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abstract: the number of tourists in qinhuangdao is increasing and the city is short of fresh water.seawater flushing is of great significance in solving the contradiction between freah water supply and demand in coastal cities. this paper compares the seawater flushing projects home and abroad and analyses the feasibility of seawater flushing in qinhuangdao.
关键词: 海水冲厕;可行性分析;秦皇岛市
key words: seawater flushing;feasibility analysis;qinhuangdao
中图分类号:p74 文献标识码:a 文章编号:1006-4311(2013)20-0054-02
1 沿海城市水资源现状
我国沿海地区经济发达,淡水资源的缺乏已经制约着沿海地区社会经济的可持续发展。中国工程院《中国可持续发展水资源战略研究报告》(2002年5月)指出:到2030 年,我国用水总量将达7000~8000亿m3,已接近可用水量的极限。地球表面的海洋所占的面积相当于地球总面积的70.8%。我国拥有渤海、黄海、东海、南海四大内海,有1.8 万多千米的海岸线,海水资源丰富。
秦皇岛市人均占有地表水量580m3,常常是丰水年份或丰水季节大量弃水,枯水年份或枯水季节不能保证充足供水。秦皇岛的海洋资源位于渤海西部,辽东湾两翼,淡水资源缺乏,海水资源丰富。
2 海水冲厕的现状分析
2.1 青岛等海水冲厕
青岛2006年启动的胶南“海之韵”住宅小区 46万m3海水,供水成本约为0.7元/t,远低于中水和自来水成本。2007年,青岛市通过了海水冲厕工程扩大试点范围的规划。
2.2 香港海水冲厕
历届香港政府都投入大量的财力来解决香港的淡水资源供水问题,利用海水冲厕,是香港节约淡水资源的特色。香港现已有76%的人口采用海水冲厕,是世界上目前唯一以海水作为主要冲厕水的城市[1]。
2.3 深圳、厦门、和宁波等沿海城市也都有建设海水冲厕示范区的构想,深圳市已有建设2万m3/d示范海水冲厕工程的规划,厦门市决定在其翔安区的文教区和新城建设规模为0.5万m3/d的海水冲厕工程。
3 海水冲厕条件
3.1 海水管道系统
海水输送管道可采用碳钢、玻璃钢、pvc 和预应力钢筋混凝土。我国从20世纪70年代开始了这方面的研究,合金铸铁因其优良的加工性能、低廉的价格和铸造性能、而成为海水工程中泵、管道、阀门的理想管道材料。除合金铸铁外,海水泵的叶轮材料和泵体可采用硅黄铜和锡锌铅镍青铜。
3.2 保证水质和海水除味
可采取对泵站的进水管进行曝气处理的补氧方式,来解决外界补氧不足、海水输送管道较长的问题,防止异味的产生。可采取物理吸附法、化学氧化法、和生物法等对水中异味去除,其中化学法因处理效果好,其操作简单等而应用广泛。化学法中以次氯酸钠法最适合用于冲厕的异味去除,该法已在香港等地区成功应用[2]。
4 结论
海水冲厕必须有淡水供水系统和海水供水系统两套系统,初投资高,对节约淡水资源具有重要意义;秦皇岛市海水冲厕在各方面的大力支持下才可行。
参考文献:
[1]郭烽,武周虎,姚杰等.水的异味去除技术研究进展[j].青岛建筑工程学院学报,2005,26(1):55-58.
关键词咸水利用;必然性;意义;实例;建议;河北沧州
中图分类号P641.8文献标识码
沧州市是农业大市,每年用于农业灌溉的地下淡水量6.6 亿m3,占年开采量的66%以上。由于沧州市特殊的水文地质条件,咸水分布广泛,咸水资源量达7.4亿m3,而每年利用量仅有0.423亿m3。因此,充分利用咸水可以最大限度地降低水资源对沧州市农业生产的制约。
1沧州市利用咸水的必然性
1.1地下淡水资源严重超采
