“數量”相關的淡水問題:原因,影響,解決方案,預測和統計

本指南是關於數量相關的全球淡水問題,如水資源可利用性、水資源短缺、水資源壓力和水資源短缺

我們著眼於這類淡水問題的原因、影響、解決方案、預測和相關數據。

摘要-與“數量”有關的食水問題

當國內淡水資源與對這些資源的需求相比不足時(需求是取水量和耗水量),就會出現與淡水數量有關的問題。換句話說,當水的需求超過供應/補充時,通常會導致不可持續的用水

與淡水數量相關的問題在特定時期內局限於特定的地理區域(例如不同的城市、城市與農村地區等)

這些問題的結果是對稀缺水資源的激烈競爭,這可能導致一係列後果和影響

隨著氣候和降雨變化、用水用戶的數量和類型以及其他因素等變量在一段時間內的變化,水資源短缺和高水資源壓力可能出現或消失

飲用水和非飲用水有不同的最終用途,並遵循不同的標準和法規。

一個城市有可能保證他們的飲用水資源,但未來的非飲用淡水供應是不確定的。

西澳大利亞的珀斯就是目前麵臨這種情況的一個例子

與水量相關的問題背後可能有很多原因。

的一些主要原因可能包括(但不限於)缺乏工具和數據跟蹤、測量和預測用水量和物資(以及未來的需求),體積小/容量的淡水資源,不可持續的撤軍,消費率(水需求自1960年以來已經翻了一倍,並預計將繼續增長在未來幾十年),緩慢補給率(部分受幹燥或炎熱的氣候,降雨量較低或不一致,以及高蒸發率),自然事件如幹旱,效率的缺乏由主要的用水部門如農業、工業和市政部門,沒有不同種類的水源,沒有與氣候無關的淡水來源(例如海水淡化),以及沒有資金來發展諸如海水淡化而且廢水處理與循環利用

有些城市可能有,也可能沒有與其他州和省進行跨界水貿易的機會

缺乏淡水資源的影響可能會造成嚴重後果,這取決於一個城市或地區的水資源壓力有多大。

有一個水足跡幾乎我們在社會中所做或消費的所有事情,我們使用的水不僅用於飲水,而且用於許多主要部門,其中農業、工業和家庭是三大用水戶。

開普敦就是一個例子,說明了缺水時會發生什麼

因為水資源緊張和短缺是局部問題,他們需要本地化的短期和長期解決方案和策略,並需要隨著時間的推移進行監控和修改,因為相關的不同變量發生了變化

未來,農業和能源部門的用水量預計將增加最多,這與不斷增長的人口對糧食和能源生產的需求相一致(pacinst.org)。

*請注意,在世界上的發展中或不發達地區獲得淡水是我們在本指南中討論的另一個問題

水量問題的一般原因

每個國家、地區、城市或城鎮都有不同的缺水或缺水原因。

造成水資源短缺、水資源緊張和與水量有關的問題的一些主要原因是:

-氣候炎熱幹燥(這些條件會影響水文循環,因為降雨量少,蒸發率高,等等。

此外,風、熱、水分和土地/土壤在水循環過程中都很重要)。

-幹旱等自然事件的頻率和強度

-世界各地和某一地區的地表水和地下水的自然分布-有些地區沒有或隻有很少的自然淡水量(人均和/或總需水量),幾乎完全依賴淡水海水淡化或跨境水貿易等選項

-有少量(或少量容量)可提取的優質淡水資源(所需水質符合最終需要)

-這些淡水資源的補充/補充速度較慢(由於降雨量少、降雨量變化(每年)、幹旱、蒸發等自然事件、集水區沒有發揮應有的有效作用、地下水資源自然補充速度較慢)

