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摘要水资源短缺已日益成为世界各国关注的焦点问题之一。我国作为世界上人口最多的一个发展中国家,水源地污染现象严重。研究通过对廉江市鹤地水库饮用水源地库区生物资源和水质状况的深入调查和研究,探讨影响水质因素,并对保护提出保护对策。
关键词饮用水;水质保护
中图分类号X3文献标识码A文章编号1673-9671-(2010)062-0004-01
由于工业化的兴起和发展,人类在生物圈中的活动日益加剧,水体污染的现象也日趋严重。因此,产生了许多公害事件,如日本的水事件和富山事件都是因水体污染造成的危害。在环境学中,水体不仅包括水本身,还包括了水中的悬浮物、溶解物质、胶体物质、底质(泥)和水生生物等,是一个完整的生态系统或完整的综合自然体,下文简述水库污染因素几个方面,并提出治理方案。
1库区水源地概述
水资源作为人类生存和国家经济建设的生命线,随着全球性危机的加剧,水资源短缺已成为世界各国关注的焦点问题之一,其中水环境污染的问题更是备受各国政府的高度重视。特别是自1972年世界签署“大湖水质量协议”以来,各国政府都程度不同地在水污染治理方面加大了人力和財力的投入,并收到了显著的效果。2002年,美国国家政策委员会又提出了一个新的计划“大型湖泊2002策略”,旨在进一步解决湖泊的水污染问题。该计划着重于4个方面:l)化学整合:减少大型湖泊湖底可被生物富积的有毒物质,达到维持湖泊的营养平衡;2)物理整合:保护和恢复湖泊的物理整体性,包括保护植物、鱼、其它水生生物和野生动物的各种健康群落,提高土地使用的科学性,使湖泊成为娱乐和经济的基地;3)生物整合:保护人类和生物健康,恢复和维持湖泊生态系统中主要鱼类、其它水生动物、水生植物和野生生物的各种稳定的、并且可以自我维持和发展的种群;4)促进社会各方面的共同努力。
鹤地水库是广东省第二大水库,总集雨面积1495平方公里,正常库容量11.49亿立方,是供给雷州半岛300多万人饮用水,水质呈恶化趋势,目前达到中营养化。饮用水水源地遭受到威胁,引起了社会公众和各级政府部门的广泛关注。对饮用水水源地生态系统开展深入研究,采用科学合理的措施实施饮用水水源地保护,并结合相应的生态工程对水体污染进行有效的治理,己成为我们每一个生态学工作者迫在眉睫、刻不容缓的艰巨任务。
2库区生态环境干扰因素分析
2.1人口因素
一个地区的人口增长和变化是由人口的两个重要基本参数即人口的出生率和死亡率所决定。因此,研究人口的增长规律,关键是掌握人口的出生率和死亡率这两个参数的变化规律。人口的增长规律与一个地区的经济发展密切相关,从目前人口的增长趋势看,经济高速发展、高等教育普及率不高的国家和地区人口增长率相对较高,而西方发达国家或地区由于有较为完善的社会保障制度,人们在生育方面的观念已经发生了很大的变化,人口处于较低的增长水平,有些地区还出现了人口负增长的现象。
2.2农药化肥因素
从1980年到2010年的30年间,鹤地水库集雨面积区域水稻田面积减少了38242亩,尤其是2008年到2010年的三年间减少幅度最为明显,由此,化肥农药污染也大幅度减少。随着产业结构的调整,预测今后十年,种植结构也将发生更大的变化,水旱田的种植面积也将进一步缩减,化肥、农药污染也将进一步减少,其他经济作物如果园、蔬菜地面积扩大,片面追求经济效益和农业病虫害抗药性增强,农业化肥的施用量会大量增加,且随着产业结构调整会带来另类污染,如“白色污染”等。
2.3畜禽养殖因素
从1985年到2010年的26年间家禽饲养量增加了1050980只,多为居民分散养殖。若照此推测,家禽的养殖数量仍会继续迅猛增加。尤其是随着集约化经营的发展,畜禽的养殖量将大幅度增加。所以畜禽养殖带来的污染仍会持续增加。
2.4生活污水排放量因素
生活污水是影响鹤地水库水质重要因素之一。主要是廉江市石角镇、红湖农场及库区周边农村人口,约十多万人口,产生生活污水不经治理直排水库。
生活污水排放量预测模式:
Q生活=0.365pNtRt
式中:Q生活为规划水平年生活污水排放量,万m3/a;p为排水系数;Nt为规划水平年城镇人口,万人;Rt为规划水平年人均生活用水量,L/d;0.365为换算系数。
