水是可再生资源吗
水资源是可再生资源，水资源由于水循环的存在具有一定的可再生性，但是再生周期普遍较长，人类的活动又造成了水污染，所以要节约用水。
不可更新资源即不可再生资源，指经人类开发利用后，在相当长的时期内不可能再生的自然资源。不可更新资源的形成、再生过程非常的缓慢，相对于人类历史而言，几乎不可再生。如矿石资源，土壤资源，煤，石油等。也叫“非可再生资源”。
我国淡水资源总量较多，但按人口、耕地平均占有水平很低与世界上许多国家相比，我国淡水资源问题比较严重，尽管我国河川径流总量居世界第六位，但是由于我国国土辽阔，人口众多，人均和亩均占有量均低于世界平均水平。
水资源的重要性：
1、植物和动物的生活离不开水。雨露滋润禾苗壮，万物生长离不开水。水是构成生命体的基本单位，是生命发生、发育和繁衍的基本条件。?
2、调节气候。水是大气的重要成分。虽然大气中仅含全球水量的百万分之一，然而，大气和水之间的循环相互作用，确定了地球水循环运动，形成支持生物的气候。大气中的水帮助调节全球能量平衡，水循环运动起着不同地区的能量传输作用。
3、水具有物质运输的功能。水可以输送多种多样材料和营养物质。水输送物质的形式有两种：溶解的矿物质和整体物质。大气中的各种颗粒物质可以沉降到水体，然后由水输送。从这一方面可以看到，水可以把环境污染物输送、扩散到更远、更广泛的区域。
4、水磨塑造地球表面的形态。流动的水开创和推动土地地貌的形成，重排地表景观以及三角洲形成等。水是形成土壤的关键因素，也在岩石的物理风化中起着重要作用。
1.从根本 上解决我国的能源问题，不断满足经济和社会发展的需要，保护环境， 实现可持续发展，除大力提高能源效率外，加快开发利用可再生能源 是重要的战略选择，也是落实科学发展观、建设资源节约型社会的基 本要求。
2.开发利用可再生能源是保护环境、应对气候变化的重要措施。
3.、开发利用可再生能源是建设社会主义新农村的重要措施。
4.开发利用可再生能源是开拓新的经济增长领域、促进经济转 型、扩大就业的重要选择。
总体来讲，“十三五”时期要积极稳妥地发展水电，全面协调推进风电的开发，推动太阳能的多元化利用，因地制宜地发展生物质能，加快地热能开发利用，同时推进海洋能发电示范应用。另外可再生能源产业发展在供热、燃料、供气等方面也提出了明确的发展目标：供热系统中太阳能热水器80000万平方米，地热能利用160000万平方米燃料产业中生物燃料乙醇年产400万吨，生物柴油年产200万吨供气达到年产80亿立方米。
水能是一种可再生能源，水能主要用于水力发，水力发电将水的势能和动能转换成电能，以水力发电的工厂称为水力发电厂，简称水电厂，又称水电站，水力发电的优点是成本低、可连续再生无污染，缺点是分布受水文气候地貌等自然条件的限制大。
广义的水能资源包括河流水能潮汐水能波浪能海流能等能量资源。
狭义的水能资源指河流的水能资源，是常规能源，一次能源，狭义的水能是指河流水能，人们最易开发和利用的比较成熟的水能也是河流能源。
水能资源最显著的特点是可再生，无污染，开发水能对江河的综合治理和综合利用具有积极作用，对促进国民经济发展，改善能源消费结构，缓解由于消耗煤炭，石油资源所带来的环境污染有重要意义，因此世界各国都把开发水能放在能源发展战略的优先地位。
4.3.1 美国水资源循环利用及其效果
4.3.1.1 美国的废水再生与回用
