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                                                                                            今日水世界  
      ①就整个世界范围来说，农业用水所占比重接近70%。农业用水量的增加还源于饮食质量的提高，人们不断追求更为美味可口的食物。生产1公斤花生要比生产1公斤大豆多消耗近1倍的水，而生产1公斤牛肉所消耗的水几乎是生产1公斤鸡肉的4倍，生产1杯橙汁也要消耗1杯茶用水量的5倍。随着全世界20亿人口将步入中产阶层，即便人口总量不变，农业用水量也会有增无减。
      ②同样，工业生产也需要水。全世界用水总量的22%用于工业生产，8%用于生活用水。总的来说，这两方面的用水量在20世纪下半叶翻了两番，比农业用水的增长速度快一倍。专家预测，各方面的用水需求都还会进一步增加。
      ③世界水资源分布严重不均。以地理位置为例，水资源分布严重不均，全世界淡水资源总量的60%集中在9个国家，即便在这9个国家中，也只有巴西、加拿大、哥伦比亚、刚果、印度尼西亚和俄罗斯供大于求。美国的水资源相对富裕，而人口超过世界人口总量1/3的中国和印度仅拥有世界淡水资源总量的10%。即使在同一个国家，各地区水资源的丰富程度也大相径庭。印度东北部的年平均降雨量大约是其西部沙漠的110倍。
      ④其实，地下水的分布也很不均衡。当某地的雨水和地表水不能满足农业生产需求时，地下水似乎解决了人们的燃眉之急。在印度和中国有数百万灌溉井孔，从地下取水。美国中部高地平原地下含水层覆盖45 万平方公里，地跨8个州；南美洲瓜拉尼地下含水层则连绵120万平方公里，地跨阿根廷、巴西、巴拉圭和乌拉圭4国。墨西哥城及其周边地区20万居民生活用水的70%来自一个含水层，而按照目前的使用速度，这一含水层将在200年内枯竭。由于这一原因，墨西哥城已经开始下沉。在曼谷、布宜诺斯艾利斯和雅加达，含水层要么被透支使用，要么遭受污染，或被海水回灌。
     ⑤解决水资源问题的障碍多来自政治或文化因素。很多举措已广为人知。一些是物理方法，例如加固河堤、修建大坝；或在降水集中的雨季，选择水不易蒸发的地点储水；或为保护生态系统，加强污染监管等等。另一些举措则涉及到改变人们的生活习惯，达到节约用水、珍惜水资源，有效合理地用水。
      ⑥对于农民来讲，干旱地区的农民则需更换作物品种，改种价值高、耗水少的作物，如坚果、草莓或蓝莓。而消费者也需学着接受转基因食物。同时，一些个人爱好最好也要做出调整，可以少吃肉、多吃豆制品，少打高尔夫球、多打篮球，减少洗车频率等等

中国石拱桥

       ①石拱桥，桥洞成弧形，就像虹。古人神话说，雨后彩虹是“人间天上的桥”，通过彩虹就能上天。我国的诗人爱把拱桥比作虹，说拱桥是“卧虹”“飞虹”等。

       ②石拱桥在世界桥梁史上出现得比较早。这种桥不但形式优美，而且结构坚固，能几十年几百年甚至上千年雄跨在江河之上，发挥交通作用。

       ③我国的石拱桥有悠久的历史。《水经注》里提到的“旅人桥”，大约建成于公元282年，可能是有记载的最早的石拱桥了。我国的石拱桥几乎到处都有。这些桥大小不一，形式多样，有许多是惊人的杰作。其中最著名的当推河北省赵县的赵州桥，还有北京附近的卢沟桥。

       ④赵州桥横跨在洨河上，是世界著名的古代石拱桥，也是造成后一直使用到现在的最古的石桥。这座桥修建于公元605年左右，到现在已经1300多年了，还保持着原来的雄姿。到解放的时候，桥身有些残损了，在人民政府的领导下，经过彻底整修，这座古桥又恢复了青春。

