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,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。
预防措施
1 水污染的成因分析
1. 1 城市化造成的水污染
在城市地区,大部分土地被屋顶、道路、停车场所覆盖,地面渗透性很差。雨水落到地面上通常被土壤吸收,有些被植物吸收,有些渗入地下,有些则流入地表水中。所以城市化建设改变了下垫面的性质。下雨时,雨水遇到渗透性很差的地面,迫使它四处横流,在雨水横流过程中带走了大量的城市污染物。通常这些雨水不经任何处理,直接通过城市的排水管道排放到当地的河流中。这样就有许多负效应产生。首先,它污染了接收雨水的河流、溪流或湖泊。有研究发现,城市径流中含有高浓度的铜、铅和锌,足以杀死许多种鱼和无脊椎水生动物,暴雨也是有毒金属、氯化有机化合物和悬浮固体的主要载体;其次,城市径流往往突涌而至,不像土壤和植物的缓慢滤流,水的力量会冲刷溪流河床,破坏水生环境;再次,因为所有的暴雨水都以这种高速率被导入当地河流,旱季就没有存水慢慢渗入溪流和河流中,可能会造成溪流完全干枯和河流水面大幅度下降,这对水生环境也有破坏作用。同时,在一些城市降雨可能会造成另外一个头痛的问题———混合污水溢流。由于混合下水道可以同时充当雨水和生活污水的排水通道。所以在雨季,它同时排放污水和雨水,有时排放到污水处理厂的水量太多,远远超出其处理能力。多余的水(混合污水溢流物)未经任何处理或仅进行一级处理就直接排放到水域里,造成水质污染。
1. 2 工业化造成的水污染
工业污染物有许多种,每个工业部门都产生自己独特的组合污染物。工业废水和城市污水一样,也含有悬浮固体、各类有机物、重金属。如果不经处理直接排放到水中,它们会污染河流与湖泊,耗尽水中的氧,威胁人类的健康。随着采矿和工业活动的增加,重金属的生产和使有了很大的增加,导致了湖泊与河流产生严重重金属污染。同时采矿业酸性废水的排放,也会产生污染。
1. 3 集约农业化造成的水污
现代农业以高技术投入为特征,机械耕作、化肥和微灌、滴灌、喷灌等)、田间农艺技术措施(有桔杆或地膜覆盖、保肥保埔、施用抗旱肥、喷洒保水剂)、选用耐旱品种、增大旱作比例和田间节水管理措施,大力推广综合节水型农业。
2 目前我国水环境状况
国家环境保护总局，在发布《1999年中国环境状况公报》中指出，近年来，我国政府加大了经济结构战略性调整力度，继续采取拉动内需的积极财政政策，增加了对城市基础设施建设和环境保护的投人，强化环境综合整治，从而使污染排放总量得到有效控制，部分地区和城市环境质量有所改善。但根据环境监测结果统计分析，全国环境形势仍然相当严峻，各项污染物排放总量很大，污染程度仍处于相当高的水平。
当前我国水环境状况是:主要河流有机污染普遍，主要湖泊富营养化严重，流经城市河段普遍受到污染，近岸海域亦受到一定污染。长江流域水质良好，干流及主要一级支流仍基本保持着l、盈类水质。珠江流域水质总体良好。西江87%的断面为I类水质，北江各断面均为I、皿类水质，东江90写断面为l类水质，干流广州段污染相对较重。
黄河流域面临水资源短缺和水体污染双重压力。1999年累计断流42天，114个水质
