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水环境范文1
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。
水环境范文2
苏州作为长江三角洲重要的中心城市之一,具有经济发达、物产丰富、人文荟萃的特点。然而,如今苏州的水环境问题与其秀丽的江南水乡的形象极不相称。本文在了解苏州市实际情况的基础上对水质恶化的污染源进行了调查,并针对当前存在的问题提出了治理对策。
关键词:
水环境;治理;对策
苏州是典型的江南水乡,但是经济的快速发展,城市进程的加快,人们排入河网水体的污染物大量增加,河道水质恶化常年处于“劣V类”状态,这严重减弱了江南的风情韵味。因此,从源头遏制住水质的进一步恶化迫在眉睫,研究并采取相应的治理措施保护水资源改善水环境是相当必要的。
1苏州市水环境现状及原因
苏州一直以来都有“东方水城”的美誉,但是近些年来为了经济的发展,水资源过度使用,排污量增大,这些都使得全市的水生态系统濒临崩溃。
1.1苏州市水环境问题
苏州市现在的水环境面临很多问题,首先就是除饮用取水口、沿太湖个别断面维持在较好水平外,内河水质仍在不断恶化,情况越来越严重;其次,由于居民水患意识淡薄,垃圾、污水随便排放,这些都导致苏州城区周边河道的水质变差,加剧河道的污染程度;最后根据太湖流域水资源保护局的研究表明太湖水域局部水质污染仍然较重,因为目前污水治理力度跟不上污染的速度。
1.2水体污染原因
苏州市的水体污染成因有很多,主要原因有以下几个:改革开放之后,苏州市的城镇建设加快,城市人口增加,这就逐渐形成了人口聚集、产业聚集、供水聚集、排水聚集的新格局。经济增长和人口增加带来的压力都成为制约城市环境可持续发展的因素;由于产业结构不合理,生产工艺落后,管理水平低下,物资消耗高等原因,即使我国对工业废水排放提出了严格标准还是不能很好得实施;城镇化水平提高的同时,城市基础设施建设与发展不适应如排水系统不完善,污水处理设施建设缓慢,使得管道的污水直接排入河道;城市每天产生大量的固体废物垃圾,这些垃圾由于处理不当,大量高浓度渗滤液渗透进地下水或注入地表水体中,给城市水环境带来严重污染;在农村,农药、化肥过度使用,这些以及生活污水、家禽粪便等都会直接排入河道,加速水环境恶化;不当的水利工程建设破坏了水体的自然循环和净污能力。
1.3污染源介绍
首先是工业污染源,工业废水在水污染总量中占据重要地位,这是需要重点监督治理的,然后是生活污染源,随着城市人口总量的增加,生活污水对环境的影响不容小觑,最后还有农业面污染源和水产养殖污染等。
2水环境治理的措施
结合不同水资源分区和行政区域经济发展状况的不同,制定适合不同水域的水资源保护措施可以达到遏制水质恶化的目标,逐渐恢复河湖的生态环境。
2.1完善规划和法规体系
首先,可以针对苏州市水环境存在的实际问题,结合各类治水规划,制定相应的工作计划,在实际工作中不但完善规划以控制水质污染,保护水资源;然后对于原有的不能适应经济社会和水务发展需要的相关法规和规章,要修改和完善,以形成完备的水环境保护和治理的法律法规体系,大力推进依法行政、依法治水;最后,可以充分利用媒体资源来宣传水资源治理和保护的法律法规,增强居民的节水意识,同时还要加强行政执法工作,加大监管力度,减少甚至杜绝污染水体行为的发生。
2.2建设水环境综合治理工程