沧州市水资源总量不足,人均占有水平低,是河北省乃至全国最缺水的地区之一。随着国民经济的快速发展和城市化水平的提高,水需求大量增加,水供需矛盾十分突出,全市现状平水年缺水4亿m3,预计2015年缺水将达6亿m3。由于地表水匮乏,大量开采地下水,年超采深层地下水2亿m3,已累计超采45亿m3,全市范围为深层水严重超采区。地下水过度开采,不断加剧地下水位降落漏斗、地面沉降、咸水入侵、浅层水污染等问题。2008年沧州市漏斗中心水位已降至91.25m,埋深大于60m封闭面积达5 325km2,占全市总面积的38%,地面沉降最深处达2.50m,浅层水水质全部超Ⅲ类,Ⅴ类水质占85%以上。要解决缺水问题,控制地下水超采,保护水资源,全面开源节流,需着力探索开发利用非传统水资源,即开辟新水源。
1.2地下咸水资源开发潜力巨大
沧州市地下水赋存于第四系地层中,咸水资源丰富,分布广泛,按含水组划分,主要分布在第Ⅱ含水组,其次是第Ⅰ和第Ⅲ含水组。浅层咸水地层岩性为亚黏土和亚砂土,含水组多位粉砂,单位涌水量一般1~3m3/h·m,埋藏深度1~14m,矿化度2~5g/L为主,大于5g/L零星分布。根据2000年沧州市水务局对地下咸水资源调查评价,全市浅层咸水分布面积8 563km2,占总面积的61%,资源量10.6亿m3,可开采量7.4亿m3。其中,微咸水(2~3g/L)面积4 563km2,占总面积的32%,可开采量4.0亿m3;深层(第Ⅱ含水组)咸水面积13 717km2,占总面积的98%,弹性储量22亿m3。
沧州市有丰富的咸水资源,仅浅层咸水可开采量就是地下淡水资源的1.5倍,为严重缺水的沧州提供了重要的替代水源,是得天独厚的物质条件。但过去一段时间,咸水利用不被人们重视,其开发一直是薄弱环节。2008年全市开采微咸水0.423亿m3,仅占浅层咸水可开采量的5%,比重非常小,大量咸水资源存在严重的开发不利、弃而不用的现象。地下咸水资源开发潜力巨大,亟待合理开发利用。
1.3咸水已有研究成果和成功经验
河北省已建立了10余个咸水灌溉试验区,都取得了重要成果。沧州市在青县、中捷、南皮等地做了大量的咸水灌溉试验,并推广应用[1]。几十年来,从实践到理论都对利用咸水灌溉作了较全面的总结,试验研究表明,利用咸水灌溉农作物可以实现增产,可使盐碱地得到改造。
2利用咸水的重要意义
2.1替代淡水资源,减少地下水开采量
沧州市咸水资源量为10.6亿m3,淡水资源量为6.92亿m3,年平均用于农业灌溉的水量为6.6亿m3,充分利用微咸水进行混合灌溉,每年可节约淡水资源1.65亿m3左右(混合比1∶3),可大大减少地下淡水开采量[2]。
2.2抽咸补淡,促进咸水淡化
浅层咸水占有很大部分浅层地下水库容,大量开采咸水,水位下降,通过降雨入渗补给淡水,既增加了淡水的调蓄能力,又增强了排涝作用,同时由于咸水的开采加快了地下水的运动,促使咸水淡化[3]。
2.3改造盐碱地,改良土壤
通过开采咸水,调节水位,可以减少潜水蒸发,抑制地下水盐分上升,随着降雨入渗的加强,地下水运动以下渗流为主,携带土壤中的盐分向下转移,使土壤中盐分逐步平衡,达到改善盐碱地的目的。加上良好的排水条件,及时在水平方向上排出盐分,进一步防止了次生盐渍化的问题[4]。
2.4增加咸水开采量,防止淡水咸化
沧州市浅层水为咸淡交错分布,深层水为上咸下淡结构。目前已发现咸水入侵问题,分析咸水入侵的一个重要原因是:淡水开采量大,水位大幅度下降,而咸水基本未开采,水位变化不大,咸淡水间形成了较大的水头差,为咸水区向淡水区回流和咸水底界面下移提供了所需的水动力条件。今后将控制地下淡水开采,大量增加咸水开采量,使咸淡水位间达到动力平衡,就可以消除咸水入侵淡水所需的水动力条件这个潜在因素,为防止淡水遭到咸水污染提供重要保证。
3咸水利用实例分析
咸水的利用可分为直接利用和间接利用2种方式,前者主要直接使用微咸水灌溉作物,后者把加较高矿化度的咸水和淡水按一定比例混合后灌溉作物,两者在实质上是相同的。
3.1咸水的直接利用
