水污染控制的综述

2024-06-01

水污染控制的综述(精选6篇)

篇1:水污染控制的综述

关于水污染处理材料的研究综述

一、背景

环境问题是当今世界各国面临的共同问题,全球性的环境危机,对人类的生存和发展构成了严重的威胁。水是人类生存与发展的生命线,是国民经济与生态环境的血液,是实现可持续发展的重要物质基础。现金,水污染问题已经严重影响到人们的生命财产安全同时阻碍了国民经济的进一步发展。据世界银行估算,中国每年需要投资200亿美元才有望实现城市供水达到标准。小城市以及农村地区的水源供应短缺,大约有8亿人口饮用水源缺少清洁饮用水。

水污染是指人为污染,它包括生活污水、工业废水、农田排水未经处理而大量排入水体所造成的污染。因其污水来源各不相同,污水的成分也各不相同,工业废水毒性大,有机质含量高,在降解时消耗大量溶解氧,易引起水质发黑变臭等;生活污水有机物含量高,易造成腐败,农业污水水体富营养化等,因此对水处理材料提出了更高的要求。

目前,许多水处理方法已经应用到生产生活中,尤其是饮用水和淡水处理中,包括吸附、化学凝絮、光学降解、生物降解、活性淤泥等方法。这些方法都应用了某些先进材料,例如孔性材料、聚合物膜材料、有机/无机凝絮剂、氧化剂、光学催化材料、微生物分离/搬运等等。因此,水处理行业的发展依赖先进材料的发展。

本文主要针对水处理材料的研究进程以及水污染处理原理进行了归纳和整理。

二、水污染处理材料的研究现状

2.1 活性炭净水以及改性

于洪斌、丁蕴铮在《活性炭在水处理中的应用方法研究与进展》一文中,对活性炭净水的原理进行了深度的解释,从基本结构来解释其性质:活性炭由许多呈石墨型的层状结构的微晶不规则地集合而成, 具有结晶缺陷。活性炭内部有无数微细孔隙纵横相通, 这使的活性炭具有巨大的比表面积(可达 1000 m/ g)。这些物理特性可以用来解释活性炭具有巨大的吸附性。同时,活性炭的表面具有化学官能团、表面杂原子和氧化物,其决定了活性炭的化学吸附。

2梁霞,王学江在《活性炭改性方法及其在水处理中的应用》一文中,分别从表面物理结构特性改性、表面化学性质的改性和电化学性质的改性三个方面综述了活性炭的改性方法;表面物理结构改性即活性炭的制备过程中通过物理或化学方法来增加活性炭材料的比表面积、调整活性炭的孔隙结构及其分布情况,使活性炭材料的吸附表面结构发生改变, 从而改变了活性碳材料的物理吸附性能 ;表面化学改性即通过一定的方法改变活性炭吸附表面的官能团及其周边氛围的构造,控制其亲水/疏水性能以及与金属或金属氧化物的结合能力,使其成为特定吸附过程中的活性点,从而可以控制其亲水/ 疏水性能以及与金属或金属氧化物的结合能力,其包括表面氧化改性、表面还原改性、负载物质改性、低温等离子体改性、酸碱改性;电化学性质改性即是指利用微电场,使活性炭表面的电性和化学性质发生改变,从而提高吸附的选择性和吸附性能。

李忠等在《表面改性对 Cu/活性炭催化剂表面 Cu 物种和催化活性的影响》一文中,研究了醋酸铜溶液浸渍后热分解制备的 Cu/AC 无氯催化剂对甲醇氧化羰基化合成碳酸二甲酯催化性能的影响。发现表面铜物种的价态和配比与活性炭表面性质密切相关,影响催化剂活性。

2.2活性炭纳米材料以及活性炭纤维净水的研究

徐磊等在《碳纳米材料的环境行为及其对环境中污染物迁移归趋的影响》中,对碳纳米材料对有机化合物以及重金属污染物的吸附作用进行了总结,同时对金属离子在碳纳米管上的吸附影响因素进行了总结。

李全明等在《活性炭纤维的制备和性能》一文中,研究了通过聚丙烯腈预氧丝为原料制备聚丙烯腈基活性炭纤维。同时,研究了其对苯的吸附,实验数据可以看出, 试验制得的聚 丙烯腈基活性炭纤维对苯的吸附能力远远高于粘胶基活性炭纤维对苯的吸附能力。

2.3粘土净水的研究

高廷耀等在《蒙脱土和海泡石对水中苯、甲苯和乙苯的吸附研究》中,发现有机物分子进人了粘土的层间,以此肯定了粘土对水中有机污染物吸附主要以层间吸附为主。粘土表 面 吸附作用甚微, 原因是水膜的形成阻止了有机物分子向粘土表面的扩散。

汤艳杰等在《粘土矿物的环境意义》中阐述了粘土矿物对环境污染的防治作用,同时对粘土吸附重金属离子、有机污染物、离子型化合物的原理进行了解释。

邵杰等在《表面活性剂改性粘土吸附去除芳香族化合物》中,阐述改性粘土在芳香族化合物吸附去除中的应用,同时介绍了不同类型的表面活性剂的改性,以及改性后所带来的各种性质的改变,同时,从比表面积增加和有机碳含量增加两个方面解释了采用表面活性剂对粘土进行有机改性,使粘土吸附性能增强的原因。同时,从水溶液pH,温度,离子强度的三个方面解释其对有机改性粘土的表面性质改性和吸附的影响。

三、展望:

电化学性质的改性不需要添加化学试剂,也不需要加热,因此不会造成对环境的污染,能耗低,都在几百毫伏内进行,操作方便。电化学改性和再生能一体化,吸附和再生能在同一操作体内进行无需拆装,减少了不少麻烦。因此,电化学改性是今后的发展方向。

目前,关于改性活性炭对有机物的去除研究不够深入 ,尚有许多亟待解决的问题。为了进一步提高活性炭对不同污染物的吸附效能 ,研究活性炭的物理、化学法协同改性、活性炭负载纳米 TiO2 的光催化降解与活性炭的生物吸附 ,将会是今后的研究重点。

由于粘土吸附有机物 需要较长的吸附时间, 且吸附容量较小, 所以天然粘土还无法直接应用于水处理工艺。

表面活性剂通过阳离子交换或氢键作用键合于粘土表面,以达到粘土有机改性的目的。但在芳香族化合物污染水体的处理过程中,表面活性剂的解吸不可避免,这将造成水体的二次污染。因此,加强表 面活性剂改性粘土的稳定性,成为急需解决的问题之一。

参考文献:

[1] 表面改性对 Cu/活性炭催化剂表面 Cu 物种和催化活性的影响

李 忠

牛燕燕 郑华艳 付廷俊 朱琼芳 阴丽华

煤科学与技术教育部和山西省重点实验室

太原理工大学煤化工研究所

[2] 活性炭在水处理中的应用方法研究与进展

于洪斌、丁蕴铮

东北师范大学环境科学与工程系

[3] 活性炭改性方法及其在水处理中的应用

梁 霞、王学江

同济大学污染控制与资源化研究国家重点实验室 [4] 碳纳米材料的环境行为及其对环境中污染物迁移归趋的影响

徐 磊、段林、陈威

南开大学环境科学与工程学院天津市城市生态环境修复与污染防治重点实验室 [5] 活性炭纤维的制备和性能

李全明、张万喜

吉林大学材料科学与工程学院

吉林大学军需科技学院

[6] 蒙脱土和海泡石对水中苯、甲苯和乙苯的吸附研究

高廷耀、范瑾初、向 阳 [7] 粘土矿物的环境意义

汤艳杰、贾建业、谢先德

中国科学院广州地球化学研究所

广东省科学院广州地理研究所

[8] 表面活性剂改性粘土吸附去除芳香族化合物

邵 杰、黄 英、张小燕

西北工业大学应用化学系

篇2:水污染控制的综述

前言

水是生命的源泉,是人类赖以生存和发展的不可缺少的物质资源之一。但是近年来,随着大量工业、生活污水被直接排放进入江河湖海,许多水体严重富营养化,藻类泛滥成灾,水体污染严重。我们一方面享受着大江湖海的恩惠,另一方面又无限制地索取它、为所欲为地利用它,导致水环境急剧恶化,水污染事件频频发生。

水体具有一定的自净能力,但当污染物的数量超过水体的自净能力时,就会发生水污染。污染的水体,要么发生物理性变化(如水温、色度、臭味、悬浮物及泡沫等),要么无机物(如酸、碱、无机盐、氮、磷、硫酸盐、硫化物、氯化物及重金属等)、有机物(如油脂类、酚、表面活性剂等)或病原微生物的含量过高。目前,我国水污染的形势异常严峻,已严重影响人们的生活,身体健康以及我国的经济发展。

1、水污染的现状

水污染是与人类日常生活和工农业生产过程密切相关的。近几十年来,由于工农业的发展以及人口的膨胀,世界的水环境污染日趋严重,而我国的污染状况更是不容乐观。根据国家环境保护总局发布的《中国环境状况公报 》(以下简称《公报》),2005年,全国废水排放总量为524.5亿吨(其中,工业废水排放量为243.1亿吨,生活污水排放量为281.4亿吨),相当于我们每个人每年排放40多吨的废污化学需氧量排放量为1414.2万吨(其中,工业排放量为554.8万吨,生活排放量为8 5 9.4万吨),氨氮排放量为149.8万吨(其中,工业排放量为52.5万吨,生活排放量为97.3万吨)。这些废水中,较大部分未经处理或处理未达标就直接排入江河湖海,导致严重污染。国家环境监测网七大水系的41 1个地表水监测断面中,水质较好的I一Ⅲ类水仅占41%,而水质较差的Ⅳ 一V类水和污染很严重的劣V类水所占的比例分别为32%和27%,其中尤以海河、辽河、淮河、黄河和松花江的污染最为严重(图2)。除长江和珠江外,其它几条河流的绝大部分断面(>70%)已不适合游泳。

《公报》同时发布,2005年,我国28个国控重点湖(库)中,满足Ⅱ类水质的湖(库)仅2个,占7%;Ⅲ类水质的湖(库)6个,占21%;IV水质的湖(库)3个,占1 1%;V类水质的湖(库)5个,占18%;劣V类水质湖(库)12个,占43%(表1)。其中,太湖、滇池和巢湖污染最为严重,水质均为劣V类。

