邢攸燕
(深圳市宇馳檢測技術股份有限公司,廣東 深圳 518000)
水是人類社會賴以生存和發展的基礎性自然資源,是生態環境的重要控制性因素,是戰略性經濟資源,也是區域可持續發展的重要保證。當前社會經濟高速發展,水污染越發嚴重,面對水生態環境被破壞的嚴峻情況,人們越來越注重水生態環境的污染問題,水生態環境保護被推到輿論的制高點,人們不得不將污染防治和節水問題放在首要位置,最大程度來保證水資源安全問題。因此,需關注水環境影響因素以及采取怎樣的措施可以保護水生態環境資源,從源頭探尋引起水環境質量變化的成因,探究影響水環境質量變化的關鍵因素,明確這些因素是如何影響水環境質量的,對區域水生態環境的防治保護和綜合管理具有重大的意義。
聯合國在2020 年世界水日發布《世界水發展報告》,報告顯示全球用水量在過去一百年里增長了6 倍,水資源需求每年增長1%。到21 世紀中葉,將超過20 億人生活在水資源短缺的國家。我國水資源也不容樂觀,31 個省份中有16 個面臨水資源短缺的情況,300 個城市存在不同程度的缺水,因為缺水所造成的損失直接達到2 000 億元。
我國人口基數大,人口的增加是引起生態環境退化的潛在誘發因素,其中人口規模的增長對水環境的影響最大,人口的空間分布和變動對環境的影響則疊加在人口規模之上[1]。加之城市化建設中城鎮化發展導致城鎮人口增加,工業經濟聚集,導致城市水資源的匱乏。城市工業化背景下,大量的工業化發展會污染水生態環境,嚴重影響水生態環境健康安全。見圖1。隨著人口增長、經濟結構調整以及科技的不斷發展,對水生態環境質量產生影響的因素眾多,各種因素錯綜復雜,水污染的防治難度比較大。
為了解水環境的情況,水質監測技術的發展為水環境質量污染治理提供了重要手段。通過運用先進的檢測技術提升水質監測的靈敏度和準確度,為后續水污染處理技術的運用提供重要的數據參考(表1)。我國在不同地區設立了不同的水源檢測監測站。

表1 2021 年全國地級以上城市在用集中式生活飲水水源監測
通過分析,我國集中式生活飲用水水源水質超標指標主要是硫酸鹽、高錳酸鹽、總磷、錳、鐵與氨氮。城市飲用水的衛生和安全直接關系到市民的健康,關系到經濟可持續發展和健康城市建設,提高和改善供水質量已成為當今社會普遍關注的問題。
經濟發展,尤其是大規模工業化造成的資源消耗,生產中的廢氣、廢水以及廢渣等廢棄物均被排放到自然界中,使得環境問題越發顯著。以科技為依托,完善水生態環境保護和水資源循環使用,將經濟發展與環境保護之間的矛盾實現從對立向統一方面的轉化。通過科技進步和改變生活方式,減少工業生產中的資源消耗,使用科技手段充分利用廢氣、廢水以及廢渣,將廢棄的材料轉化為有用的材料,從而實現水生態環境保護,創造另一種模式的經濟效益,取得生態環境的良性發展,已成為水生態環境保護的重要研究課題。
人為因素是導致污染水生態環境的主要因素,當前社會高速發展,人口遷移量增加,人口聚集,影響水資源的承載力。在城市化背景下,由于人類活動的加劇對水資源的需求量也逐漸增加,在工業發展背景下水污染越發嚴重。改革開放后工業化和城市化進程加快,水資源需求量增加。工業生產中廢水量增加,廢水進入到河道中影響到水污染質量。新時期我國越來越重視廢水處理,提高了城市處理廢水的能力,改善了污水處理質量后我國的水供應量也越來越高。由于生產活動用水量較大,部分地區排放的廢水超過水環境凈化能力;資源的過度開采導致水位下降,影響到水環境的循環與補給導致地表沉降;工業廢水增多而破壞水環境的平衡。可見,人為因素對生態環境產生的巨大影響,而這些影響的結果又反過來作用于人類及經濟活動,制約人類的可持續發展。
水環境污染雖然是人為排放導致的,但是部分自然環境因素也會造成環境破壞,如外來物種入侵與動植物死亡等,自然界中水生態系統有自我清潔能力,自然破壞不是永久性的,受污染水體會自我凈化并且緩慢恢復,之后逐步達到平衡。此外還體現在氣候變化的影響及水土流失影響等方面,在現有的自然因素中破壞最大的是地震與泥石流,如九寨溝遭遇7.0 級地震,原本的水生環境外觀與生態遭受破壞,至今都沒有恢復。除此以外地球溫室效應加劇和全球變暖是導致極端天氣的主要原因,高溫天氣出現后水資源蒸發加劇,導致水環境失衡,無法正常完成水循環導致水位下降。水文因素中,干旱地區河流夏季補給不足而斷流,部分湖泊消失等,影響環境的同時導致水質變差。水土流失問題,在干旱與半干旱地區,地表植被覆蓋率低下很容易在雨水的沖刷下帶走泥沙,泥沙進入河流中從而影響水環境質量[2]。
1)企業的排污情況是新時期人們關注的重要部分,我國很早就開始施行污染物排放許可制度,企業排放污染物的時候,強調必須符合排放標準才可以排放。2020 年生態環境部提出對所有排污企業實現排污許可全覆蓋。2021 年3 月1 日我國《排污許可管理條例》正式實施。隨著我國排污許可證管理模式的改進,企業向環境中排放污染物的管理越來越嚴格,可減少水環境中排入自然廢物的情況。
