水污染論文范文
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篇1
據統計,廣州市每天有近100萬t的工業廢水排入珠江,廢水中含有對人體危害嚴重的汞、福、鉛、砷、銅、六價鉻等重金屬化合物,含有揮發酚、苯環系列及多環芳烴系列可疑致癌助癌物質;廣州市內有14條較大的河涌通往珠江,這些河涌每天將100萬t以上的城市生活污水排入珠江,且排放量以每年10%左右的速度增長,其中含有種類繁多的有機污染物質,造成水體富營養化;廣州市郊的養殖業特別是養豬業日排放污水總量超過500萬t,匯入珠江成為廣州水體環境主要有機污染源之一,造成水體(劃D、BOD、氮、磷的超標;尚無法統計的是江上行船的污染物,四面八方農業用水中殘余的化肥、農藥也匯入了珠江。由于管理上的問題,珠江為廣州人向下游輸送130萬t/d左右的城市綜合垃圾。事實已經證明,今日的珠江已經負荷深重,面臨著更為嚴重的污染。珠江水的溶解氧濃度下降到了3.2mg/1,氨氮、高錳酸鹽指數和砷化物等出現超標現象。80年代初期,石門等水廠水質可達2一3類標準,80年代后期水質仍有3一4類標準;進入90年代只能達到4一5類水質標準,珠江水質的惡化已嚴重影響芳村、河南、石溪、員村、黃埔等自來水廠的供水,有時甚至波及到廣州最大的日產100萬t的西村水廠。
水體污染造成的后果是非常嚴重的。首先是降低了水體使用功能,使原來的取水點不符合取水要求,此時要么增加水處理設施,增大藥耗和運行費用;要么將取水點向上游遷移,增加工程投入和輸水費用。其二,直接影啊工農業生產,污染的水體造成工業產品不合格,農業減產。污染成分停留在工業產品內或被農作物所吸收,再通過工業品,“米袋子”、“菜藍子”波及四面八方,源源不斷地進入人體,威脅著人們的身體健康。其三,水污染造成城市惶恐,是社會的不穩定因素之一。毫無疑問,珠江水被加重污染將會阻礙廣州市經濟的持續發展,影響廣州市國際化大都市建設的進程。因此,必須及時采取果斷措施,從廣州市的實際情況出發,綜合整治珠江水污染。
珠江流域污染控制是一次龐大的系統工程,必須從流域、區域和污染源治理的三個層次上協調整治才能取得滿意的效果。在流域層次上強調宏觀調控,在區域(城市)層次上強調在流域調控指導下的水污染控制規劃,在污染源治理的技術層次上強調清潔工藝和革新替代技術的應用。
2推行清潔生產,實現污染物的最少化,走經濟和環境持續發展的道路
眾所周知,經濟發展要考慮到自然生態環境的長期承載能力,使環境和資源既能滿足經濟發展目標的需要,又滿足人民生活的需要,既滿足當代人的現實需要,又足以支持后代人的潛在需要。與此同時,對環境保護工作,也要充分考慮到一定經濟發展階段下的經濟支持能力,采取積極可行的環境政策,配合和推進經濟發展進程。也就是說,走經濟和環境可持續發展的道路清潔生產是社會可持續發展的一種戰略措施,也是實現環境一經濟協調發展的最根本的措施。廣州市企業的現狀是:國營企業、合資企業、集體企業同步發展,新、老企業,大中小型企業并存,多層次產業和平共處,工業布局不合理的狀況仍未得到根本的改變。其中,相當多的企業技術水平比較落后,高投入、低產出、高消耗、低效率的狀況依然存在,企業生產運營管理水平低,物料流失現象嚴重,既浪費了資源、又增加了污染。因此,針對廣州市企業的現狀,逐步地全面地推行清潔生產是緩解珠江水質污染的一條切實可行的措施。我國一些地區的企業開展了清潔生產工作,通過清潔生產審計,說明企業源頭治理的潛力很大,僅僅依靠加強管理和生產技術上的革新,就可使污染物排放總量減少20%一50%。事實證明,通過清潔生產削減污染物的費用大大低于末端處理費用。為此,我們建議在有關領導的支持下在廣州市企業范圍內全面開展清潔生產教育,企業領導要接受清潔生產培訓,掌握清潔生產技術原則。然后廣泛開展全民宣傳教育活動,爭取企業各部門和廣大職工的支持,使清潔生產審計、實施工作順利進行并取得更大的成效。
清潔生產要從污染大戶入手。廣州絹麻廠、廣州氮肥廠、廣州造紙廠、廣州紫泥糖廠、人民制革廠、廣州味精廠等12家大型企業,工業廢水排放量占全市排放量的47%,是珠江廣州河段的水污染大戶。政府應當在政策上鼓勵這些企業優先推行清潔生產,在企業改造的過程中加大技術投入,摒棄傳統落后的工藝,確立清潔生產的目標,如日能耗、日排放量、噸產品能耗、噸產品排放量、原料轉化率、綜合利用率等,建立統計制度,全面提高生產管理水平。
3有步驟地調整工業布局,使產業結構合理化
在宏觀經濟政策上,比如產業政策,要把節約資源、能源的無廢少廢技術和清潔生產作為廣州市未來企業發展的指導原則,這意味著廣州市需向節水型經濟的戰略方向轉移。位于市區或水廠取水點附近的污染型企業必須有計劃地遷移到工業區,便于廢水集中處理,或者通過改變產品結構降低廢水的排放量。廣州市內對一些資源利用效益不高、經濟效益不好、環境效益差的產業、行業、企業堅持實施“關、停、并、轉”的措施;對資源利用效益高、經濟效益好,環境效益亦有利的產業、行業、企業,堅決給予支持和扶植,鼓勵其發展;對資源利用效益高、經濟效益較好或出口創匯,但生產過程中排出一定的蘭廢污染物的產業、行業、企業,則給予相應的環境治理投資,扶植其發展。
通過調查研究與分析,制定相對完善的產業結構和產業布局調整規劃,并向社會廣泛宣傳產業結構和產業布局調整的科學依據,使投資者、生產者、管理者取得共識,在較短時間內有效地實施產業結構性綜合治理,改善廣州河段的環境現狀,從而導致“資源一經濟一環境”系統的良性發展。在深化城市改革的同時,調整好工業布局,使產業結構合理化,有規劃地將污染企業集中,排廢得到更加有效地治理。根據水質功能區和水質目標的要求合理地布設排污口,從而減輕廣州河段的污染負荷,恢復水體自凈功能。
4控制面源污染,城市排污有序化
廣州市所轄范圍數千平方公里面積,每日排出巧150一180萬t的生活污水,其中相當大一部分沒有納入城市下水道而是分布在四面八方,無序地通過各種渠道流向珠江,每逢大雨來臨,情況尤為嚴重,形成了無法控制、無法集中治理的面源污染。造成這種局面的主要原因是目前的城市下水道建設不完善,歷史上欠帳太多。西方發達城市人均占有下水道長度超過20m,而廣州只有2一3m,相距甚遠。這也是考核廣州國際化大都市建設進程中的一項重要指標。
面源污染來源主要有如下五個方面:①城市雨水污染負荷;②農田、草原和林地徑流中的肥料和農藥;③人的尿和禽、畜的糞便的流失;④降雨和空氣中顆料物干沉降帶來的污染物;⑤其它交通運輸、礦山、衛生填埋場的滲漏液。由非點源帶入的BOD、氮、磷是點源的5一6倍,氮占受納水體的80%,磷占50%,不亞于點源污染。因此,珠江水N氏一N普遍超標與來自農業的面源污染有關,為此建議:①推廣科學施肥方法,調整施肥成分的比例,增大鉀肥和磷肥的施用量,減少氮肥用量;②提倡生態農業,充分利用人和禽畜糞尿產生沼氣和制作有機肥料。
面源污染的控制是一項復雜而又艱巨的任務,必須結合城市建設和城市規劃提前考慮,必須投入資金逐步完善城市下水道的建設,使絕大部分的污水得到集中處理,有計劃地排入珠江,在城市擴容建設中注意保護土壤植被原有的生態平衡,從根本上解決珠江水污染的問題。
5大膽創新,改造河涌為多功能污水處理設施
廣州市內有14條大的河涌通向珠江,每日輸送數萬噸的各種污水。河涌不僅僅是向珠江輸送污水的渠道,更重要的是它已經成為廣州市市容市貌的一個主要組成部分。因為現在的河涌水污染嚴重,河涌惡臭擾民的現象普遍存在,甚至成為廣州人的一塊心病。我們對改造河涌的初步構想是:在理順河道的同時于河涌內分段建設氧化溝好氧處理設施;上游段建設生化處理系統,作為污水進入城市綜合污水處理設施的初期處理;下游段以利用生長期長,除磷脫氮功能較強的水生植物的栽培實現根系植物處理系統;在河涌附近修造土地滲濾設施,進一步處理經好氧處理后的污水,實現地表水達4一5類水質的標準。將僅作為輸送污水功能使用的河涌改造為多功能的污水處理設施,加上河涌兩側的綠化造林,不僅可以大大減少征地和污水處理設施費用,而且有可能發展成為美化城市的觀賞勝地,一舉兩得。關于這方面,建議組織有關專家對現場進行實地考察研究,掌握河涌水流規律或稱水力學特性,先行試點研究,再行示范工程,在穩妥、可靠、科學的前提下推廣。
6增加資金投人,建好管好城市綜合污水處理設施
