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水环境污染概念范文1
我国目前流域水污染问题严重,因此,要采取相应措施解决这一问题,文章首先对我国流域水污染环境治理现状做了深入分析,并对造成环境水污染存在的原因做了具体介绍,从而为我国流域水污染治理存在的问题提供重要参考建议。我国目前水污染综合治理存在的问题在于以下几个方面,一是水污染治理控制制度不完善,水环境区域差异明显,尤其是社会经济发展过快,无法提高流域水污染治理效率,两者无法相协调等,因此,要按照相关规定加强我国水污染治理,坚持分区域治理的基本原则,对区域治理各个部分内容做具体介绍,制定流域水污染治理发展战略,为我国流域水污染治理提供重要参考依据。
关键词:
中国;水污染防治;流域管理;战略对策
1流域水环境污染综合防治战略存在的问题
1.1流域水环境污染治理制度不完善
流域作为整体水文循环单位,同时也是人类活动起源,汇入到整个河流干道中,有利于保护水环境以及水生态系统。流域同时也是完整的管理单位,集中了人类多种活动形式,体现了人类生存发展的矛盾。尤其是水环境治理问题,涉及到多种污染体,因此,加强水流域污染治理这一问题亟待解决。美国早期就明确了水污染治理这一概念,尤其注重生态系统整体功能体现,在把握水流域基本发展规律的基础上,以及水生态社会子系统的形成过程中产生的相互作用,还要对水生态系统发展制定整体规划,加强水生态系统建设保护,制定水流域综合治理计划,这些保护有利于解决部门内部冲突,矛盾问题,有利于加强流域水环境治理效率。采取这一水污染治理措施注重保护水污染治理完整性,重点解决水污染治理存在的问题,严格控制水污染温度以及各个要素之间的联系;保护生物多样性以及地标物质组成结构等,还有土壤物质组成,针对区域生态发展存在的问题采取针对性措施,充分发挥好专家以及研究学者力量,为解决流域水污染问题提供支持。
1.2缺乏对水环境特征区域差异的研究
各个流域水环境承载力存在很大差异,对各区域造成的水污染程度不同,因此,解决我国流域水污染问题,要对流域进行划分加强管理,美国针对这一问题,早期就制定了水生态区域划分方案,在很大程度上提高了水环境管理效率。对于水生态系统流域监测站点选择上、针对水生态系统污染问题制定恢复标准,有利于为流域水环境治理制定TMDL提供重要参考依据。我国地域面积广阔,各地域水环境特征不同,目前,我国并未建立完整的水流域治理机制,无法准确判断水流域环境承载力以及生态环境发展状况,尤其是水环境治理难度大,保护措施有效性不强。
2我国流域水环境污染防治的控制原则
2.1污染物质的分类控制原则
面对我国流域水污染存在的问题,要采取针对性措施,提高流域水污染治理效率,并对污染物特性以及其他各个方面进行具体划分,做好分类,优化污染质结构,对污染物进行有效分解,制定污染物治理化学指标,按照污染物特性,将其划分为两种形式,一种是一啊不能污染物,一种是特殊污染物;按照水污染物自身性质将其划分为淡水、海水、人体健康污染物;按照污染物因子特性,将其划分为两种形式,保守、非保守物质,在以上总结过程中,针对污染物特性提出具体控制要求。
2.2污染控制的分区原则
我国流域面积广阔,各地区水环境差异明显,因此,要根据各个地区水流域具体情况来制定不同发展战略,保护水文完整性具有重要意义,生态系统水体功能差异划分为几种形式,也是建立水污染控制体系的重要参考依据,有利于保护水体发展环境,加大水污染物控制制度。其中,水资源分区将水文循单元作为重要依据,将其划分为几种形式,主要为了呈现水文完整度,尤其要把握污染物转化规律,有利于加强水质管理,划分水生态区则是按照流域生态特征,包括土壤植被等多个要素,主要是为了对水体进行分类,这一方法是为了判断水体生态性质以及水体生态基本标准,有利于为水体生态安全提供重要参考依据,了解我国水环境管理能力差异,把握好流域尺度、平衡人类发展需求的主要区域管理方式。流域水环境功能包括三个等级,矛盾区、一般功能区、最高层次区,划分为多个功能管理区主要为了提高流域水质量,保护生物多样性。保护水环境功能过程中,需要制定冲突协调机制处理区域冲突,协调各个区域水质矛盾冲突问题。
3结束语
为从根本上解决我国水污染的复杂问题,就必须实施流域污染控制策略,在流域尺度上开展系统性、综合性、前瞻性的水污染控制技术体系研究,重点在于转变传统的污染控制理念,根据流域地理、水文气象、生态一致性和社会经济发展水平,开展全国水环境生态分区方案研究,根据不同区域的水生态系统类型特征与水环境特征,提出不同分区的污染控制要求,从而为污染控制目标的分解提供支持,以水环境生态分区为基础进行污染负荷的计算和管理。
参考文献
[1]吴舜泽,夏青,刘鸿亮.中国流域水污染分析[J].环境科学与技术,2000,89(2):1-6.
