水体污染论文

2024-10-09 版权声明 我要投稿

水体污染论文(通用8篇)

水体污染论文 篇1

钱俊B机制0770710101715

环境学中把水体当作包括水中悬浮物、溶解物质、底泥和水生生物等的完整生态系统或自然综合体。水体按类型还可划分为海洋水体和陆地水体,陆地水体又分为地表水体和地下水体,地表水体包括河流、湖泊等。

水体污染是指一定量的污水、废水、各种废弃物等污染物质进入水域,超出了水体的自净和纳污能力,从而导致水体及其底泥的物理、化学性质和生物群落组成发生不良变化,破坏了水中固有的生态系统和水体的功能,从而降低水体使用价值的现象。

造成水体污染的因素是多方面的:向水体排放未经过妥善处理的城市生活污水和工业废水;施用的化肥、农药及城市地面的污染物,被雨水冲刷,随地面径流进入水体;随大气扩散的有毒物质通过重力沉降或降水过程而进入水体等。其中第一项是水体污染的主要因素。

随着全球工业生产的发展和社会经济的繁荣,大量的工业废水和城市生活废水排入水体,水体污染日益严重。

水体污染现状

多年来,我国水资源质量不断下降,水环境持续恶化,由于污染所导致的缺水和事故不断发生,不仅使工厂停产、农业减产甚至绝收,而且造成了不良的社会影响和较大的经济损失,严重地威胁了社会的可持续发展,威胁了人类的生存。我国七大水系的污染程度以污染程度大小进行排序,其结果为:辽河、海河、淮河、黄河、松花江、长江,其中,辽河、海河、淮河污染最重。综合考虑我国地表水资源质量现状,符合《地面水环境质量标准》的Ⅰ、Ⅱ类标准只占32.2%(河段统计),符合Ⅲ类标准的占28.9%,属于Ⅳ、Ⅴ类标准的占38.9%,如果将Ⅲ类标准也作为污染统计,则我国河流长度有67.8%被污染,约占监测河流长度的2/3,可见我国地表水资源污染非常严重

我国地表水资源污染严重,地下水资源污染也不容乐观。

我国北方五省区和海河流域地下水资源,无论是农村(包括牧区)还是城市,浅层水或深层水均遭到不同程度的污染,局部地区(主要是城市周围、排污河两

侧及污水灌区)和部分城市的地下水污染比较严重,污染呈上升趋势(金传良等,1996)。

具体而言,根据北方五省区(新疆、甘肃、青海、宁夏、内蒙古)1995眼地下水监测井点的水质资料,按照《地下水质量标准》(GB/T14848-93)进行评价,结果表明,在69个城市中,Ⅰ类水质的城市不存在,Ⅱ类水质的城市只有10个,只占14.5%,Ⅲ类水质城市有22个,占31.9%,Ⅳ、Ⅵ类水质的城市有37个,占评价城市总数的53.6%,即1/2以上城市的城市地下水污染严重。至于海河流域,地下水污染更是令人触目惊心,2 015眼地下水监测井点的水质监测资料表明,符合Ⅰ-Ⅲ类水质标准仅有443眼,占评价总数的22.0%,符合Ⅳ和Ⅵ类水质标准有880和629眼,分别占评价总井数的43.7%和34.3%,即有78%的地下水遭到污染;如果用饮用水卫生标准进行评价,在评价的总井数中,仅有328眼井水质符合生活标准,只占评价总数的31.2%,另外2/3以上到监测的井水质不符合生活饮用卫生标准。

水体污染物

造成水体水质、水中生物群落以及水体底泥质量恶化的各种有害物质(或能量)都可叫做水体污染物。水体污染物从化学角度可分为无机有害物、无机有毒物、有机有害物、有机有毒物4类。从环境科学角度则可分为病原体、植物营养物质、需氧化质、石油、放射性物质、有毒化学品、酸碱盐类及热能8类。

无机有害物如砂、土等颗粒状的污染物,它们一般和有机颗粒性污染物混合在一起,统称为悬浮物(SS)或悬浮固体,使水变浑浊。还有酸、碱、无机盐类物质,氮、磷等营养物质。无机有毒物主要有:非金属无机毒性物质如氰化物(CN)、砷(As),金属毒性物质如汞(Hg)、铬(Cr)、镉(Cd)、铜(Cu)、镍(Ni)等。长期饮用被汞、铬、铅及非金属砷污染的水,会使人发生急、慢性中毒或导致机体癌变,危害严重。

有机有害物如生活及食品工业污水中所含的碳水化合物、蛋白质、脂肪等。有机有毒物,多属人工合成的有机物质如农药DDT、六六六等、有机含氯化合物、醛、酮、酚、多氯联苯(PCB)和芳香族氨基化合物、高

分子聚合物(塑料、合成橡胶、人造纤维)、染料等。有机物污染物因须通过微生物的生化作用分解和氧化,所以要大量消耗水中的氧气,使水质变黑发臭,影响甚至窒息水中鱼类及其他水生生物。

病原体污染物主要是指病毒,病菌,寄生虫等。危害主要表现为传播疾病:病菌可引起痢疾、伤寒、霍乱等;病毒可引起病毒性肝炎、小儿麻痹等;寄生虫可引起血吸虫病、钩端旋体病等。

含植物营养物质的废水进入天然水体,造成水体富营养化,藻类大量繁殖,耗去水中溶解氧,造成水中鱼类窒息而无法生存、水产资源遭到破坏。水中氮化合物的增加,对人畜健康带来很大危害,亚硝酸根与人体内血红蛋白反应,生成高铁血红蛋白,使血红蛋白丧失输氧能力,使人中毒。硝酸盐和亚硝酸盐等是形成亚硝胺的物质,而亚硝胺是致癌物质,在人体消化系统中可诱发食道癌、胃癌等。

石油污染,指在开发、炼制、储运和使用中,原油或石油制品因泄露、渗透而进入水体。它的危害在于原油或其他油类在水面形成油膜,隔绝氧气与水体的气体交换,在漫长的氧化分解过程中会消耗大量的水中溶解氧,堵塞鱼类等动物的呼吸器官,黏附在水生植物或浮游生物上导致大量水鸟和水生生物的死亡,甚至引发水面火灾等。

热电厂等的冷却水是热污染的主要来源,直接排入天然水体,可引起水温上升。水温的上升,会造成水中溶解氧的减少,甚至使溶解氧降至零,还会使水体中某些毒物的毒性升高。水温的升高对鱼类的影响最大,甚至引起鱼的死亡或水生物种群的改变。

水质三大污染源

水污染主要由人类活动产生的污染物而造成的,它包括工业污染源,农业污染源和生活污染源三大部分。

工业废水为水域的重要污染源,具有量大、面广、成分复杂、毒性大、不易净化、难处理等特点。据1998年中国水资源公报资料显示:这一年,全国废水排放总量共539亿吨(不包括火直电流冷却水),其中,工业废水排放量409亿吨,占69%。实际上,排污水量远远超过这个数,因为许多乡镇企业工业污水排

放量难以统计。

农业污染源包括牲畜粪便、农药、化肥等。农药污水中,一是有机质、植物营养物及病原微生物含量高,二是农药、化肥含量高。我国目前没开展农业面上的监测,据有关资料显示,在1亿公顷耕地和220万公顷草原上,每年使用农药110.49万吨。我国是世界上水土流失最严惩的国家之一,每年表土流失量约50亿吨,致使大量农药、化肥随表土流入江、河、湖、库,随之流失的氮、磷、钾营养元素,使2/3的湖泊受到不同程度富营养化污染的危害,造成藻类以及其他生物异常繁殖,引起水体透明度和溶解氧的变化,从而致使水质恶化。

生活污染源主要是城市生活中使用的各种洗涤剂和污水、垃圾、粪便等,多为无毒的无机盐类,生活污水中含氮、磷、硫多,致病细菌多。据调查,1998年我国生活污水排放量184亿吨。

我国每年约有1/3的工业废水和90%以上的生活污水未经处理就排入水域,全国有监测的1200多条河流中,目前850多条受到污染,90%以上的城市水域也遭到污染,致使许多河段鱼虾绝迹,符合国家一级和二级水质标准的河流仅占32.2%。污染正由浅层向深层发展,地下水和近海域海水也正在受到污染,我们能够饮用和使用的水正在不知不觉地减少。

水污染主要治理措施

1、减少耗水量:当前我国的水资源的利用,一方面感到水资源紧张,另一方面浪费又很严重。同工业发达国家相比,我国许多单位产品耗水量要高得多。耗水量大,不仅造成了水资源的浪费,而且是造成水环境污染的重要原因。