排水系数p取决于当地的气候条件、卫生设备情况、生活习惯、下水道普及率等因素,同时考虑到水库小船舶产生的移动性污染废污水排放量,p取值0.3。Nt依据上面的估算鹤地水库地区2020年约有人口16.42万人。Rt根据国内全国城镇生活用水估算为人均70L/d,依据此模式可估算2020年该水库排入的污水量为125.86万m3。
2.5工业废污水因素
鹤地水库主要水源来自于广西方向,主要污染源也是广西方向。目前鹤地水库上游有大小企业100多家,主要分布广西博白、陆川、文地等,每年工业废水产生量有几百万吨,这些废水主要是造纸、印染、漂洗等;同时广西上游博白、陆川等县生活污水不经处理直排鹤地水库上游九洲江,对水库水质也造成极大影响
污水排放总量预测模式:
qi=q工i+q生i+q移i
式中:qi规划水平年废污水排放总量,万m3/a;q工i为规划水平年工业废水排放量,万m3/a;q生i为规划水平年城镇生活污水排放量,万m3/a;q移i为规划水平年移动性污染源废污水排放量,万m3/a。
3水库水质污染治理实施方案
3.1水库污染控制总体方案制定
水体本身具有净化能力,水体自净能勺的定义有广义和狭义两种:广义定义指受污染的水体经物理、化学与生物作用,使污染的浓度降低,并恢复到污染前的水平;狭义定义是指水体中的氧化物分解有机污染物而使水体得以净化的过程。
影响水体自净过程的因索很多,其中主要因素有:收纳水体的地理、水文条件、微生物的种类与数量、水温、臭氧能力以及水体和污染物的组成、污染物浓度等。
Rafael Hovllabissian et al. (2000)对sevan湖生态系统资料的详细分析(浮游植物NPP、透明度、叶绿体a、细菌的丰富度等)表明富营养化湖泊的逆转恢复是不可能自发进行的,要解决富营养化问题,必须控制外来的污染物质输入和限制系统内沉积物的释放,减轻来自于下水道(富含有机物质、营养物质、重金属和有毒化学物质)造成的污染压力的办法己经找到,而影响该湖水质的工业、农业和娱乐活动需要进一步科学化,他们还认为应该提高湖泊的水位以逆转富营养过程。
3.2污染控制和处理方案
根据对污染水体的研究结果,向河流、湖泊和海洋进行的化学成分的输入可来自于点源和非点源污染。点源污染包括市政污水处理厂和工厂,这种来源的污染是连续的,随时间发生的变化少,并且可以经常在一个地方测定排放量和化学浓度,相对来说,点源污染的控制和调节是相对简单的,可以在源头上通过处理而进行控制。非点源污染也可以是连续的,但经常被季节性农业活动如种植、耕地或无规律事件如大洪水或大型建设所打断和连接。它经常发生在很大范围的不确定地点和事件,通过地表河流、地下渗透或大气进入水体,非点源污染是很难进行衡量和调节的,它主要集中在土地经营和控制污染物向大气排放上,这种控制可以影响千百万人的日常生活。
在美国,非点源污染是现在水体污染的主要原因,美国水质量illve--ntory(1988)表示,即使点源污染减少为零,72%一82%的富营养湖泊仍需通过控制P输入而达到水质量标准。N、P的污染一直备受关注,因为富营养化是美国和其它一些国家的最严重的水质问题;大多数的富营养化水体的恢复需要减少非点源N、P输入才能实现;对非点源营养污染的原因已经有了一个很科学的理解,在很多情况下,我们具有可以将非点源污染降至可达到水质标准的知识和技术(王凯雄等,1995);控制非点源污染的最大障碍是社会的、政治的和制度上的。
最后,水库水质污染的治理坚持“控源与水库生态修复相结合”的原则;控源包括外源的点污染源控制和面污染源控制:在控制外源污染后,要加强污染底泥、水库养殖、库内旅游、库内船舶等内污染源的控制。
参考文献
[1]赵华林.加强饮用水水源环境保护[J].环境保护.2007,02.
[2]陈庆青,熊鸿斌,孙世群.水库型饮用水水源地非点源污染控制技术方法[J].合肥学院学报(自然科学版), 2007,03.
[3]刘培斌.北京饮用水水源地保护与管理研究[J].中国水利,2007,10.
[4]秦伯强,胡维平,刘正文,谢平,尹澄清,高光,谷孝鸿,徐在宽.太湖水源地水质净化的生态工程试验研究[J].环境科学学报.2007,01.