美国城市废水的再生与回用起步较早。目前全美回用城市废水量达9.37×108m3/d，包括①回用灌溉5.81×108m3/d（占62%），其中农业灌溉2.75×108m3/d，景观灌溉0.46×108m3/d，其他为2.6×108m3/d；②工业回用2.86×108m3/d（占31.6%），其中工艺用水0.91×108m3/d，冷却水回用1.96×108m3/d，锅炉补给水0.09×108m3/d；③回灌地下水0.47×108m3/d；④其他回用（娱乐、养鱼、野生动物栖息地等）0.13×108m3/d。
全美有再生水回用点536个，其中加州有238个。下面介绍美国废水再生与回用的几个实例。
①加利福尼亚州橘子县21世纪水厂再生水回灌地下。橘子县由于超量开采地下水，造成地下水位低于海平面，促使海水不断流向内陆，致使地下淡水退化不宜饮用。为防止地下水位下降造成海水入侵，橘子县早在1965年就开始研究将三级处理出水回灌地下，以阻止海水入侵。橘子县为此兴建了“21世纪水厂”，该厂设计能力为5678m3/d。原水为城市污水二级处理出水，进一步经沉淀、过滤和活性碳处理后回灌地下水。由于回灌地下总溶解性固体的限制为500mg/L，因此一部分再生水在回灌地下水之前还采用反渗透法进行了脱盐。21世纪水厂的净化水通过23座多点注入管井分别注入四个蓄水层，与深层蓄水层井水以2∶1的比例混合以阻止海水的入侵。该项工程表明：人工控制海水入侵是可行的；城市废水经深度处理后能够达到饮用水水质标准；工程经长期运行证明稳定、可靠。
②佛罗里达州圣彼得堡的废水再生与回用。圣彼得堡是城市废水回用的先驱之一。1978年实施了双配水系统，供给用户两种质量的水（饮用水和非饮用水），再生水开始用于非饮用目的的使用。1991年该市向7000多户家庭及办公楼提供再生水8×104m3/d，并用作公园、操场、高尔夫球场灌溉用水以及空调系统冷却水和消防用水。该市共有四座废水处理厂，总处理能力达270×103m3/d；采用活性污泥生物处理工艺，并附加有铝盐混凝、过滤及消毒处理，双管输水系统管道共长420km。通过10口深井将多余的再生水注入盐水蓄水层，一年间平均约有60%的再生水注入深井。由于使用再生水，节约了优质水，因此尽管该市人口增加了10%，但饮用水仍能满足供应。
③亚利桑那州派洛浮弟核电站回用再生水作冷却水。派洛浮弟核电站是美国最大的核电站。第三期三个反应堆分别于1982、1984及1986年投产，每个发电能力为1270MW。此外拟再建二个反应堆。核电站地处沙漠，严重干旱，因此采用再生水作为冷却水。再生水来自二座城市废水处理的二级生物处理出水，输至核电站再经补充处理，使之达到所需水质。该核电站采用冷却水系统，补给水约200×104m3/d。
4.3.1.2 美国水资源循环利用效果
近50年，美国的用水反映了一个完成了工业化任务进入后工业化的国家在不同时期的用水变化过程（如图4.1）。美国国民经济总用水量1950年仅为2500亿m3左右，其中农业为第一用水大户。此后，用水量随着美国经济的发展持续增长，到1980年达到峰值，为6100亿m3左右。1980年后，用水量明显回落，并基本稳定在5500亿m3左右。至2000年，工业用水减少，用水总量回落至4800亿m3左右。
图4.1 1950～2000年美国用水量变化图
1950～1980年的30年是美国国家经济用水的快速增长期，其间美国经济高速发展，以冶金、化工为主导的重工业发展迅速，工业用水随着这些高耗水产业的发展快速增长，由1950年的1063亿m3增长到1980年的3500亿m3；农业用水虽然也在快速增长，但增长幅度小于工业，工业成为第一用水大户。1980年后，以电子产业为主的新兴工业和服务业成为拉动经济增长的主导产业，服务业在国内生产总值中的比重不断上升，同时技术进步使得用水效率大幅提高，工业、农业用水量不断下降，使得总用水量进入基本稳定并略有下降的时期。尽管生活用水有所变动，但因所占比例较小，对需水变化的总体影响不大。