通过企业的技术改造,推行清洁生产,降低单位产品用水量,一水多用,提高水的重复利用率等,都是在实践中被证明了是行之有效的。

2、建立城市污水处理系统:为了控制水污染的发展,工业企业还必须积极治理水污染,尤其是有毒污染物的排放必须单独处理或预处理。随着工业布局、城市布局的调整和城市下水道管网的建设与完善,可逐步实现城市污水的集中处理,使城市污水处理与工业废水治理结合起来。

3、产业结构调整:水体的自然净化能力是有限的,合理的工业布局可以充分利用自然环境的自然能力,变恶性循环为良性循环,起到发展经济,控制污染的作用。关、停、并、转那些耗水量大、污染重、治污代价高的企业。也要对耗水大的农业结构进行调整,特别是干旱、半干旱地区要减少水稻种植面积,走节水农业与可持续发展之路。

4、控制农业面源污染:农业面源污染包括农村生活源、农业面源、畜禽养殖业、水产养殖的污染。要解决面源污染比工业污染和大中城市生活污水难度更大,需要通过综合防治和开展生态农业示范工程等措施进行控制。

5、开发新水源:我国的工农业和生活用水的节约潜力不小,需要抓好节水工作,减少浪费,达到降低单位国民生产总值的用水量。南水北调工程的实施,对于缓解山东华北地区严重缺水有重要作用。修建水库、开采地下水、净化海水等可缓解日益紧张的用水压力,但修建水库、开采地下水时要充分考虑对生态环境和社会环境的影响。

6、加强水资源的规划管理:水资源规划是区域规划、城市规划、工农业发展规划的主要组成部分,应与其他规划同时进行。

合理开发还必须根据水的供需状况,实行定额用水,并将地表水、地下水和污水资源统一开发利用,防止地表水源枯竭、地下水位下降,切实做到合理开发、综合利用、积极保护、科学管理。

利用市场机制和经济杠杆作用,促进水资源的节约化,促进污水管理及其资源化。为了有效地控制水污染,在管理上应从浓度管理逐步过渡到总量控制管理。

参考文献

[1] 王宝贞,水污染控制工程,高等教育出版社,1989年。

[2] 顾夏声等,水处理工程,清华大学出版社,1985年。

[3] 王景华,水体污染,科学出版社,1979年。

[4]王研,我国水污染状况依然严重,中国水利水电科学研究院水资源所

水体污染论文 篇2

1 生态修复技术对水体的治理

1.1 种植植物群, 建立物种多样性

水体中种植多种类植物, 如浮水植物、挺水植物、沉水植物。浮水植物主要从根系和浮叶背面吸收水底营养和水体养分, 碳源来自大气, 能产生氧气, 氧气对上层水体有一定的净化能力。挺水植物主要靠根系吸收淤泥中物质, 光合作用产生的氧气直接接入大气。沉水植物通过根系和叶面吸收水体和淤泥的营养物质, 它所要的碳源从水体中获得, 把光合作用产生的氧溶解进淤泥中, 使得淤泥中产生氧化还原反应, 使得电位升高, 有利于微生物的繁衍, 提高净化能力。

在水体中可以种植如轮藻群落、篦子眼子菜群落、苦草群落等, 这些植物都是水底“制氧机”, 它们产生的氧气能使水中的无机盐结晶下沉, 同时使水底有机物被矿化, 减少有机物进入水体, 大量氧气能吸收水中氮磷等营养物质, 形成水下森林, 抑制蓝藻生长。这种“水下森林”形成底层营养物质的封存功能。

1.2 恢复复杂食物链, 建立动物群

水生动物如鱼、螺丝、贝类、虾等能促进水体的微循环, 良好的微循环能促进其他微生物的生长, 所以水体中可以优先投放养殖这些水生动物。水底中的沉水植物营养丰富生长旺盛时, 需及时收割, 鱼类过度生长时, 可以及时捕捞, 贝类和鱼虾也会食用部分藻类, 能把水体中过度的氮磷等营养成分转移, 避免富营养化情况出现。

1.3 投放食藻虫能有效控制藻类生长

食藻虫是一种甲壳浮游生物, 主要靠食用藻类、浮游物与有害菌, 而食藻虫又是鱼虾贝类的食物, 这就打通了蓝藻等食物链盲端的转化途径。经过驯化的食藻虫能产生酸性排泄物, 降低水体的酸碱度, 藻类在酸性水体中会受到抑制。另外, 藻类被食藻虫食用后, 水体的透明度会提高, 有利于其他生物的生长。此外, 食藻虫的特性, 可以将微生物带到水底进行生长和繁殖, 给沉水植物的繁殖创造了条件。

1.4 建立人工浮岛、人工湿地等治理水体

人工浮岛和人工湿地是人为建立的模拟自然环境的一种生态系统。人工浮岛是人工建立的大型浮床, 在浮床上栽种水生植物, 通过它们的根系吸收水体中的氮磷物质, 这种方式在治理水体富营养化中的效果突出, 根系还为一些微生物提供了栖息场所, 增加了生物多样性。浮岛中的水生植物根基具有较好的净化水功能, 对污染物吸收、分解能力强, 同时也是鱼类产卵, 浮游生物的聚集地。浮岛还能引来各类昆虫、鸟类等, 对生态平衡起到重要作用。人工湿地在美化环境、保护生物多样性、净化水质方面起到了重要作用, 湿地一般采用水生植物如香蒲、灯心草等净化水质。例如前几年太湖流域爆发了大规模的蓝藻, 无锡和宜兴两地在综合治理的同时建设了多个湿地修复工程生态风景区, 该湿地种植了大量的垂柳、杉树等形成了防护林, 水面种植了芦苇、菱角等, 在保持自然风景的同时净化了水体。

1.5 微生物治理水体方法

微生物存在我们身边, 它的体积小, 面积大, 生存能力强, 繁殖能力也能适应各种环境, 在污染的水体中, 微生物能很快适应, 并生长壮大, 达到净化污水的能力, 微生物进行水体净化的方式和方法较多主要有以下几种:

1.5.1 活性污泥处理法。

这种处理方式最为广泛, 这主要是把多种微生物聚合起来形成活性淤泥, 放入水体从而达到把污染物质分解的效果, 但这种处理水体的方式需要根据水体中不同的污染物来进行调整, 要经常性对水体进行采样分析, 根据结果进行配比, 保证活性泥的最佳效果, 当然微生物的分解是一个长期的过程, 效果需要慢慢体现。

1.5.2 厌氧微生物处理。

这种水体污染物处理方式跟活性泥处理方式有所不同, 这种方式主要用于有机废水污染的水体中, 也可以用来处理沉淀在水底的污泥。把厌氧菌放到水底污染物中, 它会将有机物分解产生甲烷等气体, 而且能减少腐败引起的臭味。

1.5.3 需氧微生物处理法。

这种方式主要适合一些自然水域, 将需氧微生物放入水体, 这种微生物在光合作用的条件下, 能氧化水体中的有机物, 使他们转化为二氧化碳和氮化物进入大气, 但这种微生物处理方式有一点局限性, 需要依靠自然环境, 并且需要光照、温度达到一定的条件才能取得较好的净化效果。

1.6 建立良好的水生态循环系统

无论用什么样的水体处理方式都是暂时的, 系统也是脆弱的, 需要建立良性的生态循环系统才是解决根本问题的方法。相关部门要对水域污水的排入总量进行控制, 不要超出水体生态自净能力, 藻类大量繁殖时要采取及时有效的措施控制繁殖速度, 这种良好的生态系统是水体保持长期清洁的重要保证。

2 生态修复技术的优点

生态修复技术治理水体污染具有以下几个优点:第一, 生态修复水体技术采用纯生态技术, 不使用化学药剂、杀藻剂、杀草剂进行净化水体, 不会产生二次污染, 水体在稳定净化后也利于环境提升, 减少蚊虫滋生。第二, 由于水生植物能固化淤泥, 吸收底部养分, 养分被植物吸收成为植物纤维, 水底淤泥无需清理, 减少了大量的人力和财力成本。第三, 环境优美, 优质良好的水体水质清澈, 鱼虾满堂, 水草茂盛, 水下生机勃勃。第四, 水体维护方便, 水体一旦进入稳定状态, 就形成了良性的生态循环系统, 生态食物链也相对稳定, 后期只需要简单的维护, 就能维持生态自净能力, 且能长期保持下去。

3 微生物治理污染水体的优点

根据前面的分析得出, 微生物净化水体效果明显, 前景广阔, 也能用于多种污水处理过程中。其次微生物处理污水时间段, 成本低, 副作用小, 能有效处理水体中的有毒物质和重金属物质, 还可以减少腐败引起的臭味, 净化空气, 有些地方还可以利用这项技术综合利用产生的甲烷气体, 提高经济效益的同时保护了生态环境, 但是微生物净化水体保护环境还存在很多的难题, 需要一个每个环保工作者积极努力的去研究。