目前,廣州市環保設施與城市的高速發展是不相適應的。偌大的廣州市只有一座日處理量為15萬t的大坦沙綜合污水處理廠在運行,歷史上欠帳太多,遠遠不能滿足發展的需要。因此,必須通過各種途徑來增加資金投入,拿出廣州市國民生產總值(GNP)的1.5%以上作為污染治理投資,力爭在十年或更長一些時間在廣州市內每個區建設一座以上的較大型綜合的污水處理廠。目前應分幾條腿走路,即作為城市發展規劃的重要內容之一,為建設大型的綜合污水處理廠籌集資金,同時加強建設區域(或生活小區)集中式的污水處理站,對污染大戶亦要求單獨建設污水處理設施,逐步由分散走向統一,每年均確保資金的投入。污水處理廠的建設要根據城市排污的分布特點而設置。在增加資金投入的同時提高水處理技術水平,建好、管理好,高效率運行。
7完善環境立法,提高排污收費標準,達到節約用水的目的
環境保護是我國的一項基本國策。企業領導應該站在維護國家法律的高度上把環境責任納入生產的全部過程,視環境指標與經濟指標同等重要,這是前提。在此基礎上提高排污收費標準,建立污染物排放總量與濃度雙控制和頒發排污許可證的法律制度,配套收費,所征收的排污費要略高于由排污單位自己治理污染所需費用,從而實現節約用水,大家治理的目標。廣州市應當在深入研究基礎上制定出適合于本市使用的有關法律條文,使保護珠江的工作有法可依。
8領導重視,管理跟上,緊緊依靠科技進步
領導重視指的是省、市、部屬領導有專人抓環保工作,企業領導有專人負責,環保部門密切配合行動。建立珠江流域水管理機構,完善職能,在流域范圍內實施用水、排水、污水處理的統一規劃,統一管理,確定合理的水質功能區和水質目標,同時,通過應用現代化的高科技信息系統進行水質變化過程的監測和預測,及時反饋,預防污染事故的發生。珠江的綜合治理必須緊緊依靠科技進步,優先選用革新替代技術。末端處理要從單純的凈化處理轉向盡可能回收利用和再循環使用,要打破行業框框,吸收先進、實用、有效的技術,以最低的資金投入來實現最好的環境效益。
9結語
珠江是我國的四大水系之一,以她豐沛的水量而養育著兩岸千千萬萬的人民,改革開放以來,流域的經濟在高速發展,由此引發的環境污染問題也日益突出,廣州河段顯得最為嚴重。結合城市建設和發展的特點,極早規劃,綜合整治已是勢在必行,避免因生態破壞所帶來的嚴重后果。通過治理,還碧水于珠江,造福子孫后代,是我們這代人共同的義務。
篇2
我國是一個水資源短缺的國家,人均水資源量僅相當于世界平均水平的四分之一,并且時空分布不均衡,開發利用難度大。隨著社會經濟的發展,對用水的要求會更高,缺水威脅還可能加重。加之,水污染的問題日益突出,已經嚴重影響到了社會發展和人民生活。
(1)地表水體污染。我國污水的年排放總量已達600多億噸,其中80%以上是沒有經過任何處理就直接排入水域的污水。污水排放量的加快,使地表水體環境質量急劇惡化,江河湖海普遍受到污染,全國7大河流經過的主要大城市的河段,大部分水質污染嚴重,75%的湖泊出現了不同程度的富營養化,有的已經不適宜作為飲用水源。尤其是2007后6月,無錫太湖水源地藍藻暴發,引發水質污染,導致自來水發臭,給當地城鄉居民飲用水造成了嚴重影響。
(2)地下水體污染。地下水污染的特點“三氮”污染,硬度升高,酚、氰化物、砷、汞、鉻、氟等有毒有害物質含量升高。這類物質不易分解,不易沉淀,并且容易被生物體富集轉化成毒性更強的有機化合物,對人體健康有嚴重危害。同時,在遷移循環過程中遍布水體、土壤和作物,污染環境,危害生態。
(3)降水酸化日趨突出。全國已有不少地區降落酸雨,并呈由北向南擴展之勢。近年來,全國降水年平均PH值低于5.6,導致酸雨地區城市地下水的PH值也明顯下降。水質酸化造成地下水總硬度增加、重金屬污染和有機物污染加劇。
(4)飲用水安全問題日益凸顯。按照國家衛生部頒布的《生活飲用水水質規范》和國家建設部頒布的行業標準《城市供水水質標準》,我國有近一半的城市居民在使用不合格的飲用水。飲用水安全問題嚴重威脅到居民身體健康,成為急需解決的重大問題。
2水污染的影響
水污染已成為我國社會經濟可持續發展和建設小康社會的極為重要的制約因素。日趨嚴峻的水污染使水質惡化,破壞了水體的正常功能,降低了水的使用價值,加劇了原本匱乏的水資源供給矛盾。水污染的影響主要表現在三個方面。一是對工業的影響。絕大多數的工業生產離不開水,水質會直接影響工業產品的質量。如造紙、印染等工業產品,使用不潔凈的水會造成產品的色澤晦暗;釀酒、食品等使用不衛生的水會導致飲料和食品的衛生質量不合格,直接危害人們的身體健康。二是對農業的影響。用污染的水灌溉農田,會造成土壤質量降低,農作物減產、變質,甚至顆粒不收;污水對漁業造成的危害也非常大,可使水生生物緩慢中毒,出現畸形的或是帶有怪味的魚蝦,嚴重時一夜之間成百上千的魚死亡。三是對居民生活的影響。未經處理或處理不當的工業廢水和生活污水排入水中,當數量超過水體自凈能力時,就會造成水體污染,對人體健康產生影響。如甲醛汞中毒(水侯病)、鎘中毒、砷中毒、氰化物中毒、農藥中毒、多氯聯苯中毒等。鉛、鋇、氟等也可對人體造成危害。這些急性和慢性中毒,是水污染對人體健康危害的主要方面。
3加強水污染控制的對策思考
(1)加強全民的環保教育。環境保護是我國的一項基本國策,是世世代代持續發展的戰略工程。應該采取多種形式,通過多種途徑,加大環保宣傳力度,進一步增強水憂患意識,養成節約用水的良好習慣,積極投身防治水污染的偉大實踐。特別是政府要進一步增強環保意識,堅持實施節流優先、治污為本、多渠道開發水資源的可持續發展戰略,把污水作為一種穩定可靠的水資源進行再生利用,形成良性循環,努力實現經濟建設與水污染控制的協調發展。
(2)加強工業廢水的源頭治理。按照節能、降耗、減污和提高生產效率的原則,全面推行廢水排放量最小化清潔生產。一是加強對工業企業的執法力度。堅持有法必依、執法必嚴、違法必究,強化對工業企業的監管,嚴肅查處違法排污現象。根據污染產生的影響及損失決定處罰及賠償的金額,提高企業違法排污的成本。二是嚴格工業項目環保審批。對于新建基本建設項目,嚴格實行環境影響報告書制度、排污申報登記制度和排放許可證制度,堅持做到生產線設計與污染治理設計、生產線施工與污染治理設施建設、生產線建成投資與污染治理設備啟用“三同時”,嚴格杜絕對環境產生新的污染。三是調整優化工業結構。加大技術改造力度,引進環保生產工藝,生產綠色產品,從根本上解決污染問題。對于污染嚴重的小制革、小煉焦、小化工、小印染、小造紙警“五小工業”,要按照國家的產業政策,堅決實行關、停、并、轉;凡危害城鎮飲用水源的企業,必須一律實行關停。四是大力推行清潔生產。從源頭削減污染,清潔生產包括合理選擇原料和進行產品的生態設計、改革生產工藝和更新生產設備、提高水的循環使用和重復使用率,以及加強生產管理,減少和杜絕跑冒滴漏。五是提高工業廢水處理及利用的水平。引導企業樹立工業廢水是流失資源的思想,盡量采用有效技術回收利用,在減量化、資源化的基礎上使其無害化。
(3)加強城市廢水污染的控制。一是科學編制城市水資源利用的整體規劃。堅持可持續發展戰略,根據城市經濟社會發展實際,制定好城市的近期、中期、遠期水資源綜合利用整體規劃和水污染控制規劃。水污染控制規劃應該具有超前性,綜合考慮治水、排水、污水處理、污水回用等因素,堅持排漬、減污、分流、凈化、再用的原則,按照城市水城功能區的要求和水環境容量,確定水質控制的目標和區域水污染防治的實施方案。二是抓好城市排水管網建設和改造。我國城市大多數屬于綜合性城市,居住、商貿、工業混雜在一起,城市建設欠債太多,排水系統不健全,管道質量差,且雨污合流,不利于對污水進行處理。城市污水處理系統建設必須與城市建設同步實施,協調發展,決不能半途而廢或打亂總體部署。應堅持“先地下、后地上”和“雨污分流”的原則,建設好市政排水管網,并為污水回用預留管網空間。同時,進一步完善城區排水設施建設、逐步實現雨污分流,與城市污水處理廠建設銜接。三是籌劃建設城市污水處理廠。城市污水處理廠是水污染控制的骨干工程。應逐步建立面向市場的環境保護融資機制,積極鼓勵企業、社會和外國資本投資興建城市污水處理基礎設施,進一步加快城市污水處理廠建設步伐,以最短的時間實現水污染控制陽治理。要根據城市規模和污水水質實際情況,科學論證引進污水處理高效低耗成套工藝、技術和設備,防止出現部分處理建筑物和設備閑置的問題,使有限的建設資金發揮出更大的社會、環境效益。污水處理廠建設也要注重消除自身對環境的影響,成為無污染的綠色工程。
參考文獻
[1]孫希君,水污染及污水處理[J],哈爾濱學院學報,2002,8.
