亚,居世界第六位。若按人均水资源占有量这一指标来衡量,则仅占世界平均水平的1/4,排名在第一百一十名之后。缺水状况在中国普遍存在,而且有不断加剧的趋势。全国约有670个城市中,一半以上存在着不同程度的缺水现象。其中严重缺水的有一百一十多个。

中国水资源总量虽然较多,但人均量并不丰富。水资源的特点是地区分布不均,水土资源组合不平衡;年内分配集中,年际变化大;连丰连枯年份比较突出;河流的泥沙淤积严重。这些特点造成了中国容易发生水旱灾害,水的供需产生矛盾,这也决定了中国对水资源的开发利用、江河整治的任务十分艰巨。

我国水资源现状和三种解决途径

中国经济发展向来是走先污染,再治理的老路子,经济飞速发展的十年,水资源紧缺和水污染问题已经到了迫在眉睫的关头。我国水资源面临先天不足和后天污染的双重困境。

首先,我国的水资源总体偏少。在全球范围内,我们属于轻度缺水国家。中国用全球7%的水资源养活了占全球21%的人口。专家估计中国缺水的高峰将在2030年出现,因为那时人口将达到16亿,人均水资源的占有量将为1760立方米,中国将进入联合国有关组织确定的中度缺水型国家的行列。

第二,我国水资源空间分布十分不均匀。华北地区人口占全国的三分之一,而水资源只占全国的6%。我国的西南地区,人口占全国的五分之一,但是水资源占有量却在46%。所以,水资源差距最大的年份,水资源占有量最多的省份西藏与天津相比,人均水资源占有量直接的差距是一万倍。

第三,我们的问题是资源性缺水及水污染严重。我国每年没有处理的水的排放量是2000亿吨,这些污水造成了90%流经城市的河道受到污染,75%的湖泊富营养化,并且日益严重。所以在南方地区,资源不缺水,但是水质性缺水。

第四,我们的地下水过度取用。北京地下水位从解放初期的5米变成当前的50米,地下水位每年下降将近1米,因此造成了地面的沉降。从国际上来说,安全取用地下水,应该是安全取用地下水的补给量的一部分,但我们不仅吃光了利息,而且还在吃老本。

第五,水生态环境破坏严重。最后一个问题是水浪费严重,我们每一万元的GDP用水是世界平均水平的五倍。讨论中国的水市场,就要从这五个方面来讨论,这个市场是非常大的。光是污水处理的市场,预计就要超过5000亿元人民币。如果包括以上五项,总数不会少于2万亿元人民币。

在全国范围内,无论是政府还是民间慈善机构,抑或是企业家都再努力解决日益逼近的饮水问题。也通过三种不同的途径开始了艰巨的饮水治理之路。

2000年全国妇联等组织承办了“情系西部·共享母爱”世纪爱心行动大型公益活动,募捐善款1.16亿元,用于设立“大地之爱·母亲水窖”项目专项基金,“母亲水窖”项目被载入国务院《中国农村扶贫开发白皮书》,这是第一次全国较大范围的解决饮水问题。

来自另外一个方向的力量就是政府部门,广州早在2005年就进行过水污染普查,国内于2008年推出完整的《中华人民共和国水污染防治法》 ,开始进行全国性的水污染整治,对水污染严重的长江、黄河、珠江流域进行大力整治。当前各大流域污染已经得到控制改善,由于治理水污染周期较长,牵涉面大,至少需要10年以上才能取得显著效果。

与此同时,80年代末开始出现的净水器开始崭露头角,一些社会人士希望通过净水技术的普及,推广一种廉价而方便的净水解决方案——净水器。

当前,政府和企业所采取的方式卓有成效,而社会民间力量效果次之。政府推动大范围污染治理,净水器企业推动家庭饮水治理。两者不从由面到点,顾全大局又兼顾个体。实际上随着健康意识的提高,民间力量经过引导可以发挥成为重要的纽带作用。中国的饮水困境有赖点线面三个方向综合推进,只有这样,困扰中国几十年的饮水之患才能迅速得到解决。