3.1.1作物全生长期咸水灌溉试验。沧州市南皮乌马营试验区,在小麦全生长期间进行了咸水灌溉试验。试验田土壤质地为轻壤质潮土,地下水埋深3~5m,排水条件良好。第1年使用的咸水矿化度3.2~3.8g/L,小麦产量为5 250~6 000 kg/hm2;麦收后土壤耕层(5~20cm)积盐率达136%,最高达233%;第2年和第3年使用5.0~6.4g/L高矿化度的咸水,小麦产量为1 230~1 695kg/hm2,麦收后土壤耕层(5~20cm)积盐率最高达523%。试验数据表明,灌溉矿化度为3.2~3.8g/L咸水效果较好,但土壤耕层同期含盐量有增高的趋势。播种期土壤耕层含盐量,由0.09%逐年增至0.15%,麦收期由第1年的0.210%~0.321%,逐年增至0.25%~0.62%。说明多年灌溉咸水存在潜在危害,麦收期土壤含盐量已超过作物的耐盐极限,对下茬作物有明显的抑制作用。
3.1.2作物抗旱期咸水灌溉试验。沧州市青县、南皮等10余个试验点进行了小麦抗旱期的咸水灌溉试验。大部分使用矿化度为3.0g/L左右的咸水,在小麦拔节后灌溉1~2次,少数达3次,取得了明显的增产效果。其中青县新张屯曾用6.2~6.7g/L咸水灌溉2~3次,土地积盐较重,使后茬玉米苗期受到抑制。另外,青县小杜庄用5.2~6.0g/L咸水灌溉,比不灌溉咸水仅增产5.25kg/hm2。从整个试验结果看,在小麦抗旱期利用咸水灌溉,以2~3g/L的咸水为好,灌溉次数不应超过2次。
3.2咸水的间接利用
咸水的间接利用即咸淡水混合开采。咸淡水混合配合比要根据咸水矿化度值和当地水资源条件考虑,使混合后的水质满足灌溉水质要求。
3.2.1咸水的间接利用实例。沧州市南皮县寨子乡咸淡水混浇试验田:南北长580m,东西宽330m,面积约19hm2。大田内原有深机井1眼,机井深260m,地下水埋深64.5m,单井涌水量50m3/h,地下水矿化度0.8g/L;新打浅机井1眼,机井深35m,地下水矿化度3.0g/L,地下水位埋深7.94m,单井涌水量15m3/h,咸淡水混合比例为1∶3,混合水水质经化验为1.35g/L,符合灌溉水标准。采用低压管道灌溉,灌溉利用系数监测为0.87。
效益分析:采水量由原来的50m3/h,增加至65m3/h,缩短了灌溉周期,耗能降低,原用电525kW·h/hm2,咸淡水混浇用电340.5kW·h/hm2,减少用电量184.5kW·h/hm2,降低能耗35.1%。节约淡水效益显著,过去用深层淡水990 m3/hm2,咸淡水混浇后用深层淡水649.5m3/hm2,节约深层淡水34.4%。
3.2.2咸水和高碱性深层淡水的混合。沧州市广泛分布有高碱性深层淡水,由于长期用它灌溉,土壤有了碱化现象。混合后的水,由于碱性水中的Na+置换咸水中的Ca2+和Mg2+,使混合水中的NaHCO3含量减少,Ca(HCO3)2、Mg(HCO3)2含量增加,即降低了咸水的矿化度值,也改造了高碱性深层淡水。但需要注意的是,咸水中Ca2+、Mg2+的毫克当量要大于50%,Na+的毫克当量要小于40%。否则,碱性危害存在。
4咸水利用建议
4.1统筹兼顾,科学规划
在查清水资源家底的同时,根据沧州市水资源现状,本着统筹兼顾、合理利用、综合开发、咸水资源和淡水资源统一考虑、地表水和地下水相统一的原则,以综合治理旱涝碱咸为目的,制定可行、可操作的地下咸水开发利用长远规划,规划方案和措施经过论证后,作为宏观调控依据,使大规模利用咸水建立在科学可靠的基础上。
4.2统一管理,动态监测
必须加强对开发利用咸水的管理,全市统一划定咸水开采区,统一审批取水许可证,统一制定开发利用咸水的规定。地下水动态监测是评价和预测地下水资源的基础,是合理开发利用地下咸水的依据,应尽快建立动态监测系统,常年对地下咸水的水质、水量和水位进行监测。
4.3出台激励利用咸水的政策
开发利用咸水在全面贯彻执行《水法》《取水许可制度实施办法》《河北省取水许可管理办法》等有关法律法规的同时,根据沧州市实际,区别情况,制订有利于调动全社会利用咸水积极性的优惠政策,如政府对农业灌溉利用咸水的项目可进行适当的补助,实行水资源费征收标准减半或免收等优惠政策。
5参考文献
[1] 刘君科.谈河北省浅层微咸水开发利用[J].中国科技博览,2009(23):178.
[2] 吕庆玉,熊孟琴.开发利用浅层咸水资源改善沧州市深层地下水超采现状[J].水资源研究,2006,27(1):22-24,44.
