第二篇 当代资源与环境问题
第一章 资源
第一节水资源
一、水与生命
奔腾的江河、平静的湖泊、涓涓的溪流,皑皑的白雪、晶莹的
清泉、浩翰的海洋、飘浮的彩云 …… 全世界四大洋和内陆水域,组
成了地球的水圈。
海洋和陆地上的液态水和固态水构成一个大体连续的圈层覆盖
着地球表面,通常称为水圈( hydrosphere),它包括江河湖海中一
切淡水和咸水、土壤水、浅层与深层地下水以及两极冰帽和高山冰
川中的冰,还包括大气中的水滴和水蒸汽,这是全球水分循环中的
一个重要环节。
水是生命的乳汁。在水圈中,几乎到处都有生命。, 海阔凭鱼
跃,,生活在海洋里的动物至少有 15万种,动物界的, 巨星, --
蓝鲸,就是那里的, 居民,,至于植物,仅藻类就多达 10万种以上。
我们吃的海带就是一种海藻,有的藻类要在显微镜下才能见到。
人类的生存离不开水,生命就是从水中发源的,而且有赖于水
分才能维持。人体之中 65%的重量是水,成年人身体中平均含水
40— 50千克,而且每天要消耗和补充 2.5千克水,失水 12%以上就会
导致死亡。全球生物体内所含的水分约占淡水总量的 0.0003%。人
类的生活与生产无不消耗水,表 1 列举了生活用水和某些生产项目
用水的数量。
表 1生活用水和某些生产用水的数量
长期以来,人们把空气作为不花成本的资源,水也是作为成本
低廉的资源对待的,因为它数量巨大且易于获取。当人们面对泛滥
的江河时,常为其巨大的水量而叹为观止,然而,江河中的全部淡
水若是同浩瀚的海洋相比,仅及其百万分之一。地球是一个水量极
其丰富的天体,海洋面积占地球总面积的 71%,地球实际上应称为
“水球”,而被称为水星的行星上却并没有水,迄今天文学的观察
也尚未发现哪一个星球上有水,这又是地球的独特之处。
地球上水的总量是巨大的,达 1.4× 109km3。 占地球质量的万分
之二,如果地球是一个平滑的球而没有地形起伏,则地球表面就形
成一个水深 2744米的世界洋。即使世界人口达到 100亿,每人平均
占有的水量仍达 0.14km3,即 1.4亿立方米。但是,能供人类利用的
水却不多,因为水圈中海水占 97.3%,难以直接利用,淡水只占
2.7%,约合 38× 106km3,仍然是一个极大的数字,相当于地中海
容量的 10倍。可惜,这些淡水的 99%却难以直接被人类利用。
说起来,水是世界上最普遍的物质之一,地球的储水量是很丰
富的,共有 14.5亿立方千米之多。 这些水如果均匀分布在地球表面,
地球水深将近 3000米,但是其中海水却占了 97.2%,陆地淡水仅占
2.8%,淡水的 87%又被封冻在两极及高山的冰层和冰川中,难以利
用。 面与人类生活最密切的江河、淡水湖和浅层地下水等淡水,又
仅占淡水储量 0.34%。 便于人类利用的淡水资源只有 21000平方公里
左右。 更令人担忧的是,这些资源在时空上分布不均,加上人类的
不合理利用,这数量极有限的淡水,正越来越多地受到污染。据科
学界估计,全世界有半数以上的国家和地区缺乏饮用水,特别是经
济欠发达的第三世界国家,目前已有 70%,即 17亿人喝不上清洁水,
世界已有将近 80%人口受到水荒的威胁。 使世界上许多地区面临着
严重的水资源危机。
第一,两极冰帽和大陆冰川中储存了淡水的 86%,位处偏远,
难以获取;
第二,浅层地下水储量约占淡水总量的 12%,必须凿井方能提
取。
最易利用的是江河湖沼中的水,占淡水总量的 1%弱。然而,
人类正是充分利用了这极小部分的水得以繁衍不绝,创造了灿烂的
文化。古代人类的文明大多与大河有关,例如黄河、尼罗河、恒河
、底格里斯河和幼发拉底江等,都是人类文明的摇篮。
水属于可更新的自然资源,处在不断的循环之中:从海洋与陆
地表面蒸发、蒸腾变成水蒸汽,又冷凝为液态或固态水降落到海面
和地面,落在陆地的部分汇流到河流和湖泊中,最后重新回归海洋
,如此循环不已。
二、全球的水分循环
第一,全球每年水分的总蒸发量与总降水量相等,均为
500×103km3。
第二,全球海洋的总蒸量为 430×103km3,海洋总降水量为
390× 103km3,二者的差值为 40× 103km3,它以水蒸汽的形式移向陆
地。
第三,陆地上的降水量( 110× 103km3) 比蒸发量( 70× 103km3
) 多 40× 103km3,它有一部分渗入地下补给地下水,一部分暂存于
湖泊中,一部分被植物所吸收,多余部分最后以河川径流的形式回
归海洋,从而完成了海陆之间的水量平衡。
这 4万立方公里的水还不能被人类全部利用,其中大部分(约
28× 103km3) 为洪水径流,迅速宣泄入海。其余 12× 103km3中,又有
5× 103km3流经无人居住或人烟稀少的地区,例如寒带苔原地区、沼
泽地区和象亚马孙那样的热带雨林地区等。余下可供人类利用的仅
为每年 7000km3。
三、世界对水的需求
人类对水的需求无非是从生产和生活两方面考虑。根据各国的经
验,对于用水量可以作如下的推算:
( 1)生活用水:为了维持起码的生活质量,生活用水标准为每
人每年 30m3。 北京城区的生活用水量略高于此数,为 50m3,发达国
家的生活用水量更高,如美国达 180m3,而一些经济欠发达的缺水
国生活用水量远低于起码的水平,例如非洲马尔加什共和国西南部
居民每人每年仅靠 2m3水维持生活,仅仅超过生物学需水量的最低
值。而且他们还必须为这 2m3质量低劣的水支付 40美元的水费。
( 2)工业用水:非高度工业化国家的标准为每人每年 20m3。
( 3) 农业用水:为维持每日 10462焦耳( 2500卡)热量的食物每
人每年需水 300m3,每日 12555焦耳( 3000卡)热量食物则需水
400m3。
世界和各洲淡水资源及其利用的概况。
以资源总量计,亚洲最多,大洋洲最少,但以人均占有量计,
则恰恰相反,大洋洲最丰而亚洲最少。每年的提水量也是亚洲最高,
不言而喻,这是用于灌溉。各部门用水的比例可以从一个侧面反映
出该地区的经济结构与发展水平,例如非洲和亚洲的农业用水所占
比例最高,而生活和工业用水所占比例很低;相反,工业发达的欧
洲和北美洲工业用水比例很高。北京城市生活用水、工业用水与农