水环境污染概念范文2
【关键词】改进决策树算法;水环境质量;评价;应用
1 引言
城市化与工业生产的发展,产生了大量的污水与废水,在没有经过任何处理的条件下进入到江河之中,对大量水体构成严重影响。为加强水体保护,研究区域内水环境质量的变化过程与发展所具备的规律,应用现代信息技术促使,对水体要素进行定量评价,为开展环境污染控制规划提供现实指导意义。然而水环境中其评价因子量较多,且其因子与水质等级之间并非均存在着线性关系,从而为水环境质量评价带来困难。提出改进决策树算法构建分类模型,将采集样本数据输入并寻找出分类规则,发现水环境质量变化过程及影响水质的最大因素,对水体质量发展趋势进行预测,为水环境保护与治理提供现实依据。
2 决策树及其工作原理
决策树算法属于数据挖掘的重要分类技术,其操作简单,使用范围较广。应用决策树,可以快速发展数据之中隐含的分类规则。具体而言,则是在相关训练数据的基础上,构建分类模型,于未知测试样本数据中,依据根节点经过某路径达到叶子节点,从而对叶子节点作出客观预测。应用决策树算法,能够对水环境污染源、污染发生的过程、污染物分布状况,对水环境质量变化规律进行分析,预测水体质量发展的未来趋势,其在开展水资源保护开发与治理等方面发挥着一定现实价值。
决策树简称为DT,属于一种存在反向的无环图,决策树内部其每个树的节点均代表着一个测试属性,树的分支反映着测试结果,树叶子节点表示类别。在决策树算法中,最为根本的算法为贪心算法。一般而言,决策树算法在进行数据分类与预测时,其主要步骤为:学习训练数据,构建决策树,分析已生成决策树,提取分类规则,对具体测试样本测试,明确样本所属类别。
3 决策树算法及其改进
在学习决策树算法时,最具影响力的算法为ID3算法,该算法由J.R.Quinlan提出,其主张在属性选择时,将信息增益作为标准,让每个非叶节点进行测试时,均可以获知被测试记录的最大类别信息,且ID3算法其方法计算,计算效率高,理论基础清晰,然而在实践应用中发现,ID3算法仍存在着一定不足,主要表现为:其算法在噪声数据处理时较为敏感,在连续型属性处理时,需要先对其进行离散化方可采取ID3算法进行分类;ID3算法在选择新的属性过程中仅仅考虑该属性信息增益问题,缺乏对后续属性信息增益问题的综合考虑;ID3算法偏重于选择取值较大属性。基于ID3算法中存在的问题,决定对该算法进行改进,提出在MID3算法之中引入用户兴趣度α,从而在一定程度上解决决策树算法倾向于多值问题。
MID3算法是以ID3算法为依托,实质上属于ID3算法的优化,在面对新属性选择时,MID3算法可以综合考虑属性信息增益与后续属性信息增益问题。且在MID3算法中引入用户兴趣度α因子,α指的是对某一事物所具备的相关知识与经验,如专家评价、相关领域知识等,α值需要在决策树学习训练集时反复测试获得,α取值范围应控制在0-1范围内,决策层需要综合考虑先验知识与相关领域知识,合理判断α取值,基于用户兴趣度α的MID3算法,其计算公式为:
其中A代表选择属性,A存在着v个属性装,其相对应概况通过p1、p2…pv,依据最小信息熵原理进行A属性扩展,用B来对其子节点属性表示。
4 改进决策树算法在水环境质量评价中的应用
在水环境检测系统数据库中存在着大量数据信息,在进行数据挖掘时面对大量数据信息难以发现其隐藏规律,为此在应用中采取随机序列发生器,随机抽取一定数据作为决策树算法研究样本数据。
4.1 数据挖掘前的数据预处理
在进行数据挖掘操作之前,需要将面对的数据信息进行数据集成、数据交换与数据规约等预处理。数据预处理模块属于数据挖掘系统所必备的模块,数据预处理技术以专业知识为导向,将发现存在价值信息为目标,通过对数据信息的组织处理,将与数据挖掘不存在任何关系的属性删除,从而为数据挖掘算法提供更为精准的数据,提高数据挖掘效率。在水环境评价时,选择《地表水环境质量标准》作为评价标准,按照相关水质评价要求,选择汞、铅、PH、DO、COD、NH3-N、石油类、挥发酚等属性作为水质评价参数,下表为某流域水质状况数据参数:
通过上表可以看出,其数据划分精细,难以直接分类处理,为此,采取数据预处理措施,通过数字化标记相关属性,并对数字进行概念化处理,消除不合格数据,并形成新的数据列,具体如下表所示:
4.2 改进决策树在水环境质量评价中的应用
基于表2,采取改进决策树算法,构造出决策树,首先对根节点进行分类,从表2数据统计中获知,其达标数量为43例,超标数量为167例,假设每个节点均为根节点,则计算出节点信息熵,依据改进决策树计算公式,可以计算出各种因子的信息熵。执行优化算法,考虑信息增益,经过计算后选择COD作为新的节点,并对其属性值引出分支,经过递归计算构造出一个完整的决策树。
通过该决策树测试,发现改进决策树算法在水环境质量评价中其测试结果准确率达到了93.57%,其对水体水质状况评价较为客观,能够为环境决策提供较为科学的依据。
5 结语
随着环境问题日益突出,尤其是水环境污染问题日益严重,研究水环境质量变化与发展规律,为水环境开发、保护与治理提供现实依据成为时展的显示诉求。提出在水环境质量评价中应用改进决策树法,引入用户兴趣度因素,形成一种新型的分类算法。结合水质数据构建决策树,依据其相关规则进行评估。实践证明其准确率达到了93.57%,其整体水质环境评价较为客观准确,能够为环境决策提供较为科学依据,具备一定的现实意义。
参考文献:
[1]王永梅,肖中新.改进决策树算法在水环境质量评价中的应用[J].合肥学院学报(自然科学版),2014(01).