在淡水资源污染的同时,我国的近岸海域污染也比较严重。据《公报》报道,2005年,全国近岸海域四类、劣四类海水占23.9%(图3)。其中东海的水质最差,四类和劣四类海水占52.7%。主要污染因子为无机氮、活性磷酸盐。据2005年《中国近岸海域环境质量公报》公布,至2004年底,我国沿海地区共有直排入海污染源排污口643个,其中工业污染源排放口285个、市政生活下水口1 51个、城市综合污水排放口87个、污水河(沟、渠)120条,共排入海域224.32亿吨污水。中国环境科学研究院曾对我国ll8个大中城市地下水的监测资料进行过分析,发现这些城市的地下水已普遍受到污染。其中重污染的城市占64%,轻污染的城市占33%。在这场水污染风暴中,作为祖国首都的北京,形势也相当严峻。根据检测结果,北京79条河段中,只有2O条河段的水质达到标准,污染河段已达七成以上。由于污染,北京官厅水库被迫由生活用水改为工业用水。城近郊区的地下水水质较差和极差的甚至达55.9%。

2、水污染的原因

水污染的现状如此之严重,让人不禁要问:哪些原因造成水污染?污染物来自哪里?这些问题的解答,有助于我们针对不同的污染物来源,采取适当的措施。总的来说,水污染的产生主要在于以下5个方面:

(1)工业废水。在工业生产过程中,生产所用的原料、辅料成品、中间产品、副产品以及其它物料或能量(如冷却水)会污染生产过程所使用的水。这些污染物一旦随工业用水进入自然环境,便会造成水环境的污染。工业废水中经常含有重金属(如汞、铬、镉等)、苯等有毒或放射性物质,危害非常严重。其中尤以造纸、印染、制革、电镀以及食品行业的废水最为严重。

(2)农牧业废水。农业活动中使用的农药、化肥等,经地表水或地下水的流动与渗透而进入水体,从而污染水环境。此外,畜牧过程中的大量动物排泄物,如未经处理即予以排放,同样会有大量的病菌和有机物进入水体,造成污染。

(3)生活污水。各个家庭、机关团体、学校、工商事业单位排出的污水中,含有油脂、厨余废料、化学药剂以及粪尿等,其中大量的病菌和有机物是水污染物的主要来源。

(4)被污染的雨水。降雨过程中,空气中的灰尘、硫化物及氮氧化物等污染物会由于吸附或吸收作用而随雨水降至地面,同时雨水在流动过程中因冲刷地面的污染物而将含有更多的污染物。

(5)垃圾渗滤液。垃圾处理不当时,因其含有较高浓度的有机质,其渗滤液会渗入地下水或地表水中,从而污染水体。

上述污染源中,工业废水和生活污水所造成的污染也称为点源污染,而农牧业废水、雨水造成的污染则称为面源污染,或非点源污染。其中以生活污水、工业废水及农牧业废水的污染最为主要,近年来,因地下水的难处理性,垃圾渗滤液的污染日益引起我国环保业的关注。

3、水污染造成的危害

如果说,水是生命的源泉,那么,水污染则是人类的灭顶之灾。因为,工农业发展以及人们的日常生活都离不开水,水污染不仅会导致鱼类、鸟类以及某些植物的死亡甚至灭绝,而且影响经济发展及社会进步,影响人类的生活质量,进而威胁人类的健康甚至生命安全。水污染已成为不亚于洪灾、旱灾,甚至是更为严重的灾害。水污染究竟给我们 带来了什么危害呢?具体表现在如下的几个方面:

水污染对工业生产造成的经济损失主要体现在两个方面:一是由于工业用水水质下降,工业用水的处理成本增加;另一方面,工业生产过程中排放大量废水,则增加污染源治理投资,从而增加生产成本。据估计,1998年我国十大流域片(或十大分区)的水污染对工业生产所造成的经济损失高达103ML元,约占当年工业总产值的1%,其中尤以长江、淮河、海河流域的损失最大。

水污染对农业生产的影响主要是由于农业生产用水基本上直接取自于大江大河,因此导致农产品的质量,产量都明显下降,从而直接影响农产品的价格和总收入。尤其近年来,随着人们环保意识的不断增强,绿色食品已进入百姓生活,水污染对农产品价格的影响更为显著。不同农业产品由于其生产过程中与水的密切程度不同,水污染对其品质的影响程度也不同。调查结果表明,水污染对农产品品质影响程度大小依次是水产品、粮食、蔬菜和水果等,在经济发达地区这种产品质量差价更加明显。据《公报》报道,2005年,我国全海域因污染而发生赤潮82次,累计发生面积约27070平方公里,大面积赤潮集中在浙江中部海域、长江口外海域、渤海湾和海州湾等,赤潮主要对沿岸鱼类和藻类养殖造成影响,因赤潮而对沿岸鱼类和藻类养殖造成的直接经济损失逾6900万元。另据不完全统计,2005年全国共发生海洋渔业水域污染事故91次,污染面积约4.7万公顷,造成直接经济损失约4亿元。

水污染还造成人为缺水或停水。水污染在某些地方造成间歇性缺水和长期缺水,有些地方守着水却没有水喝,有些地方守着河水喝脏水,有些城市因为水污染大面积停水。2005年11月13日,吉林中石油石化分公司的苯胺装置T一102塔发生大爆炸导致数百米外的松花江水被大面积污染,为了避免苯胺、硝基苯、苯对人的生命安全的危害,哈尔滨市政府宣布全市停水4天,几百万市民的饮用水全部从外地调运。在松花江发生大面积污染的同时,广东韶关冶炼厂严重超标排放致使广东北江水域被铬污染,由于广东省委的高度重视,采取了应急措施,才使10多万人的饮用水没有受到影响。自1994年7月以来,淮河每年都要发生几次严重的污染事件,常常因污染使沿河各自来水厂被迫停止供水,最长竟达54天,150万人没有干净水喝。

污染水源对人的身体健康造成了很大的危害。根据卫生和水利部门的初步调查以及联合国的评估,我国有3.2亿人饮水不安全,其中氟砷含量超标的饮用水、苦咸水、污染的地表和地下水是严重威胁农民身体健康三大隐患。全国有6300多万人饮用水含氟量超过国家生活饮用水卫生标准,200多万人饮用砷超标的水,3800多万人饮用苦咸水,血吸虫病区有1 100多万人饮水不安全。我国许多城市生活用水特别是饮用水源受到严重污染,农村约有1.9亿人饮用水有害物质含量超标。(央视2005.03.27“我国3亿多人饮水不安全,水不安全人怎和谐”)2004年,国家环保总局对44个城市的地下水抽样调查发现42个城市地下水受到污染,共发现有百种有毒污染物。(经济日报2005.5.26“中国水环境到底怎样”)随着水污染在全国各大江河湖泊的蔓延对人健康的危害也随之加剧,仅在重庆的水源中检出可能致癌、致畸和突变的有机化合物就多达百余种。随着科学的进步,现代医学发现,人的疾病80%与水有关。在2006年3月22日世界水日,联合国教科文组织在墨西哥发布的报告指出:“全世界有11亿人缺乏安全饮用水,每天经水传染的疾病夺走近上万名儿童的生命”。

水污染加剧了我国的缺水状况。我国是一个水资源分布极不均匀的国家,南多北少,我国的水资源总共为2800亿立方米,但人均只有2300立方米。目前我国600多座城市中,400多座有不同程度的缺水情况,由于污染严重在原本就缺水的西北地区、华北平原几乎所有流淌的河流都被污染,海河流域60%一70% 河道被污染,珠江三角洲在咸潮来临时淡水缺乏,致使1/3的早稻无法下田。目前我国已形成了资源型缺水、污染型缺水和水质型缺水。如果没有水和没有干净的水,怎样保证人民的身体健康呢? 水污染还导致城市供水成本增加、城市污水处理厂投资建设和运行费用增加,同时也加速设备的折旧。其中城市污水处理厂投资建设和运行费用增加丽项,中国环境统计年鉴中有较为详细的资料。对于城市供水,水环境污染主要增加供水的水质净化和处理成本。近年来,全国各地自来水价格不断上涨,其中自来水污水处理成本增加是其中的一个重要原因。根据 《公报》,2005年,全国环境污染治理投资为2388亿元(比上年增加25.1%)。其中城市环境基础设施建设投资1289.7亿元(比上年增加13.0%);工业污染源治理投资458.2亿元(比上年增加48.7%);新建项目“三同时”环保投资640.1亿元(比上年增加39.0%)。2005年环境污染治理投资占国内生产总值的1.31%。

在家庭消费方面,由于水污染,水价上涨,一些家庭为了健康考虑,购买优质的饮用水,导致家庭支出增加。

综上所述,随着社会的发展,人口数量的增加,人类对水资源的需求也在不断的增加,水污染的问题已经严峻地摆在我们的面前。在我国一些水污染的地区,已经严重地威胁到了人民的饮水安全。我们发展经济是大事,但是大江湖泊的污染严重影响着国民的健康,经济发展的进度。已经到了非治理不可的地步。

4、水污染的防治及解决水污染的措施

要使目前严惩的水污染状况得到明显改善,就必须采取和坚持末端治理与源头管理并重的方针。在水污染的治理方面,除了需要加大资金投入,多建、扩建或改造污水处理厂,另一方面就是集中力量,加强环境保护的科研工作,以提高水处理技术的水平,降低处理成本。当前的重点有:①抓紧高浓度有机废水处理技术的攻关研究,特别是草浆造纸、制药、食品和制革等特殊行业的废水治理技术;②解决与水源污染相关的治理技术,开发人畜粪便固化、加工技术;加速环保产品和产业的发展,提高水污染防治设施的产品标准化、成套化和自动控制性能,大力开发城市污水和工业废水成套处理技术。

