水与人类文明的发展密切相关，如我们大家最熟悉的古代四大文明。
第一个文明是古两河流域文明，即底格里斯河、幼发拉底河流域的文明，又叫做美索不达米亚文明，出现在公元前约2500年。在底格里斯河、幼发拉底河两岸，创建了古两河流域文明也即人类历史上的第一个文明。
第二个文明是古埃及文明。由于尼罗河从西北向西南横穿埃及全境，所以又叫尼罗河流域文明。尼罗河就像一根天然的纽带，把整个流域地区连接成一个稳定、有效的整体。古希腊历史学家曾把埃及称为"尼罗河的赠礼"，是尼罗河带给了古埃及文明的繁荣与发展。
第三个是古印度文明，大约出现在古两河流域文明1000年之后。由于古印度河的存在，为沿河两岸的游牧民带来了农田灌溉的条件，促进了农业生产的发展。
第四个文明就是我们古中国文明，主要指我们的黄河流域和长江流域文明。应该说，黄河流域是我们中华民族比较早的文明发祥地。由于黄河的存在，大约180万年前，人类就开始在黄河流域生息、繁衍。后来，有蓝田人、大荔人、丁村人、河套人都在黄河流域落脚。大约6000年前，在黄土地上出现了以半坡文明为代表的母系氏族文化。在长江流域，河姆渡文化的发现与发掘，使我国成为世界上最早种植水稻的国家之一，说明长江流域也是中华民族古老的文明发祥地。我国历史上关于大禹治水的传说，更进一步说明了中华文化同水的不解之源。
水带给了我们许多传奇的故事，悲壮但又充满了遐想，因为水是人类进化和人类社会发展的血液。全世界的大海港，比如纽约港、香港、新加坡、上海港还有深圳的盐田港，都是由于水才兴起和发展起来的。水是社会的营养素，动物和人饮用需要水，清洁卫生需要水，灌溉种植需要水，工业冷却机组也需要水。
水污染现状我国河川径流量约2.6万亿立方米，地下水资源约0.7万亿立方米，扣除重复部分，总水资源约2.7万亿立方米，仅次于巴西、前苏联、加拿大、美国和印尼，位居世界第6位。人均占水量仅2670立方米／人，是世界人均占水量的1／4，在世界排第110位；耕地亩均占水量仅1752立方米／亩，只有世界人均占水量的2／3左右，水资源并不丰富，已被联合国列为13个贫水国家之一。我国拥有全球7％的淡水资源，但要滋养占全球21％的人口，且60％的水资源又分布在人口稀少的地方。
我国水资源时空分配不均，可用量比重较小。南方地区长江、珠江、东南沿海和西南沿海等流域，年径流量占全国82％，耕地面积只占38％，人口约占全国54％。北方地区淮河、黄河、海滦河，东北和西北内陆诸河，年径流量只占全国的18％，而耕地面积却占62％，人口占40％，尤其是海滦河和淮河地区，水量只占全国4％，而人口和耕地面积都占全国27％。所以我国水资源总的特点是，南方水多、耕地少，北方水少、耕地多。北方矿产资源丰富，工业用水量大，所以水土资源组合极不平衡，北方地区水资源严重缺乏。降水量在时程分配上极不均匀，大部分地区处于季风气候区，降水量主要受季风气候的强弱和进退影响，导致降水量年际变化大，年内分配又高度集中。许多地区雨水过分集中，形成汛期大量排水，非汛期严重缺水，水资源总量中的可利用率较小，某些地区旱涝频繁。
南水北调工程南水北调总体规划东线、中线和西线三条调水线路。通过三条调水线路与长江、黄河、淮河和海河四大江河的联系，构成以"四横三纵"为主体的总体布局，以利于实现我国水资源南北调配、东西互济的合理配置格局。
东线工程：利用江苏省已有的江水北调工程，逐步扩大调水规模并延长输水线路。东线工程从长江下游扬州抽引长江水，利用京杭大运河及与其平行的河道逐级提水北送，并连接起调蓄作用的洪泽湖、骆马湖、南四湖、东平湖。出东平湖后分两路输水：一路向北，在位山附近经隧洞穿过黄河；另一路向东，通过胶东地区输水干线经济南输水到烟台、威海。