篇3
婁底市婁星區漣濱鄉仙人橋村境內有一鄉辦企業——漣濱鄉電工廠,由于經營管理不善,早已停工停產,廠房閑置。電工廠位于仙人橋村一座山坡上,在同一山腳下居住著仙人橋村仙人組、龍眼組兩個組共兩百多人的居民,居民的人畜飲水都是通過自備的打水井取水,一般打井的深度不深,抽取的是淺層地下水。婁底市林業科學研究所也在附近打了一眼水井,打井的深度有一百多米,抽取的是深層地下水。
二、事故起因
2001年下半年,電工廠將閑置的廠房租賃給兩家未掛牌的私人企業從事生產經營活動,一家企業主要以生產化工產品甲基橙為主,另一家企業以生產電視機上的自功螺絲為主,兩家企業的生產廢水都未經任何處理直接排入電工廠內的一個土壩水池內,由于水池沒有任何防滲設施,進入水池的廢水經過下滲慢慢滲入淺層地下水中,這些被污染的地下潛水參與地下水運動,使潛水面較低的地下水受到污染。
三、事故現象
仙人組、龍眼組兩個組的村民在2001年10月下旬開始發現井水的顏色發生變化,后來顏色逐漸加深,由開始的無色到淺黃色再到深黃色最后變為棕褐色。村民飲用受污染的井水后出現頭痛、肚瀉、口干、舌燥、喉嚨痛等多種癥狀。到11月下旬地下水污染最為嚴重,這時受污染的地下水已喪失了所有水的用途。于是村民自發組織強迫兩家企業停止生產,并由兩家企業負責向兩個組兩百多人提供飲用水,這種狀況一直維持到2002年6月。這起為時近一年的地下水污染事故在婁底市引起了較大的反響。
四、現場調查分析
事故發生后湘潭水文局水環境監測中心應仙人橋村民委員會邀請于2001年12月底到事故發生地進行了兩天的調查,并在兩家企業的排污口、村民取水區和婁底市林業科學研究所取水井四處取樣進行水質化驗。化驗結果見表一至表四。
表一:自功螺絲生產車間廢水化驗結果
序號
化驗項目
化驗結果(mg/L)
電鍍工業廢水最高允許排放濃度(mg/L)
1
PH值(無量綱)
2.3
6—9
2
氰化物
0.026
1.5
3
氨氮
32.6
4
六價鉻
249.7
0.5
5
鋅
83.5
7.5
6
鎘
<0.005
0.15
7
銅
1.44
1.5
8
鐵
42.5
9
錳
1.02
表二:甲基橙生產車間廢水化驗結果
序號
化驗項目
化驗結果(mg/L)
染整工業廢水最高允許排放濃度(mg/L)
1
PH值(無量綱)
12.4
6—9
2
色度(稀釋倍數)
1250倍
160倍
3
氨氮
68.6
40
4
六價鉻
0.007
0.5
5
生化需氧量
173
300
6
化學需氧量
2162
500
7
亞硝酸鹽氮
22.7
8
苯胺類化合物
543.5
5.0
9
懸浮物
328
400
表三:仙人組村民取水區水質化驗結果
序號
化驗項目
化驗結果(mg/L)
地下水質量Ⅲ類標準(mg/L)
1
PH值(無量綱)
8.1
6—9
2
色度(度)
30
15
3
氨氮
0.15
0.2
4
六價鉻
0.008
0.05
5
高錳酸鹽指數
2.5
3.0
6
揮發酚
<0.002
0.002
7
亞硝酸鹽氮
0.090
0.02
8
苯胺類化合物
0.71
0.1
9
總硬度
295
450
10
硫酸鹽
17.2
250
11
氯化物
9.38
250
12
銅
0.025
1.0
13
鉛
<0.01
0.05
14
鎘
<0.001
0.01
15
錳
0.07
0.1
16
鐵
0.22
0.3
17
鋅
0.082
1.0
18
汞
<0.00005
0.001
表四:林業科學研究所井水水質化驗結果
序號
化驗項目
化驗結果(mg/L)
地下水質量Ⅲ類標準(mg/L)
1
PH值(無量綱)
8.3
6—9
2
色度(度)
5
15
3
氨氮
0.15
0.2
4
六價鉻
0.007
0.05
5
高錳酸鹽指數
2.5
3.0
6
揮發酚
<0.002
0.002
7
亞硝酸鹽氮
0.076
0.02
8
苯胺類化合物
0.18
0.1
9
總硬度
302
450
10
硫酸鹽
25.2
250
11
氯化物
4.69
250
12
銅
0.020
1.0
13
鉛
<0.01
0.05
14
鎘
<0.001
0.01
15
錳
0.06
0.1
16
鐵
0.23
0.3
17
鋅
0.083
1.0
18
汞
<0.00005
0.001
五、地下水污染成因分析
經過現場調查和取樣化驗分析,可以得出造成這次地下水污染事故的主要原因有:
1、企業廢水超標排放是首要原因
其中自功螺絲生產車間鋅、六價鉻、PH值嚴重超標排放,超標倍數分別為10倍、500倍、0.6倍;甲基橙生產車間化學需氧量、色度、PH值、苯胺類化合物嚴重超標排放,超標倍數分別為3.2倍、7倍、0.4倍、108倍。而這些污染物對人體有很強的毒害作用,如鉻化合物對人體有全身致毒作用、刺激作用、累積作用、致癌作用和致突變作用,苯胺類化合物的中毒癥狀是輕者頭痛、無力,重者劇烈頭痛、胸悶、言詞不清甚至虛脫死亡。從村民取水區的水質化驗結果看,苯胺類化合物已嚴重超標,因此村民飲用受污染的水后會出現文中開始所述的現象。
2、廢水池防滲能力差
由于接納廢水的水池底部和擋水壩都是土質的,防滲能力較差,污染物質通過下滲進入淺層地下水,再通過地下水運動和擴散到達村民取水區。由于土壤顆粒表面帶負電荷,對帶正電荷的金屬離子有很強的吸附作用,而對帶負電荷的陰離子和呈中性的有機物質沒有吸附作用,因此村民取水區主要受陰離子亞硝酸鹽和呈中性的苯胺類化合物的污染。這也是在村民取水區水質化驗結果中只有亞硝酸鹽氮和苯胺類化合物超標,而六價鉻等重金屬離子沒有超標的原因所在。
3、環境保護和水行政管理部門監督管理不力
按照《中華人民共和國水法》和《水污染防治法》環境保護部門和水行政管理部門都有對從事產品加工、生產的企業實施管理的職能,促使其產生的三廢按照國家規定的標準排放。但據當地群眾反映環保部門對兩家企業收取污水排放費后,未采取任何措施或提出改正意見,而是任其超標排放。因此國家有關管理部門對企業生產廢水的監督管理不到位,也是造成這次地下水污染事故的原因之一。
六、結束語
通過這起地下水污染事件我們應從中吸取一些經驗和教訓,首先從事產品加工、生產的企業應遵守我國環境保護法要求的“三同時”原則,其次國家有關管理部門應加強對企業三廢的監督管理。使在發展當地經濟的同時不造成當地環境的破壞和影響人民的身體健康,走各種資源可持續開發利用的道路。
參考文獻:
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農村水環境是整個農村經濟健康發展的基礎,農村水污染防治法律制度不僅防治農村水污染,保護良好的農村水環境,而且維護農村社會秩序的穩定,這決定了其調整對象的復雜性。農村水污染防治法律制度調整手段具有明顯的綜合性。農村水污染防治法律制度是由民事法律規范、刑事法律規范、行政法律規范等各種法律規范組成,這決定了農村水污染防治法律制度調整手段的綜合性。農村水污染防治法律制度以可持續發展觀為核心價值,這體現了其調整時空的可持續性。我國的環境與資源保護法是以可持續發展觀為指導思想,農村水污染防治法律制度作為其重要的組成部分,也應將可持續發展觀作為重要的價值取向。
二、我國農村水污染防治法律制度存在的問題
在我國環境保護法律體系中,農村水污染防治法律制度是其重要組成部分。但由于我國農村水污染防治立法存在起步晚、不受重視等原因,我國現行農村水污染防治法律制度仍存在一些不足。
(一)缺乏切合農村特點的水污染防治法律制度
現代環境問題起因于現代工業的發展,現代工業的發展加快了城市化進程,也帶來嚴重的城市污染,最先受到污染的城市自然成為我國環保立法的背景。在該立法背景的影響下,我國在環境保護方面長期存在著“重城市,輕農村”的立法思想。我國對城市和大中型企業污染的治理制定了很多優惠政策,而農村水污染的治理卻鮮人問津。例如大中型企業的排污費返還使用制度、可低價或無償征地來建設城市污水處理廠,這些在農村水污染的防治上并不適用。
(二)環境影響評價制度未嚴格執行
鄉鎮企業的建立和發展對農村經濟的發展和農民生活水平的提高有著重要作用,一般是該農村的經濟支柱。鄉鎮企業的重要作用使得當地的環境執法機關很難在農村嚴格執行環境影響評價制度,使得鄉鎮企業的水污染防治設施不完善,甚至沒有水污染防治設施,嚴重污染農村水資源。