今年世界水日时逢联合国发起的“水,生命的源泉”国际十年水计划。该计划再次提醒国际社会,水是人类生存和社会发展不可或缺的基本资源,洁净饮用水促进健康、减少疾病损害,促进经济和社会持续、稳定和协调发展。
缺水已经成为一个世界性问题,随着城市化发展,世界许多大城市地下水已经枯竭,缺水还对工农业生产造成严重的负面影响。世卫组织的统计表明,缺乏洁净饮用水,极易引发霍乱、痢疾及各类肠道传染病,水污染是全球7%的死亡和疾病主要原因。缺水同样严重制约消除贫困和促进发展的“联合国千年发展计划”的实施。联合国发展机构的调查显示,每年投资113亿美元的基础设施建设能带来840亿美元的收益。因此,投资水利建设就是投资健康和发展。
今天是第13个“世界水日”,也是第18个“中国水周”的第一天。昨日,针对我市水资源的现状以及今后全市水资源建设问题,记者走访了我市水利部门。
现状——缺水水污染环境恶化
当前我市水资源面临的最突出的问题就是干旱缺水、水污染严重和水生态环境恶化。据初步统计,近年来,我市年均用水量32—34亿立方米,而全市年均可利用量是22.4亿立方米,年均缺水10亿立方米左右;全市城乡年排放废污水约5.83亿立方米,入河废污水3.71亿立方米,而达标排放量仅1.45亿立方米;多年来,全市经济社会发展用水主要靠超采地下水和牺牲环境用水来维持。目前,我市市区年均超采地下水1.1亿立方米。水供需矛盾突出、水污染形势严峻、水生态环境面临严重威胁已成为制约我市经济社会发展的重要制约因素。
对策——多措并举合理利用
面对我市的水资源现状,水利部门在积极做好全市水资源综合规划,构建覆盖全市、“南北调配、东西互济”水网的同时,合理确定了全市水资源的分配方案,以实现引江水、当地地表水、地下水和再生水“四水”联合调度、优化配置。
市水利局局长梁立安介绍,全国公务员共同的天地说,今后我市将大力推进节水型社会建设,逐步建立起以水权管理为核心的水资源管理制度。加强行业用水定额管理,实行用水总量控制,建立合理的水价形成机制,积极推进节水技术改革,提高全民节水意识。突出以下两个加强:
加强水源的保护。对岗南、黄壁庄地表水水源地、滹沱河、沙磁河地下水水源地和南水北调的水量、水质进行监测。严格入河排污口监督管理,对用水和排污实施有效控制,按照“分质供水、优水优用”的原则,在农田灌溉、河湖水景、城市绿化、道路清扫、车辆冲洗、冲厕、消防、工业冷却、洗涤等方面大力推广利用再生水。对地下水超采区要严格取水许可,实施总量控制。
加强水土保持生态环境建设,按照“预防为主、保护优先”的方针,重点搞好地广人稀、水土流失轻微地区的生态自然修复,控制人为造成的水土流失,涵养水源,增加雨洪资源利用量。同时,积极推进依法治水,加强水资源统一管理,尽快建立国家水权制度。
为进一步加强全市水资源建设,我市于昨日举办了纪念“世界水日”、以“努力解决好水资源问题,保障经济社会的可持续发展”为专题的专家座谈会。来自省、市的有关专家,分别提出了很有见地的建议。市政协副主席李屏东出席座谈会并讲话。
3月22日是“世界水日”。第47届联合国大会根据联合国环境与发展大会的建议,于1993年1月18日通过决议,把每年的3月22日定为“世界水日”,希望通过此举推动全球对水资源的管理,加强水资源保护,缓解日趋严峻的缺水问题。
转动地球仪,虽然可看到地球表面的绝大部分是蓝色的水面,占70.8%,但必须指出的是,地球的淡水资源相当有限。在地球全部水资源中,淡水资源仅为2.5%,其中又有87%是人类难以利用的两极冰盖、高山冰川和永冻地带的冰雪。人类能够利用的淡水资源,仅占地球总水量的0.26%。淡水资源少,是地球的一个重要特征。水是生命之母,她不仅孕育了生命,更是延续生命的保证。也许正是出于这一考虑,联合国将今年“世界水日”的主题确定为“生命之水”。
淡水资源分布不合理,是地球的又一特征。约65%的水资源集中在近10个国家。同时,全球又有80个国家和地区严重缺水,世界人口的40%生活在那里。据联合国数据,全球目前有11亿人的生活缺水,26亿人缺乏基本的卫生设施。在严重缺水的地区,因争夺水资源而导致的村民械斗、部落冲突乃至不同民族之间的战争屡见不鲜。
宝贵、有限的淡水资源被蚕食、被污染,是地球的第三个特征。联合国的调查显示,全球每年排放的污水高达4000多亿立方米,有5万多亿立方米的水被污染。每年有数百万人因饮用被污染的水而得病丧命。水污染不仅大量蚕食饮用水资源,在一些国家和地区,已严重危害人类的健康。
正是鉴于上述考虑,联合国第58届大会通过决议,决定从2005年至2015年为国际行动十年,主题是“生命之水”。内容包括增强公众对开发和保护水资源的意识,加强淡水资源管理,节约用水,减少污染,通过谈判解决水资源分配等。
许多国家对淡水资源缺乏的问题早有认识,并采取了一系列措施:有的通过立法来保护水资源,加强对淡水资源的管理;有的采用先进技术,提高水的重复使用率;有的从提高居民的节水意识入手,降低水耗;有的增加科研投入,将目光投向了海水淡化……
应该说,国际社会的共同努力,使人们对水资源的保护意识大大增强。但人们在节水、保护水资源方面取得的成效,远不及地球村因人口增长而带来的新需求,及人们为了生存而对水资源造成的新破坏。淡水资源紧缺的趋势并未扭转。
水,是人类生命的起源,也是人类的生存之源。清爽可口、清凉透彻的水是维持我们生存的必需品。一个人二、三十天不吃饭可以,但六、七天滴水不沾就必死无疑。因此,人的生命离不开水,人的日常生活更离不开水。
同学们,今天当我们漫步在绵绵春雨的校园,喝着清清爽爽的甘水,畅游在清澈见底的泳池,浸泡在柔和细腻的温泉里┄┄,享受着水带给我们的美妙生活时,可曾想到在地球的另一端,或祖国另一角落的人们正遭受缺水带来的种种不便甚至灾难。几天前,我在网上无意中看见一组关于非洲缺水现状的宣传图片:一片片一望无际的干裂荒原,一位位形容枯槁的母亲,或抱或拖着同样骨瘦如柴、奄奄一息的孩子,瞪着干涩的眼珠无望地注视着干裂几成荒漠的土地,连颗颗眼泪都显得珍贵。其实目前我国也是水资源缺乏之国,在我国西部宁夏等部分地区,不少人每天要走十几里的路去外面打水,常常打上来的还是浑浊苦涩的水。那里的人们往往都是一家人循环用水,先洗脸洗手,再用来洗脚、拖地,最后用于拌煤。通常那里的人几个月甚至几年才洗一次澡,缺水现状可想而知。缺水,严重缺水已经敲响了人类生存的警钟!
