🔬 初中科学八年级上第1章 水和水的溶液水资源节水治污中考高频

水资源的利用、开发和保护

杭州守着一江一湖一运河,为什么还要从百公里外的千岛湖引水?水资源紧张的真正原因藏在分布里。

难度:★★★★★

知识背景

💡知识背景 · 从一个真实的问题说起

2019 年 9 月,千岛湖配水工程通水。一条内径 6 米多的隧洞穿过 100 多公里的丘陵,把淳安县境内的优质水送到杭州城西的水厂。工程开工时不少人纳闷:杭州有钱塘江、有西湖、有京杭大运河,年降水量一千四百多毫米,怎么会缺水到要跨市引水?

答案有三层。第一,水量多不等于水质好:钱塘江下游受潮水上溯影响,遇到枯水期咸潮顶进取水口,自来水会发咸。第二,时间分布不均:杭州的雨水集中在梅雨和台风季,七八月却常有伏旱,最需要水的时候偏偏雨少。第三,用水量在涨:城市人口和工业用水几十年间成倍增长。

放大到全国,问题更明显:我国水资源总量居世界前列,但人均只有世界平均水平的四分之一左右,而且东南多、西北少,夏秋多、冬春少。南水北调、引滦入津、千岛湖配水,都是在给这种「时空分布不均」打补丁。这一节我们要弄清水资源的现状、危机的成因,以及每个人能做什么。

知识讲解

我国水资源的特点

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我国水资源的三个基本特征:

  • 总量大、人均少:总量居世界前列,人均约为世界平均水平的四分之一,是缺水国家。
  • 空间分布不均东南多、西北少,南方水多地少,北方地多水少。
  • 时间分布不均:夏秋、冬春,年际之间波动也大,旱涝交替。

浙江与杭州的情况有自己的特点:降水丰沛但季节集中,梅雨与台风带来大量降水,七八月常出现伏旱;沿海和海岛地区淡水贫乏;平原河网水质易受污染,属于典型的「水多、水脏、水缺」并存。

水资源危机的原因

原因具体表现
分布不均时空错位,有水时用不上,要水时没有水
用水量激增人口增长、工农业发展、生活水平提高
水污染工业废水、生活污水、农药化肥随雨水进入河湖
浪费严重管道漏损、大水漫灌、水龙头长流水
淡水更新有限可利用淡水只占全球水的极小部分,更新有速度上限
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水污染的三大来源:工业「三废」(废水、废气、废渣)、生活污水农业面源污染(化肥农药随地表径流进入水体)。其中氮、磷过多会引起水体富营养化,出现水华或赤潮,鱼虾因缺氧而死。

保护和开发水资源的措施

⚖️开源与节流,两条腿走路
  • 开源:修水库调节季节差(新安江水库即千岛湖);跨流域调水(南水北调、千岛湖配水);沿海地区海水淡化;收集雨水、开发再生水(中水回用)。
  • 节流:农业推广喷灌、滴灌代替大水漫灌;工业用水循环利用;家庭用节水器具、一水多用;及时修补漏损管道。
  • 治污:污水必须处理达标后排放,建设污水处理厂,减少化肥农药使用,禁止向河道倾倒垃圾。
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判断题里最常考的一句话:海水淡化和跨流域调水属于「开源」,循环用水与节水器具属于「节流」,污水处理属于「治污」。三者并重,缺一不可。世界水日是 3 月 22 日,中国水周紧随其后。

家庭生活中的节水

  • 洗菜、淘米的水用来浇花、冲厕所(一水多用)。
  • 用淋浴代替盆浴,洗澡涂沐浴液时关水。
  • 选用节水龙头、双档马桶、节水洗衣机。
  • 及时修好漏水的龙头和水箱——一个滴水的龙头一天能漏掉好几升水。

实验与探究

调查校园或家庭的用水与漏水

设计一个可操作的调查方案,估算你家一个月的用水量并找出可节约的环节。

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方案设计

  1. 读表:连续 30 天,每天固定时间记录水表读数(单位为立方米),前后相减得到日用水量。
  2. 分项估算:分别记录洗澡、洗衣、冲厕、厨房用水的次数与时长,结合器具流量估算各项占比。
  3. 测漏:夜间关闭家中所有用水器具,记下水表读数,次日清晨再看一次。若读数变化,说明管道或水箱有漏水
  4. 对比改进:换装节水龙头或使用节水模式后,再测一周,比较改进前后的日均用水量。

