公路粉煤灰路堤设计与施工技术规范标准.docx
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公路粉煤灰路堤设计与施工技术规范标准
公路粉煤灰路堤设计与施工技术规范标准
中国水资源污染治理的技术策略
摘要:
水环境污染和水资源短缺是全球淡水资源正面临的两大问题。
随着中国经济的迅速发展,人口的增加,人民生活水平的逐步提高,工业化和城市化步伐的加快,用水量急剧增加,污水排放量也相应增加,加剧了淡水资源的短缺和水环境的污染。
中国污水处理设施落后,污水处理率低,是造成中国水环境污染的主要原因之一。
为了更快地改进中国的水环境,保护水资源,在学习国外成功和先进经验的同时,应汲取国内外的失败教训并结合中国的实际情况,对中国水污染防治和水资源保护采取综合治理措施。
要研究、开发和应用基建费低、能耗低和运行费低的革新技术。
因地制宜,采用处理与利用相结合的措施,利用生态处理系统,在污水处理的同时实现污水的无害化和资源化,实现水的良性循环和水资源的可持续利用。
关键词:
水资源 水污染 技术策略 可持续利用
0 概述
随着经济的发展,人口的增加,生活水平的不断提高,世界范围的淡水资源的需求和消耗 不断增多,相应的城市污水和工业废水的排放量也在不断增多。
由于污水处理设施的滞后和 非点源污染控制不够得力,使全球淡水资源正面临两大问题:
水环境污染和水资源短缺。
这 在一些国家和地区,特别是发展中国家和地区,愈益严重并有加剧的趋势［１～３］. 。
在本世纪60、70年代曾发生过石油和能源危机,这种危机愈演愈烈,并最终引发了一些局 部战争。
经过新能源,如核能、太阳能和风能的开发和利用,一定程度上缓解了这一危机。
同样地,淡水资源危机的日益加剧,不但影响了人们的正常生活,甚至威胁了人们的生存, 这也同样孕育着国家和地区之间的冲突和战争的威胁［２～３］.。
在1998年8月份召开的"水与可持续发展"的会议上法国总统希拉克对代表们警告说"如 果不尽快行动起来,下个世纪可能因水而引起战争［４］."。
在她的重点发言中说" 水是生命的源泉,但也常常是冲突的起源"。
联合国确定了70处与水有关的冲突地区,从近 东到西非,从拉丁美洲的干旱地带到印度次大陆;主要的闪燃点包括以色列与阿拉伯国家之 间的争执;埃塞俄比亚与埃及对尼罗河的争执;印度与孟加拉国对恒河的争执;土耳其、叙 利亚和伊拉克对幼发拉底斯河的争执等。
当水不是潜在的冲突起因时,它也可能引起大的外交问题,例如墨西哥抗议美国对科罗拉 多河上游的污染,有时水甚至成为政客们的交易工具。
早在1977年各国就已经预感到这种全球性水危机的威胁,为此召开了联合国水会议,在会 议上和会后,对这一问题的性质和危害程度,防止这一危机爆发应采取的措施有了越来越多 的共识。
1992年在都柏林召开的"水与环境"的会议上,重申了上次会议提出的一 些原则,更加明确了共同面临的问题。
同年在巴西里约热内卢召开的联合国"环境与发展 ［５］."会议上也重点讨论了水的问题。
1997年在联合国可持续发展委员会和联合国大 会第十九次特别会议上,进一步强调紧急行动起来合理开发利用水资源;利用生态系统等途 径保护好现有的水资源;和将水资源纳入总的经济框架中的一系列的措施和计划。
如利用市 场机制采用价格和交易许可等方式控制水资源有效合理的分配。
在联合国水资源管理战略措 施专家组会议上指出:
"水是一种有限的脆弱的环境资源,是一种社会和经济物品。
在竞争 的使用者之间对有限的水资源的分配,对生态系统和国家经济的发展,包括就业收入的产生 和分配有着重大的影响;对土地规划利用和人口在城市和乡村之间的迁移也有着深刻的影响 。
为此,应将保障人民基本水量的需要,与水资源的开发和分配的经济政策的制订和实施相 结合［６］."。
1998年在巴黎召开了国际水与可持续发展会议,明确指出:
水资 源是今后世界经济和社会可持续发展的关键因素之一,必须对水资源进行合理的开发和利用 ［３］.。
尽管联合国为了合理开发和利用水资源,召开了多次国际性会议,经过了有关的决议和声 明,颁布了一系列的原则和措施,但收效不大,特别是国际河流水资源的合理开发、利用和 保护困难重重,举步维艰。
为了改变这种局面,联合国可持续发展委员会定期调查世界水资 源的状况,并在第15届会议上审查了"世界淡水资源的全面综合评价",为世界水资源的合 理开发和利用迈出了第一步。
世界上共有215条国际河流,占世界主要流域面积的2/3,虽然大多数发达国家已建立了管 理体系,可是水资源的分配依然是主要的潜在冲突的起源。
水资源越缺乏,冲突的可能性越 大。
潜在的问题往往是个观念问题,每个国家都把其水资源看成是能够在自己领土内自由开 发的资源,当不考虑上下游国家的利益和团结时,就会引发紧张的关系。
因此国际流域组织网（International Network of Basin Organisation,INBO）在巴黎会议 的研讨会的建议中提出,几个相邻国家共享的水资源的管理,应该认识到这一点,即水没有 国家和行政管理的界限,而且应当按相应的流域规模组织管理体系,如国际管理委员会,可 成为国际河流流域可持续管理的途径和增强该流域各国家之间的合作［４］.。
和水资源管理密切相关的给水和排水设施的建设,在发达国家和发展中国家和地区存在着 巨大的差距,情况截然不同。
在发达国家和地区,如北美、西欧,给水普及率为100%,拥有 先进的给水处理和配水设施,可靠的饮用水水质,达到了安全生饮的程度;污水管道和处理 系统普及率都在90%以上,以二级处理为主,为了防止受纳水体的富营养化,许多污水处理 厂采用了去除磷、氮等营养物的处理工艺;积极开展污水回收与再用,根据回用的目标,采 用相应的处理措施和进一步的净化工艺,如:
农田灌溉、浇洒绿地、高尔夫球场等;甚至在 一些缺水地区,如美国的加州南部,二级处理出水经活性炭吸附过滤,反渗透等工艺回流入 地下或地表水饮用水源中［５］.。
在发展中国家和地区,由于缺少必要的资金,不能建成完善的给水和排水设施;已建成的 给水和排水设施,由于缺少必要的管理和运行费用,缺乏训练有素的管理和运行人员,无法 正常运行,一些采用先进技术和设备的给水和污水处理设施更是如此。
有关资料表明,在 发展中国家,约有10亿人没有给水设施,约20亿人没有排水和污水处理设施。
只有很少一部 分城市污水得到了处理,大部分未经任何处理的污水直接排入附近的受纳水体,严重污染了 水源水,破坏了水环境［６］.。
饮用水源的污染和给水处理设施的落后,使发展中国家人民的饮用水合格率低,并引发了 多种疾病,包括癌症。
即使在最发达的国家美国,也不能完全消除水传染性疾病的发生,在 ～年这70多年间,共爆发水传染性疾病次,共有人得 病,人死亡。
年在维斯康星州,蜜尔沃基市（Milwaukee, Wisconsin）爆发 了有文件记载以来最严重的由阴胞子虫引发的饮用水传染病,共有40多万人患病,余人住院,人死亡［６～７］.。
在发展中国家情况更加严重,每年因饮用污染水引起上亿人得腹泻病,约200万儿童死亡;有约2 亿人感染肠道病毒,有人死亡。
1973年首次发现旋转病毒（Rotavirus）,它是由供水受粪便污染或饮用水处理不好造成的,主要引起病毒性感冒和肠炎。
在美 国的1～4岁年龄组中,估计有100多万人由旋转病毒引发严重腹泻,其中150人死亡。
在世界上每年有4.5万人因此死亡。
在发展中国家,由此引发的儿童胃肠炎每年超过1.25亿 人,其中万人为中等严重和严重病例。
另外危害很大的病原菌--霍乱也一直困 扰给水界,自从18世纪霍乱蔓延肆虐欧洲和北美以来,由于缺乏必要的卫生设施（下水道系 统）, 人口增长,净化水技术有限等,导致多次大规模爆发。