据科学家估算,地球上共有13.6亿立方公里的水,可这些水不是都能供人类饮用的。其中海水占97.5%,淡水只占2.5%,且淡水中又有70%分布在南极和北极,真正可供我们饮用淡水只有0.34%。淡水资源那么少,可我们工作、生活还存在许多浪费水的行为,工业污染、农业污染、砍伐森林┅┅都严重破坏了水资源。本来海水蒸发后,可以提供一些淡水,可现在人类在海洋里排放了大量未经处理的污水与垃圾,即使南极和北极都也未能幸免。今后海洋能供给人类的淡水将越来越少了。有科学家预计,若人类再这样放任下去,再过一、二百年,地球上的水资源将彻底枯竭。
因此,我们应该认识到淡水资源是有限的,而不是取之不尽,用之不竭。同学们,当我们在享受着水带给我们欢乐之时,可曾听到水的声声呼唤,可曾回响起非洲荒原母亲和孩子们对水的声声的呼唤,我们要行动起来不要再让这种人间惨剧继续发生。要知道,缺水可是对我们全人类共同的威胁。要从我开始,从现在开始,从关好水龙头开始,节约每一滴水,只要人人节约一滴水,汇聚起来就会成江河;并积极地参加环保行动,积聚起我们每一份的微薄力量,保护好水资源,让祖国的山山水水更加秀丽,让人类与水永远共存而且更加壮丽,继续编写温馨美满的乐章。这是人类和水共同的呼唤!
和"节流"两个方面对提高水资源承载力提出对策。
【关键词】水资源 承载力 生活水平
一、沧州水资源的现状
沧州属严重资源性缺水地区,多年平均水资源总量仅为12.3亿方,沧州水资源总量为12.64亿m3,其中地表水6.1亿m3,地下水6.8176亿m3,淡水面积5493km2,人均水资源占有量192m3,远远低于国际缺水警界线标准,属于极度缺水地区。沧州市不但水资源总量小,而且水质较差,为了支撑社会经济的发展,不得不加大对地下水的开采,由于地下水过度开采,不断加剧地下水位降落漏斗、地面沉降等地质问题。
二、沧州市水资源承载力分析
(一)水资源承载力
施雅风先生认为:水资源承载力是指某一区域的水资源,在一定社会历史和科学技术发展阶段,在不破坏社会和生态系统时,最大可承载的工业、农业、城市规模和人口的能力。张琳等认为:水资源承载能力是指在一定区域或流域范围内,在一定发展模式和生产条件下,当地水资源在满足既定生态环境的前提下,能够持续供养的具有一定生活质量的人口数量或能够支持的社会经济发展规模。[4]
(二)生活标准确定
生活标准的划分主要是根据人均GDP和生活用水定额确定的,基于现实情况,拟定3种生活水准如下。
(三)沧州市生活水平
整理沧州市现状年的数据可算出:
通过数据可以看出,只有在温饱的标准下,水资源是可以支持经济、生活的,其他生活水平下水资源承载力严重不足,可见沧州市现状年的水资源承载力十分脆弱的。
二、提高水资源承载力的措施
(一)污水资源化
随着经济的高速发展,水污染的问题也日益严重,这也不断加剧了沧州市水资源的短缺。但是,污水也是一种资源,将污水处理回用与污染源的治理结合起来,使污水资源化,即增加了水资源量,又治理了污染,改善了环境。
(二)海水、咸水资源化
沧州市属于海滨城市,有着大量的咸水资源。如果这些咸水及微咸水可以得到合理适度的开发利用,不但可以减少农田耕地层的含盐比率,还可以减少淡水曾也咸水层的水位差,从而达到减缓咸水层向淡水层的越流速度。
(三)节约用水
以上介绍了如何开阔水资源的来源,但与此同时大力宣传节约用水意识也是十分关键的,一味“开源”却不“节流”不能解决水资源紧张的问题。
参考文献:
[1]张丽莉,张卓,于瑞涛.沧州市水资源现状及可耻学利用建
议[J],水科学与工程技术,2010.
[2]张文杰,伊明,吴海岚.沧州市水资源优化配置研究[J],沧
州市税务局,2010,(29).