结论示例:某三口之家日均用水约 0.54 m30.54\ \mathrm{m^3},其中冲厕约占三成。把老式水箱换成双档马桶、洗菜水二次利用后,日均降到约 0.45 m30.45\ \mathrm{m^3},节水约 17%17\%注意:调查类实验的关键是控制变量——比较改进效果时,家庭人数和生活习惯要保持基本一致,否则数据没有可比性。

经典例题

水表读数与水费计算

小杭家上月水表读数为 186 m3186\ \mathrm{m^3},本月为 198 m3198\ \mathrm{m^3}。杭州居民阶梯水价(含污水处理费,简化数据)为:每月 15 m315\ \mathrm{m^3} 以内按 4.04.0 元每立方米,超出部分按 6.06.0 元每立方米。求本月用水量和水费。若换装节水器具后用水量下降 20%20\%,每月能省多少钱?

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第一步:求用水量。依据水表读数为累计值,本月用量 == 本月读数 - 上月读数:V=198186=12 m3V=198-186=12\ \mathrm{m^3}第二步:判断落在哪一档。12 m312\ \mathrm{m^3} 小于 15 m315\ \mathrm{m^3}全部按第一档计费,不涉及第二档。第三步:求水费,依据总价等于单价乘数量:W=12×4.0=48W=12\times4.0=48 元。

第四步:求节水后的用水量:V=12×(120%)=9.6 m3V'=12\times(1-20\%)=9.6\ \mathrm{m^3}第五步:求节水后的水费,仍在第一档:W=9.6×4.0=38.4W'=9.6\times4.0=38.4 元。第六步:求节省的钱:ΔW=4838.4=9.6\Delta W=48-38.4=9.6 元。:本月用水 12 m312\ \mathrm{m^3},水费 4848 元;节水后每月省 9.69.6 元,一年约省 115115 元。易错提醒:阶梯水价题要先判断档位再计费,若用量超过 15 m315\ \mathrm{m^3},必须分成两段分别计算后相加,不能整体用高价。

难点与易错点

⚠️难点 · 易错点
  1. 认为我国水资源总量少:总量居世界前列,问题在人均少分布不均
  2. 把「水资源」等同于「水」:能被人类方便取用的淡水才算水资源,海水和深层冰川水不算。
  3. 认为水是取之不尽的:水虽可再生,但更新有速度上限,超采仍会枯竭。
  4. 分不清开源、节流、治污:调水与海水淡化是开源,循环用水与节水器具是节流,污水处理是治污。
  5. 认为污水处理后就是纯净水:达标排放的水仍是混合物,不能直接饮用。
  6. 忽略水污染的农业来源:化肥农药随地表径流进入河湖,是引起富营养化的重要原因。
  7. 水表读数直接当用水量:水表显示的是累计值,用水量要用两次读数相减。

生活中的应用

🌏生活中的应用
  • 千岛湖配水工程:从水库深层取水,水温低、水质好,靠地势自流入杭,既避开钱塘江咸潮,也减少提水能耗。
  • 西溪湿地的净化作用:湿地中的水生植物能吸收氮磷,被称为「城市之肾」,是天然的污水净化器。
  • 梅雨与伏旱的落差:杭州六月梅雨常需防涝,七八月伏旱又要抗旱,水库的作用正是把汛期的水存下来留给旱季。
  • 亚运场馆的雨水回收:屋面雨水收集后用于绿化和冲厕,属于典型的「再生水利用」。

生活应用题 1 · 一个漏水龙头一年漏掉多少水

小杭发现家里一个水龙头在滴水,用量杯接了 1 分钟,接到 30 mL30\ \mathrm{mL} 水。(1)这个龙头一天漏多少升?(2)一年(365 天)漏多少立方米?(3)若杭州有 5 万个这样的龙头,一年浪费的水相当于多少个容积为 2500 m32500\ \mathrm{m^3} 的标准泳池?

