【中国的水环境与水资源保护分析8000字（论文）】

中国的水环境与水资源保护研究摘要水是生命之源，对人类的生存和发展至关重要。然而，受污染的水不仅影响到水的正常运行，此外，也对工业和农业生产以及人民用水安全产生影响。在中国，水资源长期以来被认为是不需要付费的资源，随着社会主义市场经济的发展，工业化和城市化的发展，供水和需求之间的矛盾日益加剧。本文介绍了中国河流、湖泊和地下水的污染现状，分析和总结了可能的污染源，并结合中国的现状提出了相应的保护措施。关键词：河流；湖泊；地下水；污染目录TOC\o"1-3"\h\u67191中国河流水资源环境与保护 中国河流水资源环境与保护1.1河流水资源环境现状由于我国人民对水资源保护的观念薄弱，所以在过去，无论是居民用水还是工业用水，其废水排放都是不规范、不科学的，导致我国河流被严重污染，由水污染带来的事故常常出现，水污染造成的死亡数量也逐渐增加。例如，1994年淮河水污染事件，在未评估开闸标准的情况下，盲目开闸泄洪，导致淮河的途径地区水资源都被污染，数百万人民没有安全的饮用水源。2004年，某化工企业偷偷排放化工废水，导致沱江水域的重金属成分严重超标，给当地居民和企业企业都造成生活困难。2005年，吉林省石油公司的一个车间发生爆炸，接近100吨的有机污染物流进了松花江，造成了人员死亡。如今，我国加大了河流污染的防治力度，水污染事故逐渐减少，整体水质得到了改善，情况逐渐好转，显示了治污的成果。[1]2018年，根据我国对国内河流水质的监测报告显示，由于经济发达程度不同，经济发达区的河流会比经济落后区的河流受污染更严重。我国经济发展重镇一般在东部地区和南部地区，通过监测数据可以看出，珠江、淮河等领域的水污染比较严重，一级到三级的水质只有50%。除此之外，在对我国1613个水质监测点进行检验后，水质正常的监测点数量达到近七成，水质差的达到6.9^%。与2017年相比分别增加了2.5%和下降1.5%，可以看出河流污染治理的成效。我国西北地区的河流水质较好，没有劣类水质，一级到三级的监测点达到96.8%，而西北地区的劣类水质只占4.8%，整体水质情况可观。值得注意的是，黄河、松花江等流域有轻度水污染，辽河等领域为中度水污染。黄河流域的劣类水质占12.4%，主要是分布在支流，干流的水质比较优秀。[2]松花江的污染主要来源于支流，由支流带来的污染物直接影响干流的水质。乌苏里江、黑龙江等流域为轻度污染，山东半岛的海域也是轻度污染，这几条河流中的劣类水质占比高达20%，所以急需治理。[3]我国各中心水体的污染状况如上述所示。笔者认为这些重点水域的污染状况是我国水污染的缩影。对这些水域的污染状况进行概述，可以对我国河流的总体污染状况有一个大致的了解。根据这些数据，不难得出结论，我国河流的污染现在支流比干流更严重，人口密集和工农业流域的水质也比人口稀疏工业少的水质要差。[4]1.2主要污染源1.2.1随着我国人口的增加，生活污水排放量逐年增加如安徽省2010年生活污水排放量为11．373亿t，2011年为17．238亿t，增加了51．57％，生活污水COD排放量占总排放量的30．08％。而污水处理率并没有同步增加，导致大量生活污水排入河流，严重影响了河流的水质，破坏了生态环境，威胁了居民的健康。[5]1.2.2工业废水是河流最主要的污染源工业废水来源于两方面，第一，来自造纸、冶金、化工和采矿业的废水，第二，来自其他排放物进入水体的污染，如空气污染产生的酸雨。除了各种各样的有机污染物外，这些污水往往还含有一些有毒有害的重金属和污染物，如果不经处理直接排入天然河道，会对生态环境造成不可估量的破坏。