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1、我国淡水资源总量较多,但按人口、耕地平均占有水平很低与世界上许多国家相比,我国淡水资源问题比较严重,尽管我国河川径流总量居世界第六位,仅低于巴西、苏联、加拿大、美国和印度尼西亚,但是由于我国国土辽阔,人口众多,按人口、耕地平均,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。因此,正确处理好水及人和人及于水两方面的关系比世界上任何一个国家都艰巨复杂。
2、我国淡水资源在地区上分布不均,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%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%。
3、我国降水及河川的年内分配集中,年际变化大,连丰连枯年份比较突出。我国主要河流都出现过几年来水较丰和几年来水较枯现象。例如黄河在过去几十年中曾出现过连续9年(1943—1951)的丰水期;在近几十年内也曾出现过连续28年(1972—1999)的少水期,其中断流21年,而且在1991到1997年间是年年断流,总断流时间是717天,平均每年断流102.4天。降水量和径流量在时程上的这种剧烈变化,给淡水资源的利用带来困难。要充分利用淡水资源势必修建各种类型的水利。
4、是淡水资源污染波及全国。如果从淡水资源人均占有量上说,中国缺水主要是指北方区域的话,那么,淡水资源的污染却是一个具有全国性的问题。而且,越是丰水区和大城市,越是人口密集地区,往往污染越是严重。结果丰水区出现水质性缺水的现象。这是中国淡水资源更为严重的问题。最近,中国水利部门对全国约700条大中河流近10万公里的河段进行水质检测,结果是近1/2的河段受到污染,1/10的河段被严重污染,不少河水已失去使用价值。另据调查,目前全国有90%以上的城市水域,受到不同程度的污染;在部分流域和地区,水污染已从江河支流向干流延伸、从地表向地下渗透、从陆域向海域发展、从城市向农村蔓延、从东部向西部扩展。近年来中国废水、污水排放量以每年18亿吨的速度增加,全国工业废水和生活污水每天的排放量近1.64亿吨,其中约80%未经处理直接排入水域。
5、用水效率低和过度开发并存。首先是用水效率低,而且,越是缺水的地方,效率就越低。比如,严重缺水的黄河流域,农业灌溉大量采用的还是大漫灌方式。宁夏、内蒙灌区,每亩农地平均用水量都在1000立方米以上,比节水灌区高几倍到十几倍;农业用水利用率普遍偏低,目前,生产单位粮食的用水量是发达国家的2倍~2.5倍。农业用水如此,工业用水也是如此。目前中国工业用水重复利用率远低于先进国家75%的水平,单位GDP用水量是先进国家的十几倍到几十倍,一些重要产品单位耗水量也比国外先进水平高几倍,甚至几十倍。
6、对淡水资源过度开采的情况日趋严重。比如海河流域,海河流域是中国人口最密集的地区之一,包括北京、天津、河北大部分地区和山东、山西、内蒙、河南部分地区,区域内有26个大中城市。这个地区也是中国最为缺水的地区,人均只有293立方米。这些年来,这里的社会经济的状况发生了很大变化。同20世纪50 年代比,人口增加一倍,灌溉面积增加6倍,GDP增加30多倍,使得总用水量增加了4倍,大大超过淡水资源的承载力。结果,地表水、地下水长期过度开采,开采率达到98%,远远超出40%的警戒线。据水利部提供的数据显示,全国地下水超采区已从20世纪80年代的56个,扩展到目前的164个,超采面积也由8.7万平方公里扩展到18万平方公里;年均地下水超采量超过100亿立方米,有6万多平方公里的地面出现不同程度的沉降。一方面,中国的淡水资源就不够丰富;另一方面,用水的浪费,水质的严重污染,使得可用淡水更加紧张。从上个世纪80年代以来,中国的缺水现象由局部逐渐蔓延至全国,对农业和国民经济带来了严重影响。据统计,在正常年景下,中国缺水总量估计已达400亿立方米,“十五”期间,农田受旱面积年均达到3.85亿亩,平均每年因旱减产粮食350亿公斤。全国农村有3.2亿人饮水不安全。有400余座城市供水不足,较为严重缺水的有110座,缺水和水的污染,对环境和人的身心健康都产生严重的影响。