4.3.2 日本水资源循环利用及其效果
4.3.2.1 日本的废水再生与回用
近20多年来日本在废水再生和利用方面进行了大量研究开发和工程建设。1986年城市废水回用量达6300×104m3/d，占全部城市废水处理量的0.8%。再生水主要回用于中水道、工业用水、农田灌溉、河道补给水等。各种用途及其所占的比例为：中水道系统为40%、工业用水29%、农业用水15%、景观与除雪16%。中水道系统是日本污水回用的典型代表。1988年日本共建有中水道844套，其中办公楼、学校为大户。学校占18.1%、办公楼占17.3%、公共楼房占9.2%、工厂占8.4%。中水道再生水主要用于冲洗厕所（占37%）、冲洗马路（占16%）、浇灌城市绿地（占15%）、冷却水（占9%）、冲洗汽车（占7%）、其他（景观、消防等）为16%。
4.3.2.2 日本水资源循环利用效果
根据日本通商产业省和国土厅的统计调查资料，1965年以来，日本工业与生活用水增长较为迅速，其中工业用水量在1965～1975年的10年间增长了1.5倍，生活用水量增长1.3倍，是日本用水增长最快的时期，随着工业化和城镇化进程的加快，日本依靠节水来抑制需求的快速增长。日本工业用水的重复利用率1965年为36%，1975年上升至67%，2000年达到78%。城镇供水系统通过及时更换老化的自来水管道防止管道漏水，提高节水器具普及率，并积极鼓励使用中水、雨水等非传统水源。农业方面，鼓励兴建废水处理设施，用经过净化处理的废水灌溉农田，改变传统灌溉方式，推广节水灌溉技术。自20世纪70年代以来，日本用水量基本稳定在900亿m3左右（如图4.2）农业用水趋于稳定，工业用水缓慢降低，生活用水稳定增长。日本由于资源贫乏，用水量较大的能源、原材料工业在国民经济中所占比重较小，科技含量高的加工制造业发达，工业用水并未像美国那样由于产业结构的调整呈现大起大落的现象。
图4.2 1950～2000年日本用水量变化图
4.3.3 其他国家水资源循环利用及其效果
世界上第一座将城市废水再生水直接用作饮用水源的回收厂设在纳米比亚的首都温德和克市。该回收厂于1968年投产，第一阶段产水量为2300m3/d，正常处理能力可达4500m3/d，以后增至6200m3/d。原水为城市废水厂二级生物处理出水，处理流程如图4.3。
图4.3 城市废水厂二级生物处理流程
深度处理水的水质经严格的水质监测，证明符合世界卫生组织（WHO）及美国环保局发布的标准。
以色列属于半干旱国家，再生水已成为该国的重要水资源之一。100%的生活废水和72%的城市废水已经回用。据1987年资料，全国废水2.5×108m3，处理量达2.18×108m3，处理率接近90%。再生水用作灌溉达1.046×108m3（占42%），回灌地下为0.7×108m3（占29%左右），排海水量0.7×108m3（占29%左右）.废水处理后贮存于废水库。全国共修建127座废水库，其中地面废水库123座，地下废水库4座。废水进行农业灌溉之前一般通过稳定塘系统处理。有些城市将城市二级生物处理出水，再经物化处理后回用于工业冷却水。此外，废水经深度处理后回灌地下水，再抽出至管网系统，或并入国家水资源调配系统，输送至南部地区，或用于一般供水系统，最南部地区甚至将它作为饮用水源。由于采取了上述废水回用的措施，以色列大大提高了水资源的有效利用，从而缓和了水资源短缺对社会经济发展的制约作用。
