时间：2023-03-22 17:33:31
绪论：在寻找写作灵感吗？爱发表网为您精选了8篇水环境论文，愿这些内容能够启迪您的思维，激发您的创作热情，欢迎您的阅读与分享！
1.1含水层破坏情况在采煤过程中，由于矿井水的疏排，会对地下水位造成下降影响，形成以开采水平为基准的地下水位降落面，进而形成以采区为中心，含水层影响半径为半径的降落漏斗。由于合盛煤矿开采煤层位于山西组石灰岩岩溶裂隙含水层内，煤矿开采过程中矿井水疏排直接影响石炭—二叠系碎屑岩裂隙含水层。而煤矿开采后会在顶板岩层形成一定高度的冒落带、裂缝带和缓慢下沉带，所形成的导水裂缝带高度波及到煤层上部含水层时，就成为含水层对矿井充水的通道。依据井田内钻孔资料，按照有关计算煤层导水裂缝发育高度公式。2#、4#煤层顶板属中硬顶板，开采形成的最大导水裂缝带高度分别为37.71m、52.43m，考虑到两煤层间距为10m，且2#、4#煤主要充水含水层为其上覆砂岩裂隙含水层，根据开采煤层所在地层位置，以及煤层顶板发生垮落，2#、4#煤层形成的导水裂缝带均能沟通其含水层(或上一层可采煤层开采形成的采空区积水)，对煤层上覆的太原组K2～K5灰岩含水层以及山西组的K7、K8砂岩含水层进行破坏，见表2。但正常情况下本井田开采导水裂缝带不会直通地表。
1.2地表破坏情况为进一步分析开采后对煤层顶板的影响，根据采煤塌陷区土地破坏性等级划分表分析可知:1)2#煤开采后，井田大部分面积地表将受到重度—极轻度破坏，但是在井田的西南角，地表将受到重度破坏。2)4#煤开采后，井田内东北及东南角地表受到极轻微的破坏，其它地段地表将受到重度—极轻度破坏，但在井田西南角地表有受到重度破坏。采煤引起地表塌陷将改变地表的形态和河道的坡度，对河道周围的汇水条件造成一定程度的影响，同时由于沉陷盆地的边缘有地表裂缝产生，会引起地表水下渗，因此，地表沉陷除了对井田内河流汇水条件有影响外，还将会影响地表水资源量。
2矿井开采防治水措施
1)井田及周边煤矿采空区均有积水，对合盛矿井的开采有很大的威胁，在开采时一定要加强“探放水”工作，遇有顶板淋水、渗水增加、煤层“出汗”、巷道涌水量增加等突水预兆时应立即停止采掘，撤离人员，并向调度室等管理部门汇报。2)在开采断层、陷落柱附近煤层时，一定要注意构造导水，坚持“预测预报、有疑必探、先探后掘、先治后采”的原则，钻进时发现煤岩松软，片帮、来压或钻眼中水压、水量突然增大，顶钻等异常时，必须停止钻进，且不得拔出钻杆，立即向有关领导汇报，以杜绝突发的水灾事故的发生。3)经常了解周边矿井的采掘动向，做好周边矿井采空区范围的调查工作，相邻矿井之间矿界处应留有足够的矿界保安煤柱，严禁越界开采，防止发生连锁透水事故。定期维护好各型水泵的排水管路、阀门及排水用的配电设备，保证井下水流及时畅通地排出地面，在雨季前组织全面检修，并对全部主排水泵进行联合排水试验，定期清理井底水仓、水沟的淤泥。4)据煤矿开采对奥陶系灰岩岩溶水含水层的影响分析，在对断层等合理留设安全煤柱后，煤矿开采不会破坏奥灰水，对区域奥灰水水量影响很小。因此正常的煤矿开采对井田及周边村庄供水基本没有影响。
3结论及建议
1.1地表水中的抗性基因污染随着人类社会的不断发展，畜牧养殖、污水处理等人类活动对于地表水中抗生素抗性基因污染的影响日益显著。虽然污水处理厂的处理工艺能够去除一部分抗性基因，但是仍有大量抗性基因随出水排入地表水中。近年来，研究人员在江河湖泊等地表水中检测出大量的抗生素抗性基因。Pruden等[22]检测出美国南拉普特河从上游至下游中(人类活动呈递增梯度)sul1抗性基因的含量大幅度增加，深入研究后发现sul1含量与上游河岸的动物养殖厂及污水处理厂数目成正相关。Chen等沿珠江流域至珠江河口(人类活动影响呈递减梯度分布)检测江水中的四环素类抗性基因(tetA、tetC、tetH、tetB、tetM、tetO、tetW抗性基因)的含量，发现珠江流域检测到四环素类抗性基因的频率与种类都明显高于珠江河口地区。Ling等在中国南方北江河中检测出2种磺胺类抗性基因和7种四环素类抗性基因，其中磺胺类抗性基因中sul1的含量比sul2高，其平均值分别为1.41×10-2和1.58×10-3copies•(16SrDNA)-1；四环素类抗性基因中tetG的出现频率最高(100%)，tetC的含量最高，其浓度在8.30×10-2到13.20copies•(16SrDNA)-1之间变化。Jiang等利用PCR技术在黄浦江中检测到2种磺胺类抗性基因(sul1、sul2)、8种四环素类抗性基因(tetA、tetB、tetC、tetG、tetM、tetO、tetW、tetX)和1种内酰胺类抗性基因(TEM)，并利用实时定量PCR技术检测出这11种抗性基因的含量在3.66×101copy•mL-1(tetB)到1.62×105copy•mL-1(sul2)之间变化。Luo等在中国海河中也检测出磺胺类抗性基因和四环素类抗性基因，同样，磺胺类抗性基因的检测频率与含量都高于四环素类抗性基因。其中，sul1抗性基因含量为(7.8±1.0)×109copies•g-1，sul2抗性基因含量为(1.7±0.2)×1011copies•g-1。Stoll等在德国的莱茵河和澳大利亚的布里斯班河中均检测出多种抗生素抗性基因，磺胺类抗性基因的检测频率最高，其中sul1检测频率(98%)稍高于sul2(77%)。在水产养殖业中大量添加的抗生素，一部分不能被鱼类吸收而直接排入到水体中，另一部分被鱼类吸收后在其体内诱导出抗性菌株，随粪便排入水体，所以在水产养殖区水体中亦存在大量抗性基因。Gao等在天津地区的水产养殖场中检测出多种抗性基因(tetM、tetO、tetT、tetW、sul1及sul2)。此外，磺胺甲基恶唑抗性细菌占63.3%，四环素抗性细菌占57.1%，这说明有一部分细菌呈多重抗性。Liang等在鱼塘中的大肠杆菌菌群中发现其中91.5%的大肠杆菌都含有抗性基因，86.1%的大肠杆菌含有两种以上的抗性基因。DiCesare等在地中海沿岸的养鱼场中也发现了tetM、tetO、tetL、tetK、ermB、ermA和ermC等多种抗性基因，但该渔场并没有在饲料中添加任何抗生素，这说明该渔场中的抗性基因可能是由于海水养殖促进了抗性基因的水平转移。Reboucas等在巴西的一个养虾场中也发现了对氨苄青霉素和四环素均具有抗性的致病性弧菌。除此之外，在越南、泰国、韩国、印度、埃及等其他国家的水产养殖水域中也都检测到抗生素抗性基因。以上研究表明，全球地表水体中含有数目“可观”的抗生素抗性基因，其中四环素类抗性基因和磺胺类抗性基因尤其居多，这可能和相应抗生素的大量使用及其在环境中的残留有关。虽然环境中本来就存在抗生素抗性细菌，但是环境中抗性基因的急剧增加主要是由于人类大量使用抗生素而对环境造成了巨大的选择压力。总之，地表水体已经成为了环境中抗生素抗性基因的一个主要基因库。
1.2地下水中的抗性基因污染由于动物养殖场污水池及土壤中的抗性基因随着土壤的渗透作用使得地下水中也开始检测出抗性基因的存在。Koike等从2000—2003年连续3年分别在两个养猪场的周围打井检测其地下水中的四环素类抗性基因，发现地下水中含有7种四环素类抗性基因。通过对养殖场污水池和地下水中发现的抗性基因序列的比较分析，发现两者几乎一致，这说明地下水受到了养猪场污水池的影响，其抗性基因主要来自于污水池。近年来，地下水也已经成为了抗性基因的众多基因库之一。
