高中地球科學/水資源分佈問題
根據聯合國的報告，人類正面臨著全球性的水危機。這場危機包括全球淡水資源短缺、安全飲用水供應不足以及水汙染。
- 解釋為什麼全球範圍內水資源短缺越來越頻繁。
- 討論為什麼 11 億人（地球上五分之一的人口）無法獲得安全飲用水。
- 解釋為什麼人類只能使用地球上不到 1% 的水資源。
- 討論人類對水資源的需求如何無法持續。
水無處不在。地球表面超過 70% 被水覆蓋。地球擁有我們能夠使用的有限水資源。湖泊、河流、溪流、沼澤、水庫，甚至地下富含水資源的土壤和岩石區域，稱為 **含水層**，都有淡水資源。幾乎你所站立的任何地方，你腳下都有水。有時這些水就在你下方几米處，有時則在地球內部更深處。
然而，這些淡水資源只佔地球上所有水資源的不到 1%。為什麼如此少的水資源可供人類使用呢？有兩個原因：
- 對於我們大多數需求，人類無法使用佔地球上所有水資源 97-98% 的海水。
- 人類無法使用地球上大多數的淡水，因為它們以冰川和冰山的形式凍結，主要集中在格陵蘭島和南極洲（圖 21.10）。
一個常見的誤解是，淡水短缺可以透過海水淡化（從海水中去除鹽分）來解決。這是因為海水淡化過程需要大量能源，成本非常高，因此不是增加淡水資源的經濟方法。
仔細觀察地球不同地區的的氣候。有些地方擁有富含水資源的氣候，而許多其他地方則沒有。地球上大約 40% 的陸地是乾旱或半乾旱的，這意味著降雨量很少或幾乎沒有降雨。
全球變暖影響降雨模式和水資源分佈。隨著地球變暖，目前降雨量充足的地區可能會發生變化。地球上通常是低氣壓區域的地區可能會變成高氣壓占主導地位的地區。這將完全改變能夠在該地區成功生存的動植物種類。
1995 年，世界上約 40% 的人口面臨水資源短缺（圖 21.11）。科學家認為，到 2025 年，世界上近一半的人口將沒有足夠的水資源來滿足他們的日常需求。世界上近四分之一的人口將擁有不到 500 立方米的水資源，供他們每人全年使用。一立方米水等於 1000 升。這意味著在世界上的某些地區，許多人一年的可用水資源將少於美國一些人在一天內使用的水資源。
隨著我們繼續使用寶貴的淡水資源，科學家預計我們將遇到幾種不同的問題。我們目前使用地下含水層中的地下水資源來灌溉我們的農作物。當我們耗盡了這些地下水資源後，我們將無法種植同樣數量的農作物，或者我們種植的農作物的產量會降低。使用我們的淡水資源往往會將許多不同的溶解物質新增到淡水供應中。這種使用可能會導致我們的水資源汙染，不僅對人類造成危害，也會對許多生命形式造成危害，從而降低生物多樣性。最重要的是，隨著我們的水資源供應變得稀缺，擁有足夠乾淨水資源的人與沒有足夠乾淨水資源的人之間將會發生衝突（圖 21.12）。就像任何有限資源一樣，這種衝突可能導致戰爭。
當今人類面臨的兩個最嚴重問題是淡水資源短缺和安全飲用水缺乏。
今天，人類使用水資源的數量是 100 年前的六倍。隨著地球上人口數量的不斷增長，我們對水資源的需求也在不斷增長。此外，發達國家的人們比欠發達國家的人們每人使用更多的水資源。這是因為我們今天的大部分活動，如農業、工業、建築和草坪護理，都是用水量密集型活動，即需要大量水資源的活動。
當一個地區連續幾個月或幾年經歷異常少雨時，就會發生 **乾旱**（圖 21.13）。乾旱時期會自然地加劇水資源短缺。人類活動，如森林砍伐，會加劇乾旱的發生頻率。樹木和其他陸地植物透過蒸騰作用將水分回放到大氣中。當樹木被砍伐時，我們破壞了水迴圈的這一部分。一些乾旱時期是正常的，可能發生在世界上的任何地方。乾旱是一種長期的事件，會對一個地區造成嚴重後果。由於很難預測乾旱何時發生，因此各國很難預測每年水資源短缺的嚴重程度。
水資源短缺會損害人類健康、農業和環境。當水資源供應枯竭時會發生什麼？在世界上的欠發達地區，人們往往被迫遷移到有水資源的地方。這可能會導致爭奪水資源的不同群體之間發生嚴重的衝突，甚至戰爭。