第一,结合苏州市城市防洪工程,实施外来污水入侵控制工程,以隔断大运河来水的影响,在重要河道建设水闸,将外来污水拒之城外;第二,加快污水处理工程建设步伐,如完善排水管网,以有效提高污水截流处理率,建设新的污水处理厂,以满足日益增长的污水排放量的处理要求;第三,实施河道综合整治,包括理顺河网水系,拓浚引水河道,疏浚各级河道三个过程,积极探索适合不同河道的有效管理办法和措施,彻底改变河道脏、乱、差的状况;第四,引水改善水环境,引水稀释能激活水流,使水体的自净系数增大,增加水中氧气浓度,水生微生物、植物的数量和种类也相应增加,通过多种生物的新城代谢作用达到净化水质的目的;第五,生态修复水环境,比如建设河道生态护岸,恢复水生植被,投加微生物制剂,投放微型浮游动物,深层曝气等措施可以有效改善恶劣的水环境。
2.3加强水资源的统一管理
首先,可以按照水资源承载能力和水环境承载能力将全市的水源保护区划定水功能区,对水功能区加强监管,规范运作,强化管理以确保目标的实现;其次,优化配置水资源,比如将优质水源水净化后供给居民生活饮用水,将一般河湖水水供给工业冷却用水,按照水资源的质量等级来确定供水对象,进一步提高水资源利用率,改善城市水环境;再次,建立排污总量控制和排污许可管理制度,确定排污权交易范围,建立排污交易市场,促进排污权有偿转让;最后,加强水质监管,逐步建立健全自动测报和预警系统,提高对突发污染事件的反应和处理能力,保障供水安全。
2.4积极推行节约用水
中水具有量大稳定、成本低等特点,可以用于农业灌溉、工业冷却水、喷泉用水等,开发利用中水可以提高水的利用率为城镇供水开辟第二水源。改善水环境最重要的是增强人们的节水意识,让大家积极行动起来,为改善我们赖以生存的水资源贡献自己的一份力量。
3总结
苏州市经济发达又是全国重点旅游城市,人口增长和经济发展随之而来的水环境污染和水质恶化严重影响了苏州的美好形象。因此,治理水污染,改善水环境刻不容缓。只要弄清造成苏州水污染的原因,并采用科学合理的方法加以治理,相信苏州市的水环境面貌会有较大改善,苏州“小桥、流水、人家”的水乡风貌在不久的将来一定会实现。
作者:严佳 单位:苏州市环境监测中心
参考文献:
[1]杨积德,沈桢,陈美丹等.阳澄湖水环境综合整治对策研究与分析[J].中国给水排水,2010,26(6):6-10.
水环境范文3
(一)水污染问题是影响湖南发展的关键因素
纵贯湖南省境内的湘江、资水、沅江、澧水“四水”和“八百里洞庭”的水资源,造就了历史上的“湖广熟、天下足”,是湖南省的生命之源。然而,因水资源时空分布不均、年际变化大,以及一些人为的破坏,特别是随着湖南省工农业生产的迅猛发展、城镇化加快以及在此过程中相应的预防、保护、治理措施不到位,使得湖南省的水污染问题日渐突出。
2007年环境监测中心在全省主要江河上设置了水质监测站点132个,监测河长5540公里,比2006年增加监测河长1154公里。根据监测及分析,全年Ⅱ类水质河长1481公里,占监测河长27%;Ⅲ类水质河长2479公里,占监测河长45%;Ⅳ类水质河长410公里,占监测河长7%;Ⅴ类及劣Ⅴ类水质河长1170公里,占监测河长21%。污染河段主要超标项目包括粪大肠菌群、总磷、氨氮、挥发酚、石油类、溶解氧等因子。这说明湖南省局部地区水环境严重污染的局面还是没有得到很好的遏制和治理,水资源保护任务依然十分艰巨。
(二)投融资问题是湖南省水污染治理的关键
水环境是湖南环保工作的重中之重,要花大力气彻底解决湖南水污染防治工作。目前湖南省水污染治理工作主要集中在三个方面:加强环保部门对工业污染企业排污的执法监察;从行政角度加大力度进行污水处理设施的建设和保证运营;加强对农业面源污染的治理和生态农业建设。水污染治理和水环境的保护本身是一项综合性极强的工作,湖南省的水污染防治,属于典型的跨地区水域污染治理,面临的问题较为复杂,资金投入的需求量也非常大。水污染防治的投资渠道及治污工程运行机制的不完善,是湖南水污染治理发展的制约因素,是“水瓶颈”。