(三)地方政府環境法律責任不明確
近年來,中央出臺很多法律、法規和政策來治理水污染,但是依然收效甚微,因為相比中央政府,地方政府對于污染防治有更重大的影響。我國法律雖然規定了地方政府監管本行政區域水環境的權力,但是并沒有規定地方政府的環境責任。現如今,我國農村水環境污染越發嚴重,從表面上看是地方政府環保機構不健全、執行力不足,但歸根到底是因為我國農村水污染防治法律制度沒有明確地方政府的環境責任。
三、完善我國農村水污染防治法律制度的相關建議
目前,我國農村水污染形勢嚴峻,農村水污染防治是一項艱巨而復雜的任務,僅依靠以往的行政手段難以取得較大成果,需要我們運用法律手段來防治農村水污染。
(一)轉變我國農村水污染防治法律制度指導思想
農村水污染防治首先應該轉變立法指導思想,改變現行立法中重點防治城市和大中型企業水污染的狀況,建立起城市和農村統籌協調發展的水污染防治機制。我國農村水污染防治法律制度的指導思想應確立為:以保護農村水源和居民飲用水安全為目的,協調農村水資源開發和水環境保護間的關系,結合農村水污染的特點,積極推廣高效低耗的水污染防治技術,提高水資源利用率,控制農村水污染,實現農村經濟、社會和水環境的可持續發展。
(二)明確我國農村水污染防治法律制度基本原則
《中華人民共和國水污染防治法》第三條規定:“水污染防治應當堅持預防為主、防治結合、綜合治理的原則。”該原則適用于防治農業面源污染,可以有效防治農村水污染。然而我國農村水污染具有污染面廣且污染源分散的特點,因此,完善我國農村水污染防治法律制度還需要明確環境公平原則、環境與經濟協調發展原則、激勵與約束并重原則、分類治理原則。
(三)構建并完善我國農村水污染防治的具體法律制度
1.建立我國農村水污染防治規劃制度
農村水污染防治規劃制度是以管理農村水環境為目標,遵循環境保護的基本原則和要求,調整農村水污染防治產生的各種社會關系,綜合考慮與農村水環境有關的地理、社會、經濟、技術因素,合理安排排污時間和排污空間,從而達到預防農村水污染的目的,實現農村經濟、社會、資源與環境保護協調發展。
2.建立我國農村生活污水處理制度
國家應該加大對農村生活污水處理的重視程度,頒布專門的政策法規,投入專門資金建立農村生活污水處理的基礎設施。政府環保部門要形成一個標準體系來監督管理農村生活污水的處理,實現各部門分工明確,協調管理,有效利用環保資金。
3.明確政府的環境法律責任,強化責任制度
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經過對全市幾個公園內的景觀水體調查研究發現,導致景觀水水質惡化的原因有很多。總體上可分以下幾種:
1.1、景觀水的水源水質較差。一般景觀水的水源主要來自三個方面:降水、地表水、中水。大部分日常補充水量以降水匯集為主,而四周匯集的降水把地表很多污染物都溶解在內,使得景觀水源先天質量較差。
1.2、周圍污染源對其污染。景觀水體污染物主要來源于四周小區內居民日常生活所排放生活污水、生活垃圾、建筑垃圾及其滲濾液、漂物和施工塵土等。尤其是生活污水中含有大的有機污染物及氮、磷等植物營養物,植物營養物進入天然水體后將惡化水體水質,加速水體的富營養化過程,影響水面的利用。
1.3、水池防滲處理破壞景觀水生態系統。目大部分的人工湖由于考慮到防滲等問題,湖底多為硬質底。對于需要泥土才能生長的水生植物而言,其種植、生長都會有諸多限制。很多水域由于防滲層鋪設質量不過關,造成人工湖水流失過快,或管理過程中補水不及時。水生植物因干涸而生長不良甚至枯死,既沒有發揮凈水作用又破壞觀景效果。
1.4、游客人為的破壞。游客的一些行為,也是導致水質惡化的原因之一。比如向水中丟棄垃圾;為了垂釣,向水體撒過多的魚餌,這些多余的魚餌也會造成水體的污染,這些種種行為都會嚴重地污染景觀水。
1.5、設計的不合理。由于在水景設計與考慮不周,人工湖中經常會出現死角,而死角中的水由于缺乏流動,水質往往最容易惡化。各種污染物將會沉積在死角,并慢慢地污染整個人工湖,死角成人工湖的一個內部污染深,因此,在一個人湖中如果死角越多,水質惡化得越快。
1.6、地下水的污染。隨著工農業的不斷發展,越來越多的污染(如氮、磷、重金屬離子等等)滲入了地下,污染了地下水。如今我國地下水的污染已相當普遍而嚴重。而大部分的景觀水又是與地下水相通的,因此導致景觀水的變質也是顯而易見的。
2、景觀水體污染預防的方法
要保持景觀水體的清潔,使之達到規定的景觀娛樂用水水質標要求,必須對可能造成該水體污染的上述污染物的污染源嚴加控制,具體主要建議措施如下:
2.1、加大政府投入,建好城市污水設施。充分利用現在國家環保的新形勢,多方面籌集資金,規劃建設好城市污水處理廠和雨污分離管道,使景觀周圍的污水經過處理達到景觀水質量標準后再排入;對前10分鐘的降水也要納入污水處理廠處理,這樣能有效的遏制地面沉積物對景觀水的污染。
2.2、加強執法。管好周圍污染源。保證水體四周區域內小區、飯店等污染源產生的生活污水必須排入城市下水道系統,進城市污水處理廠處理,不能直排入景觀水體;在有些水體四周下水道系統還不完善,與現有市政下水道系統沒有連接的情況下,周邊污染源必須設立獨立污水處理站對其污水進行處理,要求改道外排。也應嚴禁在湖周圍附近堆放生活或建筑垃圾。以免垃圾飄浮物經風吹到湖體水面或垃圾滲濾液直接流入湖體,對湖體水質造成不同程度的污染2.3、做好調度,保證地表徑流水質質量。地表徑流雨水含有較多有機物和無機塵土,尤其降雨前十分鐘地表徑流水中污染物含量更高,應排入城市雨水管道排除。不能直接排入景觀水體,若直接排入景觀水體會造成淤積或水體不同程度的污染。
2.4、加強管理,設專人管理水面環境。必須設專人對水面漂浮物及時清除。諸如雜草樹葉等腐植物不及時清除,長期浮于水面不但影響水體的自然復氧功能,而且沉于湖底腐爛變質后會引起水質變臭;同時管理垂釣人員,制止過多投放魚餌。
2.5、湖體邊坡應做毛石或預制混凝土塊護砌。防止邊坡土被水浪沖刷,影響水體感官指標。3、污染景觀水體治理的方法
3.1、物理方法
景觀水體凈化的物理方法有機械過濾、疏浚底泥、水位調節、高壓放電、超聲波等方法,這些方法效果明顯,但不易普及,難以大規模實施。過去常用的有疏浚底泥和水位調節兩個方法,疏浚底泥是為了抑制泥中氮、磷的釋放而污染水體。定期補水是為了稀釋污染物濃度,其主要機理為稀釋作用,其并不改變污染物的性質,但可為進一步的凈化作用創造條件,如降低有害物質的濃度,使水體其它凈化過程尤其是生物凈化過程能夠恢復正常。定期補充水的處理方法對于較小水面的景觀水體來說是一種行之有效的方法。在經濟上可行,也達到預期的效果。
3.2、化學方法
對于湖泊、河道等緩流水體,由于氮、磷等植物營養物的大量排入已經發生富營養化引起水質變臭時,可以采用直接向水中投加化學藥劑的方法殺死藻類。然后通過自然沉淀后,清除淤泥層即可達到防止水體富營養化的目的。殺藻常用的藥劑有硫酸銅和漂白粉。
3.3、生態凈化法
3.3.1水生植物系統凈化。水生植物技術以生態學原理為指導,將生態系統結構與功能應用于水質凈化,充分利用自然凈化與水生植物系統中各類水生生物間功能上相輔相成的協同作用來凈化水質,利用生物間的相克作用修飾水質,利用食物鏈關系有效的回收和利用資源取得水質凈化和資源化、景觀效果等結合效益。但需要控制水生植物的種植密度。以防過度繁殖,適得其反。
3.3.2水生動物凈化。魚是水生食物鏈的最高級。在水體內利用藻類為浮游生物的食物,浮游生物又供作魚類的餌料。使之成為菌-藻類-浮游生物-魚的生態系統。在景觀水體內宜于放養的品種應以花鰱、白鰱為主,并配以鳙、草、鯉、羅非魚等。因此,作為景觀水體適量養魚是一種很好的方法,既有凈化水質的作用,同時又能很好的發揮水體的垂釣功能。
3.3.3曝氣充氧。曝氣主要是向水中補充氧氣,以保證水生生物生命活動及微生物氧化分解有機物所需的氧量,同時攪拌水體達到水體循環的目的。采用曝氣的方法給封閉水體充氧在一定程度上可以防止因藻類大量繁殖而導致的魚類死亡,對維持水體生態平衡起到一定的作用。曝氣的方法只能延緩水體富營養化的發生,但不能從根本上解決水體富營養化。