2抗生素抗性基因在环境中的传播与潜在风险
从上述不同抗性基因的基因库来看，不难发现各个基因库之间各有联系，人类、动物与生态环境之间形成了一个循环(图1)，使得抗生素抗性基因在其中不断循环、积累。人类在广泛使用大量抗生素治疗疾病时，由于抗生素的选择性压力，使其在人的肠胃及尿道中诱导出含有抗性基因的细菌。此外，肠胃细菌之间、肠胃细菌与经过肠胃的细菌之间，抗性基因都能够进行水平转移，又进一步增加了人体内抗性基因的含量。相似的，为了提高家禽养殖业、牛羊畜牧业以及水产养殖业的出产率，人们在饲料中大肆加入抗生素，这在各种动物体内同样会诱导出相应的抗生素抗性基因。体内含有抗性基因的动物被加工成肉类食品或者奶制品后，其中的抗性基因通过食物链又可进入人类体内。研究发现，一些养殖场内的空气中也含有抗性基因或抗性细菌，当养殖场工作人员吸入养殖场内的空气时，抗性基因或抗性细菌就会随空气一起进入人体。此外，如果人与动物直接接触，动物体内的抗性基因或抗性细菌也能直接进入人体。随后，人与动物体内的抗性细菌与抗性基因随着排泄物一起进入自然环境中。一部分排泄物进入污水处理厂(同时进入污水处理厂的还有医疗废水)，污水处理厂是抗性基因传播的重要中转地，污水处理厂中的处理工艺只能去除一部分抗性细菌与抗性基因，但是大部分抗性细菌和抗性基因不能被去除，甚至某些污水厂出水中抗性基因含量高于污水厂进水，这些抗性基因都随污水厂出水排入自然水体中，增加了污水处理厂下游水体的抗性基因含量。另一部分排泄物被用作肥料进入土壤生态系统，使排泄物中抗性基因转移到土壤菌株之中。而污水厂出水部分回用灌溉农田以及污泥堆积施肥更增加了土壤生态系统中的抗性细菌与抗性基因的含量，土壤中的抗性基因能够水平转移到庄稼等农作物中，这些农作物被加工成为农产品后又通过食物链进入人类体内。由于降雨等原因产生的地表径流会使土壤中的抗性细菌和抗性基因进入到地表水体中，而土壤系统的渗透作用使得地下水中也含有数量“可观”的抗性基因。如果这些地表水体或者地下水体被用来作为饮用水水源，虽然给水处理工艺能灭活部分抗性细菌和抗性基因，但仍有大部分抗性基因会随饮用水进入人类体内。从抗性基因在环境中的循环传播过程不难看出，抗性基因会在人体内积少成多，增强了人体细胞的耐药性，对人体健康和生态安全构成巨大威胁。在美国，由耐甲氧西林金黄色葡萄球菌引起的感染病每年的致死人数比艾滋病、帕金森症以及杀人犯的总和还要多。当致病菌获得多重抗性基因后，就既具有致病性又具有多重耐药性，对人体具有极大的危害。最典型的就是含有NDM-1基因的超级细菌，曾引起世界范围内的恐慌。所以，加紧研究去除环境中的抗生素抗性基因的处理方法成为当务之急。
3抗生素抗性基因的去除技术
虽然国内外关于抗生素抗性基因在环境中的来源与传播途径的研究很多，但是关于抗性基因的去除技术的研究却很少。近年来，随着抗性基因污染情况越来越严重，一些研究学者们也在探索污水与给水处理厂中不同处理工艺对抗生素抗性基因的去除效果，以期能以最佳的工艺组合方式去除最多的抗性基因。
3.1厌氧/好氧污泥消化处理工艺污水处理厂是抗生素抗性基因最主要的一个储库，所以污水处理厂的处理工艺将是去除抗生素抗性基因的关键所在。事实上，尽管污水处理厂出水中仍含有抗性细菌和抗生素抗性基因，但绝大多数(>99%)的抗性细菌及抗生素抗性基因存在于污泥沉积物中。近几年，研究发现污水处理厂中的污泥消化工艺对于降低污泥中抗生素抗性基因的含量有着良好的效果。Ghosh等研究了高温(50~60℃)和中温(35~37℃)两相厌氧消化系统对四环素类抗性基因的去除效果，发现高温厌氧系统对tetA、tetO、tetX有很好的去除效果，其中tetX的去除率分别达到了85%~99%，而tetA和tetO的去除率也有50%~80%;而在中温厌氧消化阶段对抗性基因的去除效果并不明显，tetA含量甚至出现了反弹。这一结果显示抗性基因的去除效果可能与操作温度有关。随后，Diehl等研究了不同温度(22、37、46、55℃)下厌氧或好氧消化对污泥中抗生素抗性基因的去除效果。在厌氧条件下，37、46、55℃下抗性基因显著减少，并且去除率随温度的上升而增大；而在好氧情况下(平均水力停留时间为4d)四环素类抗性基因的含量并没有明显降低。Ma等进一步比较了高温和中温厌氧系统对抗性基因的去除效果，结果显示高温厌氧系统在去除ermB、ermF、tetO、tetW等4种抗性基因的效果确实优于中温厌氧系统，但是对于其他抗性基因的去除效果，高温厌氧系统并没有明显优势。Miller等也发现高温和中温厌氧消化系统都能降低sul1、sul2抗性基因和int1整合子的含量1到2个数量级，只是中温厌氧消化系统对tetO和tetW去除效果不理想。Ma等认为高温消化反应器之所以能够更有效地去除抗生素抗性基因，一方面是因为更高的温度有利于促进生化反应的进行，另一方面是因为高温消化系统中菌群组成结构与中温消化系统有所不同，而后者起决定作用。此外，污泥龄也影响抗性基因的去除效果，比较两种不同污泥龄的中温消化系统，污泥龄为20d的消化系统对抗性基因的去除效果明显好于污泥龄为10d的消化系统，这一结果与Xia等的结论相一致。虽然Diehl等在试验中认为好氧消化不能显著去除抗生素抗性基因，但Burch等认为Diehl等的试验设计不完整，因为试验中4d的平均水力停留时间过短，如果抗性基因的半衰期大于4d，即使好氧消化系统能有效去除抗生素抗性基因也无法检测。因此，Burch等设计试验的水力停留时间为40d，结果显示在半连续流条件下对ermB、sul1、tetA、tetW的去除率达到了85%~98%，但是int1含量却没有显著变化，而tetX含量增加了5倍，这可能是由于好氧消化系统对含有int1和tetX的细菌细胞具有选择性。因此，污水处理厂中的污泥消化工艺在降低抗生素抗性基因含量方面具有潜在的前景，耗氧量、温度、污泥龄及水力停留时间等都是影响其去除效果的重要因素，而怎样调整这些影响因素以达到最佳的去除效果在未来值得进行深入的研究。
3.2人工湿地处理工艺人工湿地是一种新型的污水处理设施，一般位于生物处理或者化学处理设备之后，用作二级或者三级处理，由于其工艺简单、经济、高效，适用于人口较少的小规模处理，现已被广泛应用于处理城镇污水。大量研究已经证明，人工湿地对污水中的有机物、细菌、抗生素、药物及个人护理品(PPCPs)均有较好的去除效果。但目前关于人工湿地对抗生素抗性基因的去除效果的研究还较少。Chen等调查了杭州及周边农村地区的污水处理厂，发现应用人工湿地能有效改善对抗性基因的去除效果，在多重厌氧生物过滤处理后添加一道人工湿地处理工艺能去除2个数量级左右的抗性基因，而仅应用多重厌氧生物过滤对抗性基因去除效果很小，这说明人工湿地在去除抗性基因方面具有重要作用。随后，Chen等比较了污水处理厂中生物曝气滤池、紫外消毒及人工湿地3种处理方式对抗性基因的去除效果，发现人工湿地的去除效果最好，能降低1到3个数量级的抗性基因，生物曝气滤池只能降低0.6到1.2个数量级的抗性基因，而紫外消毒后抗性基因基本没有变化。