具体治理水污染的集中方法如下: 4.1 物理方法治理污染

(1)截污分流与引水冲淤。开展河道清淤、引江水人城、实施配水工程,带动市区河道水网循环,变静态的水为动态的水,增强河道自净能力,增加河道保洁的可操作l生。上海市通过黄浦江上游沿线水闸引黄浦江上游清水,经淀浦河东闸东排污水和通过淀浦河沿线和黄浦江张家塘引水,经龙华港人黄浦江进行引水冲污。其中青松片河流的水质改善了2 左右,淀北片河流的水质改善了6%一1 1%。通过“引江济太”工程,2000—2003年超过30/Lm。的长江水被引入太湖,对改善太湖水质起到一定作用,并带来了治水理念的重大转变。至2004~,通过望虞河引调长江水人太湖流域65亿m3,太湖水体的置换周期由原来的300d缩短至250d,虽使太湖水质有所改善,但也导致长江下游水位大幅大幅度下降。截污分流,引水冲污措施,虽可降低治理水体中污染物的量,但将增加接纳污水水体的污染负荷。同时,原有水体将因为水温的大幅度变化与冲击,导致生态系统的破坏,使水体的自净能力下降。

(2)疏浚河床,清除底泥。在控制外污染源之后,影响河流水质的重要因素就是底泥对河流的二次污染。底泥中的有机物在细菌作用下易发生好氧和厌氧性分解,不仅使水中溶解氧水平降低,而且产生二氧化碳、甲烷、硫化氢等气体,使水体变黑发臭。苏州河综合整治一期污水截流工程建成后,污染物排放得以大幅度削减,但河流水质并未出现预期的改善,原因就是表层底泥中的污染物质向水中释放形成的二次污染 21。疏浚底泥是一种被认为整治河流最常用的方法,快速有效。河流底泥由污染物含量较低的灰黑色浅层混合层,污染物含量较高的黑色中层富集层和自然沉积的灰黄色深层黄泥层三段构成。疏浚应该清除黑色富集层,以彻底消除其影响。但是疏浚河道成本过高,机械清淤lhm。底泥约需9.9~24.7万美元。

(3)增氧曝气。河流水体曝气复氧是指向河流中进行人工复氧,可以是空气,也可以是纯氧。包括移动式充氧、固定式充氧及管道式充氧3种。在水团流速较缓的苏州河支流新泾港进行纯氧曝气后,COD去除率达19.5%-55.60/0,BOD/CO 由0.46降至0.40,水体颜色由黑变浅,臭味减弱,溶氧增加。对河湖水的人工增氧虽可促进有机质矿化,降低水中COD的浓度,但无法迁移、转化、输出其分解后的产物,又促使浮游藻类生长繁殖,导致水体中有机质浓度反弹。物理方法疏挖底泥、机械除藻、增氧曝气、引水冲淤等,但往往治标难治本,而且工程费用较大。

4.2 化学治水方法

化学治理方法主要是采用各种化学药剂,如加入化学药剂杀藻、加入宅 足j麟 f :淀、加入石灰脱氮等。常用化学除藻剂主要有易溶l生的铜化合物,或者螯合铜类物质,这些化合物对鱼类、水草等生物会产生危害甚至导致死亡,具有致癌作用,而且还可产生不可预测的不良后遗症。用化学药剂或絮凝剂,杀灭浮游藻类,并絮凝沉淀,虽可一时降低水中浮游藻类密度,提高水体透明度,但残存水体中的藻类残骸未移出,加速了淤积与分解矿化,又形成无机营养盐促进水体中浮游藻类繁殖。化学洽理方法虽可使水质暂时得到改善,但是易造成二次污染。4.3 生物处理技术

生物处理技术如放养控藻型生物、构建人工湿地和水生植被,开发水体生物修复技术,是当前水环境治理研究与开发的热点。

(1)挺水植物。常用的挺水植物有芦苇、芦竹、水葱、灯心草、香蒲、茳芏、藤草、莎草、伞草、苔草、水生美人蕉、富贵竹、茭白。蔗草对生活污水、~,Jldg水或其他有机污染废水有很好处理效果。芦苇床处理系统是一种人工种植芦苇的湿地污水处理工艺。利用芦苇根系发达和优越的水土气交换能力,污染物与其茎部接触产生沉淀作用,芦苇的根部与茎部可吸收某些污染物,附着在茎部上的微生物可对污染物产生吸附分解作用,使污水流经种有芦苇的土壤或沙砾床而产生自然净化。芦苇对ss、COD和BOD具有较强的作用,但对氮、磷的去除能力较弱,需要其它水生植物的联合作用。如芦苇与茭白混种,芦苇的输氧能力较强,茭白对氮、磷有很强的去除作用。在具体运用中通常采用:污水一沉淀一人工湿地一生态塘。北京水利科学研究所曾进行芦苇塘净化污水的小区试验,其去除率分别为BOD 55.6%、COD53.、NH 0.6%、SS59.1%、TP59.2%圈。人工芦苇床建设成本低,处理效果稳定,但冬天处理效果会受到影响。扩大与增加水生植物生物量,加强吸收、转化水中营养盐,抑制藻类的生长和现存量后,如对水草不利用、不及时移出,将导致沼泽化和二次污染旧。

(2)浮叶植物。常用的浮叶植物的有凤眼莲、睡莲、慈姑、浮萍、菱角等。浮叶植物在浅水水体中有良好的净化水质效果,种植和收获较容易,在一定季节可以作为重要的支撑系统,但需要及时收获。有些飘浮植物和浮体陆生植物(加上浮力支撑后可水培的植物)是很好的观赏和食用植物,可在一定条件下组合应用,既有净化水质作用,又有经济效益、环境效益和观赏效益。生物浮床技术是用泡沫塑料搭建浮床,种植经过专门筛选和培育的植物,达到净化水质和美化景观的作用。目前种植的植物主要有美^蕉、空心菜、水竹、水蓼、旱伞草、蕹菜、水芹、菰等。

(3)着生藻类。着生藻类和浮游藻类生长过程中都有净化水质作用。着生藻类和附着生物已成为许多河流水质净化的主体,是目前进行河流水质净化的研究热点之一。

(4)沉水植物。伊乐藻、黑藻、苦草、金鱼藻、睡莲等水生植物,可吸收和转化底泥中的营养物质,增加生物多样性。在低温季节,这些植~ ,jTN、TP和硝态氮仍有较好的吸收效果。抗风浪较差的伊乐藻、黑藻,偏好泥质型底泥。抗风浪较好的有穗状狐尾藻、马来眼子菜、菹草。弱光植物苦草、菹草适宜在透明度较低的水体中。菹草偏好沙泥型底泥。在有机质含量较高的底质情况下,伊乐藻、穗状狐尾藻可作为沉水植物恢复的先锋种。镶嵌植物群落组合(由浮水、浮叶、沉水植物优势种的斑块构成)可使藻类的生物量下降57.7%。人工湿地中使用最多的水生植物为香蒲、芦苇、灯心草、宽叶香蒲和蔗草。在32℃时,池杉人工湿地对总氮、总磷的去除效果明显优于20℃时。用覆膜、塑料袋或改变生态位能使喜旱莲子草安全越冬,并对总氮、氨氮和叶绿素a的去除效果较好。

(5)底栖生物。螺、蚌等底栖动物可过滤悬浮质,摄食生物碎屑,其分泌物有絮凝作用,螺有刮食着生藻类功能,虾和部分鱼类可摄食藻类、碎屑、浮游动物,这些动物,作为健康水生态系统的补充组成,也有重要作用。

(6)微生物。自然界的水生植物附近共生有多种远比自由水体中丰富的细菌群落。飘浮植物有直接吸收营养盐的作用,而且更重要的是有与其共生的细菌。可以很快增加水的透明度,改善水质。飘浮植物作为细菌的载体受气候条件影响,在有些季节难以发挥作用。因此研制人工载体和优选高效细菌种群极为重要。利用优化的人工载体培养优化的氮循环细菌,释放到自然水体,以自然生物载体、其它人工载体和底泥为二级载体,水中悬浮物为三级载体,将好氧_厌氧,硝化一反硝化条件扩大到水面并加强细菌浓度,从而增加系统净化能力。卵石接触氧化法是利用卵石表面的生物膜吸附胶体状有机物或与溶解性有机物发生氧化分解作用,使污水得到净化。卵石接触氧化法具有较高的处理效率。它的有机负荷较高,接触停留时问短,减少占地面积,节省投资。此外,运行管理时没有污泥膨胀和污泥回流问题,且耐冲击负荷。

(7)CBS水体修复技术。集中式生物系统(CBS)水体修复技术被认定为生物工程领域的高新技术,并在国内实施完成了多个项目。CBS水体修复技术可除臭去黑,去除碳、氮、磷等有机物、硝化底泥、降解H S,NH。以及其他化学有害物质;同时可能锁定诸如HgZ+,Crcu Pb SP等重金属离子,降低重金属污染;唤醒水体中的有益微生物,净化水体中的有机物,形成水体的生物链,维护生态平衡,保护生态环境。

对水污染的控制而言,主要应从技术与管理两方面着手。在技术方面,应加强生产技术改造,开发能耗低、原料利用率高、污染小的清洁生产技术与设备,以及原料、水资源的循环利用技术,同时研究化肥的氮、磷控制技术及农药的低残留、易降解技术。加强新产品(无废产品)的开发与研制以代替传统的产品,开展清洁生产与发展绿色产业,是减少水污染的根本途径。在管理方面,主要应从以下几方面落实:

(1)切实做好环境评价工作,严格大力兴建污水处理厂 ,把好项目审批关。社会的进步,经济的发展,人们需求的增加,使得新上马项目也随之急增,给水环境带来了一定的挑战。因此,对新上马项目,无论其规模大小,除进行必要的可行性评估外,还必须进行生态评估,特别是对水资源污染状况的评估;对严重影响水资源,造成严重污染的,且企业自身又无法解决的,坚决杜绝此类项目上马;对企业自身有防污、治污能力的,也必须严格审查其防污、治污设施和治理程度及其建设过程。(2)采取适当的经济手段,降低水污染。如我国目前正在采取的排污收费制度、污水排放权交易制度、征收污水处理费、水权交易制度、专项补贴制度以及赔款、罚款制度。为了充分发挥经济手段的作用,还应针对上述各顶制度实施过程中存在的问题,进行适当调整和不断完善,如提高排污收费标准、征收水资源保护补偿费、开展水权交易以及提高污水处理收费标准等。

(3)加强宣传工作,提高人们的环保意识及节水意识,减少家庭的污水量,如以洗米水清洁物品、用淋浴不用盆浴等,同时要求人们不乱倒垃圾,以减少垃圾对水体的污染。

(4)调整产业结构,加强清洁生产审核工作,取缔、关闭或淘汰生产工艺落后、设备陈旧、污染严重的企业。水污染状况的改善是一个艰巨而伟大的任务,它需要投入大量的人力、物力和财力,同时,它也是一个比较漫长的过程。我们焦虑地期待着,同时我们更应行动起来,为那美好时光的早日到来而努力!