业用水的比例分别为 7%,28%和 65%,与表中所列的世界平均水
平相当接近。
表 2 世界淡水资源与利用概况
(资料来源:世界资源研究所等;世界资源报告,1990— 1991)
表 3 世界各洲水资源开采量及部门结构( 1995)
资料来源:世界资源报告 1996- 1997
从世界范围来看,需水量最大、对供水量至为敏感的部门乃是
农业,占用水总量的 2/3以上,因此,发展节水农业是节约水资源的
有效途径。各国农业用水所占比例差异很大,与各国工农业发展情
况和农业在国民经济中所占比重有关。图 6.3表明象印度和墨西哥等
农业国农业用水所占比重很大,达 90%以上。与此相对照的是英国
和原联邦德国,农业用水很少,这不仅是由于其工业发达,相对耗
水较多,更重要的是这些国家雨水充沛调匀,农业可以旱作而很少
灌溉,灌溉技术也较先进,因此农业耗水较少。工业国中日本的情
况比较特殊,其农业用水量约占 70%,原因是大规模种植耗水量巨
大的水稻。美国工农业用水所占比例相当,因为它也是农业大国,
但 60年代以来,工业用水量开始超过农业,其主要原因是随着用电
量的剧增,电厂冷却用水量亦迅速增加。
尽管农业用水所占比重很大,但迄今全世界水浇地面积只占全部耕
地的 18%,其余 82%仍为旱作农业,而且在可以预见的未来,这种
情况不会有重大的改变。这意味着全人类仍在很大程度上处于“靠天
吃饭”的状况,全球性天气波动将继续对人类的粮食供应起着重大影
响。因此,灌溉对于农业是至关重要的。一方面,灌溉增加了垦殖
面积,在干旱地区尤其如此,那里无灌溉即无农业。我国新疆一些
灌区在这方面取得了较大的成功。另一方面,它增加单位面积产量,
在灌溉条件下,加上其他农业措施如应用良种、合理施用肥料和农
药等,可使产量增加 3— 4倍。同时,灌溉还增加了复种指数,其效
益相当于增加了耕地面积。这种效益在农业上常用种植强度
( croppingintensity) 来表示,这就是收获面积与总耕种面积之比值。
在目前的农业水平下,全世界旱作农业的种植强度约为 0.70,灌溉
农业为 1.11,预期到 2000年可分别提高至 0.76和 1.29。目前水浇地生
产的粮食占世界粮食总产量的 1/3,可见灌溉农业取得的成就。
世界上最成功的灌溉农业在亚洲,全世界灌溉能力的 63%在东南亚,
该地区大部分一年两熟,种植强度平均达 1.3,几乎为旱作农业平均
水平的 2倍。我国、孟加拉国和非洲的埃及都有集约农业的悠久传
统,种植强度达 1.5以上。日本的水稻产量,平均 0.45公顷土地即可
供应 10462焦耳( 2500卡) /人 /日,美国需要 2倍的土地面积方能达
到此数,而印度则需要 7倍于此的土地。
灌溉对于农业增产与稳产的作用固然无庸置疑,但是由于其耗水
量巨大又限制了其发展。目前大多数灌溉方法比较落后,效率低,
浪费大。在全世界范围内,灌溉水的平均有效率仅及 37%,其余的
63%都浪费了。这不仅浪费了水源,增加了成本,而且还造成养分
的流失,更严重的是引起土壤盐渍化和水涝,造成地下水污染,以
及引起某些疾病(如疟疾和血吸虫病)的传播等问题,这些均需予
以足够的重视。
四、世界供水前景
上文已经指出,虽然全球的有效淡水量不及总水量的 1%,然而,
仍可以满足约 200亿人口低水平的需要。不过由于人口的分布和降
水的时空分布都极不均匀,使不少国家和地区不时遇到缺水的困难
。表 6.4按人均顺序列出世界 13个富水国和 13个贫水国的水资源概况
,我国恰好名列世界贫水国的第 13位,人均水资源占有量只有
2520m3,仅及世界平均值的 1/3。
世界人口仍处在持续增长的态势中,如果按照联合国的人口预测资
料,2000年世界人口为 62.5亿,则人均占有水资源量将下降至
6500m3,2025年世界人口增长至约 85亿,人均水资源占有量将进一
步下降至 4800m3,供水形势更加紧张。估计本世纪末将有 30多个国
家严重缺水。另有人估计名列丰水国第 13位的美国于 2020年每天将
需水 37亿吨( 1400× 109加仑),成为缺水国(据 E.E.Morris,1974
年)。
表 4 世界若干富水国和贫水国的水资源( 1985年)
(资料来源:世界资源报告,1986年,中国环境科学出版社)
表 5 一些国家和地区缺水情况
供水紧缺往往造成一系列的经济、社会和生态问题。世界上的缺
水区常常又是人口增长和城市化均较迅速的地区,缺水对农业的冲
击最大,因为农业常是这类地区用水量最大的部门,而且又常是经
济效益较低的部门,因此当某一地区的用水量接近其自然极限时,
常常是农业部门首先失去充分供水的保证。例如,在我国北方缺水
地区,每立方米淡水用于工业所取得的经济效益 60倍于农业,计划
部门在分配用水时必须考虑这个因素。在美国,更是奉行效益优先
的信条,当农民把用水权卖给缺水的城市获利多于种植棉花、小麦
和牧草时,他们将毫不犹豫地卖水而弃耕。美国有些地区用水权的
价格很高,盐湖城每英亩英尺(英美常用体积单位,合 1.233m3) 用
水权为 200美元,而在迅速城市化的科罗拉多州弗兰特岭
( FronRange) 地区则高达 3000至 6000美元,任何农业收入都无法
与这样的高价竞争。
但是,在过分地考虑用水的经济效益时,却往往忽视了水的生态
学功能。在充分保证生活与工农业生产用水的同时,没有考虑给河
流留下必要的水,以保护那里的鱼类和野生动物,更没有顾及河流
的娱乐与美学功能。我国华北一些河流水的利用率很高,例如海河
、滦河流域在干旱的 1983年入海水量仅为 3亿立方米,为当年径流
量的 2.6%,该年河水的利用率已达 97.4%。黄河下游有些枯水年也
出现断流。这种情况对河流生态系统无疑都产生毁灭性的后果。
面对供水短缺的前景,有关各国在采取相应的措施。总的来看,无
非从开源与节流两方面来解决。开源的渠道包括已实行多年行之有
效的一些措施,如修筑水库、开渠引水和抽取地下水等,也包括一
些新发展的方法,如海水脱盐、南极运冰和人工降雨等;节流的方
法首先是减少灌溉用水,包括耕种制度和灌溉技术的改革,其次是
改革工矿企业的工艺流程以减少用水量,减少生活用水的浪费,废
