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 Beer slaw 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