5、实施污水资源化战略及可持续发展

污水资源化,即将处理过的污水作为水源加以利用。可以说。它是污水处理的延伸。实施污水资源化战略。能在较大程度上缓解有限的水资源与用水量日增两者之间的矛盾。在这里不打算讨论实施污水资源化的必要性、可行性以及途径等。仅就在实施污水资源化战略中应重视的问题谈几点不成熟的看法:

(1)充分认识到污水的价值。净化后的污水是一种可贵的水资源,应当将其作为水资源开发利用的一个方向;应该消除原有的旧观念:即使处理过的污水也是一种“脏水”不能使用。

(2)加大科技投入。保障净化后的污水水质。应当说,水质是最重要的方面,只有水质达到了标准,人们才能安全的使用。目前,污水资源化的途径大多数是用作中水或回用于工业生产。作为饮用水水源其处理成本太高。但是,随着人们对各种污水性质的认识日益加深以及水处理技术的进一步发展,将净化的污水作为生活饮用水水源是有可能的。

(3)提供实施污水资源化战略的政策保障,污水资源化战略是一个系统工程。需要国家提供政策上的支持,比如拓宽污水利用的渠道,引导污水资源化的开发和利用等。

水是一种重要的自然资源。也是影响人类社会能否持续发展的重要资源。污水处理正是防止水资源污染的重要手段。而污水处理的持续发展是保证水资源长期不受污染和水资源持续再生的重要保证。因此研究污水处理的可持续发展是研究人类社会可持续发展的重要课题。从自然属性看,污水处理资源化就是保护水资源的更新能力的有效手段;从社会属性看,污水处理资源化就是解决污水对环境的污染;从经济属性看,污水处理资源化,就是从流通的角度增加水资源;从科技属性看,污水处理资源化就是要研究出先进的污水处理的设备和工艺,来减 少污水对环境的污染;从哲学属性看,污水处理资源化就是维持人的生命源泉,水的伦理道德的平衡,以确保人类社会的可持续发展。

污水处理资源化是实现污水处理的市场化、商品化的根本。只有将污水变成再生水,才能实现污水的市场化、商品化,才能实现污水处理的可持续发展。以污水处理可持续发展为出发点。搞好污水排放、处理、回用的规划和建设要实行以水回用为目地的原则。这是我国在吸取发达国家污水处理的经验和教训后应遵循的原则。

随着社会的发展水资源的逐步匮乏。污水处理达标排放已不能做为污水处理的最终目的。污水处理的最终目的应该是水资源再生和再利用。既然污水处理的目的是水资源的再利用,就应该把污水的排放、处理、回用和供水有机地结合起来。

参考文献

篇3:国内外突发性水污染事件研究综述

突发性水污染事件是指突然发生的, 由人为或自然因素引起的, 污染物介入河流湖泊等地表及地下水体中, 导致水质恶化, 影响水资源有效利用, 造成经济、社会正常活动受到严重影响, 水生态环境受到严重危害的事故[1]。突发性水污染事件具有发生前兆不充分、诱因不明确、难以预料、难以控制、危害紧急、损失严重、处理复杂等特征, 短时间内很可能造成水源的污染、停水、工业停产等问题, 易对社会的生产生活造成巨大的影响与危害。突发性水污染事件的污染源很多, 主要分为以下几类:工业废水, 即企业受治污能力的限制造成的污染事故性排放;综合污水, 即企业生产废水、生活污水以及农业废水违规排放, 特大暴雨、泥石流等极端自然状况造成的化学污染物扩散, 污染水体;油类污染, 原油在开采、加工、运输过程中意外性事故造成的泄漏;化学物品, 包括生物医药、化工、印刷等产业造成的污染;重金属污染, 指采矿、工业生产中排放的污染物中含有铅、汞、镉、钴等重金属造成的污染[2]。

近年来突发性水污染事故呈逐渐上升的趋势, 以我国为例, 仅2000-2011年的12年间就发生重大突发性水污染事故1 176起[2], 进一步对近10年国内典型突发性水污染事件分析可知 (见表1) [3,4,5,6], 突发性水污染事件影响范围往往很广, 造成的危害影响往往很严重。如此严峻的形势, 引起了人们对突发性水污染事件的极大关注与研究, 在CNKI文献搜索平台上, 以“突发性水污染事件”为主题的文献大约有208篇;在Ei Village2数据库中, 与“突发性水污染事件”相关的研究文献约有278篇;在百度搜索平台上, 关于“突发性水污染事件”的报道约1 080 000篇。其中突发性水污染事件的风险分析、预警预报、应急管理是近年来国内外学者研究的重点和热点, 本文也将从以上3个方面综述国内外在突发性水污染事件上的研究状况。

2 突发性水污染事件风险分析

突发性水污染事件的风险分析是指在风险识别和风险估测的基础上, 结合其他因素对风险发生的概率、损失程度进行全面考虑, 评估风险发生的可能性及危害程度。

国外对于突发性水污染事件风险评估的研究最早侧重于对所造成危害的定性描述, 很长一段时间集中于海上溢油事故的评估。如:1977年, Canelas L D[7]研究了葡萄牙的莱雄厄什港口的溢油事故对于人类生活和生态恢复造成的影响;1979年, Hiyama Yoshio[8]调查了1974年发生的漏油事件对濑户内海的影响, 研究表明快速的应急处理工作能最大限度地减少溢油事件带来的影响。定性分析简单易行, 得到的结果也直观、简洁, 但是操作起来往往具有一定的困难, 结果往往带有主观色彩, 所以用于风险分析时, 对其影响程度很难精确认知、科学掌握, 应用效果不佳。之后的研究重点开始向建立指标体系、评估模型等定量方法转移, 以便于准确量化风险程度, 分级应对处理。如:1984年, 国外就开始将自然资源损害评估模型NRDA应用于海洋溢油事故的评估中, 之后为改进其适用范围, Deborah Frenhc MeCay在其基础上又开发了可应用于评估各类溢油事故的溢油影响模型应用包SIMAP;Pinter J等人提出了一种新的风险评估与管理的办法, 并以多瑙河有毒点源污染为例, 定量证明了该方法的可行性;Nikofoas P ventikos等人利用决策网络法EDN定量评估溢油事件对海洋生态的影响[9,10,11]。近年来, 国外开始重视对新兴污染物 (包括医药品、个人护理品以及农药等) 的分布、危害等进行研究。虽然起步较晚, 但到目前为止已经有了较多的发现, 取得了较大的成果。如:Mélanie Fuhrer[12]等人对泄漏进入海洋的化学物品———苯乙烯进行了风险评估, 得出其是会浮动、蒸发的对人类健康具有显著危险的化学物;Vidal-Dorsch Doris E[13]等人通过统计分析入海水流之中的新兴污染物的种类和浓度, 增强了人们对新兴污染物的认识;Mu1oz, Ivan[14]等人用生命周期影响评价法LCIA分析量化了城市生活废水中的不同污染物对于环境潜在影响的大小;Rodriguez-Mozaz Sara[15]等人通过比较基于在线固相萃取SPE液体色谱分析技术和生物传感器在识别、分析新兴污染物时各自的优缺点, 提高了对新兴污染物的辨识能力。

国内风险分析工作起步于20世纪80年代, 起初的研究以介绍和应用国外的研究成果为主, 在2005年的松花江水污染事件发生之后, 才开始重视适用本土的评估模型的建立和方法的研究。国内研究主要集中于两个方面: (1) 风险源项的辨识。目前多用的是定性判断法, 主要有专家分析法、现场调查法和资料收集法等, 其中现场调查法使用最多[16]。如郭炳南[17]将突发性水污染事件按风险源位置分为:固定源, 移动源及流域源三类, 并分析了1985年5月-2008年4月间全国突发性水污染事件风险源的分布规律。定量的方法较少, 主要基于数学模型进行分析, 如黄利群[18]等人提出一种基于ALARP原则的突发性水污染事件风险评价办法, 通过计算危险源分级指标, 分析事故发生概率, 确定其在“F-D”图中所处的区域, 从而确定风险的性质;杨海东[19]等人将溯源问题视为贝叶斯估计问题, 推导出污染源强度、位置和排放时刻等未知参数的后验概率密度函数, 结合微分进化和蒙特卡洛模拟方法进行采样, 估计出这些未知参数, 以此确定污染源项。 (2) 事故造成的危害和损失评估。常用方法有概率与数理统计理论、人工神经网络理论、线性规划理论以及层次分析法等, 并且早在20世纪90年代, 我国就尝试将水质健康的风险评价模型应用于突发性水污染的风险分析中, 但传统模型结构单一, 适应性差, 在应用于复杂多变的突发水污染事故时得到的效果不佳。于是, 李二平[20]等人用三角模糊函数修正了传统的水质健康风险评价模型, 较准确地对浓度随时间和空间不断变化的水质进行了风险评价;张波[21]等人开发了基于二、三维一体化的水污染事故水质时空模拟和动态调控仿真系统, 用于在时间和空间两个维度上对污染带迁移和转化进行动态模拟和趋势预测。另外, 基于相关模型和方法, 众多风险评估中的难题也得到了解决, 如刘家宏[22]等人将模糊故障树模型以及综合影响指数模型共同应用于河流突发性水污染风险分析研究中, 建立了缺资料地区的河流从区域整体到河流单元的多尺度评价模式。

