水环境十篇

时间:2023-04-06 17:23:30

水环境

水环境篇1

今天,我和爸爸妈妈来到了柯桥的几条河道,是来观察水环境的。

首先,我们到了中梅村村中的一条河,那个地方正在拆迁。只见两旁的河道垃圾成山成堆,空气中弥漫着一股令人呕吐的气味。塑料纸片,汽水罐头,还有垃圾袋子直接污染了那里的河道。究竟是什么使原来清澈见底的小河变成了恶心又浑浊的臭河呢?听爸爸妈妈说,原来这条河是很清澈的,清得能看见江底的沙石,还有活蹦乱跳的小鱼在水里来来回回,自由自在的游来游去。直到后来,周围的小房子有人住了,河道开始发黑发臭,大家都往河里扔垃圾,河道渐渐也就毁了。

之后,我们又来到了瓜渚湖。瓜渚湖是一个美丽的大湖,在阳光的照耀下,闪闪发光,美丽极了。只看见几个汽水罐头在湖上漂浮着,却看不见一条鱼儿,呀!这还是瓜渚湖吗?瓜渚湖呢?为了使瓜渚湖变为本来的面貌,我用竹竿捞上了那几个漂浮在水面上的罐子,又除去了一些湖上的纸条儿,不是吗?这下子干净多了!看见现在的瓜渚湖,我想到了上次在这游泳的情形,又想到了上次有人在湖上扔垃圾。原来,使水质变坏的竟是是我们——人类!

请大家保护水源吧!

水环境篇2

关键字:水体污染;水资源短缺;水生态环境破坏。

一、我国水环境影响因素

1.1我国河流污染主要是有机物污染,主要污染物是氨氮、生化需氧量、高锰酸盐指数和挥发酚等;湖泊特征是富营养化,主要污染指标为总磷、总氮、化学需氧量和高猛酸盐指数等;近岸海域主要污染指标为无机氮、活性磷酸盐和重金属。这些因素构成了水污染问题,具有影响范围广,危害程度严重,治理难度大等特征。我国水污染问题产生的原因是多方面的,但主要方面还是人类主观因素的影响。长期以来,我国经济增长方式粗放,企业只追求经济效益,忽视环境效益和生态效益。工业发展中,水消耗量大、利用率低。不仅单位产值污水排放量大,而且万元产值用水量各省区间差距悬殊[1]。

1.2水污染问题严重的另一个重要原因,是国家政策导向的偏差。长期以来,国民经济和社会发展注重经济增长速度、主要产品产量、城镇居民收入增长等指标,没有把资源消耗和环境代价纳入经济核算体系。在计划经济体制下,一些经济发展政策有悖于环境保护。我国一度“遍地开花”的“十五”小企业,布局分散,规模不经济,生产工艺落后,造成了严重的环境污染和生态破坏。?

1.3区域经济发展和区域环境容量不相适应,也是造成水环境污染的重要原因。我国主要江河出现的严重流域性水污染,在很大程度上与流域产业结构和布局不合理有直接关系。淮河流域四省自80年代初开始,利用当地资源,大力发展高耗水的化工、造纸、制革、火电、食品等小型工业,污染物排放量超过了淮河的承载能力,使淮河流域水质急剧恶化;由于缺乏科学认证和科学管理,一些缺水地区盲目发展高耗水型工业,造成地下水位下降;一些资源丰富的地区发展单一的资源型产业,不发展与之相配套的加工业,产业结构雷同,形成严重的结构型污染[2]。?

自然因素的影响在一定程度上加重了水环境问题的恶化,增加了水污染防治的难度。近年来,由于气候变化引起全球温度、湿度、降水量的分布变化,使一些国家和地区的灾害频发。气温上升,地表径流减少,蒸发量增大,发生旱灾的机会增多。1997年我国北方地区受厄尔尼诺现象的影响,降水量异常偏少,温度偏高,海河水资源量只有多年平均量的40%;黄河水资源量为多年平均量的61%。由于河道径流减少,水体自净能力下降,加剧了水环境恶化。1998年受厄尔尼诺现象影响,长江中下游、嫩江、松花江流域降水量偏多,导致特大洪水灾害的发生。我国水资源地区分布不均,南多北少,相差悬殊,水资源分布与人口、经济和社会发展布局极不协调。这些因素也是导致水环境问题突出的重要方面。?

二、重点流域水污染防治面临的主要问题?

我国重点流域水污染防治以淮河治理为先导,太湖、巢湖、滇池,以及海河、辽河相继开始。部分水域已经接近实现第一阶段的污染防治目标。“九五”水污染防治作为我国历史上第一次大规模的流域水污染防治,积累了大量宝贵经验,对于开拓我国的环境与发展道路具有长远的战略意义。但是,从总体上看,重点流域的水污染防治工作进展还比较缓慢,取得的成果十分脆弱。在实践中暴露出来的一些问题充分说明,我国当前和今后一个时期流域水污染防治仍面临严重挑战[3]。?

2.1黄河、长江流域水环境问题亟待解决? “九五”期间“三河三湖”的治理仅仅是拉开了我国水污染防治的序幕。在大规模治理“三河三湖”的同时,必须看到,黄河、长江的污染问题也到了非治理不可的程度了。如今,由于人类活动的作用力,使黄河的环境问题日趋严重。1999年,在黄河流域的114个重点监测断面上,V类和劣V类水体分别为70%和56.2%,黄河主要支流的污染更为严重,而且黄河的污染主要来自支流。目前,黄河水量少,自净能力弱,水环境处于危机之中。在西部大开发中,黄河流域的经济发展将进入较快增长时期。黄河的水污染必然使沿岸的水资源短缺“雪上加霜”。

2.2?城市生活污水逐年增加,污水处理设施建设严重滞后城市基础设施是工业建设的载体,制约着工业建设规模和发展速度。长期以来,我国城市建设不恰当地把基础设施建设的载体地位降低为工业的一般附属物地位,基础设施的发展与人口、资源、环境和工业建设不协调,导致基础设施长期超负荷承载。特别是城市环境保护基础设施,仅仅在近几年才开始兴建。全国绝大多数城市的污水处理能力远远满足不了实际需要。随着人口迅速增加和人民生活水平的日益提高,生活污水产生量大幅度增长。近年来,城市生活污水和工业废水排放量的比例已接近持平。从目前的建设进度看,全国50万人口的城市都要建设集中式污水处理装置的要求,还需要相当长的时间。由于没有真正落实“污染者负担”的政策,地方财政因无力支付污水处理费用,常常使建成后的污水处理厂不能正常运行,环境保护投资不能有效发挥环境效益[4,5]。

2.3经济政策不配套,污染治理资金严重短缺。在计划经济体制下,我国污染防治资金以国家预算内资金为主。随着市场经济体制的建立,完全依靠行政手段管理环境已经不能奏效。但是,由于市场经济条件下的环境经济政策体系尚未建立,多元化的环境保护投资体制难以形成。作为促进污染防治的重要经济手段排污收费制度,目前还很不完善。我国环境保护投资有了大幅度提高,特别是国家采取积极的财政政策,在扩大内需中把环境保护作为重点投资领域,一些水污染防治重点项目得到国债资金的支持。但是,由于环境保护资金渠道狭窄,投资量小,污染治理资金短缺的问题仍然非常突出。由于地方配套资金不足,开工的项目不少,却因缺乏资金施工建设进度缓慢,很多工程至今投资尚无着落[6]。

结论:在深入学习科学发展观的大时代背景下,加强水环境保护更成为了重中之重。水环境保护事关现代化建设全局,是实现经济社会的可持续发展的关键,水污染已被推到了风口浪尖上,到了不可不治,不可不议的地步。在中国是一件强国富民安天下的大事,功在当代,利在千秋。每个公民、每个家庭、每个社区、每个单位都要积极行动起来,弘扬环境文化,倡导生态文明,加强环境教育,从一点一滴做起,从身边力所能及的事做起,推广使用环保产品,积极开展环保公益活动,自觉培养健康文明的消费方式,将保护水环境的热情转化为保护环境的实际行动,在全社会形成保护水环境的良好氛围。为环境保护献出自己的一份力量。

参考文献:

[1]?钱?勇.现代废水处理新技术.北京:中国科学出版社,1993.?

[2]?井文涌.采取有力措施,推进中国水环境保护:水工业与可持续发展.北京:清华大学出版社,1998.?

[3]?解振华.完成跨世纪的环保任务.科技日报,1999?09?28(1).?

[4]?周春晖主编.过程控制工程手册[M].北京:化工出版社,1992.

水环境篇3

长江流域地处我国中南部。干流经青海、、四川、云南、重庆、湖北、湖南、江西、安徽、江苏和上海十一省(市、自治区),注入东海,全长6300余km。支流伸展到甘肃、贵州、陕西、河南、广西、广东,福建、浙江八省区。流域面积约占全国总面积的五分之一。流域内湖泊众多,总面积2.2万,占流域面积的1.2%。

长江水量巨大,多年平均径流量9560亿m3,地下水资源2463亿m3,约占全国径流总量的35%,人均水量2460m3。

尽管长江水量大,但水资源地区分布不均,单位面积年径流量鄱阳湖洞庭湖水系最大,金沙江、汉江水系及长江三角洲平原最小。水资源年内分配也极不均匀,汛期水量占全年水量的70-75%,最大最小月平均流量可相差12-20倍。

长江水资源总量约1万亿m3,是我国最重要的水资源,它不仅是本流域可持续发展的保障,同时担负着通过南水北调缓解北方缺水问题的重任。然而,随着上海浦东开发与三峡工程的兴建,流域人口增加,经济发展,城市化进程加快,在诸多自然和人为因素影响下,水文条件、资源与环境特征不断发生变化,产生了种种水环境问题,如水污染,洪涝灾害,泥沙淤积,水土流失,地下水污染及咸水入侵等。因此,客观评价流域主要的水环境问题,分析其原因,提出相应的对策措施,对于流域的社会经济发展及水资源合理开发利用与保护具有重要的意义。