二、湖南省水污染治理投融资现状
在市场经济体制下,我国的水污染治理投融资机制正发生结构性变革:单一的筹资渠道逐步转变成多种渠道,单一的投资主体逐渐为多元化投资主体所取代,我国水污染治理的投融资机制呈现出多渠道、多元化的格局。
(一)湖南省水污染治理投资现状
湖南省水环境污染治理投入2003年为516013.88万元,占省GDP5010.95亿元的1.03%,2004年为722419.4万元,占省GDP5612.26亿元的1.29%,2005年为899138.8万元,占省GDP6468.64亿元的1.39%。经省人大提议,湖南省2005年到2007年实施的“环保3年行动计划”,省政府在3年内对省内水环境实施92个重大环保整治项目,三年里投资287多亿元。
(二)湖南省水污染治理融资现状
随着经济的发展,湖南省的城市污水排放量和生活垃圾产生量也日渐增加,预计到2010年,全省县城以上城市年污水排放总量将达到20亿立方米,生活垃圾年产生量将达到1000多万吨。而目前湖南省设市城市污水处理率、污水处理厂集中处理率、生活垃圾无害化处理率等指标低于全国平均水平,难以满足污水和垃圾处理的基本需求,为解决这一矛盾,湖南预计投资186亿元,力求到2010年,设市城市污水处理率达到80%,生活垃圾无害化处理率达到95%。全省规划出“十一五”环境治理重点项目共154个,总投资达325亿元。为解决湘江流域7市污染问题,“十一五”期间,湖南省拟安排在湘江流域的环境治理重点项目有108个,总投资244亿元。此外,为加大对工业污染最集中、最严重的长株潭地区污染防治力度,“十一五”期间,拟在长株潭地区实施环境治理重点项目36个,占全省项目总数的23.4%,总投资149亿元。十一五期间是湖南省环境建设的重要期间,投资需求大。目前,湖南省水污染治理资金的来源主要有以下方面:中央财政投入;湖南各级地方财政投入;污染企业环保投入,我国环保相关法律法规及水资源管理相关法规对企业污染治理的强制性规定,便利污染企业的治污资金形成了水污染治理资金来源之一;排污费收入;国际贷款。
三、湖南省水污染治理投融资存在的主要问题
(一)资金总量不足,污染治理设施建设严重滞后
由于水环境保护历史欠债多,各水域环境质量要达标,需加大投资力度。水污染治理资金缺口量大,其主要原因有:
1、融资渠道狭窄。受“环保靠政府”的传统观念的影响,水污染治理融资渠道单一,还是政府唱主角,市场难以发挥作用,社会资本游离于市场之外,资金来源主要依靠地方财政和排污收费。地方财政受各种因素制约,投入不足,远不能满足污染治理设施建设的资金需求,排污收费项目单一,标准偏低,收费资源流失严重,收费金额很有限。
2、融资机制落后。水污染治理的投融资机制应该与经济体制相协调,这是世界各国的共识。主要依靠市场化手段解决水污染治理的投融资问题,已是公认的大势所趋。但目前水污染治理项目的投入机制基本是延续计划经济体制,政府预算资金和预算外资金仍然是其融资的主渠道,环境保护市场化程度明显落后于整个国民经济的市场化程度。
3、融资权责不分。现行的治污投资体制没有明晰政府、企业和个人之间的环境责权和环境事权,没有建立投入产出与成本效益核算机制,没有体现“污染者付费”原则和“使用者付费”原则,污染治理责任过多地由政府承担,企业和个人免费使用环境资源、环境公共物品和环境设施,没有或过少地承担相应的责任、成本和风险。
(二)治污投资效率低,污染治理设施运营管理体制改革滞后
水污染治理设施投资及运营效率总的来看还是不尽人意的,其主要原因有以下方面:
没有引入市场竞争机制。目前还没有形成一个民营企业参与水污染治理投资的良好市场竞争机制。在水环保基础设施领域,长期以来,我国采用的是政府投资建设、事业单位管理运营设施的模式,这种政府垄断模式从制度上排挤竞争,缺乏效率。
