SDGs系列講堂牽動全球的水資源與環境問題：建立永續循環的水文化，解決刻不容緩的缺水、淹水與汙染問題

地球耗費40億年所形成的水系統，
人類只花了短短200年就幾乎破壞殆盡。
根據預測，在2050年之前，光是亞洲
就會再增加10億人陷入缺水的窘境。
氣候變遷讓各國面臨水資源短缺的危機。
再不正視，缺水問題恐成全球最大風險！

劇烈降雨、嚴重乾旱、工業廢水與生活廢水汙染……
人類破壞環境所引起的全球規模水資源危機，已是刻不容緩的問題。
如果放任不管，未來各國甚至可能會為了搶奪水資源而引發戰爭。
為了避免這樣的事態發生，建立知水、惜水、愛水的水文化至關重要。
唯有運用新思維、新模式、新技術來面對迫在眉睫的「水問題」，
才能打造讓所有人免於淹水、缺水之苦的永續安全水環境。

〡水資源問題並非遙不可及，與你我息息相關〡
水災頻仍
地球暖化擾亂了水循環模式，造成豪雨連連、颱風大型化、冰河融化、河川氾濫，預計會有50％的人類飽受缺水之苦。
糧食危機
氣候變遷造成部分地區雨量減少，導致土壤乾涸，因而無法栽種作物，對農業造成致命的打擊，引發嚴重的糧食危機。
生態系統逐漸崩潰
地球的氣溫上升導致動植物的棲息地消失、變化或遷移，而無法適應環境的生物便會逐漸被淘汰。據說地球的平均氣溫只要上升1～2度就足以讓20～30％的生物瀕臨絕種。

〡為了守護水資源，我們現在所能做的事〡
․不要用水過度，不把油等髒汙沖進下水道。
上下水道設備是會耗電的，節約用水亦可達到減碳之效。
․響應「停止購買瓶裝水，攜帶自己的水杯」運動。
可減少汙染海洋與河川的寶特瓶垃圾，還有助於防止製造大量瓶裝水而過度破壞水源。
․生產糧食需要大量的水，而進口糧食就等同於進口生產該糧食所使用的水。
考慮到虛擬水而盡量購買國產品，成為「有良知的消費者」也有助於解決水資源問題。
․購買致力於保護水環境或減碳之企業的產品
․透過捐款的形式來幫助飽受缺水之苦的非洲孩童。

各界專家誠摯推薦
何昕家（台中科技大學通識教育中心老師）
林子倫（台灣大學政治學系副教授）
陳惠萍（陽光伏特家共同創辦人╱台灣綠能公益發展協會理事長）
陳瑞賓（環境資訊協會秘書長）
※依姓氏筆劃排序

InfoVisual研究所
以代表大?賢洋為中心的多名編輯、設計與CG人員從2007年開始活動，編輯、製作並出版了無數視覺內容。主要的作品有《插畫圖解伊斯蘭世界》（暫譯，日東書院本社）、《超圖解 最淺顯易懂的基督教入門》（暫譯，東洋經濟新報社），還有「圖解學習」系列的《從14歲開始學習 金錢說明書》、《從14歲開始認識AI》、《從14歲開始學習 天皇與皇室入門》、《從14歲開始了解人類腦科學的現在與未來》、《從14歲開始學習地政學》（暫譯，皆為太田出版）等，中文譯作則有《圖解人類大歷史》（漫遊者文化）、《SDGs系列講堂 跨越國境的塑膠與環境問題》（台灣東販）。