[5]张汇清,熊向陨.深圳市饮用水源水质保护工作及经验[J].环境保护,2007,02.
关键词饮用水;水质保护
中图分类号X3文献标识码A文章编号1673-9671-(2010)062-0004-01
由于工业化的兴起和发展,人类在生物圈中的活动日益加剧,水体污染的现象也日趋严重。因此,产生了许多公害事件,如日本的水事件和富山事件都是因水体污染造成的危害。在环境学中,水体不仅包括水本身,还包括了水中的悬浮物、溶解物质、胶体物质、底质(泥)和水生生物等,是一个完整的生态系统或完整的综合自然体,下文简述水库污染因素几个方面,并提出治理方案。
1库区水源地概述
水资源作为人类生存和国家经济建设的生命线,随着全球性危机的加剧,水资源短缺已成为世界各国关注的焦点问题之一,其中水环境污染的问题更是备受各国政府的高度重视。特别是自1972年世界签署“大湖水质量协议”以来,各国政府都程度不同地在水污染治理方面加大了人力和財力的投入,并收到了显著的效果。2002年,美国国家政策委员会又提出了一个新的计划“大型湖泊2002策略”,旨在进一步解决湖泊的水污染问题。该计划着重于4个方面:l)化学整合:减少大型湖泊湖底可被生物富积的有毒物质,达到维持湖泊的营养平衡;2)物理整合:保护和恢复湖泊的物理整体性,包括保护植物、鱼、其它水生生物和野生动物的各种健康群落,提高土地使用的科学性,使湖泊成为娱乐和经济的基地;3)生物整合:保护人类和生物健康,恢复和维持湖泊生态系统中主要鱼类、其它水生动物、水生植物和野生生物的各种稳定的、并且可以自我维持和发展的种群;4)促进社会各方面的共同努力。
鹤地水库是广东省第二大水库,总集雨面积1495平方公里,正常库容量11.49亿立方,是供给雷州半岛300多万人饮用水,水质呈恶化趋势,目前达到中营养化。饮用水水源地遭受到威胁,引起了社会公众和各级政府部门的广泛关注。对饮用水水源地生态系统开展深入研究,采用科学合理的措施实施饮用水水源地保护,并结合相应的生态工程对水体污染进行有效的治理,己成为我们每一个生态学工作者迫在眉睫、刻不容缓的艰巨任务。
2库区生态环境干扰因素分析
2.1人口因素
一个地区的人口增长和变化是由人口的两个重要基本参数即人口的出生率和死亡率所决定。因此,研究人口的增长规律,关键是掌握人口的出生率和死亡率这两个参数的变化规律。人口的增长规律与一个地区的经济发展密切相关,从目前人口的增长趋势看,经济高速发展、高等教育普及率不高的国家和地区人口增长率相对较高,而西方发达国家或地区由于有较为完善的社会保障制度,人们在生育方面的观念已经发生了很大的变化,人口处于较低的增长水平,有些地区还出现了人口负增长的现象。
2.2农药化肥因素
从1980年到2010年的30年间,鹤地水库集雨面积区域水稻田面积减少了38242亩,尤其是2008年到2010年的三年间减少幅度最为明显,由此,化肥农药污染也大幅度减少。随着产业结构的调整,预测今后十年,种植结构也将发生更大的变化,水旱田的种植面积也将进一步缩减,化肥、农药污染也将进一步减少,其他经济作物如果园、蔬菜地面积扩大,片面追求经济效益和农业病虫害抗药性增强,农业化肥的施用量会大量增加,且随着产业结构调整会带来另类污染,如“白色污染”等。
2.3畜禽养殖因素
从1985年到2010年的26年间家禽饲养量增加了1050980只,多为居民分散养殖。若照此推测,家禽的养殖数量仍会继续迅猛增加。尤其是随着集约化经营的发展,畜禽的养殖量将大幅度增加。所以畜禽养殖带来的污染仍会持续增加。
2.4生活污水排放量因素
生活污水是影响鹤地水库水质重要因素之一。主要是廉江市石角镇、红湖农场及库区周边农村人口,约十多万人口,产生生活污水不经治理直排水库。
生活污水排放量预测模式:
Q生活=0.365pNtRt
式中:Q生活为规划水平年生活污水排放量,万m3/a;p为排水系数;Nt为规划水平年城镇人口,万人;Rt为规划水平年人均生活用水量,L/d;0.365为换算系数。