水净化再利用,以及提高水价以强制节约用水等。
任何缺水地区,只有综合考虑采用上述措施才能缓解和解决用水
紧缺的问题,而且其中还应考虑一些非自然的和非技术性的因素,
例如跨国界和跨地区的用水矛盾问题,同一国家或同一地区内不同
部门的用水分配问题等。各国的经济发达程度不同,所能采用的适
用技术也各异。对于经济落后的许多农业国,在无足够财力采取上
述开发水源措施的情况下,只得被动地适应水源的空间与时间分配,
甚至逐水草而居;经济发达国家在开发新水源上具有较大的选择性,
可以采用较昂贵的海水脱盐和人工降雨等新技术,例如中东一些缺
水的产油富国已建立了不少实用性的海水淡化厂,沙特阿拉伯于 70
年代陆续投产的一批海水淡化厂,年生产能力达到 1.5亿立方米,规
模已相当可观,但是该国的用水量在同一时期却增加了 9亿立方米,
海水淡化还不足以满足其用水增加的需求。
工业用水大部分是冷却水,循环使用潜力很大,美国钢铁工业用水
已有一半循环使用,日本各类工厂循环用水的比例也较大,水资源
贫乏的以色列更是大规模地回收利用废水,工业与家庭废水回收处
理后用于灌溉,工业用水量也大幅度减少,每百美元产值耗水量由
1962年的 20吨减少至 1975年的 7.8吨(已扣除通货膨胀的影响)。
尽管采取了多种措施,但是由于人口与经济的急剧增长,下一
世纪内许多国家和地区仍将面临缺水的困难。几千年来,人类为了
开发水利、消除水患、进行了不懈的努力:修堤筑坝、开渠凿井、
疏浚河道 …… 工程规模愈来愈大,对水圈的干预愈来愈强烈。这是
人类为谋求其福祉而采取的有意识的行动,这些行动在达到其预期
目的的同时,有些已对环境造成了危害;另一方面,人类在其生产
与生活过程中,又常常, 无意地, 把大量废物和毒物排入水体中,
造成水体的污染,使本来业已紧缺的水资源更形短缺。
五、大型水库的环境效应
人类早就会修筑水坝,远在公元以前古人就在幼发拉底江和尼罗
河修筑过土石坝。在埃及阿斯旺附近的萨德 ·埃利有一个修筑于公元
前 2950至 2750年的水坝,高 12米,长 115米。我国安徽省寿县城南
30公里,有一处陂塘蓄水工程,称为安丰塘,古名芍陂,是我国最
早的大型水利工程,始建于春秋时代,距今已有 2500年,当时可灌
溉农田万顷。然而,修筑容量以亿立方米计的大型水库则是本世纪
的壮举,迄今全球的稳定径流量已有 13%置于水库的控制之下,总
库容达 2000km3,使全球的稳定径流量从 12000km3增加到 14000km3
,有效淡水量相应地从 7000km3增加到 99000km3( 参见图 6.2)。
大型水库一般是多功能的,具有防洪、灌溉、给水、发电、养殖
和旅游娱乐等多方面的作用。然而,事物总有其二重性,与中小型
水库相比,大型水库往往存在一些不可避免的问题。
首先,大型水库造价高昂。据一般经验,在干流上修筑一个蓄水
能力 1亿立方米的大水库所需的经费相当于在其支流上修 10个总库
容与之相等的中小型水库的 3倍,而且库容愈大,费用增加愈多,
超大型水库所需的费用为总库容相同的中小型水库总经费的 10倍以
上,大型水库的运营费用也较中小型水库为高。
其次是大型水库的淹没区很大,淹没良田乃至城镇居民点的比例
常远高于中小型水库,而且移民问题也更为棘手。世界上 13000个
大坝高度 15米以上的水库已造成几百万移民。我国长江三峡水库按
正常蓄水位 175米方案统计,总淹没面积达 632km3,涉及湖北和四
川二省的 19个县市,淹没区人口达 70多万人。因此,安置淹没区的
移民是该水库建设中的重大问题。
水库有时还产生一些不良的生态学效应,例如为了防汛的目的常在
汛期前大量放水,如果适逢鱼类排卵期,浅水的产卵区被排干,影
响孵化;水库下游入海水量减少,河口湾地区海水入侵,并渗入地
下淡水含水层,使其盐度升高,妨碍陆生植被与农作物生长;入海
淡水量减少还可能增加河口湾地区海水的盐度,一些有经济价值的
鱼类和介类可能不适应这种变化,北美洲西北部原先盛产的鲑鱼因
许多河流筑坝后影响了其回游与产卵而减少了 90%;水库拦蓄泥沙
,使入海泥沙量减少,破坏了河口地区的沉积与侵蚀平衡,往往引
起海岸的侵蚀,岸线后退,使一些沿海村镇遭受损失。
除了上述种种弊端以外,有些水库还存在一些不是不可避免的
弊病,水库触发地震即是其一。
水库充水触发地震的现象首次于 1931年在希腊的马拉松水库引起
世人的注意,该水库于 1929年开始蓄水,1931年达到最高水位并观
察到地震,1938年发生了 2次伤害性地震,震级达里氏 5级以上。从
1931年至 1966年的地震记录表明,该地区较强的地震与水库水位迅
速上升有关。此后在美国、加拿大、法国、意大利、西班牙、希腊
、瑞士、前苏联、南非、赞比亚、印度、巴基斯坦、日本和我国(
新丰江水库)也发现了类似的现象。
调查表明,水库愈深,触发地震的机率愈高:深度 90米以上者有
10%( 126个水库中的 13个)引起过较大的地震;其中深度达 140米
以上者有 21%( 19个水库中的 4个)引起过大的地震。
例如印度的科依纳水库于 1962年大量蓄水,随后发生过 5次较大
的地震,而且很有规律:水位一旦达到 652米(标高),停留一段
时间以后就可观测到地震活动。 1967年 12月 10日发生了里氏 6.3级大
地震,造成 200人死亡,1500人受伤,数千人无家可归,距震中 230
公里的孟买城受到强烈震动,水电供应中断,城市一时陷于瘫痪。
1975年 8月我国河南板桥水库和石漫滩水库的坍塌也造成了极大
的灾难,这两个水库分别位于汝河和洪河的上游,离京广铁路约 50
公里。该地区位于豫西山地的山前地带,历来是暴雨中心区。当时
的特大暴雨形成的径流远远超过溢洪道的设计能力,库水越坝而下,
淘蚀坝基,使大坝迅速崩塌,洪水从山区直泻而下,扫荡京广铁路
一带的平原地区,许多村庄、树木、道路荡然无存,铁路路基被淘
空,铁轨扭曲,造成极大的生命财产的损失,死难人数以万计。事
后对水坝残址的调查证明土坝的施工质量很高,出事原因是溢洪能
力设计不足。
其实,水坝坍塌的事件在历史上屡有发生,1864— 1876年世界各
地就有 100个水坝倒塌,不过由于水坝规模较小,多发生在山区的