科威特利用经三级处理后的城市废水进行农业灌溉。印度截至1985年，至少有200家农场利用城市废水进行灌溉，面积达23000hm2。沙特阿拉伯1975年利用再生水量90000m3/d，2000年计划用水量为190×104m3/d，将有10%取自经二级处理乃至三级处理后的城市废水再生水。
一． 水污染问题和产生的附带问题，以及解决的办法
中国有超过70%的河流、湖泊、海岸受到污染，90%的中城市地下水受到污染。水污染从江河支流向干流延伸；从地表向地下渗透；从陆域向海域发展；从城市向农村蔓延；从东部向西部扩展。珠江、长江、松花江、黄河、淮河、辽河、海河等七大水系水质恶化趋势没有得到控制。天津约3000平方公里的近岸海域，没有一处能达到清洁海域水质标准。中国水资源的现状几乎已成为“有水皆污”、“逢雨必酸”的境况。如果照此情况继续发展，人们还有水河饮、有水可用吗？这无疑是给淡水资源紧缺的中国造成雪上加霜的效果，导致中国缺水情况更为严重。
我国虽然地大物博，但人均水资源仅为世界平均水平的四分之一，且水资源分布不平衡，旱、涝灾害时常发生。全国每年缺水总量约为400亿立方米，其中有400余座城市供水不足，110座城市严重缺水，由于过度抽取地下水，导致70座城市不同程度的严重下沉的后果，每年因缺水造成的直接经济损失达2000亿元，少产粮食700多亿公斤。每天有六千万人难以获得足够的饮用水，六亿人则喝着污染的水。中央在“十一五”规划中提出：每年节能4%、减排2%。结果是2006年主要污染物排放不降反升、平均每两天发生一起突发性环境事故，群众对环境投诉增加了三成。解决环境问题的工作迫在眉捷。
我们现在首先谈一谈水污染的处理。现代废水处理方法主要分为物理处理法、化学处理法和生物处理法三类。按照处理程度分，可分为三级：一级处理又名初级处理；二级处理又称生物处理；三级处理又称深度处理。但废水三级处理基建费和运行费用都很高，约为相同规模二级处理二至三倍。所有污水处理方法表明，污水处理技术是试验室研究的方法，不能适用大规模的污水处理需要。因为这些处理方法高科技含量高，技术设备超前，投资和运行费用高，真是不惜用“真金白银和污水拼搏的战役”。而我这里有种过滤技术，对污水处理进而将水净化成人们日常饮用的自来水，它具有成本低，方法简单，并能有效地保证治污质量。我将这种过滤法称为“快滤王”，在讲述“快滤王”的工作原理前，我们先来谈谈现在的自来水是用什么方法过滤出来的。
现在的自来水过滤工艺主要是在水中投加混凝剂沉清，然后进入过滤池过滤。这种做法浪费混凝剂十分严重，而沉清池很容易反池，使矾花和杂顶突然大量上升，过滤池一时难于适应高浊度水的过滤，容易造成水质差的现象，本来20度至50度水均可直接过滤。可是现在却要投加混凝剂沉清，这等于过滤池被架空。在过滤的作用与净水原理中的阻力截留，由截留的固体颗粒构成的滤膜，并由它起到过滤作用，但这层滤膜又很容易堵塞过滤速度，导致过滤周期大为缩短，浪费冲洗水头十分严重，造成产量低、质量差，使得水厂只发挥了百分之三十三的作用。如果使用“快滤王”就不会有这些问题存在，“快滤王”造价低，操作简单，过滤速度快能适应复杂的生产环境，作用大，节约水和混凝剂各50%，节约投资95%以上。