-對這些資源的提取和消耗速度不可持續或效率低下(地表水或地下水透支,這些資源的補充速度不夠快)。

淡水需求自1960年以來翻了一番(sciencealert.com),到2030年全球淡水需求將超過供應量40% (bbc.com)。

pacinst.org的另一項數據是:“人類每年在全球抽取約4000立方公裏的水,大約相當於密歇根湖的全部水量。”這是50年前的三倍,而且還在以每年約1.6%的速度增加。據預測,2000年至2050年期間,全球對水的需求將增加55%……這一新的需求將主要由農業驅動[到2035年,能源需求預計將增長35%,導致與能源相關的水消耗增加60%]。

-沒有多種供水來源(例如地表水、地下水、補充計劃、廢水處理和再用等)的城市;水回收工廠和技術、水貿易、從空氣中取水等)

-城市過於依賴依賴氣候或自然因素來補充的水源(如降雨)

-在短期和長期內(政府或機構)對一個城市或國家水資源的管理不善(特別是平衡可持續的退出率與供應水平和補充率,也投資於正確的水基礎設施和技術,並對水風險、壓力源和嚴重的自然水相關事件進行適當規劃)。

這可能涉及能力不足、利益衝突(例如犧牲長期未來在短期選舉周期中當選)、腐敗或其他導致水資源管理不善或不可持續的因素

-沒有資金或實際能力投資現代技術,比如海水淡化水循環利用,以及廢水和灰水的處理和回收利用

其他原因可能包括:

-三個主要用水部門-農業(全球平均70%的耗水量)、工業(全球平均20%的耗水量)和市政(全球平均10%的耗水量)的過度消耗或低效率的耗水量

[注意取水和耗水之間的區別…取水可能返回水源,而耗水是對水的永久使用,不會返回水源]

[也要注意,在發達國家,工業用水量會占到更大的份額,而農業用水量會減少]

-特別是在農業方麵——灌溉農業的擴張,“農業使用了世界上70%可獲得的淡水,但由於灌溉係統漏水、應用方法效率低下以及種植的作物對其生長環境來說太過缺水,其中約60%被浪費了……農業也要為化肥和殺蟲劑造成的水汙染負責”(worldwildlife.org)。

-工業和農民未能投資於節水或節水設備、係統和技術

-政府缺乏對農民和企業的倡議和支持,以投資於節水、節約用水、高效用水和升級水處理及循環利用技術及設備

-消費造成的水資源短缺主要是由於農業/牲畜養殖和工業對水的大量使用(wikipedia.org)

-水的泄漏和流失(涉及所有部門——一個例子是每年在水到達家庭之前從公共供水管道流失的水量。

工廠裏也會發生水的泄漏和損失)。

英國部分地區因在水到達家庭之前公共供水管道漏水而臭名昭著——據independent.co.uk報道,“每年因管道漏水而損失的水約為30億升”。

來自write.org:“在美國,僅管道泄漏,每天就有60億加侖的處理水流失。”

-水的浪費(由農民,企業,但也由消費者當他們浪費食物哪一個有水足跡

-沒有根據水的實際價值合理定價——分層水價是一種選擇,這樣所有個人都有基本的和負擔得起的水的權利,但高用戶將因低效或過度使用而受到懲罰

-淡水技術的問題或長期挑戰,如海水淡化廢水回收-例如建造成本、運營成本高、能源密集、資本或勞動力密集等。

以海水淡化為例,它有自己的優缺點

-氣候變化可以影響(在一些地區)的活動,如降水模式、幹旱的嚴重程度和其他自然事件,提高地表溫度等。

這種類型的活動可以影響氣候的幹燥和炎熱程度,從而影響淡水資源的補充速度

- - - - - -水汙染和汙染降低水質,從而降低適合使用或消耗的可用淡水數量。閱讀更多關於世界上水汙染最嚴重的國家和地區

此外,天然的半鹹水進一步限製了可用的淡水。

-淡水資源與海洋等鹹水來源的鹹水交叉-邁阿密就是一個例子

-過度抽取地下水,地下水含水層補給速度緩慢(可能需要5年或更長時間才能看到某些地下水含水層的顯著變化)。

當水(來自河流和湖泊,或來自降水)通過土壤和岩石剖麵的微觀空間向下滲透時,地下水的補給就發生了。

此外,與湖泊、河流和大壩等地表水來源不同,很難看到地下水的水平——這可能是它們管理不善的一個因素。

來自write.org:“除非改變這種模式,否則在20年內,印度60%的含水層將處於危急狀態。”