水資源爭端也發生在發達國家。缺水地區可能會建造渡槽、大型運河或通道，從其他地方引進水資源。例如，美國 **乾旱** 地區的幾個城市從科羅拉多河引進水資源。從這條河中取走了如此多的水，以至於當它到達墨西哥時，它可能只剩下涓涓細流。幾年前，墨西哥可以依靠這條河為灌溉和其他用途提供水資源。今天，這種水資源由於上游引水而消失了。
美國一些最大的法律訴訟都圍繞著水權，包括獲取科羅拉多河水資源的權利。水資源爭端可能是已知最早戰爭的誘因之一。
下次你從水龍頭裡取水時，想象一下在無法負擔水處理和淨化技術的國家生活是什麼樣子。如果你的唯一水源是排放汙水的汙染河流，你會是什麼感受？你唯一的選擇就是飲用汙染的水。世界上五分之一的人口，超過 11 億人，無法獲得安全的飲用水，用於飲用、個人衛生和家庭使用。不安全的飲用水可能會攜帶許多致病因子，例如傳染性細菌、有毒化學物質、放射性危害和寄生蟲。
水傳播疾病是全球主要死亡原因之一，這種疾病是由不安全的飲用水引起的。它也是五歲以下兒童死亡的主要原因。許多兒童因為只喝到不安全的飲用水，並且缺乏清潔水資源用於個人衛生而死亡。大約 88% 的疾病是由飲用不安全的飲用水造成的。在任何給定的時間，世界上有一半的病床都被患有水傳播疾病的患者佔用。你從水龍頭裡取的水是安全的，因為它已經經過了一系列處理和淨化過程，以去除汙染物。
餐廳裡一杯水可能是免費的，但這並不能反映其作為資源的價值。水通常被認為比黃金更有價值，因為人類的生存依賴於持續獲得水。
水資源短缺會給人民、經濟和環境帶來災難性的後果。沒有充足的水
- 莊稼和牲畜會減少，人們會捱餓。
- 工業、建築和經濟發展將會停滯。
- 因稀缺水資源而引發地區衝突的風險上升。
- 最終，有些人會因缺水而死亡。
尋找安全的飲用水帶來了進一步的挑戰。一個國家要為其人民提供安全的飲用水需要什麼？它需要先進的技術來淨化水，去除有害物質和**病原體**，即導致疾病的生物體。大多數發展中國家缺乏為其人民提供淨化飲用水所需的資金和技術。
水資源如此寶貴，以至於歷史上曾因水權而發生戰爭。在許多情況下，水資源爭議加劇了國家之間因不同國家利益和取水權發生衝突的緊張局勢（圖 21.15）。
當今最嚴重的緊張局勢發生在水資源稀缺的地方。水資源爭議發生在跨越國界的 260 個不同的河流系統中，包括
- 伊拉克、伊朗和敘利亞之間
- 匈牙利和捷克斯洛伐克之間
- 朝鮮和韓國之間
- 伊朗和敘利亞之間
- 以色列和約旦之間
- 埃及和衣索比亞之間
《赫爾辛基規則》等國際水法有助於解釋國家之間的水權。
- 水是一種可再生資源，但它不是無限的。人類只擁有地球上不到 1% 的水資源。此外，水在地球上的分佈並不均衡。
- 水資源如此寶貴，以至於歷史上國家之間曾因水權而發生戰爭。全世界水資源短缺和水汙染已經變得如此嚴重，以至於一些組織稱我們的水資源狀況為“水危機”。這場危機被歸咎於人口過剩、用水過度、汙染和全球變暖。
- 除非其他國家和國際組織提供幫助，否則發展中國家很少能夠負擔得起水處理和淨化設施。
- 如果地球的大部分都被水覆蓋，為什麼會出現水資源短缺？
- 為什麼發展中國家比發達國家更容易出現水傳播疾病？
- 為什麼聯合國將當今的水資源狀況描述為危機？
- 乾旱如何影響水資源供應？
- 為什麼會出現水資源爭議？
- 請給出當今世界出現水資源短缺的兩個原因？
- 含水層
- 土壤或岩石中被水飽和的區域。
- 乾旱
- 沒有足夠的水供植物生長的區域。
- 乾旱
- 某個特定區域降雨量低於正常水平的長時間段。
- 病原體
- 導致疾病的生物體。
- 我們能做些什麼來幫助地球上五分之一沒有安全飲用水的人？
- 我們如何減少因過度使用、人口過剩和乾旱導致的水資源短缺？
- 水資源如此寶貴，以至於歷史上曾因水權而發生戰爭。現在節約淡水有助於避免未來的戰爭嗎？