[3]施雅风,曲耀光.乌鲁木齐河流域水资源承载力及其合理
利用[M].北京:科学出版社,1992.
[4]张琳,张苗,南水北调江苏受水区水资源承载力研究[J].水
利科技与经济,13,(3).
[5]赵铁云,尉晓松,孙爱民.保定市水资源承载力研究[J].河北 水利,2011,(8).
[关键词]水环境 污染 处理措施
中图分类号:D52 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)16-0370-01
水是生命的源泉,它滋润了万物、哺育了生命。我们赖以生存的地球表面就有70%是被水覆盖着,而其中97%为海水,与我们平常生活关系最为密切的淡水只占3%,而淡水中又有78%为冰川淡水,目前还很难利用。因此,人类所能利用的淡水资源是有限的,并且受到污染的威胁。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,我们必须保护水资源,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。
一、我国水资源现状和水污染现状
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。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。根据环保总局2003年公布的数据,我国七大水系29.7%检测断面属于劣V类水质,32.2%的断面属于Ⅳ、V类水质,只有38.1%的断面满足I一Ⅲ类水质要求;监测的28个重点湖、库,劣V水质占35.7%,V类水质湖库占14.3%,仅有3.6%湖库满足Ⅱ类水质要求。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。
二、水环境污染的治理措施及对策
1、进一步完善法律法规,制定跨区域的水污染防治计划
我国水资源分散,一条河流会横跨多个省、市、县等区域,任一区域的污染都会导致其下游区域的污染,这样区域间的污水治理的缺位导致水污染的治理和管理难度加大,因此要建立和完善流域水环境管理,首先要实行流域的水资源环境规划管理;其次要运用市场经济手段,解决跨界水污染。进一步完善相关水环境管制的法制法规,对水资源进行统一的管理,并加大节水、环保方面的宣传,加强水忧患意识和节水意识教育。
2、大力推进循环用水,开发新水源。
循环用水是根据不同的用水对象对水质不同要求,根据优质优用的原则,然后对其排水不经处理或适当处理。再用于水质要求低的用户,通过增加水的使用次数减少新鲜水的使用量。发展循环用水符合循环经济的“3R”原则,减少社会经济系统流人和流出的物质量,实现水资源在空间上、时间上和数量上的最佳运用,从而推动生产方式从粗放式向集约型转变,促进经济结构的合理调整。实现社会的可持续发展。从现阶段来看,我国自来水价偏低,从市内河道里取水进入自来水厂进行净化的自来水与从外省市经长途调来的水从价格上区别不大,人们对节约用水的意识淡薄。特别是我国北方城市的淡水资源更为匮乏,但国家为了保障人们生活稳定,政府有关部门每年向自来水费中投人大量的补贴,淡水资源的真正价值未能在水价中准确体现出来。物以稀为贵,只有彻底将自来水价格推向市场,才能体现出淡水资源的真正价值来,才能刺激消费者水的忧患意识和节约用水的实际行动。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、调整产业结构,建立城市污水处理系统
关键词 水资源;利用;问题;改善
中图分类号:TV211文献标识码: A
水是生命之源,是国家经济社会发展的命脉之所在。但随着我国人口的增加、经济的快速发展,有限的水资源越来越成为制约经济社会发展的关键因素。母亲河黄河的频繁断流、长江冰川面积的不断缩小、大量的水土流失,种种现象让我们不得不警醒,充分认识我国水资源现状,并采取积极的对策确保经济社会的可持续发展已成为当下迫在眉睫的任务。
一、我国的水资源现状。
(一)水资源的存量较少
水资源总量大、人均占有量低。与世界许多国家相比,我国水资源具有水资源总量大、人均占有量低的特点。尽管我国河川径流总量居世界第六位,由于我国国土辽阔人口众多,人均和亩均占有量均低于世界平均水平。人均占有量为世界人均占有量的1/4左右,亩均占有量仅为世界亩均占有量的3/4。据对149个国家和地区的最新统计中国人均占有量已经退居世界110位。
(二)水资源分布不均,水土组合不平衡。
我国的水量和径流深的分布总趋势是由东南沿海向西北内陆递减并且与人口数、耕地的分布不相适应。81%的集中分布在长江及其以南地区,而耕地面积仅占全国的36%;淮河及其以北地区耕地面积占全国64%。
(三)水资源的空间分布不均匀