-地下水資源枯竭,可能導致地下水鹽化

-人口快速增長(更多的人口意味著對水的直接需求,以及對所有水的間接使用的需求,如種植糧食、生產產品、生產能源和經營家庭)。

人口也依賴於當地的水源,“今天,世界上41%的人口生活在水資源緊張的河流流域”(worldwildlife.org)。

——工業化和城鎮化快速發展

-經濟增長和用水密集型經濟活動的增加

-水務法律、條例和政策執行不足或執行不力

-缺乏地方、州和國家各級政府的全麵、詳細和具體的可持續水資源管理計劃

-過度依賴外部或共享的淡水資源(國家間或國家間),而不是依賴內部水源

-社會不同群體在用水問題上的利益競爭

-水資源缺乏綜合管理

-政府投資於低效、昂貴或不可持續的解決方案,而不是全麵和長期可持續的水資源解決方案

——中產階級或社會財富不斷增長,導致人們購買更多耗水產品,如肉類和化石燃料。

其他耗水產品的例子有:生產價值1美元的糖需要270加侖的水;200加侖的水可以生產價值1美元的寵物食品;生產價值1美元的牛奶需要140加侖的水”(news.thomasnet.com和pubs.acs.org)

-政府和公司使用的水風險工具有其局限性,可能缺乏所需數據的質量或準確性(例如,它們沒有很好地考慮用水、政治和某些類型的水基礎設施。他們在發現急性風險方麵存在缺陷- weforum.org)

-很難預測未來不同的水因素,如未來的需求,未來的自然水模式,等等

-城市如何應對幹旱等自然事件,以及它們是否有適當的計劃

-供水基礎設施不足或維護不善,政府未能維護或升級供水基礎設施。

需要維護處理廠、管道和下水道係統,但這樣做既昂貴又耗時。

-更改負責水流和流入地表水來源的集水區

-洪水、颶風等自然事件可能破壞水基礎設施、水處理廠,並用不同類型的汙染物和碎片汙染供水,從而限製供水總量

發達國家與發展中國家的水量關係

Wikipedia.org描述了一些發展中國家和發達國家造成水足跡的不同原因:

發達國家的人每天的用水量一般是發展中國家的人的10倍。

其中很大一部分是間接使用在耗水量大的農業和工業生產過程中的消費品,如水果、油籽作物和棉花。

[由於全球化的生產鏈]發展中國家大量的水被用來生產供發達國家消費的產品,並受到汙染

遇到水量問題的具體國家、州、城市和地區

有可識別因素導致水量問題的地方包括:

從bbc.com:

[聖保羅、班加羅爾、北京、開羅、雅加達、莫斯科、伊斯坦布爾、墨西哥城、東京和邁阿密]

從weforum.org:

[聖保羅,開普敦,金奈和英格蘭東南部]

從businessinsider.com.au:

[卡塔爾、以色列、黎巴嫩、伊朗、利比亞、科威特、沙特阿拉伯、厄立特裏亞、阿聯酋、聖馬力諾、巴林、印度、巴基斯坦、土庫曼斯坦和博茨瓦納]

從bloomberg.com:

中東和北非(由於氣候炎熱和需求增加)

印度北部(由於對地下水的高度依賴導致地下水枯竭,由於地下水不像地表水那樣經常出現,因此地下水管理不善)

從usnews.com

[倫敦、墨爾本(澳大利亞)、班加羅爾、北京、聖保羅、雅加達、東京、開羅、墨西哥城、金奈和開普敦]

從sciencealert.com:

[印度、中東、北非和澳大利亞部分地區]

從WRI.org:

[智利未來可能會遇到供水問題,博茨瓦納、納米比亞和南部非洲未來都可能會遇到供水風險]

Fromwatersource.awa.asn.au:

[在中東和北非地區]地緣政治也使事情複雜化——該地區約60%的地表水資源是跨國界的,所有國家都共享至少一個含水層

從wri.org:

印度——地下水源(和地表水)透支,主要用於農業

你可以在以下指南中了解珀斯和開普敦缺水問題的一些原因:

西澳大利亞州珀斯的水資源短缺

南非開普敦缺水

水量問題的原因

從我們在上一節列出的地方來看,導致供水問題的因素可能包括以下一項或多項:

幹燥的氣候

缺乏降雨,或季節性降雨,以及變化的或可變的降雨模式

幹旱等自然事件

政府缺乏對水戰略和基礎設施的充分規劃或投資

公共供水管道失水和漏水(水管爆裂是其中之一)

水設施建設和維護不善

來自不同來源的水汙染

來自不同來源和原因的水汙染,如地下水含水層透支

經濟增長

缺乏天然地表水來源

土地被鎖定

自然水源補給速度慢

主要依靠降雨,水源不多樣化

人口過剩,或人口快速增長

非法挖井

混凝土/瀝青覆蓋的土壤通常可以吸收雨水

城市發展依賴於吸水濕地

缺乏水的循環利用

氣候變化對水循環和水基礎設施的影響

森林砍伐影響了供水位於森林中的集水區

貧困地區和農村地區住房不通水

城市的下沉限製了地下水的獲取

主要部門用水的濫用和管理不善

農業部門效率低下

擁有消費高於全球平均水平的人口

水的獲取被武器化

地下水管理不善,因為它不像地表水那樣經常出現在地下

缺乏關於城市水資源狀況的可靠和可靠的數據(印度可能屬於這一範疇)

wr.org網站概述如下:

“每個水資源緊張的國家都受到不同因素組合的影響”

影響

缺水和缺水壓力的影響可能是廣泛的,一個地區缺水和缺水程度越高,這些影響就可能越嚴重。

影響可以是經濟、社會和環境。

在不那麼嚴重的情況下,適度的用水壓力可能會導致輕微的用水限製——這可能意味著在炎熱的氣候下,家庭無法在白天給院子澆水,或者隻能用水桶或水而不能用軟管洗車。

更嚴重的是,更高水平的水資源壓力和水資源短缺會導致類似的事件開普敦缺水

這可能導致公共供水的水龍頭被關閉和嚴格的用水限製。

農民可能會遭遇用水限製,從而導致產量下降、利潤減少、糧食安全降低等後果。

不僅僅是農民,社會的方方麵麵都離不開水

除了這些影響之外,水資源緊張和短缺對世界不同國家不同地區的影響也不同。

閱讀更多關於本指南列出了世界上最缺水和最缺水的國家和地區

從watersource.awa.asn.au:

[中東和北非地區可能麵臨]因氣候相關的水資源短缺而造成的預期經濟損失,到2050年約占GDP的6% - 14%

從sciencealert.com:

水資源緊張的一些後果是糧食不安全、衝突和移徙以及金融不穩定

Weforum.org提到:

幹枯的水龍頭可能引發疾病爆發和因缺水而發生的暴力衝突。

短缺削弱了商業信心和經濟產出,同時給居民的生活增加了壓力。

從wri.org:

[敘利亞的幹旱和水資源短缺可能是引發該國2011年內戰的動蕩的原因之一,並對農牧民造成了嚴重影響]

極高的水資源壓力造成了這樣一種環境:公司、農場和居民高度依賴有限的水資源,供水稍有變化就會使他們變得脆弱。

這種情況嚴重威脅到國家的水安全和經濟增長。

從bloomberg.com:

今年早些時候,嚴重缺水對印度南部城市金奈的經濟影響凸顯出來。金奈有710萬人口。

夏季的熱浪和季風延遲導致金奈的一些淡水湖幹涸,引發了抗議和暴力事件,還導致業務中斷,科技公司要求員工在家工作。

從worldwildlife.org:

[水資源短缺導致濕地流失和生態係統受損]

關於水的經濟價值、缺水的潛在影響以及與之相關的損失,soe.environment.gov.au以每消耗的千兆升水的增加值為單位概述了若幹工業用水的經濟回報:

農業生產——400萬美元

礦業——2.26億美元

製造業——1.64億美元。

解決方案

我們已經把一個全球水量相關問題解決指南

預測

閱讀更多關於本指南對世界不同地區和國家的水資源壓力和水資源短缺的預測

從sciencealert.com:

[農業效率,水的過度消耗/不控製提取,以及缺乏廢水的回收和再利用,都是未來水資源壓力的主要原因]

統計數據

閱讀更多關於這些資源的水資源短缺和壓力:

缺水統計數據(unwater.org)

未來的水資源緊張和短缺(seametrics.com)

趨勢

從sciencealert.com:

在過去的一百年裏,水的使用一直在快速增長

自1960年以來,全球取水量增加了一倍多

來源

1.https://www.www.6655zr.com/words-phrases-to-describe-different-global-water-issues-what-they-mean/

2.https://www.www.6655zr.com/why-water-is-so-important-to-society/

3.https://www.www.6655zr.com/biggest-global-fresh-water-issues-problems-solutions/

4.https://www.www.6655zr.com/most-water-scarce-water-stressed-countries-cities-in-the-world-now-forecast-into-the-future/

5.https://www.unwater.org/water-facts/scarcity/

6.https://www.weforum.org/agenda/2019/08/the-next-urban-water-crisis-inadequate-data-clouds-the-forecast/

7.https://www.wri.org/blog/2015/08/ranking-world-s-most-water-stressed-countries-2040

8.https://www.wri.org/blog/2019/08/17-countries-home-one-quarter-world-population-face-extremely-high-water-stress

9.https://en.wikipedia.org/wiki/Water_scarcity

10.https://www.wired.com/story/la-is-doing-water-better-than-your-city-yes-that-la/

11.https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/es903147k?tokenDomain=presspac&tokenAccess=presspac&forwardService=showFullText&journalCode=esthag

12.https://news.thomasnet.com/imt/2012/04/10/down-the-drain-industry-water-use

13.https://www.www.6655zr.com/water-scarcity-case-study-perth-western-australia-what-the-world-can-learn-from-perths-water-scarcity-problems-solutions/

14.https://www.www.6655zr.com/cape-town-water-shortage-case-study-causes-solutions-what-we-can-learn-for-future-water-crisis-events/

15.https://www.businessinsider.com.au/most-water-stressed-countries-in-the-world-2019-8?r=US&IR=T

16.https://www.bloomberg.com/graphics/2019-countries-facing-water-crisis/

17.https://www.sciencealert.com/17-countries-are-facing-extreme-water-stress-and-they-hold-a-quarter-of-the-world-s-population

18.https://www.bbc.com/news/world-42982959

19.https://watersource.awa.asn.au/environment/natural-environment/new-data-maps-worlds-most-water-stressed-regions/

20.https://www.worldwildlife.org/threats/water-scarcity

21.https://soe.environment.gov.au/theme/inland-water/topic/australias-water-resources-and-use#Water_availability_and_use

22.https://en.wikipedia.org/wiki/Flood#Effects

23.https://www.wri.org/blog/2017/08/7-reasons-were-facing-global-water-crisis

24.https://www.seametrics.com/blog/future-water/

25.https://pacinst.org/worlds-water-challenges-2017/

26.https://www.independent.co.uk/environment/world-water-day-2019-floods-drought-pollution-plastic-waste-a8833616.html

27.“水資源壓力水平的進展”(來自unwater.org)

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