虽然大型企业和工业园区采取了有效的废水处理措施，国家也采取措施关闭和搬迁了严重污染环境的工业厂房，但一些中小企业和城市企业的废水处理设施不完善，仍然会偶尔导致废水超标排放，对河流造成严重污染。1.2.3畜禽粪便排放量变大由于我国畜牧业的发展壮大，家禽的粪便排放也在加大。然而，过去人们都不在意牲畜的粪便排放问题，让牲畜随便排放，但这些粪便随着下雨、或是人为清理，最终流入到河流中，导致河流造成污染。目前，我国的粪便利用率只有30%-50%，很多不处理的粪便内含多种微生物，会造成水体的富营养化，导致水体含氧量不够。此外，农药的使用不当也会造成水资源污染，我国单位面积的农药投放量是发达国家的10倍，大量的农药经雨水冲刷后流入河流，造成水体严重污染。4.雨水污染雨水污染主要发生在刚开始下雨的阶段，雨水经过大气层，掉落地面，冲刷各种道路污染、泥巴、纸片等进入地下，因此常常会伴有重金属、有机物等污染存在，如果不经处理直接流入河道，会直接影响河流水质。1.3主要保护措施1.3.1综合利用物理、化学、生物-生态方法对河流污染进行治理物理法包括截污分流、底泥疏浚、调水稀释、机械除藻等，治理效果好，但存在工程量大、费用较高的问题，同时，还要考虑当地的水文地理条件等。化学法投加混凝剂、吸附剂去除污染物，见效快，费用高，易形成二次污染，应用有限。还有就是生物-生态法，即利用植物或培养、接种微生物，对污染物进行转移、转化或降解，从而使水体得到净化，具有效果好、工程造价低、能耗低、运行成本低廉等优点，另外，还具有绿化及河道景观的功能，在改善河流水质的同时还可以改善河道及周边的生态环境。生物-生态法是目前河流治理较为理想的方法。它包括生物膜技术、生物修复技术、生物操纵技术、植物净化和曝气充氧等。这些技术各具特色，在具体的实践中，由于水体污染成因不同，污染物的种类也多种多样，要有区别的选择治理方法。例如，生态环境部公布的2017年《中国生态环境状况公报》显示，我国河流仍以有机污染为主，污染物主要是化学需氧量、氨氮、总磷、高锰酸盐指数、五日生化需氧量等。对于有机污染物，一般采用的是人工湿地技术，不但可提高河水的自净能力，对COD、总氮和总磷也有一定的治理功效；而生态浮床技术可使水体中的营养物质转移，对降低水中氨氮、总磷、有机物等的含量有明显的作用。针对受到严重污染的河流，需先应用物理法、化学法对其进行治理，然后再以生物-生态法进行水质净化，并修复生态系统。因此，在治理河流污染时，采用单一方法是难以达到理想治理效果的，需要根据河流的实地条件采用科学综合性的技术，进行针对性的治理，达到经济、高效、稳定、长期改善河流水质的效果。1.3.2促进产业结构调整、优化升级与合理布局产业发展推动着经济的持续增长，同时也加大了对环境的污染，多数企业通过产业结构调整与升级来达到减少污染排放、改善环境质量的效果。相反，不合理的产业结构和产业布局使得很多地区的污染物排放量超出环境承载能力。针对河道治理工作，不仅要求达标排放以及降总排放，还应重视产业结构的调整、升级与合理布局，它是一个重要的控源性手段。只有河流周边产业调整为有利于河流治理的结构模式，才能从源头解决河流污染问题。对沿河周边，禁止新建、扩建高污染、高耗水、高耗能及污治代价高的企业，对已建高污染企业要结合产业结构调整实施搬迁或改造，压缩过剩产能，剔除落后产能。对河流污染严重的地区实施限批。农业污染源同样会导致河流污染。优先发展节水农业，降低农药和化肥的使用量，合理利用禽畜粪便，如沼气发酵等。需要着重指出的是在河流上、中游更要从源头控制污染物的排放，尤其是化工、造纸、冶金、畜牧养殖等。1.3.3加强监管，完善考核，促进河流水质全面好转环境监测可为环保工作提供支持。