中线工程：从加坝扩容后的丹江口水库陶岔渠首闸引水，沿唐白河流域西侧过长江流域与淮河流域的分水岭方城垭口后，经黄淮海平原西部边缘，在郑州以西孤柏嘴处穿过黄河，继续沿京广铁路西侧北上，可基本自流到北京、天津。
西线工程：在长江上游通天河、支流雅砻江和大渡河上游筑坝建库，开凿穿过长江与黄河的分水岭巴颜喀拉山的输水隧洞，调长江水入黄河上游。西线工程的供水目标主要是解决涉及青、甘、宁、内蒙古、陕、晋等6省（自治区）黄河上中游地区和渭河关中平原的缺水问题。结合兴建黄河干流上的骨干水利枢纽工程，还可以向邻近黄河流域的甘肃河西走廊地区供水，必要时也可向黄河下游补水。
规划的东线、中线和西线到2050年调水总规模为448亿立方米，其中东线148亿立方米，中线130亿立方米，西线170亿立方米。整个工程将根据实际情况分期实施。
由于我国进入了经济高速发展时期，人民的生活、生产活动产生的大量工业、农业和生活废弃物排入水中，使水污染已经越来越严重，危及人类的生存和发展。
近年来，我国水资源已经呈现出一幅黑色的"水地图"，严重水污染事件不断发生，从松花江苯泄漏到广东北江镉污染，从滇池水葫芦疯长到太湖蓝藻泛滥，一桩又一桩的无情事实在不断挑战着我国本已脆弱的水环境治理能力。北宋变法大家王安石说："水之性善利万物，万物因水而生。"然而，面对日渐变"黑"的中国水体环境，我们却很难找到任何聊以自慰的乐观感觉。
什么是水污染呢？1984年颁布的中华人民共和国水污染防治法中为"水污染"下了明确的定义，即水体因某种物质的介入，而导致其化学、物理、生物或者放射性等方面特征的改变，从而影响水的有效利用，危害人体健康或者破坏生态环境，造成水质恶化的现象称为水污染。
水污染的来源水的污染有两类，一类是自然污染；另一类是人为污染。当前对水体危害较大的是人为污染。污染物主要有：
（1）未经处理而排放的工业废水；（2）未经处理而排放的生活污水；（3）大量使用化肥、农药、除草剂的农田污水；（4）堆放在河边的工业废弃物和生活垃圾；（5）水土流失；（6）矿山污水。
水污染物的分类水污染还可根据污染杂质的不同而主要分为化学性污染物、物理性污染物和生物性污染物三大类。
（1）物理性污染物即为水中含有可见的微泥、铁锈、杂质以及看不到的重金属微粒和放射性元素。
（2）化学性污染物主要来源是工厂排放的废气、废渣，农业使用的农药、化肥、杀虫剂、除草剂及我们生活中使用的洗衣粉、肥皂水等。据世界卫生组织调查表明：水中至少含有60种以上的有害化学物质，其中20种以上是严重的致癌物质。可见化学性污染更为可怕。
（3）水的生物性污染主要是指生活污水，特别是医院污水和某些工业废水污染水体后，往往可以带入一些病原微生物。例如某些原来存在于人畜肠道中的病原细菌，如伤寒、副伤寒、霍乱细菌等都可以通过人畜粪便的污染而进入水体，随水流动而传播。一些病毒，如肝炎病毒、腺病毒等也常在污染水中发现。某些寄生虫病，如阿米巴痢疾、血吸虫病、钩端螺旋体病等也可通过水进行传播。防止病原微生物对水体的污染也是保护环境，保障人体健康的一大课题。
目前，95％的污水未经任何处理就直接流入江河湖泊，渗入地下。构成了我们饮用水的水源严重污染。
水污染物的危害有机污染物（1）死亡有机质主要来源于未经处理的城市生活污水、造纸污水、农业污水、都市垃圾等，其中含有碳水化合物、蛋白质、脂肪等有机物在微生物作用下最终分解为简单的无机物质。这些物质在分解过程中消耗水中溶解的氧气，导致水中溶解氧下降，影响鱼、虾、贝、蟹等的生活。如果水中的溶解氧耗尽，有些有机物会被厌氧微生物分解，产生甲烷、硫化氢、氨等恶臭物质。水中溶解氧降低，会致使一些需要氧气的微生物死亡。而正是这些需氧微生物能够分解有机质，维持着河流、小溪的自我净化能力。它们死亡的后果是河流和溪流发黑，变臭，毒素积累，伤害人畜，危及鱼类的生存。