1995年6月泛美卫生杂志报道,在美 国个霍乱病例中,有10098.人死亡［６］.。
1 中国水资源与水环境基本状况
1.1 中国水资源基本情况
随着中国经济的迅速发展,人口的增加,人民生活水平逐步提高,工业化和城市化步伐的加快,用水量急剧增加,污水排放量也相应增加,加剧了淡水资源的短缺和水环境的污染。
中国水资源的总储量平均每年达28000.亿m3,但人均水资源拥有量仅为2340.m3/a,为世界平均值的1/4。
而且水资源时空分布不均,造成南多北少,东多西少的局面。
在北部降水大部分集中在6～9月份,此期间的降水量占全年降水量的70%～80%。
缺乏生态保护意识,一些急功近利的做法严重破坏了森林和植被,破坏了生态系统平衡,导致洪涝和干旱频繁发生。
城市严重缺水制约了经济的发展,影响了人民的正常生活。
在80年代,全国缺水城市236座,缺水总量1200.万m3/d;90年代初,缺水城市增加到300
座,总缺水量为1600.万m3/d;预计将有450座城市缺水,总缺水量将达.万m3/d。
中国水环境污染状况也相当严重,根据1998年中国环境状况公报［８］.,全国废水排放总量为395亿m3,化学耗氧量排放总量为1499.万t,分别比上年（1997年）下降了5%和14.7%。
生活污水占废水排放总量的49.1%,生活污水COD排放量占COD排放总量的46.2%,均比上年有所增加。
中国主要水系长江、黄河、松花江、珠江、辽河、海河、淮河和太湖、巢湖及滇池的断面监测结果表明,36.9%的河段达到或优于地面水环境质量Ⅲ级标准,其中Ⅰ类水质占8.5%,Ⅱ类水质占21.7%,Ⅲ类水质占6.7%;63.1%河段的水质为Ⅳ、Ⅴ或劣Ⅴ类,失去了作为饮用水源的功能,其中Ⅳ类水质河段占18.3%,Ⅴ类水质占7.1%,劣Ⅴ类水质占37.7%。
其中长江、珠江水质较好,监测河段中70%以上达到或优于地面水环境质量Ⅲ级标准;黄河、淮河、海河有28%～29%达到或优于地面水Ⅲ级标准;松花江、辽河污染严重,分别只有4%和11.3%达到或优于地面水Ⅲ级标准。
中国一些湖泊的污染比河流更加严重,如滇池、巢湖都严重富营养化,全湖水质为Ⅴ～劣Ⅴ类;太湖中等富营养化,湖水为Ⅳ～劣Ⅴ类。
1998年中国海域监测到赤潮22起,其中南海10起,东海5起,渤海和黄海7起,对中国近海生态系统和水产资源造成严重的破坏［８］.（如表1）。
1.2 污水处理设施
中国污水处理设施落后,污水处理率低,是造成中国水环境污染的主要原因之一。
中国城市供水设施的建设要比排水设施先进得多,例如1996年中国城市供水设施服务人口的普及率达到了94.5%,而同年城市污水处理率仅13.1%,而且城市污水的日处理能力的增加幅度远低于城市日供水能力增长的幅度;1990
～1998年城市市政公共污水处理厂平均年增加日处理能力110万m3左右,而城市供水年增加日供水能力850万m3左右。
如照此模式发展,城市水环境恶化的状况将难以缓解或好转［９］.。
表1 1998年中国七大水系污染情况［８］
项 目
Ⅰ类
Ⅱ类
Ⅲ类
Ⅳ类
Ⅴ类
劣Ⅴ类
主要污染物
长江（%）
4
67
4
11
10
4
悬浮物、高锰酸钾指数、氨氮
黄河（%）
0
24
5
47
12
12
悬浮物、挥发酚
珠江（%）
29
36
7
22
2
4
石油类、悬浮物、氨氮
淮河（%）
0
11
17
18
6
48
高锰酸钾指数
海河（%）
5
19
4
10
9
53
石油类、高锰酸钾指数、挥发酚、氨氮
辽河（%）
4.5
2.3
4.5
22.7
4.5
61.4
氨氮、高锰酸钾指数、挥发酚
松花江（%）
0
0
4
67
21
8
挥发酚、石油类
由于当前仅有部分城市征收"排水设施有偿使用费"或"污水处理费
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