(2)工業用水
工業用水是全球水資源利用的一個重要組成部分。工業用水取水量約為全球總取水量的1/4左右。工業用水的組成是十分複雜的,用水量的多少取決於各類工業的生產方式、用水管理、設備水平和自然條件等,同時取決於各國的工業化水平。
20世紀50~80年代初,發達國家工業生產的迅猛發展,使得工業用水量經曆一段快速增長的過程。工業用水比例由8%迅速提高到占總用水量的28%左右。隨著工業結構調整、工藝技術的進步、工業節水水平的提高,發達國家的工業用水量增長逐漸放緩,達到零增長,甚至出現負增長。日本工業用水量從60年代中期至70年代初以每年44%的速率猛增。70年代中期趨於穩定。70年代初至80年代末,工業產值大幅度增長,淡水使用量卻穩定變化,新鮮淡水補給量在逐年下降後,80年代初呈現零增長狀態。而工業用水回收利用率持續提高。
發展中國家由於工業基礎相對較為薄弱,工業經濟發展水平低下,用於工業的水量占總用水量的比例偏低,大多不到10%。工業用水的增長仍具有一定的空間。用水浪費仍是發展中國家不可忽視的重要問題。
(3)生活用水
居民生活用水是隨著人口的增加和生活水平的提高而增加。尤其是生活水平的提高對水資源的數量和質量均具有較高的要求。總體說來,全球的生活用水量僅占全球總用水量的8%左右。對用水總量零增長趨勢影響不大。
能否駕馭水循環
地球是個充滿水的星球,擁有1100萬億英畝呎水,這是一個令人難以想象的數字,但其中97%是我們不能飲用的海水,除了極個別情況外,由於成本太高我們也不值得將其大量淡化。正如英國詩人柯勒律治在《古舟子詠》中所寫的那樣,“水,四處是水,卻一滴都不能喝。”地表上和接近表麵處現存的28萬億英畝呎淡水,三分之二被固定在冰帽和冰河中,僅有三分之一、大約為9.7萬億英畝呎是以液態存在,而其中大部分存在於岩石的縫隙中。這些被稱作淺層地下水的水資源,其可采性與可飲用性差別巨大,但畢竟水就在我們腳下。
地球上僅有1620億英畝呎的液態淡水存在於地表之上,其中最大的一部分約710億英畝呎是湖泊,另外有710億英畝呎存在於土壤和永久凍土層中,道究竟有多少水是我們可以持續利用的,靜態數字遠遠不夠,水循環才是衡量這些運動的首要和關鍵維度。
拿淺層地下水來說,粗看起來它應該很容易成為我們的首選水源。的確,這部分水資源的數量大、可靠、可觸及,隨時都可被抽到地表上。在現有技術條件下,已探明的水資源儲量大概有十分之一是可提取的,挖口井就行。但眾所周知,井會幹涸。如果得不到補充的話,抽取一處淺層地下水會使其永遠幹涸。因此,一個更為有效判斷某地地下水可用性的標準是:每年可以通過降雨重新補給多少水。
這樣看來,地下水的重要性就下降了。由於大自然的安排,許多大麵積的地下水都位於沙漠之下,由於缺乏降雨而實際上無法得到補充。最大的一片位於撒哈拉沙漠和阿拉伯半島下麵的砂岩氣孔中,另一些大片的地下水在澳大利亞內地以及美國中西部幹旱的高原區。我們確實能夠,而且已經在抽取這些地下水了。但隨著不斷抽水,地下水位在逐漸下降,抽水成本在不斷上升,而且大氣中的水蒸氣有105億英畝歎,是地球上全部水的十萬分之一;此外在沼澤和濕地中有90億英畝呎,河流常態有16億英畝呎;還有就是活的有機體,從熱帶雨林到你我這些人類的體內,含有大約8億英畝呎(約9867億立方米)的水。
這隻是一幅靜態全景圖,告訴我們在某一時刻水的分布狀況。但水不是一種靜態的資源,它始終在運動,透過土壤進入古老的地質結構,彙流成河,流人大洋深處,結冰和融化,蒸騰到大氣中形成雲,以雨的形式再降落到地麵。如果我們想知水質也大多在下降。雨水每年隻能大約補充世界地下水儲量的千分之一。因此盡管水存在於地下岩層中的時間從幾個月到幾百萬年不等,但平均起來是差不多1000年。
存蓄在另一些大水庫--海洋和冰蓋中的水,存在的時間也差不多一樣長。如果說,多數水在以蝸牛一樣緩慢的速度開展“慢速水循環”,有一小部分水則是在以相對較快的速度周而複始地運動著。這是“快速水循環”,也就是水從陸地和海洋蒸發,形成水汽及雲,變成雨降到地球上,接著進行另一輪蒸發。
當然,快循環中的一部分水會加入到慢循環之中。雨水滲透到岩石中,凍結在冰河上,彙人內陸海中,或者進入動植物體內。也有一部分水從慢循環加入到快循環,如冰蓋融化、岩石湧泉等。一年中,大約有4000億英畝呎(約493萬億立方米)水通過快速水循環流動。因為一年中的循環有很多次,實際的水量並沒有那麼多。如果把全年循環的水累計起來,那將會在整個地球表麵形成將近3英尺深的水。