（2）难降解有机污染物主要来源于化工厂、药厂排放废水，造纸厂、制革车间等的废水，农用杀虫剂、除草剂等。这类污染物在水中难以被微生物分解，如DDT（二氯二苯代三氯乙烷）、666（六氯环己烷，分子式C6Cl6H6）、狄氏剂（一种残效期长的广谱性有机氯杀虫剂）及其多数同类物均有持久性杀虫能力，它在环境内不降解，而在脂肪组织内的溶解度却很高，因此容易在食物链内富集。如大气中的杀虫剂DDT的浓度只有3×1012g/ml，而降落在海水中，在浮游生物体内浓度将富集达到4×10-8g／ml，小鲦鱼吞食后可以富集到1×10-6g／ml，取食小鲦鱼的海鸥竟使DDT浓度达到7.5×10-5g／ml。对于原有浓度来说，DDT已经富集了约2500万倍以上。有机氯农药毒性表现在它对神经的毒害，引起肝、肾功能障碍，诱发癌症。除此以外，石油化工洗涤剂、苯胺、联苯胺等亦不易被分解，会通过食物链逐步浓缩，威胁人类的饮水安全和健康，对健康造成危害。
松花江水污染事件年11月13日，中国石油天然气股份有限公司吉林石化分公司双苯厂硝基苯精馏塔发生爆炸，造成8人死亡，60人受伤，直接经济损失6908万元。爆炸造成大量对人体健康有害的有机物——硝基苯流入松花江，对松花江水体造成严重污染，形成的硝基苯污染带流经吉林、黑龙江两省，在中国境内历时42天，松花江沿岸的哈尔滨等市均被迫停水。
（3）油类污染物在石油的开采、炼制、储运和使用过程中，如水上机动交通运输工具、油船的泄漏、干洗剂的应用等，原油和各种石油产品进入水体，破坏水生生物的生态环境，使渔业减产，污染水产食品，危及人的健康。海洋上油船的泄漏会造成大批海洋动物（从鱼虾，海鸟至海豹，海狮等）死亡。
水体富营养化由于含磷洗衣粉以及磷、氮化肥的大量施用，水中磷、氮等生物生长所需的重要元素增加，会使湖中的藻类获得丰富的营养而急剧增长（称为水体富营养化），引起水中藻类疯长，细菌大量繁殖。疯长的藻类在水面越长越厚，终于有一部分被压在了水面之下，因难见阳光而死亡。湖底的细菌以死亡藻类作为营养，迅速增殖。大量增殖的细菌消耗了水中的氧气，使湖水变得缺氧，依赖氧气生存的鱼类死亡，随后细菌也会因缺氧而死亡，最终是湖泊老化、死亡。
太湖蓝藻水污染事件年入夏以后，江苏省无锡市区内的太湖出现50年来最低水位，加上当地天气连续高温少雨，导致太湖湖水富营养化加重，部分水域较往年提前暴发大规模蓝藻。超厚的蓝藻"水华"带影响了无锡市自来水水源地水质，致使自2007年5月底后，无锡市城区大批市民家中自来水水质突然发生变化，并伴有难闻的气味，无法正常饮用。国内湖泊和环境专家在事件发生后指出，自2005年以后，太湖夏季出现严重蓝藻"水华"的面积大幅南扩和东扩，基本覆盖整个太湖，同时蓝藻暴发时间在不断提前。
无机有毒物污染水体的无机污染物包括酸、碱、盐、氰化物等。水中酸性物质主要来自制酸厂、化工厂、粘胶纤维厂、酸洗车间等的含酸废水，以及矿山排水和酸雨等。水中碱性物质主要来自制浆厂、造纸厂、制碱厂、印染厂、制革厂和炼油厂等的含碱废水。
水体受到酸、碱物质的污染，会改变水体的pH值，天然水的pH值常为6.5~8.5，当pH值小于6.5或大于8.5时，表示水体受到酸类或碱类污染。破坏水体的自然缓冲作用，影响水体的自净。有些酸碱污染物对人、畜有直接的生理毒性。严重污染时，水质恶化、土壤酸化、造成生物回避或死亡（对微生物影响最大）、使生物种群发生变化，严重时会使鱼虾等水生物绝迹。酸碱水污染增大了水体腐蚀性，从而使输水管道、水下建筑物和船舶等受到损坏。