小河流上,造成的损失较小。近年来一些较大型水坝坍塌造成生命
财产的严重损失使这个问题日益引起公众的关切。近年有人对世界
各地 300个出事的水坝进行调查,结果表明出事原因中的 35%是由
于洪水超过溢洪道设计能力,25%是由于坝基问题,如管道系统故
障、出现裂缝、淤塞、孔隙压力改变和断层活动等,40%是由于不
良的设计、施工、运营、维修与材料质量等原因。
可见,修筑水坝在给人类带来巨大利益的同时,也可能造成一
些环境问题和社会问题,这主要是由于对坝址与库区的地质、水文
和气候等自然条件了解不够,或是由于设计、施工或管理运营不当
所造成的。西方有些专家在总结了大型水坝的功过之后,对我国几
十年来修建的大量中小型水库给予高度评价。截至 1990年,我国已
建成各种水库 8.6万座,另有塘坝 620万座,总库容达 4500亿立方米,
占全国湖泊蓄水量的 64%,控制了多年平均径流量的 15%,占亚洲
总库容的 60%以上。中小型水库具有造价低廉、技术较不复杂因而
易于利用当地人力物力资源、发现问题较易弥补、万一造成损失也
影响不大等优点,专家们认为我国的水库建设是本世纪最出色的系
统。在工业化国家 70年代以来新建大型水坝数目明显地减少的同时,
小型水坝再次兴起,例如美国 70年代后期通过立法和大量税收津贴,
鼓励农户改建现有水坝和为发展小型水电修建新坝,农民为了养殖
牲畜、灌溉、养鱼、防火、繁衍野生动物、游憩和环境美化的需要,
修建了 210万个塘坝,几年之间使小型水电容量增加了近 300兆瓦,
另有数百兆瓦容量的设施正在建设之中(据美国农业部 1982年公布
的资料)。
六、案例研究 —— 三门峡大坝
这两座大坝都是五六十年代苏联专家援建的,分别出现不同的问
题,但有一个共同之处,就是对当地环境研究不够,兹分述如下。
1.三门峡大坝该大坝位于河南省三门峡市以东,所形成的三门峡
水库位于黄河中游下段,陕西、山西和河南三省交界处,控制的面
积达 688.4×103km2,占黄河流域面积的 92%,控制了下游水量的 89
%和沙量的 98%,其功能以防洪为主,兼有发电、灌溉、防凌和航
运等多种效益。大坝于 1957年 4月动工,1958年截流,1960年 9月落
成。
( 1)三门峡大坝和水库的基本数据如下:
主坝长,713.2m 坝高,106m 库容,35.4×109m3( 350m坝高)
水库全长,371km( 大坝至潼关 114km,潼关至龙门 133km,潼关
至临潼 124km)
发电:装机 8台,总容量 1100×103kW,年发电量 6×109kWh
移民,31.9万人
淹没耕地,640km2( 96万亩)
从图 6.4可见,该水库是一河道型水库,库区包括龙门以下的黄河
干流及支流,还包括渭河和北洛河的下游。
( 3)遇到的问题,也可以概括为五方面:
第一是泥沙淤积问题。
该水库于 1961年 2月达到最高水位 332.58m( 标高),三年以后
的 1964年,汛期后发现 335m以下的库容已损失 43%,年平均损失库
容 1×109m3,为原设计的 2.7倍(原设计年损失库容 3.7× 108m3),
回水淤积的范围北达郃阳附近,距大坝 187km,西达渭河的交口以
西,距大坝 238km。 大量的淤积使干流和支流的河床大幅度抬高,
1969年汛期以后,潼关附近河床比建坝前抬高 5m,由此向北黄河干
流的潼关 — 郃阳段河床随之抬高 3— 4m至 1— 2m不等,向西的渭河和
北洛河下游也同样发生淤积,据 1974年测量结果,渭河华县以下滩
面抬高 3.7m,渭南以下抬高 2m,临潼以下抬高 1m。 渭南以下的防洪
堤内外形成了 2— 3m的临背差,成为一段悬河。同时渭南至潼关之
间从秦岭北坡流下的 10条支流河床也被抬高,有些桥梁被河水淹没
,如华县辛庄乡的遇仙桥不得不于 1969和 1973年两次加高,共加高
5.4m,形成桥上架桥的奇观。北洛河下游的滩面也淤高了 1— 2m。
水库与河道的淤塞造成了严重的后果,为了挽救水库的生命,
60年代初在大坝北侧加凿了两个排沙洞以减少淤积,与此同时也降
低了蓄水量与发电能力。但是排沙洞并未能解决河床抬高的问题,
库区河段水灾频率增加,汛期河水倒灌,淹没几千至几万公顷的耕
地,并造成村舍、道路、机井与桥涵的坍塌。此外,河水与库水的
高含沙量还造成水轮机的严重磨损,不得不定期停机修理,影响正
常发电,增加运营成本。
第二是蓄水后引起地下水位上升。 1960年至 1961年水库处于高水
位,坝址附近地下水位上升 8— 25.5m,三门峡市王官村出现最高值
,达 36.2m,库周的上游与渭河两岸地下水位一般上升 2— 4m,随库
水位的涨落而变化,其影响范围一般达 1— 2km,有的地段达 3—
5km。 由于水库位于黄土地区,地下水位上升的结果造成地面湿陷
,并产生裂缝、滑坡、塌房、塌井,引起地下水质恶化、土壤发生
沼泽化和盐渍化等现象,同时引起地面沉降,有些地区降幅达 0.7—
0.8m。
第三是塌岸。由于水库地处黄土高原峡谷区,蓄水以后经常发生
崩塌,经实地测量,潼关以东发生塌岸的长度占水库岸线长度的 41
%,每次塌落的宽度一般 3— 5m,最大者可达 60m。 蓄水初期,崩
塌的累计宽度一般为 50— 100m,宽者达几百米,灵宝某地累计塌宽
达 1500m以上。从 1960年 9月至 1961年 12月,塌落的土方总量达 1.77
亿立方米,合 2.5亿吨,占同期水库淤积量( 15.3亿吨)的 16.3%,
侵占有效库容的 1.8%。同时,水库塌岸还直接破坏最肥沃的农田以
及村庄和道路,造成不良的社会和经济影响。
第四是移民后遗症。由于排沙的需要经常排水,水库长期处于低
水位运行状况,原来的淹没区又重新出露,对难离故土的移民有强
烈的吸引力,不少人又自行迁回库区,造成严重的社会问题。
第五是文物古迹的淹没:库区有不少的建筑和文物,只得任其淹
没于水下。
总之,三门峡水库虽然部分地达到了原来设计的目标,但总体来看
是不成功的。究其原因,主要是对我国的国情与黄土地区的情况了
解不够,而当时的苏联专家又不能充分听取中国专家的意见。水库
淤积本属常识性问题,一般的水库只有几十年至几百年的寿命,黄