4 未来治理水体污染的展望

生态修复治理水体污染还存在诸多不确定因素。第一, 受用水体必须相对封闭, 补充水量不能超过总水量的5%, 另外, 水体面积不宜太小, 水体总容量过小, 不然建立起来的生态平衡相对较弱。第二, 我国幅员辽阔, 南方和北方的气候差异较大, 水草习性也大不相同, 北方宜种植耐冻植物, 南方种植耐热水草, 根据气候差异, 食藻虫的数量也需要根据实际情况进行设计调配。第三, 我国的环保和科研工作者需要加强研究, 研究在不同污染水体中水生植物的配置研究及水生植物后期处理及资源合理利用研究。第四, 如何在我国全面实行水体生态修复技术, 且能保持经济、高效、环保的特性, 为我国日益恶化的水体环境提供良好的解决途径。

5 结语

国家和世界的经济不断发展, 带来了较大的环境问题, 气候变暖, 水体污染, 土地沙化等情况日益严重。国家和个人都应该行动起来, 为环境修复、水体治理、气候控制等做一些贡献, 而生态修复技术和微生物净化水体技术是在水体污染治理领域的一项成功技术, 希望能对广大环保工作者提供参考。

参考文献

水体金属污染物的测定 篇3

【关键词】水体;金属污染物;测定

本水体中的金属元素有一些也是人体必须的常量元素和微量元素,而汞、镉、铅、铜、锌、镉等许多金属元素则有害于人身健康,受到一些工业污染水其有害金属化合物日趋上升。其毒性大小不同,有必要测定可过滤金属、不可过滤金属和金属总量。金属元素的水体测定,主要有分光光度发、原子吸收光度法等,以下分析几种水体金属有害成份的测定。

1、水体中金属污染物汞测定的几种方法

(1)冷原子荧光法

其方法是把水样中的汞离子还原为基态汞原子蒸气,吸收253.7nm的紫外光后,被激发而产生特征共振荧光,在一定的测量条件下和较低的浓度范围内,荧光强度与汞浓度成正比。

方法最低检出浓度为0.05?g/L,测定上限能达1?g/L,干扰因素较少,适用于地面水、生活污水和工业废水的测定。

(2)双硫腙分光光度法

测定条件控制及消除干扰。此方法对测定条件控制要求较严格。例如,加盐酸羟胺不能过量;对试剂纯度要求高,特别是双硫腙的纯化,对提高双硫淙汞有色螯合物的稳定性和分析准确度极为重要。

在酸性介质中测定,常见干扰物主要是铜离子,可在双硫腙洗脱液中加入1%(m/V)EDTA二钠盐进行掩蔽。

要注意的是,由于汞是极毒物质,对双硫腙的士氯甲烷萃取液,要加入硫酸破坏有色螯合物,并与其他杂质-起随水相分离后,加入氢氧化钠溶液中和至微减性,再予搅拌厂加入硫化钠溶液,使汞沉淀完全,沉淀物予以回收或进行其他处理。有机相经除酸和水,蒸馏回收三氯甲烷。

2、水体金属污染物镉的测定方法

镉的毒性较强,要在人体的肝、肾等组织中蓄积,导致各脏器组织的损坏,特别是对肾脏损害最为明显。还会造成导致骨质疏松和软化。多数淡水的含镉量低于1?g/L。镉的主要污染源是电镀、采矿、冶炼、染料、电池和化学工业等排放的国家标准GB74691987中规定镉的测定方法有原子吸收分光光度法、双硫腙分光光度法及阳极溶出伏安法或示波极谱法,检测范围是0.001-0.05mg/L。以下以原子吸收分光光度法为例,阐述镉的测定方法。

(1)原子吸收分光光度法

由锐线光源发射的特征谱线穿越被测水样的原子蒸气时,由于镉原子的选择性吸收而使入射光强度与透射光强度出现差异,可用标准曲线法或标准加入法测定水样的吸光度,求其中镉的浓度。

(2)双硫腙分光光度法

①测定条件及干扰消除

浅方法适于受镉污染的天然水和各种污水,最低检出限(100mL水样,20mm比色皿)为0.001mg/L,测定上限为0.06mg/L。

测定前水样应用硝酸硫酸混合液消解处理。钙离子浓度高于1000mg/L时会抑制镉吸收;镁离子浓度达20mg/L时,需多力旧酉石酸钾钠作掩蔽剂;铁含量高于5mg/L时应用碘化钾-甲基异丁基酮萃取体系,萃取时防止日光直接照射及远离热源;如果水样中有氯化钠存在时,每20?g水样应加入5%磷酸钠溶液10?L消除基体效应的影响;水样中镉含量高于10?g时,取水量改为25mL或50mL;双硫腙必须提纯使用。

对水质中铜、锌、铅、镉测定的目的,主要是掌握原子吸收法测定的原理和操作;了解测量条件的选择;掌握原子吸收分光光度计的原理和使用方法。根据检验结果,若存在基体干扰,用标准加入法测定并计算结果。若存在背景吸收动背景校正装置或邻近非特征吸收法进行校正,后一种方法是从特征谱线处测得的吸收值中扣除邻近非特征吸收谱线处的吸收值,得到被测元素原子的真正吸收值。也可使用整合萃取法或样品稀释法降低或排除现基体干扰或背景吸收的组分。

3、水体中金属污染物钙和镁的测定方法

钙和镁是天然水中的常见成分,水中钙、镁含量即为水的硬度。一般来源于含钙、镁的岩石风化溶解产物,也是动物体内必须的元素。钙、镁在天然水中浓度从每升零点几毫克到数百毫克不等,硬度过高的水不宜用于工业应用,容易形成水垢,影响热传导,对锅炉作业,还有爆炸的危险。所以,应对水进行软化处理。

目前对水的硬度的定义不同,如总硬度、碳酸盐硬度、非碳酸盐硬度。其中,总硬度是钙和镁的总浓度。水的以内高度各国表示方法也是不相同的,如德国硬度(Od)相当于CaO含量为10mg/L(10ppm)或为0.17mmol/L。依此水质分类是:0.40d为很软的水,4—80d为中等硬水,16—30d为硬水,300d以上为很硬的水。1美国硬度相当与CaCO3含量为1mg/L(1ppm)或为0.01mmol/L。

测定水中钙镁方法有EDTA络和滴定发、原子吸收分光光度发、等离子发射光谱法等。其中EDT络和滴定法简单快速,是经常选用的一种方法;原子吸收分光光度法具有快速、灵敏、准确、干扰易消除等优点,如果采用EDTA络合滴定法有干扰时,最好改用本法;等离子发射光谱法快速、灵敏度高,干扰少,可同时测定多种元素,也是一种理想的方法。

参考文献

[1]史永纯.环境监测.上海:华东理工大学出版社,2011.10

[2]蒋仲安.矿山环境工程.北京:冶金工业出版社,2009.9

[3]李爱贞等.环境影响评价实用技术指南.北京:机械工业出版社,2012.4

[4]刘兰泉,张荣.环境保护概论.武汉:华中科技大学出版社,2010.1

受污染景观水体的生物修复 篇4

受污染景观水体的生物修复

应用生物刺激剂BIO-E1对受污染的人工景观池水进行生物修复试验.现场试验的结果表明,生物刺激剂BIO-E1能有效地对受污染的景观池水进行生物修复,处理后的`池水清澈,水体中的溶解氧浓度显著提高,CODCr、氨氮、总磷和浊度的去除率分别为68%、93%、75%和83%.所用生物刺激剂不含外来微生物,对人体和鱼类无毒性.