但是，Anderson等在对加拿大马尼托巴省某人工湿地调查后发现，出水中只有blaSHV抗性基因的含量有较大幅度的降低，而其他抗性基因含量几乎没有明显降低，这可能是由于人工湿地去除含有blaSHV基因的细菌较多，造成了对blaSHV基因的选择性去除。Nõlvak等也通过研究发现，水平潜流人工湿地对sul1抗性基因的去除效果尤为突出，而对其他抗性基因的去除效果与常规处理效果差不多。Liu等在研究火山岩滤料垂直流人工湿地和沸石滤料垂直流人工湿地对养猪场废水的处理效果时发现，火山岩滤料人工湿地对抗性基因含量的去除率为50%，而沸石滤料人工湿地能降低抗性基因含量一个数量级。这可能与两种滤料的孔径大小有关，沸石滤料的平均粒径(4.32nm)比火山岩滤料的平均粒径(10.78nm)小，更小的粒径有利于抗性基因的去除。Yang等在研究不同类型人工湿地对抗性大肠杆菌及抗性基因的去除时发现，抗性基因的检测率从大到小依次为：基质≥出水>进水。其中，sul抗性基因在进水、出水及基质生物膜中的检测率分别为50%、61%和81%；tet抗性基因在进水、出水及基质生物膜中的检测率分别为67%、77%和76%。这可能是因为抗性基因能迁移到基质生物膜上，从而增加了膜上的抗性基因含量，而生物膜中的抗性基因迁移到水中又增加了出水中的抗性基因含量。但是，上述两位学者都认为人工湿地的处理效果与湿地中植物覆盖率、植物种类、水力负荷以及当地气候都有着紧密的联系，不同人工湿地对抗性基因的去除效果也不一样。以上研究说明人工湿地对去除抗性基因可能具有某种选择性。因此，对于人工湿地的实际应用，应针对不同的抗性基因采用不同的填料或不同类型的人工湿地，做到“对症下药”。
3.3消毒处理工艺不论在给水还是污水处理工艺中，消毒工艺都是非常重要的一步。现有的消毒工艺主要有自由性氯消毒(加氯消毒)、氯胺消毒、臭氧消毒及紫外辐射消毒。在众多消毒工艺中，应用最广泛的是加氯消毒和紫外消毒。虽然消毒工艺能有效灭活水中的细菌微生物，但是关于消毒工艺能否有效地去除水体中的抗生素抗性基因的研究还较少。
3.3.1加氯消毒工艺加氯消毒的机理如图2所示，氯气作为一种氧化剂，能氧化细菌细胞，改变细胞膜的渗透性，从而进入细胞内破坏细胞质，最终分解RNA和DNA。而游离性有效氯对胞外被膜中的大部分物质的反应活性为中等水平，只是对脂类和糖类反应活性很低。所以，一般氯会在细胞壁与细胞膜中消耗一部分，剩余部分进入细胞质，并氧化胞内DNA，使其失活。最早，Venkobachar等发现用氯氧化大肠杆菌时，当加氯量为1.5mg•L-1时，能在上清液中检测出蛋白质和RNA；当添加量增加时，能在上清液中检测出DNA。Suquet等发现在50mmol•L-1、pH为7.4的磷酸缓冲溶液中，当加氯消毒CT值大于180mg•L-1•min-1时，溶液中出现大量DNA碎片。由此可见，在游离性有效氯消毒过程中，只有当加氯量较高时才能破坏分解大量DNA。在实际应用中，经加氯消毒处理后，Munir等发现抗性基因的含量并没有显著减少，Gao等也发现污水处理厂中加氯消毒并不能有效减少tet和sul类抗性基因的含量。此外，还有研究发现，较高剂量的加氯消毒能增加四环素类抗性细菌的抗药性，因为高剂量的氯消毒对抗性细菌产生了“筛选”作用。
3.3.2紫外消毒工艺与加氯消毒不同，紫外辐射消毒是个物理过程，通过光化学反应灭活细胞。从细胞内物质对其反应活性看，只有嘌呤和嘧啶核苷基、核苷酸吸收253.7nm波长的紫外光，所以，紫外光的专一性使其具有潜在的有效灭活抗性基因的可能。早先，Munakata等就发现紫外辐射能够破坏双链DNA中抗性基因的转换能力，从而降低了抗性基因的水平转移风险。Guo等研究结果显示，在污水处理厂的污水中，红霉素类抗性基因和四环素类抗性基因的含量分别为(3.6±0.2)×105和(2.5±0.1)×105copies•L-1，经5mJ•cm-2剂量的紫外消毒后，红霉素类和四环素类抗性基因含量分别降低了(3.0±0.1)和(1.9±0.1)个数量级；此外，还发现经紫外消毒后两类抗生素抗性菌的数量出现显著降低，然而四环素类抗性细菌占细菌总数的比例却有所增加，由此说明紫外消毒对四环素类抗性基因具有一定的选择作用。McKinney等用紫外消毒处理4种抗性基因(mecA、vanA、tetA、ampC)后发现紫外辐射确实能够降低抗性基因的含量，但灭活抗性基因3到4个数量级所需的紫外剂量为200~400mJ•cm-2，远远大于灭活抗性细菌所需要的紫外剂量(灭活4到5个数量级的抗性细菌，需要紫外剂量为10~20mJ•cm-2)。VanAken等也在试验中发现，使用紫外辐射处理大肠杆菌细胞悬浮液，DNA含量降低2个数量级所需要的紫外剂量为23mJ•cm-2，远大于灭活大肠杆菌细胞所需的剂量(8.7mJ•cm-2)。综上所述，紫外消毒工艺能有效降低抗生素抗性基因的含量，但是所需的紫外剂量较高，远超过实际应用的剂量。在实际应用中，Auerbach等发现紫外消毒对减少污水中四环素类抗性基因的种类以及降低tetQ、tetG的含量都没有明显的效果。因此，寻求更有效的方法是当务之急。近年来，有研究发现添加TiO2纳米颗粒与近紫外光复合使用能提高其去除抗性基因的效率，使得紫外消毒处理抗性基因与处理抗性细菌所需消毒剂量相当，Li等也发现加入Ag-TiO2复合纳米材料能大大提升紫外光消毒的效果。这给未来研究有效去除抗性基因的消毒工艺提供了方向。
3.4深度处理工艺随着饮用水工艺的不断发展，以及人们对饮用水要求的不断提高，现今污水/给水处理厂中除了常规处理工艺之外，还应用了许多水深度处理工艺。目前，研究较多的水深度处理工艺主要有膜处理、高级氧化等。Öncü等发现，用TiO2光催化氧化和臭氧氧化处理12.8和6.4μg•mL-1两种浓度的质粒DNA均有显著的效果，其可以破坏DNA的超螺旋结构，从而灭活DNA。试验中发现质粒DNA的浓度随臭氧氧化剂量的增加而减少，对于高浓度质粒DNA溶液，当臭氧剂量为4.2mg•L-1时质粒DNA浓度最低；对于低浓度质粒DNA溶液，当臭氧剂量为0.9mg•L-1时超螺旋DNA双链已完全消失。TiO2光催化氧化效果与臭氧氧化效果类似，高浓度质粒DNA溶液在经过75min的TiO2光催化降解后，超螺旋DNA双链全部消失；而对于低浓度的质粒DNA溶液，TiO2光催化降解只需15min就可以将其中的所有超螺旋DNA双链破坏掉。Cengiz等应用芬顿试剂高级氧化工艺和臭氧氧化工艺去除养牛场废水中的tetM抗性基因，发现两种工艺中抗性基因的变化趋势一致，即抗性基因的含量随着氧化剂剂量的增加而减小，当芬顿试剂添加量达到40mmol•L-1H2O2/4mmol•L-1Fe2+时去除效果最好。除了高级氧化工艺之外，膜处理工艺对抗生素抗性基因也有很好的效果。Munir等比较了活性污泥法+氯消毒、氧化沟+紫外消毒、旋转生物接触氧化+氯消毒、膜生物反应器+紫外和活性污泥+紫外这5种不同处理工艺对抗性基因的去除效果，发现膜生物反应器对抗性基因的去除效果最好，能降低抗性基因的含量2.57~7.06个数量级。Breazeal等研究了膜孔径从0.45μm到1000道尔顿的微滤/超滤膜对抗性基因的去除效果，发现微滤膜对抗性基因的去除效果不大，但是膜孔径为10万、1万、1千道尔顿的超滤膜分别能使抗生素抗性基因含量降低1.7、4.9、>5.9个数量级；试验还发现水中的胶体物质对超滤膜去除抗性基因有促进作用，并且膜孔径越小，这种促进作用越明显。总之，随着深度处理工艺应用的越发成熟，其在未来去除抗生素抗性基因的处理工艺中必定会占据一席之地。