水环境污染概念范文3
关键词:数值模拟;地下水;环境影响评价
中图分类号:X820.3
随着我国经济社会的发展,人们对环境质量的要求越来越高[1],而同时,我国的环境污染问题,尤其是地下水环境污染的问题越来越严重。作为重要的环境因子,地下水已经成为城市和工农业用水的主要水源[2]。在经济社会可持续发展的前提下,防治地下水环境污染已引起人们的重视,全面、准确地评价建设项目对地下水环境的影响对于保护地下水资源意义重大[3]。环保部2011年6月了《环境影响评价技术导则―地下水环境》(HJ610-2011)[4](以下简称《导则》)正式作为我国建设项目地下水环境影响评价工作的规范和指导,这就对地下水环境影响评价提出了更高的要求。
随着科学技术的发展,数值法越来越成为解决地下水问题的重要方法,数值模拟技术以其方便、灵活和高效的特点在水文地质领域得到广泛应用[5-7]。而《导则》要求,对于地下水环境影响一级评价,必须采用数值法进行预测和评价,对于地下水环境影响二级评价,可选择采用数值法或者解析法进行预测和评价。可见,数值法在地下水环境影响评价中占有重要地位。然而,由于自《导则》开始实施以来的时间较短,数值模拟在地下水环境影响评价中的应用还存在诸多方面的问题。本文拟通过建立某电厂厂址区域的地下水数值模型,利用Visual Modflow软件模拟事故工况下污染物在地下水中的迁移规律,进而就本工程对该区域地下水环境的影响进行预测和评价。在此基础上,对数值模拟在地下水环境影响评价应用中的一些问题进行分析,并给出应用中应注意的事项。
1 研究区概况
研究区位于桂林市西南部,属于低山丘陵地貌,位于低山丘陵冲积扇的中部和下部,地形北高南低,紧邻相思江。研究区的东、北部连绵土丘形成的孤形地下水和地表水分水岭,与西部大溪河,南部相思江一起形成一个典型的水文地质单元区。区内由第四系残坡积物及冲积层形成潜水含水系统,是可能受到工程污染的主要含水层。该层底板埋深一般在10~33m,在靠近丘陵地带为由粉质粘土混角砾组成的残坡积物,在靠近相思江和大溪河部分主要淤泥、砂砾及粉质粘土组成的冲积层。
研究区的计算面积为3.41km2,区内,潜水含水层分布广、厚度大,在常温常压下符合达西定律。地下水系统的输入和输出随时间、空间变化,故地下水为非稳定流;参数随空间的变化体现了系统的非均质性,同时具有明显的方向性,所以参数概化成各向异性。
2 地下水污染数值模型
2.1 数学模型的建立
2.3 地下水源汇项
模型源汇项包括补给项和排泄项。补给项主要包括降雨入渗量,排泄项主要为向河流排泄量和蒸发量。
2.4 定解条件的设定
研究区潜水流向由北向南,垂向上顶部潜水面接受大气降雨的补给,为一补给边界,同时地下水又通过其蒸发,是一排泄边界,将其概化为自由面边界。侧向上,研究区北部分为水岭边,可作为隔水边界;接受地下水排泄的相思江及西北部溪流伸出分水岭外,与地下水联系密切,水位变动不大,可概化为定水头边界。底部下伏泥页岩硅质岩,导水性弱,将其概化为隔水边界。
初始水位以丰水期(2012年5月)统测的地下水水位进行计算。以枯水期(2012年12月)统测的地下水流场作为模拟流场。
3 模型识别与校正及参数选取
参数确定是建立数值模型的关键[11]。水文地质参数分区原则主要参考地层和钻孔抽水试验资料,按含水介质的特征并考虑初始流场渗流特征进行划分。模型中水文地质参数主要为渗透系数K和给水度μ值,各水文地质参数按研究区内进行的水文地质试验的结果给出,并结合岩性特征和经验值给定初始值,通过模型模拟校正,最终获得模拟所需的水文地质参数。
经识别、验证,各含水层水文地质等效参数分区见图2,各区参数值见表1,观测值和计算值拟合程度见图3。
根据当地多处进行的弥散试验,弥散系数基本跟渗透系数成正比,推测评价区的纵向弥散系数为2.50 m2/d,横向弥散系数为0.25 m2/d,垂向弥散系数为0.025 m2/d。同时设定有效孔隙度为0.4~0.5。
4 污染物源强的确定
本文考虑厂址区可能出现的污染事故点对地下水造成污染的因素较复杂,在设计可能出现的事故情景时,重点考虑发生污染危险可能性较大的工况以及由不同污染物迁移对周围地下水环境产生影响的排泄点。为了便于模拟分析污染物对地下水产生的影响,本文选取电厂柴油点火系统发生突发泄漏的情形进行模拟分析。
该情形假设柴油储罐发生爆炸,破坏地下防渗层,导致柴油污染地下水,对地下水环境产生影响。
5 模拟结果分析及地下水影响评价
在事故工况下,柴油点火系统发生突发泄漏,对地下水污染进行预测。分别选取柴油泄漏100天、10年、30年、61年的预测结果,预测结果如图4。从图中可以看出,在柴油泄露初期,柴油的污染羽垂直于泄露处等水位线向东北方向扩散(如图4a);柴油泄露10年后,污染羽到达平行于相思江的等水位线区域,开始向相思江扩散(如图4b);柴油泄露30年后,污染羽整体形状已经垂直于相思江,并逐步接近相思江(如图4c);在柴油泄露61年后,污染物已经渗入相思江(如图4d)。整个预测期间,污染物整体向相思江扩散,而没有向敏感目标风水塘村和彭庄运移。事故工况下柴油对潜水含水层的具体影响状况参见表3。
从图4结合以上分析可以看出,在模拟期内柴油对含水层造成污染,并且存在超标现象。泄漏的柴油在预测期间对枫水塘村和彭庄没有造成影响。柴油泄漏61年后污染范围到达厂区边界及相思江并进入相思江,但污染物渗入相思江缓慢,且由于相思江多年平均流量较大,为1.53×106m3/d,相思江水对污染物的稀释作用使得江水受影响很小。
6 相关问题探讨