监测断面中v类和劣于v类水质断面比例为63.1%，主要河流汾河、渭河、伊洛河、清河均污染严重。松花江流域处于中等污染水平，干流17个水质监测断面中I、l类水质断面占17. 6%，IV类占70.6%。淮河流域，干流水质尚好，支流N类到劣于v类水质为主。海河流域污染严重。171个水质监测断面中v类与劣于V类比例为49.7纬。辽河流域污染严重。52个水质监测断面中，劣于V类占69.3%，(干流劣v类比例高达86.7%)。浑河沈阳段、大辽河铁岭段和太子河鞍山段污染尤为突出。太湖流域处于中等富营养状态，101个水质监测点中v类和劣于v类水质断面比例为65.4%。滇池流域富营养化严重，13个水质监测点河段中，63.8%为v类水质近岸海域根据368个站位监测结果，四
类和劣于四类海水分别占15%和28.5%。东海海区劣于四类水质达53%，上海、浙江、广东等省市近岸海域污染较严重。1999年中国海域共记录到15起赤潮，7月中旬在辽东湾发生的夜光藻赤潮面积最大，达到6300平方公里，持续9天1999年统计，全国废水排放量为401.1亿吨，(其中生活污水203.8亿吨，工业废水为197.3亿吨)，COD排放量为1388.9万吨(其中生活污水中COD为697.2万吨，工业废水中COD为691.7万吨)工业废水排放量及其COD排放量均呈下降趋势，但生活污水排放量及其COD排放量均呈上升趋势，而且都超过了工业废水。
3 预防水污染的措施
要解决现有的水污染问题,在政府和企业不断加大水处理基本建设投入的同时,必须依靠科技的支持,特别是通过科技攻关,一方面攻克水处理中的一些重点和难点问题,另一方面将国家“七五”、“八五”、“九五”期间研究和开发的成熟技术进行集成应用,探寻配套的技术经济政策,并与水污染问题突出、亟待解决区域的治理工程规划结合,建立城市污水处理和污泥处置、小城镇污水处理与资源化、重点行业工业废水处理以及面源污染治理示范工程。这样,不仅可以使区域水环境质量得到明显改善,而且可以为我国的水污染治理提供科学示范,对我国水污染问题的早日解决具有十分重要的战略意义。
3.1 针对量大面广的城市污水问题,必须开展高效低耗处理技术的研究与示范
城市污水处理是我国当前和今后一段时期基本建设领域中重点支持的产业之一。截止到1998年底,我国已建成城市污水处理厂187座,但二级处理能力仅822万m3/d,按此计算的城市污水二级处理率仅14.1%。目前,我国城市平均每1万人有一座污水处理厂,英国和德国每0.7~0.8万人有一座污水处理厂,瑞典和法国每0.5万人有一座污水处理厂。发达国家污水处理率达50~70%,不少国家达到85%以上,而我国污水处理率增长缓慢,目前还不到15%。根据《国民经济和社会发展“九五”计划和2010年远景目标纲要》的要求,到2010年城市污水处理率要达到40~50%,用于城市污水处理产业的投资需求约为1 800亿元,建成后每年的运行费在70亿以上。按照《污水综合排放标准》(GB897-1996)要求,为了满足出水排放标准,绝大多数城镇污水处理厂都必须采用二级生化处理或深度处理工艺技术。与此同时,我国很多地区执行水污染防治规划中遇到的重要难题为污水处理厂建设和运行资金短缺,致使一批规划中的污水处理厂迟迟不能上马,已经建设的污水处理厂不能正常运行,预期的环境目标无法实现。由此可见,要在短期内提高污水处理率,除了制定合理可行的产业技术经济政策、加大建设城市污水处理厂的投资力度外,开发适合我国国情、切实可行、高效低耗的城市污水处理技术、工艺与设备是十分重要的。
3.2针对快速发展的小城镇生活污水问题,必须因地制宜地开展低费处理技术的研究与示范