4研究展望
我国水资源总量多，人均占有量少，地区分布不均目前水资源总量居世界第四位。人均占有量仅为世界平均值的1/4，约为日本的1/2，美国1/4，俄罗斯的1/12。我国水资源总量为2.8万亿立方米。其中地表水2.7万亿立方米，地下水0.83万亿立方米，由于地表水与地下水相互转换、互为补给，扣除两者重复计算量0.73万亿立方米，与河川径流不重复的地下水资源量约为0.1万亿立方米。按照国际公认的标准，人均水资源低于3000立方米为轻度缺水；人均水资源低于2000立方米为中度缺水；人均水资源低于1000立方米为重度缺水；人均水资源低于500立方米为极度缺水。我国目前有16个省(区、市)人均水资源量(不包括过境水)低于严重缺水线，有6个省、区(宁夏、河北、山东、河南、山西、江苏)人均水资源量低于500立方米。北方许多大中城市因缺水造成工厂停产或限产，损失的年产值达1200亿元，南方一些城市也陆续出现水荒。
面对“滴水贵如油”的水资源，而人类对它的浪费和污染却是令人痛心的：据统计，全世界污水排放量已达到4000亿立方米，使5.5万亿立方米水体受到污染，占全世界径流总量的14%以上。我国的主要江、河、湖等水域，如长江、黄河、淮河、海河、辽河、松花江、沱江等已检测出数百种有机物或被报道已经受到严重的有机物污染，在被检测出的有机物中一些有毒污染物含量超过了地面水质标准，有些是致癌、致畸和致突变有机污染物。近年来，我国有关部门在水源保护方面作了许多工作，但是，由于各种条件的制约，全国水源污染仍呈发展趋势，有90%以上的城市水域污染严重，近50%的重点城镇水源水质不符合饮用水源的水质标准。在我国水的浪费现象还极其严重，我国农业灌溉大多采用漫灌的形式，农业用水仅有效利用30-40%。工业废水和生活污水不加处理任意排放，使许多水体受到污染，更加剧了水资源的短缺局面。因此，合理开发水资源，节约用水量和防治水污染，应当成为我国水环境保护工作长期的工作方针。
2造成我国水资源破坏和水污染的原因
造成水污染的原因有很多，如生活污水与工业废水的排放，固体垃圾的肆意排放等，但最终归结为两大类:一类是自然污染：因地质的溶解作用，降水对大气的淋洗、对地面的冲刷，挟带各种污染物流入水体而形成；另一类是人为污染是比较严重的，原因也是多方面的，按污染源分，可分为工业废水污染、城市污水污染、农业回流水污染、固体废物污染及其它污染等方面。
2.1工业废水污染水在工业上主要是用于洗涤产品、冷却设备、产生蒸气、输送废物和作为生产原料以有稀释等方面，几乎没有一种工业能够离开水。而且工业的用水量非常大，要占人类整个用水量的80%左右，据统计，生产一吨钢需水量30多吨：一吨石油化工产品、一吨纸或一千度电需水200至500多吨、而制造一吨人造纤维则需水1000吨以上。这么大量的工业用水，相应也有大量的废水产生，工业废水排放量约占总废水量的三分之二左右。2.2城市污水污染随着工业的发展又带来了城市化，大量人口和工业高度集中于一些很小的地区，人们日常生活所产生的生活污水，据统计每人每天约有数百升左右，污浊负荷量为几十克BOD。这些污水除含有碳水化合物、蛋白质和氨基酸、动植物脂肪、尿素和氨、肥皂及合成洗涤剂等物质外，还含有细菌、病毒等使人致病的微生物。这种污水会消耗接受水体的溶解氧，也会产生泡沫妨碍空气中的氧气溶于水中，使水发臭变质。
2.3农业回流水污染农业上最大用水是灌溉，其中60-90%蒸发损失，其余10-40%渗入地下或从地表流走。由于耕种、喷洒农药、施肥等工作，使这种灌溉回流水中含有较高尝试的矿物质、富养肥料的有毒农药，也会使水体污染。这些物质化学稳定性极高，在自然界需要十年以上的时间才能完全分解为无害物质，成为环境是长期存在的污染物质，又易溶解于脂肪，能在动物和人体脂肪组织中积累起来千万危害，同时它难溶于水，借助水的流动而迁移到其它地方，使得许多没有使用过农药的地区，也受到了农药的危害。
2.4固体废物污染及其它污染农业废物、工业废物和城市垃圾的数量和种类都非常多，如果转入水中，也会污染水质，这类污染情况相当复杂。有机物质经水中微生物分解会消耗水中的溶解氧，各种有毒物质使水体具有毒性，从工厂排出的废气，如二氧化硫，一旦随雨水转入水中，就变成亚硫酸，它又同水中的氧作用，从而产生具有更大危险性的物质。垃圾场的垃圾雨淋和雪化后可能溶于水，或发生化学作用产生有毒物质，最后漏出场外，流入地势低的城市，或渗入地下，污染地下水。
3针对原因采取的对策
针对上述原因造成的水污染严峻形势，我国将从以下几个方面加强水环境保护、保障饮水安全。
3.1减少耗水量：当前我国的水资源的利用，一方面感到水资源紧张，另一方面浪费又很严重。同工业发达国家相比，我国许多单位产品耗水量要高得多。耗水量大，不仅造成了水资源的浪费，而且是造成水环境污染的重要原因。通过企业的技术改造，推行清洁生产，降低单位产品用水量，一水多用，提高水的重复利用率等，都是在实践中被证明了是行之有效的。
3.2建立城市污水处理系统：为了控制水污染的发展，工业企业还必须积极治理水污染，尤其是有毒污染物的拜谢必须单独处理或预处理。随着工业布局、城市布局的调整和城市下水道管网的建设与完善，可逐步实现城市污水的集中处理，使城市污水处理与工业永治理结合起来。
3.3产业结构调整：水体的自然净化能力是有限的，合理的工业布局可以充分利用自然环境的自然能力，变恶性循环为良性循环，起到发展经济，控制污染的作用。关、停、并、转那些耗水量大、污染重、治污代价高的企业。也要对耗水大的农业结构进行调整，特别是干旱、半干旱地区要走节水农业与可持续发展的道路。
3.4控制农业面源污染：农业面源污染包括农村生活源、农业面源、畜禽养殖业、水产养殖的污染。要解决面源污染比工业污染和大中城市生活污水难度更大，需要通过综合防治和开展生态农业示范工程等措施进行控制。
3.5开发新水源：我国的工农业和生活用水的节约潜力不小，需要抓好节水工作，减少浪费，达到降低单位国民生产总值的用水量。南水北调工程的实施，对于缓解山东华北地区严重缺水有重要作用。修建水库、开采地下水、净化海水等可缓解日益紧张的用水压力，但修建水库、开采地下水时要充分考虑对生态环境和社会环境的影响。3.6加强水资源的规划管理：水资源规划是区域规划、城市规划、工农业发展规划的主要组成部分，应与其他规划同时进行。
合理开发还必须根据水的供需状况，将地表水、地下水和污水资源统一开发利用，切实做到合理开发、综合利用、积极保护、科学管理。
4结论
世界上的淡水供给是有限的，农业、工业和城市供水需求量的不断提高导致了有限的淡水资源的分配竞争。为了避免水危机，许多国家必须保护水资源，对供水和需水进行管理，减少污染和降低不断增长的人口对环境的影响。治理水污染环境的课题已经被列入世界环保组织的工作日程。在我国水源污染已经是普遍存在，有机物正在悄悄地污染着我们的周围环境以至对我们的生存环境构成了严重威胁，这方面现已成为一项急需解决的问题。
参考文献：
[1]中国环境保护法.
[2]水污染控制教程.