悬浮物主要来源于土壤流失产生的小颗粒泥沙、向河流倾倒垃圾等。危害主要表现为降低水质，增加净化水的难度和成本。另外观代生活垃圾有许多难以降解的成分，如塑料类包装材料。它们进入河流之后，不仅对水中生物十分有害（误食后致死），而且会阻塞河道。
热污染向水体排放大量温度较高的污水，使水体因温度升高而造成一系列危害，这就是水体热污染。水的热污染是如何形成的呢？由于水具有很高的热容和很高的汽化热，这使水成为热电站、核电站和工厂等的理想冷却液体，而水本身却被加热后排放，热污染主要受害者是水生物，由于水温升高使水中溶解氧减少，水体处于缺氧状态，同时又使水生生物代谢率增高而需要更多的氧，造成一些水生生物在热效力作用下发育受阻或死亡，从而影响环境和生态平衡。此外，河水水温上升给一些致病微生物造成一个人工温床，使它们得以滋生、泛滥，引起疾病流行，危害人类健康。
重金属污染重金属指密度大于4或5的金属，约有45种，如铜、铅、锌、铁、钴、镍、钒、铌、钽、钛、锰、镉、汞、钨、钼、金、银等。非金属砷的毒性与重金属相似，通常把它和重金属一起考虑。重金属污染主要来源于采矿、冶炼、电镀、电池、电解、化工、制革、油漆、合金制造、农药原料、胶片冲洗、废旧电池和电子产品等。重金属污染的特点表现为微量浓度即可产生毒性，因为在微生物的作用下，少量重金属会产生毒性更强的有机金属化合物。有机金属化合物可通过食物链富集，进入人体，造成慢性疾病。用含有重金属的水来灌溉庄稼，可使作物受到重金属污染，致使农产品有毒性。亲硫重金属元素（汞、铜、铅、锌、硒、铜、砷等）与人体组织某些酶的硫氢基（—SH）结合力强，能抑制酶的活性；亲铁元素（铁、镍）可在人体的肾、脾、肝内累积，抑制精氨酶的活性；六价铬是蛋白质和核酸的沉淀剂，可抑制细胞内谷胱甘肽还原酶，导致高铁血红蛋白，可能致癌。过量的钒和锰则能损害神经系统的机能等。
之前曾提到食物链对于难降解有机物如DDT的富集作用，对于重金属的污染也不得不提到食物链的富集作用。低级生物被高级生物食用，食者与被食者之间逐级相连，构成链状的系列，即称食物链。食物链的一种突出的特性就是富集作用。某些重金属元素或其他有毒物质在水中的浓度并不高，但食物链的选择性富集作用使得这些毒物可能达到很高的浓度，从而产生有害于机体的作用。
全世界每年大约开采10000t汞，大约有5000t汞流失掉。汞在细菌的作用下会生成有机汞（如二甲基汞），二甲基汞的毒性比汞强，更容易富集于脑部并在其中长期滞留。当脑中二甲基汞浓度达到5×10-6g／ml时，便产生汞中毒症状，达到12×10-6g／ml时可以致死。
有毒有害物质通过食物链导致的食品污染过程相当隐蔽，难于在短期内发现，然而它的影响通常很大，关系到人的生死存亡。
女儿村与水中金属镉（Cd）污染有关在我国福建省西北清流县的高坂村，过去总共有10户人家，49口人，其中男性20人，女性29人，他们都是1965年泉州兴建"惠女水库"时迁入的，在落户的10多年间，全村出生的婴儿全部都是女婴。高坂村成了远近闻名的"女儿村"。无独有偶，在英国威尔士北部有一个名叫达姆威士村镇，有一段时间内出生的婴儿也全都是女孩。
世纪80年代初，此现象被传媒披露后，引起国内外有关部门的关注，科学家们对当地的土壤、水质、食物进行了取样分析，同时对村民的身体进行了全面检查，终于找到了原因。原来这个村庄的水源已被金属镉（Cd）严重污染，使得这里的村民体内镉的含量大大超过了正常人体内镉的含量，损害了男子睾丸中的精子成熟和活动，其中与卵子结合能生男孩的Y染色体精子受影响最大，致使只生女儿不生男。1983年，经专家考察鉴定，该村从山上引泉水进村作为民用水，其后"女儿村"终于打破"只生女儿不生男"的现象，开始出生男儿。
