现代科技革命对水资源利用的影响 现代科技革命对社会发展的影响

　　摘要：从科学技术在解决水资源问题中的应用和由科技进步带来的负面效应两方面，分析了现代科技革命和对水资源利用的影响，旨在使人们认清现代科学技术的作用，并在此基础上提出一些有效利用水资源的建议，以更好地促进人与自然的协调和社会的发展。
　　关键词：水资源；科学技术；社会发展
　　
　　 水是维持地球上一切生命活动的物质基础，是人类赖以生存和发展的必需品。随着社会的发展和人类对水资源的不合理利用，水资源的浪费、污染日益加剧，淡水资源日益缺乏，水资源问题成为限制社会发展的一个重要因素。
　　现代科技革命的发生和进一步深入，一定程度上给水资源的利用带来了一些不良后果，但更多的是为解决水资源问题提供了新的思路和科技措施，极大的推动了社会的发展。本文主要从这两方面入手，深入分析了现代科技革命在水资源利用中的影响，并提出了一些具体的建议，以期更好地促进人与自然的协调发展和社会的进步。
　　
　　1水资源问题
　　
　　水是自然环境中最活跃的因素, 是一切生命的源泉, 是人类生存与发展所必须的最主要的资源。地球上水资源总量很大，但97.50％是海水，不能够直接利用，淡水只占2.50％，而其中绝大部分为极地冰雪冰川和地下水，适宜人类享用的仅为0.01％。同时，自20世纪五十年代以来，随着现代科技革命的进一步深入和世界人口的急剧增长，工业、农业的迅猛发展，世界水资源面临着前所未有的挑战。
　　一方面，水资源浪费严重，而水资源需求越来越大。20世纪以来，全世界农业用水增长了7 倍,工业用水增长了20 倍，从1980 到2000 年,美国每年用水比往年增长约50 %。[1]世界上许多国家正面临水资源危机，我国国内600多座城市，400多座面临缺水问题。到2025年，水危机将蔓延到48个国家，35亿人为水所困。另一方面，水资源的污染日益严重。联合国水资源世界评估报告显示，所有流经亚洲城市的河流均被污染；美国40％的水资源流域被加工食品废料、金属、肥料和杀虫剂污染；欧洲55条河流中仅有5条水质差强人意。[2]
　　人类对水资源的不合理利用导致人与自然关系的失衡，这种不和谐因素又反过来使得人与其他生物的正常生存与发展受到伤害，制约着社会的进一步发展。
　　
　　2现代科技革命在解决水资源问题中的应用
　　
　　20 世纪50 年代前后,以资本主义国家为主掀起了人类历史上“规模最大、范围最广、层次最高、影响最深远”的一次新的科技革命,被称为第三次科技革命或现代科技革命，[3]主要涉及包括信息技术、新材料技术、生物技术、新能源技术、空间技术与海洋开发技术等领域。与前两次科技革命相比，现代科技革命呈现出既高度分化又高度综合，知识更新的速度越来越短，技术发展及更新越来越快，以及小科学向大科学过渡等特点。它们在工业中的广泛应用导致了新型工业部门的形成，并引起传统产业结构和社会生活的巨大变化。
　　缓解水资源问题，促进人与自然的协调，更多的在于应用先进的科学研究成果，进行科学技术的渗透。[4]自现代科技革命以来，科学技术在解决水资源问题的过程中发挥了举足轻重的作用，成为水资源可持续利用的支柱。
　　修建水坝调蓄径流、拦截洪水以及调水工程是增加和调节水资源的重要方式，又是一项科技含量很高的人类改造自然的活动。20世纪以来，伴随现代科技革命的成果的广泛应用，现代坝中重力坝与拱坝设计理论得到了很大程度的完善和提高，水坝建设施工技术有了很大的进步，使整个坝工建设在全世界得到普遍与飞速发展。我国的三峡工程是世界上最大的跨世纪工程，它的开工建设除与我国经济实力的增长有关外，还取决于涉及泥沙、水文、地质、施工、建材、机电设备、生态环境等多学科的世界科技先进成果。同样，如果没有先进的科学技术为支撑，美国的南加州供水工程、原苏联的伏尔加－莫斯科调水工程以及我国的引黄入晋工程等都不可能变为现实。[5]为了预测大江截流合龙时可能出现的复杂情况，中国长江三峡工程开发总公司采用三维计算机图形可视化技术，建立了包括数据库、图形库、动画漫游、数值模拟在内的“大江截流技术决策支持系统”，水文部门还运用全球卫星定位系统，对截流龙口水下地形地貌进行测量。这些高新技术为三峡工程如期截流奠定了坚实的基础。
　　先进的科学技术如材料科学、信息技术、制造技术及生物工程技术等在节约水资源方面也发挥了巨大的作用。农业上节约水资源主要包括工程性、农艺性和生物性节水。节水灌溉工程中渠道防渗灌溉、滴灌、喷灌、渗灌、膜灌技术等的应用，直接减少了输配水过程的跑漏损失和田间灌水过程的深层渗漏损失，提高灌溉效率，节约了大量的水资源。例如在节水灌溉方面走在世界前列的以色列其80％的灌溉全部用滴灌，而且普遍推行了自动化控制系统。[7]除此以外美国、澳大利亚等国家将计算机模拟技术、自控技术、先进的制造成模工艺技术相结合，开发出高水力性能的微灌系列新产品等。在材料科学、制造技术的推动下，光降解地膜覆盖材料、液态地膜的多种无污染覆盖材料得以成功的开发和应用。 同时与覆盖技术相配套的有多功能覆盖机、免耕覆盖播种作业机具和秸秆覆盖机具等多种实用性保护性机具的成功研制，使农艺性节水技术在农业节水中产生了显著的效益。[8]生物节水主要通过提高植物的水分利用效率来实现，也与植物的抗旱性密切相关。[9]通过基因工程技术可以进行遗传改良，培育新的高水分利用效率和抗旱型的作物品种，也可以通过植物生理等相关技术对植物的生长过程进行调控。如美国和以色列的棉花品种、加拿大的牧草品种等，不仅有优良的节水抗旱性能，而且具有稳定的产量性状。在传统的节水农业技术中融入了生物、计算机模拟、电子信息、高分子材料，3S 技术等的现代节水技术，促进了水资源的持续利用和社会的进步。