采用数值模拟的方法对地下水进行预测和评价,其关键是能够建立正确的水文地质概念模型及其相应的数值模型。水文地质概念模型是把含水层实际的边界性质、内部结构、渗透性质、水力特征和补给排泄等条件进行概化,便于进行数学与物理模拟[15]。
水文地质条件的概化是基于评价范围的确定,在确定评价范围时,不能拘泥于《导则》规定的评价范围大小,而应更多的考虑工程所在完整水文地质单元的范围和大小。本文选取的评价范围,即是完整的水文地质单元,这不仅有助于明确评价区地下水的补给、径流、排泄的条件,而且使得评价区边界条件的概化更加方便和准确。对于没有明显完整水文地质单元或者所在水文地质单元过大的评价区,应根据《导则》规定的评价范围大小、地下水流向确定评价范围的大小及形状,尽可能使评价区形状规则且有尽可能多的边平行于地下水流方向。
各水文地质参数的确定是模型预测准确与否的另一关键因素。对于渗透系数、给水度、有效孔隙度等参数,一般通过野外试验或室内试验就能较准确的获取。而弥散度由于其典型的尺度效应,室内试验获取的结果与野外试验相差达4~5个数量级,而野外弥散试验一般周期较长,单次精度差,所以应尽可能结合当地已有弥散试验资料确定弥散度;对于没有条件做野外弥散试验的,可参考李国敏、陈崇希等[16]综合世界范围内百余个水质模型中所使用的纵向弥散度与空间尺度的关系,根据评价范围的尺度大小来确定弥散度。进而根据弥散度和水流速度确定弥散系数大小。
本次数值模拟采用的软件是由加拿Waterloo水文地质公司在原MODFLOW 软件和MT3D软件的基础上应用现代可视化技术开发研制的Visual Modflow软件,其他类似的地下水数值模拟软件包括美国Brigham Young University环境模型研究实验室和美国军队排水工程试验工作站在综合已有地下水模型而开发的可视化三维地下水模拟软件包GMS,以及同样由加拿大Waterloo水文地质公司开发的地下数据和地下水模拟结果三维可视化与动画软件Visual Groundwater等。在进行地下水环境影响评价时,可以根据需要选择这些软件。
7 结论
本文利用数值方法建立了某电厂厂址区域的地下水数值模型,利用Visual Modflow软件模拟了事故工况下轻质柴油在地下水中的迁移规律,进而对该区域地下水环境的影响进行预测和评价,在此基础上,对数值模拟在地下水环境影响评价应用中的一些问题进行分析,结果显示:
(1)模拟期内柴油对含水层造成污染,并且存在超标现象;柴油的泄漏在预测期间对枫水塘村和彭庄没有影响;柴油泄漏61年后污染范围到达厂区边界及相思江,但流量较大的相思江水对污染物的稀释作用使得江水所受影响很小。
(2)在确定地下水评价范围时,为了建立模型的方便和准确,应尽可能选取完整的水文地质单元作为计算区;弥散度的选取尽可能结合以往当地弥散试验情况进行野外试验,如确实没有条件,可参考前人经验选取弥散度,进而确定弥散系数。
参考文献:
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[12]GB/T14848-9.地下水质量标准[S].1993.
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水环境污染概念范文4
论文摘要:我国城市郊区面临严峻的水资源和水污染形势。城市郊区现行的水环境管理体制和运行机制改革是解决水环境问题的根本出路。通过对城市郊区水环境管理现状进行了系统研究,指出现行管理体制和运行机制所存在的深层次原因,提出了改革城市郊区水环境管理的对策。
城市郊区指中心城市经济社会发展过程中在周边区域中所形成的,其特征、结构和功能介于传统城市与乡村之间的地理区域,是城市和乡村社会、经济等要素相互作用、相互渗透的交叉地带。城市郊区是城市发展的最具有生命力的区域,现行城市郊区水环境的严峻现状严重制约了城市郊区的经济社会发展。城市郊区半工半农的产业特点和以农村集体管理为主导的管理体制使其所面临的水环境问题相较于普通城市和农村具有复合型的特点,所面临的水资源短缺和水环境污染的问题更为复杂,因此对城市郊区水环境管理进行系统研究,破解城市郊区经济社会发展的“水瓶颈”问题就显得格外紧迫。
一、城市郊区水环境管理中存在的问题
(一)缺乏统一管理体制,水环境管理与发展不相适应
现行郊区水环境管理实行的分散式的管理体制,水资源、水污染等管理分属不同部门,水环境管理责权交叉多,难以统一规划和协调,部门间管理工作缺乏有效衔接,造成了水环境管理的脱节,割裂了水环境的整体性和联系性,不利于水环境综合管理,制约了经济社会发展。
(二)管理法律体系尚不完善
我国关于水环境管理的法律实行的是水污染和水资源分立立法的形式,部分立法内容存在交叉甚至冲突。目前,我国水环境综合管理的法律体系尚未建立,涉水部门多,部门起草立法时缺乏综合平衡,立法实践又先后,缺乏通盘考虑,涉水法律存在交叉,妨碍水环境管理的法律执行。水环境管理的立法现在注重实体性立法,缺乏程序性立法,造成实体性立法规定的目标难以实现。对于水环境管理的概念缺乏必要的界定,可操作性较差。
(三)水环境管理运行机制缺失
1.以行政管理为主导的管理方式不能满足水环境管理的要求
政府在水环境管理中处于主导地位,实行以行政管理为主的高度集中的调控政策。水环境管理职能和经营职能界限不清,水环境管理主要以各级政府投资为主,造成了水环境管理工作具有片面性和不可持续性的特点,单独依靠行政手段已经远远不能满足水环境管理的需要。
2.水环境管理经济手段运行机制缺失
