水的特性及其治理.ppt

水,刘 红 教授 生物与医学工程学院 LH64,水的重要性 水的特性 水资源 水质净化方法 （2-5） 应急条件下的饮用水净化 健康饮水 水再生利用和空间水循环利用,主要内容,考核方式,每次课后小测试， 开卷但是不得讨论和交流 第8次课书面考试 开卷但是不得讨论和交流。,水 的 重 要 性,水和人类健康,没有食物，人可以存活2至3周， 没有水，3天后就会死于脱水。 人在孤立无助的困境中，只要有水生命就会维持较长时间；生病时若无法进食，需要补充的首先是水。,水的生理作用,消化食物 溶解营养物质 传送养分到各个组织 担负吸收和搬运的任务 排泄人体新陈代谢产生的废物 保持细胞形态，提高代谢作用 调节体液粘度，改善体液组织的循环 调节人体体温，保持皮肤湿润与弹性。,饮水的重要性,充分的饮水可以刺激肠的蠕动并软化大便；因此，便秘的人应特别注意吸取足够的水分。 水还有利尿功能，使输尿管、膀胱流畅，防止结石发生和细菌感染。不喜欢喝水的人较容易罹患尿道结石、膀胱炎等尿道感染症。 充分的饮水也能帮助病人恢复健康，例如发高烧时，充足的水量能促使身体发散热度。 确保供水是减肥之本 喝水能减肥,水的疗效,热水澡可使神经振奋； 温水澡能解除身心的疲劳； 洗冷水浴可给机体带来清新的轻松感觉 把双脚放进水盆内，慢慢倒进热水，约二十分后再冲凉水，可以使身体温暖及消除失眠； 用热毛巾或海绵等敷盖在酸痛部位上，每次约二十分钟，对腰酸、背痛、咳嗽等症，也很有效。,水是人类一切文明之源,人类的祖先来源于水，水对人体健康至关重要，一旦失去体内水分 10%，生理功能即严重紊乱；失去水分 20%，人很快就会死亡。 水对人类以外的生命也是如此，它是一切生命之源，人类在外星球寻找生命，首先是找水。,人们对水的渴望,印度西部古吉拉特邦的众多居民 在一个巨大水井旁艰难地取水,水 的 物 化 特 性,水的化学特性,水是所有有机体普遍的内部介质，构成90%以上的生命物质。,光线穿透水,可见光穿过水体遵循一个称为“比尔定律”（Beers law）的负指数关系。 水对红外线具有极强的吸收能力，太阳光谱的红外线部分随水深增加而急剧耗竭。 由于悬浮的固体（泥沙）引起的混浊，则会使可见光急剧地衰竭。,从水下拍摄的天空,水 和 温度,水的两个特性使它特别适合于作为许多生物栖息的一种介质。 （i）水有高的热容量， （ii）4时水的密度最大。 高热容量意味着它能吸收热能，而只增加很少的温度。其结果使水生生物减少了受温度波动的影响。 在较低温度时，水的密度增加，因而也更重，最大的密度发生在4。因此，冰浮在水上，水体从上向下冻结。这种现象保护了水生生物 冰作为一种绝热体，阻止下层水的温度进一步降低。,能量转换和 水相,在陆地温度中，水很容易在蒸汽、液相和固相之间转化，同时释放或吸收大量的热。 例如，1g水蒸发，大约需要2430J的热量，即汽化潜在热。水蒸气进入空气中冷凝，释放出热量2430J/g。当水结冰时，大约335J/g被释放作为熔合热，而雪融化时也需要相同数量的能量。,水 资 源,地球上水的组成,大陆,海洋,水汽输送,径流输送,蒸发,海陆间循环大循环,地 球 上 的 水 循 环,海洋,蒸发,降水,海上内循环,地 球 上 的 水 循 环,蒸发,内陆循环,地 球 上 的 水 循 环,水资源的概念,广义：地球上水圈内的水量总体 狭义：目前技术条件下，可供人类 利用的那一部分淡水资源 （包括河流水、淡水湖泊水、浅层地下水）,世界淡水的组成,其它淡水的组成,世界的其它淡水中，河流水和湖泊淡水分别占了世界淡水总储量的0.006%和0.26%,再加上少量的浅层地下水,可利用的淡水占全球淡水总储量的0.3%,水资源是非常有限的！,世界水资源分布,影响水资源分布的因素 降水量的空间分布 衡量水资源丰富程度的主要指标 多年平均径流总量 河流水只占了世界淡水总储量的0.006%, 远小于湖泊水储量, 为何还是以多年平均径流总量作为指标? 年径流总量是一个国家或一个地区水源补给最根本、最主要的途径，并且容易测量。 由于径流量的不稳定性，所以取平均值更准确。,世界各大洲径流资源,世界上水资源最丰富的国家径流资源比较,中国水资源的特点,数量上： “总量不少，人均不多” 空间分布上： “南方多、北方少，东部多、西部少” 时间分配上： “夏秋两季多，冬春两季少，各年之间变率大”,造成水资源紧缺的原因： 自然原因：如水资源时空分布不均、部分地区气候反常等。 人为原因：用水量迅速增加 水质污染,水质性缺水,我国用水量的增加,严重的水污染,全国90%以上的城市水域受到不同程度的污染，水环境普遍恶化 近50%重点城镇的集中饮用水水源不符合取水标准，其中水源受污染比较严重的城市有98个，主要分布在“三河三湖”流域（淮河、海河、辽河、太湖、巢湖、滇池 ）。,水源污染的直接后果： 水源被迫停止使用，从而导致或加剧缺水 水源污染的间接后果： 影响供水水质，进而损害居民的身体健康。,缺水特点： 北方水量性缺水，南方水质性缺水,影响中国未来发展的三大重要的战略资源： 水、石油和粮食。 这三大资源的“总体短缺”将成为制约21世纪 中国经济与社会发展的最大瓶颈。,水资源的合理利用和保护,建立蓄水工程 修建跨流域的引水工程 合理开采地下水 科学用水，节约用水 保护水资源，防治水污染,水的时间分配不均 水的空间分布不均 地下水更新周期长 水资源