作 者:潘涌璋 张娜 叶林顺 谭淑英 李秀玉 Pan Yongzhang Zhang Na Ye Linshun Tan Shuying Li Xiuyu 作者单位:暨南大学环境工程系,广州,510632刊 名:环境污染治理技术与设备 ISTIC PKU英文刊名:TECHNIQUES AND EQUIPMENT FOR ENVIRONMENTAL POLLUTION CONTROL年,卷(期):6(3)分类号:关键词:生物修复 生物刺激剂 受污染景观水体

水体污染控制与治理科技重大专项 篇5

2010执行情况报告

水体污染控制战略与政策示范研究主题

主题专家组组长:王金南

(签字)

编制日期:2010年12月8日 1

目 录

一、计划执行情况................................................................1

1、任务完成情况......................................................................1

2、开展的主要工作和进展........................................................5

3、取得的阶段性成果...............................................................6

4、经费执行情况....................................................................13

二、存在问题和建议...................................................................14

三、下一工作计划...............................................................1

42010年主题六《水体污染控制战略与政策示范研究》在水专项办的领导和总体专家组的指导下,围绕提高水环境战略与决策科学水平、促进水环境管理体制改革创新、构建水环境保护长效政策体系三个具体目标,切实开展了一系列工作,取得了较为明显的阶段性成果,现汇报如下:

一、计划执行情况

1、任务完成情况

《战略与政策主题》下设三个项目11个课题,其中2008年启动6个课题,2009年启动5个课题,各项目课题任务完成情况如下:

(1)水污染控制战略与决策支持平台研究

1)完成国家水环境信息基础平台系统;

2)完成2030年社会经济与水环境综合预测模拟与情景分析和2030年国家中长期水环境战略分析;

3)完成国家“十二五”水环境保护方案设计; 4)完成国家水环境形势和趋势短期预警诊断系统; 5)完成流域水污染防治规划技术方法体系;

6)完成水污染控制技术经济决策支持系统方法研究,提交水污染控制的技术经济决策支持方法学研究报告;

7)建立水污染控制技术经济数据库,提交水污染控制技术经济基础数据调查技术规范和调查分析研究报告;

8)建立了工业、农业和城镇污水治理投资和运行费用函数; 9)初步完成松花江流域水污染控制技术经济决策支持系统开发;

10)推进了政策评估关键技术研究,选出了适宜于水污染防治政策社会经济影响分析的方法和适宜于水污染防治政策实施绩效分离的方法,提出了基于定性和定量综合评估技术方法的流域水污染防治政策体系评估框架和一般模式;

11)初步提出水污染防治政策评估指南,从政策的可执行性、严密性、合理性和公平/公正性、以及政策实施的影响角度,提出了适应的评估技术;

(2)水环境管理体制机制创新与示范研究

1)基本建立地方政府水环境保护问责管理指标体系; 2)设计了水利-环保综合区划方案,并在海河流域进行了试点;

3)提出了全国各省市的协调管理方案和技术规范; 4)完成水量水质联合调度的支撑技术研究,并在淮河干流、沙颍河流域等有了进行了实践 5)提出了4点农村水污染管理机制改革方向,提出“一轴两翼”式农村水污染机构设置及职能设计方案;

6)完成了《农村水污染控制绩效考核办法(初稿)》、《农村水污染控制行政纪律处分条例(建议稿)》和《农村水污染控制问责办法》;

7)设计提出了农业清洁生产审核要素和审核体系,确定了农业清洁生产的审核方法。

8)提出农村生活污染控制的3项制度安排;

9)提出一套适宜我国饮用水现状的饮用水水源地环境安全评估体系和方法,能够全面评估水源地环境质量、环境监管和环境风险等各个方面;

10)提出饮用水水源地保护管理和预警的行为整合机制; 11)制定了有效地处理城市突发供水安全事件应急机制。(3)水污染控制政策创新与示范研究

1)提出了水环境保护投资需求预测及投资规划技术方法和规范;

2)提出了完整的政府预算水环境投资供给制度和机制安排,以及强化政府投资效率和资金有效监管的相关制度;

3)提出了流域水污染防治专项资金设计方案,包括其筹集、运行、使用和管理等具体办法;

3)提出了各类主体和各种资金,如企业、外资、非营利组 织等投资于水环境保护的具体引导政策和鼓励机制;

4)提出水价改革政策建议;

5)提出城市污水处理收费政策改革的政策建议与配套措施要点;

6)提出北京市的再生利用水开发利用政策体系及相关政策改进建议;

7)进一步完善了流域生态补偿与污染赔偿政策设计框架报告,形成了流域生态补偿与污染赔偿标准核算方法体系;

8)先后完成了典型流域生态补偿与污染赔偿试点方案; 9)完成了《流域生态补偿与污染赔偿研究与示范课题研究报告》。

10)在太湖流域、苏州市、昆明市以及典型行业造纸行业开展试点研究,根据试点情况,完善了重点污染源排放许可证管理系统以及技术管理平台;

11)完成了第一阶段排放许可证制度示范的绩效评估; 12)形成了污染源排污申报技术规范、许可证分配、发放和审批规范、国家重点污染源确定技术指南等规范文件;

13)提交中国水环境公众参与制度建设研究报告与重要政策建议;

14)初步提出中国自愿性环境管理手段国家总体发展战略框架与路线图; 15)完成太湖流域水环境信息公开和公众参与试点研究的绩效评估,修订相关技术指南和规范;

16)完成浙江水环境信息公开与公众参与综合管理平台; 17)提交《上市公司环境信息批露办法》、《上市公司环境绩效指数发布办法》;

18)完成基于互联网的国家水环境保护公众参与平台与基地建设。

2、开展的主要工作和进展

(1)深化主题内部的交流与协作机制

充分发挥主题六信息交流平台作用,及时上传信息和各课题成果,做到信息和资源共享;制作主题简报20期,下发各项目课题、主题组专家、并抄送水专项办、总体专家组秘书处、总体组专家及环保部相关部门;及时了解各项目课题动态,将主题内部所有会议及调研信息转发所有课题,鼓励互相交流和学习;召开了主题2009进展汇报会。

(2)强化与地方相关部门的互动和协调

主题专家组秘书处积极协助组织各课题层面调研活动,主题组长亲自带队调研,积极与地方沟通。所有2008年启动课题完 5 成调研工作,确立了试点区域并正在进行试点示范;2009年启动课题也相继开展调研工作,试点区域基本确立。

(3)积极配合重大水专项办的工作

包括组织填写2009年启动课题任务合同书;组织完成主题六11个课题2010实施计划的上报;组织完成2010重点任务和预期成果的上报;组织完成08启动6个课题的经费自查报告的编写;组织完成3个项目11个课题监督自查评估报告的编写;组织编写2011实施计划以及提出《关于建立漳卫运河跨界断面水质生态补偿建议》、《对瑞士水环境保护政策法律的答复》等建议。

(4)“十二五”主题、项目实施方案编制工作

组织召开主题六“十二五”实施方案讨论会、主题六“十二五”项目/课题实施方案咨询会,完成主题及三个项目 “十二五”实施方案编写工作;协助编写重大水专项“十二五”实施计划(主题六部分)及2011年实施计划(主题六部分);

3、取得的阶段性成果

(1)水污染控制战略与决策支持平台研究

1)形成关于国家“十二五”控制性指标选取的建议、重点流域规划分区方法体系研究等多项政策建议报告;

2)收集并整理了2000-2008年社会经济、水环境数据入库,并采用数据挖掘方法对数据异常进行识别;完成了基于流域和行政区的环境地理信息系统研究,基于数理统计方法进行了基础数据识别与数据综合分析,完成了国家社会经济与水环境信息系统的应用研究,实现了国家社会经济与水环境信息系统的数据查询、数据统计、数据分析等功能;

3)基本完成2030年社会经济与水环境综合预测模拟与情景分析和2030年国家中长期水环境战略分析。构建了国家中长期水环境保护战略决策模型框架,分析了中长期水环境污染状况的趋势和拐点,初步研究确定了国家中长期水环境保护战略目标,并从水资源、水环境、水生态、水管理等角度分别对2020年和2030年国家水环境保护路线图进行了设计,明确了国家中长期水环境保护战略任务,并对重点流域和区域的水环境问题、中长期保护目标与任务进行了分析;

4)开展了水环境预警系统的设计开发,建立了预警指标体系数据库,使整个预警过程数字化,基本实现预警系统输入-响应模型在数据库更新后的动态调整;

5)搭建了水环境保护战略决策支持模型系统框架,基本完 成了各部分配套技术研究,具体包括国家社会经济与水环境信息系统研究、国家中长期社会经济与水环境情景研究、国家水环境形势短期预警系统研究、国家中长期水环境保护战略研究、国家“十二五”水环境保护行动方案研究、典型流域水污染防治规划研究;

6)初步完成了松花江流域水污染控制决策支持系统开发及配套技术研发,初步完成人机交互子系统、数据库子系统和模型库子系统的设计与开发,明确了人机交互子系统、数据库子系统及模型库子系统的设计原则,完成了其功能与结构的设计。提出了多种类型污染源消减的费用函数;

7)提出了包括水污染防治政策实施评估的社会经济影响分析、绩效分离、定性与定量综合评价以及法律体系协调性评估等关键技术,并开展了包括“十一五”中期总量控制措施绩效分离、1982-2008产业结构调整政策和环境保护新五项制度对全国整体工业水污染物影响绩效分离、环境影响评价制度的社会经济影响分析以及单项法律规范协调性评估在内的关键技术实证研究,还对水污染防治政策体系进行了系统梳理,初步提出了政策评估指南等。

