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图 12.6 美国最大的地下水源，巨大的奥加拉拉含水层提供了全国灌溉用水量的1/4左右。该含水层南部水分消耗最为严重。那里，奥加拉拉从降雨中得到的补给寥寥无几。得克萨斯州的情况最令人担心，该州人口预期从2000年的2100万到2050年增加一倍。从1950年以来，该含水层容量已经减少了约1/3。
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据联合国估计，到2015年全世界将有30亿人——预期世界人口的40%——生活在水资源不足的国家中，很难或根本不可能得到足够的水以满足其基本需要。这种必需资源的绝对短缺使开发商和环境主义者之间发生争执，各种用户——农业、工业和城市用户相互竞争。拉斯维加斯，这个美国发展最迅速的大都市，从科罗拉多河上的“水库”米德湖（Lake Mead）抽水以满足其对水的需求，但是目前该市实质上已经用光了它的份额。预期下一个10年内该地区人口将近倍增，南内华达州水务局不顾担忧土地会干涸的牧场主的反对，打算从附近农业县开发河水和地下水。在两三个国家分享一条河流的地方，关系更加紧张。例如，墨西哥对美国在科罗拉多河到达其国境之前用光河水感到愤怒；土耳其通过筑坝和灌溉农田，截取了底格里斯河和幼发拉底河河水，减少了下游叙利亚和伊拉克的用水量。
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由于海洋含有看似无穷无尽的水，有人指望通过脱盐② （去除海水中的盐分和矿物质）作为解决水资源短缺的技术手段。然而，由于这种过程在经济上效益不高，所以它只能满足人类一小部分的需求。如果将来其成本降到足够低，脱盐也只能增加一些生活用水的供应，但未必能便宜到供应农业用水。
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地理学与生活（插图第11版） [:1705409894]
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河流整治
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为了防止泛滥、控制农业与城市聚落供水，或者为了发电，人们千百年来用拦河筑坝、开凿运河、建造水库等方法整治河流。虽然人们一般都能达到他们的目的，但是这些构筑物也会带来未曾料到的后果，如第5章所述。这些后果包括下游泥沙量减少，农作物与鱼类所需的养分减少，土壤的含盐量增加，以及地面沉陷等（见“灾难‘蓝图’：河流改道与咸海”专栏）。
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专栏 12-1 灾难“蓝图”：河流改道与咸海
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1960年，咸海还是世界上第四大内陆海，面积为6.45万平方千米，比西弗吉尼亚州还要大。现在咸海面积已经缩小到原来的一半以下，水量也只有原来的1/4。海平面下降了18米，而且一分为二：北咸海和南咸海。
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这个内陆海的缩小，只是将其原有水源——阿姆河和锡尔河——几乎全部改道，使河水用以灌溉中亚农田的结果之一。其他后果还有：
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随着水量减少，几千平方千米海床上留下污染废物。原来入流的河流被农田径流和未经处理的高含量化肥、农药、重金属和其他有毒化合物污染。目前南咸海被看作死海。由于不能生存在高盐、有毒的海水之中，20种已知鱼类全部死亡，商业性捕鱼业全面崩溃。过去一度是渔港和大众海滩的莫伊诺克（Mo’ynoq）现在距海100千米。过去曾是北岸主要港口的阿拉尔斯克（Aralsk）现在距海80千米。
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猛烈的风暴从干涸的海床和邻近陆地上扬起含盐的粗砂和有毒化学品，沉降到几百千米以外的农田里，损害土壤的肥力。讽刺的是，让咸海为之做出牺牲的农作物——主要是棉花和水稻——本身也处于危险之中。
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当地野生动物赖以生存的森林和湿地骤减。据估算，该流域3/4的野生物种已经消失。
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受污染的水、土壤和空气威胁着当地人的健康。像霍乱、斑疹伤寒、胃癌和食道癌等严重疾病以及呼吸道疾病（哮喘和支气管炎）的发病率明显增加。流产率与出生缺陷率普遍增高，婴幼儿死亡率居世界首位。
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为了拯救咸海，世界银行和哈萨克斯坦政府为锡尔河筑坝与修堤提供贷款。到2006年，咸海水位从海拔30米以下上升到38米，海面扩大了30%左右。若干年内，当海水恢复原有水位时，政府官员准备放养几百万尾鲟鱼、鲤鱼和其他咸海本土鱼类。或许将来终有一天可以改变这个“世界最大的人造环境灾难”。
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渠道化（channelization）是对河流整治的另一种方法，即修堤筑坝、裁弯取直、加宽挖深，以此控制洪水或改善航运。从全球看，有50万千米以上的河流经过疏浚和渠道化。世界上许多大河，包括密西西比河、尼罗河和黄河，已经建成河堤系统。这些河堤系统像水坝一样，可能产生不可预见的后果。河堤减少了自然蓄洪，加重了下游的洪峰，而且会造成过度的侵蚀。
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直至1960年，佛罗里达州基西米（Kissimmee）河蜿蜒曲折流淌于基西米湖和奥基乔比（Okeechobee）湖之间的泛滥平原上（图12.7）。这里的生境供养着几百种鸟类、爬行类、哺乳类动物和鱼类。应开发商、牧场主和农民的要求——他们打算移居到这片湿地上，但受到河流泛滥倾向的烦扰——美国陆军工程兵团挖深河道，把166千米的曲流河裁直，变为只有90千米长的土质水渠。1971年水渠竣工，湿地消失，外来植物种入侵，鱼类大幅减少，90%的水禽（包括若干濒危种）消失。
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图 12.7 佛罗里达州基西米河。工程兵团裁直河道之前（［a］）和之后（［b］）。河流过去供养成千种鱼类、水禽和林鹳、雪鹭以及大蓝鹭等涉禽。渠道化造成奥基乔比湖和大沼泽的退化。美国联邦政府和佛罗里达州政府不得不启动一项长期工程，把基西米河恢复为曲流河道。
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资料来源：Courtesy of South Florida Water Management District.
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渠道化和筑坝是人类经过深思熟虑后为整治河流格局所做的努力。但是，人类另外几种活动也对河流水文产生重大影响。例如城市化产生了重大的水文影响，包括降低地下水位、污染、增强洪水径流。同样的，去除森林覆盖使径流量增加、促进洪峰突发、降低地下水位和加速侵蚀。
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尽管如此，人类对水的负面影响主要是在水质方面。人们抽取河水、湖水和地下水用于饮食、洗浴、农业、工业和许多其他目的。尽管所提取的水又回归水循环，但其并不总能保持被提取时的状态。水和生态系统其他部分一样，也常常面临严重的污染问题。
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地理学与生活（插图第11版） [:1705409895]
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水质
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因人类造成的环境污染（environmental pollution），其广义的定义是进入生物圈的废物，由于其体积、组成或二者兼有，而不能被自然过程迅速分解的过程。对水而言，污染的核心概念是由于一种或多种物质存在于水体中，使水的组成发生改变，达到不能用于某种目的或降低了其自然状态下的适用性的程度。水污染是指排放到水中的物质造成水的化学性质或物理性质发生不利的改变，或者造成生活在其中的生物在数量和质量上发生不利的改变。污染是一个相对的词语，不适于饮用的水可能完全满足洒扫街道的要求，对鱼类污染严重的水可能为某些水生植物提供可生存的环境。
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