污染治理的社会化程度低。在工业污染治理方面,大部分污染企业都是自己建设处理设施,自己运行管理,较少考虑通过委托合同方式充分利用社会化分工和规模经济效应,让专业化企业治理污染。由于规模不经济原因,中小企业采取“自己建设和运营设施”的分散治理模式也导致了投资效率的低下。而与此同时,我国环境保护服务业的发展又没有及时跟上,没能为工业污染治理设施的正常运转提供良好的外部营运环境。
四、解决湖南省水污染治理投融资问题的对策
“十一五”期间湖南省水环境质量的改善,关键取决于水污染治理投入能否及时到位,为此必须疏通已有投资渠道,开辟新的资金来源。
(一)积极探索多元化投融资机制,加大水污染治理资金总量
“十一五”期间是湖南省环境保护的重要时期,投资需求量大,环境保护投资约占同期GDP的2.42%。只有建立基于市场的多种投融资渠道,形成政府、社会和个人共同负担环境保护费用的格局,才能满足环境保护的需要。
1、建立多元化的融资形式。发挥环境财政的主渠道作用,继续加大国债资金和中央预算内投资用于环保的投入力度,并重点解决跨行政区的水域污染治理问题,从水域尺度统筹资金使用在加大政府对环保财政投资的基础上,进一步建立区域水环境保护专项基金、从事环境保护的企业优先上市发行股票,以及企业的股份合作等形式,实现多元化的环保融资机制,使政府投资和社会融资相互结合、互为补充、扩大环境保护的资金来源,解决目前环保资金紧张,投入不足的问题。
2、形成多元化的投资主体。各级政府要把环保投入作为公共财政支出的重点。除环保专项资金外,各级财政安排的环保治理等经费要逐年增加,并纳入同级财政预算。同时,各相关部门要积极争取国债和其他资金用于环境保护。企业要按照“谁污染、谁治理”的原则,加大环保资金投入。落实工业污染治理的主体责任,以推进污水处理、垃圾处理产业市场化为突破口,加快环保投融资体制改革,积极吸引国内外政府贷款、国际金融组织和社会资本投入环境保护事业,形成政府主导、市场推进、多元投入的格局。多元化、社会化环保投融资体制的建立,将改变目前政府作为环保主要投资主体的局面,为国内外的企业及个人、金融机构、投资公司、政府等提供了良好的投资环境和巨大的投资市场。
3、形成多样化的投资方式。在多元化、社会化的环保投融资体制下,为各类环保投资主体创造了多样化的投资方式和服务方式,不同的投资主体可以根据自己的经济能力和技术能力,选择直接的投资方式或间接的投资方式,也可选择两者相结合的投资方式参与环保投资。这样有利于环保企业充分发挥自身的优势。
(二)建立、健全水污染治理投资的市场机制,提高资金运作效率
1、明确污染治理市场化的法律地位。尽快修订有关环境保护法律法规,明确“谁污染、谁负责、谁付费”;“谁污染、谁付费,谁治理、谁受益”,明确工业企业可自己治理污染,也可委托专业化的治污企业来治理污染,明确排污企业和治污企业在污染治理中的相关法律责任。污染治理市场化后,针对不同的委托方式,都能找到法律的责任主体。
水环境范文4
关键词:水环境;水环境质量;评价
中图分类号:X8 文献标识码:A DOI:10.11974/nyyjs.20170631025
引言
随着我国经济社会的快速发展,我国经济总量的膨胀和经济粗放型增长使得国内大多数河流遭受不同程度的污染。此外,受人口增长城市范围扩大等因素的影响,我国河流水环境面临的形势越来越严峻。因此,明确我国地表水水环境现状以及如何对水环境质量进行科学评价已经是一个倍受关注的话题。
1 我国地表水水环境现状研究
随着我国经济社会的快速发展,我国经济总量的膨胀和经济粗放型增长使得国内大多数河流遭受不同程度的污染。此外,受人口增长城市范围扩大等因素的影响,我国河流水环境面临的形势越来越严峻。