客观准确的监测数据，是评价地表水环境质量状况、反映污染治理成效、实施环境管理与科学决策的重要依据。国家地表水环境质量检测网已经建成，生态环境部改变属地监测模式，以采测分离的水质监测数据作为考核各地政府的依据，地方政府统一指挥调度各部门，着力整治河流污染问题。此举取得显著成效，全国各地的主要河流水质状况明显改观。采测分离的顺利实施，标志着国家地表水监测事权上收工作跨出了坚实的一步。目前，采测分离的水样采集时间主要集中在每月上旬，可以考虑将采样时间转变为不定期、无规律的模式，更好的降低“地方干预”，让监测数据更全面、客观、真实。此外，加快推进省级、市级监测事权的上收工作可以促进采测分离外的中小河流水质状况的全面改善。稳步推进水质自动站建设，实现河流水质监测的自动化、智能化，强化对河流主要污染物连续、实时、全天候的监控，数据监控将更加及时、准确，从而不断提升河流监测、监管能力和自动预警水平。此外，环保部门要采取积极措施，充分调动人民群众的参与热情，鼓励受到污染影响的公民参与污染防治工作，奖励举报，惩治违法，发挥人民的监督作用。此法是对政府和职能部门监管的重要补充，可以使各种污染问题无处遁形。2中国湖泊水资源环境与保护2.1湖泊水资源环境现状中国湖泊拥有丰富的优质水源和微生物资源，为全国约三分之一的城市人口提供饮用水，是约三分之一工农业生产和四分之一谷物生产的重要支撑，湖泊生态环境对人类健康、社会经济可持续发展和国家生态安全具有重要意义。根据《2016年中国环境公报》，我国主要监测区域的112个主要湖泊（水库）中，8个湖泊（水库）水质为一级，占7.1%；8个二级，占25.0%；38个三级，占33.9%；23个四级，占20.5%；6个五级，占5.4%；9个水库被评为5类以下。影响湖泊的主要污染是化学需氧量、高锰酸盐等过多。除此之外，国家监测了108个湖泊（水库）的营养状况，其中低营养湖泊10个，中营养湖泊73个，轻度富营养化湖泊20个，中度富营养化湖泊5个。[6]2.2主要污染源2.2.1水产养殖形成的内源污染近年来，随着大量围网进入湖区，以寻求更大的经济效益，湖泊养鱼技术得到了发展。在高密度饲养条件下，鱼只吸收了饲料中9.1%的氮和17.4%的磷，饲料残留物和鱼粪的污染物严重污染了水体。此外，高密度的围网限制了水域的流动和空气交换，阻碍了水体的自过滤，进一步降低了湖泊水质量。[7]2.2.2湖泊底泥污染支流引入的沉积物在湖口形成淤泥，经年累月的积累，没有得到有效的管理，淤泥增加了湖床的厚度，降低了湖的实际深度。微生物对沉积物中有机物的氧化和分解产生作用，帮助其消耗水中的溶氧，造成水体长期缺氧，导致水中生物的死亡。此外，沉积物具有吸附和释放污染物进入水体的功能，如果外部污染物逐渐得到控制，那并不意味着湖泊水质的好转，反而是因为沉积物吸收了大量污染物，将自身变成最大的污染源，对湖泊水造成底层污染。2.2.3农业面源污染农业面源污染是指农业生产中的化肥、农药残留物或畜禽污水流入或进入水体所造成的污染，是一种广泛、隐蔽、特殊的面源污染。据统计，仅在1990年至2008年期间，中国使用化肥产生的TN排放量从3132700吨增加到4088800吨，污染水面具从16.66万平方米扩大到25.03万平方米。在没有完整的废水处理程序的情况下，牲畜粪便未经适当处理就被排放到农田或附近的地表水中，污染物通过渗透或降水进入地表水，直接或间接污染湖泊。1985年，美国曾对水污染进行一项调查，结果表明，64%的受污染河流是由农业地表水源污染造成的，在地表水的污染中，有46%的沉积物，47%的总磷和52%的总氮是由农业支流污染造成。