二、几个主要水环境问题

1、水污染问题

长江流域的天然水质良好,是工农业生产和人民生活用水的良好水源,也是水生生物生长繁殖的理想生境。近年来,随着工农业生产和城镇建设的迅速发展,流域水污染,特别是中下游地区的水污染,已成为长江水环境的严重问题。据1996年度长江干流和26条支流及三个湖泊出口共82个代表河段,总河长1017km的全年水质进行评价,结果表明,枯水期Ⅱ类水河长占总评价河长28.4%,Ⅲ类水占54.4%,Ⅳ和Ⅴ类水占17.2%;丰水期Ⅱ类水河长占总评价河长39.6%,Ⅲ类水占47.2%,Ⅳ和Ⅴ类水占13.1%。主要超标污染物为耗氧、氨氮和挥发酚等。与1991年流域水质比较,枯水期Ⅲ类水体由20.7%增至54.4%,Ⅳ和Ⅴ类水体由11.0%增加到17.2%,有明显的恶化趋势。

长江下游的河网地区水污染防治措施滞后,骨干河道污染河长占73%,江苏垸内受污染河道为85%,上海达90%,而江南运河已被全程污染,并通过200余条平交河流向两侧扩散。多数城市水源地已受到不同程度的污染,嘉兴、常熟等城市难以找到适合的饮用水源地。区内水环境污染日趋严重,并已上升为与洪涝灾害同样严重的突出问题。

长江水污染造成的危害,概括起来有以下几个方面:

(1)影响生存环境,危及人民的生活与健康

水污染直接影响人类的生存环境,损害人体健康,多种致病细菌、病毒及寄生虫通过污染的水体传播,使一些地区已设计控制的传染病又有抬头趋势,甚至造成局部流行。

水污染严重威胁饮用水源水质安全。目前城市江段选择一个符合饮用水卫生标准的水源地日益困难,普遍呈现质量性缺水危机。据初步统计,长江干流共有取水口近500个,目前都不同程度地受到岸边污染带的影响,若都改从江心取水,需比原投资增加数十亿元。

(2)经济损失巨大

近年来,长江流域水污染事故频繁,仅1996年不完全统计,干流重大污染事故就达100余起。1997年10月8日,装载460余吨国家一级危险品-工业纯苯的“赣抚油0005号”油轮在长江云阳段触礁,货舱受损,大量纯苯涌入长江,奉节县城被迫全面停止从长江取水,有人从梅溪河运水进城,水价高达每挑4元,严重影响人民生活和社会稳定。

(3)生物多样性面临严峻挑战

水环境恶化改变了生物原有生存环境,生物多样性受到重大影响,许多动、植物数量大大减省,一些珍稀品种面临灭绝。

长江天然资产量逐年下降,水质污染是减产原因之一。如南京以下江段盛产的鲥鱼、刀鱼与七十年代相比已减少80%以上。干流四大家鱼产卵场和渔场规模缩小,一些严重污染的江段甚至鱼虾绝迹。

(4)水体功能失去原有资源价值

水污染影响了水的功能用途,使水的景观,娱乐功能减弱。许多天然浴场消失,一些风景区也因水污染大为逊色。某些有毒有害物质的存在还影响到水的渔业和农业用途。

水污染的原因分析:

(1)无节制地排放废污水是水环境污染的主要原因。

水环境篇4

关键词:水污染防治;入湖河流;对策;滇池北岸

滇池位于昆明市主城区的下游方向,是昆明盆地的汇水中心,每年入湖径流携写作论文带大量的污染物质进入湖泊。滇池换水周期长,湖水自净能力低,生态系统脆弱,一经污染仅凭自身净化能力难以恢复[1]。为了保护湖泊生态系统,遏制水环境污染趋势,滇池流域水污染防治规划提出,到2010年草海水质需要明显改善力争接近V类地表水标准,外海水质稳定达到V类地表水标准,力争接近Ⅳ类地表水标准。为了达到规划制定的目标,本研究主要对滇池北岸进入草海的河流水污染现状进行分析,提出改善河流水质的初步设想。通过沿程净化入湖河流水质,减少入湖污染的量,达到保护湖泊生态系统的目的。

1研究区域与方法1·1研究区域本研究主要集中在滇池北岸草海流域范围内。对影响草海水质的船房河、西坝河、大观河、乌龙河、老运粮河、新运粮河和王家堆渠进行研究。这些河流流经区域是昆明市工农业生产、城市发展和人口增长的集中地区,河流受污染严重。1·2研究方法每条河流设置有固定的监测断面,由昆明城市排水监测站进行长期的水质监测工作。取样方法和水质分析方法均按照国家标准进行。

2结果与讨论2·1北岸主要入湖河流水环境污染现状表1北岸入湖河流水质情况(mg/L)王家堆渠新运粮河老运粮河乌龙河大观河船房河西坝河BOD52005年13·746·833·071·67·7128·921·72006年13·151·612·883·816·545·9522·22007年11·621·912·811·219·424·1CODCr2005年47·612410416437·282·263·42006年48·814336·220455·312273·02007年42·916245·444·556·874·7总磷2005年0·8921·781·741·991·231·661·582006年1·232·181·312·971·492·391·772007年1·341·191·901·031·251·54总氮2005年8·0523·320·121·915·517·116·72006年9·5331·418·232·116·426·219·72007年10·917·121·115·316·118·8氨氮2005年3·7917·512·714·910·212·411·92006年5·8824·610·724·010·520·816·02007年6·9013·411·59·999·0413·3水质类别劣V类劣V类劣V类劣V类劣V类劣V类劣V类

从北岸河流水质情况分析,七条入湖河流水质都为劣V类水,总氮、总磷超标情况非常严重,有多条河流总氮浓度超过V类水质标准10倍以上,未整治河流水质存在逐年恶化趋势,因此,每条河流都亟需得到整治。北岸河流污染严重的影响因素是多方面的:①排水系统管网建设不完善,污水纳管率低造成未进入总管道的污水直接或间接进入河道;②雨水的冲刷作用下,地表污染物随雨水少部分进入雨水管道,大部分初期雨水携带大量的污染物进入河道;③多数河流自身的水动力条件差,加上支沟众多,河网水质情况复杂;④河道长期未进行底泥疏浚,河底淤积的底泥不断释放出污染物质,造成河水水质恶化。河道水质恶化是造成草海水环境污染、湖泊富营养化非常重要的原因之

一。根据水质情况分析,七条主要入湖河流污染程度由轻到重,分别是王家堆渠<大观河<西坝河<船房河<老运粮河<新运粮河<乌龙河。乌龙河全长3·68km,集水面积2·61km2,目前以暗渠形式流经人口居住密度较大的棕树营和白马小区,河道沿线大量未经处理的生活污水进入,使其成为城区纳污的通道。从2005年到2006年间,各污染物浓度都大幅度增加,河水呈黑臭状态,透明度极低,水质污染极其严重。王家堆渠地理位置与其它河流不同,从滇池西北岸入湖。王家堆渠主要水体功能是昆明发电厂冷却水排水渠,该冷却水是抽取草海水经过滤及除藻后使用,一次循环后温水顺王家堆渠排放,沿渠还存在部分小企业及农村居民向王家堆渠排放废水。与其它河流流域相比,王家堆渠流域人口密度相对较小,工农业污染少,因此王家堆渠是北岸七条入湖河流中污染程度最轻的。不过,由于周边的污染物未经处理直接进入河流,王家堆渠污染程度虽相对最轻,但也已经超过了地表水V类标准。2·2河流治理方法研究2·2·1截污工程截污工程主要对点源排放的污染物实行截流,能够有效减少污染物直接入河量,是防止水体受到污染的有效措施[2]。目前,截污工程在我国水污染治理领域已经得到了广泛的应用,并且对水质的改善也取得了良好的效果[3~4]。截污工程对于污染负荷的削减,一方面取决于截污管网布设的合理性与完整性;另一方面取决于城市污水处理厂的处理能力。截污工程的管网布设,对不同的区域应区别对待。在总体符合规划的前提下,按照沿河截污与区域截污相结合的原则,根据污染源分布的集中区域决定污水管道的走向,并沿部分污染严重的河道敷设截污管道[5]。城市污水处理厂是截入污水最终的处置场所,污水处理厂的处理能力以及出水水质情况表明该工程对河水水质改善效果。目前已经制定了乌龙河、新运粮河、老运粮河、船房河与西坝河的截污和综合整治工程,河道整治规划如表2所示。