「水行星」誕生40億年後
面臨了危機
我們所生活的地球是浩瀚宇宙中
迄今唯一發生水奇蹟的行星。

一般認為我們所生活的地球，大約是在46億年前誕生於太陽系中。在太陽系軌道上繞行的岩石發生碰撞，從中產生的熱能導致岩石融化，使地球化為一團火紅熔岩所形成的黏稠岩漿塊，並繞著太陽旋轉。
這顆灼熱的小型天體後來之所以變成一顆「水行星｣並孕育出生命，都是拜幸運的位置所賜。太陽系中的眾行星都持續接收來自中心處的太陽的輻射能量。如果行星的位置離太陽太近，水就會蒸發；反之，如果離得太遠，水就會結冰而化為冰行星。
從這個觀點來看，地球坐落在一個能讓水維持原有型態的絕妙位置。
地球曾是一團岩漿塊，因為與宇宙空間中無數的冰行星發生碰撞而帶來了水。地球逐漸冷卻後，岩漿中的鐵便往中心聚集而形成地核（core），表面則開始出現水。這便是約40億年前，地球上形成海洋的過程。
海洋的出現為地球帶來一連串重大的轉變。首先是海洋開始吸收在大氣中占很大一部分的二氧化碳，使得大氣的溫室效應降低，導致地球變得愈來愈冷。儘管如此，當時的海水溫度仍超過100度，現今的生物學推測，地球上的生命很可能就是源自於這種高溫的海洋，而且是從海底有熱水湧現的地方誕生出生命的。
自從約36億年前原始生命誕生以來，生命就是這樣在水中不斷進化。並且因為多種藻類釋放大量的氧氣至大氣之中，使生命得以從水中爬上陸地。
陸地上也出現了形形色色的生物，反覆進化與滅亡。人類的祖先大約是在700萬年前誕生在這片土地上。以地球的歷史來看，我們這些所謂的智人是20萬年前才出現的新成員。
在智人登場之前，地球在這段時間逐漸形成讓生命得以生存的環境，即一套以水為核心的精密系統。水的作用是在生態系統中不斷地循環流動，以進行生命體的能量代謝。地球、水與生命已結合成密不可分的系統，並持續運作至今。
然而，自從人類由大約200年前展開產業活動後，地球耗費40億年所形成的水系統開始發生異常變化。
如今地球的水系統究竟出了什麼狀況？接下來就讓我們詳細探究其實際情況吧。

前言
「水行星」誕生40億年後面臨了危機……4

Part 1　地球目前的水情已告急
❶以地圖觀察水資源問題，世界各地皆已發生異常現象……6
❷明明是顆水行星，能用的水卻不多……8
❸世界上的水資源分配並不平等……10
❹水災逐年增加，水勢日益凶猛的原因為何？……12
❺為了水的使用權，世界各地皆發生水資源之爭……14
❻美國與中國兩大經濟大國的水資源將耗盡!? ……16
❼以水為業的水企業遍布全球……18
❽瓶裝水的市場不斷擴大，世界上的水歸誰所有？……20
❾在全球間移動的水資源：虛擬水……22
❿有些國家還需要400年才能讓衛生的廁所普及……24
⓫天災人禍招致的非洲水資源危機……26
⓬與水資源問題相關的永續發展目標（SDGs）……28

Part 2　人與水的歷史
❶利用大河發展農業，從而孕育出四大文明……30
❷古希臘的科學促進了水利技術的發展……32
❸滋潤沙漠的地下水渠系統從波斯傳播至全世界……34
❹羅馬帝國所在之處皆有水道，水曾是富足的象徵……36
❺中國歷代皇帝修建了連接南北的大運河……38
❻荷蘭的防洪技術使其從對抗水患中建立了國家……40
❼在背後支撐著工業革命的歐洲運河……42
❽上下水道設施完善的江戶是全球最先進的衛生都市……44
❾霍亂的流行促使倫敦建設上下水道設施……46
❿在追求安全的過程中不斷進化的現代上下水道設施……48

Part 3　水資源危機的現實及其原因
❶地球暖化是造成水資源危機的主因，其起因為何？……50
❷全球持續暖化導致水循環產生變化……52
❸颱風因暖化而日漸大型化，水災的損害也隨之擴大……54
❹世界各地的冰層融化，地球將沒入水中？……56
❺乾旱將會引發糧食危機……58
❻水環境的變化導致生態系統逐漸崩潰……60
❼不斷增長的人口加速了水資源壓力……62
❽人類的生活與產業汙染了河川與大海……64
❾因水質汙染而喪命的非洲兒童……66
❿用以利水與治水的水壩正在破壞水循環……68
⓫支持乾燥地區發展農業的地下水正面臨枯竭的危機……70
⓬暖化會造成骨牌效應，超過臨界點的日子終將來臨!? ……72

Part 4　如何解決水資源問題
❶面對全球規模的水資源問題，應該先從何處著手解決？……74
❷可透過協議來解決水資源的相關紛爭……76
❸紐約與東京為了守護巨型都市免於水災侵襲所做的嘗試……78
❹用海水製造淡水的技術讓沙漠中出現了巨大都市……80
❺將令發展中國家傷透腦筋的汙水轉化為飲用水的技術……82
❻中村哲醫師將阿富汗已經沙漠化的土地轉化為綠地……84
❼氫能將會成為減碳的終極王牌？……86
❽可永續的生活方式，氫能社會即將來臨……88
❾為了守護地球，我們現在所能做的事……90