2.2.4城镇面源污染城市地表水污染的特点是，由于城市土地利用方式不同，排水系统不完善，人口分布分散，导致城市地表水污染难以控制，水质多样而复杂。下雨时，沉积在城市道路上的污染物直接流入河流和湖泊，这是污染地表水的主要途径之一。卓木林等人研究发现，雨水径流中的污染物在降雨开始时可以达到最高水平，在短时间内造成水质恶化。此外，中国的农村地区相对不发达，缺乏足够的废水处理设施，所以居民的生活废水每天都直接排入河流或道路上。研究表明，中国农村地区每年产生约90亿吨的日常废水，其中大部分是无意中排放的。2.3主要保护措施2.3.1湖滨缓冲带的生态恢复首先，可以利用自然恢复水资源生态。在湖泊和陆地之间，有一块过渡领域被称作湖滨路段。它可以阻碍大部分陆地污染物流入湖泊中，并且自身还具备独特净化功能。Magette等学者发现，高草茅具有过滤污染物的功能，越宽的高草茅，其过滤效果就越好。比如4.6米宽的高草茅能过滤掉66%的污染物，9.2米宽的高草茅沉积物去除率是82%。王庆成等人发现，在大坝或沟渠边上有平坦植被的缓冲带能显著降低水的流速。2.3.2植物修复漂浮植被是一种非侵入性、低投资、快速见效的生态修复技术，利用水生植物清洁水体，还可以在水体修复中美化环境。近年来，植物漂浮物已被广泛用于清理河流和湖泊的景观道路。利用植物进行污染物的清理，这种治理方式的背后逻辑是：让水中的营养物质被漂浮植物的根系吸收，根系中的微生物分解污染物，达到净化水体的目的。2.3.3微生物修复第三，可以利用微生物吸收污染物，从而净化水体。水体的自动过滤功能与微生物的修复功能息息相关，由于微生物可以帮助水中生物进行物质交换，所以它有着帮助水体循环的作用。孙连鹏与其他学者一起研究微生物修复技术，得出结论，在负载固定化反硝化菌的人工浮床上，可以充分发挥植物的协同反硝化作用。与传统的自然浮床相比，人工浮床上微生物分解污染物的效率提高了17.2%。同时，微生物会附着在植物根部，形成天然生物膜，形成水生植物-微生物协同处理系统。徐国静等学者也对此进行了研究，发现微生物与植物协同处理污染的系统在净化总氮、亚硝酸盐氮、总磷和化学需氧量方面的效率明显高于单个系统。3中国地下水资源环境与保护3.1地下水资源环境现状目前，中国的人均淡水供应量只有2,300立方米，远远低于世界平均水平。过去十年，由于加大了水污染防治的力度，中国的地表水质量有了明显改善。然而，2018年我国对水资源的调查报告显示，中国的地下水污染情况仍然严重，10168个国家地下水质量监测点中，被评定为4级的水质有70.7%，评定为五级的监测点有15.5%，只有13.8%的监测点符合水质标准。但根据我国目前用水状况来看，我国大部分城市用水都是来源于地下水，所以改善地下水的环境质量势在必行，这也是未来水质修复工作的重中之重。[8]3.2主要污染源3.2.1重金属污染重金属本身具有以下几个特点：第一污染持久，由于生物累积时间长，以及金属在不同生物体内会发生变异反应，所以当重金属随着食物链进入到人类口中，其影响被放大化。第二，具有生物毒性，重金属的生物降解性差，不容易被生物吸收。目前，重金属是环境监测的重点污染物，它所带来的污染是中国目前面临的最严重的环境问题之一。重金属一般来源于两个方面，第一比较常出现在农药灌溉、工业废水等领域，这一部分的地质背景本身就含金属量高。第二化学工厂的违法排放，导致地下水中存在许多化学成分，比如锰、铝等，这些会让地下水的污染严重超标。[9]3.2.2有机物污染合成有机物给人类社会带来了繁荣和便利，但也严重破坏了环境。新型有机污染物是在近几年才出现，由于没有特定的微生物对其进行降解和代谢，它们往往不能被生物降解或降解效果很差，作为持久性有机污染物留在环境中，其中大部分对生态环境有明显的毒性作用。