截污工程受河流沿线长度、各段区域特征和工程费用的综合因素影响,难以对河道沿线进行全程截污,因此主要针对点源直接入河严重的河段进行治理。以新运粮河为例,全长14·58km,上游主要是农田,污染以农业面源为主;中段是昆明市高新技术开发区,区内已经建设有分流制排水管网;下段1/3位于草海生态保护区,该段从人民西路至入湖口现仍有105个排污口。众多的排污口直接向河道内排放污水,对草海的生态环境造成了极其严重的影响。因此,新运粮河的截污工程主要布设于下段4·36km河道,将排污口的污水截入污水干管。当前这些河道截污和综合整治工程正在逐步进行中,船房河工程已经于2007年6月完成。从表1船房河2006年与2007年的水质指标对比可以看出,BOD5浓度降至原来的42%,CODCr浓度降至原来的46%,总磷降至原来的52%,总氮降至原来的61%,氨氮降至原来的43%。船房河截污工程完成后,河水的水质有了明显改善,从该河道输入草海的污染负荷减少了50%左右,工程取得了良好的效果。表2河道整治规划河道名称全长(km)集水面积(km2)整治规划乌龙河3·682·61沿河道两侧敷设截污管3425m,河道清淤,新建污水泵站和节制闸新运粮河14·5883·4河道整治长度4·36km,沿河两岸各预留10m公共绿化带老运粮河11·318·7河道整治长度2·22km,沿河两岸各预留10m公共绿化带船房河11·47·42沿河两侧敷设截污管7654·1m,新建污水泵站和景观绿化西坝河9·054·87河道整治长度5·4km,沿河两岸各预留10m公共绿化带2·2·2河流城内段治理方法截污工程虽然有良好的治污效果,但工程的实施受限制因素较多,特别是针对流经城区段河流进行治理存在较多困难。城区内人口集中,建筑物密集,沿河两岸建有众多居民区、商业区及工业区等,城市规划建设完成后难以实施规模化的截污工程。然而,城内河流因城市发展建设的需要,不仅需满足防洪的要求,还应具有旅游、娱乐、景观、生态等多方面的功能[6],对河流水质的洁净程度具有较高的要求。根据水质监测分析,北岸入湖河流都为劣V类水质,河水呈现黑臭状态,无法满足城市生态环境和城市景观的需求。为了解决水质净化需求与工程布设困难的矛盾,城区内河道净化适宜选用原位治理技术,充分利用河道自身空间净化水质。依据河道自身空间的容量及周边环境特点,对不同河段布设适合的治理工艺。新、老运粮河水量大、河道宽,主要满足城区防洪排涝功能。老运粮河河宽约10m,新运粮河河宽约20m,这样宽敞的河道适宜使用移动式充氧平台。移动式充氧平台可以机动灵活地根据河道曝气需求,调整曝气船的运行,通过人工向水体中充入空气(或纯氧气[7]),加速水体复氧过程,以提高水体的溶解氧水平,恢复和增强水体中好氧微生物的活力,使水体中的污染物质得以净化,从而改善河流的水质[8]。新、老运粮河的河道空间容量大,也适合采用生物膜技术。生物膜技术是人们长期以来根据自然界水体自净现象发展起来的。现已研制的人工水草仿生生物填料[9]就是与天然水草具有相似特性的人工填料,布设在河床内,为水生动植物群落和细菌真菌等提供适宜生长的环境,通过各种生物的生长过程消耗水体中的污染物质,而且人工水草不会对河流自然流动和行洪安全产生干扰作用。进入河流的污染源主要是生活污水和初期雨水,人工水草对于受污染河水中有机物的去除效果明显,平均可达40%以上。

针对河道空间有限的河流适宜使用微生物修复技术。微生物修复技术分为两类:一类是投菌技术[10~11],最常用的投菌技术有集中式生物系统(CBS)、高效复合微生物菌群(EM)和固定化细菌技术;另一类是土著菌强化技术[12],通过向水体中投加生物促生剂来刺激土著微生物的迅速繁殖,增强水体的自净能力。微生物修复技术通过增强水体中微生物的净化能力达到水质净化的目的。该技术对于流量较小的河流如乌龙河、王家堆渠等可起到较好的净化作用。2·2·3河流城郊段治理方法城郊的地理特征与城市不同,人口密度相对较小,住宅、厂矿建筑物相对较少,有一定量的耕地、林地、草地和鱼塘等农业用地。因此,城郊河流的治理比城市河流的治理具有更多可利用的空间优势。城郊的土地和鱼塘都可以成为河水净化技术的实施空间。王家堆渠主要是昆明发电厂冷却水排水渠,由于电厂冷却水尚有—定余温,下游村落的村民在河渠两侧修建鱼场,进行温流水养殖非洲鲫鱼,现有鱼塘水面8·07hm2,鱼产量约460t。王家堆渠的水质净化方法,可以利用现有鱼塘改造成综合生物塘进行治理。综合生物塘[13]是交叉种植的凤眼莲、水浮莲、浮萍等水生植物与鱼类等水产共同养殖的塘系统。在植物生长期,不断地从塘系统中捞出大量的水生植物,用于饵料、饲料和肥料等多种用途。通过植物的打捞带出水体中大量的氮磷等营养物质,起到净化水质的作用,而且植物加工成鱼类等水产的饲料具有较好的经济效益。因此,利用鱼塘改造的综合塘净化城郊河流,是一种效果佳,经济效益好,因地制宜的技术方法。城郊河流还可利用农业用地,选择土壤深度处理技术[14]和土壤渗滤处理技术[15]进行水质净化。北岸七条入湖河流的污染特征主要是水中氮磷的含量较高,污染随河流进入湖泊后易造成湖泊的富营养化,在土壤处理技术中氮磷作为植物生长所需的营养物质被吸收利用,一方面净化了水质,另一方面减少了农业肥料的使用。该方法不仅是末端治理,净化受污染的河水,还从源头减少了农用氮磷的施用量。因此,在条件适合的地区,土壤处理技术是一种可以广泛应用的技术方法。塘系统和土壤处理技术在适宜的条件下还可以组合运用,达到更好的水质处理效果。2·2·4河口区净化方法河流经过城中和城郊的沿途治理,污染负荷削减明显,水质情况得到较大的改善,为了进一步减少入湖污染物的量,可在河口区设置人工湿地或生物浮床处理系统,为污染物入湖设置最后一道屏障。

人工湿地处理系统是20世纪70年展起来的仿自然生物处理技术,已经应用于水污染处理许多领域。在河口区有效地利用空地,构建人工湿地系统对河湖污水进行处理,因运行、维护费用低廉,目前已经得到广泛的应用[16]。对于滇池北岸七条入湖河流而言,只要入湖口有可利用的土地,条件适宜,都可建设河口人工湿地系统对河水进行污染再削减。若河口区缺少需要的土地面积,可选择生物浮床处理系统净化河水。生物浮床是采用轻型绿色环保,防腐抗老化的材料制作成浮床,供选用的水生植物生长使用。浮床要有较好的强度,能抵抗较大的风浪冲击,确保植物的正常生长。该技术原理是利用水生植物根系的吸收,以及与微生物的共同代谢作用,有效地将水体中有机颗粒和胶体吸附、降解,氨氮等营养盐吸收、转化,从而达到水质净化的目的[17]。生物浮床处理技术是河口区土地稀缺河流水质净化的最佳方法,对水体中氮磷的去除效果明显。

3结论本研究以滇池北岸七条入湖河流为研究对象,根据河流沿程地理区域特征提出了实施截污工程、河流城内段、河流城郊段和河口区净化技术。这些处理技术可以组合运用于同一条河流进行全程沿途减污;也可应用于河流区域条件适宜的一段进行强荷,确保湖泊水环境的改善和生态系统的恢复。

参考文献:

[1]胥勤勉,杨达源,董杰,等·滇池水环境治理的“调水”“活水”工程[J]·长江流域资源与环境,2006,15(1)·

[2]曹秀梅·湖泊富营养化的防治对策研究[J]·太原科技,2006,(10)·

[3]陈眉,程晓如·东湖截污工程对改善西南湖区水质的预测研究[J]·中国给水排水,2003,19(3)·

[4]杨士建,赵秀兰·骆马湖的氮磷平衡及实施截污工程对水质改善效果的研究[J]·云南环境科学,2003,22(1)·

[5]官宝红,吴国华,曾爱斌,等·京杭运河杭州段水污染源特征与截污措施建议[J]·城市给排水,2005,31(2)·

[6]朱国平,王秀茹,王敏,等·城市河流的近自然综合治理研究进展[J]·中国水土保持科学,2006,4(1)·

水环境篇5

关键词:水利水电工程;环境监测;影响;重要性;保护对策

引言

水利水电工程通常是区域性多目标水资源开发项目,不仅在防洪、发电、灌溉、航运等方面对社会经济发展贡献巨大,而且在促进资源合理利用方面也发挥了重要作用。因水利水电工程的特殊性,对区域生态与环境影响涉及的范围、时间,影响因素都不同且复杂。因而,加强水利水电工程环境监测显得尤为重要。要重视环境保护工作,加强水利水电工程施工期和运行期的环境监测,落实环境保护措施,实现工程建设、经济建设与生态环境的可持续发展。

1水利水电工程对环境的影响

因为水利水电工程具体施工环境都不一样,对周边环境的影响范围和强度也不一样,要具体问题具体分析。文章主要从以下几点进行探讨。

1.1水利水电工程对自然环境的影响

水利水电工程对自然环境的影响包括多方面,主要的自然环境影响有生物多样性、气候、水文泥沙、水温水质、水生及陆生生物、水土流失等影响因子,这里重点讲以下几个方面。1.1.1对土地的影响由于水利水电工程的建设庞大,对于区域的占地较广,占用大量的土地。当水库中的水蓄满时,由于一些自然环境的作用使得水位的升降不断变化,这样就有可能造成一些滑坡、崩塌等危害,会给人们的生命安全带来威胁。1.1.2对水土流失与植被的影响由于水利水电工程的建设会造成水土流失,其中建设过程中会对周围环境进行砍伐和处理工作,迫使原有的天然植被和灌树林消失,造成地表的状态,就会造成水土流失,尤其是当雨季时,水土流失的状况特别严重。另外,水利水电施工过程中的一些废弃物的堆放也可能造成水土流失的现象。

1.2水利水电工程对生态的影响

水利水电工程对生态也存在影响,一些水利水电工程建设造成河流形态的均一化和不连续化,影响河流形态多样性,进而影响生物群落和周边的生态链。另外,在河流上建设大坝阻断了天然河道,导致河流形态发生变化,进而会带来一系列的生态问题,包括河流上下游的生态平衡。

2水利水电工程环境监测的重要性

水利水电工程对周边环境的影响有短期和长期的,在这些影响中,有些是不可避免的,有些则可以通过采取一定的措施加以减免。另外,水利水电工程涉及的地域较广,且影响的人较多,有些环境遭到破坏很难恢复,因此,加强水利水电工程的环境监测具有重要的意义,可为实现工程可持续发展提供基础。

3环境监测

3.1环境监测的作用

环境监测能够及时、准确、全面地反映环境现状及发展趋势,为环境保护和环境科学研究提供准确数据。环境监测,能提高环境质量,发挥监督职能。通过对环境监测资料的比较分析,研究环境要素的时空变化规律,制定合理的对策规划。通过长期监测资料积累,为研究环境容量和总量控制提供基础数据。

3.2环境监测的对象

和内容环境监测的对象是水利水电工程对环境质量变化起影响的各种因素,对环境造成污染危害的各种成分,主要包括小气候、水文环境、水质变化、河道淤积、生态演变等方面。环境监测的内容是和监测对象相对应的,可分为3个方面:污染源监测,环境质量监测,环境影响监测。