市场机制是微观领域有效的资源配置手段,各种税、费、补贴、信贷等是水环境管理的经济手段。在水环境管理相对薄弱的城市郊区,经济手段的实施由于管理力量的薄弱,制度规范的缺失造成实施和监管难度较大,制约了水环境管理市场机制作用的发挥。
3.监督及参与机制缺失
我国城市郊区水环境管理责任制尚不健全,地方政府在水环境管理方面兼有裁判员和运动员的角色,监管动力不足,造成了水环境管理执法不力、监管不力的结果。城市郊区水环境管理方面的参与机制并不健全,水环境质量公告制度尚待健全,公众的水环境知情权落实不够,对水环境规划和水资源分配等参与不够,参与渠道和方式落实不够,缺少公众参与监督的有关规定,不能建立起公众监督机制,使得水环境管理缺乏广泛的公众参与。
二、城市郊区水环境管理存在矛盾及分析
(一)水环境整体联系性和水环境分散管理的矛盾
整体性和联系性是水环境的自然属性,是水环境实行统一管理的必然要求。我国长期处于计划经济的阶段造成我国水环境管理实行分立管理的现状,导致了水环境管理各职能部门权责交叉、利益冲突。水环境管理职能的割裂、水环境管理职能界定的不清晰,造成各职能部门在进行水环境管理的时候不能够充分考虑水环境整体公共利益,造成了在水环境管理立法出现交叉,个别条文冲突的现象。
(二)水环境管理与城市郊区经济发展的矛盾分析
城市郊区是地区经济的增长点,是经济发展最具活力的地带,同时也是水环境管理力量薄弱的地带,水环境管理制度尚待完善,与经济社会发展的要求有较大差距,水资源短缺与水污染的矛盾日益尖锐。郊区经济发展以高投入低产出的粗放型经济发展模式为主,在各地重视本地国民经济发展,努力增加本地税收的推动下,造成政府对水环境管理的执行性大打折扣,水环境形势日益严峻。
(三)水环境行政管理与市场机制运作的矛盾
长期的计划经济体制管理造成了我国水环境管理以行政管理为主导的现状,水环境管理受政府施政方针的影响较大,水环境管理以政府投入和政府推动为主,缺乏可持续性。市场机制在微观层面上是资源配置的有效途径,要充分发挥市场机制,客观上要求改变政府职能。改变政府在水环境管理中运动员、裁判员身份不分的现象。
(四)城乡二元结构现状与城乡一体化建设之间的矛盾
城乡二元结构的根本原因是资源和福利城乡间分配的不平衡,公共物品的不均衡分配是直接表现之一。城市郊区作为城市发展的新增长区域,具有较强的水资源需求和水污染治理要求,但是城市郊区公共资源投入不足造成水环境管理力量薄弱,制度缺失,造成水资源短缺和水污染加重的现实状况日益严重。
三、城市郊区水环境管理改革的对策
(一)城市郊区水环境集成管理
水环境的分散管理割裂了水环境的整体性和联系性,部门间的分权管理使水环境管理的各个方面缺乏协调和配合,造成管理资源的浪费。构建以政府统领的水环境集成管理的体制,整合管理资源,统筹管理涉水事务。实行水环境的城乡统一管理,实现水环境管理的部门间的集成、地域间的集成、管理内容的集成、管理对象的集成。推进水环境管理体制创新,推行区域水量和水质的统一管理,调整目前水环境管理部门为事业单位性质,增强其行政权力,赋予其财权、事权,加强对涉水事务的协调能力,确保执行的有效性。实现郊区水环境管理开发、利用、保护、治理、回用为一体的综合管理体制。
(二)加强城市郊区水环境管理制度建设
建立健全各级水环境管理法规体系建设,根据水环境的整体性和联系性的特点,统筹规划水资源和水污染管理立法。完善地方各级水环境管理制度,注重对水环境管理综合性立法,统筹考虑各部门和水环境资源相关单位利益。注重地方水环境管理的程序性立法,明确界定水环境管理的权责。建立水环境管理审批、运营、监督机制制度的建立,推行许可证制度。进行郊区水源污染防治立法,完善取水权、排污权交易立法。加强水环境管理的执法队伍建设,强化执法监督,提高管理效率。
(三)转变政府职能,充分发挥市场机制作用
转变政府职能,提升政府对水环境管理运行的指导和监督作用,充分发挥市场机制的资源配置作用。明确进行水环境相关权利界定,实行所有权和使用权的分离,建立完善水资源相关权利的市场交易制度,特别是个体与群体的取水权、排污权交易制度。丰富水环境管理的组织形式,推行现代企业制度,完善水环境管理的投融资制度,推行水环境管理涉水者治理模式。丰富产业组织形式,实行推行股份制、出租、拍卖、委托经营等形式提高涉水企业的运行效率。强化政府宏观调控职能,丰富水环境管理调控手段,推行系统的水环境管理税、费、补贴、信贷等经济手段,加大水环境调控经济手段的研究,特别是级差税、费以及绿色信贷方面,促进生态农业、生态工业、生态产业园区的建立,促进水环境与社会经济的和谐发展。
(四)建立和完善参与和监督机制
加强水环境管理集体和个人的水环境知识宣传和教育,发挥管理对象的监督和参与作用,是做好水环境管理工作的基础。建立起水环境相关单位、个人在水环境管理中的参与和监督机制,丰富参与渠道,可以以水环境监督委员会、用水协会、节水互助小组、水环境管理听证会等制度形式,加强水环境管理监督。对涉水事务执行过程和涉水企业的运作过程舆论指导、决策建议、运行监督,形成良好的水环境管理的参与氛围,进行提升水环境管理效率。
(五)将水环境管理与郊区经济社会发展相结合
城市郊区是地区经济的增长区域,也是地区社会管理资源的薄弱区域,高耗水、重污染的工、农业单位是造成郊区水环境状况恶化的重要原因。优化郊区经济结构和产业布局,结合地区水环境特点,鼓励发展低耗水、低污染的工、农业产业,从财政、税收、信贷、价格等渠道制定优惠政策,坚持发展绿色经济,发展生态农业,将经济社会发展与水环境优化利用相结合,将水文化建设与水景观建设相结合,打造地方经济发展特色,推进城市郊区的城镇化建设,实现郊区经济社会的可持续发展。