土高原水土流失的严重也是众所周知的,但是他们认为黄土高原可
于 10年内绿化,控制住水土流失,按原设计总库容只损失 1/10。但
是事与愿违,水库蓄水 3年以后即损失了库容的 43%,若非及时采
取开凿排沙洞的补救措施,该水库于 7年内淤平,从而创下大型水
库寿命最短的世界记录。须知水土保持是流域综合治理的组成部分,
不是单纯的科学技术问题,而是一项复杂的社会 -经济系统工程,黄
士高原的治理与整个区域的开发分不开,只有随着社会经济的发展,
水土流失问题才能解决,这要通过几代人的艰苦努力方能做到。
七、地下水过度开采
在可资利用的淡水资源中,地下水以其水量丰富、水质优良和供
应稳定而备受青睐,成为许多大城市和部分农业地区用水的主要水
源。电动水泵的发明和廉价电力的供应使地下水成为一种廉价的资
源而被大量开发。从表 6.2可知,地下水的贮量巨大,远远超过江河
湖泊里的水量。但是,地下水的大部分贮存在较深的地层里,补给
缓慢,是在漫长的年代里积存下来的,在某种程度上象矿床一样难
以更新。据水文地质学的研究,全球地下水总贮量中大约只有 0.1%
是可以更新、能进行持续开发的,因此,在开发利用地下水时必须
考虑其更新能力有限这个特点。
地下水的过度开采可能造成种种不良的环境效应:
1.地下水位下降以至含水层耗竭 上一世纪开始,一些城市化较
早的地区即已出现地下水位的下降,如北京城区,明代时仍有部分
自流井,称为“满井”,至明末清初因地下水位下降不再自流。北京
西郊的承压水层所形成的自流井一直延续到 1960年以后才因水位下
降而干涸。目前研究最详细的一个大型地下含水层的涸竭是美国中
西部的欧加拉腊( Ogallala) 含水层,它北起南达科他州,向南延伸
,包括怀俄明州、内布拉斯加州、科罗拉多州、堪萨斯州、俄克拉
何马州、新墨西哥州和得克萨斯州等七个州的部分地区。这个含水
层灌溉着美国 1/5的农田,盛产小麦、棉花、高粱和玉米,并喂养着
美国 40%的肉用牛,全部农牧业年产值达 320亿美元,在美国农业
中举足轻重。然而,这个含水层的补给速度极其缓慢,而开采速度
8倍于补给速度,在南部的 4个州里有时竟比补给速度高出 100倍。
专家们预测这个含水层将于 2020年完全抽干,现在有些地方井深已
达 2000m,高昂的提水费用开始使一些农民望而却步,有 5个州的水
浇地面积已在减少,农民不得不改种耗水较少的作物,哪怕是获利
较少。尽管如此,这个作为公共财产的含水层仍将继续消耗下去,
直至提水费用高到无利可图时为止。
2.地面沉陷 地下含水层被抽干以后,其物理性质与力学性质发生变
化,在上覆地层的压力下发生沉陷,我国沿海不少城市已发现这种
现象。天津市 1959至 1982年累计最大沉陷量达 2.3m,平均每年沉陷
10cm。 上海市区的沉陷量亦达 2m以上,以 50年代后期沉陷最严重,
市区平均年沉陷量达 11cm,沉陷中心区(普陀区)达 115cm,沉陷
大于 50cm的面积达 66.1km2。 常州、苏州和无锡的沉陷也很明显,
年平均沉陷量在 1.4— 3.8cm,南通市的年沉陷量达 5cm。 第二次大
战以后有些城市迅速膨胀,地面沉陷幅度也很大。美国加州洛杉矶
以南的长滩市 1940年开始发现地面沉陷,70年代中期沉陷区中心部
分下沉 9m,造成的经济损失估计达 1亿美元。如果任其继续发展,
预计会下沉至 13.7m。 该市不得不于 1958年开始大量注水,充填原
来采油的岩层,几年以后制止了沉陷,1963年地面回升 15%。墨西
哥城也是一个迅速发展的城市,1895年人口为 50万,1975年发展到
800万( 1988年达 1920万),与此同时地面沉陷了 7m,1937年建成
的美术馆下沉了 3m,一楼已完全变成地下室。著名的低地之国荷兰
国土的 60%低于海平面,有一半人口生活在海平面以下,必须不断
地抽取地下水以保持地面的干燥,
八、小河流渠道化的利弊
开挖渠道引水灌溉和防洪排涝本来是一项古老的农业实践,浚河
筑堤和截弯取直也是古而有之的水利工程。而近代一些高度工业化
国家以其巨大的财力与物力,正在大规模地进行小河流渠道化的工
作。所谓渠道化( chennelization) 就是为了防洪的目的把整条小河
流或某一河段挖深与取直,把天然河流变成人工的渠道。通常的做
法是用推土机等机械把两岸约 30m宽的植被清除,并用推土和挖土
的大型机械把河道挖深和取直,有些河岸还铺设护坡,两岸留下的
裸地则用作农田。
渠道化的最大利益就是便于排水防洪,使两岸农田的收成得到保
障。但是有时投资甚大而获益较小,例如美国阿拉伯马州曾有一项
渠道化工程,耗资 440万美元,仅使 1万多英亩(合 40km2) 农田受
益,即平均每英亩的防洪费用高达 405美元。这项计划使 105家农户
受益,相当于每家农户从州政府得到 4.2万美元的津贴。
然而,渠道化常常带来一系列生态学、水文学以至美学的问题。
首先,渠道化可能产生一些不良的生态后果,主要是对水生生物
系统带来灾难性的影响。渠道化清除了河道中原有的饵料和河床覆
盖物,原来多种多样的底栖生物遭到消灭或迁徙他处;两岸植被清
除以后,不再有落叶给河水带来养分,随之落入河中的昆虫也几乎
绝迹,减少了鱼类的饵料来源;天然河流深浅相间,鱼类栖息在深
水处,浅水处则为饵料昆虫的繁殖场所,渠道化后平坦的河床消灭
了这种差别,加上许多渠道化的河流夏季完全干涸,水生生物无处
逃避,而天然河道中的深潭本来是它们的避难所;此外,两岸农田
直逼河岸,所使用的除草剂与杀虫剂迅速排入河中,经常造成下游
的死鱼事件。
其次为对河道的影响:由于清除了两岸的植被,河岸抗蚀能力降
低;无树木荫蔽的河道受阳光直接照射,使河水温度升高,溶解氧
降低;河道平直,流速增加,侵蚀能力增强,容易引起塌岸;河道
挖深后一些地区地下水位降低,部分水井干涸,近海地带则导致海
水入侵地下含水层,使其盐度增加,影响灌溉水的质量。
河道被做了水泥护衬,筑坝蓄水,河岸做了铺装。水与土地的
分离,导致河流失去自净能力,加剧水污染程度。流水变成了死水、
臭水。光洁的水泥花岗岩护岸,使本来生机勃勃的水际,变得寸草