⑤赵州桥非常雄伟，全长50.82米，两端宽9.6米，中部略窄，宽9米。桥的设计完全合乎科学原理，施工技术更是巧妙绝伦。唐朝的张嘉贞说它“制造奇特，人不知其所以为”。这座桥的特点是：（一）全桥只有一个大拱，长达37.4米，在当时可算是世界上最长的石拱。桥洞不是普通半圆形，而是像一张弓，因而大拱上面的道路没有陡坡，便于车马上下。（二）大拱的两肩上，各有两个小拱。这个创造性的设计，不但节约了石料，减轻了桥身的重量，而且在河水暴涨的时候，还可以增加桥洞的过水量，减轻洪水对桥身的冲击。同时拱上加拱，桥身也更美观。（三）大拱由28道拱圈拼成，就像这么多同样形状的弓合拢在一起，做成一个弧形的桥洞。每道拱圈都能独立支撑上面的重量，一道坏了，其他各道不致受到影响。（四）全桥结构匀称，和四周景色配合得十分和谐；就连桥上的石栏石板也雕刻得古朴美观。唐朝的张鷟说，远望这座桥就像“初月出云，长虹饮涧”。赵州桥高度的技术水平和不朽的艺术价值，充分显示了我国劳动人民的智慧和力量。桥的主要设计者李春就是一位杰出的工匠，在桥头的碑文里还刻着他的名字。

御风飞行

    ①当你在花园里驻足观察那些胖胖的蜜蜂在花丛中起起落落，或者在厨房手拿苍蝇拍对着狡猾的苍蝇无可奈何时，你一定认同以下观点：把“飞行家”这个名词冠于昆虫身上是恰如其分的，昆虫不仅是地球上规模最大的飞行家族，也是最早掌握这项技术的先驱者。地球上的第一次飞行是个什么场景？这一历史性的时刻早已消失在岩层之中。不过，当年第一批飞行者的后代仍然活跃在我们的星球上，他们就是蜉蝣。

    ②蜉蝣这种生物大多数时间生活在水中，以藻类为食，当它们准备好繁殖，便爬出水面，在水边的植物上蜕皮，成为有翅的成虫。这些获得新生的小虫子并不急于飞行，多数时候会聚集在水面上，伸展双翅，在微风的吹拂下于水面上滑行。当时机成熟，便风中舞动，在空中完成婚配。不久，雌虫产卵，刚刚脱离水面不过几十小时的蜉蝣们再次回落水中，这也意味着它们个体生命的终结。目前，多数昆虫学家认为，最早的昆虫也像蜉蝣一样，是从水面滑行演化到飞行的，最早的翅应该是“风帆”，而非“机翼”。

    ③昆虫的翅是一个工程学奇迹：一片几丁质的薄层，没有任何骨骼和肌肉的支撑。几丁质这种物质本身柔软而坚韧，就连碳纤维复合材料都无法与之相比。几丁质中贯穿着翅脉，它们是液压管道，正是这些液压管道让昆虫的翅膀有了足够的刚性来应对飞行时巨大的应力考验。与鸟、蝙蝠翅膀一样，昆虫翅膀的剖面上端弯曲，下端平直，这使得空气流过翼面时产生升力。

    ④昆虫与其他飞行动物的标志性区别，在于它们扇动翅膀时高得惊人的速度——蜻蜓一般为每秒200次，而蚊子和马蜂则能高达每秒1000次。不仅如此，如果逐格回放高速摄像机拍摄的昆虫飞行影像，你会惊奇地发现，昆虫扑翼飞行可不简单是上下运动，从侧面观察，昆虫的翅膀其实是在画八字形。直到最近，人们把昆虫放进风洞好好研究了一番才发现，其实这些小家伙的翅膀是在空气中制造涡流，依靠这些可控的涡流，它们的翅膀在向下和向上拍动时都能产生升力，这是鸟与蝙蝠绝对无法做到的，一只小蜜蜂借助这些涡流，产生达到其体重3倍的开力，而向前的推力则是体重的8倍之多，与之相比，一架战斗机的推力与重力大小之比能达到2就可以“笑傲江湖”了，这样你就不难理解，为什么苍蝇能在空中做出令人匪夷所思的急转弯了。