20世纪90年代，中国地质调查局对华北平原、长江三角洲、珠江三角洲等经济发达地区的地下水有机污染进行了长期研究。得出结论，随着中国地下水水质的普遍恶化，地下水污染范围不断扩大，部分地区已检测到持久性有机污染物。[10]除了工业生产的废水、农业浇灌的废水以及居民生活产生的废水会直接排放在河流中，造成河流污染以外，还有其他污染地下水的来源，比如，农药的排放、化学污染物的排放等，通过降水渗入也会造成地下水的有机污染。3.2.3无机盐污染现代工业、化学产业发达，每天在产出经济价值的同时，也排放大量的无机污染物，包括有害的硫酸盐、氯化物等，这些化学成分进入地下水的主要途径是污水径流、农业活动、采矿等，当水中的污染盐分超标，人们在饮入污染水时，会出现头脑呆滞、昏迷等症状，严重的可能患上高铁血红蛋白症。[11]3.3主要保护措施3.3.1贯彻落实相关法规参与预防和控制地下水资源环境污染的管理部门应充分熟悉涉及预防和控制水资源环境污染各个方面的相关法律、法规和政策，并应进行研究和制定适当的预防和控制措施，以了解其重要性和促进其作用。同时，还需要监测一段时间内的发展情况，调整相关法律，使其能够得到落实，并加大执行力度，使法律和政策能够在地下水资源运行的各个阶段发挥其促进环境保护的作用。同时，在区域层面，应确定保护地下水资源的关键环境，建立专属地下水的保护区，并制定相应的地下水保护方法和规则。3.3.2加大对地下水资源的监管力度从监管方面改善水质。以往水污染的监管力度不够，导致许多工厂私下排放废水，也不会受到相应的惩罚。如今，水质问题日益严峻，相关部门要加强对地下水污染的管理和检测。环境专家应该探索防治污染的新技术、新方法，环保局的监管人员要随时抽查工厂，以防止企业私自排放污染物。美好环境需要各方共同努力，为减少地下水的污染，提升水资源质量，应该做到规范用水、排水。[12]3.3.3兴建地下水库建设地下灌溉水库支持、鼓励和促进农民节约灌溉用水，限制地下水的过度使用和开采，这仍然是防治地下水资源污染的两个主要途径。国家倡导尽可能利用有限的水资源，用表层地下水直接替代深层优质地下水，不过度开采深层次的水资源。对于国内农业和工业的用水需求，用其他地方开发的水资源来缓解。其他饮用水也应循环使用；质量较高的天然工业冷却水、天然雨水等应过滤后循环使用，补充地下水储量。政府应积极安排处理各种严重破坏地下水资源的农业污染物，严格避免将养殖场的废水直接排入地下；对农业灌溉区和农田的废水应及时处理，并确保其符合农业标准；农民在种植蔬菜瓜果时，科学合理地选择和使用化肥和农药；政府规划部门要认真考虑建设项目的环境友好性，密切监测和评估对地下水资源的环境影响，确保该项目的地下水资源不被污染。水质管理部门积极开展水质管理的研究和创新，研究和开发防治地下水污染的适宜技术和管理方法。3.3.4电化学动力修复技术利用修复新技术，处理污染水源。近五年来，中国先后开展了铜、铝等重金属的电动修复试验，与传统的环境修复法有所不同，电动力学修复技术成本低、效果好、适用范围广。它不会破坏原有自然环境，只会处理阴阳两极之间的污染物，所以被称为电动力学生态修复技术。其修复原理是利用电化学技术对地下水中的污染物进行化学分解，从而达到改善水质的目的。具体来说，就是在被严重污染的地下水区域中插入电极，施加电流后形成电场，土壤中的污染物会在电流影响下定向迁移，使污染物分解出小的微颗粒、离子等，由于电流的作用，这些分解出的小微颗粒会集中到在设置好的处理反应区中，再通过其他方法进行去除。3.3.5生物法修复技术生物法是基于微生物的代谢机制