1.全球水资源可持续利用形势总体严峻 水资源是人类经济社会发展的重要战略资源,与粮食安全、能源安全、卫生健康、生态环境和气候变化等问题密切相关。世界人口规模的扩张、经济社会的发展、城镇化进程的加快给全球水资源可持续开发利用带来了前所未有的压力和挑战,据统计,在过去的20世纪里,全球人口增加了2倍,而人类水资源消费总量却增加了5倍。当前,由于全球淡水资源分布不均匀及缺乏基本的卫生和污水处理设备,世界约有12亿人无法获得清洁饮用水,约有26亿人面临着严重的饮用水安全问题。水资源危机已成为制约人类发展的瓶颈,可持续水资源管理(Sustainable Water Managemcnt)就成为世界各国关注的焦点问题。中国作为世界上人口最多的发展中大国,面临的水资源形势则更为严峻。据统计数据显示,全国年缺水量达400亿立方米,农村饮水不安全人口有2亿多,受水质不安全影响的城镇人口有近1亿。2007年,个国废污水排放总量为750亿立方米,水功能区达标率仅为41.6%,地下水年超采228亿立方米,超采区面积达19万平方千米,已引发了河流断流、湖泊萎缩、湿地退化、地面沉降和海水入侵等一系列的生态与环境问题。2009年3月,联合国教科文组织发布的《世界水资源报告》(第三版)指出全球年新增水消费量约640亿立方米,照此发展趋势到2025年全球水消费量将再增加30%,达到5万亿立方米,届时将有近一半人口面临长期性或间歇性的淡水资源短缺问题。另一方面,日益严重的水环境污染问题造成了水资源大量破坏与浪费。据统计:目前发展中国家90%左右的污水未经任何处理就直接排放到河流、湖泊和近海;发达国家至今仍有近35%的生活污水没有纳入公共排污管网;所有流经亚洲城市的河流均被污染;美国有近40%的水域被加工食品废料、金属、肥料和杀虫剂污染;近半个世纪以来,法国和荷兰的湿地面积减少了一半,欧洲有12%的居民饮用水安全受微生物和化学污染物污染影响。由于人类对水资源的不合理开发利用导致的全球气候变化和极端恶劣天气现象频发也严重威胁着人类生存与发展,全球水灾伤亡人数占全部自然灾害造成伤亡总数的一半,每年造成的经济损失占全球总经济损失的三分之一。因此,实现全球水资源可持续利用形势日益严峻、需求日益迫切。
2.科技创新为水资源可持续利用提供支撑 水资源开发利用是科学技术最早应用的领域之一,为了应对日益严峻全球水资源危机必须坚持水资源可持续开发利用战略,科技创新则为水资源可持续管理提供了重要支撑。随着科学技术不断进步,人类对水资源开发利用的研究经历了一个由低级向高级的发展历程:最初研究只限于水资源自身开发利用,研究水资源时空分布规律和运动规律,着重于水资源自然属性的研究;随着现代技术进步,人类对水资源利用研究产生了质的飞跃,逐步从水资源的自然属性研究过渡到水资源的社会属性和经济属性研究,包括水资源与经济发展关系研究、水环境安全研究、水权水价研究、水资源管理体制研究等;而近年来,随着全球水资源短缺问题日益突出,以水资源节约使用、清洁生产、水循环利用、污水资源化为核心的可持续水资源管理逐渐成为当今研究的重点方向,新兴的生物技术、环境技术、能源技术、信息通讯技术、纳米技术等为水资源可持续开发利用提供了重要支撑。
3.可持续水资源管理的技术内涵 可持续水资源管理理念是人类在开发利用水资源的过程中逐步形成的。联合国在其公布的《世界水资源开发报告》(第二版)中就已经表示,全球水资源危机的主要原因是因为管理不善。可持续水资源管理理念涉及经济、社会、环境、技术、法律和政策诸多要素,需要综合运用社会科学、自然科学以及技术科学的理论和方法来推动实施。可持续水资源管理对科技创新的依赖程度非常强,科技创新是推动水资源可持续利用的源泉和动力。目前,可持续水资源管理技术主要包括以下五个领域:一是供水技术,海水淡化、饮用水处理和雨水中水回用技术等;二是污水处理技术,化学或生物方式的污水处理技术等;三是水资源高效利用技术,工业、农业和家庭节水技术等;四是水管理技术,供水网络和管理体系规划建设等;五是雨洪防控技术,水资源调度与系统管理技术等。
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