3.3.4投加菌種PSB。這種方法是一種新穎的處理方法,具有工藝簡單,無需單獨建處理構筑物,一次性投資省等特點,也屬生物處理方法的一種,即定期向水中投加光合細菌。光合細菌是一種在水系中生長的微生物,純光合細菌菌體含有60%(質量分數)的蛋白質,含量相當于酵母蛋白與魚粉蛋白時,同時還含有豐富的維生素和葉酸等。
3.3.5采用Water-Star景觀水體生態集成處理系統。此法是運用生態微生物學原理和水生生態學原理,集Aquasonic超聲波殺藻原理、微生物凈化強化技術等技術于一身,對控制藻類(藍綠藻)的生長和繁殖;修復并建立水體中良性的、穩定的微生物系統效果非常顯著。并且此方法同時能長期穩定地保持水體自凈功能,易控制,管理簡單,維護費用低的優勢。
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工業廢水是指工業生產過程中產生的廢水、污水和廢液,其中含有隨水流失的工業生產用料、中間產物和產品以及生產過程中產生的污染物。隨著工業的迅速發展,廢水的種類和數量迅猛增加,對水體的污染也日趨廣泛和嚴重,威脅人類的健康和安全。因此,對于保護環境來說,工業廢水的處理比城市污水的處理更為重要。
一、工業廢水分類及處理的基本原則
工業廢水分類通常有以下三種:第一種是按工業廢水中所含主要污染物的化學性質分類,含無機污染物為主的為無機廢水,含有機污染物為主的為有機廢水。例如電鍍廢水和礦物加工過程的廢水,是無機廢水;食品或石油加工過程的廢水,是有機廢水。第二種是按工業企業的產品和加工對象分類,如冶金廢水、造紙廢水、煉焦煤氣廢水、金屬酸洗廢水、化學肥料廢水、紡織印染廢水、染料廢水、制革廢水、農藥廢水、電站廢水等。第三種是按廢水中所含污染物的主要成分分類,如酸性廢水、堿性廢水、含氰廢水、含鉻廢水、含鎘廢水、含汞廢水、含酚廢水、含醛廢水、含油廢水、含硫廢水、含有機磷廢水和放射性廢水等。前兩種分類法不涉及廢水中所含污染物的主要成分,也不能表明廢水的危害性。第三種分類法,明確地指出廢水中主要污染物的成分,能表明廢水一定的危害性。處理的基本原則:
(一)優先選用無毒生產工藝代替或改革落后生產工藝,盡可能在生產過程中杜絕或減少有毒有害廢水的產生。
(二)在使用有毒原料以及產生有毒中間產物和產品過程中,應嚴格操作、監督,消除滴漏,減少流失,盡可能采用合理流程和設備。
(三)含有劇毒物質廢水,如含有一些重金屬、放射性物質、高濃度酚、氰廢水應與其它廢水分流,以便處理和回收有用物質。
(四)流量較大而污染較輕的廢水,應經適當處理循環使用,不宜排入下水道,以免增加城市下水道和城市污水處理負荷。
(五)類似城市污水的有機廢水,如食品加工廢水、制糖廢水、造紙廢水,可排入城市污水系統進行處理。
(六)一些可以生物降解的有毒廢水,如酚、氰廢水,應先經處理后,按允許排放標準排入城市下水道,再進一步生化處理。
(七)含有難以生物降解的有毒廢水,應單獨處理,不應排入城市下水道。工業廢水處理的發展趨勢是把廢水和污染物作為有用資源回收利用或實行閉路循環。
二、廢水處理方法可按其作用分為四大類:物理處理法、化學處理法、物理化學法和生物處理法
三、主要工業廢水特點與處理方法
(一)農藥廢水的特點及其處理方法
農藥品種繁多,農藥廢水水質復雜。其主要特點是:(1)污染物濃度較高,化學需氧量(COD)可達每升數萬mg;(2)毒性大,廢水中除含有農藥和中間體外,還含有酚、砷、汞等有毒物質以及許多生物難以降解的物質;(3)有惡臭,對人的呼吸道和粘膜有刺激性;(4)水質、水量不穩定。因此,農藥廢水對環境的污染非常嚴重。農藥廢水處理的目的是降低農藥生產廢水中污染物濃度,提高回收利用率,力求達到無害化。農藥廢水的處理方法有活性炭吸附法、濕式氧化法、溶劑萃取法、蒸餾法和活性污泥法等。但是,研制高效、低毒、低殘留的新農藥,這是農藥發展方向。一些國家已禁止生產六六六等有機氯、有機汞農藥,積極研究和使用微生物農藥,這是一條從根本上防止農藥廢水污染環境的新途徑。
(二)食品工業廢水污染特點及其處理方法
食品工業原料廣泛,制品種類繁多,排出廢水的水量、水質差異很大。廢水中主要污染物有(1)漂浮在廢水中固體物質,如菜葉、果皮、碎肉、禽羽等;(2)懸浮在廢水中的物質有油脂、蛋白質、淀粉、膠體物質等;(3)溶解在廢水中的酸、堿、鹽、糖類等;(4)原料夾帶的泥砂及其他有機物等;(5)致病菌毒等。食品工業廢水的特點是有機物質和懸浮物含量高,易腐敗,一般無大的毒性。其危害主要是使水體富營養化,以致引起水生動物和魚類死亡,促使水底沉積的有機物產生臭味,惡化水質,污染環境。
食品工業廢水處理除按水質特點進行適當預處理外,一般均宜采用生物處理。如對出水水質要求很高或因廢水中有機物含量很高,可采用兩級曝氣池或兩級生物濾池,或多級生物轉盤或聯合使用兩種生物處理裝置,也可采用厭氧—需氧串聯的生物處理系統。
(三)造紙工業廢水處理
造紙廢水主要來自造紙工業生產中的制漿和抄紙兩個生產過程。制漿是把植物原料中的纖維分離出來,制成漿料,再經漂白;抄紙是把漿料稀釋、成型、壓榨、烘干,制成紙張。這兩項工藝都排出大量廢水。制漿產生的廢水,污染最為嚴重。洗漿時排出廢水呈黑褐色,稱為黑水,黑水中污染物濃度很高,BOD高達5—40g/L,含有大量纖維、無機鹽和色素。漂白工序排出的廢水也含有大量的酸堿物質。抄紙機排出的廢水,稱為白水,其中含有大量纖維和在生產過程中添加的填料和膠料。造紙工業廢水的處理應著重于提高循環用水率,減少用水量和廢水排放量,同時也應積極探索各種可靠、經濟和能夠充分利用廢水中有用資源的處理方法。例如浮選法可回收白水中纖維性固體物質,回收率可達95,澄清水可回用;燃燒法可回收黑水中氫氧化納、硫化鈉、硫酸鈉以及同有機物結合的其他鈉鹽。中和法調節廢水pH值;混凝沉淀或浮選法可去除廢水中懸浮固體;化學沉淀法可脫色;生物處理法可去除BOD,對牛皮紙廢水較有效;濕式氧化法處理亞硫酸紙漿廢水較為成功。此外,國內外也有采用反滲透、超過濾、電滲析等處理方法。
(四)印染工業廢水處理
印染工業用水量大,通常每印染加工1t紡織品耗水100-200t,其中80%-90%以印染廢水排出。常用的治理方法有回收利用和無害化處理。回收利用:(1)廢水可按水質特點分別回收利用,如漂白煮煉廢水和染色印花廢水的分流,前者可以對流洗滌。一水多用,減少排放量;(2)堿液回收利用,通常采用蒸發法回收,如堿液量大,可用三效蒸發回收,堿液量小,可用薄膜蒸發回收;(3)染料回收,如士林染料可酸化成為隱巴酸,呈膠體微粒,懸浮于殘液中,經沉淀過濾后回收利用。
無害化處理可分:(1)物理處理法有沉淀法和吸附法等。沉淀法主要去除廢水中懸浮物;吸附法主要是去除廢水中溶解的污染物和脫色。(2)化學處理法有中和法、混凝法和氧化法等。中和法在于調節廢水中的酸堿度,還可降低廢水的色度;混凝法在于去除廢水中分散染料和膠體物質;氧化法在于氧化廢水中還原性物質,使硫化染料和還原染料沉淀下來。(3)生物處理法有活性污泥、生物轉盤、生物轉筒和生物接觸氧化法等。為了提高出水水質,達到排放標準或回收要求往往需要采用幾種方法聯合處理。
(五)冶金廢水治理及發展趨
冶金廢水的主要特點是水量大、種類多、水質復雜多變。按廢水來源和特點分類,主要有冷卻水、酸洗廢水、洗滌廢水(除塵、煤氣或煙氣)、沖渣廢水、煉焦廢水以及由生產中凝結、分離或溢出的廢水等。冶金廢水治理發展的趨勢:(1)發展和采用不用水或少用水及無污染或少污染的新工藝、新技術,如用干法熄焦,煉焦煤預熱,直接從焦爐煤氣脫硫脫氰等;(2)發展綜合利用技術,如從廢水廢氣中回收有用物質和熱能,減少物料燃料流失,(3)根據不同水質要求,綜合平衡,串流使用,同時改進水質穩定措施,不斷提高水的循環利用率;(4)發展適合冶金廢水特點的新的處理工藝和技術,如用磁法處理鋼鐵廢水具有效率高,占地少,操作管理方便等優點。
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一、天然氣水合物是人類未來能源的希望