不生。一条自然的河流,是城中多种生物的栖息地,现在连老鼠也
不光顾。在大地景观中,生态健全的水系统构成的绿色通道网络,
恰恰最具有蓄洪、缓解旱涝灾害的能力。
希望看到清沏的流水,河底长着水草、游着小鱼,而不是水泥,
不是光亮的意大利瓷砖,不是整齐的美国草,不是漂亮的荷兰郁金
香;相反,我希望看到的是当地的芦苇、茅草、水葱、菖蒲 …… 浅
水卵石、野草小溪,人们对河流的需要,并不再乎其水多,而在乎
其动人的自然野趣。
曾经水草丛生、青蛙缠月、鱼翔浅底的自然河流,被穿上水泥
盔甲,城市最美丽的元素就这样被糟蹋掉了,将来总有一天,人们
要为河流松绑。西方国家已经掀起了一个把上世纪人工建设的 "渠
化 "河道炸掉、拆掉,重新挖掘以往填埋的水系,恢复河湖的自然
形态,再塑城中自然景观的热潮。
九、湖泊的泯灭
从地质学的角度来看,湖泊的存在只是一种暂时的过渡性的现象
,它迟早会被入湖的沉积物所充填,逐渐演变为沼泽乃至最后消亡
。但是这种自然过程由于近代人类活动的影响而大大加速了。影响
之一是加速土壤侵蚀使入湖泥沙量增加。其二是入湖营养物增加(
富营养化)使湖内藻类与水草丛生。其三是围湖造田使湖泊面积急
剧缩小乃至消亡。其四是由于大量引水灌溉和河流改向使入湖水量
急剧减少。后者常使湖泊面积与水量于很短的时期内( 20— 50年)
发生戏剧性的变化,甚至已导致一些湖泊完全干涸而泯灭。
据我国近年的调查,50年代初期全国仍有大小天然湖泊 24880个
,总面积达 83400km2,其中面积在 1km2以上的湖泊 2848个,总面积
为 80645km2。 80年代初期,全国大于 1km2的天然湖泊减少至 2305个
,减少了 543个,总面积为 70988km2,减少了 9657km2。 其中又以位
处干旱和半干旱地区的蒙新高原湖泊面积减少最多,共减少了
6989km2,占全国湖泊面积减少数的 56%,其次为东部平原湖群,减
少了 2058km2,占 17%。
新疆境内 50年代 5km2以上湖泊总面积为 9700km2,至 80年代初
1km2以上湖泊总面积仅为 4628km2,缩减了一半多,相应地水量减
少了约 50亿立方米。
内蒙古全区 50年代初 1km2以上湖泊总面积为 5261km2( 中蒙界湖
贝尔湖未统计在内),80年代初缩减为 4244km2,减少了近 1/5。
大面积围湖造田造成湖泊面积的缩减数字是惊人的,1954— 1980
年期间,仅湖北、安徽、江苏三省和洞庭湖、鄱阳湖的湖泊水面,
被围垦的面积竟达 11991km2。
湖泊面积缩减,水量减少还往往导致湖水矿化度增加、水质变劣
,例如新疆的博斯腾湖原是水质良好的内陆淡水湖,50年代后期湖
水矿化度仍在 1g/L以下,随着水量的减少,至 80年代后期已上升至
2.5g/L。
我国几个大湖泊近几十年来的变化令人忧虑,曾经是中国第一
淡水湖的洞庭湖,由于泥沙淤积与围湖垦殖,面积已大为缩小,
1896年 5400km2的湖面至 1980年已缩小为 2342km2,减少了 57%,贮
水量相应地从 293亿立方米减少至 159亿立方米,减少 46%。现已退
居为第二大淡水湖,形态也变得支离破碎,部分湖区已经泯灭。同
样,鄱阳湖自 50年代以来,面积缩减近 2/5,由 5050km2缩小为
2939km2,相应地水量从 321亿立方米减少至 246亿立方米。青海湖现
在是全国最大的湖泊,由于 50年代以来,地表径流明显减少,1957
年至 1981年实测水位下降 2.65m,湖泊面积减少 228km2,湖水蒸发
量超过来水量约 13.6%,平均每年减少水量 4.9亿立方米。
尤其值得注意的是新疆一些湖泊的干涸,其中最著名者为罗布泊
,直至 1950年其面积尚有 3006km2,1964年完全干涸,其西南方的
台特马湖于 1972年干涸。此外,玛纳斯湖和阿兰诺尔湖也已泯灭,
全国海拔最低的艾丁湖面积缩小了 30%,湖水已成为饱和的盐卤。
上述湖泊的干涸有其气候变干的大背景,但是,近年来灌溉农业的
发展等人为因素也起着重要的作用。
另一个著名的例子是咸海的濒临死亡。它曾经是世界第四大淡
水湖,仅次于里海、苏必利尔湖和东非的维多利亚湖。咸海位于哈
萨克斯坦和乌孜别克斯坦两国之间,1960年以前,其海面面积为
6700km2,贮水量 1050100km2,水位在海拔 53m左右,因年降水量的
变化上下浮动
位于中亚干旱区的咸海地区,在前苏联的农业生产上却居于重要
地位,其棉花产量占前苏联的 95%,水果占 1/3,蔬菜占 1/4,稻谷
占 40%。由于气候干旱,90%的农田依靠灌溉。随着生产的发展,
在入流的阿姆河和锡尔河上挖掘了一系列的运河以引水灌溉,水浇
地从 50年代的 290万公顷发展到现在的 750万公顷,引水量每年达几
十万立方公里。入海水量的大量减少,使近 30年来咸海面积缩减了
40%,贮水量减少了 67%,海平面下降了 14m,海水退缩后使
30000km2的海底出露,变成沙漠,使原有几千人口的沿海城镇穆伊
纳克和阿拉尔斯克处于风沙包围之中,入海两条大河三角洲的湖沼
消失,当地 70% — 80%的动物灭绝。随着海水容量的减小,水中含
盐量增加了 2倍,严重破坏了海洋生态系统,本地鱼种已完全绝迹
,渔业亦随之凋零。干涸海底的含盐尘土被吹扬至附近的农田里,
使作物减产。
农民为了维持农作物的产量而大量施用化肥与农药,污染地
下水。环境质量的恶化导致了许多疾病的流行,据报道象传染性肝
炎、伤寒、黄疸、肠道感染和癌症等病例均明显增多。大风还把灰
尘、盐分和风干了的农药颗粒吹扬至几百公里以外,西达黑海,北
达北极圈内。盐分与农药颗粒随雨水降落,所到之处,作物、草地
牧场、森林和野生生物均受其影响。
现在每年流入咸海的淡水量约为 11km2( 1987年)至 20km2( 1988年
)。专家们估计,要使海平面保持稳定,每年入流的淡水量应在
35km2以上,很可能在近 10年内咸海的水面仍会继续下降 6m,然后
趋于稳定。
咸海再也不是世界第四大湖了,现在就面积而论它居于第六位,落
在休伦湖和密执安湖之后。该湖的缩小所带来经济的、社会的和生
态的影响是巨大的,甚至前苏联有的官员也承认,这比 1986年契尔
