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农村发展技术/利用水资源

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利用水资源



水一直是地球生命和人类发展的最必要资源。一旦发现并使用火来加热食物,就可以用水煮一些食物,使其更容易食用。据信,早在------,居住在------的人们就开始用水烹饪食物。河流流域的土地肥沃,人口密度一直最高。古代文明在尼罗河和印度河等大河附近繁荣昌盛。据悉,早在公元前 5500 年,美索不达米亚(现今的伊拉克)就用水灌溉农作物以提高产量。这些基本类型的灌溉方式在世界许多地方仍然使用。古代文明还将渠道中的水用作建筑的水平仪。如今,大多数建筑商仍然使用这种原理;通过使用装满水的透明管来比较水平。

水循环

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水是任何社区或项目成功的最重要资源。所有水资源都通过一个巨大的全球循环联系在一起。了解这个循环对于决定应该使用哪些技术和流程来利用可用的水资源非常重要。


此图片来自 水循环,最好为该项目创建一个新的没有文字的图表,以便将其用于翻译版本。它也应该以适合教育目的的风格绘制。使用以下免责声明模板 PD-Self

水循环有四个主要存储阶段。这些是

  • 在海洋中
  • 在大气中
  • 在陆地上
  • 在地下



世界上大部分水储存在海洋中。这些水被太阳加热,蒸发到空气中。然后水以蒸汽形式储存在云层中,直到它以雨、冰雹或雪的形式降落到地球。当水降落到地球时,可能会发生许多不同的过程。它可以以雪和冰的形式储存在世界寒冷地区很长时间;它可以作为径流在地表流动并进入溪流、河流和湖泊;它可以直接被植物吸收;或者它可以渗透到地下。

渗透到地球中的水成为地下水系统的一部分。这种水是发展的重要资源,因为渗透过程(可能需要很长时间,水流过很长的距离)使水得到净化,并添加了重要的矿物质。


饮用水

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可饮用或饮用水是一种在世界许多地方都很稀缺的资源;它也很容易受到各种污染的影响。在饮用任何来自未知来源的水之前,重要的是要测试其质量。

水质检测

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从气味、颜色和颗粒数量可以很好地了解水资源的质量。这三个概念提供了大致的指示,在饮用之前,最好过滤它,或者如果可以的话,在实验室进行检测。


如果水不可饮用,可以采用一系列过滤处理方法来提高其质量。

水过滤

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在污染或未经过滤的山水中,存在许多对人类有害的寄生虫和无机化学物质,因此过滤水非常重要。

如果没有能源或技术,过滤水的最简单方法是使用布。将从任何来源取来的水放入容器中静置,然后将水通过折叠了大约 8 次的布过滤。最适合使用的布是棉布。这种基本过滤器对简单生物体有效,在一定程度上对霍乱也有效。但是,它对贾第鞭毛虫或隐孢子虫不太有效。

碳过滤器是更先进的过滤器,需要制造;它们对过滤氯和挥发性有机化合物最有效。

世界各地用来净化饮用水的先进过滤系统通常具有以下组件

  • 沉淀过滤器,用于捕获颗粒,包括铁锈和碳酸钙。
  • 有时还会包括一个孔径更小的第二个沉淀过滤器。
  • 活性炭过滤器,用于捕获有机化学物质和氯化物。
  • 反渗透过滤器,配有薄膜复合膜。
  • 有时还会使用第二个碳过滤器,用于捕获那些未被 RO 膜去除的化学物质。
  • 紫外线灯可用于消毒残留的微生物。

这些过滤器的尺寸和容量各不相同,从用于为城市供水的庞大工业设施到使用重力过滤水的便携式小型设备都有。

如何制作

  • 陶罐过滤器:用锯末和粘土混合物制作陶罐的下部......在烘烤过程中,锯末会变成活性炭,让水通过,但会保留细菌。只使用有限直径范围的锯末,不要太大,也不要太粉尘。搜索 ClayPotFilter 获取更多信息
  • 可口可乐水消毒器:适用于清澈透明的水。将瓶子侧放,将瓶子的一半涂成黑色......阳光将通过多种方式杀死微生物、病毒和囊肿
    • 升温......它不需要沸腾......沸腾是一个很好的视觉反馈,可以确保你已远超微生物、病毒和囊肿的生存温度。实际上,它只是要高于最低的杀灭温度,以及你保持在该最低温度以上一定时间的长度。在温暖的国家,阳光明媚的日子里......2 个小时就足够了。
    • 阳光中的特定波长的紫外线会将氧分子分解成其自由基,从而形成氧化水......这样,你就在生物体/有机物中烧出小洞......这是一种化学燃烧的方式。
    • 紫外光谱中的特定波长与膜中分子的平均键长相同......它可以诱导自共振,导致膜破裂,从而杀死细菌
    • 与上一点相同,但作用于 DNA 水平......细菌将无法生存。搜索 SODIS 获取更多信息。

从地下水中提取

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地下水系统图。

地下水通常是可用于饮用和灌溉的质量最好的水,经过多年的自然过滤,地下水吸收了对生命维持至关重要的矿物质,在此过程中,污染物通常会去除。

地下水位在地球不同地区位于不同的深度,由于水的抽取和取决于降雨量和湖泊河流自然储水的再生过程,这种深度也会随着时间的推移而变化。

在地下水位接近地表的地方,可以人工挖掘小型水井,或者如果有条件可以使用机械。

一个使用了几个世纪的选择是人力冲击钻。它最早由中国人大约 3000 年前使用。

如果可以使用钻机,则可以使用它们从更深处提取水。

绳索和垫圈泵

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手动泵

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踏板泵

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农业灌溉

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渠道系统

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喷灌系统

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滴灌系统

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水资源引流

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在世界许多地区,河流和溪流被部分或全部引流用于灌溉。这有利用重力供水的优势。但是,重要的是要考虑减少河流或溪流水流的影响。植物和动物可能无法在没有正常水流的旱季生存下来;这些变化会影响下游居民和动物的生活。

水资源储存

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用于浸泡地下水的干谷

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处理水资源时的环境问题

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水吸收几乎所有与之接触的东西。但是,只有在很长的时间里,通过特定的过程,水才能恢复到清洁状态。处理水资源时,重要的是要考虑到您正在使用的水只是其持续循环中的一个阶段。因此,通过在水循环的每个阶段尽可能保持水清洁,您可以确保当水循环回来时,它将适合使用。

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