[3]中国环境报
关键词：环境税;税收理论;认识
西方环境税的理论最早起源于英国现代经济学家、福利经济学的创始人庇古的外部性理论，近年来又发展形成了公共产品理论和外部效应理论，这些理论主要针对环境及资源的认识及税收的参与提出了不同的看法。在我国，更多的是以可持续发展理论为指导，进一步扩大了对外部性的研究，认为生产中的外部性不是外部性产生的唯一来源，从可持续发展的角度来看,外部性还包括消费中产生的外部性、当代人对后代人产生的隔代外部性及同代人之间的跨国外部性等，对这些不同的外部性应用不同的环境税收来解决。在环境税的研究上，多借鉴了西方国家的成功经验，认为我国应逐步建立和完善环境税制，但对环境税建立的时机和体系有不同的看法。
一、环境税的理论渊源
环境税，也有人称之为生态税、绿色税，是20世纪末国际税收学界才兴起的概念，至今没有一个被广泛接受的统一定义。目前环境税主要有以下几种理论：
1、庇古的外部性理论
一般认为，庇古（1877～1959）在1920年出版的《福利经济学》中，最早开始系统地研究环境与税收的理论问题。庇古提出了社会资源适度配置理论，认为如果每一种生产要素在生产中的边际私人纯产值与边际社会纯产值相等，那么该种生产要素在各生产用途中的边际社会纯产值都相等，而当产品的价格等于生产该产品所使用生产要素耗费的边际成本时，整个社会的资源利用达到了最适宜的程度。但是，在现实生活中，很难单纯依靠市场机制来达到资源利用的最优状态，因此，政府就应该采取征税或补贴等措施加以调节。按照庇古的观点，导致市场配置资源失效的原因是经济主体的私人成本与社会成本不相一致，从而私人的最优导致社会的非最优。这两种成本之间存在的差异可能非常大，靠市场本身是无法解决的，只能由政府通过征税或者补贴来纠正经济当事人的私人成本。这种纠正外部性的方法被后人称之为“庇古税”方案。①
2、可持续发展理论
可持续发展的基本含义是指资源应在不同的代际之间（当代人和后代人）进行平衡，它特别强调对地球有限资源的可持续利用，强调环境作为人类生存条件和全球共同财富必须受到特别保护。与可持续发展的定义与内涵相对应，绿色税收的理论也有不同的理解。狭义的绿色理论从科技的角度认识可持续发展，认为可持续发展应是废物排放量的减少或不排放。广义的绿色理论包含人与自然的共同进化思想，尊重自然的思想,当代与后代兼顾的伦理思想,效率与公平目标兼容的思想。可持续发展的效率与公平的要求，通过市场机制不可能完全解决，必须辅以非市场机制的手段，其中税收的作用是不可替代的。这就必须以绿色税收制度取代现行的税制模式。
3、自然资本理论
这种观点认为，自然资源和环境属于公共产品，且是天然生成的，缺乏明确的产权主体，谁都可以用，这样必然导致人们滥用资源、环境恶化。当出现环境污染问题时，又很少有人过问。事实上，天然生成的环境和资源，和其它生产要素一样,也是一种资产，是自然资本向社会提供着它独特的环境和资源服务。这种资源的提供，也应得到相应的资本权益，因此，应该由政府代表社会作为自然生成的资源和环境的产权主体，以征集环境污染税的形式，从经济利益上建立起保护环境的机制。②
4、外部效应理论
这种理论从数量上提供了开征环境保护税的依据。它认为，微观主体对资源环境的运用，会产生外部不经济，即资源减少和环境污染生态失衡，从而构成一种社会成本和代价。这种社会成本和代价是在市场体系之外发生的，市场机制无法对此发挥作用，即产品的真实价格不包括因环境污染和资源减少而带来的社会成本。比如，造纸厂生产每吨纸的市场价格，只包括生产这吨纸的实际生产成本，而没有包括因生产纸张而导致周边环境污染的社会成本和代价，这样就会产生额外的边际利润，从而刺激造纸厂增加产量，继续污染。外部效应理论认为，环境污染是市场体系产生的一种外部不经济现象，它不可能依靠市场自身的力量自动地加以解决，而是必须通过政府的有效干预。在市场经济条件下，政府在干预时应利用市场型机制即经济利益的减少引导人们减少对环境的破坏、资源的浪费。政府可以以征收环境保护税的形式，把被忽略的社会成本和代价“内在化”，提高微观主体的生产成本，降低其边际利润，促使人们改变以往的生产经营方式，进行减少污染的技术开发和资源节约型经济的发展，减少污染性产品的生产经营，这样才能有效地制止环境的恶化。③
二、环境税收的基本含义及分类
税收手段在环境保护领域的运用主要体现在环境税的确立。环境税，简单来说是据于环境保护目的而征收的税收。经济合作与发展组织在一份关于税收与环境的报告中认为环境税包括两种类型：一是初始即为实现特定环境目的而设立和征收的，并且被明确确认为“环境税”的税收，如排污税等；二是最初并非以环境保护为目的而设立，但是对环境保护有影响而后从保护环境的立场修改或减免的税，如能源税、燃料税等。
广义的“环境税”还包括税款减免和税收差别。税款减免指用于鼓励消费者和企业的有利于环境保护活动的各种税款减免，如对投资于削减污染物事业的企业减免所得税；对污染削减设备和再循环物品免征销售税等。税收差别指根据物品和服务在生产和消费过程中损害环境的轻重课加不同的税率。税收差别手段在西方国家被广泛采用。
环境税通常可以分为以下几大类：（一）对直接排放到环境中的污染物征收的税收，即排污税，如污水税、噪声税、垃圾税、二氧化硫税和废物税等，有些国家的排污税以排污费的名义出现；（二）对产生环境影响的商品和服务征收的税收，如能源税、碳税、汽车税、化肥税、农药税、一次性用具税等；（三）对开发和使用自然资源而征收的税收，即资源税，如石油税、煤炭税、有色金属税、水资源税、盐税等，资源税是为了节约合理使用资源,进行环境恢复，补偿资源价值等目的而课征的税。
三、环境税收的作用
环境税收的产生拓宽了税收的调节领域，不仅在保护人类生存环境方面发挥了重要作用，而且充分体现了税收的“公平”和“效率”原则,具有重要的社会经济意义。
1、保护人类生存环境,促进社会经济可持续发展自从“可持续发展”的概念在20世纪80代被明确提出以来，至今已发展成为比较完整的理论体系，并被国际社会普遍接受。在可持续发展理论的指导下，联合国于1992年召开了环境与发展大会，通过了《21世纪议程》等重要文件，确定了全球性可持续发展战略目标及其实现途径。很多国家也相继定出本国的可持续发展战略⑤。由于环境的污染和不断恶化已成为制约社会经济可持续发展的重要因素，因此，保护环境就成为可持续发展战略的一项重要内容。
然而，在市场经济体制下，环境保护问题是无法靠市场本身来解决的。因为市场并非万能的，对于经济发展所带来的诸如环境保护等“外部性”问题,它是无能为力的。其原因在于，在市场经济条件下经济活动主体完全根据自身经济利益最大化的目标决定自己的经济行为，他们往往既不从全局考虑宏观经济效益，也不会自觉地考虑生态效率和环境保护问题。因而，那些高消耗及高污染、内部成本较低而外部成本较高的企业或产品会在高额利润的刺激下盲目发展，从而造成资源的浪费、环境的污染和破坏，降低宏观经济效益和生态效率。对此，市场本身是无法进行自我矫正的，为了弥补市场的缺陷，政府必须采取各种手段对经济活动进行必要的干预。除通过法律和行政等手段来规范经济活动主体的行为之外，还应采用税收等经济手段进行宏观调控。
针对污染和破坏环境的行为课征环境保护税是保护环境的一柄“双刃剑”。它一方面会加重那些污染、破坏环境的企业或产品的税收负担，通过经济利益的调节来矫正纳税人的行为，促使其减轻或停止对环境的污染和破坏；另一方面又可以将课征的税款作为专项资金，用于支持环境保护。在其他有关税种的制度设计中对有利于保护环境和治理污染的生产经营行为或产品采取税收优惠措施，可以引导和激励纳税人保护环境、治理污染。可见，在市场经济条件下，环境税收是政府用以保护环境，实施可持续发展战略的有力手段。
2、体现“公平”原则，促进平等竞争
公平竞争是市场经济的基本法则。但是，如果不建立环境税收制度，个别企业所造成的环境污染就需要用全体纳税人缴纳的税款进行治理，而这些企业本身却可以借此用较低的个别成本，达到较高的利润水平。这实质上是由他人出资来补偿个别企业生产中形成的外部成本，显然是不公平的。通过对污染、破坏环境的企业征收环境保护税，并将税款用于治理污染和保护环境，可以使这些企业所产生的外部成本内在化，利润水平合理化，同时会减轻那些合乎环境保护要求的企业的税收负担。从而可以更好地体现“公平”原则，有利于各类企业之间进行平等竞争。由此可见，建立环境税收制度完全合乎市场经济运行、发展的需要。环境税收的产生，既是源于人类保护环境的直接需要，也是市场经济的内在要求。而且市场经济体制使经济活动主体所拥有的独立经济利益和独立决策权利又是环境税收能够充分发挥作用的基础条件。环境税收首先诞生于高度发达的市场经济国家，恰好证明了这一点。
3、促使社会成本和代价内在化
