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应对水资源危机刻不容缓

水是人类生存与繁衍的基本条件,是人类文明的基础,也是社会发展的重要战略资源,在人类活动中起着举足轻重的作用。中国水资源人均占有量约为2186 m3,仅为世界平均水平8800 m3的1/4,是世界上13个水资源贫乏的国家之一。近年来,一方面随着国民经济持续快速发展以及城镇化进程的加快,用水需求量的持续增长与水资源短缺之间的矛盾日趋突出;另一方面,由于气候变化、社会活动加剧、地理条件和环境污染等原因,使得中国水资源分布极不平衡,不同地区在同一时期需要面对水多、水少、水污染等问题。在这样的背景下,中国水资源短缺形势不容乐观,水安全问题对社会发展的约束作用不断增强。因此,水资源的可持续开发与利用战略意义重大,关乎中国能否成为21世纪全球最重要国家的发展态势,而提高全民的节水、爱水意识,发展高新技术实现水回用,提高水利用率和开发非常规水源是缓解水安全问题的重要途径。

目前,中国工业、农业和生活废水的产生量大,2013年共计产生废水695.4亿t,而大部分的废水则是经过达标处理后排放到环境中,废水的回用率极低。对工业废水而言,其成分复杂,处理难度大,成本高,将多种处理技术相集成,提高废水处理效率,降低处理成本,甚至实现有价值物质的回收是近年来工业废水回用的发展新趋势。由于农业废水属于面源式污染,虽然有很多新技术已经被应用到农业废水的处理中,但目前收效并不理想。城镇生活污水在所有废水中所占比例最大,要想彻底解决生活废水问题,在发展新型的生化处理技术的同时,还需要提高民众的环保和节水意识。

根据中国《中国水资源公报》统计数据,目前中国万元GDP用水量为109m3,与世界平均水平相当,与发达国家相比仍有差距。而降低万元GDP用水量,提高水利用率,则需要提高节水型社会建设水平,实现水资源优化配置和建立高效利用的工程技术体系,因此,绿色生产工艺的设计,高性能的水处理材料的制备,集成工艺的开发等将有助于从源头上解决水安全问题。

非常规水源主要是指海水、雨水、苦咸水和矿井水等含有较多杂质或污染物的水源,通常难以直接利用,或经简单的处理后仍旧达不到可利用的标准。随着水资源的供需矛盾的突出,非常规水源开发与利用对社会发展的支撑作用也更加凸显,因此,对非常规水源处理技术也提出了更高的要求。近年来,随着材料和工程等相关科学的不断进步,以膜技术、吸附等为代表的水处理技术得到了快速发展,使其在非常规水源处理中得到了良好的应用,并发挥着越来越重要的作用。

开发高性能的水处理材料、设计高效率的集成技术是今后解决水安全问题研究的重点。针对当前水安全和水资源可持续开发利用的热点和难点,由中国工程院环境与轻纺学部、科技导报社主办,浙江大学协办了主题为“水安全保障与水资源可持续利用”的《科技导报》学术沙龙。《科技导报》围绕该次学术沙龙研讨的相关内容,在2015年第14期出版“水安全保障与水资源可持续利用”专题,“卷首语”发表中国工程院院士侯立安教授的“加大高技术研发力度,多举措缓解水资源危机”文章,“专题论文”刊登了17篇相关研究论文,力图展现中国学者在该领域内的最新研究成果,推动水处理新技术的快速发展。

本期封面图片体现了物理、化学和生物法在水资源领域的应用概念,并期望利用地球与水的关系唤起人们的节水意识。本期封面由陈俊杰、张林和王静毅设计。

(责任编辑  吴晓丽)