“快滤王”的操作方法和作用：“快滤王”是顺着过滤池的进水冲力而工作，操作杆用小水管套一条钢枝连接在快滤王的横杆上，在过滤池反冲洗时，顺着过滤池的排水之势，拉起快滤王的操作杆放下，使快滤王倒污泥进排污室吸走，待反冲洗结束，拉起操作杆的钢枝卡住，使快滤王又对准过滤池的进水口冲力，快滤王又十分神奇而快速地分离污泥和杂质，有效地消除滤膜的堵塞，使过滤池保持长时间的快速过滤，使过滤速度翻两番，并能过滤50度水。如果是由于过滤池滤料粗糙和疏漏、良莠不分、清浊均可通过，造成过滤水质量有问题时，水厂应及时在过滤池滤料上层添加精细均匀的滤料，使过滤水质量合格为止。特别是在洪水期和高温季节里，供水最为紧张时最能看清快滤王的作用，若在快滤王的基础上进行技术革新，可使大部分污水不用反应池和沉清池，更不用投加任何混凝剂，使50度至150度的污水能直接过滤，而且能快速分离污水中的污泥和杂质，当滤层污泥增多至防碍及堵塞滤层过滤时，快滤王会根据污泥的重量，把污泥倒入排污室，能减少反冲洗次数，节约反冲洗动力，延长反冲洗周期3倍至10倍。
二． 大气污染的现状与解决方法
国家环保总局国家统计局首次发布的《中国绿色国民经济核算研究报告2004》环境污染造成年经济损失逾五千亿元，世界20个污染最严重的城市有16个在我国。我国大气污染造成的环境健康损失占我国GDP7%，预计到2020年达到13%。按照较为现实的估计，中国环境污染造成的损失占中国国内生产总值的8%至13%。也就是说，中国的经济增长已被环境污染所吞噬。
大气污染是由于除尘器价格太贵，容量小造成效果差，易损坏难更换。城市在不断地发展和扩大，工农业生产不断增长上升，生产的效益和企业的生存利益竞争激烈，眼前利益和长远的利益没有和谐统一，烟尘不断向空中排放，日积月累，山川水土被严重污染。致使全球近四分之一病例由环境造成，平均每一万个城市居民中有6个人因为空气污染死亡。全国由于大气污染共造成近35.8万人死亡，约64万呼吸和循环系统病人住院，约26.6万人新发慢性支气管炎病人，造成的经济损失高达1527.4亿元。中国的环境问题正在一步步从量变到质变，在同环境污染抗争的时候，我们所付出的除了生命的代价，还有什么？因此，只有使用快滤王的综合功能，才是减少二氧化碳的最好办法。快滤王的除尘用水循环喷雾过滤法：
<1>.根据烟尘的大小而建或改造烟囱、烟道，安装充足的喷雾器头。
<2>.顺利地把带头的和高温的或厂房里的烟尘，吸引到水循环喷雾区，用水充分喷洒，务必使清洁气体排出，尘粒随液滴流进过滤池。
<3>.建两个简单实用的快滤王式过滤池，日夜能顺利过滤出所有烟尘水，两个过滤池可同时过滤或轮换清理灰泥。
<4>.建一个蓄水池装过滤后的出水，用于循环喷洒烟尘。
三． 海水的处理
进行海水处理，将之淡化成可饮用水能为人类缓解缺水问题。人类进行海水淡化已有100多年的历史，创造了几十种淡化方法，比较成熟的方法主要是蒸馏法，膜分离法，冷冻法等。膜分离法诞生于1953年，又称为膜法和反渗透法。它使用的薄膜叫“半透膜”，其性能是只让淡水通过，不让盐分通过。如果不施加压力，用这种膜隔开咸水和淡水，淡水就自动往咸水那边渗透。人们通过高压泵，对海水施加压力，海水中的淡水就透过膜到淡水那边去了，因此叫做反渗透，或逆渗透。目前，海水淡化工程投资成本约为4500~5500元/吨/日。到目前为止，全球海水淡化的日产已接近4000万吨。2005年底，我国日产12万吨，海水淡化吨水的综合成本5元。由于海水淡化的成本高，技术复杂，几十年以来至今，海水淡化的数量与缺水的数量相比差距甚远。因此，创新海水淡化，节约加压能耗，是大量开发大海的淡水资源的希望，也能进行小型的海水淡化。创新海水淡化可节约加压能耗法：
1、改善预处理，降低膜污染。
2、用再创新的快滤王与膜法相结合，消除海水对淡水的吸引力。
3、能使海水在不加压的情况下顺利进行海水淡化，海水淡化的速度与加压反渗透相同。
4、工程投资成本略低于反渗透法的建造成本。