(2)水环境管理体制机制创新与示范研究

1)系统梳理了国内外典型流域管理的最佳实践与模式,分析了“河长制”的利弊及优化建议,分析了水管理及流域综合管 理机构改革路线图,包括成立涉水大部制、构建高层协调机制、改革流域机构、分步实施试点方案等;

2)进行了地方政府水环境保护绩效评估方法、考核指标体系及考核制度研究,分析了我国企业水环境保护监管体制沿革,重点分析了企业环境履约行为的博弈模型并初步开展了区域工业企业污染治理专业化运行体制机制的研究;

3)初步提出了跨行政区水污染事故预警和紧急决策的具体设计方案;

4)提出了我国农村水污染控制机构设置及职能设计的4点改革方向,构建了 “一轴两翼”式农村水污染机构设置及职能设计方案;

5)从考评对象、考核内容、考核方式、组织实施和考核指标5个方面对农村水污染控制的绩效考评进行了说明,设计了农村水污染控制问责程序方案,包括《农村水污染控制行政纪律处分条例(建议稿)》和《农村水污染控制问责办法》;

6)制定了不同区域不同类型的农村水环境管理政策体系设计的初步方案、农村水环境管理区域类型划分方案、农村水环境管理分区分类政策框架方案; 7)提出了农业清洁生产补贴节点和方法,并首次提出了我国现有农村垃圾处理的模型参数率定;

8)完成饮用水安全管理法律体系、政策体系和规章制度框架建议,完成饮用水安全实行依法监管的法律制度草案1部、法律法规和政策进行修订和补充的建议草案1部;

9)完成集中式饮用水水源地环境安全评估方法研究,形成集中式饮用水水源地环境保护监督管理的初步对策;

10)完成水厂、供水管网、二次供水调研分析报告,初步形成自来水厂安全运行管理规范、城市输配水安全运行规范草案、城市二次供水设施改造标准草案初稿、城市二次供水设施管理移交办法初稿、城市二次供水设施运行维护管理规范草案初稿。(3)水污染控制政策创新与示范研究

1)建立了基于目标任务的水污染治理投资预测方法架构,研究提出了减排目标的分配方法(领域与行业),初步建立了投资规划编制的程序和方法;

2)提出了流域水污染防治政府投资政策、促进水环境保护“211”科目完善方案,完成了辽河流域水环境保护财权事权划分试点示范方案设计和辽河流域水环境保护政府投资试点示范方 案设计;

3)完成江苏省(无锡市)太湖流域水污染防治专项资金案例分析、辽河流域(辽宁省境内)水污染防治专项资金案例分析、合肥市“三河三湖”专线资金执行情况案例分析,提出了建立健全流域型水污染防治专项资金管理体制;

4)完成《中国水价形成机制与水价定价技术和评估方法报告》讨论稿、《水价政策改革的公平与效率分析技术与研究报告》讨论稿、《水价政策改革建议》讨论稿;

5)完成《水污染物排污收费政策改革和试点研究》讨论稿; 6)完成《污水处理工艺成本信息研究》、《污水处理价格的理论基础》、《污水处理行业国际经验总结》、《中国污水处理收费政策评价》等报告。

7)完成《水污染物排放指标有偿使用政策中期研究报告》;制定2本技术指南《水污染物排放权有偿使用技术指南(全国)》、《水污染物排放权有偿使用技术指南(嘉兴)》,并出版1部译著《美国水质交易指南》。

8)完成《再生水开发利用影响因素识别研究报告》、《北京市再生水政策改进研究报告》讨论稿;9)提出流域生态补偿与污染赔偿实施制度:包括流域跨界断面水质考核制度、流域生态补偿与污染赔偿相配套的污染在线监测制度、流域生态补偿与污染赔偿的组织制度和流域生态补偿与污染赔偿的仲裁制度;

10)建立流域生态补偿与污染赔偿标准核算方法体系:包括基于生态系统服务功能价值的生态补偿标准核算方法、基于生态保护成本和污染治理成本的生态补偿标准测算模型、基于水质水量保护目标的核算方法、基于发展机会成本的核算方法;

11)完成流域生态补偿与污染赔偿标准核算方法在典型流域的应用,包括官厅水库基于生态系统服务功能的生态补偿标准核算、淮河流域基于水质水量保护目标的生态补偿标准核算、淮河流域基于生态保护和污染治理成本的补偿标准核算以及东江流域基于发展机会成本的生态补偿标准核算;

12)形成试点流域生态补偿与污染赔偿政策方案,包括:辽河流域、东江流域、闽江流域、湘江流域、南水北调中线水源区流域生态环境补偿政策方案以及河南省辖流域生态环境补偿政策方案;

13)完成我国水污染物排放许可证制度框架设计和实施框架:包括中国实施排污许可证制度的必要性,中国已有排污许可证制度存在的问题,中国排污许可证制度框架设计以及实施排污许可证制度的建议等几个部分;

14)完成水污染物排放许可证实施关键技术体系研究:结合太湖流域示范点、苏州市示范点的工作进展,制定了水污染物排放许可证实施关键技术的指南,初步形成主要水污染物排放许可证分配、核定、监督管理等关键技术;

15)建立太湖流域水污染物排放许可证全过程管理技术平台;完成了排放许可证全过程管理技术平台框架的设计;确定了排放许可证管理平台系统建设原则及架构、软硬件总体设计等。

16)完成公众参与政策法规与制度分析;

17)完成信息公开、环境保护自愿管理手段综述报告; 18)完成上市公司环境绩效评估研究、形成《上市公司环境信息披露指南》;

19)建立浙江省水环境信息公开与公众参与综合管理平台; 完成Web-GIS的国家水环境信息公开平台开发。

4、经费执行情况

主题六2010年总经费为1622万,全部来源于中央财政。目前经费已全部到达各课题承担单位特设账户,并拨付子课题。按专项及主题管理办法规定,经费严格按照《民口科技重大专项资金管理暂行办法》执行。

二、存在问题和建议

1、目前各课进展不一,研究成果还比较分散,需进一步完善和集成;

2、首批经费到位晚,有些课题经费削减比例也较大,影响了各课题的执行进度;

3、大部分课题存在经费垫支情况,建议给垫支经费有个归垫意见。

4、一些地方政府对课题的支持力度还不够,一些试点推进颇费周折,体制机制试点示范推动难度较大,建议水专项办考虑这些课题的特殊性以及如何推动试点。

三、下一工作计划

2011年是水专项第一阶段研究的最后一年,也是最为关键的一年,主题组将按照《实施方案》及任务合同书时间节点安排积极推进各方面工作:

1、做好2008年启动课题结题验收和2009年启动课题中期评估工作;

2、进一步完善和集成主题成果,突出标志性成果;

3、与地方政府进一步协调,推进成果示范进度;

4、继续加强各主题之间以及主题内部的协作与交流,做到信 息及时沟通,资源有效共享;

治理河湖水体污染的新净化技术 篇6

河流、湖泊等地表水体是排放各种污水的汇集地,由于人类的生产、生活活动的加剧,污水排入增多,河湖的稀释净化作用已大为削弱,超出了河湖水体的自净能力界限,因而使污染物沉积在水中,一方面使水体污浊、黑臭,一方面造成藻类疯长泛滥。面对河湖污染的现状,我国在河湖水体治理方面,一般采用截污和清淤两种方法,但实际上,这两种方法都存在很大的局限性。首先,截污后集中建污水处理厂的建设和运行费极高。即使在发达国家日本,生活污水集中处理率也只有60%,特别是在5万人口以下的小城镇普及率只有24%。而我国城市的生活污水集中处理率只有10%多,要达到日本目前的普及率恐怕还得需要10多年的努力。而我国只能拿极有限的资金进行局部治理,可见河湖水体严重污染的状况还将很长时间存在下去。

其次,从技术上讲,即便进行了彻底的截污和清淤,由于河湖是一个开放的水环境,城镇污水处理厂处理后排放的达标废水,工业企业和畜禽集中养殖场产生的污水经处理后排放的达标废水,仍然含有一定的污染物;而广大农村散养的畜禽粪便,以及地表土壤中的有机污染物随雨、雪等大气降水流入,以及人为的垃圾丢弃难以避免,时间一久河湖水体的水质会重新被污染,因此并不能一劳永逸地解决河湖水体污染问题。鉴于现有的大部分河湖水体已被严重污染,且污染仍将长期存在的现状,对已污染的河湖水体迫切需要实施直接治理对策。河湖水体污染直接净化治理的新观念