我国目前拥有19 000多个小城镇,随着乡镇企业的迅速发展和村镇人口的不断集中,小城镇的污水排放量不断增加,产生的污水量大约在2 000~5 000m3/d之间,但绝大多数没有有效的污水处理设施,造成当地十分严重的水环境污染,并且影响区域水环境质量,这在我国东南沿海地区表现得十分突出,治理任务十分紧迫。“九五”期间,我国投资数百亿元建成了200多个城市污水处理厂。如果用同样的方式去解决小城镇的生活污水问题,无论从建设成本、还是运行成本都是不现实的,广大经济尚不发达地区对此更是难以承受。因此,重点解决污水处理设施建设成本高、运行费用高的问题,因地制宜地开发小城镇简易高效污水处理成套技术,制定合理可行的产业技术经济政策,并在不同类型的地区加以示范,这对推动我国小城镇污水处理具有重要意义。
3.3针对重点行业的工业废水,必须开展关键技术研究与集成应用示范
由于我国的工业基础薄弱,传统的高消耗、低产出、重污染的粗放型生产模式仍在被广泛应用。毒性大、浓度高、不易被生物降解的造纸废水、染料废水、制药废水、焦化废水等难降解工业废水的治理有相当大的难度,要实现达标排放十分困难。特别是蓬勃发展的乡镇企业,大多数生产模式更加粗放,造成的污染日渐严重,1997年全国乡镇企业废水排放量为39亿t。由于乡镇企业废水一般污染重,污染源分散,贯彻环保法规的难度更大,往往不经治理而任意排放。采油、炼油行业的废水也缺少达标排放的有效工艺技术手段,成为困扰我国原田及其加工企业的环保难题。虽然经过多年努力和几个五年计划的
科技攻关,我国许多行业的废水治理在工艺技术上取得了许多突破性的进展,废水达标排放率也逐年提高,但是,尚有若干重点行业废水处理缺乏关键技术,特别是在系统化和实用化方面迫切需要技术进步和工程示范。因此,以重点行业的工业废水治理为重点,针对其中的主要共性问题,结合高浓度有机工业废水、有毒有害工业废水和含油废水开展攻关研究与示范,对解决我国工业废水的污染问题具有重要意义。
3.4针对日益突出的农村分散面源污染问题,迫切需要开展控制技术的研究与区域示范
因农药、化肥大量使用而造成的面源污染是导致湖泊、水库等水体污染、特别是水体富营养化的主要原因。对部分受污染湖泊的污染源监侧分析表明,来自面源的污染物已经超过点源。由于受到长期污染,水体中异常高的营养盐浓度,使水环境变得非常脆弱,外部条件的微小变化就会使水体营养状态发生急转,引起藻华频频暴发,水体富营养化已成为我国许多重要区域的水环境问题。控制面源污染己成为水环境污染的重要课题。在流域和区域的水污染治理中,必须综合兼顾点源污染和面源污染。面源污染的防止和控制,即有利于流域中污染径流储存、净化,有利于节约农业生产的化肥和农药等物质投入。但是,目前我国对面源污染治理技术的研究基础仍十分薄弱。在今后相当长的一段时期内,我国将继续处于高速的城市化进程中,城镇人口总量将从现在的3.8亿增加到6.7亿,城市污水量也将大大增加,而我国目前城市污水二级处理率与2010年全国设市城市和建制镇的污水平均处理率不低于50%的规划目标还有很大差距。目前工业废水治理存在的问题最多的仍是难降解有机工业废水,我国主要河流和区域的面源污染几乎没有任何控制工程,面对如此艰巨的任务,除了制定合理可行的产业技术经济政策,加大水处理工程建设与运行的投资力度外,开发和集成应用适合我国国情的高效低耗处理技术将是一条有效的途径。
4. 结语
我国经济快速发展是在经济技术相对落后的情况下实现的。人口基数大，人均资源少 ，环境污染和生态破坏的防治将是一项长期的战略任务。特别是短期内解决水环境污染问题的难度很大，需要经过一个艰苦的治理过程。因此，必须与国际接轨，借鉴成功经验，加强国际交流与合作，同时结合我国的发展实际，不断加强政策创新、制度创新和技术创新，逐步走出一条具有中国特色的水污染防治道路。而民众也应从自我做起，从小事做起，严格要求自身行为，保护环境，为实现人类与自然的和谐而贡献自己的一份力量。