参考文献:
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水环境污染概念范文5
由于京津冀城市群的特殊地位,近些年,针对该地区的环境污染研究成果较丰富。环境质量是环境系统客观存在的一种本质属性,并能用定性和定量的方法加以描述的环境系统所处的状态。为了能准确地评价京津冀城市群区域环境污染现状,张婷等、张薇薇等对该区域水质进行评价;Yang等利用信息熵确定权重的集对分析法,客观地评价了北京市大气环境风险。在现有评价方法基础上,Yang等、张先起等利用信息熵确定综合评价法中各指标的权重,避免了权重确定的主观性,改进TOPSIS评价邯郸市地下水水质。研究表明,京津冀地区水质,大气污染依然严重且有恶化的趋势。同时,环境污染评价的区域选择重点集中在北京、天津等城市,在空间上,尚未充分揭示整个城市群的环境污染现状。京津冀地区环境质量的评价方法较单一,缺少多种方法的集成应用。
2环境模型的应用
区域环境管理的重点之一在于掌握区域环境污染的特征及变化规律。环境模型是应用环境系统分析方法解决环境污染控制问题,将既有的数学研究成果应用于研究问题中,通过对研究对象的抽象,以反映事物的更为本质的运动规律与特征。在京津冀地区,He等将校准的三维水体富营养化模型应用于北京官厅水库管理方案的研究分析。但由于数据的局限性,缺乏对方案预测的长期效果进行验证。Jia等利用多种类藻类生态动力模型研究北京市河流水体富营养化程度。相比之下,模型法在大气污染特征的研究中应用更广泛,它能充分考虑气象条件对大气环境的影响,模型法的重要性还体现在污染源解析方面。然而,模型法的不足在于对研究对象进行抽象时所做的假设和简化会产生一定程度偏离事物原来特征,使模拟结果与实际产生差异,同时,模型法因其对数据要求较高而很难广泛地推广。
3污染规律探索
3.1水质污染特征
在京津冀地区水质污染研究中,一方面是以海河为研究对象:邹志红选取海河水系2004年~2006年4个断面的432个数据,运用两阶段模糊法对影响京津地区主要水源水质进行了综合评价。结果表明,海河水系总体仍属于劣Ⅴ类水质,京津地区总体水质随季节波动规律明显,控制污染势在必行。张婷等、陈水蓉等研究表明海河水系局部水质呈恶化趋势。另一方面针对小流域的研究:在北京市,主要针对密云水库及其流域的水质污染规律研究。张微微等研究表明,空间上,密云水库上游的污染风险大于下游出口的污染风险,而且潮河流域TP和TN污染物质对库区TP和TN污染发生的贡献大于白河流域。于一雷等研究表明,密云水库的总氮、硝态氮含量全年几乎都低于3条河流,其中潮河的总氮、硝态氮含量最高,其次是白河,最低的是清水河。除此之外,针对北运河水系的水污染变化特征也有涉及。北运河各排水支流水质均较差,主要污染指标为耗氧型有机污染物及NH+4-N等。在天津市,李国峰等、叶飞等对天津地区蓟运河、潮白新河、永定新河、金钟河、北塘排污河、黑猪河、大沽排污河等主要河流的水质评价及水污染变化趋势进行分析。从时间角度分析表明,枯水期水质最差,58.3%的河流为劣Ⅴ类水质。在河北省内,相关研究最少,彭乾等利用2010年民心河水质监测数据分析得出研究区水质状况总体较差的结论。总结起来,在京津冀地区水污染研究及趋势分析中,研究重点集中在北京,其次是天津,河北省涉及较少。研究结果都反映出该区域内水污染问题依然严重且有恶化的趋势。因此,有必要加强进一步的分析研究。
3.2大气污染特征
在京津冀地区大气污染研究中:一方面针对污染物浓度变化趋势分析,Li等、Zhang等、Sun等针对北京市CO、BTEX、NO2、O3、PM10等污染指标的浓度变化趋势进行分析,表明由于奥运会前后采取了控制措施使北京各污染指标呈下降趋势。邵平等对张家口市区大气典型污染物NOX、SO2、O3和PM10进行了连续观测研究。结果表明,张家口市首要污染物为可吸入颗粒物。Zheng等分析了天津市PCBs的浓度变化趋势,表明其污染浓度高于中国大部分城市,且存在季节差异性。除了针对单个城市的研究外,赵普生等、王丽涛等在北京、天津、石家庄等地区针对区域PM2.5污染情况分析,前者表明,京津冀PM2.5污染较重北京、天津和石家庄年均浓度均超过了100μg/m3;后者研究表明该地区霾污染的季节变化非常显著,冬季最为严重,其次是夏秋季。然而,孙志强等针对奥运时段北京及近周边区域空气污染观测与比对分析,结果表明夏、秋两季北京和近周边地区首要污染物均为颗粒物,北京大气中细粒子浓度受周边影响严重,而NOX有向周边扩散的潜势,夏季臭氧则表现出区域污染的特征。该研究再一次强调了区域协同防控空气污染的重要性和迫切性。
与传统分析方法相比,在大气污染物空间分布规律的探索中,基于ArcGIS的地统计分析方法具有一定的优势。Chen等以ArcGIS为平台,通过克里金插值得到PM10、NO2在天津市中心城区的空间模拟分布图,之后,赵文慧等基于同样的方法分析了北京市可吸入颗粒物时空变异性,都得到了满意的结果。尽管如此,地统计方法在京津冀地区大气污染空间预测的应用较少,地统计方法内容丰富,因此更深入的研究工作有待进一步开展。Liao等推荐地统计方法在大尺度空间大气污染物的空间预测中,效果更好。为此,可考虑其在京津冀城市群中应用,其结果会更合理。
3.3污染源解析