我国作为世界上河川搅髯试醋罘岣坏墓家之一,多年来的平均河川径流总量近27×104亿m3,位居世界第3。全国29个省市的首府中有66%以上位于大、小河流的河畔,而主要供水之源就是河水。根据《2003 年全国水资源质量公报》,在评价1.3×105km河长中,Ⅰ类、Ⅱ类、Ⅲ类、Ⅳ类、Ⅴ类和劣Ⅴ类水分别占 5.7%、30.7%、 26.2%、10.9%、 5.8%和20.7%。江河水体污染主要是有机污染,主要超标项目是氨氮、5d生化需氧量、化学需氧量高锰酸盐指数和挥发酚等。
我国主要河流污染普遍,全国75%的湖泊出现了不同程度的富营养化,流经城市河段普遍受到污染,近岸海域亦受到一定污染,特别是上海、浙江、广东等省市近岸海域污染较严重。近几年,太湖、滇池、巢湖接连发生不同程度的蓝藻爆发事件。7大江河的大小支流大部分被证实均已坏死,80%的湖泊的水也全部坏死,太湖蓝藻大量繁殖,严重影响了城市的饮用水源。我国现在正面临着水环境严重遭受污染的问题。
2006年度对327座重点水库进行了评价。从评价水库个数看,全年水环境质量为Ⅰ~Ⅲ类的水库占79.5%,Ⅳ~Ⅴ类水库占17.1%,劣Ⅴ类水库11座,占评价总数的3.4%。以Ⅱ、Ⅲ类水库为主。 无贫营养水库,中营养水库67.3%,富营养水库占评价32.7%。重点水库的营养状况以中富营养为主。主要污染项目是总磷、总氮、高锰酸盐指数、化学需氧量和氨氮[1,2]。
2 我国水环境质量评价研究
水环境质量评价是指根据所需要求与评价目的选择水体监测指标、水环境质量应符合标准以及适用的评价方法,进而对水环境质量、水体的客观状态作出合理的评定,同时对水资源的利用方向和利用价值作出评估。在反映了水体现状、水资源污染程度的同时,为水体治理、水环境管理、水资源综合利用提供科学的数据支撑。
目前,国内对于水环境质量评价方法较多,其中灰色聚类法、内梅罗污染指数法、人工神经网络法和模糊综合评价法等应用较为广泛。各种方法皆有其独特的优缺点:如灰色聚类法物理过程简单,但函数的选择具有较大的人为性;人工神经网络则考虑因素比较全面,但是对数据要求较高。对于传统的内梅罗污染指数法虽然数学公式简单,但这个过程中未考虑各污染因子的权重问题。改进的内梅罗污染指数法则引入了各污染因子权重的概念,也避免了忽视重要因子产生的弊端。模糊综合评价法运用了模糊数学法中的隶属度描述评价等级,确定了各污染因子的权重从而评价水环境质量类别,避免了人为因素产生的影响[3-7]。
目前,部分学者已对水环境质量分级综合评价问题进行了深入研究和探讨,如:采用传统、改进的内梅罗污染指数法及模糊综合法进行水环境评价,对于不同方法评价红石水库水环境质量结果差异较大:内梅罗法为Ⅳ类水,模糊综合法为Ⅰ类水。内梅罗指数法更适用于掌握水体被污染的程度,模糊综合评价法更适用于评价水体功能及水环境类型。一种改进的模糊模式识别理论并将其应用于水环境质量综合评价中,该方法综合考虑了指标超出Ⅴ类标准的情形。
3 国外水环境质量评价研究
1950―1960年开始,随着经济的飞速发展,世界上各流域开始出现水环境恶化现象,造成生态环境破坏,直接和间接影响到人类的生态发展及生存质量,环境领域学科开始产生并随之发展,环境质量评价尤其是水环境质量评价开始受到重视。美国发展水体环境质量评价最早,1965年Iortonl认为通过对环境质量指数的计算可反映水体环境质量的健康情况(QI法),紧接着Brown指出可以通过计算水环境质量指数来反应水体污染情况(WQI),Nemerow同时提出内梅罗综合指数法。另外,1965年Zadek提出一种基于模糊数学的一种数学方法,将水环境做出总体的定量评价,称为模糊综合评价法。1978年,针对地表水的有机污染,Grenney提出一种新的水质模型,可进行地表水水环境预测及管理,称为QUAL-II预测模型,并得到大力发展[5-9]。