分步解:

  1. 求日漏水量,依据总量等于流量乘时间。一天有 24×60=144024\times60=1440 分钟,故 V=30×1440=43200 mLV=30\times1440=43200\ \mathrm{mL}
  2. 换算单位,依据 1 L=1000 mL1\ \mathrm{L}=1000\ \mathrm{mL}V=43.2 LV=43.2\ \mathrm{L}
  3. 求年漏水量V=43.2×365=15768 LV_{\text{年}}=43.2\times365=15768\ \mathrm{L};依据 1 m3=1000 L1\ \mathrm{m^3}=1000\ \mathrm{L},得 V15.8 m3V_{\text{年}}\approx15.8\ \mathrm{m^3}
  4. 求 5 万个龙头的总量V=15.8×5×104=7.9×105 m3V_{\text{总}}=15.8\times5\times10^4=7.9\times10^5\ \mathrm{m^3}
  5. 求相当于几个泳池7.9×105÷2500=3167.9\times10^5\div2500=316 个。
  6. :一天 43.2 L43.2\ \mathrm{L},一年约 15.8 m315.8\ \mathrm{m^3},5 万个龙头一年浪费的水相当于 316 个标准泳池。一滴水看着不值钱,乘上人口就是惊人的数字——这正是「随手关水」被反复强调的原因。

生活应用题 2 · 滴灌能省多少水

某茶园(种龙井茶)面积 2000 m22000\ \mathrm{m^2},原用大水漫灌,每次每平方米耗水 30 L30\ \mathrm{L};改用滴灌后每平方米只需 9 L9\ \mathrm{L}。若每年灌溉 12 次,一年可节水多少立方米?节水率是多少?

分步解:

  1. 求漫灌的年用水量,依据总量等于单位面积用量乘面积乘次数:V1=30×2000×12=7.2×105 LV_1=30\times2000\times12=7.2\times10^5\ \mathrm{L}
  2. 换算单位V1=7.2×105÷1000=720 m3V_1=7.2\times10^5\div1000=720\ \mathrm{m^3}
  3. 求滴灌的年用水量V2=9×2000×12=2.16×105 L=216 m3V_2=9\times2000\times12=2.16\times10^5\ \mathrm{L}=216\ \mathrm{m^3}
  4. 求节水量ΔV=720216=504 m3\Delta V=720-216=504\ \mathrm{m^3}
  5. 求节水率,依据节水量与原用水量之比:504720×100%=70%\dfrac{504}{720}\times100\%=70\%
  6. :一年节水 504 m3504\ \mathrm{m^3},节水率 70%70\%。滴灌把水直接送到根部,蒸发和渗漏损失都大幅减少,这是农业节水最有效的手段之一。

考点

🎯考点提示
  • 选择题·高频:我国水资源的三个特点(总量大人均少、东南多西北少、夏秋多冬春少)
  • 简答题·高频:水资源危机的原因;水污染的三大来源与富营养化
  • 分类题:区分开源、节流、治污措施;判断某措施属于哪一类
  • 计算题:水表读数相减求用水量、阶梯水价计费、漏水量与节水量估算
  • 综合题:结合千岛湖配水、南水北调分析时空分布不均的应对办法
  • 常识题:世界水日为 3 月 22 日;节水标志与日常节水做法

中考真题

真题2022 · 浙江杭州中考(改编)

下列做法中,不属于节约用水的是( )A. 用淘米水浇花 B. 农田用滴灌代替漫灌 C. 工业冷却水循环使用 D. 把生活污水直接排入河道

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逐项分析

  • A 属于节水:一水多用,减少新鲜水取用量。
  • B 属于节水:滴灌减少蒸发与渗漏损失,节水率可达七成。
  • C 属于节水:循环利用同一批水,取水量大幅下降。
  • D 不属于:直排污水既污染水体,还使可用水资源减少,是加重水危机的行为。

答案:D。延伸:D 描述的是水污染问题,对应的正确做法是污水处理达标后排放。

真题2021 · 浙江中考(改编)

我国水资源总量居世界前列,却被列为缺水国家。请从两个角度解释原因,并各举一项应对措施。

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第一步:从人均量角度解释。我国人口众多,人均水资源量仅约为世界平均水平的四分之一,总量再大分摊后依然紧张。对应措施:全面推行节约用水,如工业循环用水、农业滴灌、家庭节水器具。

第二步:从分布角度解释。空间上东南多、西北少,时间上夏秋多、冬春少,造成有水时用不完、缺水时无水可用。对应措施:修建水库调节季节差异(如千岛湖),实施跨流域调水(如南水北调、千岛湖配水)。

第三步:补充一个常被忽略的角度——水污染使本可利用的水失去使用价值,等于变相减少了水资源。对应措施:污水处理达标排放、减少化肥农药使用。第四步:作答,任答两个角度并配上相应措施即可得分。

视频讲解

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