3.3环境监测的方法与程序

环境监测的方法有很多,要根据环境监测的对象和内容来确定,如:对水质监测通常采用定期采样方法。目前,随着科技的进步,很多监测点运用了自动监测系统,可以使一些特殊条件下难以监测的对象变得更为方便。环境监测程序分为:确定目的;现场调查;制定监测方案实施方案;结果评价;编制报告。

4水利水电工程施工中对环境的影响及环境保护对策

水利水电工程施工中或多或少都会对环境产生影响,如土石方开挖、废渣、生活占地、施工粉尘、污水等工程活动,如果措施采取不当都会对环境产生不利的影响,因此要从工程设计到施工采取有效环境保护措施才能减轻对环境的影响。

4.1防止空气污染

水利水电工程施工中的爆破、机械燃油、尾气排出的污染物、施工粉尘和扬尘等施工活动都会对环境的空气质量产生负面影响。因此水利水电工程施工中要采取适当的措施,防止空气污染。爆破粉尘一般采用湿法作业、爆破前后洒水减少降尘。加大施工机械管理,对机械和车辆定期进行检修,施工时使用排气量50符合标准和具有高效除尘消烟设备的机器,不用报废陈旧的施工设备,运行车辆安装尾气净化器,以确保尾气排放符合环保要求。开挖产生的粉尘和扬尘采用湿法作业减少降尘。另外,粉体物料在运输过程中要采取防泄漏措施,尽量采用管道输送。

4.2防止水质污染

水利水电工程施工期会产生施工污水和生活污水,如果直接排入附近的河道,会对河道的理化性质和河道中生物的生存环境产生各种不利影响。施工污水主要包括砂石加工废水、基坑排水、混凝土搅拌冲洗废水、含油污水等。对于施工污水都要采取沉淀处理,达标后方可排出,如:对于施工中出现的混凝土拌合废水,要在废水排放点设置沉淀净化池,通过处理后水质监测达标才能排放。对于含油废水要建集水沟进行集中收集,经沉淀和除油处理后,排入附近荒地,不得排入沟河水体及农田。对于施工人员和管理人员产生的食物残渣、洗用污水和含洗涤剂的生活污水,要在施工工地建设生活污水收集池,污水经过化粪池发酵杀菌后,由地下管网排出。

4.3防止水土流失

水利水电工程施工期的土石方开挖、废渣堆放、生活占地、移民安置等工程活动,都会改变该地区的原有地貌和地表植被,会降低土体抗蚀能力,有可能导致水土流失,因此,应从工程设计、施工过程乃至工程竣工后都给予充分的重视。水利水电工程设计时,施工设计方案要尽可能减少对地貌及植被的破坏。施工过程中要采取防止水土流失的预防措施,如土料场先修建挡排水工程,减少临时占地等。对于施工中出现的水土流失,要采取的防治措施是生物措施与工程措施结合进行,以便更快捷有效地减少水土流失。工程竣工后应搞好护坡造林和种草。

4.4加强生态保护

水利水电工程建设会对生态环境产生很大影响,要采取必要的措施来保护生态。水利工程要尊重河流原有的自然断面形态,尽可能保护和恢复河流生态环境的多样性。对于陆生动植物,可实行植树造林、建植物保护区、及时还林还草等措施进行人工保护。对水生生态来说,可以采取人工增殖放流站、人工孵化鱼苗等方式的保护措施。另外,还要开展生态监测和管理,对工程建设中形成的次生裸地要及时复土、还林,保护生态环境。

5结语

水利水电工程的兴建和运用,对周围区域生态与环境产生各种有利或不利的影响,因此,要正确面对和处理水利水电工程的环境问题,加强水利水电工程环境监测,从设计、施工中到后期工程运行都要采取有效的对策,减少对生态系统的影响,使水资源的开发、利用、保护、配置与生态环境相互协调,促进水利水电工程的可持续发展。

参考文献

[1]卫鹏琳.浅谈水利工程生态环境的监测与保护措施[J].企业技术开发(下半月),2014,33(3).

[2]孙绪涛,薛文博.基于水利水电工程运行期的环境监测与评价[J].黑龙江水利科技,2012,40(12).

[3]安纾瑶.浅析水利水电工程环境管理与监测计划[J].中国高新技术企业,2014(10).

水环境篇6

关键词:水文大循环 城市 水环境代谢 给排水系统 地球环境时代

1 行将结束的近代

起始于16世纪的西欧时代,经过产业革命带来了人类大增殖的近代,而如今已因达到地球的容量限度而行将结束。支撑近代大发展的是近代科学技术,教育的发展带来了科学技术的普及。人们认识了自然现象和社会现象,并从中总结出规律,明确其因果关系,建立了学术体系,通过教育的普及,使近代的文明得以广泛传播。恰恰在这个时候,人们将人类活动的规模与地球的尺度进行对比,看到了近代文明在构成上的限度。地球环境制约的时代已经到来。

近代科学技术从总体上看比较单纯粗放,在高速、大量输送技术的支撑下,单样生产技术达到规模化和效率化,根据社会构成和消费经济的关系,按不同的目的进行空间的纵向分割,以发挥其机能与作用。近代生产活动的特征是以量(说穿了是金钱)来作为衡量成果的基准,以经济增长为主轴线,对各种价值都用单纯的量化(金钱化)指标来评价。因此,受过几年高等教育的人就能成为体系设计和运用的专家。近代历史上之所以能这样较单纯地进行社会分割,形成产业,建立教育体系,保持社会有效地发展,是因为地球上的环境和资源有富裕。然而,在世界人口膨胀到60亿的当今世纪,这种条件已不复存在。

我们要设法从这种困境中脱身,但面临的困难在于,所有可供使用的方法和对策都以近代科学技术为基础,而近代科学技术则是造成这种困境的原因。在这种情况下,必须对近代科学技术进行重组,通过对各种各样体系进行复合和融合,打破个别体系并列划分的界限,构筑综合化的新体系,寻求新的生活方式,以节省资源和空间的使用。对于这种新体系的评价,必须将近代体系的单纯量化指标变为能表征事物本质和创造价值的抽象指标。图1所示的城市、生产绿地、自然环境的特性和相互关系就表明了这种新体系的特征。为了人类的生存而保持良好的环境代谢,需要将城市、生产绿地、自然保护区这三个领域间以及各领域内的资源利用、循环和再利用结构进行重组,降低每一环节的熵增幅度,从而尽可能减少资源、空间和能量的消耗,降低环境负荷。

2 近代给排水系统的局限性

近代给水系统以"充足、低价地供给清洁的水"为目标。为了保证清洁水的集中供应,必须获得充足的清洁原水,但这难免受到流域水文大循环中径流量的制约,不可能无限制地扩大供水量,这就是近代给水系统的限度。另一方面,使用过的水均作为污水,通过排水系统排放到城市的下游。污水排放前通过生物化学处理可使生化可降解有机物(BOD成分)去除9 5%,这是罗马时代以来逐步形成的城市排水系统。氧气在空气中的浓度可达21%,但它是难溶气体,溶解在水中的浓度充其量为10 mg/L。当水中存在有机物时,溶解氧会迅速消耗,对好氧性水栖生物造成危害。考虑到溶解氧是水质污染的首要指标,在除浊的同时,要用生化需氧量(BOD)作为河流水质控制的指标,这一基础概念在StreeterPhelps氧垂曲线理论提出之后得到了广泛应用。与此相应,以BOD为主要指标的污水生化处理方式以Eckenfelder- O'Connor公式为理论基础,污水处理和环境管理在理论上相互关联,形成了近代排水系统质量管理的基础理论体系。但是,这种近代排水系统不能有效地控制悬浊物和BOD以外的水质指标(见图2)。因此,通常的污水生化处理法难以满足所有水处理的需要,而主要用于开放水域的放流处理,以避免造成下游河道溶解氧缺乏。

另一方面,对于筑坝蓄水的河道,由于河水滞留时间长,通常的污水生化处理和河流自净作用不能有效去除的磷和氮等营养盐,会导致藻类的增殖,结果造成原水中存在异臭味或毒性物质,需要采用深度给水处理。化肥的使用也常常导致富营养化危害,为此,欧美国家只要在主要河流的下游以及穿过农业区域的河流下游筑坝蓄水,一般都要对进水进行除磷脱氮处理。未来的时代将重视削减环境负荷,富营养化的控制对于区域水环境代谢体系将必不可少。

现代城市排出的废弃物,或者说代谢物中,以水的形式排出的量最大。近代的给水系统通过集中供水系统供给各种用途的水,每人每天的用水量高达200~400 L,均为可供饮用的优质水。为了保证供水水质,这样大量的原水通常需从水文大循环的上游位置取用。即便在最低限的水资源开发(水源林保护、筑坝蓄水)条件下,以日本的平均径流量为基准,一个人所需的水源集水面积为300~500 m2。这样收集起来的水进一步净化后供给城市,使用后水质发生变化,全部变为BOD 200 mg/L左右的污水排到城市下游 。因为直接排放将造成流域水环境的破坏,通常需要通过BOD去除率为95%的生物化学处理(所谓的高级污水处理)使水质达到BOD 10 mg/L的程度后再行排放。如果要求城市下游河道的水质保持BOD 3 mg/L这样的良好水平(日本河流水环境质量标准B类),排出的水则需要2~3倍流量的清洁河水加以稀释。该流量所对应的集水面积也为饮用水所需集水面积的2~3倍,即每人900~1 000 m2(见图3) 。当今日本几乎没有哪个城市能保证人均水源地面积达到这个水平,许多城市常常缺水,饮用水供应都成问题。从上述水源地面积的角度来说,城市最初出现的水荒问题并不是水量不足 (缺水),而是河流水质恶化带来的危害(如欧美一些大流域所发生的情况那样)。日本的河流一般来说流程短,污水排放口*近海域,因而上述问题不太明显。

弥补流域水资源不足的对策有两种:一是在上游大规模筑坝,雨季大量蓄水,旱季放流,使平常可利用水量接近流域水文大循环的平均径流量,即所谓"径流的时间平均化";二是将近邻利用率低的河流进行流域变更,把水输送到缺水的流域,即所谓"径流的空间平均化 (流域变更和长距离调水)"。尝试这两种对策已是近代给排水系统的极限,而且后者将导致流域下游污染负荷的高度集中,必须同时采用比常规污水处理法,即生物化学处理法更高级的处理设施,强化以富营养化对策为主的下游水环境管理(见图4)。

