缺水

自然资源
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缺水,不足淡水资源以满足特定地区的人类和环境需求。水资源短缺是不可分割的人权充分获得安全饮用水是全球发展的优先事项。然而,考虑到的挑战人口增长挥霍无度的使用,越来越多的污染,以及天气模式的变化全球变暖在美国,世界上许多国家和主要城市,无论贫富,在21世纪都面临着日益严重的水资源短缺问题。

机制

一般有两种类型的缺水:物理缺水和经济缺水。实际的或绝对的水短缺是一个地区的需求超过有限的结果水资源发现。根据联合国粮农组织(粮农组织)的联合国在美国,约有12亿人生活在物质匮乏的地区;其中许多人生活在干旱或半干旱地区。自然缺水可能是季节性的;据估计,世界上三分之二的人口生活在一年中至少有一个月季节性缺水的地区。随着人口的增加以及天气模式变得更加不可预测和极端,预计受实际缺水影响的人数将会增加。

经济型缺水是由于缺水造成的基础设施总的来说,基础设施不完善的地方水资源管理不善。的粮农组织据估计,超过16亿人面临经济用水短缺。在经济缺水的地区,通常有足够的水来满足人类和环境的需求,但获取的机会有限。管理不善或开发不足可能意味着可获得的水被污染的或者对人类不卫生消费.经济用水短缺也可能源于农业用水不受管制行业这往往是以牺牲普通民众为代价的。最后,由于经济上低估了水作为一种有限的自然资源的价值,导致用水效率低下,这可能导致水资源短缺。

通常,经济型水资源短缺是由多种因素综合造成的。一个经典的例子是墨西哥城美国人口超过2000万市区.尽管这座城市拥有丰富的降雨量,平均每年超过700毫米(27.5英寸),但它几个世纪的城市发展意味着大部分降水就像被污染了一样径流污水管道系统.此外,消除湿地曾经环绕着城市的湖泊意味着这些降水很少能反馈到当地蓄水层.市政的近一半水的供应不可持续地从含水层系统下的城市。抽取的水量大大超过了含水层的更新量,以至于该地区的一些地区每年下沉40厘米(16英寸)。此外,据估计,该市近40%的水是通过管道泄漏流失的地震城市的沉没,以及年老的时候.许多地区,尤其是贫困地区,经常缺水,当地居民的水通常由卡车运来。历史上和现代对地表水和地下水以及自然区域的管理不善,再加上复杂性作为一个古老但不断发展的城市,墨西哥城已经成为世界上受经济缺水威胁最大的城市之一。

影响

在降雨量少或地表水获取有限的地方,依赖蓄水层是司空见惯的事了。的开发地下水如果从含水层抽取的速度超过自然补给的速度,资源就会威胁到未来的供水。据估计,世界上最大的含水层系统中有三分之一处于危难之中。此外,重定向、过度使用等污染河流而且湖泊灌溉工业和市政使用会导致严重的环境危害和生态系统的崩溃。一个经典的例子是咸海澳门曾经是世界第四大内陆水域,但由于流入的河流改道用于农业灌溉,它的面积已经缩小到以前的一小部分。

随着水资源的稀缺,公平分配水资源的问题也越来越多。政府可能被迫在农业、工业、市政或环境利益之间做出选择,一些群体以牺牲其他群体为代价获胜。长期缺水可导致被迫用水迁移国内或地区冲突,特别是在地缘政治脆弱地区。

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长期缺水的地区特别容易发生水危机,那里的水供应减少到临界水平。2018年,开普敦南非他们面临着“零日”的可能性,即市政水龙头将会枯竭的那一天,这是所有大城市中第一个潜在的水危机。多亏了极端的水保护努力和偶然的雨的到来,没有发生重大事件的直接威胁过去了。然而,考虑到人类在没有水的情况下只能生存几天,水危机可能迅速升级为一场灾难复杂的人道主义紧急情况.《2017年全球风险报告》世界经济论坛就对人类的影响而言,将水危机列为第三大最重要的全球风险大规模杀伤性武器以及极端天气事件。