综上分析可知, 国外在突发性水污染风险评估方面的研究起源很早, 目前已有较丰硕的成果, 但随着社会的进步, 复杂多变的新兴污染物的不断出现, 未来的研究探索之路还很长。国内研究虽然起步晚, 但是发展很快。目前定性评价用得较多, 定量研究相对较少, 且侧重于单一的风险评价指标体系、评估模型的建立, 即针对某一次或某一特定区域的突发性水污染的评估, 尚未建立普遍适用的评估体系, 同时缺乏完善的突发性水污染事件的风险分析机制。

3 突发性水污染事件预警预报

所谓突发性水污染事件的预警预报是在事件发生之前, 根据以往的经验或是先进的检测技术手段, 尽快向相关部门发出紧急信号, 报告危险情况, 最大限度地降低危害所造成的损失。早在1948年, 美国就开始对密苏里等州的水域进行水质监测。1960年, 纽约州的环保部门开始建立自动水质监测系统。到20世纪70年代, 水质自动监测系统已得到较大发展, 美国、日本、德国等都先后建立了水质污染连续监测系统, 形成了监控整个流域或区域的水质监测管网。就监测模型与技术而言, 美国国家环保局环境研究室开发了QUAL模型, 丹麦水资源及水环境研究所研发了MIKE软件, 荷兰开发了SOBEK软件系统。目前这些模型仍大量应用于水质监测当中, 并且在不断更新改进以适应日益复杂的污染状况[23,24,25]。同时随着科技水平的不断提高, 算法与模型在不断改进, 莱茵河行动计划当中用生物预警等新的监测系统检测突发性水污染, 大约90%的突发性水污染事件能被提前预警识别;流水线式的生物传感器也被用于突发性水污染事件的监测, 主要是监测水体中化学物品的泄露;WWW系统方法、MOP系统方法、卫星遥感技术等也被应用于污染物泄漏情况的监测, 监测结果会直接以短信息形式及时反馈到相关人员的移动设备上, 有利于缩短响应时间[26,27,28,29]。在多年研究基础上, 多国已经形成了一整套完善的预警预报系统, 如:欧洲多国协同开发了多瑙河突发污染预警系统、韩国首尔构建了覆盖首尔全境的饮用水监测系统、新西兰建立了地表水水质监测网络等[30]。

较国外而言, 国内关于水污染预警预报的研究开始得较晚。就水质预警模型而言, 其发展经历了从直接利用国外预警模型到改进国外模型, 再到建立新模型。如:2008年刘震[31]等人有针对性的修正了SOBEK软件的某些参数, 使其适用于黄河流域突发性水污染事件的预警预报;2010年庄巍[32]等人以长江江苏段为例, 建立整体一维、分段二维的水量水质预测模型, 构建了适用于该地区的水源地风险预警模型。就水质监测技术而言, 其发展历程大体可以分为3个阶段: (1) 人工水质分析阶段, 主要采用基础仪器如可见紫外分光光度计、荧光光度计、原子吸收光度计等对采集的水样进行分析预报, 但由于基础仪器先进性不足, 往往造成采集测量工作量大, 信息传递不及时, 实效性差, 效率低下; (2) 水质专用监测仪器阶段, 多采用COD测定仪、测油仪、DO仪、污水流量计等分析水质状况, 该阶段较前一阶段的工作效率有所提高, 但专用监测仪一般只识别特定种类的污染元素, 对复杂多变的突发性水污染事件的适用性仍然较差; (3) 水质自动监测阶段, 即多点、多参数的实时监测、控制, 较大程度地提高了监测设备的实用性与监测的效率, 有利于提高突发事件的应对效率[33]。我国于1988年才在天津设立第一个水质连续自动监测系统, 之后其一直是研究的重点, 不仅国家加大了自动监测站网的建设与投入, 而且众多的专家学者也研究开发了较多的监测技术与系统。如:胡承芳[34]等人基于水质传感技术、无线传输技术和数据库技术, 开发了突发性水污染监测预警系统, 实现了水质数据的自动监测;樊引琴[35]等人利用黄河水质自动监测站在线实时监测系统实现了水质水量的综合评价。在多年研究的基础上, 国内多地也已初步建立了预警预报系统, 如:西江具有三道防线的水源饮用水预警系统, 黄浦江的水源地水质在线监控预警系统等[30]。

综上所述, 经过多年的研究, 国外在突发性水污染预警预报方面, 已有相对成熟的研究成果, 大部分地区已建立较完善较先进的自动监测预警预报系统。国内目前水质自动监测技术仍然不够成熟, 投入使用的造价较高, 不利于普遍推广;另外对水质预警系统的研究多集中于水质监测技术手段的改进与预警体系的建立, 但当前建立的预警系统适用范围较小, 还不够成熟完善。

4 突发性水污染事件应急管理

突发性水污染事件的应急管理是指相关机构或组织在突发事件的事前预防、事发应对、事中处置和善后恢复过程中, 应用科学、技术、规划与管理等手段, 保障公众生命、健康和财产安全的活动。

国外对于突发性水污染事件应急管理的研究开始得较早, 最初的研究在于应急技术手段的提出与改进, 如:J M Deroux[36]等人通过研究地表水当中多种有机化合物的时空演变规律, 据此制定了一个监督检查水质的数据库, 当水质出现任何异常时可快速检测, 并与建立的数据库进行对比快速识别, 以更好地应对管理;Micanik Tomas[37]等人介绍了捷克污染试验CPT在描述污染泄漏时空分布特征上的应用, 有利于管理者在突发情况下快速决策;Shafiee Mohammadmehdi[38]等人通过建立一个模型来动态实时模拟受用户用水影响下污染物在配水系统当中的变化情况, 以此为代理商根据系统需求和流动的影响采取行动提供支持。随着理论的逐步完善, 当前多数国家已逐步建立较为完整的应急机制和管理模式。如美国形成了以国土安全部为中心, 下分联邦、州、县、市、社区5个层次的应急响应机构, 实行统一管理、分级响应;日本拥有完善的应急管理法律体系, 良好的应急教育和防灾演练系统以及较为完善的灾害救援体系, 并建立了巨灾风险管理体系, 为灾民正常的生产生活和灾后恢复重建提供了保障;澳大利亚设立了一套由联邦政府、州和地区政府、社区3个层面组成的应急管理体系, 建立了以志愿者广泛参与为特色的救灾体系[39]。

对于突发性水污染事件的应急研究, 最初我国的研究重点在于应急管理体系的建立, 应急系统组织形式的选择, 机构的职责分配以及相关的规章标准的制定与颁布。随着中央财政对突发事件应急管理的进一步加大投入, 重点进行了应急物资储备和应急队伍装备的建设, 对突发性事件的监测和预警能力在不断提高。目前研究重点有所改变, 重在如何依靠先进的技术手段改进应急响应方式, 提升应急管理技术, 缩短应急反应时间, 加强应急预案的编制, 完善应急管理系统。如:在应急响应方式上, 陈蓓青等人[40]基于GIS技术开发了高精度、可共享的数字化辅助决策系统, 为突发性水污染事故的应急决策提供了支持;陈义中[41]基于网络GIS技术开发了长江口突发水污染事故应急响应系统, 实现了突发水污染事故的在线模拟分析, 可使有关部门及时掌握污染现状及发展趋势。在应急管理措施上, 黄喜良[42]提出将隶属于不同流域、不同行政区域范围内的水资源临时调入需求区的应急调度措施;匡翠萍[43]等人基于2003年黄浦江下游吴泾码头的一次重大燃油泄漏事故, 建立了黄浦江二维水污染模型, 在模拟分析实际和3种典型调水应急措施的效果之后, 得出加大上游泄流量是确保上游敏感水域免受下游污染影响的有效措施。在应急反应时间上, 许剑辉[44]等人建立了一种污染扩散模型, 以模拟突发性水污染事故中河流下游不同地点处污染物的时空分布情况, 并结合水质标识指数法与GIS技术评价污染物浓度, 实现了评价结果的实时动态可视化;陶亚[45]等人建立了淮河淮南段水动力与水质模型, 定量模拟突发水污染事故之后各水厂取水口污染物浓度变化过程, 并对各取水口应急响应时间进行了预测。在应急预案的编制上, 随着2006年国务院发布的《国家突发公共事件总体应急预案》的出台, 我国应急预案框架体系初步形成, 但是目前大多预案的编制都重在各部门职责的限定、预警应急响应级别的划定, 缺乏现代信息技术等相应技术手段支撑, 修改制订效率不高, 不利于突发性事件的快速应对。

综上可知, 在突发性事件的应急管理的研究上, 国外多国当前已经建立较完善的应急系统, 相关的应急技术手段也较成熟。虽然我国的应急水平在不断提高, 应急管理体系也已初步建成, 但是目前对于灾情信息的收集与处理能力仍较差, 不同组织部门之间的协调性仍不佳, 有待深入研究调整。

5 结语

本文从风险分析、预警预报和应急管理3个重要方面对突发性水污染事件国内外研究的进展进行了综述。通过对当前研究侧重点和趋势的综合分析, 提出今后突发性水污染事件研究的重点方向。

(1) 突发性水污染事件灾情及风险评估研究。通过对典型水污染事件的灾害影响系统分析, 建立灾情评估指标体系, 对水污染事件的灾情进行分类、定级。对未来突发的水污染事件, 结合多元化的信息, 能及时进行灾情预测和风险评估, 为突发性事件的预警预报与应对提供支持。

(2) 突发性水污染事件集合应对平台体系建立。基于先进的技术, 建立突发事件集合应对平台, 实现多元信息的综合集成, 以及灾情信息的迅速收集、分析与整理, 并实现其可视化, 增强组织之间的联动性, 在事件发生之后, 快速集成各类信息, 为应急决策提供支持平台。

(3) 突发性水污染事件应急预案的快速制定与生成。基于集合应对平台, 对相关因素 (包括突发水污染事件的主题、信息、过程) 进行系统分析, 利用知识拓扑图 (知识图) 、组件按照应急管理业务和预案流程, 逐步实现应急预案的可视化和自动生成, 实现应急预案的快速修改与制定, 为应急决策及水污染事件处理、各层用户应对提供支持。

(4) 突发水污染事件保险制度以及赔偿机制的建立。引入灾害保险及赔偿机制, 通过研究设立专门的基金或是相应的保险制度, 减少灾害发生时政府等相关部门的救灾压力, 使灾民的日常生活得到保障, 并能及时获得相应的损失赔偿, 最大程度减少水污染事件的影响程度。

