论污水再生利用的意义及前景.doc

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关键词：

水资源污染再生利用供水创新水资源利用再生利用利用效率中国论文职称论文

主题：

供水创新：

水资源利用、再生利用及利用效率

专题：

污水再生利用

题目：

　论污水再生利用的意义及前景

汉中市城乡建设规划局国家注册城市规划师　韩志荣

提要：

水是生命活动的物质基础，也是人类社会赖以生存、发展的最宝贵的自然资源。

水量不足与水质污染，是困扰许多城市的共同难题。

本文分析了污水的再生利用对缓解城市供水不足与水质污染的积极意义，并对污水再生利用的现状、前景和现实问题进行了一些探讨。

关键词：

水资源　　　污染　　　再生利用

１、水的重要性

1.1、水的环境意义

水是地球的重要组成部分，它以气态、液态和固态三种形式存在于大气、地面与地下，成为大气水、海洋水、陆地水（包括河水、湖水、沼泽水、冰川水、地下水），以及生物体内的生物水，组成了一个统一的相互联系的水圈。

地球表面71％被海洋覆盖，海洋水容量达13.86亿Ｋｍ３，占地球上水的储量的96.5％；陆地水为4760万Ｋｍ３，占3.4％；大气水（含水汽、水滴和冰晶）12900Ｋｍ３，占0.001％；生物水1120Ｋｍ３，占0.0001％。

降水、径流的侵蚀、搬运和堆积作用，又是改变地貌形态的最主要的外营力之一。

1.2、水的生态意义

水是生物体不可缺少的重要组成部分，生物体的含水量一般在60％-----80％，有些生物可达90％。

生物的一切代谢活动必须以水为介质，生物体内营养的运输、废物的排除、激素的传递，以及生命赖以存在的各种生物化学过程，都必需在水溶液中才能进行，所有物质也必须以溶解状态才能实现生物体细胞与外界环境的交换。

水的热容量很大，达4.2X103焦／克.oC，使其成为一个巨大的温度调节器，为生物创造了一个稳定的温度环境。

水是植物光合作用的重要原料，植物通过光合作用，为动物提供生命所必需的氧气以及整个生态系统中的初级生产量（primaryproduction），以维持生态系统的平衡。

水是水生生物的支撑体和生活的环境介质。

水还决定生物在地球上的分布。

1.3、水的社会意义

水是自然界中最活跃的因素，在各种自然资源中，除土地之外，与人类的生产、生活最为密切，它的作用是其它资源无法替代的，是维持工农业生产和人类生活最基本的要素。

人类对水资源的利用，主要有消耗水量的河外用水，如工业、农业和城镇用水；以及不消耗水量的河内用水，如利用水域的航运、养殖、旅游，利用水能的发电和生态用水（如冲淤，污染物的稀释、降解等）。

2、水资源状况

2.1、水资源分布

尽管地球上水的总量很丰富，近14亿Km3，但97.5％是咸水，在其余的2.5％的淡水中，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。

人类可以利用的江河湖泊和地下水中的一部分，约占地球总水量的0.26％。

因此人们比喻说，在地球这个大水缸里，可以利用的只有一汤匙。

同时，水资源的分布也很不均匀，除欧洲因地理位置优越、水资源较为丰富外，其它各洲都不同程度地存在一些严重缺水地区，尤其是非洲撒哈拉以南的内陆国家，几乎每个国家都存在缺水问题。