人類的生存發展離不開能源。當人類學會使用第一個火種時便開始了能源應用的漫長歷史。幾千年來,人類所使用的能源已經歷了三代,正在向第四代能源時代邁進。主體能源的更替充分反映出人類社會和經濟的進步與發展。第一代能源為生物質材,以薪柴為代表;第二代能源以煤為代表;第三代能源則是石油、天然氣和部分核裂變能源。實際上,第二代和第三代能源是以化石燃料為主體,第四代能源的構成將可能是核聚變能、氫能和天然氣水合物。
核聚變能主要寄希望于3He,它的資源量雖然在地球上有限(10~15t),但在月球的月壤中卻極為豐富(100-500萬t)。氫能是清潔、高效的理想能源,燃燒耐僅產生水(H2O),并可再生,氫能主要的載體是水,水體占據著地球表面的2/3以上,蘊藏量大。天然氣水合物的主要成分是甲烷(C4H)和水,甲烷氣燃燒十分干凈,為清潔的綠色能源,其資源量特別巨大,開發技術較為現實,有可能成為21世紀的主體能源,是人類第四代能撅的最佳候選。
天然氣水合物(gashydrate)是一種白色固體結晶物質,外形像冰,有極強的燃燒力,可作為上等能源,俗稱為"可燃冰"。天然氣水合物由水分子和燃氣分子構戚,外層是水分子格架,核心是燃氣分子(圖1)。燃氣分子可以是低烴分子、二氧化碳或硫化氫,但絕大多數是低烴類的甲烷分子(C4H),所以天然氣水合物往往稱之為甲烷水合物(methanehydrate)。據理論計算,1m3的天然氣水合物可釋放出164m3的甲烷氣和0.8m3的水。這種固體水合物只能存在于一定的溫度和壓力條件下,一般它要求溫度低于0~10℃,壓力高于10MPa,一旦溫度升高或壓力降低,甲烷氣則會逸出,固體水合物便趨于崩解。
天然氣水合物往往分布于深水的海底沉積物中或寒冷的永凍±中。埋藏在海底沉積物中的天然氣水合物要求該處海底的水深大于300-500m,依賴巨厚水層的壓力來維持其固體狀態。但它只可存在于海底之下500m或1000m的范圍以內,再往深處則由于地熱升溫其固體狀態易遭破壞。儲藏在寒冷永凍土中的天然氣水合物大多分布在四季冰封的極圈范圍以內。煤、石油以及與石油有關的天然氣(高烴天然氣)等含碳能源是地質時代生物遺體演變而成的,因此被稱為化石燃料。從含碳量估算,全球天然氣水合物中的含碳總量大約是地球上全部化石燃料的兩倍。因此,據最保守的統計,全世界海底天然氣水合物中貯存的甲烷總量約為1.8×108億m3,約合11萬億t(11×1012t)。數冀如此巨大的礦物能源是人類未來動力的希望。
二、天然氣冰合物的研究現狀
1.分布與環境效應
世界上絕大部分的天然氣水合物分布在海洋里,儲存在深水的海底沉積物中,只有極其少數的天然氣水合物是分布在常年冰凍的陸地上。世界海洋里天然氣水合物的資源量是陸地上的100倍以上。到目前為止,世界上已發現的海底天然氣水合物主要分布區有大西洋海域的墨西哥灣、加勒比海、南美東部陸緣、非洲西部陸緣和美國東岸外的布萊克海臺等,西太平洋海域的白令海、鄂霍茨克海、千島海溝、日本海、四國海槽、日本南海海槽、沖繩海槽、南中國海、蘇拉威西海和新西蘭北部海域等,東太平洋海域的中美海槽、加州濱外、秘魯海槽等,印度洋的阿曼海灣,南極的羅斯海和威德爾海,北極的巴倫支海和波弗特海,以及大陸內的黑海與里海等。陸上寒冷永凍土中的天然氣水合物主要分布在西伯利亞、阿拉斯加和加拿大的北極圈內。我國最有希望的天然氣水合物儲存區可能是南海和東海的深水海底。
天然氣水合物固然給人類帶來了新的能源希望,但它也可對全球氣侯和生態環境甚至人類的生存環境造成嚴重的威脅。近年來,人們不斷討論地球大氣層的溫室效應,認為其造成的異常氣候(全球變暖)和海面上升可能正威脅著人類的生存。主導大氣溫室效應的因子,普遍認為是水氣和二氧化碳氣。水氣是大自然循環中的活躍分子,難以凋控,于是二氧化碳便成為人們嚴重關注的對象。許多國際會議討論二氧化碳的溫室效應,并決定限制各國二氧化碳廢氣的排放量。要知遣,當前大氣中的二氧化碳氣以每年0.3%的速率在增加,而大氣中的甲烷氣卻以每年0.9%的逮率在更為迅速地增加著。更為重要的是,甲烷氣的溫室效應為二氧化碳氣溫室效應的20倍。全球海底天然氣水合物中的甲烷總量約為地球大氣中甲烷量的3000倍,這么巨大量的甲烷氣如果釋放,將對全球環境產生巨大的影響,嚴重地影響全球的氣候與海平面。
另外,固結在海底沉積物中的水合物,一旦條件發生變化,釋出甲烷氣,將會明顯改變海底沉積物的物理性質。其后果是降低海底沉積物的工程力學特性,引發大規模的海底滑坡,毀壞一些海底的重要工程設施,如海底輸電或通信電纜、海洋石油鉆井平臺等。水合物的崩解造成海底滑坡,而海底滑坡又進一步激發水合物的崩解,如此連鎖反應,將造成雪崩式的大規模海底滑坡,并使大量的甲烷氣逸散到大氣中去,造成極大的災難與經濟損失。
2.全球關注天然氣水合物研究
基于天然氣水合物是21世紀的重要后續能源,并可能對人類生存環境及海底工程設施產生災害性影響,全球科學家和各國政府都予以高度關注。早在20世紀30年代,天然氣水合物就在遠東地區的天然氣輸送管道內被發現。一直到70年代初,蘇聯學者論證了自然界有可能存在水合物生成帶,并在陸地凍土帶首先發現了第一個具有商業開采價值的麥索亞哈氣田之后,才真正引起世界各國科學家和政府的重視。后來在深海鉆探計劃(DSDP和大洋鉆探計劃(ODP)中,全球許多海域的海底(如鄂霍克茨海、墨西哥灣、大西洋、北美太平洋一側和拉丁美洲太平洋一側的世界海域)都發現了天然氣水合物。20世紀80年代以來,美國、日本、俄羅斯、德國、加拿大、挪威、英國及印度等國政府都著手開展天然氣水合物的調查和研究工作,并從能源戰略儲備角度考慮,紛紛制定作為政府行為的長遠發展規劃和實施計劃,將其視為爭奪海洋權益的重要內容。深人開展天然氣水合物研究的熱潮已經在全球興起。
美國1994年制訂過《甲烷水合物研究計劃》,稱天然氣水合物是未來世紀的新型能源。1995年,勘查美國東岸大西洋海底的布萊克海臺,首汰證實該處海底的天然氣水合物具有商業開采價值,并初步估算出該區水合物的資源量多達100億t,可滿足美國105年的天然氣需要。1999年,美國又制定《國家甲烷水合物多年研究和開發項目計劃》,預期可建立天然氣水合物礦床氣體資源評價體系、發展商業生產技術,了解和定量評價甲烷水合物在全球碳循環中的作用及其與全球氣候變化的相關性,解決水合物工程技術和海底穩定性問題。日本于1994年制定了龐大的海底天然氣水合物研究計劃,投巨資對日本周邊海域進行大規模海底天然氣水合物研究,初步估計僅南海海槽處的水合物資源量就可滿足日本100年的能源消耗。1995年,又專門成立天然氣水禽物開發促進委員會,分別于1997年在阿拉斯加和1999年在日本南海海槽進行了海底水禽物的鉆探試驗。
俄羅斯自20世紀70年代末以來,先后在黑海、里海、白令海、鄂霍茨克海、千島海溝和太平洋西南部等海域進行海底天然氣水合物研究,發現具有工業價值的區域,近期仍在對巴倫支海和鄂霍茨克海的天然氣水合物進行研究。
聯邦德國于20世紀80年代與印尼等國對西南太平洋的邊緣海進行過聯合研究,在莽拉威西海發現海底天然氣水合物的識別標志。目前,德國正在籌劃大規模的國家研究計劃,可能計劃與俄羅斯合作研究鄂霍茨克海的海底水合物。
印度科學與工業委員會設有重大研究項目《國家海底天然氣水合物研究計劃》,于1995年開始對印度近海進行海底天然氣水合物研究,現已取得初步的良好結果。
由于天然氣水合物的資源前景還有待于進一步研究證實,而煤和油氣等常規能源又能維持一段時期,因此,目前各能源企業對水合物研究的資金投入還較少主要是各國政府對天然氣水合物研究予以支持。如美國計劃投入.1.5~2億美元,日本在五年計劃中已投入150億日元,印度在1996~2000年間投入5600萬美元。
3.天然氣水合物的開發技術
隨著天然氣水合物研究的不斷深人,天然氣水合物相關技術的研究和開發也得到快速的發展。主要包括以下幾個方面:
地球物理探查技術、地球化學探查技術、鉆孔取樣技術、資源評價技術、開采技術、實驗室模擬技術和管道中水合物的探測與清除技術等。地球物理探查技術包括多道地震反射勘探和測井等方法。現在主要通過識別地震剖面上因水合物存在而引起的波阻抗反差界面-擬海底反射層BSR(BottomSimulatingReflector)來判別天然氣水合物的存在及分布。目前正在開發特殊處理技術,以獲取深水區淺層高分辨率、高信噪比、高保真的地震數據,建立巖石物理模型,研究水合物沉積層及下伏游離氣的彈性性質與特征,并研究基于矢量波動方程的多彈性參數疊前正、反演技術,以估算水合物的分布與數量。
地球化學探查技術系利用地球化學方法探測天然氣水合物的相關參數的變化,包括含天然氣水合物沉積物中孔隙水鹽度或氯度的降低,以及水的氧化-還原電位和疏酸鹽含量變低等。同時應用海上甲烷現場探測技術,圈定甲烷高濃度區,從而確定天然氣水合物的遠景分布。
鉆孔取樣技術。由于天然氣水合物特殊的物理學性質,當鉆孔巖芯提升到常溫常壓的海面時,天然氣水合物可能全部或大部分被分解。為能獲取保持原始壓力和溫度的沉積物巖芯,研制了保真取芯筒來進行天然氣水合物層的取樣。
資源評價技術。天然氣水合物分布和資源量的估算主要有兩種方法:-是通過地質地球物理勘探和鉆探,發現和取得天然氣水合物層的有關參數,預測其分布并計算出資源量;二是通過取得的實際參數和模擬實驗建立天然氣水合物形成與釋氣的數學模型,用數值模擬方法研究其分布和資源量,同時模擬天然氣水合物生成和娜的動態過程。
天然氣水合物開采技術。目前已提出的天然氣水合物開采方法,包括熱激發法、化學試劑法和減壓法。熱激發法就是將蒸氣、熱水或其他熱流體從地面泵人水合物地層,或采用井下加熱技術,使溫度上升,水合物分解而生成天然氣;化學試劑法是利用化學試劑改變天然氣水合物的相平衡條件,降低水合物穩定程度,引起水合物的分解;減壓法則通過降低壓力達到水合物的分解,再行開采。上述方法中,有些方法進行了小規模實驗,但生產成本太高,短期內還難以投入實際生產。
實驗室模擬技術。應用物理化學手段,通過改變溫度、壓力、天然氣成分和流體成分等邊界條件,研究天然氣水合物形成和穩定分布的條件,以及這些因素對天然氣水合物形成和分解等方面的影響。目前甲烷-純水、甲烷.海水等模擬己取得重要進展,正在進行含沉積物條件下的模擬實驗。
管道中水合物的探測和清除技術。海底長距離天然氣/凝析液混輸管道輸運壓力一般較高,環境溫度較低,管內極易形成水合物堵塞通道。利用水合物形成的理論模型,計算水合物形成的壓力、溫度和組成條件,判斷管道中是否存在水合物,并研發出一些阻凝劑清除障礙。
天然氣水合物的開發還牽涉到許多相關技術,如儲存與運輸技術等。由于天然水合物特殊的物理化學性質,目前勘探所獲樣品一般都保存在充滿氦氣的低溫封閉容器中。與此同時,天然氣水合物也為解決天然氣運輸提供了一種新的思路。長期以來,天然氣運輸的一種常用方法是將其液化,運載到目的地后再將其氣化(LNG法)。目前挪威科學家開發出NGH法,將天然氣轉變為天然氣水合物,在保持天然氣水合物穩定的條件下"冷藏"起來運輸,到目的地后再融化成氣。
三、天然氣水合物在中國的資源利用前景
1.天然氣水合物在中國能源結構中的地位
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關鍵詞:供水安全,水污染,污染控制,環境保護
水是基礎性的自然資源和戰略性的經濟資源,對維系人類生存、保障經濟建設和維護社會發展及生態環境平衡具有中心作用和綜合作用。然而隨著工業化、城市化加快,水資源短缺、污染嚴重的問題越來越突出。在我國,也面臨著水污染尚未得到有效遏制,水環境持續惡化與改善城市人居環境,保證安全供水,提高公共健康水平的要求日益迫切的矛盾。水的問題對我國經濟社會可持續發展的限制、對人民健康和社會穩定的潛在威脅越來越明顯。
1 .我國水污染的狀況
我國是一個水資源短缺的國家,人均水資源量僅相當于世界平均水平的四分之一,并且時空分布不均衡,開發利用難度大。隨著社會經濟的發展,對用水的要求會更高,缺水威脅還可能加重。加之,水污染的問題日益突出,已經嚴重影響到了社會發展和人民生活。
(1)地表水體污染。我國污水的年排放總量已達600多億噸,其中80%以上是沒有經過任何處理就直接排入水域的污水。全國7大河流經過的主要大城市的河段,大部分水質污染嚴重,75%的湖泊出現了不同程度的富營養化,有的已經不適宜作為飲用水源。
(2)地下水體污染。地下水污染的特點“三氮”污染,硬度升高,酚、氰化物、砷、汞、鉻、氟等有毒有害物質含量升高。這類物質不易分解,不易沉淀,在遷移循環過程中遍布水體、土壤和作物,污染環境,危害生態。
(3)降水酸化日趨突出。全國已有不少地區降落酸雨,并呈由北向南擴展之勢。
(4)飲用水安全問題日益凸顯。按照國家衛生部頒布的《生活飲用水水質規范》和國家建設部頒布的行業標準《城市供水水質標準》,我國有近一半的城市居民在使用不合格的飲用水。飲用水安全問題嚴重威脅到居民身體健康,成為急需解決的重大問題。
2 .水污染的影響
水污染已成為我國社會經濟可持續發展和建設小康社會的極為重要的制約因素。水污染的影響主要表現在三個方面。一是對工業的影響。絕大多數的工業生產離不開水,水質會直接影響工業產品的質量。二是對農業的影響。用污染的水灌溉農田,會造成土壤質量降低,農作物減產、變質,甚至顆粒不收;污水對漁業造成的危害也非常大,可使水生生物緩慢中毒,出現畸形的或是帶有怪味的魚蝦,嚴重時一夜之間成百上千的魚死亡。三是對居民生活的影響。未經處理或處理不當的工業廢水和生活污水排入水中,當數量超過水體自凈能力時,就會造成水體污染,對人體健康產生影響。
3. 加強水污染控制的對策思考
(1)加強全民的環保教育。環境保護是我國的一項基本國策,是世世代代持續發展的戰略工程。應該采取多種形式,通過多種途徑,加大環保宣傳力度,進一步增強水憂患意識,養成節約用水的良好習慣,積極投身防治水污染的偉大實踐。特別是政府要進一步增強環保意識,堅持實施節流優先、治污為本、多渠道開發水資源的可持續發展戰略,把污水作為一種穩定可靠的水資源進行再生利用,形成良性循環,努力實現經濟建設與水污染控制的協調發展。
(2)加強工業廢水的源頭治理。按照節能、降耗、減污和提高生產效率的原則,全面推行廢水排放量最小化清潔生產。一是加強對工業企業的執法力度。堅持有法必依、執法必嚴、違法必究,強化對工業企業的監管,嚴肅查處違法排污現象。二是嚴格工業項目環保審批。博士論文,供水安全。。對于新建基本建設項目,嚴格實行環境影響報告書制度、排污申報登記制度和排放許可證制度,堅持做到生產線設計與污染治理設計、生產線施工與污染治理設施建設、生產線建成投資與污染治理設備啟用“三同時”,嚴格杜絕對環境產生新的污染。三是調整優化工業結構。加大技術改造力度,引進環保生產工藝,生產綠色產品,從根本上解決污染問題。四是大力推行清潔生產。博士論文,供水安全。。博士論文,供水安全。。從源頭削減污染,清潔生產包括合理選擇原料和進行產品的生態設計、改革生產工藝和更新生產設備、提高水的循環使用和重復使用率,以及加強生產管理,減少和杜絕跑冒滴漏。五是提高工業廢水處理及利用的水平。
(3)加強城市廢水污染的控制。一是科學編制城市水資源利用的整體規劃。堅持可持續發展戰略,根據城市經濟社會發展實際,制定好城市的近期、中期、遠期水資源綜合利用整體規劃和水污染控制規劃。二是抓好城市排水管網建設和改造。我國城市大多數屬于綜合性城市,居住、商貿、工業混雜在一起,城市建設欠債太多,排水系統不健全,管道質量差,且雨污合流,不利于對污水進行處理。城市污水處理系統建設必須與城市建設同步實施,協調發展,決不能半途而廢或打亂總體部署。應堅持“先地下、后地上”和“雨污分流”的原則,建設好市政排水管網,并為污水回用預留管網空間。同時,進一步完善城區排水設施建設、逐步實現雨污分流,與城市污水處理廠建設銜接。三是籌劃建設城市污水處理廠。城市污水處理廠是水污染控制的骨干工程。應逐步建立面向市場的環境保護融資機制,積極鼓勵企業、社會和外國資本投資興建城市污水處理基礎設施,進一步加快城市污水處理廠建設步伐,以最短的時間實現水污染控制陽治理。要根據城市規模和污水水質實際情況,科學論證引進污水處理高效低耗成套工藝、技術和設備,防止出現部分處理建筑物和設備閑置的問題,使有限的建設資金發揮出更大的社會、環境效益。污水處理廠建設也要注重消除自身對環境的影響,成為無污染的綠色工程。
