《水与能: 陆地蒸散发热环境及其能量收支》:
第一篇水与能
充足的水资源和能源是人类社会赖以存在发展的基础。一方面,水可发电,产生能源:另一方面,水的蒸发消耗了大量的太阳能。长期以来,水与能源这种复杂而微妙的关系并未引起社会的足够关注。本篇将从学科基础入手,探讨这个问题。
水资源是人类和社会最基本的自然资源,是维持生态系统正常运转的基础。水资源同时也是战略性经济资源,是一个国家综合国方的有机组成部分。在全球范围内,水资源是21世纪人类面临的最重要的自然资源问题之一,水资源短缺和水质污染将会给各国经济和社会发展造成很大的威胁。
在我国,能与水的问题尤为突出。总体来说,水行业是我国最大的能耗部门之一。加上中国面临水资源短缺、水质污染和水资源分布不均等问题,保障供水所需的能耗更大。我国人均水资源量只有世界平均水平的1/4,而且地区间分布不均、季节分布不均。在北方部分地区,水资源开发利用已经超过资源环境的承载能力,水资源面临的形势非常严峻,需要“南水北调”等项目从南方调水,这会消耗大量能量。实际上,全国范围内水资源可持续利用问题已经成为国家可持续发展战略的主要制约因素。因此,中国必须进行大规模的改革并实施强有力的措施,通过建立节水型产业、提高用水效率、加强水污染防治、开发非常规水资源等措施,保障水资源安全,降低水行业的能耗。
能源行业的水资源消耗是能与水问题的另外一个重要内容。众所周知,能源是人类生存和发展的重要物质基础,也是当今国际政治、经济、军事、外交关注的焦点。目前世界能源供应主要依赖化石能源(石油、天然气、煤炭等)。在化石燃料的勘探、开采、运输、加工和分配过程中,会消耗大量的水资源。同时,化石燃料的大量使用,也是造成全球环境问题和水污染的主要因素。在中国,能源的缺口曰益严重,而且现有的能源供给以煤炭为主,占能源消费的2/3以上。由于煤炭会产生污染物多、采煤过程对地下水资源破坏严重等问题,我国能与水的关系会更加紧张。
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