我国水资源总量2.8万亿Km３，居世界第6位，但人均占有量只有2300m3，是世界人均量的1/4。

我国水资源在时空分布上也极不均匀。

我国大部分地区受季风气候影响，降水量的年际和年内变化都很大，从而导致水资源的时间分布不均。

在兰州－－－秦岭一线以及长江中下游以南地区，年降水量变差系数Cv在0.25以下，其中西南诸河通常在0.20以下，是全年降水量Cv值最小的地区。

淮河流域、黄河流域及华北地区，在0.25----0.35。

东北的东部为0.20----0.25，西部为0.25----0.30。

广大西北地区，大部分在0.40以上，干旱盆地可达0.70以上。

在年内变化上，我国年降水主要集中在6----9月份的雨季，这四个月的降水量占全年的比重，在南方为50----60％，北方为70----80％。

在空间分布上，总体上是南多北少，东多西少。

我国水资源的81％集中在长江及其以南地区，该区域人均占有量约4000m3，为全国平均值的1.6倍。

北方地区水资源匮乏，辽河、海滦河、黄河、淮河四片流域面积占南方四片的一半，水资源量却只有该区域的12％，海滦河流域最为突出，人仅占有量只有全国平均值的16％。

2.2、水资源污染

2.2.1、水资源污染的发生

自然界不存在化学概念上的“纯水”，天然水在循环过程中不断和周围环境接触，溶解了许多物质，使其成为一种成分复杂的溶液。

通过分析发现天然水中几乎含有化学元素周期表中所有的化学元素。

天然水中进行着多种化学及物理化学作用：

固体物质的溶解和沉淀，酸碱反应，水化学平衡体系中离子成分与气相间的平衡，氧化－－还原作用，固体物质与水中离子成分之间的交换反应，有机物的矿化作用，生物化学作用等。

水在自然界不断循环，水体中的污染物经扩散、稀释、沉淀、氧化还原、分解、水生生物的吸收等作用，会不断得到净化。

当排入水体中的污染物含量超过了水体的自净能力，使水体恶化，影响了水体原有用途的使用，就称为水被污染了。

2.2.2、水资源污染的因素

引起水资源污染的有自然因素和人为因素。

自然因素如矿物质的溶解，火山爆发、泥石流、滑坡、崩塌等自然灾害，动物尸体、植物残体的腐烂等。

人为因素主要有工业废水、生活污水和农业退水三方面。

各种工业企业在生产过程中排出大量废水，包括工艺过程用水、机器设备冷却水、烟气洗涤水、设备和场地清洗水及生产废液等，成分极其复杂，污染物含量变化很大。

生活污水是人们日常生活中产生的各种污水的混合液，包括家庭生活污水和各单位、团体、企业经营办公产生的污水及公用事业排出的污水等。

在农业生产中，农作物栽培、牲畜饲养等过程中排出的污水和废液，统称农业退水，农药、化肥及牲畜粪便等是农业退水污染的主要方面。

2.2.3、水资源污染物

引起水质污染的污染物按其本质可分为物理污染、生物污染和化学污染。

物理污染主要是由于水中含有的悬浮物及杂质，可以从颜色、浊度、温度、悬浮固体、放射性等指标来衡量。

生物污染主要是水中含有的细菌、藻类、霉菌、病毒、原生生物、寄生虫卵等，多是由生活污水、医院污水或污水处理厂排水引起的。

化学污染是指水中由化学物质导致的水质污染，主要有无机无毒物质，如酸、碱、一般无机盐及氮、磷等诸物营养物质等；无机有毒物质，如重金属、氰化物、氟化物；耗氧有机物，主要是腐殖物质和水生生物的生命活动产物及生活污水和某些工业废水中的有机物，如碳水化合物、蛋白质、油脂、木质素、纤维素等，这些物质进入水体后，通过微生物的生化作用分解，消耗水中的溶解氧，在缺氧状态下发生腐败分解，使水质恶化，可以通过生物化学耗氧量（BiochemicalOxygendemand简称BOD）、化学需氧量（（chemicalOxygenDemand简称COD）、总有机碳量（TotalOrganicCarbou简称TOC）、总需氧量（TotalOxygenDemand简称TOD）等指标来衡量；有机有毒物，如酚类化合物、有机农药、多环芳烃（PAH）、多氯联苯（PCB）、洗涤剂等。

2.2.4、水资源污染的危害

无机无毒物质可引起水体的富营养化，使某些藻类大量繁殖，从而影响航运、渔业。

重金属通过食物链进入人体富集，会促进一些疾病的发作，目前已证实有20多种金属可致癌，如钋、铬、钴、镉、砷、钛、铅、锰等。

氰化物是剧毒物质，危害极大，排入水体后会立即引起水生生物急性中毒，甚至死亡。

氟化物会使人体骨骼变行，引起氟骨症和损害肾脏等。

耗氧有机物有些本身就有味有毒，有些虽无毒，但在微生物的分解中消耗了水中大量的溶解氧，致使其他水生生物缺氧。

在缺氧状态下经厌氧菌分解，产生恶臭物质，引起水体恶化。

酚浓度过高时，可使鱼类大量死亡，长期饮用含酚水，可引起头晕、贫血及各种神经系统症状。

有机农药及其降解产物对水体环境污染十分严重，许多多环芳烃化合物有致癌或致突变作用。

多氯联苯稳定性极高，在脂肪组织、肝、脑中聚集，引起皮肤和肝脏损害。

世界卫生组织的调查表明，全世界每年至少有1500万人死于水污染引起的疾病。

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２亿人感染肠道疾病，200多万人死亡。

19世纪以前水污染中最可怕的是生物污染，由病原微生物污染引起的霍乱、伤寒、骨髓灰质炎、甲型病毒性肝炎等，通过水传播而发生的传染病暴发、瘟疫流行夺走了千百万人的生命。