水的净化天然水体遭受污染，未经处理即被排放的废水，如果污染物的浓度不够高，流经一段距离后会逐渐变清，臭气消失，这种现象是水体的自然净化。原来，水中的微生物起着清洁污水的作用，它们以水体中的有机污染物作为自己的营养食料，通过吸附、吸收、氧化、分解等过程，把有机物变成简单的无机物，既满足了微生物本身繁殖和生命活动的需要，又净化了污水。
然而水体污染超标时，必须进行各种必要的处理，以满足生活用水、工农业用水的要求。污水处理的方法很多，按污染物去除原理的不同可分为物理方法、化学方法、物理化学法和生物处理法，各种方法都有其特点和适用范围。
物理处理法通过物理作用，以分离、回收废水中较大颗粒悬浮物、夹杂物、不溶解的呈悬浮状态污染物质（包括油膜和油珠），常用的有重力分离法、离心分离法、过滤、磁分离法等。
重力分离法指利用污水中泥沙、悬浮固体和油类等不溶于水的物质，在重力作用下与水分离，经过自然沉降，将污水中密度较大的悬浮物除去；离心分离法指在机械高速旋转的离心作用下，把不同质量的悬浮物或乳化油通过不同出口分别引流出来，进行回收；过滤法是用石英沙、筛网、尼龙布、隔栅等作过滤介质，对悬浮物进行截留；磁力分离法利用磁场力的作用，快速除去废水中难以分离的细小悬浮物和胶体，如油、重金属离子、藻类、细菌、病毒等污染物质。
化学处理法向污水中投加某种化学物质，利用化学反应来分离、回收污水中的污染物质，常用的有化学沉淀法、混凝法、中和法、氧化还原（包括电解）法等。对于可溶性的无机污染物则可用沉淀反应或氧化还原反应的方法，使污染物与所加药剂反应，生成易于从废水中分离出去的物质，或者改变污染物的性质等方法净化污水。
酸碱中和法是指采用加碱性物质处理酸性废水，加酸性物质处理碱性废水，让两者中和后，加以过滤可将废水基本净化；化学沉淀法是在废水中加入化学沉淀剂，使之与废水中的重金属污染物发生反应，以生成难溶的固体物而沉淀；氧化还原法是加入化学氧化剂或还原剂，有选择地改变废水中有毒物质的性质，使之变成无毒或微毒的物质；电化学法是利用电解槽的化学反应，处理废水中污染物质的一种技术，包括电解氧化还原、电解凝聚等不同的过程。
物理化学法利用物理化学作用去除废水中的污染物质，主要有吸附法、离子交换法、膜分离法、电渗析、反渗透、萃取法等。
生物处理法通过微生物的代谢作用，使废水中呈溶液、胶体以及微细悬浮状态的有机污染物质转化为稳定、无害的物质，使污水得到净化。可分为好氧生物处理法和厌氧生物处理法。由于城市污水的主要污染物是有机物，故活性污泥法生活污水处理厂占绝大多数。
菌类、藻类和原生动物等微生物，具有很强的吸附、氧化、分解有机污染物的能力。它们处理废物的过程中，对氧的要求不同，据此可将生化处理分为好气处理和厌气处理两类。好气处理是需氧处理，厌气处理则在无氧条件下进行。生化处理法是废水处理中应用最久最广且相当有效的一种方法，特别适用于处理有机污水。
实际处理中，有时需要几种方法配合使用。污水处理工艺应根据污水水质特性、排放水质要求，以及当地的用地、气候、经济等实际情况，经全面的技术经济比较后优选确定。