按照近代给排水系统的这种构造,随着流域内需水量的增大,仅从上游取水已难以满足需要,因此取水点必须向下游推移以扩大集水面积。日本横滨的相模川就是典型的例子。然而下游不仅存在BOD污染,各种合成有机物引起的微污染问题也日趋严重。农药的使用也影响下游给水的水质。日本的农业多是水田,农药会直接流入水体。随着农业生产条件的改善引入集中用水灌溉系统后,问题变得更加严重。

近代给排水系统的水处理流程实际上是效仿地球水文大循环中,在生态学、地球化学作用下自然发生的水质变换过程,通过集中施加电力等能源,达到比自然过程快得多的水质变换速度。在给水处理方面的代表性技术是19世纪初期出现的慢滤系统(包括自然沉淀和慢速砂滤),以及20世纪初出现的快滤系统(包括混凝、沉淀、快速砂滤、氯消毒),至今仍广泛用于给水处理;在污水处理方面的代表性技术则是19世纪末期到20世纪上半叶建立的散水过滤法和活性污泥法等好氧性微生物处理系统,利用河流自净作用的原理,使生物化学反应集中化、高速化,达到去除BOD的目的。

然而,到20世纪后期,人类已掌握了大量合成自然界本来不存在的各种有机化合物的化工技术。在通常的时空规模下这些有机物很难通过自然生态系统进行无机化或无害化,而在环境中积蓄,被生物摄取后产生致癌和致突变作用,而且阈值低到10-12~10-9量级,定量分析也非常困难。通常的情况下各种污染成分并存,微量多成分的分析和影响评价也很困难,因此必须在传统水处理流程的基础上增加去除微量成分的处理环节。此外,近年来内分泌干扰物质,即所谓"环境荷尔蒙"的健康影响问题也引起关注,这些物质浓度极低,且毒性尚不明确。诸如此类影响人体健康的微量有机化合物在多数情况下自然净化速度极慢,只能通过活性炭吸附、离子交换、臭氧处理或纳滤等附加深度处理方法从废水或饮用水原水中去除,水处理系统因此变得复杂化,且消费大量的能量,这是人们不愿看到的情况(图2)。

在缺水情况严重的岛屿和日本西部的城市,目前也开始尝试通过淡水化从无限的海水中获取淡水资源。1950年初美国就考虑到20世纪末将面临的淡水资源不足的问题,内务部设立了盐水淡化局,开展了大规模的研究工作。现在广泛采用的多段闪蒸法就是当时研究推广的结果,逐渐成为淡水化主流的反渗透法则是佛罗里达大学Reid教授1953年提出的方法。与常规水处理相比,淡水化所需的能量消耗要高出10多倍,达到7~10 kW·h/m3。这样的高能量消耗在地球环境时代是很难推崇的。尤其是对于能源几乎全*进口的日本,推行淡水化相当于进口水资源,从安全保障的角度上也很难接受。沿岸取水要避开微量污染很不容易,城市排水接纳水域的负荷增加也成为问题,因此,除岛屿这样远离陆地的情况外,推行淡水化是不适宜的。城市应考虑推行污水处理水的再利用,以降低能量消耗,同时减轻下游的污染负荷。

3 质和量按用途分类的新型水环境代谢体系

迄今为止的城市给排水系统中,给水以"充足、低价地向市民供给清洁的水"为目的,排水则以"促进城市卫生和发展、保护公共水域"为目的,给水和排水系统分别建设,并列存在,而忽略了二者都是水文大循环中串连的环节,未将两个系统融为一体,共同嵌入自然体系之中。传统的给排水系统是建立在这样一个基础上,即人们在大自然的恩惠下生存,在人类小社会中自在生活,按照生活上的种种要求进行人类活动,而自然环境的容量能够满足这些活动的需要。但是,当人类活动的规模相对于自然已变得较大时,在满足生活要求的同时,也必须考虑尽量减轻对环境的影响,建立新型水环境代谢体系。未来的城市水环境代谢体系要在"水资源按用途分类并重复利用,维护最低的价格(最小的能量消耗)"的方针下设计"供给必须水量并满足必要水质"的水供给系统,将"用水和排水(水代谢)的城市要对水环境负直接责任"作为技术和经营的原则。用达到饮用水要求的优质水供应各种用途,最终又作为污水混合处理排放的粗放型城市给排水系统不能再发展了。达到上述目的至少需要半个世纪,但我们必须从现在起就着手于建立"将人们的需要与地球环境加以综合考虑"的新型城市水环境代谢体系。

我们必须认识到,人类虽在地球上动物总体重中占了25%,但也仅仅是动物的一种,可她在地球生态体系中不是简单意义上的一个成分,而是集中把持能源,具有极高资源消耗密度,构成特异生存空间的集团,是飘浮于多样性自然生态体系的海面上,必须与其它生物共存的集团。因此,不能将人类的物质代谢与其它生物群在自然生态体系中的代谢混为一谈,而必须考虑建立一个复合型环境代谢体系,使与自然界间的开放式代谢按环境负荷最小的方式与自然界耦合,并具有明确的、可控制的组织边界,在边界的内侧(城市)建立具有模拟生物体那样的构造,以最小的能量消耗来驱动最低限度的物质再利用回路。将电力等高质低熵能量的高密度消耗巧妙地置于再生系统内,严密控制与外部环境间的开放式物质代谢和热量代谢,形成类似于动物体那样的能耗和代谢空间。地球上多种多样的生物链中,不乏能量最有效利用和物质多次再生利用的范例,形成了循环型自然生态体系(见图1和图5)。

人体内的水分起着物质和热量输送的作用,经过20多次的循环再利用后才排出体外,总水分的5%左右必须从体外补充。体内的循环系统和各个部位以水为媒体进行的热量、物质传递和分离,都包含着生体膜的作用,并伴随着生物化学反应,其动力为高质量的生体能量。今天我们面向21世纪考虑向新型给排水系统的转换,利用有机合成膜进行精 密分离的技术已经展示了其前景。在城市水环境代谢工程领域,200年来人类与自然界间进行物质交换的生态学工程技术支撑了近代社会的发展,未来的社会将在此基础上进一步引入可称之为生体或生理学技术的膜分离技术,作为水重复利用和再生循环利用的核心水处理技术。20世纪初期的快滤和污水生化处理技术得到普及,广泛应用于近代给排水工程100年后,又出现了新的水质变换基本技术(见图2)。

我们仍处在学习新的用水方法的初期。近代产业的基本模式是从根据需要从大自然获取优质资源,用于各种目的,然后再将产生的废弃物进行处理,总之是以获取最大利益为出发点进行商品生产,对优质水资源更是随意使用。在上游获取资源,下游处置废物,两种技术各自存在,这是近代社会物质代谢过程的特点。新的水利用体系则是按照质量恢复的难易程度和对利用水质的要求衡量其价值,根据目的以及方式确定水的用途。对给水系统和排水系统,以及二者之间的循环再利用系统,要按能量消耗率最小,而且系统可*的原则进行设计。考虑各种方案和相关条件、资源和能源的消耗率、设计和运转管理要求等各种复杂因素,进行体系的综合化和优化,经过数十年的努力,终将研究出成熟的系统技术。

然而,上述将生产(生活)活动和资源两方面连环考虑进行综合规划的思路目前还仍停留在设想的阶段。虽说是进入了地球环境时代,但对人类文明还未进行具体的再设计。单单强调给排水系统的问题显然是不够的,水的利用牵涉到社会基础设施建设,未来的社会构造和投资方向不明确的话,长期投资建成新的给排水系统后也会面临难以承受的困难。但在现阶段,无论如何也应当明确"质"的利用是水利用的本质,在这个基础上着手新型给排水系统的研究和规划。笔者在20年前就提出了城市水环境代谢体系构造和容量的问题[5],其基本论点到现在也是实用的。

4 新型城市或地区水环境代谢体系的构想

保障人们健康安全的水(饮用水)通常占总用水量的很小一部分,仅按实际需要量从水文大循环的上游经严密管理的水源保护区取水,经适当处理后,由饮用水专用管道供水。其它大量的非饮用水则在*近下游用水点的河流中取水,该处流域面积较大,可供取用的流量也相应较大。视需要可适量加入经深度处理后的再生回用水,通过目前使用的一般给水系统供水。饮用原水因为是从水质良好的上游取水,所以并不需要非常复杂的水处理。在饮用水专用管道建成之前,则可在现有配水管网末端用水点前,将10%左右的水经纳滤处理后由小管径的饮用水管道供给饮用水。纳滤可利用管网压力进行,然后通过小型水泵供水。其余90%的水与纳滤浓缩水混合,浓度虽会提高1.1倍,但并不会对饮用以外的用水产生不良影响。末端的饮用水专用管道与上游的管道逐步连接后,就形成所谓的"二元供水系统"。旱季缺水时,通过向非饮用系统中适当增大再生回用水的比例即可保证供水。曾几何时,有人设想不用改变现有的城市水利用体系,而通过海水淡化来补充日益增加的城市用水量。这种方法大幅度增加能量消耗,完全与地球环境时代的理念相违背。同时,就目前的技术,通过海水淡化得到一定量的淡水就要排出等量的浓缩液。