根据“谁污染，谁负责”的原则开征环境保护税，把由于环境污染和对自然资源消耗而形成的社会成本反映到商品和服务中去，使那些对环境带来危害的污染者的生产成本提高，从而把环保和有效利用资源与每个生产者和消费者的经济利益紧密地联系起来，在经济利益的诱导作用下，促使企业积极主动地选择有利于环保的生产方式和工艺，消费者在价格机制的引导下也就选择无污染的商品进行“绿色消费”。这样，企业只有加强治理污染的科学研究和技术创新，才能降低自己的生产成本，在激烈竞争中占有一定的优势，这不仅减少了污染的排放量，还有利于经济和技术的进步，从而有助于经济增长和环境治理的良性循环。据OECD的一份调查报告显示，通过开征汽油税，促进生产者减少了汽车废弃物的排放。通过对生产损害臭氧层的化学品征收消费税，促进生产者减少在泡沫制品生产中对氟里昂的使用，净化了空气和环境。美国经过多年的努力，很好地利用环保税收政策，促进了生态环境的良性发展，取得了显著成效。
4、有助于筹集治理环境污染的资金
治理环境污染、保持生态平衡的投资是非常巨大的，如果只依靠国家财政投资进行治理，既增加政府财政负担，又不利于控制污染。主要是因为这种作法没有触及到自身的经济利益，人们就会继续以资源的高投入、环境的污染和生态失衡换取自己的超额利润，所以开征环境保护税既可以从经济利益角度唤起人们的环保意识，又有助于增加政府的财政收入。据统计，芬兰政府2004年征收的与环保有关的税收总额为239亿芬兰马克，其中70%以上为能源税，仅能源税一项就占国民生产总值的0.5%⑥。有关专家甚至认为，环境保护税是一种很有发展前途的税种，它可以和流转税、所得税并列逐渐成为主体税种。以环境保护税筹集到的资金专门用于环保项目，为治理环境污染提供了一个可靠的资金来源。
关键词：环境税;税收理论;认识
西方环境税的理论最早起源于英国现代经济学家、福利经济学的创始人庇古的外部性理论，近年来又发展形成了公共产品理论和外部效应理论，这些理论主要针对环境及资源的认识及税收的参与提出了不同的看法。在我国，更多的是以可持续发展理论为指导，进一步扩大了对外部性的研究，认为生产中的外部性不是外部性产生的唯一来源，从可持续发展的角度来看,外部性还包括消费中产生的外部性、当代人对后代人产生的隔代外部性及同代人之间的跨国外部性等，对这些不同的外部性应用不同的环境税收来解决。在环境税的研究上，多借鉴了西方国家的成功经验，认为我国应逐步建立和完善环境税制，但对环境税建立的时机和体系有不同的看法。
一、环境税的理论渊源
环境税，也有人称之为生态税、绿色税，是20世纪末国际税收学界才兴起的概念，至今没有一个被广泛接受的统一定义。目前环境税主要有以下几种理论：
1、庇古的外部性理论
一般认为，庇古（1877～1959）在1920年出版的《福利经济学》中，最早开始系统地研究环境与税收的理论问题。庇古提出了社会资源适度配置理论，认为如果每一种生产要素在生产中的边际私人纯产值与边际社会纯产值相等，那么该种生产要素在各生产用途中的边际社会纯产值都相等，而当产品的价格等于生产该产品所使用生产要素耗费的边际成本时，整个社会的资源利用达到了最适宜的程度。但是，在现实生活中，很难单纯依靠市场机制来达到资源利用的最优状态，因此，政府就应该采取征税或补贴等措施加以调节。按照庇古的观点，导致市场配置资源失效的原因是经济主体的私人成本与社会成本不相一致，从而私人的最优导致社会的非最优。这两种成本之间存在的差异可能非常大，靠市场本身是无法解决的，只能由政府通过征税或者补贴来纠正经济当事人的私人成本。这种纠正外部性的方法被后人称之为“庇古税”方案。①
2、可持续发展理论
可持续发展的基本含义是指资源应在不同的代际之间（当代人和后代人）进行平衡，它特别强调对地球有限资源的可持续利用，强调环境作为人类生存条件和全球共同财富必须受到特别保护。与可持续发展的定义与内涵相对应，绿色税收的理论也有不同的理解。狭义的绿色理论从科技的角度认识可持续发展，认为可持续发展应是废物排放量的减少或不排放。广义的绿色理论包含人与自然的共同进化思想，尊重自然的思想,当代与后代兼顾的伦理思想,效率与公平目标兼容的思想。可持续发展的效率与公平的要求，通过市场机制不可能完全解决，必须辅以非市场机制的手段，其中税收的作用是不可替代的。这就必须以绿色税收制度取代现行的税制模式。
3、自然资本理论
这种观点认为，自然资源和环境属于公共产品，且是天然生成的，缺乏明确的产权主体，谁都可以用，这样必然导致人们滥用资源、环境恶化。当出现环境污染问题时，又很少有人过问。事实上，天然生成的环境和资源，和其它生产要素一样,也是一种资产，是自然资本向社会提供着它独特的环境和资源服务。这种资源的提供，也应得到相应的资本权益，因此，应该由政府代表社会作为自然生成的资源和环境的产权主体，以征集环境污染税的形式，从经济利益上建立起保护环境的机制。②
4、外部效应理论
这种理论从数量上提供了开征环境保护税的依据。它认为，微观主体对资源环境的运用，会产生外部不经济，即资源减少和环境污染生态失衡，从而构成一种社会成本和代价。这种社会成本和代价是在市场体系之外发生的，市场机制无法对此发挥作用，即产品的真实价格不包括因环境污染和资源减少而带来的社会成本。比如，造纸厂生产每吨纸的市场价格，只包括生产这吨纸的实际生产成本，而没有包括因生产纸张而导致周边环境污染的社会成本和代价，这样就会产生额外的边际利润，从而刺激造纸厂增加产量，继续污染。外部效应理论认为，环境污染是市场体系产生的一种外部不经济现象，它不可能依靠市场自身的力量自动地加以解决，而是必须通过政府的有效干预。在市场经济条件下，政府在干预时应利用市场型机制即经济利益的减少引导人们减少对环境的破坏、资源的浪费。政府可以以征收环境保护税的形式，把被忽略的社会成本和代价“内在化”，提高微观主体的生产成本，降低其边际利润，促使人们改变以往的生产经营方式，进行减少污染的技术开发和资源节约型经济的发展，减少污染性产品的生产经营，这样才能有效地制止环境的恶化。③
二、环境税收的基本含义及分类
税收手段在环境保护领域的运用主要体现在环境税的确立。环境税，简单来说是据于环境保护目的而征收的税收。经济合作与发展组织在一份关于税收与环境的报告中认为环境税包括两种类型：一是初始即为实现特定环境目的而设立和征收的，并且被明确确认为“环境税”的税收，如排污税等；二是最初并非以环境保护为目的而设立，但是对环境保护有影响而后从保护环境的立场修改或减免的税，如能源税、燃料税等。
广义的“环境税”还包括税款减免和税收差别。税款减免指用于鼓励消费者和企业的有利于环境保护活动的各种税款减免，如对投资于削减污染物事业的企业减免所得税；对污染削减设备和再循环物品免征销售税等。税收差别指根据物品和服务在生产和消费过程中损害环境的轻重课加不同的税率。税收差别手段在西方国家被广泛采用。
环境税通常可以分为以下几大类：（一）对直接排放到环境中的污染物征收的税收，即排污税，如污水税、噪声税、垃圾税、二氧化硫税和废物税等，有些国家的排污税以排污费的名义出现；（二）对产生环境影响的商品和服务征收的税收，如能源税、碳税、汽车税、化肥税、农药税、一次性用具税等；（三）对开发和使用自然资源而征收的税收，即资源税，如石油税、煤炭税、有色金属税、水资源税、盐税等，资源税是为了节约合理使用资源,进行环境恢复，补偿资源价值等目的而课征的税。
三、环境税收的作用
环境税收的产生拓宽了税收的调节领域，不仅在保护人类生存环境方面发挥了重要作用，而且充分体现了税收的“公平”和“效率”原则,具有重要的社会经济意义。
1、保护人类生存环境,促进社会经济可持续发展自从“可持续发展”的概念在20世纪80代被明确提出以来，至今已发展成为比较完整的理论体系，并被国际社会普遍接受。在可持续发展理论的指导下，联合国于1992年召开了环境与发展大会，通过了《21世纪议程》等重要文件，确定了全球性可持续发展战略目标及其实现途径。很多国家也相继定出本国的可持续发展战略⑤。由于环境的污染和不断恶化已成为制约社会经济可持续发展的重要因素，因此，保护环境就成为可持续发展战略的一项重要内容。
然而，在市场经济体制下，环境保护问题是无法靠市场本身来解决的。因为市场并非万能的，对于经济发展所带来的诸如环境保护等“外部性”问题,它是无能为力的。其原因在于，在市场经济条件下经济活动主体完全根据自身经济利益最大化的目标决定自己的经济行为，他们往往既不从全局考虑宏观经济效益，也不会自觉地考虑生态效率和环境保护问题。因而，那些高消耗及高污染、内部成本较低而外部成本较高的企业或产品会在高额利润的刺激下盲目发展，从而造成资源的浪费、环境的污染和破坏，降低宏观经济效益和生态效率。对此，市场本身是无法进行自我矫正的，为了弥补市场的缺陷，政府必须采取各种手段对经济活动进行必要的干预。除通过法律和行政等手段来规范经济活动主体的行为之外，还应采用税收等经济手段进行宏观调控。