从空间分布来说,长江流域及其以南地区,水资源约占全国水资源总量的80%,但耕地面积只为全国的36%左右;黄、淮、海流域,水资源只有全国的8%,而耕地则占全国的40%,水资源同人口以及耕地的分布非常不协调,这种不协调严重影响着我国水资源的利用,严重制约着经济的发展以及社会的进步。
(四)水资源的污染情况日益严重
通过以上分析可以发现我国水资源的不足已经严重影响着我国的发展,但是即便在这样的情况下,我国水资源的污染情况日益严重,甚至到了让人触目惊心的地步,首先是污水排放,各种工业废水以及城市生活废水的肆意排放,已经严重影响了我国主要江河湖泊等流域的水质,其污染程度大有越来越严重之势。污染的严重程度依次为:海河、辽河、淮河、黄河、松花江、长江、珠江。不少的污水排放企业,本身就不具备对污水治理的能力,这一类企业还大量存在,每年由于偷排造成的水质污染事件日益增多;随着我国城市化进程的日益加剧,城市人口的日益增多,巨大的城市生活污水的排放量也严重影响着城市周边的水域。中国已经进入了水环境污染的高发期、高速期。越来越多的水环境污染事件,对原本就不充裕的水资源来说无疑是致命的打击。
二、水资源短缺的原因
(一)基础设施投入不足,设施供水能力落后
我国从见过以来,大力发展水利基础设施建设,兴修了一大批的水库,河流以及很多的相关水利配套设施,但是这些设施最主要的作用是发电,如三峡等,而针对提高水资源利用的其他领域的水利设施明显不足,20世纪70年代以来,中、小水电站象春笋般林立祖国山河,过去规划,几乎没有考虑城市供水。而往往在下游先开发兴建水电站,给后来上游兴修水利带来一定的困难,要向城市供水就更不可能。再加上很多水库等长期存在病害威胁,蓄水的能力大大降低。
(二)水资源的利用效益极低
我国水资源的利用效益无论是工业用水还是农业用水都远远低于国际平均水平。在工业方面,我国工业的发展本身就相对落后,工业用水的利用率同不发达的工业一样较低,工业用水带来的效益是欧美以及日本等国家的将近二十分之一。农业用水的效益的差距就更加明显,中国渠灌区用水的利用率大概在0.4~0.5之间,农田灌溉的水量超过作物生长用水量的1/3甚至是一倍以上,但是即便是这样,由于灌溉的时机掌握有偏差,因为水的补充不及时造成作物减产的情况时有发生。新的节水设施的普及率还非常低,且推行缓慢。
(三)水资源的浪费情况严重
除上文提到的工业以及农业的水资源存在的浪费以外,城市居民的生活用水的浪费现象也是非常严重的,特别是一些公共场所的用水,由于全民的节水意识尚未完全形成,水资源的浪费情况也就更加突出。在加上目前我国的城市供水管网或者是刚刚建立尚不完善,或者是已经使用多年,年久失修,造成供水过程中的水资源浪费。
(四)可选择的后备水资源存量不足
从中国水资源的发展来看,中国水资源的矛盾会日渐突出。目前我国的后备淡水资源储备不足,海水淡化的技术现在仍然不能真正应用到人们的所有生活领域,国家在这些领域的投入同日益严峻的水资源形式相比还显得很不足。
三、提高我国水资源利用率,解决水资源短缺的有效途径
(一)大力推行节水政策,建设节水型社会
要实现节约用水和科学合理开发利用水资源的目标,必须提高全民族的水危机意识,加强节约用水和科学合理利用水资源的宣传教育。在农业领域,合理调整农业种植结构,减少高耗水农作物的种植面积,采取衬砌水渠、管道输入、喷、滴灌等工程措施和一些非工程节水措施,降低农业用水量;在工业领域,优化调整区域产业布局,通过循环用水,提高水的重复利用率,达到降低单位产值耗水量和污水排放量;在城市生活领域,加强供用水管理,提高公众节水意识,积极推广节水生活器具,减少生活用水的浪费。
(二)提高淡水资源的储备能力
淡水资源的存量不足是一个不争的实施,淡水资源的开源节流是保证淡水资源合理利用的前提,开源就是要积极开辟淡水资源的储备途径,目前的主要研究方向就是海水的淡化,通过冷冻等技术使水盐分离,通过研究污水处理技术,提高水资源的重复利用次数。
(三) 制定完善科学合理开发利用水资源的各项法规
为加强政策和法规支持,我们应制定有关“节约用水和科学合理开发利用水资源”的法律法规,进一步明确、规范和约束各种用水行为,将目前的行政措施和手段变为依法管理,打破行业和地区间的各自为政现象,解决水资源开发利用与管理中目前存在的诸多问题。
【关键词】水资源;水质;淡水资源
1.全球水资源现状
1.1水资源短缺
地球上的江、河、湖、海,冰川等等都是水资源,而且储量相当之大,我们为何总强调水资源短缺,强调对水资源的保护的重要性,这里就涉及到了广义的水资源与狭义的水资源之分。广义的水资源,是指地球上水的总体,包括大气中的降水、河湖中的地表水、浅层和深层的地下水、冰川、海水等。狭义的水资源,是指与生态系统保护和人类生存与发展密切相关的、可以利用的、而又逐年能够得到恢复和更新的淡水,其补给来源为大气降水。[1]