基于这种思路,对于人类活动集中、人口密度高的地区,设立并列的二元输水系统,并强化闭路循环,对环境保护区(自然体系)和环境控制区(城市体系)进行明确划分,建立人类活动和自然环境保持协调关系的水环境代谢空间。在生态系统的链接中,必须明确城市应负的责任,从而建立如图5所示的城市水环境体系。这种水环境体系的目标在于:①将水环境尽可能明确地划分为应保护和要利用的两个区域,并明确两个水环境区的结合条件,维持水环境保护区的良好自然条件;②环境控制(水处理等)仅在两个区域的边界处和城市区域内进行;③充分认识到城市用水的本质是"水质"的合理利用,尽可能按质进行多次重复使用,将水的再利用工程中的附加能量消耗降到最低限度;④水环境区域划分要有局限,以防止水环境代谢的无限度广域化,城市要在自身可控制的限度内建立水环境代谢体系;⑤环境控制区( 城市)内的人类活动不能越过环境区域界限而波及环境保护区。环境空间的局限化和降低能量消费是新型水环境体系的特点,在此基础上保持和恢复自然水环境的本来面目,是面向21 世纪的宏伟理想。要实现这个理想,需要我们以科学的态度,破除传统观念,站到比专业技术人员更高的位置来重新思考问题。

参考文献

1 丹保宪仁.水利用の问题点-都市·地域水システムの转换点.空气调节和卫生工学,1973,48(8):14

2 丹保宪仁.近代上下水道は普遍的な环境システムか.环境情报科学,1981,10(1):17

3 丹保宪仁.水代谢系の安全と变迁.都市问题研究,1981,33(8):15

4 丹保宪仁.新上质水道论-高密度地域における饮用の安全确保と确率的竭水被害からの离脱のために.北海道大学工学部研究报告,1983,113:1

5 丹保宪仁.都市·地域水代谢システムの构造と容量.水道协会杂志,1976,45(2):16

6 丹保宪仁,龟井翼.水处理における处理性评价マトリツクス.水道协会杂志,1993,62(9):28

7 Tambo, N. Urban metabolism of water and water environment Through the history of Sapporo metropolitan area,civil engineering for urban development and renewal, Proceedings International Symposium Commemorating 80th Anniversary of Japan Society of Civil Engineers,1996,117

水环境篇7

目前的研究多为农田土壤和中纬度湿地土壤,对中国高纬度的森林沼泽湿地的影响的研究未见报道。本研究有助于研究冻融周期循环下,冻融作用对中国高纬度、低温森林沼泽湿地及灌丛沼泽湿地土壤养分的影响,在理论上进一步完善冻融区湿地物质循环的机理,有助于从新的角度理解全球气候变暖和湿地开发活动对湿地有机质积累与释放的影响。

1材料与方法

1.1实验区概况乌伊岭部级自然保护区位于黑龙江省东北部伊春市,地理坐标为48°33′~48°50′N,129°00′~129°30′E,总面积约为438.24km2。保护区湿地类型按植被划分,可分为森林沼泽、灌丛沼泽、草丛沼泽、浮毯沼泽,各类湿地主要分布于沟谷、河漫滩、河流及湖泊边缘。保护区属温带大陆性季风气候,平均海拔350‐400m,温度垂直变化明显,高度每加一百米,气温降低1.67℃;最低气温出现在1月份,平均气温‐24.6℃,极端最低气温可达‐47.9℃;最高气温出现在7月份,平均气温19.1℃。保护区10月中旬开始封冻,结冰期为6个月,最深冻层为2.78m。森林沼泽湿地采样点土壤0‐10cm,10‐20cm,20‐40cm,40‐60cm含水量分别为84%、77%、75%、61%,灌丛沼泽湿地分别为72%、28%、30%和29%。森林沼泽湿地采样点土壤0‐10cm,10‐20cm,20‐40cm,40‐60cmpH值分别为5.9、6.1、5.8和6.1,灌丛沼泽湿地分别为5.9、6.3、6.3和5.8。区内地带性土壤为暗棕壤,非地带性土壤有草甸土,沼泽土,泥炭土等。各类土壤的分布主要受地形的控制,一般以河流和河谷洼地为起点,向两侧随海拔升高呈现规律性的带状分布。

1.2研究方法采样时间与方法根据乌伊岭湿地管理局提供的历年气象及土壤数据选定冻融前期的2010年10月10日及融化期结束的2011年5月15日,在保护区的森林沼泽湿地,地理坐标为N48°35′15"~E129°24′0.7",灌丛沼泽湿地,地理坐标为N48°35′57"~E129°24′20"进行采样。在两种类型的湿地上分别布设间距为10m×10m的单元3块,在每个样点上开长1.5m,宽0.8m,深1.2m的剖面,采集枯枝落叶层及湿地0‐10cm,10‐20cm,20‐40cm,40‐60cm土壤样品,每层样品采集1kg左右,每个单元内采3个重复样,装入密闭无菌存储袋。同时采取深层土壤下的湿地水样品,按照每个样地取混合水样的原则,每个样品设3个重复。土样迅速带回实验室采用四分法把土壤分成两份,一份自然风干后,研磨过0.25mm的筛,用于分析土壤TN、TP及TOC;另一部分鲜土放于4℃下冷藏用于分析其它土壤指标。湿地水样品送至哈尔滨市环境监测中心站进行分析。湿地土壤有机质测定采用重铬酸钾为氧化剂的容量分析法,湿地土壤腐殖质酸采用0.1mol/L焦磷酸钠和0.1mol/L氢氧化钠混合溶液提取土壤腐殖酸的方法,用重铬酸钾氧化‐外加热法测定。土壤TN采用硫酸钾‐硫酸铜为加速剂的消煮法测定,土壤TP采用氢氧化钠熔融法。数据采用方差分析(ANOVA)进行统计分析,所用工具软件为Excel2007。

2结果与分析

2.1冻融过程湿地水元素的变化特征冻融过程对湿地水中元素的变化特征有显著的影响。冻融后,森林沼泽湿地水pH值下降了14%;高锰酸盐指数增加了23.5%;氨氮增加了20.2%;总磷增加了38%;总氮增加了29.4%;硫酸盐指数下降了4.7%;硝酸盐增加了44.9%。冻融后森林沼泽湿地水指标变化规律见图1。冻融循环后,灌丛沼泽湿地水pH值下降了13%;高锰酸盐指数增加了19.9%;氨氮增加了27.6%;总磷增加了38.4%;总氮增加了34%;硫酸盐指数下降了4.8%;硝酸盐增加了84.4%。冻融过程对灌丛沼泽湿地的水体指标影响见图2。

2.2冻融过程湿地土壤元素的变化特征

2.2.1冻融过程对湿地土壤TN的影响冻融循环对不同类型的湿地中不同深度的土壤中TN的影响也不同,其中森林沼泽类型湿地由于有机质含量高,土壤养分较灌丛沼泽湿地丰富,TN含量在不同的土壤层之间均呈现下降趋势,0‐10cm,20‐40cm,40‐60cm土壤TN分别下降了11.3%、7.1%和14.7%;而10‐20cm土壤TN增加了22.4%;灌丛沼泽湿地的土壤TN分别下降了16.7%、7.2%、3.5%和2.9%。土壤养分最高的枯枝落叶层中TN的含量下降了11.02%,具体见图3。方差分析结果(表1)表明,冻融对湿地土壤中TN含量具有显著的影响,而湿地类型的差异对TN含量的影响不显著。

2.2.2冻融过程对湿地土壤TP的影响冻融循环对不同类型湿地土壤养分中TP的影响十分显著,森林沼泽湿地土壤中TP的含量呈现下降趋势,各取样土层分别下降了11.1%、21.5%、21.3%和26.4%;枯枝落叶层中TP下降了11.5%;灌丛沼泽湿地土壤各采样土层中TP含量先增加后降低,分别增加了8.6%、12.2%和降低了8.4%和6.6%,具体见图4。方差分析结果(表2)表明,冻融对湿地土壤中TP含量具有显著的影响,而湿地类型的差异对TP含量的影响不显著。

2.2.3冻融过程对湿地土壤有机质的影响两种类型湿地土壤中有机质含量在冻融作用后均呈现上升趋势,其中森林沼泽湿地各采样土层有机质含量分别增加了19.1%、17.8%、11.2%和2.9%;枯枝落叶层有机质增加了25.23%;灌丛沼泽湿地的有机质含量分别增加了13.8%、11.6%、8%和48.9%,具体见图5。方差分析结果(表3)表明,冻融及湿地类型的差异对湿地土壤有机质的含量均有显著影响。

2.2.4冻融过程对湿地土壤腐殖质酸的影响冻融作用对不同类型湿地土壤腐殖质酸的影响均呈现增加趋势,其中枯枝落叶层腐殖质酸增幅最高,增加了53.3%;森林沼泽湿地不同深度采样点土壤中腐殖质酸分别增加了35.3%、22.5%、28.2%和44.9;灌丛沼泽湿地不同采样深度的土壤中腐殖质酸含量分别增加了39.6%、22.4%、25%和82.6,具体见图6。方差分析结果(表4)表明,冻融作用和湿地类型的差异对湿地土壤中腐殖质酸具有一定影响。

3讨论

3.1冻融对湿地水环境元素的影响冻融作用对乌伊岭森林沼泽、灌丛沼泽湿地水中元素的变化有显著的影响。冻融期湿地上覆冰融化后向湿地水体中释放出各种元素,同时水和湿地土壤之间也存在着氮、磷元素的分配平衡,湿地土壤中的各种元素能够通过扩散、吸附等作用释放到湿地水中。湿地水中总氮、总磷的浓度与湿地及水中微生物的活性密切相连,冻融期湿地水的元素浓度变化是这个过程的综合体现。冻融后,森林沼泽湿地水中高锰酸盐指数增加了23.5%,灌丛沼泽湿地水中高锰酸盐指数增加了19.9%。由于冻融作用导致土壤团聚体的破坏以及导致土壤有机物质和矿质态氮的增加[10],进而导致湿地水中的高锰酸盐含量的增加。冻融作用下,森林沼泽湿地和灌丛沼泽湿地水中氨氮含量分别增加了20.2%和27.6%,由于融化期土壤氨氮值比冻结期大,但是因土壤的温度和含水量及微生物的活动的影响,会出现冻结期土壤的氨氮值比融化后大[19]进而增加湿地水体中总氮的含量,同时冻融促进了土壤有机质的分解,增加了湿地土壤中矿质氮的含量进而导致了湿地水体中氨氮的浓度的增加。森林沼泽、灌丛沼泽湿地水中总磷、总氮含量在冻融后,分别增加了38%、29.4%和38.4%、34%,冻融作用影响了微生物的活性,在融化期死亡的动植物残体被微生物分解转化,土壤中的氮、磷元素被释放到水体中,导致其在水中的含量增加。这与已有的研究结果[20]相一致。森林沼泽、灌丛沼泽湿地水中硝酸盐在冻融后增加了44.9%和84.4%,硝酸盐主要来源是固氮菌固氮形成,冻融作用促进了植物对氮肥的吸收[8,11],进而增加了湿地水中硝酸盐的含量。森林沼泽湿地与灌丛沼泽湿地的水体中硫酸盐的含量均有所下降,但下降幅度不大。采样点土壤有机质的含量较高,而土壤有机质中含有丰富的硫元素,由于森林沼泽湿地优势植物为针叶林的松树,而灌丛沼泽湿地优势植物为油桦和沼柳等植物。不同植物对硫元素具有不同的生物富集程度,进而影响着水中硫酸盐的含量。