4 小结
随着人类对水环境质量评价的不断应用实践,越来越多的基于传统评价方法的改进方法层出不穷,针对不同特点流域及不同的污染因素选择恰当的评价方法,现在许多学者认为,在水环境质量评价中不仅要单方面考虑水环境中的物理、化学指标,还要根据需要进行综合评价,同时考虑水环境中的生物指标。使水环境评价工作更加的具有科学性和全面性。
参考文献
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水环境范文5
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实验区概况乌伊岭国家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。
水环境范文6
1.源头分散控制
(1)地面铺设要符合透水要求
在城市湖泊附近一些容易存水的地方要在道路建设之前对路基进行透水层的铺设,并用透水表层转对此地的路面进行铺设,这样就能够有效的降低径流,一些地面由于其特殊用途不能够进行透水铺装,就要对此块地面设置一定的坡度将径流引流到其它路面。由于滨湖路的过往车辆较多,对于此地两侧的地面降低高度,同时还要在道路的两边建设小的引水沟渠,通过对路面的径流向两侧分流就能够把存水引流到地势较低的绿地中。
(2)生态型河流岸边缓冲带
人们对于生态环境越来越重视,天然缓冲带的建设如今已经不再是只对水土进行保护,而是通过人工在陆地上建设一些生态环境,这样不仅能够帮助避免自然灾害对人类生活环境的影响,还能够缓冲对环境质量的威胁,从而也就使得陆地的生态环境系统能够持续、平稳的发展,能够最大限度的保证地球物种的多样性,而且能够有效的控制地面污染。通过对生态型河流岸边缓冲带的设置能够实现对雨水径流的拦截,在对生态型河流岸边缓冲带的建设过程中要根据现场地形决定,通常生态型河流岸边缓冲带都是在下破位置,如果下破的长度够长可以多设置一些,生态型河流岸边缓冲带与径流的流向要相互垂直。
对于生态型河流岸边缓冲带的位置选择非常关键,如果不能很好的选择地址,就会使径流不能够从缓冲带中通过而直接流入收纳的水体,就不能够实现生态型河流岸边缓冲带建设的目的和意义。生态型河流岸边缓冲带通常都是在湖泊的周围进行建设的,通过植物保护水土的功能能够实现对湖泊或者水库周边坡面的保护,这样不仅仅完成了对水土流失的控制,还能够达到保护湖泊、水库的水质。生态型河流岸边缓冲带对于保护岸坡、降低湖泊(水库)的水温、吸收化学污染等具有十分重要的意义。根据城区湖泊的岸坡状况,通过对实际地况的勘测,对其设置合理的生态型河流岸边缓冲带。在生态型河流岸边缓冲带的建设过程中植被配置直接影响到径流的控制效果以及吸收化学污染的效果。通过对生态型河流岸边缓冲带进行科学、合理的植被配置,不仅要通过对植物自身的阻尼去污的效果方面进行考虑,还要选用一些能够稳固土壤的大根系植物。植被的配置要多应用本地的植物品种,这样能够有效的降低生态型河流岸边缓冲带的建设成本,提高生态型河流岸边缓冲带的经营利益。
2.加强对面源污染的末端的控制
一些地表径流在经过分散控制之后仍然会汇合在一起流入水体中,所以就要加强对面源污染的末端的控制,这样才能够有效的避免过多的污染源进入到湖泊水体中。在径流的汇合出很多都是雨簸箕的形式存在的,这就需要我们依据现场的实际环境,对径流汇合处的土地建设人工湿地,通过在径流流入湖泊之前对户口堆积一些碎石或者种植绿色植被的方式对径流中的污染源进行控制,通过所铺设在湖泊底口的碎石,碎石在径流流入湖泊之前对其能够起到净化的作用,在一定程度上实现面源污染的控制和减轻。生态带以及湿地的构建过程中要考虑到其在景观方面的作用,保证生态带以及湿地的建设能够符合周边环境,这是这类工程的考虑重点。