    ⑤当然，这一切代价也相当高昂，飞行是件十分费力的活儿，一只果蝇飞行1小时就要消耗掉体重的10%，果蝇使用碳水化合物作为动力来源，这有点不太划算，其他很多昆虫直接利用脂肪作为“燃烧”，便让飞行的“经济性”大为改观。所以你绝对不能小看昆虫的能力，一只小小黑脉金斑蝶能以每天150公里的速度连续飞行3000公里 ， 完成从北美到中美洲的长途迁徙。

“四海为家”的微塑料

    ①在距离人类生活圈最远的南极海水中，微塑料的身影再次被科学家“捕获”。科学家们认为：“这基本可以证明，微塑料已遍布于全球海洋，可能会对生态系统造成负面影响。”

    ②科学界关注海洋微塑料污染最早始于20世纪70年代。但直到2004年，英国科研人员在《科学》杂志上发表了关于海洋水体和沉积物中塑料碎片的论文，才首次提出“微塑料”的概念——直径小于5毫米的塑料纤维、颗粒或者薄膜。

    ③海洋中的微塑料可分为“原生”微塑料和“次生”微塑料两大来源。“原生”微塑料是指在生产时就是细小的，可直接作为产品或原料使用的塑料微粒，如用于清洁剂、洗面奶，以及工业研磨料、去角质、药物和纺织物的塑料原料等。“次生”微塑料是指在自然环境中，由大块海洋塑料污染物因物理、化学或生物作用层层分解破碎而成的细小塑料颗粒。

    ④微塑料难降解，除此以外最大的特性就是粒径细小，数量巨大，非常容易被海洋浮游生物所摄入，它的尺寸越小，危害越大，容易堵塞生物食道。微塑料另一个特性就是高疏水性，加之有较大面积，容易吸附海水中的多环芳烃等疏水性污染物，并产生富集作用。而这些疏水性污染物基本都是持久性有机物，大都具有较大生物毒性，能在环境中持久存在，并通过生物食物链进行累积。

    ⑤海洋微塑料极易被生物当作饵料而误食。这是由于其与海洋食物链底端生物处于相同的尺寸范围，而且表面可以附着微生物和其它海洋生物。在食物网的流动过程中，对生物产生物理和化学上的危害。欧盟科学家测算，225克海虹中大概有7毫克微塑料纤维。无法被消化也不容易排出体外的微塑料，在海洋生物的消化道中长期累积，会使生物产生饱腹感，导致营养不良甚至因无法摄食而死亡；微塑料自身的化学毒性以及从环境中吸附的化学毒物，可能会对摄食的生物产生直接伤害，并且可能在食物链中的各个水平生物体内富集。

    ⑥最让科学家们担心的是，通过食物链，这些被海洋生物摄取的微塑料最终会进入生物链顶端——人类的体内，威胁人体健康。据估计，一个欧洲人一年吃进去的微塑料纤维就有11000多个。这些微塑料进入人体后是否参与代谢过程？是否会继续降解？何时排出？人体器官对这些微塑料是否有反应……这一系列问题，目前没人知道准确的答案。

    ⑦科学家们普遍呼吁，世界各国应一道提高塑料制品的回收利用率，并减少使用塑料制品，以降低塑料垃圾对海洋的污染。

（选文有改动）

【注】疏水性：在化学里，疏水性指的是一个分子（疏水物）与水互相排斥的物理性质。多环芳烃（tīng）：是煤，石油，木材，烟草，有机高分子化合物等有机物不完全燃烧时产生的挥发性碳氢化合物，是重要的环境和食品污染物。