3.2冻融对不同类型湿地土壤元素的影响冻融作用显著的影响着乌伊岭湿地不同土层中土壤元素的含量,冻融作用后乌伊岭森林沼泽湿地和灌丛沼泽湿地土壤中TN、TP的含量,除森林沼泽湿地的10‐20cm土层和灌丛沼泽湿地0‐20cm土层含量略有上升外,其它土壤中的元素含量呈下降趋势。土壤微生物先是在冻结期处于休眠状态,随着融化期的土壤温度增加和水分等条件的改善,逐渐恢复活性土壤中的腐殖质被微生物分解,可供植物利用的养分被释放到土壤中。由于研究区气候特点,湿地土壤的冻融期要大于融化期,不同冻融阶段微生物的活性及土壤理化特征也不相同,秋季地表养分输入和春季积雪融水导致土壤养分流失导致土壤中TN、TP的含量降低。这与Ross[14]的研究结果相符,也与土壤在冻融前后TP变化幅度很大,融化期土壤的TP明显低于冻融期[20]的结果相近。土壤中根系微生物和土壤微生物的固氮作用是土壤中氮元素的主要来源。冻融作用促进了植物对土壤元素的吸收,导致土壤中有效磷的流失,同时促进了土壤氮元素的消化作用,加速了铵态氮转化成硝态氮的速率,进而降低了土壤中总氮的含量。冻融后,森林沼泽湿地和灌丛沼泽湿地土壤中有机质含量最高增加了19.1%和48.9%,冻融作用对不同类型湿地土壤的有机质积累有很好的促进作用。冻融作用对枯落物、土壤有机质和土壤微生物的干扰,导致土壤团聚体的结构改变,进而增加土壤有机质[10]。由于冻融过程中转化的有机质大多是土壤有机质中易于分解的部分[18],实验区湿地土壤多为未受人类活动影响的天然背景值高的区域,土壤有机质含量丰富,因而冻融循环后,土壤有机质含量增高,其中以枯枝落叶层最为显著,森林沼泽湿地的枯枝落叶层有机质在冻融后增加了25.23%。冻融过程中,湿地土壤冻结时间大于融化时间,土壤中动植物的残体的数量增加,经微生物的分解和转化成新的腐殖质,虽然冻融作用对土壤有机质的矿化有促进作用但进入土壤的有机物质的积累大于有机质的转化,所以有机质呈现总体增长的趋势。枯枝落叶层的腐殖质酸在冻融后增加了53.3%,森林沼泽和灌丛沼泽土壤腐殖质酸含量最高分别增加了44.9%和82.6%。土壤中的腐殖质酸是土壤中的动、植物残体在土壤微生物的分解和转化作用下,经一系列的化学过程积累产生,冻融过程对湿地土壤中微生物活性具有一定的影响,土壤孔隙中冰晶膨胀,导致土壤团聚体的破坏,影响土壤温度与含水量进而影响微生物的活性[3]冻融作用导致土壤中动植物残体增加,有机质含量增加,同时对微生物活动有促进作用,也是乌伊岭湿地不同深度土壤中腐殖质酸含量增加的原因之一。

水环境篇8

1.唐山地区水环境

1.1唐山地区水环境现状

唐山市地处环渤海湾经济带的重要位置,是京津冀经济区域的重要城市。并且矿产资源丰富。丰富的资源形成了该地区独具特色的产业,以重工业,包括钢铁、水泥、陶瓷等高耗能、高耗水产业为支柱,由于生产技术落后,使得该地区污染严重。地表水环境的恶化造成了饮用水的紧张,因此地下水遭受过度开采,这进一步加剧了水资源紧缺的现状,破坏了生态环境平衡,造成了地面沉降、地下水位下降等一系列环境问题。因此深入研究该地区水环境的特点是必要。

1.2唐山地区水环境特征

一是水资源匮乏。唐山地区处在渤海湾中部,降水偏少且主要集中在夏季。全市地表水资源总量54×108m3,全市淡水资源26.3×108m3,人均水资源总量为380m3,属于严重缺水的城市。唐山的经济支持产业主要集中在钢铁、陶瓷、煤炭、矿山开发等高耗能、耗水产业,工业用水的巨大需求进一步加剧了该地区水资源的匮乏。二是工业污染严重。唐山是重工业城市,分布着许多中小型煤矿、钢铁厂,这些中小企业主要利用落后的生产设备,借助资源优势、人工成本优势在市场中生存。其本身对技术改造、废污水处理缺乏热情,缺少投入,因此废水废物的偷排乱排现象严重。三是农业、生活污染不容小视。唐山地区紧邻京津,外来人口增加和本地区人口稠密,使得地区水环境所承受的压力增大。过于密集的人口产生的生活废水,农业、养殖业产生的面源污染使得唐山地区的水环境进一步恶化。

2.唐山地区水环境防治、保护对策

基于上述分析,明确了唐山地区水环境的特点。下面将有针对性的提出该地区水环境治理与保护对策。

2.1强化水功能区的水质管理

唐山地区河流湖泊少,区域整体纳污能力弱。应该积极划分水功能区域,对不同功能的水域进行错位水质管理,并在实际工作中严格管理水质目标。必要时必须牺牲部分产能,关停低技术、高污染工业企业。

2.2控制工业污染

地区政府应下大力度对落后工业企业进行整治,对高污染企业进行严格的排污控制,对小型企业、作坊式生产方式进行关停淘汰。在严格执法的同时,应该出台措施鼓励企业在技术改造、污水处理上加大投入,实现企业生产技术升级。

2.3加大饮用水水源地的建设与保护

饮用水源的保护涉及到广大人民群众的切身利益、生活安全,地方政府必须要足够重视,放到工作的中心位置。

2.4加强水质实时监测

政府应加大投入,利用先进的信息技术、物联网技术,对重点地区、水域的水质进行实时监测。对重要的水库、河流要合理布置监测点,选取合理的监测指标,建立合理的评价模型,对区域、流域水环境状况做出准确客观的评价,发现问题、找出问题根源,并及时做出反应,采取应对措施。

2.5进一步加大水利工程的投入

水利工程是水环境保护的重要手段,加大水利工程的投入,才能更好的治理和保护地区水环境。地方政府增加水利工程的投入,建立健全水利工程建设的监督机制,严把质量关。

3.结语

水环境篇9

西北地区内陆河流域下游的生态环境长期以来呈总体的退化趋势,特别是近50年来,其退化速度进一步加快,主要表现为:地表水、地下水、土壤水盐化现象加速,使水质恶化、土地盐碱化问题日趋突出;下游地表水量剧减,地下水潜水面下降,造成了土地全面退化,沙漠化现象严重;下游绿洲大面积退化,植被体系衰退:植物种群向极端的方向(耐旱、耐盐)发展,植物群落总体上呈负向演替,向低级化、简单化趋势发展,群落景观呈现出碎片化、岛屿化。在此基础上形成的生态系统更加脆弱,抗干扰性更小,极易失衡向盐碱化、沙漠化方向发展。

这些问题在新疆、青海、甘肃、内蒙等地均有不同程度的存在。仅以黑河下游弱水三角洲地区为例。50年代以前,该地区曾分布连片茂密的沙枣、胡杨、红柳、梭梭、芦苇、芨芨草等灌丛草甸,到70年代末,沙枣、胡杨林减少了5.76万hm[2],植被覆盖率大于30%的灌丛草场减少了327.18万hm[2]。三角洲内的以红柳、梭梭、芦苇及芨芨草为主的灌丛草甸也大面积退化并逐渐被枸杞、骆驼刺及红砂等旱生或超旱生荒漠草甸所取代。与此同时,土壤盐碱化和沙漠化在黑河流域也迅速发展,下游地区有35.09万hm[2]的水域、森林草场变成盐碱地和沙漠,土地年退化面积1.1~1.3万hm[2]。

2西北地区内陆河流域生态环境恶化的原因

2.1西北地区的长期干旱化趋势是其生态环境恶化的根本原因

有关研究表明,中国西北地区正处于干旱快速发展的时期,并且将来还会向持续干旱化方向发展。而造成这种长期持续干旱化的原因则是晚新生代以来青藏高原的持续隆升。它使中国宏观气候由纬向分带变为经向分带为主,从而使现代四大水文循环系统,即太平洋水文循环系统、印度洋水文循环系统、北冰洋水文循环系统与鄂霍次克海水文循环系统,成为控制中国水资源时空分布的基本因素,中国西北地区正好处于四大水文循环的空缺带,其地理位置决定了西北内陆河流域内近地表大气层水分含量少,降水稀缺,水分收支失衡,地下水位下降,气候长期向干旱化方向发展,且主要靠封闭性流域水文循环系统和水分垂直循环系统维护其生态系统的水分均衡。流域内蒸发力大的气候条件和相对封闭的地形条件则决定了流域水文循环系统中水分的最终去向只能以蒸发输出方式为主,由于基本没有盐分排泄去路,流域将始终处于盐分积累过程中,尤其是在局部流动系统和区域流动系统的汇区,地表水、地下水、土壤水中的含盐量不断增高。