3.关于生态修复
(1)通过水生生物进行净化
高等的水生生物和藻类植物一样都是最初级的生产者,但是高等水生植物在营养以及生长空间等方面与藻类植物存在竞争的关系,藻类植物的生长受到高等水生植物根部分泌的化感物的影响。根据调查显示,如果水体中主要是一些沉水植物,此区域的水体一般都比较清澈,而且生物种类丰富。现在对于芦苇、凤眼莲、香蒲、伊乐藻等的研究比较深入,但使用凤眼莲与伊乐藻需谨慎。对于营养过剩水体的治理工作目前很多都采用浮床种植的技术,在浮床种植技术中主要通过浮床的载体作用,在浮床上部种植一些比较高等的水生植物,这些高等水生植物的根部具有较强的吸收和化感效应,能够将水体中的氮含量以及有机物等进行有效的削减,能够实现净化水质、限制藻类植物的生长的目的。在营养过剩的湖泊治理中通过建设人工复合植被的处理能够帮助我们实现我们目的,但是在利用高等水生植物的时候还要对水生植物的生长加以限制,避免水藻型水体转化成为水草型的水体,这样就会使得湖泊变得沼泽化,而且在秋冬这些植物不生长的季节水生植物的腐化也会对水体产生严重的影响。
(2)通过生物操控实现对水藻的控制
所谓生物操控主要是通过大自然的食物链中二者的关系,对湖泊(水库)水中的生物群体进行控制以实现我们保护水质、保护生态环境平衡的目的。想通过生物操控实现对水藻的控制,可以在水体中放养一些滤食性的鱼类去吞食藻类,并在水体中放养一些肉食性的鱼类去限制那些只吃浮游生物的鱼类的发展,这样就能够有效的保证浮游生物的种群不会消失。根据调查显示控制藻类数量最好的浮游生物就是平突船卵蚤。放养滤食性鱼类可有效地遏制微囊藻水华。
(3)建设人工湿地
人工湿地自身在于净化过程中具有十分独特的性质,人工湿地能够通过水体中的生态系统,在物理、生物以及化学多方面的参与下,对径流进行过滤、沉底、微生物分析等过程来讲水体中存留的有害物质进行消除,实现污染水源的无害化。通过人工湿地的建设比传统的污水处理的应用价值更高,不仅投资要少,而且在运行过程中所需要的费用也要低很多,净化效果比传统的污水处理还要好。
二、水生态构建与维护
1.水生生态系统构建
水生生态系统构建内容包括为水生植物的种植、水体中动物种群的调控。
(1)水生植物种植
水生植物包括大型沉水植物、挺水植物和浮叶植物。从技术上主要分为三步:第一阶段是物种的选择,选择耐污染能力强、生物入侵安全的当地物种;第二阶段,种植其它沉水植物以优化群落结构,挺水及浮叶植物主要种植本地生植物,进一步丰富植物的多样性;第三阶段主要是进行生物多样性的定时监测,切实维护好水生植物群落结构的生态稳定性。
(2)鱼类群落控制
人工湖种鱼类的放养可参照上海当地鱼类群落结构进行。在系统中,若草食性或杂食性鱼类密度过大,就会破坏水生植被生长,导致系统崩溃。鱼类调控,主要是通过驱除或放养肉食性、或肉食性偏杂食性鱼类,控制工程区内杂食性鱼密度,减少草食性鱼类对水生植被牧食的破坏,减少因杂食性鱼类牧食行为而导致沉积物的再悬浮。
2.水生态系统维护
生态系统重建以后,维护是一个非常重要的环节。观察水质的动态变化,及时发现问题,并预测可能产生的影响,采取预防措施。可以从下几个方面进行系统的维护和管理:(1)严格控制外污染源的进入,特别是点源的排放以及垃圾的清理;(2)水生植物生物量的输出,以人工收割为主;(3)严格控制草食性鱼类数量,驱赶不利于植物生长恢复的鱼类;(4)定期监测水质情况,掌握系统运行效果,预防突发性水质恶化事件的发生。
三、结语