既然河湖水体中面源污水的流入不可避免,那么就没有必要把全部精力放在堵截污染物上,何不换个角度,对含有污染物的河湖水域水体进行原位处理直接净化呢?所谓原位处理直接净化,是指直接在河床、湖泊里或其附近(转位)采取一些净化处理措施,就地治理。对于某些污水比例不是太高的河湖,甚至不用建设截污管网和修建污水处理厂。如果能不建污水处理厂,直接在河床或湖泊水体里直接进行原位就地治理,则能大幅度压缩开支。因此,原位处理直接净化技术是河湖水体水质治理领域中非常具有生命力的前沿技术。

目前在国际上最广泛采用的河湖水体原位直接净化法为架挂填料的生物接触氧化法。在污水处理行业,人们早就用诸如活性污泥法、生物滤池法、生物接触氧化法等各种生物法来处理污水,这些方法技术成熟,处理效果也非常好。但在我国这些方法只限于用在集中式污水处理厂和污水处理设施构筑物等处,其实完全可以把河床、湖泊当做天然的处理地,将填料和曝气设备就近设置在河床或湖泊的水体里。生物接触氧化法是最适合河湖水体这种地表水域特性,只要把适当的填料浸到河湖水体中,再采取适当的曝气或充氧措施,就能满足生物接触氧化法的特征要求。当然考虑到河湖水体的野外露天环境,曝气或充氧方式应该与污水处理厂有所不同。对于湖泊、水库,河道的水闸门前蓄水区等水体而言,一般为封闭性和非流动性的死水特征。水质更容易腐败发臭,而且水藻在静止的水体中也更容易疯长。要净化水体水质首先需要在水中造流,使死水变为活水,以强化水体的自净作用。在流动起来的水域中再敷设填料和曝气设备,因其水量庞大,因而人工造流设备必须做到大流量、低能耗,否则运营成本太大难以承受,好在国外和国内都有公司已经解决了这个问题。

针对半封闭性的河流和封闭性的湖泊、水库等水体,由于氮、磷等营养盐超标导致藻类疯长问题,国内做了不少直接净化的尝试:主要有使用水生植物的营养元素吸收排除法、食藻鱼除藻法、微生物菌治藻法等。但水生植物净化法对氮、磷的吸收率低,需要大面积实施才能有一定效果,微生物菌治藻法小范围应用效果不错,大水面治理时投加量很大,大幅降低成本是今后要解决的问题。食藻鱼除藻法是一个很有前途的生物治理手段。目前,在我国一些较大湖泊有试用,且取得了一定效果。食藻鱼能化害为利,将氮、磷、藻类危害转化为鱼肉蛋白。不过为取得明显的治藻效果需要达到一定的养殖密度,而这样一方面在夏季容易出现缺氧问题,另一方面鱼类等构成了新的有机污染源,因此应该同时采取湖泊水体内曝气、湖水BOD直接降解净化等配套治理手段。针对我国常见的湖泊水体湖面水华现象,使用物理法排除或许是个花钱少的好方法。因为水藻就像地上的小草,同属植物,只要有光合作用,有营养元素,就会“野火烧不尽,春风吹又生”。特别是形成水华的厚厚的水藻层,除非喷洒化学药剂,否则很难有办法全部杀死。而采用物理排除法,例如采用全自动的藻类清除机,应该能比较简单地清除水藻漂浮层,省时省力。

国外河湖水体直接净化技术和实用实例

日本60年代中期,城市水系有机污染问题开始抬头,为此日本政府在水系污染治理上采取了污染源对策和河流环境改善对策。提出的污染源对策包括对排入污水的限制和生活污水集中处理场的修建,河流环境改善对策包括河床的清淤疏浚和引入清洁水体稀释。经治理后水质有所改善,但很多水系仍未达到水质环境标准,并从70年代中期开始,在各地开展了多种河流、湖泊的原位治理直接净化试验。1983年,日本第一个河流原位治理直接净化设施在野川开始正式投入使用,此后在各地逐渐推广,如平獭川、古崎川、高良川、大倔川、富雄川等地都先后开工兴建了河流原位治理直接净化设施。进入90年代,日本建设省在全国范围提出并实施了规模浩大的河流综合水质保障“清流再生21”计划。其主要内容就是直接普及、推广和实施河湖水体水质的原位治理直接净化技术。

据统计,在日本全国实施的河流原位治理直接净化项目中有80%采用的是浸渍型接触氧化法,接触时间一般为几个小时,净化效果很好。BOD去除率一般在70-85%之间,悬浮物除去率在75-85%之间,从而实现了河流湖泊水体净化的目的。

我国水体污染的现状及防治对策 篇7

1 我国水体污染概况

2005年国家环境状况公报显示,全国江河水域普遍受到不同程度的污染,见表1所示,除部分内陆河流及大型水库外,污染呈加重趋势,大江大河的干流水质尚属良好,但流经城镇的河段污染严重,尤其是大中城市下游河段。水污染正从东部向西部发展,从支流向干流延伸,从城市向农村蔓延,从地表向地下渗透,从区域向流域扩散。

从南北方对比来看,北方城市河段污染大多重于南方。我国主要河流普遍存在有机污染,面源污染日益突出。根据国家环保局2005年的统计,国家环境监测网七大水系的411个地表水监测断面中,Ⅰ~Ⅲ类、Ⅳ~Ⅴ类和劣Ⅴ类水质的断面比例分别为41%、32%和27%。其中,珠江、长江水质较好,辽河、淮河、黄河、松花江水质较差,海河污染严重。主要污染指标为氨氮、五日生化需氧量、高锰酸盐指数和石油类。

%

我国湖泊普遍受到N、P等营养物的污染,2005年,28个国控重点湖(库),满足Ⅱ类水质的湖(库)2个,占7%;Ⅲ类水质的湖(库)6个,占21%;Ⅳ水质的湖(库)3个,占11%;Ⅴ类水质的湖(库)5个,占18%;劣Ⅴ类水质湖(库)12个,占43%。大的淡水湖泊和城市湖泊均为中度污染,巢湖、滇池和太湖污染严重,水质均为劣Ⅴ类。主要污染指标为总氮和总磷。

调查的139座主要水库中,水污染极为严重的劣Ⅴ类水质水库有8座。对93座水库评价,结果处于富营养的有14座水库。

我国四大海区沿岸近海海域水质恶化日趋明显,其中渤海、东海污染较重,南海较轻。重点河口、海湾、港口、大中城市附近海域污染较为严重。

由于过度开采地下水,已有20多个城市出现不同程度的地面沉降,形成了区域性漏斗,局部地区的地下水源有面临枯竭的危险。

1.1 水系污染

1.1.1 长江

长江是我国第一大河流,江水量大,纳污能力和自净能力较强,因此总体水质良好,上中下游大部分河段水质均能满足一般工业用水的需求,70%的断面水质能满足集中式生活饮用水源地要求。104个地表水国控监测断面中,Ⅰ~Ⅲ类、Ⅳ~Ⅴ类和劣Ⅴ类水质的断面比例分别为76%、13%和11%。长江的污染性质多属有机污染,主要污染指标为石油类、氨氮和五日生化需氧量。

虽然目前长江干流水质总体还好,但干支流主要城市近岸水域污染严重,干流约有600公里岸边污染带,多分布于沿江重要城市;饮用水源地部分受到有毒有机物的影响,部分地区有超标现象;沿江城市的多处主要取水口难以保证稳定达到水质标准。

1.1.2 珠江

珠江水系总体水质良好。33个地表水国控监测断面中,Ⅰ~Ⅲ类、Ⅳ和劣Ⅴ类水质的断面比例分别为76%、18%和6%,无Ⅴ类水质断面,大多数河段均能满足集中式生活饮用水源地要求。主要污染指标为石油类、5日生化需氧量和氨氮。

1.1.3 松花江

松花江水系属轻度污染,42个地表水国控监测断面中,Ⅰ~Ⅲ类、Ⅳ~Ⅴ类和劣Ⅴ类水质的断面比例分别为24%、57%和19%。由于经济开发和生产布局的不合理,松花江流域的水资源污染严重,大多河段水质仅能满足一般工业或农业用水要求。主要污染指标为高锰酸盐指数、石油类和氨氮。

1.1.4 辽河

辽河水系属重度污染,37个地表水国控监测断面中,Ⅰ~Ⅲ类、Ⅳ~Ⅴ类和劣Ⅴ类水质的断面比例分别为30%、30%和40%,主要污染指标为氨氮、石油类和高锰酸盐指数。

1.1.5 黄河

黄河是我国第二大河,流域面积、河长居全国第二位,水量在全国七大江河中居第5位,径流较贫乏。黄河水系属中度污染。44个地表水国控监测断面中,Ⅰ~Ⅲ类、Ⅳ~Ⅴ类和劣Ⅴ类水质的断面比例分别为34%、41%和25%。主要污染指标为石油类、氨氮和5日生化需氧量。