针对污染和破坏环境的行为课征环境保护税是保护环境的一柄“双刃剑”。它一方面会加重那些污染、破坏环境的企业或产品的税收负担，通过经济利益的调节来矫正纳税人的行为，促使其减轻或停止对环境的污染和破坏；另一方面又可以将课征的税款作为专项资金，用于支持环境保护。在其他有关税种的制度设计中对有利于保护环境和治理污染的生产经营行为或产品采取税收优惠措施，可以引导和激励纳税人保护环境、治理污染。可见，在市场经济条件下，环境税收是政府用以保护环境，实施可持续发展战略的有力手段。
2、体现“公平”原则，促进平等竞争
公平竞争是市场经济的基本法则。但是，如果不建立环境税收制度，个别企业所造成的环境污染就需要用全体纳税人缴纳的税款进行治理，而这些企业本身却可以借此用较低的个别成本，达到较高的利润水平。这实质上是由他人出资来补偿个别企业生产中形成的外部成本，显然是不公平的。通过对污染、破坏环境的企业征收环境保护税，并将税款用于治理污染和保护环境，可以使这些企业所产生的外部成本内在化，利润水平合理化，同时会减轻那些合乎环境保护要求的企业的税收负担。从而可以更好地体现“公平”原则，有利于各类企业之间进行平等竞争。由此可见，建立环境税收制度完全合乎市场经济运行、发展的需要。环境税收的产生，既是源于人类保护环境的直接需要，也是市场经济的内在要求。而且市场经济体制使经济活动主体所拥有的独立经济利益和独立决策权利又是环境税收能够充分发挥作用的基础条件。环境税收首先诞生于高度发达的市场经济国家，恰好证明了这一点。
3、促使社会成本和代价内在化
根据“谁污染，谁负责”的原则开征环境保护税，把由于环境污染和对自然资源消耗而形成的社会成本反映到商品和服务中去，使那些对环境带来危害的污染者的生产成本提高，从而把环保和有效利用资源与每个生产者和消费者的经济利益紧密地联系起来，在经济利益的诱导作用下，促使企业积极主动地选择有利于环保的生产方式和工艺，消费者在价格机制的引导下也就选择无污染的商品进行“绿色消费”。这样，企业只有加强治理污染的科学研究和技术创新，才能降低自己的生产成本，在激烈竞争中占有一定的优势，这不仅减少了污染的排放量，还有利于经济和技术的进步，从而有助于经济增长和环境治理的良性循环。据OECD的一份调查报告显示，通过开征汽油税，促进生产者减少了汽车废弃物的排放。通过对生产损害臭氧层的化学品征收消费税，促进生产者减少在泡沫制品生产中对氟里昂的使用，净化了空气和环境。美国经过多年的努力，很好地利用环保税收政策，促进了生态环境的良性发展，取得了显著成效。
4、有助于筹集治理环境污染的资金
治理环境污染、保持生态平衡的投资是非常巨大的，如果只依靠国家财政投资进行治理，既增加政府财政负担，又不利于控制污染。主要是因为这种作法没有触及到自身的经济利益，人们就会继续以资源的高投入、环境的污染和生态失衡换取自己的超额利润，所以开征环境保护税既可以从经济利益角度唤起人们的环保意识，又有助于增加政府的财政收入。据统计，芬兰政府2004年征收的与环保有关的税收总额为239亿芬兰马克，其中70%以上为能源税，仅能源税一项就占国民生产总值的0.5%⑥。有关专家甚至认为，环境保护税是一种很有发展前途的税种，它可以和流转税、所得税并列逐渐成为主体税种。以环境保护税筹集到的资金专门用于环保项目，为治理环境污染提供了一个可靠的资金来源。
5、有利于技术创新和资源节约型经济的发展
西方各国在制订环境保护税时，利用税收的差别税率，对在生产和消费过程中破坏环境的物品或服务课以重税，而对有益环境保护的生产和消费课以轻税；同时，有效运用减免和优惠贷款等政策，鼓励企业和科研单位加强治理污染、综合利用资源等方面的科学研究和技术创新，并及时运用到生产和消费过程中去。这样，一方面,解决了发展经济和治理污染不可相提并论的难题，在经济利益的诱导下，企业非常注意在发展经济的同时，减少对资源和环境的破坏；另一方面,对废物资源的循环利用，也有利于发展资源节约型经济，从而促进产业结构的升级优化和经济增长方式的转换。[论*文*网]
注释：
①②③卢现祥.西方新制度经济学[M].北京:中国发展出版社,1996：10-50.
④王霞波.中国环境税收制度实施问题的探析[J].东华大学学报(社会科学版),2004,(01):69-71.
关键词：水文大循环；城市；水环境代谢；给排水系统
Abstract: through the analysis of the limitation of the water supply and drainage systems, face to the explosion, increase consumption of resources, this paper expounds the modern city of new type of water environment of the basic idea metabolic system, and puts forward the theory in hydrology in the system of the water environment of according to "protect" and "use" function subarea.
Key words: looking hydrology; The city; The water environment metabolism; Water supply and drainage system
中图分类号：S276文献标识码：A 文章编号：
0 引言
随着科技进步和社会生产力的极大提高，人类在创造了前所未有的物质财富，加速推进文明发展进程的同时，与人口剧增、资源过度消耗、环境污染、生态破坏等问题的矛盾也日益突出，成为全球关注的重大问题，严重地阻碍了经济的发展和人民生活质量的提高。使人类不得不重新审视自己的社会经济行为，“先污染、后治理”的传统发展模式已不再适应当今和未来发展的要求，而需寻求一条经济、社会、环境和资源相互协调的既能满足当代人的需求，又不对后代生存环境构成危害的可持续发展的道路――水环境代谢环境保护。 改革开放后的泰安市经济发展蒸蒸日上，城市面貌日新月异，但祖祖辈辈赖以生存的河道水体污染日趋严重。“谁污染、谁治理”，治理水污染，保护水资源成了我们这代人不可推辞的社会责任。治水须治本，建设与地区经济发展和现代人居环境相匹配的城市给排水系统设施是水污染治理和水资源保护的根本措施。为了人类的生存而保持良好的环境代谢，需要将城市、生产绿地、自然保护区这三个领域间以及各领域内的资源利用、循环和再利用结构进行重组，尽可能地减少资源、空间和能量的消耗，降低环境负荷。
1给排水系统的局限性
1.1给水系统
给水系统以“充足、低价地供给清洁的水”为目标。为了保证清洁水的集中供应，必须获得充足的清洁水源，但这易受到流域水文大循环中径流量的制约，不可能无限制地扩大供水量，这就是给水系统的限度。给水系统通过集中供水供给各种用途的水，每人每天的用水量高达80～140 L，均为可供饮用的优质水。为保证供水水质，大量的原水通常需从水文大循环的上游位置取用，使用后水质发生变化，变为BOD 150 mg/L左右的污水排到城市下游河道。
1.2排水系统
城市排出的废弃物，以水的形式排出的量最大。而城市排水管网系统设计是否合理，具有举足轻重的位置。但是当前许多城市,除了新建城区采用雨、污分流的排水系统外，大部分旧有城区还采用雨、污合流系统。通过合流管道不经处理的污水直接排放到城市水体，造成严重的污染。由于排水设计标准低，在城市排水中，设计标准通常是用排水系统所能排泄的某一暴雨所发生的频率或重现期来表示。由于气候、地形、土地利用情况的不同以及城化的进程和经济发展水平的区别，不仅不同的国家之间城市排水系统设计标准各不相同，就是同一国家的不同地区之间也有差异。在我国，城市排水系统的设计标准常为0.33a～1a，一般不超过5a，特殊重要的地区也不超过10a，与发达国家相比，总体而言比较低。而且多建于上世纪50、60年代，使得排水管径普遍偏小，过水能力严重不足，加上管材质量及管道坡度控制不严格等问题，造成雨季路面积水严重，平时污水外溢，严重影响城市环境。而排水管道的规划年限相对于城市总体规划较短，随着城市规划发展，原有的管道布局不能适应迅速发展的市政建设需求。在排水管道的改造上，旧城区排水管网的改造是重中之重,其既要根据旧城区改造规划所确定的原则进行,还要考虑到原有建构物的特点及相应功能情况。污水即便是通过生物化学处理，BOD去除95%，水质达到BOD 7.5mg/L后再行排放。如果要求城市下游河道的水质保持BOD 3 mg/L这样的良好水平，排出的水则需要2～3倍量的清洁河水加以稀释。城市推行污水处理势在必行，以降低能量消耗，同时减轻下游的污染负荷。
弥补流域水资源不足的对策有两种：一是在上游大规模筑坝，雨季大量蓄水，旱季放流，使平常可利用水量接近流域水文大循环的平均径流量，即所谓“径流的时间平均化”；二是将近邻利用率低的河流进行流域变更，把水输送到缺水的流域，即所谓“径流的空间平均化 (流域变更和长距离调水)”。