結語
唯有人類可以解決人類所引發的水資源問題……92
參考文獻・參考網站……93
索引……94

Part 1
地球目前的水情已告急❶
以地圖觀察水資源問題，
世界各地皆已發生異常現象

與水相關的各種問題
｢水｣如今在世界各地都成了一大問題。下方的地圖顯示出有哪些國家和地區已經發生與水相關的問題，即所謂的「水資源問題」。雖然統稱為水資源問題，狀況卻各有不同。最大的難題便是非洲等地日益嚴峻的水資源匱乏。缺乏飲用水會危及生命，而缺乏作物的栽培用水則會導致糧食短缺。
另一方面，與缺水相反，降雨過多也會引發嚴重的問題。台灣近年來因大型颱風或豪雨所造成的災害日益增加，同樣的，世界各地也是水害連連。
自然界的異常變化也顯現在北極圈等地，冰層融化已導致海平面上升。不僅如此，有些水資源問題是由人類引起的。人類不斷汙染河川與海洋、超抽地下水，最後還為了河水而發生衝突。
如上所述，水資源問題的範圍甚廣，有些還彼此相關。讓我們從下一頁開始來看具體的事例吧。

民族衝突與內戰亦為水源爭奪戰
以色列與巴勒斯坦之間的紛爭，也是一場爭搶水源地戈蘭高地與圍繞占領地的水資源的爭奪戰。詳見p14

最嚴重的警報來自於非洲
有很多人過著沒有廁所的生活。詳見p24

有很多孩子必須走好幾公里路去打水。詳見p26

已有許多孩童因為不衛生的水環境而死亡。詳見p66

中國所面臨的多重水資源危機
人口日益增加而水資源相對匱乏。工業化造成水資源汙染。北部的地下水面臨枯竭的危機。詳見p10、p16、p70

非洲飽受長期乾旱所苦
前所未見的乾旱侵襲撒哈拉以南的各個國家。對農業也造成重大衝擊。

北極圈的冰層與凍土融化
受到地球暖化的影響，北極圈的冰層已開始融化，因而觀測到海平面上升。詳見p56

近年來，日本的水災日益增加
一般認為是暖化引發氣候變遷所造成的顯著影響。詳見p54

海水溫度上升導致颱風有大型化的趨勢。

暖化改變了地球的生態系統
暖化改變了地球的水環境，頻頻導致生物物種滅絕。詳見p60

地下水水脈枯竭使美國農業面臨危機
灌溉中西部糧倉地區的奧加拉拉含水層，正面臨再過50年就會枯竭的危機。詳見p16

紐約將會因為海平面上升而沉沒!?

里約熱內盧也會沉沒!? 詳見p56


Part 1
地球目前的水情已告急❷
明明是顆水行星，能用的水卻不多

僅萬分之一的水是可用的
地球又被稱為水行星。至少在太陽系中，找不到其他行星像地球這般擁有豐沛的水資源且存在各種多樣的生物。
據說這顆水行星上約有14億㎞3的水。這個數字不僅包括液態的水，還有結成冰的水，以及以水蒸氣的型態存於大氣中的水。大家可能會覺得這個量很多，但海水就占了其中的97.5％左右。因為海水的鹽分含量高，所以無法直接飲用。
那麼，地球上究竟有多少水是我們可以利用的呢？這個答案已標示在下方的插圖中。
海水以外的水，即鹽度低的淡水，在地球總水量中大約只占2.5％。而且南極、北極與高原等的冰山與冰河就占了其中近7成。第二多的是地下水，但因深埋於地底而無法輕易使用。如此一來，只有河川、湖泊或沼澤這類地表上的水，是以便於人類運用的型態存在。這些大約為10萬㎞3，只占地球總水量的萬分之一。
地球上的所有生物共享著這些有限的水。對生物而言，水是維持生命不可或缺的物質，然而人類的用水量極大，不光是飲用水，還有沐浴、洗滌與如廁等生活用水，以及農業與工業等產業用水。不僅如此，上述的使用量正隨著全球規模的人口成長而逐年增加中。

水行星上雖然有約13.86億㎞3的水

淡水卻只有0.35億㎞3
只占總量的2.53％

而且其中的0.24億㎞3
在南極、北極與高山上的冰河裡

其中的0.11億㎞3
在地球的地底下

可供地上生物生存的飲用水
僅占總量的0.01％，約為0.001億㎞3

而約有77億人是靠這些水生存下去