黄河干流属轻度污染,水质与上年持平。全年满足Ⅲ类水河长占45.8%,Ⅳ、Ⅴ类水河长分别占48.3%、2.8%,劣Ⅴ类水河长占3.1%。主要污染物为化学需氧量、氨氮、高锰酸盐指数等。黄河支流总体为重度污染,水质与上年持平。全年满足Ⅲ类水河长占37.9%,Ⅳ类水河长占14.8%,Ⅴ类水河长占5.7%,劣Ⅴ类水占41.7%。超标项目主要为氨氮、化学需氧量、高锰酸盐指数、5日生化需氧量、挥发酚等。

1.1.6 淮河

淮河水系属中度污染,86个地表水国控监测断面中,Ⅰ~Ⅲ类、Ⅳ~Ⅴ类和劣Ⅴ类水质的断面比例分别为17%、51%和32%,主要污染指标为高锰酸盐指数、5日生化需氧量、氨氮和石油类。

1.1.7 海河

海河流域是我国七大江河流域中水资源最匮乏的地区。海河水系属重度污染,主要污染指标为氨氮、石油类和5日生化需氧量,污染性质属有机污染。

1.2 湖泊污染

我国是一个多湖泊的国家,目前我国许多大型湖泊普遍受到不同程度的污染。我国湖泊污染物主要是总氮、总磷、BOD5、COD和重金属。根据对我国130多个湖泊近期调查资料结果分析表明,我国湖泊的主要环境问题是严重富营养化。在几大湖泊中,尤以太湖、巢湖和滇池(简称“三湖”)污染最为严重。

1.2.1 太湖

太湖是太湖流域内最大的淡水湖泊,水域面积2 338千米。太湖的水质污染以有机污染和富营养化为特征。主要超标项目为氨氮、5日生化需氧量、化学需氧量和高锰酸盐指数和挥发酚。

2005年,太湖湖体高锰酸盐指数和总磷年均值分别达到Ⅲ类、Ⅳ类水质标准,但由于总氮污染严重,湖体水质仍为劣Ⅴ类。湖体处于中度富营养状态。与上年相比,湖体水质无明显变化。在21个国控监测点位中,无Ⅰ~Ⅳ类水质,Ⅴ类和劣Ⅴ类水质的点位分别占33%和67%。主要污染指标为总氮。环湖河流为中度污染,与上年相比,总体水质好转,主要污染指标为氨氮、石油类和5日生化需氧量。89个地表水国控监测断面中,Ⅱ类水质断面占1%,Ⅲ类占16%,Ⅳ类占28%,Ⅴ类占17%,劣Ⅴ类占38%。

1.2.2 巢湖

巢湖水质目前主要受到N、P营养元素和有机物的污染。湖水富营养化十分严重,湖区100多种水藻大量繁殖,严重败坏水质,大大影响湖区的经济发展。

2005年巢湖处于中度富营养状态。湖体12个国控监测点位监测结果表明,湖体水质总体为劣Ⅴ类,西半湖污染程度明显重于东半湖。与上年相比,水质无明显变化。环湖河流12个地表水国控监测断面中,Ⅱ类水质占8%、Ⅲ类水质占8%、Ⅳ类水质占33%、Ⅴ类水质占8%、劣Ⅴ类水质占43%。主要污染指标为氨氮、5日生化需氧量和溶解氧。

1.2.3 滇池

滇池由于营养物质如TN、TP、磷酸盐、溶解性有机物和重金属如汞、砷、6价铬的增加,外海水质发生了明显变化,目前湖区平均水质不到Ⅴ类标准。

2005年滇池草海处于重度富营养状态,外海处于中度富营养状态。湖体10个国控监测点位监测结果表明,草海水质为劣Ⅴ类,外海水质为Ⅴ类,草海污染程度明显重于外海。与上年相比,湖体水质无明显变化。环湖河流为重度污染,与上年相比,水质略有下降,主要污染指标为氨氮和5日生化需氧量。8个地表水国控监测断面中,Ⅱ类水质占12%、Ⅳ类水质占25%、劣Ⅴ类水质占63%。

1.3 大型水库污染

2005年,监测统计的10座大型水库中,石门水库(陕西)为Ⅱ类水质;千岛湖(浙江)、丹江口水库(湖北)、密云水库(北京)和董铺水库(安徽)为Ⅲ类水质;于桥水库(天津)为Ⅳ类水质,松花湖(吉林)为Ⅴ类水质;门楼水库(山东)、大伙房水库(辽宁)和崂山水库(山东)为劣Ⅴ类水质。其中,千岛湖为贫营养状态,于桥水库为轻度富营养状态,其它7座大型水库均为中营养状态(石门水库因数据不全未做富营养状态评价)。与上年相比,丹江口水库水质由Ⅳ类变为Ⅲ类,水质好转;松花湖水质由Ⅳ类变为Ⅴ类,大伙房水库和崂山水库水质由Ⅴ类变为劣Ⅴ类,水质下降;其它大型水库无明显变化。

1.4 海域污染

2005年环境状况公报指出,与上年相比,四大海域近海水质均有不同程度好转,但局部海域污染严重。黄海和南海水质总体上较好,渤海水质一般,东海水质较差。远海海域水质保持良好状况。

1.5 地下水污染状况

2005年环境状况公报指出全国主要城市和平原区的地下水水质状况相对稳定,局部地区有继续恶化的趋势。监测表明,地下水污染存在加重趋势的城市有21个(主要分布在西北、东北和东南地区),污染趋势减轻的城市14个(主要分布在华北和西北地区),地下水水质基本稳定的城市123个。在具备系统统计数据的171个地下水降落漏斗中,漏斗面积扩大的65个、漏斗面积缩小的57个、漏斗面积保持稳定的49个。如北京原是“千泉之地”,由于超采地下水,每年地下水下降2米多,现在地下水位比20世纪50年代下降超过了50米,形成降水漏斗区1 000千米。

2 水体污染防治原则及对策

水环境污染防治的原则就是“减少污染负荷,增加环境自净能力”,污染处理和增加水环境自身稀释能力相结合。解决我国水污染问题要从多方面着手,综合考虑,采取有效的防治对策和措施。

2.1 减少耗水量,开发新水源

企业技术改造,推行清洁生产,降低单位产品用水量,一水多用,提高水的重复利用率等都是行之有效的节水方法。修建水库、开采地下水、净化海水等可缓解日益紧张的用水压力,但同时要充分考虑对生态环境和社会环境的影响。

2.2 产业结构和布局调整

我国的产业结构和布局状况与水资源的空间分布很不匹配。我国的主要农业灌溉区和需水工业大多集中于北方,而水资源分布却是南多北少,导致北方水环境严重恶化。因此调整我国产业结构和布局势在必行。具体来说,一是在北方地区加速发展高新技术产业、第三产业,尽量少建或不建能耗高、污染重的产业;二是加强对老企业的改造和管理,降低其能耗和污染,关、停、并、转那些耗水量大、污染重、治污代价高的企业;三是采取″分散集团式″的产业布局原则;四是对耗水量大的农业结构进行调整,走节水农业与可持续发展之路。

2.3 加强科研

加强监测、评价、技术、设备等的科研开发,开展国内外交流。结合国情,引进国外先进的水环境恢复技术,通过生物技术与物理、化学手段的结合,充分利用水环境的自净能力,加速水环境恢复的进程。

2.4 建立水资源保护区

为从整体上解决我国水环境恶化的问题,必须有计划地建立不同类型不同级别的水资源保护区,并采取有效措施加以保护:A流域水资源保护区;B山区和平原水资源保护区;C大型水利工程水资源保护区;D重点城市水资源保护区。

2.5 改变原有的水资源管理状态,建立统一的管理、价格体系

原有的水资源管理体系条块分割,水资源的使用和治理分家,利益与义务背离,使我国水环境恶化到今天的地步。应当及时改变原有的管理办法,从部门内调整优化到跨部门的整体管理,逐步形成集开发利用和保护管理于一体的企业化管理体制。另外,还要改变原有的水资源无偿使用的局面和观念,明确水资源的产权,建立起一个合理的水资源价格体系,逐步推行排污总量控制,应用市场机制,有偿使用环境容量。

2.6 加强宣传教育,提高人们的水环境保护意识

加强水环境和生态环境保护,实施可持续发展战略,让碧水蓝天再现,是一项极其复杂的系统工程,涉及到工、农、林、交通、市政、环保等各行业,需要采用各种行之有效的形式,深入、持久、广泛地开展宣传教育,提高公民的环境保护意识,促进各阶层人士热爱并积极投身于环境保护事业。

水污染防治是一个庞大的系统工程,涉及国家政策、管理技术、市场调节、全民配合等各方面,必须同国民经济和社会发展密切结合,统筹规划,综合治理,建立和完善水污染治理机制,调动全社会的积极性,依靠全社会的力量,才能做好水污染防治工作。

摘要:对我国的水体污染现状作了具体的阐述,根据水体污染防治原则,提出了相应的防治对策。

关键词:水体污染,水体防治原则,防治对策

参考文献

[1]国家环境保护总局.2005中国环境状况公报[R].2006(6):6-27.