目前,在大气污染研究中关于“源解析”的成果较多,它解决了污染物“从哪里来的问题”。Kong等利用化学质量守恒及多元统计方法对天津市不同季节PM10、TSP的污染源解析;而Huang等基于MM5-CAMx-PSAT模型对北京市SO2污染进行源解析。同时,也有大量研究分析影响污染物浓度的因素,它很好地解决了污染物浓度“受什么因素影响”的问题。水质污染影响因素方面,张婷等影响白洋淀水质的关键自然因子是入水量,包括产业和产业结构两方面的社会因子对白洋淀水质有很高的相关性。张微微等研究表明密云水库流域主要是以TN和TP污染为主,可能与该区域平均化肥、农药和农用薄膜使用量增加、畜牧业产值比重增加有很大关系。郭婧等研究表明经济的发展、人口的增加对北京市水环境造成了巨大的压力,缺少生态补水是河系水质较差的主要原因。叶飞等对天津市的8条主要河流:海河、北运河、潮白新河、北京排污河、永定新河、蓟运河、子牙新河、独流减河水质监测数据分析表明天津市河流主要受工业污染。
与水质环境污染源解析的研究相比,大气污染方面的研究已较丰富。影响大气污染的因素众多,其中包括气象条件(温度、湿度、风向、风速等)、天气类型交通条件、政策法规、排放标准、交通控制措施、能源结构等,并且通过改善此类因素都会对大气环境质量产生重要的影响。虽然关于污染因素的研究比较充分,但京津冀地区目前的研究现状,主要集中在北京市,天津市也有少量涉及,河北省十分缺乏,有待进一步研究。由此,若将以上两个研究方向的成果有效结合,将为有效地减排、控制污染物浓度提供重要依据。
3.4环境与经济关系
近年来,在经济快速发展的背景下,国家提出“节能减排”的目标,使能源、资源、环境、经济成为研究的热门词汇,同时,在环保研究领域他们之间的耦合关系研究也受到了重视。在“环境”与“经济”的关系研究中,最常见的方法是“环境库兹涅茨曲线”。王志华等基于时间序列数据验证了北京环境库兹涅茨曲线的存在,然而,国外的学者从方程的建立、数据的有效性检验等方面对环境库兹涅茨曲线进行了改进与应用。改进后的模型在京津冀地区的研究中涉及较少。在“能源”与“环境”的关系研究中,李林等基于排放清单和环境质量模型分析了北京市能源利用对空气质量的影响;Cai等基于“能值”分析了京津冀地区能源强度、资源结构、环境压力、资源使用效率之间的关系。在“资源”与“环境”的关系研究中,“环境承载力”的概念得到了广泛的应用,它是判断社会经济与水环境系统是否协调的尺度。例如,解海静等基于水环境承载力对北京密云水库的变化特征;Lin等利用对环渤海地区的环境承载力进行综合分析;Zhu等对海河流域与水相关的生态环境承载力的时空差异进行分析。我国经济的快速发展主要是靠能源驱动的。
然而,国家既要保证经济的稳定增长,又要实现“节能减排”目标,这使我们会产生疑问:节能对经济会产生怎样的影响?即确定经济增长与能源消费增长、经济增长与资源消费增长之间是否存在因果关系,若存在,其因果关系的方向如何?关于这个问题,陈操操等对北京市1980年~2008年能源消费与经济增长之间的因果关系,结果表明,北京市能源消费与经济增长之间存在长期均衡状态,体现为从经济增长到能源消费单向的因果关系,能源消费并不是经济增长的一个强的外生变量。然而,针对京津冀地区其他城市的相关研究明显不足,从而无法支撑此理论在整个京津冀地区的适用性。
4思考与展望
针对京津冀地区的环境污染的相关研究已有很大的进展,本文在分析已有成果的基础上,发现相关研究中的不足,总结出今后在该地区的环境污染研究中,应重点考虑以下几个方面。
(1)研究范围方面:在京津冀地区环境污染的相关研究中,虽然取得了很大的进展,但大多数研究是针对北京市展开的,而针对河北省、天津市的相关研究不足,研究力度有待进一步加强。在时间维度上,以2008年奥运会为主体的研究较多,时间跨度偏小,规律探索缺乏说服力。在时间和空间角度都不足以充分地揭示京津冀地区的区域环境污染时空变异的总体特征。
(2)研究方法方面:该区域环境评价及预测的方法研究中,主要依靠多元统计方法,集对分析法等,方法较单一,已不能满足目前该地区复杂的要求,应引入更多有效的、合理的方法,如综合水质标识指数法、信息熵法,ANN神经网络等。在大气污染评价的研究中,利用传统指标(PM10、NO2、SO2等)的研究较多,但涉及到经济指标、环境政策、科技投入、产业结构等因素的研究较少,诸如EKC模型和资源环境的承载力等只仅在个别地区的研究中应用。对于LUR,Kriging,EKC等模型的研究中,缺乏数据有效性检验,导致说服力不足。
水环境污染概念范文6
关键词:水资源污染治理技术策略
中图分类号:TV21文献标识码: A
前言:“水是生命之源”,在水资源日益短缺,水污染日益严重的今天,关注水资源,保护水资源已经迫在眉睫。信息时代为我们去关注水资源问题提供了各种各样的便捷。我国是一个用水大国,也是一个极度缺水的国家,因此必须要重视水资源保护的工作。
1.我国水资源污染的现状
随着我国的经济发展步伐越来越快,国家在水环境保护的投入越来越多,虽然在一定程度上缓解了水污染程度,但仍存在着不小的问题。首先,近些年来国家对水环境保护的投入虽然与日俱增,但与经济增长的速度是不成正比的,快速增长中的企业污染是造成水污染的重要原因。水污染的排放量始终保持在较高的程度上,大部分水体污染程度虽得到初期控制,并没有呈现出好转的迹象,仍有30%以上的水质为劣等或最劣等水质,水体富营养化现象严重。其次,水环境监管力度不够。国务院已经明令各地区加强对水环境污染物的控制,并由环保部门与企业、地方政府签订污染物总量减排目标责任制,并将减排指标分解落实到地方政府和重点排污单位。然而,部分水环境监管部门的能力并没有完全满足水环境管理的能力,执法力度仍有待进一步加强,地方环保行政主管部门仍受制于地方发展经济目标的实现,违法破坏环境的现象仍屡见不鲜。
2.治理水资源污染的有效策略