解决方案

解决缺水问题需要多学科方法。水资源的管理必须以公平地最大限度地提高经济和社会福利为目标,而不作任何妥协生态系统功能。这种理想有时被称为“三重底线”:经济,环境,股本

已经提出了许多环境、经济和工程解决方案实现在全球范围内。公众教育无疑是水资源保护工作的关键,所有的公众和环境政策必须利用声音科学为实施可持续发展资源管理倡议

环境政策

保存和恢复自然收集、过滤、储存和释放水的生态系统,例如湿地而且森林这是对抗水资源短缺的关键策略。淡水生态系统还提供了一些其他的生态系统服务,例如养分循环和防洪。只有完整的生态系统才能支持这些具有经济和社会价值的生态过程。然而,在评价自然地区时往往没有考虑到其生态重要性,而是为了更直接的经济利益而破坏或退化。

经济和社会解决方案

许多研究表明,水价越高,水就越少水的浪费而且污染也可以用来资助水资源基础设施改进。然而,价格上涨在大多数地方在公众和政治上都不受欢迎,政策制定者必须谨慎考虑价格上涨可能对穷人产生的影响。对用水大户征收水税可以遏制工业和农业的浪费用水,同时不影响家庭水价。尽管由于生产成本增加,消费者可能会体验到更高的产品价格,但理想情况下,这种税收将有助于脱钩经济增长从水的使用。在很多地方,退税对于更换耗水电器,如马桶和淋浴头,都是一种常见且性价比高的电器替代

工业化农业是一个主要的贡献者水污染农药而且肥料径流和动物粪便。激励政策有机农业其他可持续的耕作方式有助于保护水源免受农业污染物的侵害。工业水污染通常更容易作为点源污染源加以管制。

工程技术

许多水资源短缺的挑战可以通过传统工程来解决,通常会带来立竿见影的效益。最明显的解决方案之一是修复基础设施。寻找降低安装和维护成本的方法,特别是在欠发达国家,设计有利于环境和解决问题的工程解决方案气候变化影响是基础设施修复的挑战。

考虑到70%的人淡水资源都用于农业,另一个主要的解决办法是改善农业灌溉技术。许多农业地区依靠简单的洪水或地面灌溉作为灌溉的主要手段。然而,洪水经常会频频向被调查如果农田的水量超过作物的需水量,那么大量的水就会流失蒸发或者从源头运输。教育农民了解这种做法可能造成的水损失,制定明确的节水目标,并为改进灌溉和节水技术提供资金,有助于减少农业中的浪费用水。

海水淡化已被提出用于控制有微咸地下水或海水的地区的水资源短缺问题。事实上,脱盐水已经是市政用水的主要来源水的供应在一些人口密集的干旱地区,如沙特阿拉伯.然而,现有的海水淡化技术需要大量的能源,通常以化石燃料所以这个过程很昂贵。由于这个原因,它通常只在淡水资源经济上无法获得的地方使用。此外,的量温室气体海水淡化厂产生的排放和盐水废水对环境构成重大挑战。

在人口不断增长、供水有限的城镇,废水是一种宝贵的资源。除了缓解有限的淡水供应的压力之外废水回用可以通过减少河流和湖泊受到的污水排放来改善它们的质量。废水可以回收再利用,用于作物和景观灌溉、地下水补给或娱乐用途。回收用于饮用或家庭使用在技术上是可行的,但这种再利用面临着巨大的公众阻力。水循环工厂的发展在世界各地的城市中越来越普遍。利用废水给藻类或其他生物施肥生物燃料作为一种有效的方法培养这些水密集型作物同时促进可再生能源来源。另请参阅废水处理

雨水收集对于园艺和洗衣服等非饮用水功能,可以显著减少对公共淡水供应的需求和对雨水基础设施的压力。在大城市和一些水资源紧张的城市,如墨西哥城,正在积极开发雨水收集系统。很多地方鼓励甚至补贴雨桶以及其他雨水收集系统。然而,在一些地区,尤其是在西部美国在美国,收集雨水被视为一项水权问题,对这种收集有限制。此外,收集径流并允许其流动的集水系统渗透进入地下有助于补充地下水。

梅丽莎Petruzzello