篇4:土壤中重金属污染与危害特点综述

关键词:土壤;重金属污染;危害特点

前言

社会的进步带动了我国的生产力,但是土壤中重金属污染情况日趋严重,很多土壤的危害直接影响到人们的正常生活,而土壤中一旦存在重金属,就很难通过迁移来减化污染的程度。重金属污染物会长时间停留在土壤中,且隐蔽性较强,毒性大,很容易通过不同的形式,转化为其它危害人体健康的因素,所以在城市建设和发展的过程中,应该充分明确治理重金属污染问题的严峻性。

1 重金属污染物在土壤中发生的化学作用

1.1 化学作用 重金属污染物在排放到土壤中之后,会很容易寄存在土壤中,并生存下来,通过气候和环境的变化,重金属会在土壤中进行一系列的化学作用,主要包括:吸附-解吸、溶解-沉淀、配合作用等。这些化学作用发生的过程,会使重金属通过化学、物理作用呈现出更多的危害物质,同时还存在部分专性吸附作用,而土壤中发生化学反应之后的化合物沉淀,会通过溶解的过程,实现污染物的迁移,一旦发生迁移就很难实现污染物的清除和消减。在土壤中发生的化学反应,很大一部分是可逆反应,这种循环的模式会在很大程度上提高污染物的污染能力,也会加大污染物在土壤中的滞留量,大量重金属污染物的堆积,会提高重金属自身的活性和毒性。所以在土壤保护的过程中,政府还是应该制定出具体的策略,来正确规范人们的生产和加工行为,尽量减少污染物的排放[1]。

1.2 生物作用 土壤环境中重金属的生物作用,是指植物通过根系的作用,会从土壤中吸取一定的重金属污染物,这些污染物在植物内部的储存,就会发生不同的生物作用。这种生物作用的模式,会加强对植物危害的能力,特别是水溶态、交换态重金属含量高的土壤中,植物根系的吸收能力会逐渐加强,对植物自身的危害也更大。在生物作用的过程中,植物内部的污染物很可能通过食物链的作用,被人体所吸收,可见,在土壤中的重金属污染,其危害的程度和范围非常大,造成的后果也会很严重,所以为了更好的保障人们的身体健康和社会的生态环境,要求地区要严格控制重金属污染物的排放,使生物作用终止在动态变化之中。生物作用的发生也会影响到土壤的活性,使其降低了自身的功能,所以重金属污染物的排放,即使是排放到土壤中,也会直接或者间接影响到人类的健康和大自然的生态平衡[2]。

1.3 外源重金属的影响 经过我国各行产业的不断发展,重金属污染物的排放情况越来越严重,并且出现了外源重金属排放的现象,外源金属物排放到土壤中,会通过各种形态的变化,实现对土壤不同程度的污染。通过科研人员的不断探索和实践,证实了可溶态重金属对土壤的污染能力,在实验中,科研人员把可溶态重金属排放到土壤后,观察土壤的反应和可溶态重金属的浓度。经过固定时间的反应,实验结果显示,可溶态重金属浓度迅速下降,而交换态重金属的浓度呈现先弱后升的状态,然后迅速下降。这就说明在可溶态重金属污染完土壤之后,其自身的活性和浓度逐渐在下降,所以科研人员应该研制出具体的方法和对策,可以在重金属污染物自身能力下降的情况下将其清除[3]。

2 土壤中重金属污染物危害的特点

经过上文的分析,已经能够看出重金属污染物对植物的危害,但实际上,重金属污染物对生物的危害才是致命的,经过科研人员的观察和分析,明确了重金属污染物可以通过食物链的关系,最终被人体所吸收。如果这种现象不能得到及时的处理,重金属就会在人体中累积,当达到一定的含量时,就会严重影响到人体的健康情况。同时如果被某种生物接触到,也会在一定程度上,降低生物自身的抵抗能力,食物链的连接是人类无法控制和阻止的一种自然行为,所以人类只有通过自己的力量,来减少污染物对大自然的危害[4]。

3 结语

在我国社会发展的过程中,国家提倡可持续发展的观点,要求各个领域的生产过程要实现高利用、低排放的标准,从而降低各种污染物对自然的污染,土壤重金属的污染能力非常强大,人类必须做好充分的准备,来及时的处理好土壤污染问题。重金属在土壤中形成的污染,会严重影响到生态的平衡,结合其污染的特点,地区应该明确环境治理的重要作用,通过合理的措施,来解决土壤污染的问题。

参考文献

[1] 王学锋.土壤--植物系统重金属形态分析和生物有效性研究进展[J].化工环保,2012,15(13):130-136.

[2] 高拯民.土壤--植物系统污染生态研究[J].北京:中国科技出版社,2012,30(14):152-156.

[3] 钱进.土壤中微量金属元素的植物可给性研究进展[J].环境科学,2012,25(13):130-136.

篇5:水污染控制的综述

(中国环境保护产业协会水污染治理委员会,北京100037)

摘要:本文通过调查52家水污染治理企业,总结了我国水污染治理行业2006年的基本情况,阐述了行业发展的主要进展和目前存在的主要问题及对策建议,并对行业的发展进行了展望。

关键词:水污染治理;典型企业;水资源综合利用

中图分类号:X324文献标志码:A

文章编号:1006-5377(2007)09-0050-042006行业调查基本情况

为及时掌握我国水污染治理行业的发展现状,中国环境保护产业盼会水污染治理委员会于2007年初对我国部分水污染治理企业的基本情况进行了调查,被调查的企业共52家,包括水污染治理行业的没计施工企业、设施运营企业、设备生产销售企业等,调查对象以本行业 中的骨干企业为主。

2006年水污染治理相关年收入额超亿元的企业共有18个,其中,江苏天雨环保集团有限公司、江苏金山环保工程有限公司、北京桑德环保集团有限公司等年收入额均达5亿元以上。本次共调查的52家水污染治理企业的从业人员总数12670人,注册资金总额16.77亿元,2006年收人总额59.19亿元,年利润总额9.06亿元,出口合同额1.97亿美元。

列入调查的企业中,股份制企业约占总数的一半,其次为国有企业和个体企业。水污染治理企业从业人员共有12670人,其中技术人员3590人,具有高级以上职称人员1315人,中级职称人员2275人。技术人员占职工总数的28%。

此次调查,按水污染治理服务业、水污染治理产品生产、水资源综合利用三部分进行统计。其中,从事水污染治理服务的企业数占总数的81%,年收入占总额的68%,年利润占总额的74%;从事水污染治理产品生产的企业数占总数的60%,年收入占总额的28%,年利润占总额的24%;从事水资源综合利用的企、世数占总数的1 5%,年收入占总额的4%,年利润占总额的2%。水污染治理服务领域的出口台同额占总额的比例最大,达95%以上。在 本次调查中,水污染治理服务业成为行业收入的主体,并以近20%的利润率位居三个领域之首。

(1)水污染治理服务业

水污染治理服务主要包括水污染防治技术与产品开发、水污染治理工程设计与施工、水污染治理设施运营服务、水污染治理贸易与金融服务。其中工程设计与施工是水污染治理服务业的主体,拥有较高的收入额和利润率。从事此行业的环保企业正在增加,在未来发展中,运营企业也将更进一步展现其力量。

在运营服务中,生活污水(城市污水)项目所占比例最大,工业废水项目也占了较大比重。本次调查结果显示,水污染治理设施运营管理合同总额达701 37.96万元,在运营管理费用中,政府拨款、企业自筹、其它来源分别占总额的31%、21%、48%。在水污染治理设施运营服务中以投资承包和服务运营承包为主。

水污染治理环境贸易与金融服务主要分为进出口贸易、国内贸易和环境金融服务。水污染治理环境贸易仍以国内贸易为主,合同额占贸易总额的80%以上。由于国内企业在产品质量和技术水平上均与发达国家有差距,因此水污染治理服务的出口水平较低,有待发展扩大。

(2)水污染治理产品生产

水污染治理产品包括水污染治理设备、水污染治理专用药剂和材料、水环境监测仪器。本次凋查的水污染治理设备共2988类,产品采标率达65.8%。水污染治理设备类销售占

水污染治理产品生产业2006年收入总额的85%,占有绝对的主体地位。

在水污染治理设备中,以物理法处理设备和配套设备的生产销售收入最高,分别占总设备生产销售收入的31%和32%。该类设备也是整个水污染治理产品出口的主要部分。

本次调查的水污染治理药剂与材料产品共计71个类别,产品栗标率达69%。水环境监测仪器产品共计32个类别,产品采标率达67.8%。

水环境监测仪器生产与销售以水质监测仪器生产销售为主,其销售收入占总额的56%,水处理设施控制仪表、污水流量和液位计的销售收入分别占总额的23%和19%。

(3)水资源综合利用

水资源综合利用主要包括对废水(液)资源的综合利用及对海水资源的综合利用。该领域是本次凋查中分量较小的部分,显示出企业在水资源综合利用方面的能力和重视还不足。

本次调查数据显示,2006年从事水资源综合利用的单位占调查总数的15.38%。

废水(液)资源综合利用主要以矿废水、城市污水综合利用为主,其销售收入占资源综合利用产品销售收入总额的98.7%。

(4)各领域典型企业

2006年收人排名位居前列的企业分别是:

A 水污染治理技术与产品开发领域

江苏金山环保工程有限公司、北京建上金源环保发展有限公司、北京桑德环境工程有限公司,浦华控股有限公司、天津市联合环保工程设训有限公司等。

B 水污染治理设计与施工领域

北京桑德环境工程有限公司、浦华控殷有限公司、江苏金山环保工程有限公司、大连东达环境集团有限公司、扛苏天雨环保集团有限公司等。

C 水污染治理运营管理领域

江苏金山环保工程有限公司、安徽国祯环保节能科技股份有限公司、大连东达环境集团有限公司、北京建上金源环保发展有限公司、江苏大雨环保集团有限公司等。

D 水污染治理设备生产与销售领域

江苏天雨环保集团有限公司、江苏金山环保工程有限公司、江苏一环集团有限公司、汶瑞机械(山东)有限公司、欧亚华都(宜兴)环保有限公司等。

E 水污染治理药剂材料和检测仪器生产与销售领域

北京天使专用化学技术有限公司、江苏金山环保工程有限公司、西安热工研究院有限公司、广州市怡文科技有限公司、蓝星水处理技术有限公司等。

F 废水压液综合利用领域

汶瑞机械(山东)有限公司、江苏金山环保工程有限公司、西安热工研究院有限公司、山东美陵中联环境工程有限公司、山东德利环保工程有限公司等。

2行业发展主要进展和问题

2.1主要进展

(1)产业规模继续保持较高的发展速度持续增长;

