摘要:文章主要探討了目前水資源保護相關的幾項工作的研究概況,尋求經濟社會發展與資源、環境系統協調的較優模式,協調水環境保護與經濟發展的關系,以水資源的可持續利用、水環境的可持續承載,支撐社會經濟的可持續發展。隨著城市化進程,我國城區面源污染程度有加重的趨勢。因此,水資源保護工作是一項具有挑戰性的工作,同時也是一項長期的、艱苦的工作。關鍵詞:水資源保護;水質模擬;水資源評價;環境影響評價
中圖分類號:X523 文獻標識碼:A 文章編號:1006-8937(2010)24-0048-02
1 我國水資源污染概況
我國水環境日趨惡化,水質性缺水嚴重。我國江河流域普遍遭到污染,且呈發展趨勢。對全國55 000 km的河段調查表明,水質污染嚴重而不能用于灌溉的河段約占23.3%,45%的河段魚蝦絕跡,85%的河段不能滿足Ⅲ類水質標準,生態功能嚴重衰退。1980年全國污水排放量為310億t,2003年增到680億t。受污染的河長也逐年增加,在列入全國水資源質量評價的約13萬km河長中,1/3以上的河段受到污染;全國七大江河水系的409個重點檢測斷面中,基本喪失使用功能的劣五類水質約占30%。
①河流。1998年對我國176條城市河段監測數據顯示,52%污染嚴重,主要污染指COD、BOD,、氨氮、揮發酚和石油類,其次為重金屬。據中國環公報數據,中國七大流域水質狀況從壞到好的次序是遼河流域、海河流域、淮河流域、松花江流域、黃河流域、珠江流域、長江流域。淮河191條支流中近80%的河段河水泛黑發綠。
②湖泊。近30年污染呈迅速增長趨勢。大型湖泊污染程度由重到輕依次為滇池、巢湖、南四湖、洪澤湖、太湖、洞庭湖、鏡泊湖。滇池中氮、磷污染嚴重,富營養化問題突出,全湖水質劣于V類,藍藻泛濫日益嚴重。
③海洋。污染嚴重表現在赤潮發生頻率增加及泛濫范圍擴大。我國20世紀60年代赤潮僅發生幾次,而至90年代則發生了360多次,60年代涉及的面積是很小的,而1997年7月,渤海出現了前所未有的一次赤潮大爆發,面積達46 km2,延續時間近1個月。
④地下水。全國城市供水30%源于地下水,北方城市達89%,近20年城市地下水質普遍惡化。1992年調查顯示北方90%以上的城市地下水受到污染,其中28%已不適合飲用。
2 我國水資源面臨的主要問題
主要包括以下幾個方面:水資源開發過度,生態破壞嚴重;城市供水集中,供需矛盾尖銳;地下水過量開采,環境地質問題突出;水資源污染嚴重、水環境日益惡化;水資源開發利用缺乏統籌規劃和有效管理。
3 水資源保護相關工作研究
3.1水質模型
①污染物水環境行為的模擬和預測。污染物進入水環境后,由于物理、化學和生物作用的綜合效應,其行為變化十分復雜,這就需要用水質模型(水環境數學模型)對污染物水環境的行為進行模擬和預測,以便給出全面而清晰的變化規律及發展趨勢。用模型的方法進行模擬和預測,既經濟又省時,是水環境質量管理科學決策的有效手段。
②水質管理規劃。水質規劃是環境工程與系統工程相結合的產物,它的核心部分是水環境數學模型。求解污染物去除率的最佳組合,關鍵是目標函數的線性化。而流域的水質規劃是區域范圍的水資源管理,是一個動態過程。為了解決問題,可將一般水環境數學模型與最優化模型相結合,形成所謂的水質管理模型。近幾年來,水質管理模型已有很成功的應用,并且開發了許多新的水質管理模型。
③水質評價。水質評價是水質規劃的基本程序。根據不同的目標水質模型可用來對河流、湖泊(水庫)、河口、海洋和地下水等水環境的質量進行評價。現在的水質評價不僅給出水體對各種不同使用功能的質量,而且還會給出水環境對污染物的同化能力以及污染物在水環境濃度和總量的時空分布。
④污染物對水環境及人體的暴露分析。由于存在復雜的物理、化學和生物歸宿以發遷移過程,在多介質環境中運動的污染物會對人體或其它受體產生潛在的毒性暴露。因此,出現了用水質模型進行污染物對水環境即人體的暴露分析。但許多研究都是在實驗室條件下的模擬,研究對象也比較單一,范圍也不廣泛,如何才能夠建立經濟有效的對多種生物體的綜合的暴露分析模型,還有待于環境科學工作者們探索。
⑤水質監測網絡的設計。水質監測數據是進行水環境研究和科學管理的基礎,對于一條河流或一個水系,準確的監測網站設置的原則應當是:在最低限量監測斷面和采樣點的前提下獲得最大限量的具有代表性的水環境質量信息,即既經濟又合理、省時。