2)化學藥物的使用,主要是指農藥與化肥。我國在當前高度關注農業化發展,為促進農業發展投入大量科技力量,工業技術不斷更新。農藥的使用不僅會污染水環境,其毒性、高殘留性也會影響人的身體健康。因此,當前農業部門開始研究如何使用無公害的生態方式來防治病蟲害,使用有機肥料以減少農藥與化肥的使用。但由于市場對農作物的需求量旺盛,而目前關于生態防治病蟲害的方式推廣力度不夠,使用有機肥的應對方式不夠,短時間內無法達到降低使用農藥和化肥的情況。
3)城市污染的處理,在城市化背景下城市污水的收集與處理工作是一項大工程,城市污水處理系統是城市的重要基礎設施之一,也是防止水污染、改善城市水環境質量的重要手段。當前正大力推進雨污管網的分流制改造,強調不斷優化污水處理工藝提高尾水排出質量,從而改善水環境。但由于各種原因城市雨污水的剝離并不徹底,這種方式也會對城市管網和污水處理廠帶來負面的影響。
4)綠化和雨水的滯蓄,在長時間的發展中水土保持和生態修復一直是我國環境保護中的重點,各地紛紛推進退耕還林和智慧城市建設、海綿城市建設等。在城市發展中水是主導因素,滯蓄和利用雨洪本身就是生態系統修復的重要途徑。比如,通過植樹造林來增加植被覆蓋率,減少水土流失,達到防風固沙的目的;建設海綿城市的時候通過綠化屋頂、收集雨水、蓄滯方式,不僅做到地下水的回補,也有利于緩解城市內澇。為解決城市污水凈化問題,所以打造生態濕地,能夠促進水體的自凈能力,還可以通過這種方式組建多樣化的生態系統,利用“天然凈化器”保障水生態系統安全。
提升涵養能力的關鍵是保護區域內水生態環境平衡,要實現這一目標,政府應該大力推進展開植樹造林工作,通過建設生態濕地,提高區域內的水源涵養能力,調節水資源。干旱地區通過增加綠化的方式來控制土壤沙化,減少水土流失的概率創造好的環境[3]。結合重點水源涵養區經濟與社會發展狀況,加強土地生態恢復和重建,發展生態農業,建立和完善區域生態環境補償機制,使其生態治理走可持續發展的道路。
加強對水質的監測力度,綜合利用科學技術、先進的理念做好水質質量分析,確保各項工作的有序展開。比如結合相關信息技術GIS、監控設備無人機、無人船等,對水生態環境的變化進行檢測,收集統計數據信息,以這些信息為基礎,制定針對性策略,采取措施預防以及控制,從而達到改善生態環境的整體保護效果。另外,通過監測與分析河流植物情況,水土流失的情況以及植被覆蓋率等,落實水土保持規劃,栽種對應的植物,增加植被的覆蓋率,從而減少水土流失情況,保證水資源能夠再利用。通過響應當前“低碳環保”的理念,積極打造水生生態環境,減少二氧化碳的排放量,強化水循環的效果。水質分析監測是保護生態環境的重要任務,合理的監測與數據處理分析,可以提高保護方式的針對性與有效性。
水源的污染防治工作是環境保護的重要內容,通過這種方式來保證水源排放質量,保證水污染處理的效率。增加對廢水排放的處理,尤其是農村廢水排放、農業灌溉的焦點問題,在農村積極推廣廢氣處理工作,可有效的促進農業生產生活水環境質量安全。針對地方工業發展要制定有效的措施,加強對工廠廢棄物的排放管理,工業廠區內要積極引進先進的設備,優化污水處理工藝來提高廢水的處理質量,從源頭上減少河流與湖泊的降解與凈化壓力,積極保護水環境質量以及提高水資源的凈化能力。
相關部門應該對流域內的水資源情況進行詳細調查,充分了解區域內的情況,制定完善的管理措施,完善水資源分配計劃。可結合相關信息化技術如遙感、ARCGIS 軟件、監控設備無人機、無人船等技術來進行更詳細的研究和分析,加強水資源的保護,最大程度減少人類活動對水環境所造成的影響,減少污染。同時結合技術對應的法律要求,積極開展水資源管理工作,控制水資源的使用,以實現水資源環境的多向保護。
嚴控人為因素造成的影響。政府產業監督部門與環保部門要通過法律法規,明確要求未經過處理的污水不能直接排入地下,工廠與居民做好排水管理等。工業生產領域內要高度關注高污染和低效率的落后產能,及時將其進行淘汰、轉型;居民和社會生活領域內,需要做好節水宣傳工作,普及節水措施、推廣節水器具,盡可能減少淡水資源的使用,達到水資源保護的目的。居民以及社會活動所產生的用水,必須要經過100%的處理,不允許任何單位和個人私自將廢水排入管道內,采取合理的措施對地下水資源進行保護[4]。
水體污染治理工作仍舊是生態環境修復和水土保護的核心,仍需加強對各種污水治理技術的研發以及成本控制工作的改善,保證污水處理的達標情況,確保污水排放達標,保證污水處理效率,實現污水處理合規、合理的排放。除此以外,政府還應加大對地區污水排放處理以及節水理念的支持,讓農業生產、農村生活廢水等均可以被有效處理最終合規排放。尤其在農業灌溉水資源浪費嚴重的現象,更要做好這一方面的控制,避免廣大農村地區成為水體污染防治工作的“死角”。
影響流域水環境的因素眾多,且不同的流域特征,其影響因素不同,組成錯綜復雜,水體受到的污染狀況亦不同。水資源通過水循環方式參與到水環境的補給中實現動態平衡,任何一個環節遭受污染都會給生態環境造成嚴重的負面影響。在水資源的綜合利用過程中,要重視水生態環境的保護,提高水質利用率,減少水資源的污染,從根本上保障水生態環境的系統安全。