水资源开发与利用利用闸坝调度改善江湖水质由于水体有自净能力，可以充分利用这一能力来净化水体。但有些污水长期水质无法改善，这与水库闸坝的无序控水有重要关系。大中型水库、闸坝服务于地区的经济发展，主要任务是防洪、发电、航运和灌溉，不考虑改善水质。目前，我国各大河流湖泊大部分被人工拦蓄，北方河流无水断流，南方河流有水不动，河流的自净能力被严重破坏。根据国外经验，流动河流对改善水质比污水处理厂效率更高，费用更省。所以对同一流域内的水资源，在开发利用和调节、调度的时候，应当统筹兼顾，维护江河的合理流量和湖泊、水库以及地下水体的合理水位，维护水体的自然净化能力。
大力开发中水资源所谓"中水"，主要是指城市污水和生活污水经处理后，达到规定的水质标准，可在一定范围内重复使用的非饮用水。中水其实就是再生水。目前，我国城市污水每年的排放量为450多亿立方米，大部分污水未经处理或有效处理就直接排放掉，水污染又促使水资源短缺进一步加剧，形成了恶性循环。推进污水资源化，积极开发第二水资源——中水，是一个一举多得、造福子孙后代的有益事业，将污水净化后，可以用于城市的市政景观、喷洒马路、城市绿化、农业灌溉以及工业冷却或工艺冲洗等，既能缓解水资源短缺矛盾，又能减轻水污染，促进良性循环。
控制太阳蒸发量，减少降水"回流"长期以来从天而降的雨水大多被太阳晒掉了，若按每年200mm蒸发量计算，总面积为261万平方千米的三北地区便有5232亿吨雨水神不知鬼不觉地从大地"流"回天空，这些雨水相当于黄河丰水年流量的9倍多，对此，有关专家认为，只要较少的资金投入便可使北方地区每年至少能控制100mm的蒸发量，在很大程度上满足农业生产需要，免遭水荒威胁。具体措施有：大规模植树造林；改农兴林，将部分农田系统改为森林系统；采用科学的耕作制度，恢复土地的生态系统功能；农业生产广泛使用滴灌、喷灌等节水技术；扩大蓄水面积及推广各种集雨技术等。
积极开发空中水资源开发空中水资源，就是大力实施科学的规模化的人工增雨，向天空要水。我国陆地上空的水汽每年的累积量大约是20万亿吨，其中有6万亿吨形成降水。我国空中水资源还有相当大的潜力，开发空中水资源应成为21世纪我国解决水资源匮乏问题的重要途径。一方面，集中力量推动降水科学的基础研究和人工增雨技术的开发，改变向局域云层开炮、喷洒碘化银等粗放的增雨方式；另一方面，在进行人工增雨作业上要整体布局，改变目前各自为营的状态，建成全国统一的空中水资源探测及预报网络体系和宏观调配指挥体系。
东水西调，海水"解渴""东水西调"是调渤海水，将渤海水由东向西调至华北、西北地区，并选择适当地形建立若干"人造海"。渤海有黄河、海河、辽河、滦河等大陆河流注入，含盐浓度较低，甚至比内陆区某些咸水湖的矿化度还要低。由于华北、西北光照足，温度高，风力强，有极高的蒸发能力，可利用海水建设天然蒸发—循环系统，发展盐化工业，可得到重要副产品——宝贵淡水。重要的是人造海扩大了华北、西北地区的湿地面积，海水大量蒸发，使云气资源增加，提高空气湿度，促成降水，不仅可供人们生产和生活用，而且还有利于植被，防止沙尘暴，减少空气沙尘污染。另外，华北、西北地区冬季温度低，可使人造海中的低盐海水结冰，毫不费力取得淡水。所以说，渤海是大自然赐给我国北方得天独厚的水利之源。
海水淡化海水利用是解决我国水资源危机的重要措施之一。向大海要水、要资源，是解决沿海（近海）地区淡水资源短缺的现实选择，也是实现以水资源可持续利用，保障沿海地区经济社会可持续发展的重大措施，具有重大的现实意义和战略意义。此外，海水淡化的方法很多，其中蒸馏法、膜分离法（也叫反渗透法）、电渗析法等海水淡化装置已日趋成熟。这些措施为我们解决水危机带来了希望。全世界目前有200多个海水淡化工厂在运行，我国在西沙群岛也建有海水淡化装置。
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