3.2水資源評價
水資源評價是十分重要和根本性的工作,它是水資源合理開發利用的前提,是科學規劃水資源的基礎,水資源的評價是保護和管理水資源的依據。
水資源評價的主要內容有:水資源分區;降水量:主要包括有降水量資料分析、分區降水量、降水量地區分布以及降水量年內分配及年際變化;蒸發能力及干旱指數:主要包括有水面蒸發站的選擇、分區水面蒸發量、水面蒸發量地區分布、水面蒸發量年內分配及年際變化以及干旱指數及分布;河流泥沙:主要包括有泥沙資料、河流泥沙量與輸沙量、輸沙摸數的地區分布、輸沙摸數,即單位面積上的輸沙量以及河流泥沙變化趨勢;地表水資源量:主要包括有徑流資料、分區地表水資源量、徑流年內分配與年際變化、人海水量;地下水資源量:主要包括有區域水文地質概況、地下水含水層類型、分布及富水性、地下水的補給、徑流和排泄特征、地下水動態特征、分區地下水資源量以及地下水資源分布特征;地表水水質:主要包括有河流水化學分類、地表水水質現狀評價、當前存在的水污染問題;地下水水質:主要包括有地下水化學分類以及地下水水質現狀評價;水資源總量及可利用量:主要包括有分區水資源總量、人均和畝均水資源量以及水資源可利用量;客水資源量及可利用量。
4 三個基本管理制度
2002年8月29日,《中華人民共和國水法》正式頒布,自10月1日起施行。《水法》確立了江河、湖泊的水功能區劃制度及排污口管理制度,在水資源保護方面提出了3個基本管理制度:即水功能區劃、人河排污口的監督管理、飲用水水源地的保護制度。
①水功能區劃。水功能區劃就是通過在流域范圍內,按照水資源可持續發展的要求,根據國民經濟發展規劃和水資源綜合利用規劃,劃定各水域的主導功能和功能順序,確定水域功能不遭破壞的水資源保護目標。
進行水功能區劃具有如下意義:確定水功能區劃及其保護目標,為水資源保護按功能區劃及其目標管理提供依據;進行水功能區劃后,可按確定的水體保護目標計算納污能力,從而對水體的納污總量予以控制,使水資源保護由定性管理逐步轉向定量管理;按確定的水功能區劃制定入河(湖、庫)排污口、支流口污染物總量控制規劃,對污染總量優化分配,對污染源布局、限期治理和綜合整治提出意見,作為水污染防治的依據;按確定的水功能區劃編制水資源保護規劃和分期實施計劃。
②入河排污口的監督管理。“入河排污口”包括兩層含義,一是“入河口”,指“河流注入海洋、湖泊或主流的河段”;另一個是“排污口”,指污染源排放污水的出口。兩者合起來即污染源污水直接排入河流的出口為人河排污口。按照水功能區的需求確定保護目標,管理人河排污口,逐步使水域達到保護目標的要求,這項工作包含了兩個方面的內容,一是按照全國水資源綜合規劃的要求,調查全國的入河排污量;二是對已有入河排污口實施普查登記管理,了解入河排污口的基本情況,核定水域納污能力,客觀、科學地決策新建、改建或者擴大人河排污口。
③飲用水水源地的保護制度。飲用水水源地的保護規定了國家建立飲用水水源保護區制度,要求從水量、水質上保障城鄉居民飲用水安全,提高人民群眾的生活質量。影響飲水安全的因素很多,主要為周邊城鎮污水匯入、流域內水土流失、農藥化肥的施用造成的面源污染、泥沙匯入造成的水源地淤積、水源地內不合理養殖引起的水體富營養化、旅游資源的過度開發對水質產生的影響,還有水源地上游恣意引水等對水質產生的負面影響等。為了切實保護城市飲水安全,應制定專門的水源地安全規劃和在規劃指導下更為具體的保護計劃,明確保護目標,采取有效措施,切實保障城市生活飲用水安全。
5 結語
我國水資源總量不足,水資源污染形勢嚴峻。隨著社會經濟的發展,水污染、水土流失對水資源的損害在加大,而隨著人類開發水資源程度的提高,加強水質管理、做好水資源保護工作有著重要的現實意義,保護水資源已成為水資源可持續利用中的主要問題。
文章主要探討了目前水資源保護相關的幾項工作的研究概況,尋求經濟社會發展與資源、環境系統協調的較優模式,協調水環境保護與經濟發展的關系,以水資源的可持續利用、水環境的可持續承載,支撐社會經濟的可持續發展。在目前我國水環境持續惡化的嚴峻形勢下,為制定切實有效的水環境保護對策,迫切需要開展水環境及,其與社會經濟發展關系的系統研究。
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