二、淡水资源开发利用和保护措施
面对淡水资源的严峻挑战,中国的决策层和普通百姓都开始行动起来。在“十一五”规划中我们可以看到,中国政府已经清醒地认识到中国淡水资源对社会经济发展的制约和挑战,告诫人们要增强忧患意识,并提出了树立科学发展观、改变经济增长方式等非常重要的、有针对性的指导方针。值得注意的是,“十一五”规划,第一次提出了有关淡水资源必须完成的具体管理指标,比如,单位工业增加值用水量降低30%,农业灌溉用水有效利用系数提高到0.5,主要污染物排放量减少10%。
(一)是加快南水北调工程进度。
中国闹水荒,主要是指北方。特别是近20年来的自然变化和人类活动的影响,淡水资源南多北少的趋势更加严重。这种由自然、地理、气象等因素所形成的淡水资源分布情况,单用软科学的办法是很难解决问题的。必须用硬办法。正在进行中的南水北调工程,就是硬办法之一。“十一五”规划明确提出,要加快南水北调工程。
(二)是进一步全面推进节水型社会建设。
建设节水型社会,是“十五”计划就提出的一项战略措施。并且取得了明显成效。它是解决中国干旱缺水问题最根本、最有效的战略举措,也是促进经济增长方式转变的重要手段和基本途径。进入“十一五”以后,同过去相比的一个显着特点,就是在深化节水型社会的建设中,特别强调了以科学发展观为统领和改变经济增长方式,不再是GDP决定一切,而是把包括节水指标、治污指标在内的综合性指标,作为考核干部政绩的依据。
(三)是加快淡水资源管理体制改革和机制创新。
1、完善流域管理与行政区域管理相结合的淡水资源管理体制。重点是合理划分流域与区域管理的事权。加强流域取用水总量控制、水功能区监督和水量调度管理职能,探索建立流域科学决策民主管理机制。同时,加快淡水资源统一管理进程,对有关资源管理的职能进行归并,强化各区域淡水资源监督管理的能力。鼓励用水户参与用水管理,通过多种形式使用水户参与到水量分配、水价制定等水管理事务中来,促进政府调控、市场引导、公众参与的节水型社会管理体制的形成。
2、推进水务体制改革。重点是,建立健全政企分开、政事分开、责权明晰、运转协调的水务管理体制。在国家政策指导下,积极推进水务产业化与市场化进程,逐步建立政府主导、社会筹资、市场运作、企业开发的水务良性运行机制。建立多元化、多渠道、多层次的水务投融资机制。加强政府对水务市场的监管,构建有利于水务行业市场化、产业化发展的宏观政策环境和配套改革措施。整合水务产业,培育跨区域的大型水务集团,推进水务行业产权制度改革。
3、创新淡水资源管理的内在机制。其中包括,充分发挥市场在淡水资源管理中的作用,通过经济手段的运用,促进全社会建立节水防污的内在激励机制。积极推进水价改革,建立科学合理、促进淡水资源高效利用的水价形成机制。开征中央电厂和农业用水淡水资源费,研究制定促进节水的淡水资源费收取机制。合理提高水利工程供水水价和城市供水水价。全面开征污水处理费,并调整费用水平。实行用水超计划、超定额累进加价制度,适当拉开高耗水行业和其他行业用水差价。制定水权交易市场规则,规范水权转让价格,推进水权有偿转让,实现超用加价、节约有奖、转让有偿。据了解,到2010年,中国将初步建立起我国节水型社会的法律、行政、经济技术政策、宣传教育体系,万元GDP用水量降低20%;全国农业灌溉水有效利用系数从0.45提高到0.5,全国农业灌溉用水基本实现零增长;单位工业增加值用水量降低30%;服务业用水效率接近同期国际先进水平。我们坚信,这些目标一定能够达到。
关键词:淡水资源;根源; 防治
水是人类的得以生存的根源,是维持可持续发展和生态环境的基础,我国的水资源很丰富,但是淡水资源的占有量却很小,淡水资源污染会对动植物的发展产生难以想象的影响,它和人类的生活息息相关,淡水资源污染会严重影响人类的生产生活,保护水资源已经成为一个世界性的问题。目前我国经济迅速发展,淡水资源污染严重,它对人类的生产生活产生了重要的影响。