给排水系统的水处理流程实际上是效仿地球水文大循环中，在生态学、地球化学作用下自然发生的水质变换过程，通过集中施加电力等能源，达到比自然过程快得多的水质变换速度，去除BOD。
2按用途分类的新型水环境代谢体系
目前城市给排水系统中，给水以“充足、低价地向市民供给清洁的水”为目的，排水则以“促进城市卫生和发展、保护公共水域”为目的，给水和排水系统分别建设，并列存在，而忽略了二者都是水文大循环中串连的环节，未将两个系统融为一体，共同嵌入自然体系之中。传统的给排水系统是建立在自然环境的容量能够满足人类各种活动的需要的基础上，但是当人类活动的规模相对于自然已变得较大时，在满足生活要求的同时，也必须考虑尽量减轻对环境的影响，建立新型水环境代谢体系。未来的城市水环境代谢体系要在“水资源按用途分类并重复利用，维护最低的价格(最小的能量消耗)”的方针下，设计“供给必须水量并满足必要水质”的水供给系统，将“用水和排水(水代谢)的城市要对水环境负直接责任”作为技术和经营的原则。用达到饮用水要求的优质水供应各种用途，着手于建立“将人们的需要与地球环境加以综合考虑”的新型城市水环境代谢体系。
3小结
对于人类活动集中、人口密度高的城市来说，设立并列的二元输水系统，并强化闭路循环，对环境保护区(自然体系)和环境控制区(城市体系)进行明确划分，建立人类活动和自然环境保持协调关系的水环境代谢空间。在生态系统的链接中，必须建立城市水环境代谢环境保护体系和代谢体系；环境控制区( 城市)内的人类活动不能越过环境区域界限而波及环境保护区。环境空间的局限化和降低能量消费是新型水环境代谢体系的特点，在此基础上保持和恢复自然水环境的本来面目，是我们这代人的努力方向与宏伟理想。
参考文献及作者简历：
1丹保宪仁《环境情报科学》，1981，10（1)：17
1．1满足河道行洪要求，保证城市防洪安全
石阡县城区河流防洪标准为五十年一遇，要使河道的防洪排涝能力达到相应要求，单纯依靠修建防洪堤，河流水面高程将高于城区地面约1～2m，将造成河流与城区被人为阻隔，严重影响城市生态水环境及城市形象。要满足县城防洪及城市水景观要求，需采取堤防和上游水库蓄洪削峰结合的防洪治理方案，即按二十年一遇防洪标准在沿河两岸修堤护城，并通过在石阡河干流上游修建木瓜溪水库，拦蓄上游洪峰水量，使城区河道达到五十年一遇防洪目标。
1．1．1防洪水库木瓜溪水库位于石阡县城上游约13km，坝址以上集雨面积335km2，占县城以上集雨面积719km2的46．6%。水库正常蓄水位为550m，非溢流坝坝顶高程557．41m，最大坝高61m，水库正常蓄水位以下库容2970万m3，有效库容2800万m3，为年调节水库。
1．1．2堤防护岸满足洪水期、枯水期不同水位时河流功能要求，适应城市景观、休闲、安全等需要。考虑与周边景观及地区特点的协调，以生态型堤防护岸为主，创造出一种使得人们更觉亲近的水边空间，以满足人们对环境的需求，构造亲水性强、人与自然和谐的城区水环境。
1．2完善城市排水体系，加强污水治理
根据城区排水规划，完善排水系统。主要通过沿河两岸截污沟接纳县城污水输送至下游污水厂处理，并结合城区河道防洪工程建设，清除河道内污染。
1．2．1截污沟及污水处理厂工程沿龙川河两侧修建截污干管，接纳城区污水管排入污水，河西的污水最终通过倒虹管接入河西的污水处理厂，城区污水管敷设在人行道下。污水管管材采用钢筋混凝土管。新建污水厂位于城区排水系统下游，城区北面3．00km处的北塔北—泉都矿泉水厂对岸处，修建城市二级污水处理厂一座，污水厂处理规模1．8万m3/d，占地2．54hm。石阡县河东城区的生活污水及工业废水经城区污水管网收集后，采用DN700～DN400L=15．61km的截污管道重力输送至污水处理厂。处理后达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918—2002)一级B类标准，处理后的污水可作为城市绿化、浇洒道路、农灌等用水，也可排入龙川河作为景观用水。
1．2．2底泥清淤工程由于县城区排水管网错综复杂，尚为合流制，且无垃圾填埋场，河道中漂浮物、沉积物较多，为满足河道水环境的景观要求，避免长期淤积的底泥形成二次污染源，需清除县城区河道内底泥。底泥清淤工程结合防洪河漫滩清理一同开展。
1．3建设生态景观河流，增加水的流动性及城区水域面积
修建景观坝使县城区河道形成水景、保障河道生态环境需水、城区景观需水要求。
1．3．1闸坝结合，扩展沿河水面橡胶坝的主要功能是增加蓄水面积，新建北塔橡胶坝与已成的泉都翻板坝在石阡县城中心区河段可形成水面面积23万m2。在北塔桥下游约360m位置新建一橡胶坝，增加城区水域面积和水深，橡胶坝正常蓄水位为447m;另对原已建泉都拦河坝改建为橡胶坝，增加汛期过水断面。橡胶坝均采用彩色橡胶坝袋，以增加城区河道景观色彩的多样化。
1．3．2沿河绿地结合防洪工程的建设，尽可能扩大沿河绿地，形成较为连续性绿化带，用绿色来勾画县城的轮廓，延续城市文脉。同时，以良好的绿色空间，优化环境景观质量，体现现代化城市的新形象。在绿化种类上，发展丰富的、多层次的绿化体系，绿化系统中采用树、花、草并茂，堤内以草皮为主(堤外以树为主)，以种植较低灌木为辅的原则，增强滨水绿化空间的层次感，使完整连续的滨水绿带既有统一的整体面貌，又有层次分明，富有变化的节奏感，增强滨水空间的视觉效果。绿地中适当设置一些亭、廊、花架等园林建筑小品工作为游人休息场所。绿化带内可采用鹅卵石等石材布置自然弯曲步道;堤内绿化带中也可以设置喷泉等以丰富园林绿化景观。
1．3．3滨水建筑北塔橡胶坝与下游规划北塔公园的水边设置联通的亲水步道、平台、桥梁、滨水建筑物等，供游人欣赏水面景色。其中既有静态观景点(如平台、亲水步道等)，又有动态观景点(如人、车、水生动物等)。动静景观相互穿插，给市民和游人提供充足的、多方位的观景场所，产生人景交融的滨水景观。
1．4已建硬质防洪堤改造
对已建成的硬质防洪堤实施改造，变“铜墙铁壁”为绿化墙、景观墙。如采用防洪堤顶设置种植槽，内种悬挂植物向下垂生，或利用堤脚河滩、种植槽，在下方种植攀爬植物，让其沿防洪堤顺势而上，逐步形成绿色表面;或借鉴岩石边坡绿化中常用的挂网喷播方法。
2结语
1.1水利工程对自然环境的影响
水利工程项目的建立会造成大量的污染在水利工程施工的过程中，开挖、灌溉都会产生大量的施工废水，这些废水很多没有经过处理就排入河流，给河流的水质造成污染。水库的建立会使泥沙沉降，水质变好这样在藻类的光合作用下，水体开始富营养化。水利工程项目施工过程中会产生大量的粉尘污染物，对周围的空气质量产生不良的影响。在施工过程中一般会用到炸药等进行爆破，这就会产生噪声污染。
1.2水利工程项目对生态环境的积极影响
水利工程项目的修建也会给环境带来积极的有力影响。会解决一些地区的旱涝等环境的恶化问题，解决一些地区因为缺乏水资源造成的阻碍经济发展的问题。尤其是我国的南北方水资源分布不够平均，水利工程项目的建立能积极地减少这方面的问题。会改善一些地区的生态环境。我国人口众多，资源不断地减少，只有通过改善环境才能促进生产生活。例如，小浪底工程在很大程度上解决了当地的旱灾问题，改善了当地的生态环境。水利工程的修建还能够优化一些地区的水文环境。一些地区土地沙化问题比较严重，通过水利工程的建设对泥沙能够有很好的增加河道的畅通作用。
2解决水利工程对环境不利影响的相关措施
2.1合理的规划水利工程保护水体环境
在进行水利工程设计时，不仅仅要关注其经济效益，还要着重的考虑环境问题，我们国家拒绝以牺牲环境为代价换取经济利益的增长。将经济利益、社会利益、生态环境等多方面的因素考虑到设计规划当中。要使水利工程的建设不仅仅增加经济效益还能改善生态环境，给人们的生产生活带来积极的促进作用。
2.2严格审查水利工程的建设，严禁对自然环境的破坏
在水利工程项目审查的过程中，要按照其合法性严格的进行检查。在修建过程中涉及文物古迹、风景名胜、历史文化遗产等等方面，以保护为第一原则，如果一些水利工程严重地影响到了生态环境一定要进行停顿整治，重新的进行评估和审查，加强污染物的治理能力。
2.3加强工程监管，避免对生态环境产生影响
在水利工程竣工以后，要加强监管，并不是在建造过程中没有对环境产生破坏就符合标准。要把原本的生态环境进行恢复，使周围的环境越来越好，加强监管和治理，建立起生态补偿机制，做到谁污染，谁治理；谁破坏，谁恢复。
2.4注意水利工程周围环境的检验
在水利工程进行设计和检验周围的环境的时候，要避免水利工程的建设对周围的地质环境产生较大的影响；例如地壳的松动引起的地震灾害等等。积极的增加科学技术的含量，以免水坝的建设影响周围雾气和雨水天气。
2.5解决水利工程建设增加污染物的措施
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