港珠澳大桥的“科技密码”

    ①远眺，全长55公里双向六车道的港珠澳大桥宛若蛟龙，蜿蜒腾越于蔚蓝色的海面上，大桥将珠三角地区连成一片，珠海、澳门同香港间的车程由3小时缩短至半小时，形成港珠澳一小时经济生活圈。

    ②这是世界上最长的跨海桥梁工程，也是一座名副其实的科技大桥。根据规划，港珠澳大桥工程项目要穿越30万吨级巨轮通行的航道，同时毗邻香港国际机场，大桥要满足30万吨级巨轮通行的需求就得建高，要满足附近机场航班降落的限高需求又得建矮。经过综合考量大桥的最合理方案确定为“桥、岛、隧交通集群工程”，即在航道海域将大桥沉入海底，搭建深埋沉管隧道，同时在海道两端建起人工岛连接桥身。

    ③外海人工建岛和海底沉管隧道，是港珠澳大桥建设的难中之难。

    ④从上空俯瞰港珠澳大桥，巨龙在离岸20多公里处倏忽隐没，再在6公里外腾空而起，隧道两端的小岛状似蚝贝，工作人员都亲切地称其为“贝壳岛”，这是在外海“无中生有”造出的两座面积10万平方米的小岛。科研人员设计了多个方案，最后探索出外海快速筑岛技术，即采用120个巨型钢圈筒直接固定在海床上插入海底，再在中间填土形成人工岛。每个钢圈筒直径有22米，大概和篮球场一般大；最高达51米，相当于18层楼高；重达550吨，与一架A380“空中客车”相当。工程当年开工，当年成岛，创造了世界纪录。

    ⑤海底沉管隧道，同样也是庞然大物。5.6公里的沉管隧道由33个巨型混凝土管节组成，每个管节长180米、宽38米、高11.4米，重量达8万吨。要让33节巨型管在水下近50米的海底软基环境下对接安放，难度堪比航天器交会对接，需要精准的遥控、测绘、超算等一系列技术支撑。面对世界首例深埋沉管的岛隧工程，多个单位的科研人员合作攻关，创造性地运用“半刚性”沉管新结构技术，飞跃了这一国际“技术禁区”。

    ⑥这是世界最大的钢结构桥梁，能抗16级台风7级地震，设计使用寿命达120年，大桥仅主梁钢板用量就高达42万吨，相当于10座鸟巢或50座埃菲尔铁塔的重量，这在我国桥梁史上从未有过，大桥桥面铺装面积达50万平方米。

    ⑦施工现场紧邻航道，每天来往航船多达4000余艘。另外，这片海域是国家一级保护动物中华白海豚的自然保护区，也对建设者提出了严峻桃战。为了满足工程质量、工期和安全的需要，也为了更好地保护生态环境，这座大桥全部采用了“搭积木”的方式来建造。港珠澳大桥的所有构件，无论大小，都是在岸上工厂整件制造，然后运至海上，像“搭积木”一般拼装在一起，实现了精密制造、精密安装，体现了我国的整体科研水平和装备实力。

    ⑧在施工过程中如何最大限度地减少对白海豚的干扰？工程团队与多家科研院所合作，300多次出海跟踪，拍摄30多万张照片，标识了海域内的白海豚数量，并摸清白海豚生活习性，在施工时采取了针对性保护措施。大桥主体工程完工后，白海豚的数量，由施工之初的约1400头，增加到了约1800头。

    ⑨港珠澳大桥工程项目，从科研阶段到开工建设，科技创新的理念贯穿始终，这个超级工程集结了我国在桥梁设计和施工、材料研发、工程装备乃至生态环保领域的上千名科技工作者，在关键技术、关键装备、关键材料领域取得全面突破，为我国交通建设行业的自主创新、技术进步起到引领作用。