(2)产业结构渐趋合理,环境服务业得到较大的发展;

(3)行业整体技术水平有一定进步,科技创新能力有所改善;

(4)设施运营管理服务业取得突飞猛进的发展;

(5)经过市场竞争洗礼,一批人型骨干企业脱颖而出并逐渐占据行业主要位置。

2.2行业发展中存在的主要问题

(1)市场秩序依然混乱,恶性市场竞争更趋激烈;

(2)环境管理粗放、监理不到位,导致质量问题依然突出;

(3)企业经济规模过小,行业整体效益低,缺少科技创新,技术水平一般;

(4)品牌意识非常薄弱,包括骨干企业在内,行业中名牌产品寥寥无几;

(5)行业的技术装备水平、标准化水平不高,制造水平和服务水平仍然落后;

(6)行业结构不平衡,“小、散、低”现象仍然具有普遍性;

(7)服务业还没有形成完全的市场地位,政府、企业等不情愿为服务“埋单”;

(8)行业发展现状和整体技术水平与国际先进水平的差距仍然较大;

(9)国内企业在一些重点领域还需依赖外国企业和技术;

(10)行业组织的影响力较弱,行业管理十分薄弱,对产业发展指导不力;

(11)政府对环保产业发展缺乏有效指导,鼓励扶植和监督管理政策不够健全。

2.3影响行业技术进步的突出问题

(1)政府重视不够,科技投入力量严重不足;

(2)企业科技创新能力仍然薄弱,开发能力不强;

(3)科研院所与产业联系松散,成果产业化能力较差;

(4)技术没有成为市场竞争的基本手段和企业发展的动力;

(5)政府对重大科技成果工程示范的支持力度不够,先进技术较难得到推广;

(6)缺少促进产业科技进步的长效机制,没有形成有效的科技支持体系。

3对策建议

(1)大力促进水污染治理技术服务业发展

技术服务业作为一种新型的科技产业,是我国环保产业的核心产业,也是环保产业发展水平的重要标志。技术服务业与环境保护科技创新体系的有机结合,是引领和推动环保产业技术进步和蓬勃发展的原动力。政府有关部门和行业组织应该加强对本行业的发展指导,在 技术与产品的开发方向、市场需求和技术发展趋势和技术发展要求等方面给予明确的指导;完善支持技术服务业的优惠扶植政策,加大水污染治理技术与产品开发的资金投入和对企业的支持力度;加强对环保产业市场的规范化管理,形成依靠技术创新和技术进步进行市场竞 争的良好局面;行业组织应该加强行业技术管理,提高行业技术门槛和市场准入条件。

(2)大力发展水污染治理设施运营业

污染治理设施运营业是环保产业的一个新兴行业。其初期发展成就表明这个行业具有广阔的发展前景。目前运营管理服务业发展迟缓的主要原因是:相关市场经济政策不到位;专业化水平和运营管理水平比较低,环保监管力度不足。因此,应制定鼓励和扶持污染治理设施运营业发展的专门政策,积极推进运营管理服务业专业化、企业化、市场化和社会化,依靠技术进步和先进管理来获得污染治理设施运营的高效率、高水平、高效益和低成本。

(3)大力推进水污染治理技术创新

建议对近十年来从国外引进的城市污水处理工艺技术进行二次研究开发和筛选,迅速攻克目前工业废水污染治理的技术难关,把水污染治理技术的研究开发引向非常规水源的开发利用、水体环境的污染治理和水质保护,把节约用水作为水污染治理技术研究开发的新的重 点,开发新的饮用水安全处理技术。

(4)加强产品制造业技术创新

制订《环保产品研发指南》和《环保产品研发创新技术指标》,鼓励尚属空白的产品研究开发和现有产品的技术改进、性能提高、质量保障,鼓励引进先进技术和产品进行消化、吸收再创新。强调水污染治理产品开发的目标,改变以往走简单模仿、测算仿制和低水平重复开发的做法,强调自主创新,保护自主知识产权。要结台环保产品国家行业标准的制修订,将水污染治理产品的技术性能和技术要求提高到国际先进水平,促使我国环保产品的研发工作能够循着高标准、高要求的路线进行。调动市场经济机制鼓励产品开发,对于高水平的技术创新和产品研制,给予鼓励和奖励,包括小额研发经费补贴,如在“中小企业 科技创新基金”、“国家新产品”、“优秀装置”等项目上给予政策倾斜。

(5)规范市场秩序

建立水污染治理设施质量事故责任追究制度,对设计、施工和运营事故进行曝光和责任追究;整顿、调整、提高行业和技术管理,提升行业整体技术水平,促进行业技术进步。

(6)切实加强环境工程技术标准化工作

加快T程技术规范、产品加工标准、行业技术政策等为核心的技术标准体系建设,为政府环境管理和行业管理提供技术依据;依托环保骨干企业,建设行业“产品检测系统”,完善“产品认证”制度。

(7)建立环境技术评估制度

积极发展专业评估中介机构,加强环境技术管理。现阶段可在各省、市的环境保护科学研究机构进行试点,逐渐形成由真币依靠市场运作的社会中介机构担当此任。环境保护管理部门应把上作重心放在评估机构及其人员的从业资格认证和监督管理上来,推动这一新型 管理模式的健康发展。

(8)促进行业组织改革,发挥行业组织的作用

建立水污染治理行业发展与技术创新促进中心,促进行业技术进步,缩小与国际先进水半的差距;引导企业拓展海外市场、扩大产品出口贸易、积极参与国际市场竞争;开展各类技术培训和再教育工作,提高行业从业人员的基本索质和技术水平。

4行业发展展望

水污染治理行业发展的重点主要包括以下4个领域:

(1)城市污水处理

加强污水处理工艺技术的二次研究开发、工程示范与推广应用,城市污水处理厂辅助处理技术的研究开发与工程示范;城市污水处理厂剩余活性污泥的减量化、无害化和资源化处理处置技术;城市污水处理关键设备及运行技术的研究开发;以《工程技术规范》为依据,规范城市污水处理厂的工程咨询和设计;继续发展城市污水处理厂的专业化、企业化、市场化运营等。

(2)工业废水污染控制与工业节水

开展科技攻关,解决部分难治理工业废水的问题;为高耗水、重污染行业提供废水回用和“零排放”技术;大力推行重点污染行业废水社会化、专业化和市场化的运营管理。

(3)饮用水安全

改革城市供水厂(自来水厂)制水工艺,确保饮水安全;开发实用的村镇安全饮水净化技术;采用高新技术应用于饮水净化处理;发展非常规水源安全供水技术。

(4)重点研发的技术和装备

重点研发的技术和装备包括物化法高效固液分离技术、高速精密过滤技术及新型滤料、膜分离技术及硬体纳米级膜材料、催化氧化技术和高级氧化剂、高效催化剂、特种吸附技术及新型吸附材料,电解凝聚技术及电解凝聚装置、臭氧氧化技术放人型臭氧发生器(5~ 25kg/h)、高效沉淀技术及沉淀装置、好氧生物流化床技术及成套装置、好氧膜生物反应器技术及成套装置、溶气供氧生物膜与活性污泥复合技术及成套装置、污泥床、膨胀床复台厌氧技术及成套装置.畜禽养殖废水污染治理技术、水产养殖水体污染净化技术、船舶压舱水

篇6:面源污染综述

摘要:我国的面源污染一般分为农业面源污染和城市面源污染,其中农业面源污染已成为我国农村生态环境恶化的重要原因之一。本文将从以上两个方面,尤其是农业面源方面对我国面源污染的现状、成因、污染物来源、污染物种类进行分析。并在此基础上提出了控制和治理污染的对策。从化肥和农药的使用污染、集约化养殖污染、农田秸秆无序利用污染、农膜污染等方面阐述农业面源污染的成因;从污染物的危害以及对受纳水体的污染等方面阐述城市面源污染的成因,并据此提出了包括政策、法规和技术等方面的控制对策。关键词:面源污染;污染现状;污染防治;污染治理

点源及面源是地表水体污染的两大来源[l]。面源污染(Non-point Source Pollution),是指溶解的或固体污染物从非特定的地点,在降水和径流冲刷作用下,通过径流过程而汇人受纳水体(如河流、湖泊、水库、海湾等),引起的水体污染[2]。目前,我国农业面源污染的主要表现在于过度施用化肥、农药造成的土壤、水源污染;新兴的温室农业产生的塑料薄膜等废弃物对环境的污染;焚烧秸秆造成的环境污染和土壤氮、磷、钾的损失,以及大量畜禽粪便对水体的污染等。由于其发生范围广、持续时间长,并疏于治理,已给农业生态环境乃至社会经济的可持续发展亮起了红灯。城市面源污染主要表现在于城市地表雨水径流引起的水体污染,随着对工业污染和城市生活污染控制水平的提高,面源污染对城市水环境污染的影响表现得十分突出。

一、我国面源污染物的主要来源及现状

(一)农业面源污染

1、化肥污染。在过去十多年中,全国化肥的施用量从1990年的2590万吨增加到2002年的中国化肥年使用量4124万吨,占全世界平均消费量的1/4,达400 kg/hm2,远远超过国际上为防止水体污染而设置的225kg/hm2化肥使用安全上限[3]。

2、农药污染。中国是世界生产和使用农药的第一大国[4],年农药使用量约为140万吨,每亩耕地年均施用农药有效成分约0.8kg,并且高毒、高残留的有机磷、有机氯农药仍占很大比例。全国农药喷施约有60%-70%进入环境中,仅有约30%被农作物吸收。[5]