[2]蒋耀新.水环境现状及水污染防治[J].甘肃环境研究与监测,2003(4):454-456,460.

[3]王建华,江东,陈传友,等.我国水体污染现状分析与保护[J].水资源保护,1999(3):25-27,41.

[4]黄河流域水资源保护局.2005年黄河流域水资源质量公报[R].2006.

[5]张文和.论重庆水资源保护、开发的问题与对策[J].西南师范大学学报(哲学社会科学版),1997(4):14-18.

[6]方子云.保护水环境促进长江经济带的可持续发展[J].人民长江,1998,29(1):38-40.

[7]蒋平.三峡工程对长江重庆段水环境影响及对策[J].人民长江,1997,28(5):7-10.

[8]郑怀礼,袁宗宣,郑泽根,等.论三峡库区的水环境问题和水环境保护对策[J].重庆建筑大学学报,1999(4):91-95.

[9]蒋昭侠.三峡库区生态环境保护基本战略[J].城市环境与城市生态,1998,11(2):41-42.

浅析水体重金属污染的危害及对策 篇8

【关键词】水体;重金属;污染;危害;对策

水是人类赖以生存的基本物质,是人类社会可持续发展的制约因素。随着我国经济的迅速发展,对水资源的需求量也越来越大,但同时水资源的污染问题也日益严重,重金属污染已成为一种常见的水污染。水体重金属污染来源广泛,主要来自电镀业、机械加工业、矿山开采业、钢铁业、造纸业、有色金属冶炼业等工业活动以及农业生产、生活垃圾等排放的水体。所谓重金属污染,一般是指比重大于4或5的金属,如汞(Hg)、铅(Ph)、铁(Fe)、铬(Cr)、镉(Cd)、砷(As)、铜(Cu)、钴(Co)、镍(Ni)等金属通过各种途径进入到环境中,对环境造成危害[1]。随着人们对环境、健康的日益重视,面对日益短缺的水资源,保护水环境、防止水污染、治理水污染已经成为全人类达成的共识。因此,如何对水体中过量的重金属进行科学、有效的治理,成为了当今环境保护工作者研究的热点问题和十分紧迫需要解决的任务。笔者现结合多年的工作实践,将水体重金属污染的危害及对策分析介绍如下,以期寻求更加安全和经济的方法来处理水体重金属污染问题,以减少或消除重金属在环境中的积累,具有重大的社会、经济和环境意义。

1.水体重金属污染的危害

重金属是典型的无机有毒物质,在水体中不能被微生物降解,只能以不同的价态在水、底质和生物之间迁移转化(某些重金属在微生物的作用下可转化为金属有机化合物,产生更大的毒性),发生分散和富集作用,当它们在水体中积累到一定的限度时,就会对水体一水生植物一水生动物系统产生严重危害,并可能通过食物链影响到人类的自身健康[2]。重金属污染具有高毒性、持久性、难降解性等特点,即使浓度很小,也可能造成危害,当生物体内重金属积累到一定程度后就会出现受害症状,导致生理受阻、发育停滞,甚至死亡。重金属对人体健康的危害是多方面、多层次的,其毒理作用主要表现在影响胎儿正常发育、造成生殖障碍、降低人体素质等。秦俊法[3]等研究表明,水体铬污染不仅可引起水生生态变化,严重的水污染使水生生物死亡,轻度的水污染也影响生物的生长,而且可引起人体肾、肺、肝、骨和生殖效应以及癌症。

2.水体重金属污染的治理对策

传统的重金属水体处理技术包括化学沉淀法、絮凝沉淀法、氧化还原法、碳吸收法、离子交换法、蒸发法、膜处理法等,然而这些传统技术都存在一定程度的局限性,普遍存在着处理效率低、运行条件严、处理费用高以及会产生二次污泥污染等问题,因此开发和研究水体重金属污染高效、实用的处理方法是当前治理水体重金属污染的关键所在。笔者现将3种新型处理技术介绍如下:

2.1藻类生物吸附法

藻类的细胞壁由多糖、蛋白质和脂类组成,具有较大的表面积和粘性,带一定的负电荷,可提供氨基、酰氨基、羰基、醛基、羟基、硫醇、硫醚、咪唑、磷酸根和硫酸根等官能团与金属离子结合,对许多金属具有较强的富集能力。利用藻类吸附回收重金属离子的技术是目前国内外研究较多的一种处理水体重金属元素污染的新方法,具有较好的经济价值和社会效益。应用藻类生物吸附法处理重金属水体具有应用范围广泛、高效实用、经济简便、高选择性、吸附剂易、成本低、二次污染少等优点。并且即使在低浓度下重金属可以被选择性的去除,可对特定金属进行选择性去除。藻类吸附机理主要包括离子交换、表面络合反应和特殊基团的静电吸附等。

陈志勇[4]等用多细胞藻海带处理含Cu2+、Ni2+水体,结果表明在适宜的条件下,海带对Cu2+、Ni2+的去除率分别为95.17%、97.23%。Mohamed[5]等研究发现,死亡蓝藻比活体对Cd2+和Mn2+的吸附量更高。王宪[6]等研究发现,褐藻Au2+、Ag+、Cu2+、Ni2+的吸附能力强。

2.2电化学法

电化学法是近年发展起来的颇具竞争力的重金属水体处理方法,被称为清洁处理法,备受国内外关注。所谓电化学法是是指应用电解的基本原理,使水体中重金属离子在阳极和阴极上分别发生氧化还原反应,使重金属富集,从而去除水体中重金属,并且可以回收利用,具有处理效果好、运行成本低、产生污泥量少、自动化程度高、易于操作管理和能同时去除多种污染物等优点。电化学法是集氧化还原、分解和沉淀为一体的处理方法,包括电凝聚、电气浮、电解氧化和还原等多种净化过程。用的电化学处理工艺有电凝聚法、磁电解法、电渗析法、电还原法、内电解法、络合一超滤一电解集成技术等[7]。

2.3农业废弃物吸附法

采用农业废弃物吸附去除水体中重金属离子,既有原料价廉易得、工业操作简单等优点,而且可解决废水废渣的环境污染以及回收再利用的问题,达到以废治废的目的,具有明显的经济效益和社会意义,近年来,各种农业废弃物对水体中重金属离子的去除效果得到了广泛的研究。目前,国内外研究使用的农业废弃物主要有稻壳、麦麸、甘蔗渣、锯屑、坚果壳、棉籽壳、废茶叶、玉米芯、甘蔗渣干等,这些物质具有巯基、氨基、酰胺基、邻醌和羟基等各种官能团,这些官能团对重金属离子都具有很强的亲和力。如Faraizadeh[8]等利用麦麸和黑米壳等谷物类农业废弃物进行了研究,发现它们在水体对Pb存在很强的吸附性。

【参考文献】

[1]孟祥和,胡国飞.重金属水体处理[M].北京:化学工业出版社,2000.

[2]王韬,李鑫钢,杜启云.含重金属离子水体治理技术的研究进展[J].化工环保,2008,28(4):323-326.

[3]秦俊法,李增禧.镉的人体健康效应[J].广东微量元素科学,2004,11(6):1-10.

[4]陈志勇,李德周,孙俊永,李宁等.多细胞藻海带对Cu2+、Ni2+的吸附性能研究[J].信阳师范学院学报(自然科学版),2003,16(4):413-415.

[5]Mohamed Z A.Removal of cadmium and manganese by anon.-toxic strain of the freshwater cyanobacterium Gloeothece nmgna[J].Wat Res,2001,35(18):4405-409.

[6]王宪,何园,郑盛华.褐藻对电镀水体中Au2+、Ag+、Cu2+、Ni2+生物吸附-解吸作用[J].华侨大学学报(自然科学版),2008,29(1):22-25.

[7]胡志军,李友明.环境友好的电化学水处理技术[J].西南造纸,2006,35(3):13-15.

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