　　水污染问题的解决除了取决于社会公众的参与，还取决于科学技术的进步。随着现代科技革命的深入，污水处理技术也逐步得到更新和完善。各种组合技术工艺以及膜技术的发展，使得污水处理技术得以广泛应用，如膜生物反应器(MBR) 技术在美国、日本和欧洲得到广泛推广。截至1990 年日本已建成1369 座“中水”工程，东京江东区、城北区污水回用量的80%回用于工业用水，大大缓解了该地区的水资源严重短缺的矛盾。[10]
　　此外，现代科技革命中“三论”的提出，使人们对水资源系统的认识和解决水资源问题的思维方法有了根本性的变化。认识到水资源是一个复杂的自然―人工复合系统，水资源的开发利用和水资源问题的解决都必须综合考虑社会，经济和环境等诸多因素。[11]
　　
　　3现代科技革命及其相关产业带来的负面效应――水污染
　　
　　在现代科技革命的成果广泛应用于水资源开发利用、节约及回用，促进社会进步的同时，先进的科学技术及其相关产业也给水资源带来了众多的负面效应。
　　科技进步带来了现代工业的迅猛发展，但其产生的大量废水排放到河流，这些废水中有的含有大量的重金属铅、镉、汞、铬等使得水体污染日益严重，新型农药、化肥、除草剂等层出不穷，它们对于病虫害防治和产品质量的提高起了重要的作用，但各种化肥和农药的过度使用却导致了地上水和地下水的严重污染。水资源的严重污染带来生态系统恶化并严重威胁人类生存，在发展中国家，80%～90% 的疾病和三分之一以上的死因都与受细菌感染或受化学污染的水有关。在我国有82% 的人饮用的浅井和江河水水质有不同程度的污染。细菌污染超过卫生标准的75%，饮用受有机物污染的饮水人口约1.6 亿。由于污染，水质达不到饮用标准的城市占城市总数的四分之一。[4]
　　尽管引起水污染问题的原因有多种，但我们不能否认水污染的产生也确实是现代科技革命及其引起的产业革命的后果之一。
　　
　　4现代科技革命和水资源利用关系的再认识及相关建议
　　
　　由上文我们可以发现水资源的缺乏和污染限制了工农业的进一步发展，也逐渐成为制约社会进步的一个重要因素。我们也看到水资源问题的出现与先进的科学技术之间存在着无可否认的关系。如果没有现代科技革命，也可能就不会存在严重的水污染问题。但是需要强调的是这并不意味着水资源问题的出现和尖锐化就是现代科技革命的必然结果，或者说科学技术的进步并不是水资源恶化的充分条件。如果我们通过其负面影响的背后去深入分析，我们就会发现，要么是人们在应用科学技术的过程中产生了预料不到的事与愿违的后果，要么就是一部分人为了实现其经济、政治和其他利益而不适当应用而产生的后果，科学技术本身并不是问题的根本原因。 [12,13]我们更不能因为这些负面影响而否定科技进步的作用。正如上文所说，我们看到作为人类改造自然强有力手段的现代科学技术为人类社会带来了巨大的而广泛的积极变化。如果没有先进的科学技术，规模宏大的三峡工程、南水北调工程、抗旱节水的作物品种、海水淡化技术、污水处理的膜生物反应器等等将永远不可能实现，这些变化要远远大于其间接带来的负面效应。
　　当然，尽管科学技术在日新月异，但我们也不能否认水资源问题仍作为全球问题摆在我们的面前，但这也绝非科技本身的无能为力，问题的解决更多的还取决于人类在水资源利用中的道德和环境意识，政府部门的重视、资金投入、监督管理以及国际间的相互合作等等。要更好的促进水资源的有效利用，推动社会的发展，可以从以下几个方面入手：
　　4．1加强科学技术的研发和应用科学技术是第一生产力，解决水资源问题的关键还是加大科学研究的力度，增进成果转化和技术研发，并有效的给以推广。
　　4.2加强公民的道德和环境意识水污染问题的产生很多是由于人为因素。所以要通过宣传、教育加强公民的环境意识，通过法律法规的约束，降低在科学技术应用过程中对环境的破坏，促进人与自然的协调发展。
　　4.3加大政府部门的监管和国际合作水资源问题是一个全球性的问题，必须要得到各国政府部门的高度重视，并给以广泛的政策、法律法规的调节，加大科技的资金投入，合理进行水价调节，加强水资源管理以及通过各种渠道开展国际合作等等方面。
　　在过去的几十年中现代科技进步在解决水资源问题的过程中发挥了重大的作用，极大地推动了社会的进步，如果能更
　　好地处理认识、实践和社会的关系，我们有理由相信在未来现代科技革命也必将更大地促进社会的发展。
　　
　　参考文献
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