20世纪中叶，水体受到工业废气、废水、废渣的污染，有毒污染物通过水传播，使人中毒、患病，如骨痛病、水俣病。

20世纪70年代以来，生物污染和化学污染逐渐得到了控制，危害有所缓和，但癌症的发病率却越来越高，已成为人类头号敌人。

这期间水的污染主要是大量的有机物，这些有机物在研制、生产和使用中都可能进入水体，威胁人类的健康。

2.2.5、水资源污染状况

我国水资源污染状况比较严重，据2001年中国环境状况公报，2001年，全国工业和城镇生活废水排放总量为428.4亿吨。

其中工业废水排放量200.7亿吨，城镇生活污水排放量227.7亿吨。

废水中化学需氧量（COD）排放总量1406.5万吨，其中工业废水中COD排放量607.5万吨，生活污水中COD排放量799万吨。

2001年度海河、辽河、淮河、黄河、松花江、长江和珠江七大水系监测的752个重点断面中，Ⅰ～Ⅲ类水质占29.5%，Ⅳ类水质占17.7%，Ⅴ类和劣Ⅴ类水质占52.8%。

其中，七大水系干流154个国控断面中，Ⅰ～Ⅲ类水质断面占50.6%，Ⅳ类占26.0%，Ⅴ类和劣Ⅴ类占23.4%，各水系干流水质好于支流。

内陆河流总体水质良好，Ⅰ类水质断面占21.0%，Ⅱ类占52.0%，Ⅲ类占26.0%，Ⅳ类占1.0%。

主要湖泊富营养化问题突出。

2001年太湖和滇池、外海均属中度富营养状态，巢湖属轻度富营养状态。

其他大型湖泊中，洱海、兴凯湖、博斯腾湖和洪湖水质良好，湖体水质均达到Ⅲ类标准；洞庭湖、镜泊湖和洪泽湖水质达到Ⅳ类标准；白洋淀、达赉湖和南四湖污染严重，均为劣Ⅴ类水质。

城市内湖中北京昆明湖为Ⅲ类水质，杭州西湖为Ⅳ类水质，南京玄武湖、武汉东湖和济南大明湖均为劣Ⅴ类水质。

大型水库水质总体良好。

北京密云、抚顺大伙房、吉林松花湖、天津于桥、湖北丹江口、合肥董铺、青岛崂山、烟台门楼、汉口石门和杭州千岛湖10座大型水库中，千岛湖和丹江口水库为Ⅰ类水质，于桥水库和松花湖为Ⅲ类水质，其余6座水库为Ⅱ类水质。

全国大部分城市和地区地下水水质总体较好，局部受到一定程度的点状或面状污染，部分指标超标，主要污染指标有矿化度、总硬度、硝酸盐、亚硝酸盐、氨氮、铁、锰、氯化物、硫酸盐、氟化物、pH值等。

北方城市地下水污染重于南方城市，超标率高。

三氮污染在全国各地区均较突出，矿化度和总硬度超标主要分布在东北、华北、西北和西南等地区，铁和锰超标主要在东北和南方地区。

3、水资源危机

3.1、水资源危机状况

地球上可供人类利用的水资源极其有限，就这有限的资源时空分布又不均匀。

随着世界人口的增长，人们生活水平的提高和工农业生产的发展，对水资源的需求量不断增加，使水资源短缺问题日益突出。

水资源的不合理利用和污染，又加剧了这一矛盾。

据联合国近几年的统计显示，全世界淡水消耗量自上世纪初以来增加了六至七倍，比人口增长速度高两倍。

目前世界上有80个国家15亿人口面临淡水不足，其中26个国家的3亿多人口完全生活在缺水状态中，估计到2010年还将有8个国家加入缺水国行列。

我国是世界上13个贫水国之一，被联合国机构称为处于严重缺水的边缘。

据中国水资源网消息，1993年我国总需水量为5466亿m3，总供水量为5241亿m3，缺水225亿m3，缺水率4.1％。

七大流域中，松辽河流域缺水15.8亿m3，缺水率3.2％；海河流域缺水71.5亿m3，缺水率16.4％；黄河流域缺水49.5亿m3，缺水率7.1％；长江流域缺水25.3亿m3，缺水率6.2％；