诺贝利核电站事故还要坏 10倍。
十.淡水资源短缺
根据国际经验,每人每年 1000立方米可重复使用的淡水资源是
一个基本指标,低于这个指标的国家可能会遭受阻碍发展和损害健
康的长期性水荒。目前,世界上有 20个左右的国家己低于这一指标,
大部分位于西亚和非洲。据有关国际组织预测,生活在缺水国家的
人口将从 1990年的 1.32亿增加到 2025年的 6.53亿(按照低人口增长
预测)和 9.04亿(按照高人口增长预测)之间。到 2050年,预测生
活在缺水国家中的人口将增加到 10.6亿和 24.3亿之间,约占全球预
测人口的 13-20%。这尚不包括中国西北部、印度西部和南部、巴基
斯坦和墨西哥的大部分地区、美国和南美西海岸这些干旱缺水的地
区。因此,全世界实际上受水资源短缺影响的人口比上述预测数字
更多一些。
与淡水资源短缺相对应的是水资源的大量浪费。农业消耗了全
球用水量的 70%左右,但农业灌溉用水效率普遍比较低,许多灌溉
系统 60%以上的水在浇灌庄稼前就渗漏和蒸发掉了,并带来土壤盐
渍化。
十一,“世界水日”与水的危机
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》第 18章有关水资源保护、开发、管理的原则,1993年 1月 18
日,联合国第 17次大会通过了 193号决议,决定从 1993年开始,确
定每年的 3月 22日为“世界水日”。决议提请各国政府根据自己的国情,
在这一天开展一些具体的宣传活动,以提高公众意识。
我国国家建设部也决定每年 6月份的第二周作为全国城市节约用
水宣传周,目的是认真贯彻《中华人民共和国水法》和国务院关于
《城市节约用水管理规定》,从而增强人们计划用水,节约用水的
观念。全国已有 300多个城市缺水,已有 29%的人正在饮用不良水,
其中已有 7000万人正在饮用高氟水。每年因缺水而造成的经济损失
达 100多亿元,因水污染而造成的经济损失更达 400多亿元。
十二,争夺淡水资源
随着对淡水需求量的不断增长,在许多干旱和半干旱地区,淡
水成为决定经济发展的重要限制因素,部门之间、地区之间和国家
之间争夺淡水资源的情况越来越突出。在水资源比较丰富的地区,
不同功能用途之间的矛盾和冲突也越来越显著。
过去,农业部门是用水增长最快的一个部门,灌溉用水往往优先
保证。但是,随着工业和城市生活用水的不断增长,在干旱和半干
旱地区,已经开始同农业争夺有限的水源。美国西部及一些发展中
国家工业和城市较集中的地区,这种矛盾己日趋明显。
地区之间水资源利用上的矛盾往往表现为上下游之间的矛盾,
不少地区由于上游用水量增加,来水减少,甚至出现断流,干旱季
节得不到稳定供水,以致不得不季节性减少工业生产。世界上许多
重要河流往往由两个或多个国家所有。据估计,全世界有 200多条
国际河流和湖泊,这些跨界河流的流域面积几乎占全球陆地面积的
一半以上,生活在这些流域的人口至少占世界人口的 40%。因此,
全球跨国的水资源管理是国际环境与资源保护的重要领域。在西亚
和北非等一些干旱和半干旱地区,水贵如油,各国在跨国河流和地
下蓄水层开发利用上的矛盾往往十分尖锐。有时甚至引发军事上的
对峙,成为国际冲突的导火索。
水资源短缺成了当今世界面临的重大课题。前不久,联合国的
人类环境和世界水会议已发出警告:人类在石油危机之后,下一个
危机就是水。因此,保护和更有效合理利用水资源,是世界各国政
府面临的一项紧迫任务。从环境角度来说,最完善的措施是拦水和
调水。改变水资源的时空分布,充分利用水资源。同时注重节约用
水,提高水资源利用率:工业方面提倡节水产业、控制污染物的排
放,加强废水处理;农业方面应采用先进的灌溉方式(喷灌、滴灌)
等。水是生命的基础,它不仅关系到人类生活的质量,还影响到人
类的生存能力。我们必须增强水的危机意识,珍惜水,节约水,保
护水资源。
水荒困扰世界
据联合国环境规划署预测,水的问题将会同 70年代的能源一样,
成为 21世纪初世界大部分地区面临的最严峻的自然资源问题。联合
国的分析资料指出:地球的淡水比例仅占 2.8%左右,其中 99%以上
蕴藏在南北两极的冰雪中或在地下口其余不到 1%的淡水又有将近一
半被土壤和空气吸收,余下的部分蕴藏在地球表面分布极不均等的
江河湖泊之中。
据统计,过去的 50多年,全世界淡水使用量增加将近 4倍,每
年高达 4130立方千米,农业用水占全部用水的 60%,因为过去的 20
余年中,灌溉面积增加三分之一以上。亚洲国家的用水量增长最快。
据预测,亚洲的用水量下世纪将从目前占世界用水量的一半上升到
近三分之二。
许多国家水资源污染状况的恶化使得用水紧张状况进一步加剧。
联合国有关机构对水资源所进行的监测表明:全球高达十分之一的
河流受到了不同程度的污染。世界性的水荒已经开始带来严重的后
果:全球部分地区已经出现因淡水供应不足而限制了各方面发展的
状况。
十三、中国面临“水危机”
水是生态环境系统中最活跃、影响最广泛的耍素。它既是生命
的源泉,也是工农业生产中不可替代的重要资源。在,3·22”世界水
日前后,国外传媒忧心忡忡报道“水荒”、“水战”;国内不少新闻媒体,
也把目光投向自己面临的“水危机”。
中国是个缺水大国,水资源并不丰富,但用水浪费惊人,供求
问题十分突出。这个结论,并非危言耸听。我国水资源总参为 2.81
亿立方米,在世界上仅次于巴西、前苏联、加拿大、美国和印尼而
居第 6位。绝对量虽算丰富,但由于人口多,人均水资源占有量却
大大低于世界平均水平,仅列世界第 88位。而且随着人口的迅速增
长,人均水资源每年在递减。从淡水资源看,世界人均占有量为
12900立方米,我国仅 2695立方米,还不到世界人均占有量的四分
之一。
我国水资源还有几个特点:一是全国降水在空间和时间的分布
上极不平衡,南方水多,北方水少,差别悬殊,历史上水旱灾害极
为频繁;二是北方有的地区人均占有水资源相当于世界上最干旱的
国家,水丰富的南方却常常发生季节性干旱,使依赖水灌溉的主要
农作物水稻及一些经济作物用水困难;三是污水排放量大处理率低,
全国年排污水 363亿吨,其中 80%未经处理,使江河湖海和地下水