排水系数p取决于当地的气候条件、卫生设备情况、生活习惯、下水道普及率等因素,同时考虑到水库小船舶产生的移动性污染废污水排放量,p取值0.3。Nt依据上面的估算鹤地水库地区2020年约有人口16.42万人。Rt根据国内全国城镇生活用水估算为人均70L/d,依据此模式可估算2020年该水库排入的污水量为125.86万m3。
2.5工业废污水因素
鹤地水库主要水源来自于广西方向,主要污染源也是广西方向。目前鹤地水库上游有大小企业100多家,主要分布广西博白、陆川、文地等,每年工业废水产生量有几百万吨,这些废水主要是造纸、印染、漂洗等;同时广西上游博白、陆川等县生活污水不经处理直排鹤地水库上游九洲江,对水库水质也造成极大影响
污水排放总量预测模式:
qi=q工i+q生i+q移i
式中:qi规划水平年废污水排放总量,万m3/a;q工i为规划水平年工业废水排放量,万m3/a;q生i为规划水平年城镇生活污水排放量,万m3/a;q移i为规划水平年移动性污染源废污水排放量,万m3/a。
3水库水质污染治理实施方案
3.1水库污染控制总体方案制定
水体本身具有净化能力,水体自净能勺的定义有广义和狭义两种:广义定义指受污染的水体经物理、化学与生物作用,使污染的浓度降低,并恢复到污染前的水平;狭义定义是指水体中的氧化物分解有机污染物而使水体得以净化的过程。
影响水体自净过程的因索很多,其中主要因素有:收纳水体的地理、水文条件、微生物的种类与数量、水温、臭氧能力以及水体和污染物的组成、污染物浓度等。
Rafael Hovllabissian et al. (2000)对sevan湖生态系统资料的详细分析(浮游植物NPP、透明度、叶绿体a、细菌的丰富度等)表明富营养化湖泊的逆转恢复是不可能自发进行的,要解决富营养化问题,必须控制外来的污染物质输入和限制系统内沉积物的释放,减轻来自于下水道(富含有机物质、营养物质、重金属和有毒化学物质)造成的污染压力的办法己经找到,而影响该湖水质的工业、农业和娱乐活动需要进一步科学化,他们还认为应该提高湖泊的水位以逆转富营养过程。
3.2污染控制和处理方案
根据对污染水体的研究结果,向河流、湖泊和海洋进行的化学成分的输入可来自于点源和非点源污染。点源污染包括市政污水处理厂和工厂,这种来源的污染是连续的,随时间发生的变化少,并且可以经常在一个地方测定排放量和化学浓度,相对来说,点源污染的控制和调节是相对简单的,可以在源头上通过处理而进行控制。非点源污染也可以是连续的,但经常被季节性农业活动如种植、耕地或无规律事件如大洪水或大型建设所打断和连接。它经常发生在很大范围的不确定地点和事件,通过地表河流、地下渗透或大气进入水体,非点源污染是很难进行衡量和调节的,它主要集中在土地经营和控制污染物向大气排放上,这种控制可以影响千百万人的日常生活。
在美国,非点源污染是现在水体污染的主要原因,美国水质量illve--ntory(1988)表示,即使点源污染减少为零,72%一82%的富营养湖泊仍需通过控制P输入而达到水质量标准。N、P的污染一直备受关注,因为富营养化是美国和其它一些国家的最严重的水质问题;大多数的富营养化水体的恢复需要减少非点源N、P输入才能实现;对非点源营养污染的原因已经有了一个很科学的理解,在很多情况下,我们具有可以将非点源污染降至可达到水质标准的知识和技术(王凯雄等,1995);控制非点源污染的最大障碍是社会的、政治的和制度上的。
最后,水库水质污染的治理坚持“控源与水库生态修复相结合”的原则;控源包括外源的点污染源控制和面污染源控制:在控制外源污染后,要加强污染底泥、水库养殖、库内旅游、库内船舶等内污染源的控制。
参考文献
[1]赵华林.加强饮用水水源环境保护[J].环境保护.2007,02.
[2]陈庆青,熊鸿斌,孙世群.水库型饮用水水源地非点源污染控制技术方法[J].合肥学院学报(自然科学版), 2007,03.
[3]刘培斌.北京饮用水水源地保护与管理研究[J].中国水利,2007,10.
[4]秦伯强,胡维平,刘正文,谢平,尹澄清,高光,谷孝鸿,徐在宽.太湖水源地水质净化的生态工程试验研究[J].环境科学学报.2007,01.
[5]张汇清,熊向陨.深圳市饮用水源水质保护工作及经验[J].环境保护,2007,02.