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【關鍵詞】水污染源;排水管網;數據庫管理;C/S;B/S
0.引言
廣州市水污染源[1]、排水管網[2]數據庫管理平臺建設的開展,是把廣州建設成為“山水之都”[3]的重要舉措,是水污染源調查[1]信息化建設的需求,也是“數字水務”[4]建設的需要。
1.系統建設目標
本項目的工作對象包括廣州市中心六區的水污染源和排水管網。該平臺充分利用計算機技術、GIS技術和通信技術,實現對水污染源調查成果數據的可視化信息管理。
2.系統設計方案
2.1系統設計思想
2.1.1基于面向服務架構(SOA)思想
面向服務的體系結構[5](SOA)實現服務之間的松耦合,使得系統可以靈活的適應業務的需要。
2.1.2圖文一體化管理
圖文互訪、構建圖文一體化系統,實現“從文到圖”和“從圖到文”的查詢,是GIS在電子政務領域應用的新特點。
2.1.3搭建靈活的、標準的、可配置的空間數據展示
搭建靈活的、標準的、可配置的空間數據展示子系統,實現用戶、角色、功能權限、數據權限等靈活的設置。
2.1.4提供標準的可配置的服務
提供標準的可配置的服務,該服務針對不同的用戶及用戶不同的需求,設置其角色、功能權限、數據權限等。
2.2系統總體架構
廣州市水污染源、排水管網數據管理平臺采用B/S與C/S相結合的模式。B/S架構[6]使得客戶端只需要通過簡單的IE瀏覽器就可以應用地圖瀏覽、數據查詢與統計分析、信息展示等;C/S架構[7]實現大批量數據導入、導出及其他一些日常管理使用功能。
系統分為四層:最底層是數據層,數據庫管理軟件采用Oracle 和GIS Server;第二層為數據處理層,主要是對空間數據進行處理、監理、轉換和入庫,以及維護更新;第三層是數據管理層,包括對數據的編輯維護、數據瀏覽查詢統計、信息展示、管網養護、項目管理等功能;第四層是數據應用層。
2.3系統功能設計
廣州市水污染源、排水管網數據管理平臺功能設計包括C/S和B/S兩部分。C/S實現用戶權限管理、數據監理、數據轉換、數據編輯、數據維護、數據更新和數據庫管理等功能;B/S實現地圖瀏覽、專題圖管理、數據查詢、數據統計、空間分析、信息展示、管網養護、工程項目輔助管理、系統服務接口等功能。
下面對系統的部分功能作一些簡單的描述:
(1)空間分析。
空間分析包括緩沖區分析、3D分析、爆管分析、疊加分析、橫斷面分析、縱剖面分析、上下游追溯和貫通性分析、管線收水區域分析。
(2)信息展示。
信息展示包括信息、工程建設進度展示、建設規劃展示和治理成果展示。
(3)管網養護。
管網養護功能主要包括管網養護情況登記,管網檢修養護歷史查詢,管網檢修養護情況統計。
(4)工程項目輔助管理。
工程項目輔助管理實現對工程資料的管理、工程進度管理和工程檔案的管理。
3.系統開發實現
本系統開發語言采用 JSP(JavaServer Pages),Java Servlet;軟件組件模型采用JavaBean;開發范式采用面向對象技術;系統架構描述工具采用 Microsoft Visio 2003;系統設計管理工具采用Rational Rose 2002;版本控制工具采用 Microsoft Visual SourceSafe 6.0;項目管理工具采用 Microsoft Project 2003;數據庫建模工具采用Sybase PowerDesigner 9.0;系統開發工具采用J2EE平臺;數據庫采用SQL Server 2000。
根據系統的設計思想并利用以上開發工具,對廣州市水污染源、排水管理數據庫管理平臺項目實施,完成了系統各項功能的開發。
4.結論與展望
廣州市水污染源、排水管網數據庫管理平臺項目已經通過正式驗收。目前,系統運行穩定,實現了現有管網管理水平和能力的提高、移動管養,提高了工程管理的處理速度和處理水平,實現了水污染源管理監控、排水管網設施管理維護、事故預警和相關的決策支持。 [科]
【參考文獻】
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[2]排水管網信息管理系統設計[D].中國優秀博碩士學位論文全文數據庫(碩士),2007,(06).
[3]林賢忠.關于廣州市建設“山水之都”水環境問題治理措施初探[J].廣東水利電力職業技術學院學報, 2003,(03).
[4]胡傳廉.上海"數字水務"規劃與實踐[J].中國水利,2003(22).
[5]麻志毅 陳泓婕.一種面向服務的體系結構參考模型[J].計算機學報,2006,(7).
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隨著城市的發展,高樓大廈如雨后春筍般涌現。論文百事通在城市繁華的街道上,高樓大廈穿著高大明亮、富麗豪華的玻璃“外套”,即“玻璃幕墻”。然而,在這美觀的背后卻隱藏著許多意想不到的隱患。夏天,玻璃幕墻把強烈的陽光反射入附近的居民樓房里,增加了室內的溫度,影響了居民的正常生活。有些玻璃幕墻是半圓形的,反射光有時聚集在一起,溫度很高,易引起火災。同時鏡面玻璃的反射系數比綠地、森林、以及毛面磚石裝修建筑物大10倍以上,大大超過了人眼范圍。因此,玻璃幕墻的反射光會傷害人眼球的角膜和虹膜,引起視力下降,增加白內障的發病率。
二、噪聲污染
噪聲污染,是指所產生的環境噪聲超過國家規定的環境噪聲排放標準,并干擾他人正常生活、工作和學習的現象。從噪聲源強剖析,交通噪聲級別最高,其次是施工噪聲和家產噪聲。噪聲級為30~40分貝是對為正常環境;超過50分貝就會影響就寢和歇息。因為歇息不適,正常心理受到影響;70分貝以上會造成心煩意亂,精神不集中,影響做事效率,乃至產生事故;90分貝以上的噪聲環境,會主要影響聽力和導致其他疾病的產生。
三、水污染
水的污染有兩類:一類是自然污染;另一類是人為污染。當前對水體危害較大的是人為污染。水污染主要由人類活動產生的污染物而造成的,它包括工業污染源、農業污染源和生活污染源三大部分。
城市水污染主要來自工業廢水和生活污水,全國有監測的1200多條河流中,目前850多條受到污染,90%以上的城市水域也遭到污染。日趨加劇的水污染,已對人類的生存安全構成重大威脅,成為人類健康、經濟和社會可持續發展的重大障礙。據世界權威機構調查,在發展中國家,各類疾病有8%是因為飲用了不衛生的水而傳播的,每年因飲用不衛生水至少造成全球2000萬人死亡,因此,水污染被稱作“世界頭號殺手”。論文百事通
四、大氣污染
近年監測的522個城市中,39.7%的城市處于中度或重度污染。顆粒物仍是影響中國環境空氣質量的首要污染物。除燃煤外,工業粉塵、地面揚塵、建筑工地塵、土壤風蝕塵等都對空氣中顆粒物濃度有較大影響,特別是可吸入顆粒物對人體健康造成的危害更大,目前大多數城市人口長期生活在可吸入顆粒物超標的環境空氣中。近年來,城市機動車持有量快速增加,機動車尾氣排放已經成為大城市空氣污染的重要來源,其中氮氧化物排放量已占總量的50%,一氧化碳占85%。
五、電磁波污染
電磁波污染是指天然的和人為的各種電磁波的干擾及有害的電磁輻射。
由于廣播、電視、微波技術的發展,射頻設備功率成倍增加,地面上的電磁輻射大幅度增加,已達到直接威脅人體健康的程度。伴隨著科技文明的迅速發展,各種電子生活用品愈加普及起來,電磁波污染也就變得無處不在,由此而引發出的種種病癥,必須引起我們的高度重視,并對其危害加強防范。
六、固體廢棄物污染
固體廢棄物就是一般所說的垃圾,是人類新陳代謝排泄物和消費品消費后的廢棄物品。目前城市居民的生活垃圾、商業垃圾、市政維護和管理中產生的垃圾,以及工業生產排出的固體廢棄物,數量急劇增加,成分日益復雜。世界各國的垃圾以高于其經濟增長速度2~3倍的平均速度增長。垃圾若不及時清除,必然污染空氣,對土壤、水體都會造成嚴重污染。從而導致蚊蠅滋生、細菌繁殖,使疾病迅速傳播,危害人體健康。新晨
七、土壤污染