严重污染,水质性缺水现象越来越严重;四是缺乏科学的用水定额
和管理,生产耗水量大,水的浪费相当普遍,全国工业用水重复利
用率仅有 45%,万元工业产值耗水量远远高于工业友达国家,农业
灌溉有效利用率一般只有 25%至 40%。所以,水的问题在我国是很
严峻的。
城市生活用水和工农业生活用水都要求有稳定、可靠的供水。
只有合理开发利用和保护水资源,防治水害,充分发挥水资源的综
合效益,才能适应国民经济发展和人民生活的需要。一项调查预测
表明,我国用水总量将逼近水资源总量,水资源“危机”为期不远。
严峻的水环境形势要求进一步重视水的开发、利用。保护和水害防
治等方面的立法工作,提高人们的节水、护水意识和“水患意识”,
确保更有效地利用水资源,实现可持续发展战略。
三、海洋资源破坏和环境污染
海洋环境和海洋生态系统在维持全球气候稳定和生态平衡方面
起着极其重要的作用。海洋生物资源及海洋鱼类是人类食物的一个
重要组成部分,据估计,全世界有 9.5亿人,大部分在发展中国家,
是把鱼作为蛋白质的主要来源。但近几十年来,海洋生物资源过度
利用和海洋污染日趋严重,有可能导致全球范围的海洋环境质量和
海洋生产力的退化。
1.海洋生物资源过度利用
世界渔业生产由海洋捕捞、内陆捕捞和水产养殖(包括淡水和
海水养殖)所组成。 1993年,在全世界捕获的 1.01亿吨鱼中,海洋
捕捞占 77.7%,内陆捕捞占 6.8%,水产养殖占 15.5%。在 1950-
1990年期间,海洋捕捞量差不多翻了 5番,达到 8600万吨,但到
1993年下降到了 8400万吨。联合国粮农组织 1993年估计,2/3以上的
海洋鱼类被最大限度或过度捕捞,特别是有数据资料的 25%的鱼类,
由于过度捕捞,已经灭绝或濒临灭绝,另有 44%的鱼类的捕捞已达
到生物极限。从世界各重要捕捞区的情况看,大西洋和太平洋 11个
重要捕捞区中的 6个捕捞区,占所有商业渔业资源的 60%强,不是
已经桔竭,就是捕捞超过了极限。
海洋鱼类过度捕捞不仅使海洋捕捞量陷于停滞,也使捕捞结构
发生变化,高价值鱼类减少,处于食物链低层次的低价值鱼类增多。
70年代以来,正是这些低价值鱼类维持着渔业生产的增长。
2.海洋污染
人类活动产生的大部分废物和污染物最终都进入了海洋,海洋
污染越来越趋于严重。目前,每年都有数十亿吨的淤泥、污水、工
业垃圾和化工废物等直接流入海洋,河流每年也将近百亿吨的淤泥
和废物带人沿海水域。海洋污染的主要来源有:城市污水和农业径
流、空气污染、船舶、倾倒垃圾等(见图)。
图 海洋污染的主要来源( 1990)
从总体上看,海洋污染主要表现在以下几个方面:
( 1)世界沿海水域大部分已遭受污染,公海则相对清洁。
( 2)分布最广、影响最大的污染源是排放的污水和土地开垦及
侵蚀的沉积物。
( 3)污染和沿海开发对湿地、红树林、珊瑚礁和沙丘的破坏,
改变了沿海生境,使动物的栖息地和繁殖地遭到破坏,威胁到许多
地区鱼类和其他野生生物。
( 4)船舶、钻井平台原油泄漏和农药等有机合成物的倾倒,造
成区域性污染。
( 5)海洋垃圾中的塑料、废弃渔网和石油泄漏形成的焦油团等
对海鸟和海洋哺乳动物造成很大危害。
世界各国,主要是欧美等发达国家对排人海洋的部分污水进行了
处理,但从全球来看,有大量污水经河流直接排入了海洋,造成世
界许多沿海水域,特别是一些封闭和半封闭的海湾和港湾出现富营
养化,过量的氮、磷等营养物造成藻类和其他水生植物的迅速生长,
有可能发生由有毒藻类构成的赤潮。赤潮往往很快蔓延,造成鱼类
死亡,贝类中毒,给沿海养殖业带来毁灭性影响。
四、控制国际水域和海洋环境污染的国际行动
在控制国际水域和海洋资源危机和环境污染方面,国际社会采
取了大量行动,制订了大量双边和多边国际条约,在有关国际组织
和有关国家的共同参与下,采取了一些重要的国际合作行功。
早在 1996年,联合国在关于城市问题的第二次人类住区大会上
警告欧洲各国政府说,除非欧洲改进措施,管好水资源,否则它在
2l世纪初,将面临严重的缺水现象,很可能导致国家之间的冲突。
欧洲是国际河流湖泊制度的发源地,19世纪初就宣布菜茵河等几条
河流国际化。本世纪 50年代以后,有关国际河流的条约遍及各大洲,
除缔结了大量有关国际河流的双边条约外,还产生了一些重要的多
边条约,涉及航行、分配用水、控制污染和保护流域生态资源等各
个方面。例如,1976年法、德、荷、瑞士等国签订了, 保护莱茵河
不受化学污染公约, ; 1978年亚马孙流域 8国签订, 亚马孙河合作
条约,,宣布为保护亚马孙河地区的生态环境而共同努力。
保护海洋环境的国际行动是从防止海洋石油污染开始的。 1954
年制订了第一个保护海洋环境的全球性公约, 国际防止海上油污公
约, 。本世纪 60年代以后,先后制订了, 国际干预公海油污事故公
约,,, 国际油污损害民事责任公约,,, 国际防止船舶造成污染
公约, 等,完善了控制船舶造成污染的国际法律制度及污染损害赔
偿制度。 1972年,在伦敦通过了第一部控制海洋倾废的全球性公约,
即, 防止倾倒废弃物及其他物质污染海洋的公约, 。在海洋资源保
护方面,1946年制订了, 国际捕鲸管制公约,,规定设立了国际捕
鲸委员会。 1958年在日内瓦召开的第一次联合国海洋法会议通过了
,捕鱼与养护公海生物资源公约,,对海洋生物资源保护作了比较
全面的规定。 1982年 4月,第三次联合国海洋法会议经过近 10年的
讨论,以压倒多数通过了《联合国海洋法公约》,其中对海洋环境
保护作了全面系统的规定。
另外,在沿海各国的共同努力下,先后就北海、波罗的海、地
中海、中非和西非海域、红海和亚丁湾、东南太平洋区域、加勒比
海、东非海域、东南亚地区等制订了一系列海洋环境保护条约和关
于区域合作的行动计划。
复习思考题
1.为什么说地球上的水是一种既丰富又紧缺的资源?
2.为了解决水资源的不足,各国正在采取和试验哪些方法?
3.大型水库常有哪些不良的生态学效应?
4.我国三门峡水库建成后产生了哪些问题?
5.埃及阿斯旺高坝有哪些效益和哪些问题?
6.地下水过度开采可能造成哪些环境问题?
7.小河流渠道化常会产生哪些环境问题?
8.我国湖沼面积急剧缩减是如何造成的?