地球虽拥有丰富的淡水资源,但他们远非取之不尽用之不竭,其时空分布也不均匀。现在工业、农业以及人对水的需求大幅增长,淡水资源短缺和水质恶化严重困扰着人类的生存和发展。地球上水储存量岁相当丰富,但只有2.5%是淡水,大部分淡水以永久性冰雪的形势封存于南极,能被人类所利用的水资源很有限,主要是湖泊、河流、土壤湿气和埋藏相对浅的地下水。大部分能够利用的水位于远离人类的地方,使水得利用成为一个很复杂的问题。
1.2水资源的分配问题
水资源的特点有流动性、有限性、可再生性等等,水资源的众多特点决定了水资源分布的不均匀性,总的来说包括时间分布不均匀、空间分布不均匀,我国南北方水量差别及雨量季节的差别充分体现了水资源的不均匀性。全球有三分之一的人生活在中度和高度缺水的地区,人类对水资源的需求仍在增加,而农业方面也需要大量的水,在社会经济发展中农业利用的水相当之多。为了解决水资源分布不均匀的问题,各国也建筑河坝,从而协调灌溉用水、水力发电和生活用水等。我们通过对河流进行筑坝、引流等工程方式为人类的确带来了很大好处,但同时对单水生态系统也造成了很大的影响。当然这些工程建筑的造价也非常大,并改变了当地河流的形状,是当地人口被迫迁移,导致邻近的生态系统发生不可逆转的变化。
1.3水质污染
水资源污染物的主要来源有工业废水,生活污水,农田退水等。水资源受到污染会产生物理性危害、化学性危害、生物性等。但水污染问题通过水文循环过程会得到缓解,污染物随水体的运动不停地发生变化,自然的减少小时或无害化的过程,也就是水体自净作用。无论是发达国家还是发展中国家都有水污染问题,有的水污染是因为自然因素,但大部分水资源的污染是因为人为因素。城市和工业排出的污水污染着河流和地下水。农业开发在解决世界食物问题方面取得了重大进展,但它也造成了水污染。比如在中国,全国600多个大小城市中,有一半城市都缺水。世界上仅城市地区一年排出的工业和生活废水有多达500立方公里,而每一滴污水将污染数倍的水体。
水环境污染是一个非常严峻的水问题。随着经济社会的发展、城市化进程的加快,排放到环境中的污水、废水量日益增多。大量的含有各种污染物质的废水进入天然水体,造成了水环境质量的急剧恶化,一方面,会对人们的身体健康和工农业利用带来不利影响;另一方面,有雨水资源被污染,原本可以利用的水资源失去了利用价值,使得可利用的水资源量越来越少,造成水质性缺水,加剧了水资源短缺的矛盾。[2]
2.水资源保护
认识到了水问题的严重性,就要加强对水资源的保护,更有效地对水资源进行管理,分配。目前,人们保护水资源的意识还比较薄弱,还有许多人仍不知道怎样去保护。水问题已非常严重,保护水资源是我们每个人的责任,我们必须学会保护水资源。要在可持续发展的前提下,改善水的管理,是所有人可以得到干净的饮用水。当我们能用到足够干净的水时,我们应该知道还有很多人用者受到污染的水甚至用不到水。一个人的力量是微小的,如果大家都能节约用水,也许节省下来的水可以拯救成千上万的人。另外我们不仅要严格要求自己,也要带领身边的人一起来保护水资源,从而带动整个社会。我们要从两个方面来保护水资源。第一,我们要有惜水意识。长期以来,人们普遍认为水资源是“取之不尽,用之不竭”的,不知道爱惜水资源,有的甚至将水白白浪费。第二,不污染水资源。现在生活中污染水资源的情况还是频频发生,如农药、化学物质、重金属污染等等。如果社会上每个人都能履行这些责任,整个环境下就会有非常大的改观,也许就改变了水资源紧缺及污染的问题。
水资源保护的目标是,在水量方面必须要保证生态用水,不能因为经济社会用水量的增加而引起生态退化、环境恶化以及其他负面影响;在水质方面,要根据水体的水环境容量,来规划污染物的排放量,不能因为污染物超标排放而导致饮用水源地受到污染或危及到其他用水的正常供应。[3]
3.人类与水资源的关系及人类面对的挑战
水已成为一个深刻的社会危机。淡水资源危机严重制约了可持续发展。人类过度用水,水污染和引进外来物种造成湖泊,河流,湿地和地下含水层的淡水系统被破坏或消失。水资源与人类的关系非常密切,人类把水作为维持生活的源泉,人类在历史发展中总是向有水的地方聚集,并开展经济活动。随着社会的发展、技术的进步,人类对水的以来程度越来越大。水,已成为一个深刻的社会危机。淡水资源危机严重制约了可持续发展,许多国家的用水速度已超过了水的再生速度;人类过度用水、水污染和引进外来物种造成湖泊、河流、湿地和地下含水层的淡水系统被破坏或消失;很多国家的淡水管理政策与当地实际情况脱节等问题导致水资源的日益匮乏。人类面临着严峻的危机和挑战。
4.结语
全球水资源状况不容乐观,人类面临着严峻的挑战。面对水资源危机,全球范围内保护水资源的浪潮已经掀起,并取得重大成就,虽不尽人意,但相信通过国际社会以及全人类的努力。人类会解决好淡水资源问题。 [科]
【参考文献】
[1]陈志恺主编.中国水利百科全书.北京:中国水利水电出版社,2004.