3、畜禽粪便污染。我国的畜禽养殖业近年来发展迅速,畜禽养殖业由农民个体家庭饲养逐步走向集约化、工厂化养殖,而且越来越集中在城市周围。由于饲养 方式、养殖规模和分布区域发生了巨大变化,畜禽养殖业的环境污染总量、污染程度和分布区域也随之变化。目前,全国大中型畜禽养殖场已达14000多家,每年排放粪水及粪便总量超过l9亿吨[6]。畜禽粪便主要污染物化学耗氧量(COD)和生物耗氧量(BOD)的流失量逐年增加,到2010年,COD的流失量将达到728.25万吨,BOD的流失量将达到498.83万吨[7]。

4、农膜污染。随着大棚农业的普及,农用地膜污染正在突显。目前普遍使用的农膜属高分子有机聚合物,在土壤中不易分解,同时降解会产生有害物质。其危害主要有以下几个方面:影响农田机械耕作,影响农作物根系的伸展,容易造成作物倒伏、死苗、弱苗和减产,影响土壤结构,影响正常灌溉,农用地膜缓慢降解产生的有害物质逐年累积造成了土壤理化性质的恶化[8]。

由于农业活动的广泛性与普遍性,使其成为面源污染最主要的组成部分。许多发达国家农业面源污染是导致水污染的主要原因之一。农业面源污染是指农业生产活动中,溶解的或固体的污染物(农田中的土粒、氮素、磷素、农药、重金属及其农村家畜粪便与生活垃圾等有机或无机污染物质)从非特定的地域,在降水和径流冲刷作用下,通过农田地表径流和地下渗透,使大量污染物质进入受纳水体(如河流、湖泊、水库、海湾等)所引起的主要水体污染。目前,根据许多国家的资料已证实农业是主要的面源污染来源,从全球范围来看,30%~50%的地球表面已受到面源污染的影响,在全球范围,农业面源污染引起1.44亿hm2 耕地不同程度退化[9]。解决农业面源污染属世界性难题。在我国,由于农业生产压力逐年加大,所以控制农业面源污染的工作就更加艰难。据专家估算,目前我国水体氮、磷污染物中来自工业、生活污水和农业面源水污染的大约各占1/3[10]。

(二)城市面源污染

在面源污染中,城市地表径流是仅次于农业面污染源的第二大面污染源[11]。城市地表径流中的污染物主要来自于降雨对城市地表的冲刷,所以,城市地表沉积物是城市地表径流中污染物的主要来源。城市地表沉积物包含许多污染物质,有固态废物碎屑(城市垃圾、动物粪便、城市建筑施工场地堆积物)、化学药品(草坪施用的化肥农药)、空气沉降物和车辆排放物等[1]。城市地表沉积物是城市地表径流中污染物的主要来源。城市地表沉积物的组成决定着城市地表径流污染的性质。城市地表沉积物包含许多污染物质,有固态废物碎屑(城市垃圾、动物粪便、城市建筑施工场地堆积物)、化学药品(草坪施用的化肥农药)、空气沉降物和车辆排放物等。具有不同土地使用功能的城市地表,其沉积物的来源不同。如,城市工业区的地表沉积与工业生产过程的原料、半成品材料等的扩散、沉积、遗漏等有关;城市路面沉积物与车辆交通流量等因素有关;城市居民区地表沉积物与生活垃圾及居民生活习惯等因素有关,商业区地表沉积物则与商业活动类型有关。

二、我国面源污染原因分析

(一)农业面源污染的原因分析

1、农村经济发展水平较低。很多农村居民无论从绝对意义上,还是从相对意义上,都还处于贫困状态,面临着巨大的生存和改善生活的压力。农民要提高收入。只能通过不断追加大量的不可更新的人工能量,不断加大农药使用量,甚至过量施用化肥和农药以保证和提高产出。经济利益的驱动,农业生产的加剧,使农民无力顾及污染控制,难以顾及农业的长期发展以及社会效益。

2、农民环保意识不高。普遍重视经济效益轻视环境效益。表现在资源的投入不计成本、环境污染产生的外部费用没有内部化等方面,表面上产出水平高,实际上是以消耗资源和污染环境为代价。一家一户的小规模经营在加剧农村面源污染的同时,又严重制约着面源污染的有效治理。

3、缺乏有效的监督机制和相应的奖惩措施。有关部门和农民缺乏联系,对农民不规范的生产、经营行为缺乏指导和监督。另外农村的环境保护长期受到忽视,环保政策、环保机构、环保人员以及环保基础设施均供给不足,是农村面源污染失控的一个重要背景。

4、农药化肥生产销售部分工作不到位。农民所购买的90%的化肥的包装上没有施肥指导说明;不少化肥和杀虫剂包装上的说明不充分、不恰当。使用不当的农药化肥品种也容易形成污染[12]。(二)城市面源污染的原因分析

影响城市面源污染的因素包括:降雨强度、降雨量、降雨历时、城市土地利用类型(如居民区、工业区、商业区、城市道路等)、大气污染状况、地表清扫状[1]况等。降雨强度决定着淋洗地表污染物的能量的大小;降雨量决定着稀释污染物的水量,降雨历时既决定着污染物被冲刷的时间也决定着降雨期间的污染物向地表输送的时间;城市土地利用类型决定着污染物的性质及累积速率;大气污染状况决定着降雨初期雨水中污染物含量;城市地表清扫的频率及效果影响着晴天时在地表累积的污染物数量。

三、目前面源污染的治理措施

1、技术方面

虽然面源污染的危害严重,目前还没有引起社会各方面的高度重视。由于单纯追求经济效益,往往忽视了社会效益和环境效益。目前,对面源污染的控制还停留在“点”上,仅在一些地方进行了循环经济的尝试。因此,需要扩大防治面源污染的范围。面源污染涉及千家万户,问题复杂,控制难度很大,控制种植业导致的面源污染要比控制规模化养殖业导致的点源污染困难得多。

2、法律方面

我国没有对面源污染单行立法,有关预防和控制面源污染的条文散见于现行法律、法规和政策之中,而且这样的条文并不多见。虽然有些法律、法规在某些相结合的方式,进行环评报告的编制。重点强调环评报告对实际环境问题的预防和解决,不能照抄照搬,更不能由于规划环评是战略层次的环评,导致报告的内容太空太泛,失去对实际的指导意义。

四、我国面源污染治理中的不足

1、环保立法工作滞后,农业面源污染防治、农业环保监督和执法、农村生态环境管理缺乏必要的法规依据,造成农业面源污染防治和农业农村环境保护工作无法可依[13]。

2、各级政府对农业农村环境保护工作没有摆上重要的议事日程,各部分工协作的机制没有完全建立,对农业面源污染防治财政投入不足,多元化投入机制尚未形成。

3、缺乏对农民生态环境保护知识普及教育。许多农民一味追求产量的最大化和劳动强度最小化,大量施用化肥、农药, 加剧了农业环境污染。

4、土地使用权过于分散, 一家一户的耕作方式和门类齐全的产业结构仍占主体, 农业面源污染呈现点多、面广、分散、处理难的状况。

5、农业技术推广体系不健全, 农业标准化、资源化利用、绿色食品、有机食品等先进实用技术推广工作力度不大。

6、农村面源污染表现出的系统性、复杂性以及投入不足, 目前尚缺少适宜有效的防治措施和技术。农村生态研究和面源污染防治的科研攻关滞后, 使农村面源污染状况得不到有效控制[14]。

五、我国面源污染的发展方向

1、城区面源

对于城区面源,核心问题是基础建设投资。在新形成的城区铺设排污管网,改造老城区超负荷、陈旧的排污管网。在此基础上,才能发挥末端控制工程建设的效率[1]。

2、农田面源

对农田造成的农业面源污染,应采用源头控制策略,一方面在全流域范围内大力推广农田最佳养分管理,杜绝农田氮、磷肥料的过量施用;另一方面在水体富营养化严重的流域,从水源保护的需求出发,根据各大流域气候、水文地质、地形、农田土壤条件,在试验研究的基础上,充分考虑当地农村经济条件和现有种植结构,最大限度照顾农民利益,合理划定流域内不同级别水源保护区,在发展农业,提高农民收入和有效减少农田对水体富营养化贡献两种不同目标间达成一定程度的妥协;制定并试行水源涵养地、水源保护区的限定性农田生产技术标准,对各级保护区允许的农田轮作类型、施肥量、施肥时期、肥料品种、施肥方式进行限定,依托流域管理部门和农村农业技术推广体系,建立源头控制的监督体系,健全相关的监控标准和机制。

3、畜禽养殖业面源污染

应以在较低成本下促进畜禽粪便还田为目标。目前在中国各主要流域,对面源污染影响最大的为养猪场、养牛场,这些养殖场无论规模大小,通常为水冲式清厩方式,排放的流质厩肥体积庞大而养分含量低,既难以直接销售或加工后作为商品有机肥利用,又难于长距离运输[15]。应当通过对流域内不同级别水源保护区畜禽场农田最低配置、化粪池容量和密封性、清粪方式等技术标准的限定,通过对流质厩肥运输装备、施肥设备技术改造和规范农田施用技术,提高有机肥利用率,优化养分资源的综合管理,使流域畜牧业和种植业、农村发展相互适应并相互促进,减少畜禽场氮、磷径流损失。

由于目前中国面源污染治理工程的实施尚无成熟的模板,而农业面源污染治理成效又关乎三农问题。以创新研究带动治理工程是事半功倍、提高工程效益的前提和保障。所以我国应该积极寻找新方法治理面源污染问题,尤其是农业面源污染问题,力求达到农业的绿色化,环境的绿色化。

参考文献

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[2]贺缠生,傅伯杰,陈利顶.非点源污染的管理及控制[J].环境科学,1998,19(5):87-96.[3]Lee S I.Nonpoint source pollution [J].Fisheries,1979,(2):50-52.

[4]朱兆良,孙波,杨林章,张林秀.我国农业面源污染的控制政策和措施.科技导报,2005(2). [5]王东胜,杜强.水体农业面源污染危害及其控制[J].科学技术与工程,2004,10(2):123-126. [6]董艳梅.实施原产地保护初探[J].经济问题探索,2004,(6):22-24.

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[10]苑韶峰,吕军.流域农业非点源污染研究概况.土壤通报,2004,35(4):507-511.

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