由于西北地区土壤的水、盐背景值及其分布是决定植物生态种群自然选择的关键因子,因此总体上的水资源极端匮乏造成了西北内陆河流域生态环境的脆弱性。

2.2水资源的不合理开发利用导致脆弱的生态环境进一步恶化

2.2.1水资源系统性的认识不足导致过度开采

西北地区内陆河流域水资源系统一般都与其他表流域系统的范围相一致,跨越不同的行政区划,且在系统内水资源量的分布极不均匀;地表水系统与地下水系统间转化频繁,水力联系密切,相互影响与制约作用强烈,牵动系统中的一个环节,都可能对其它环节产生不同程度的影响,甚至导致其空缺。而在以往的水资源开发中,缺少对水资源的系统特点的认识,对其采取上、中、下游分段评价与开采,导致了水资源量的重复计算,中上游地表水和地下水过量开采和下游河道断流,下游地下水位下降,使原本就极不均衡的水资源在人为作用下分布更趋于极端化,最终导致了流域水资源系统的失稳,使下游自然生态环境进一步恶化。

2.2.2水资源分配中没有考虑自然生态用水

在部分地区,虽然认识到了水资源的系统性,对其使用进行了统筹规划,但只考虑到人工生态用水、工业用水与生活用水,没有考虑自然生态用水,所以现有的流域水资源分配一般是在中游大量引用地表水或提取地下水进行农业灌溉,而对下游则只考虑分配其生活用水,没有为其自然生态用水预留配额,导致下游地区地下水位下降至生态水位以下,地表植被迅速恶化。

2.2.3对自然生态用水机理不清而导致配水有效性低

一些地区虽然定期为流域下游分送一定水量,但由于对流域水资源与生态环境耦合关系不清,尤其是对下游植被年内需水量的动态规律不清,导致配水多集中在下半年,对下游地表生态的保护和恢复作用不大,并易加剧盐碱化。另外,年度配水量也不足以使下游地下水达到生态水位,难以为地表植被利用,因此大部分为无效水。

3西北地区内陆河流域面向生态环境的水资源开发模式

3.1流域水资源的开发与分配必须要面向生态环境

生态环境必须要求有足够的水量来维系。鉴于西北地区内陆河流域水资源系统特点及生态环境特点,在进行水资源开发时,必须考虑其引起的生态环境效应,确定面向生态环境的流域水资源的开发和分配方案,即将水资源作为一个动态系统,考虑其时空分布及内部各种水资源间的相互转化,在维护现有流域水资源系统的宏观稳定态及流域生态环境平衡的基础上确定水资源的开发方案,对开发出的水资源也要进行统筹安排、系统分配,以获得最大效益。

3.2面向生态环境的流域水资源开发与分配的基本模式

为了对流域水资源进行科学分配以保护生态环境,必须分析水资源与生态环境的耦合关系,建立其耦合模型,进行水资源开发方案的生态环境效应评价。其基本思路是:建立流域水资源系统模型和生态地质环境系统模型,将水资源的开发作为水资源系统的输入,由水资源系统模型得到其输出,该输出同时是生态地质环境系统的输入,再由生态地质环境系统模型得到其输出,即流域生态环境可能的变化。其过程见图1。通过上述耦合关系的分析,继而可以对流域水资源开发方案可能引起的生态环境效应进行评价。为此,需要开展的研究如下:

3.2.1流域生态地质环境调查与系统分析

调查内容包括流域内现有植被的种类、分布、生长状况及其所对应的水、盐等对植被影响较大、易受外界干扰的浅地表地质环境因子。根据植物在不同的地质环境因子下的生长状况,分析不同植物的生存域,即植物对水、盐等地质环境因子组合的适应范围。从而确定地质环境因子的变化对植被演替的作用,以及地质环境因子间的相互作用,尤其是地下水位这一受水资源开发影响最大的地质环境因子对其它环境因子的影响,建立生态地质环境系统模型,模拟各种输入对其产生的影响及其相应输出。

3.2.2流域水资源系统分析

将整个流域的地表水与地下水作为一个系统。研究其结构特点和环境特点,分析其动力学机制,建立系统模型,研究各种输入下水资源系统的输出。

3.2.3流域水资源系统与生态地质环境系统的耦合模型

附图

图1西北地区内陆河流域水资源与生态环境耦合关系分析

将水资源的开发作为水资源系统的输入,由其内部结构分析该输入对水资源系统的作用,预测其输出,如地下水位及地表径流的变化等。并将其作为生态地质环境系统的输入,通过分析地下水位对其它各地质因子的作用以及它们一起对植被的作用,确定可能引起的生态环境变化,并以此作为生态地质环境系统的输出。

3.2.4流域水资源开发方案的生态环境效应预测

利用上述耦合关系,对流域水资源开发方案的生态环境效应进行预测性评价,为确定合理的流域水资源开发方案提供生态环境方面的依据。

3.3研究中的关键问题

3.3.1水资源系统的滞后与延迟效应

水资源的开发所造成的水资源系统的改变并不能立即反映在它的输出中,而是有一个滞后,因此中上游的水资源开采并不能立即反映为下游地下水位的变化。不同的流域水资源系统,甚至同一流域水资源系统在不同的开发方案下,其输出的滞后也有长有短。而西北干旱区植被的需水量在年内差异较大,所以在进行分析时必须考虑这个滞后时间。水资源的开发对流域水资源系统的影响还具有延迟效应,在常年开发的情况下必须考虑各个阶段水资源开发对水资源系统的累计影响。因此,正确的考虑水资源系统的滞后效应与延迟效应,对水资源的合理开发具有重要意义。

3.3.2水因子的涨落特点

西北干旱区内陆河流域中的植被系统所具有的宏观稳定态较少,但作为一般系统,它也具有多态性。当水因子缓慢涨落时,植被系统产生适应,通过自组织保持当前稳定态或从某一稳定态向其它稳定态演替。但当水因子涨落幅度及速度较大,超过植被系统的适应范围和适应速度时,它来不及适应,现有稳定态难以保持,而新的稳定态也难以形成或保持,可能直接向其终态(沙漠化)方向演替。因此在水资源开发时,应保持水因子的正常涨落幅度和速度。另外,还要注意水因子与其它生态因子的相互作用,在某些地区,水因子的涨落可能会对风因子和土壤因子等产生放大效应,对植被系统产生不可逆转的破坏作用。

3.3.3植被的生活习性

在生态地质环境系统分析过程中,要充分考虑植被的生活习性。不同植被对地下水与地表水的依赖程度不同,其年内的需水量也有变化,这对流域内自然生态配水的有效性有特殊意义。以胡树为例,其繁殖期主要是在春季,而这个季节下游正处于干旱少雨期,降水不足以使小胡杨萌芽成活,此时地表水的配给对胡杨的繁殖就十分重要。如果河道来水仍集中在中游农作物成熟后的九月份,其有效性显然不高。

水环境篇10

水环境管理社会化的意义一方面在于转变政府职能,政府实行参与式管理,政府的主要职责是“掌好舵”,把“划浆”的事尽量交给社会,不仅节约财政开支,减少人员,而且还将大大提高政府工作效率;另一方面水环境管理社会化还将带动水污染防治相关社会组织、咨询服务机构的广泛兴起,对促进环境服务业发展具有重要意义。

1辽河流域水环境管理结构根据

《辽宁省辽河流域水污染防治条例》,辽河流域指辽宁省行政区域内辽河、浑河、太子河、大辽河的干流及其支流所流经的区域和集水区域,见图1。省和流域市、县(含县级市、区)人民政府环境保护部门负责对流域水污染防治实施监督管理,辽河保护区管理机构依照其职责负责对辽河保护区内的水污染防治实施监督管理。辽河流域水环境管理主要可归纳为3个层面[6]:

(1)饮用水水源和水生态保护。主要通过政府层面确定流域饮用水水源保护区方案及保护措施,并予以实施。该层面涉及的环境风险管理可引入环境污染责任保险等市场化机制。

(2)点源污染防治。主要通过实行流域重点水污染物排放总量控制制度、环评制度、“三同时”制度、水污染物排放许可证制度,组织建设城镇污水集中处理设施和污水再生利用设施以及污泥无害化处置设施等手段防治污染。该层面涉及评估、交易、建设、运行等诸多环节,可社会化要素较多。

(3)面源污染防治。主要围绕固废管理、农业生产管理、畜禽养殖污染排放管理、农村环境综合整治等工作展开。该层面与点源污染防治一样涉及评估、建设、运行等社会化要素。

2辽河流域水环境管理可社会化要素分析及实现途径

通过分析辽河流域水环境管理结构,可社会化要素如下:(1)项目环评、验收审批环节。可社会化要素包括:治理技术工艺可行性及优越性评估、治理工程合格验收评估。政府建立环境技术评估体系,将审批涉及的技术环节工作转交第三方专业机构。(2)排污许可证发放环节。可社会化要素包括:排放总量及风险评估、排污权的交易。政府搭建排污权交易平台,建立合同减排服务管理规范,促进排污市场的社会化运作。(3)城市污水厂建设环节。可社会化要素包括:建设主体、环保工程设施建设招投标、工程监理、综合服务外包。政府建立环保工程设施建设招投标制度、城市污水厂外包服务管理规范、环保工程设施监理技术规范。(4)污染治理设施运行监管与风险控制环节。可社会化要素包括:排污监测、检测、日常排污公众监管、污染治理设施运营、污染风险控制。政府出台水环境监测社会化技术规范、水环境信息与公众监督平台、企业信用考核和等级评价办法、水污染治理设施运营市场化技术规范、企业环保管理制度与考核标准、环保设施全过程管理准则、环境污染风险控制指南、环境风险损害评估技术方法等,在加强行政监管的同时,重视市场监管,通过公众监督强化政府监督,推进企业诚信体系建设。对污染治理设施运行效果差的不达标单位,依据考核结果,实行行政代执行,交由业绩优良的第三方专业机构运营。此外,政府还需建立环境公共服务管理平台,推动环境管理社会化。具体可包括:环保先进实用成熟技术信息共享平台、科学普及平台、市场调查统计咨询平台、技术服务平台(环境分析检测、环境审计、环境管理认证、环境教育普及及培训)、环境交易服务平台创业孵化平台、融资服务平台六大平台。

3结语