针对环境污染问题,我国提出应当“防治结合,以防为主”。对水污染的防治应当结合经济手段,行政手段和法律手段,下面结合国外水污染治理的经验以及我国的实际情况提出几点有利于我国水污染防治的建议 :
2.1 完善我国水资源保护法律体系,继续深入水污染防治立法,加快水污染“费改税”工作,尽早开征水污染税。不管是我国现行的《环境保护法》,新的《水污染防治法》,还是现行的《排污费征收使用管理条例》对水污染的防治还远远不够完备,仍然有许多需要完善的地方,比如立法目标过低,且概念模糊 ;对违法企业的惩罚力度不够 ;未明确规定地方政府的环境法律责任 ;未明确规定对地下水污染防治的监管责任 ;饮用水水源保护区管理制度仍待完善等等。因此,开征水污染税已经迫在眉睫。
2.2 加强国际深度合作,在治污手段、治污技术方面加强国际合作。
尤其值得一提的是,目前在国际河流合作开发中存在着的信息不对称问题、解决国际河流中“水争端”的问题以及各国齐心协力保护所属流域的水资源问题,在针对国家河流的保护中,各国更应该加强国际合作,及时共享信息,从而有效地避免隐形存在的矛盾和争议。
2.3 提高自主研发水平,加大污水处理技术研发投入,提高污水处理能力。
截止 2011 年底,我国已经建成并运行的污水处理厂已超过 3000 家,并且污水处理行业的工业增加值也逐年增加,可见我国的污水处理业正在兴起,当然,要提高污水处理的效率,减少污水处理的成本,就势必要改进污水处理技术,提高污水处理能力
2.4 加大执法力度,建立和完善多级监督体制。
目前我国在水污染执法实施中,仍旧存在着很多有法不依、执法不严、违法不究的问题,主要体现在工业企业推广绿色环保节水净水设备、控制工业企业排污量、足额征收水排污费等方面。各级政府的环保部门应当与水利部门、卫生部门和市政管理部门等行政机关密切配合,协同管理,同时还应鼓励民间组织对水务监管部门的执法和工业企业的排污进行监督。
2.5 开辟水污染治理的多种融资模式。
我国在这方面也有过值得借鉴的成功案例。2003 年,南京市在治理秦淮河时,曾推出了秦淮河环境整治项目的项目法人制,在当年 7 月,南京市政府授权成立了集融资、建设、管理和经营为一体的秦淮河开发治理有限公司,不仅实现了公益化项目的市场化融资,在最大程度上解决了治理项目的资金问题,而且有利于秦淮河的可持续保护与发展。还可以探讨将更多的融资方式运用到水污染治理上,比如 BOT 模式,市场证券化等等。
2.6 研究适合我国国情的水污染物排放权交易模式 , 并适时试点乃至在全国范围内开放水污染物排放权交易市场。
国内目前运行的比较的良好的污染物排放权交易市场有天津排放权交易所、北京环境交易所和上海环境能源交易所,但主要是针对二氧化硫、化学需氧量等主要污染物和二氧化碳等温室气体的排放量所进行的交易。因此可以借鉴大气污染物的排放权交易,在我国适时推出水污染权排放交易。
2.7 继续加大爱水、节水、护水和治水的宣传和教育工作,提高我国人民保护水资源的意识,动员全民加入爱水、节水、护水和治水的行列。不仅要做好“六五”世界环境日的宣传工作,更要加大平时对水资源保护的宣传力度。“保护环境,人人有责”,只有人人都能在生活中注重保护水资源,才能从根本上解决水资源浪费和水资源污染的问题。
2.8多管齐下, 治理水资源污染
第一, 加强投入, 建立污水处理工厂, 集中处理城市生活污水。政府部门要加大治污工作的资金投入, 在县以上城市建立污水处理厂, 集中处理生活污水。在工业废水的企业也要加大投入,建立污染处理工厂; 有条件的在工业水区内建立污水处理厂, 集中处理工业废水。第二, 合理规划和布局。各级政府要从大局和整体利益出发, 合理规范布局工业小区, 禁止在饮用水河流、水源保护区周围建立污染企业, 同时要控制企业的污水排放总量, 降低水污染。第三, 调整乡镇企业的产业结构。工业废水的主要来源是乡镇企业中的造纸、化工、印染、电镀等小企业排放的废水, 这些企业产值并不大, 但控制住这些企业的发展, 在很大程度上控制住了乡镇企业的污染。第四, 提高企业技术水平。要引导企业扩大生产规模, 推行集约化经营, 采用新工艺、新技术,减轻环境污染。对新建企业, 大力推广清洁生产和清洁工艺,减少污水排放量。对老企业加强技术改造,提高技术含量, 以降低污染源。同时,要开发污染处理技术, 使污染物能综合利用, 化害为利, 变废为宝, 提高企业经济效益。
2.9加快水污染治理技术的开发和推广
水污染的控制需要依靠政府的管制和公众的监督,对水污染的治理还需要依靠先进的科技。科技的进步必将带来先进的技术和管理来获取水污染治理的高效率、高效益。政府应加强水污染治理技术及相关产品研发的扶持力度,对治理污水有特殊贡献的企业和个人进行奖励;对企业污水处理工艺展开针对性的改进和技术路线的优化。此外,应积极推进污水治理技术服务业的发展,推进水污染治理的市场化。让污水治理行业在市场中活跃起来,市场的导向作用必将使得污水治理目标更早地实现。
当然,除了以上几点,还必须采取严格水环境准入标准、鼓励企业参与到水污染防治上、建立饮用水污染应急预警体系等措施。
3.结语:水污染的治理是一项长期的任务,也是当前加强和改善水资源现状的一项重要举措。为了给人民群众营造良好的水资源环境,加强水污染的治理及各项措施的研究,尤其是水资源严重短缺的我国来说,加强政府的环境管制与公众参与相协助的环境管理体系,以促进政府、公众、企业共同为改善水资源环境而努力。
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