一、淡水资源污染的根源
(一)工业污水
工业污水的排放是淡水资源污染的重要原因,工业污水排放多,污染范围广,污染频率高,所以治理起来相当困难。随着经济迅速发展,水资源的污染也在加剧,淡水资源在工业生产中的用量很大,有一部分淡水资源在工业生产的同时伴随着的原料、产物,半成品等流到工厂外面,产品的适用又会造成新的污染。工业污水不同于一般的污水,它排放的污水一般伴有物理、化学的因素,一旦排放出来,会造成严重的后果。有的工厂把淡水资源的浪费污染作为经济发展的一个方面,以牺牲淡水资源求得经济发展,他们认为水是用之不竭的,浪费或者污染之后还可以修复,先污染后治理的办法是可行的,可是历史的教训告诉我们,淡水资源一旦污染很难治理,获得的经济利益不一定能够超出治理淡水资源所需要花费的成本。淡水资源污染后,就算停止污染也不能恢复到水资源没有污染前的状态,水资源污染后修复是相当困难的。水资源污染对人类而言是有利有弊的,但是弊端远远大于有利的方面,淡水污染直接的受害者是人类,所以我们要时刻记得水是生命之源,没有水我们的生命也即将终止。
(二)生活废水
虽然生活废水的对淡水资源的污染程度比不上工业废水的污染,但是它仍然是水资源污染的一个重要方面。排放的生活污水大多数是生活用水,成分基本上是无毒的,但是它含有氮、硫、磷等物质,会发出难闻的气味。人们在生活过程中大量的洗涤,会有大量的废水排放,在水资源污染的同时也会对人体造成伤害。生活的污水造成地下水的污染,如果人们饮用污染的水,会很容易染上疾病,并且很难治愈,影响范围特别广。
(三)农业污水
在农业生产过程中,大量使用化肥和农药,导致灌溉后排除的水含有大量的有毒物质,有时候雨水流过的农田也伴有化肥农药,这些造成了淡水资源的严重污染,损害水质,农业污水进入人体后,造成严重的危害后果。这种污染不能通过自身的净化来消除,只能通过预防和治理来减少污染。农药和化肥的使用为了让农作物生长的更好,但是农作物不能把所有的化肥和农药吸收掉,余留的成分会进入大气和土壤中,大气中浑浊物增加,地表水遭到污染。
二、淡水资源污染的治理
(一)减少污染物的排放
治理淡水资源污染的重要途径是减少污染物的排放。在工业的生产过程中进行技术的革新,引进先进的技术,对工业污水进行循环利用,提高水的再次利用,产出的污水不能直接排放,应该进行污水处理,有专门的人员对污水进行分类,对于无污染的水可以直接排放或者重复利用,对于有污染的水进行过滤。还要对工业的布局进行调整,防治工业污水污染水资源。在农业生产中要引进先进的技术,改变传统的生产方式,用喷灌代替以往的灌溉,这样不仅不会造成水资源的浪费还会减少污染物的扩散;减少对化肥的适用,发展无毒无害的化肥,化肥的适用不会污染环境更不会污染淡水源。
(二)发展水污染防治系统
建立区域性的水污染管理中心,利用淡水资源自身的净化能力,严格控制污水的排放量,对每个区域每月的排放总量做出限制,如果超过了总控制量就要额外的支付钱。对于污染不太严重的水进行二次利用,可以用污水冲厕所,街道洒水、浇花浇树、或者消防用水。对于污水中存在的物质进行分类回收,有用的物质可以再次利用变废为宝,建设高效率,低污染的污水处理方式,有害的物质进行集中销毁,不让这些物质污染到水资源。控制污染源,对于高污染的产业进行调整,适应现在的发展需求,对于重污染的工厂,可以关闭、调整、转型等方式,减少对淡水资源的污染。工厂技术不能太落后,不能用不合格的设备,对于严重污染水资源的设备予以没收,对于污染严重又不治理的工厂,必须关闭。污水不能直接排放,必须通过分类处理才能排放。
(三)加强淡水资源的保护意识
加强人们对淡水资源的保护意识,淡水资源的保护从小事做起,从身边做起。伴随着经济的迅速发展,人们对生活的品质要求越来越高,提高公众的环保意识才能满足人们对生活的需求。有关部门应当做好对淡水资源的保护工作,对于污染水资源的企业严厉打击,政府和环境有关部门协调好工作,最大限度的保护水资源。人们要抵制住利益的诱惑,不能牺牲环境来取得利益,要处理好经济、生态、环境三方的关系。环境主管部门要做好宣传工作,告诉人们环境污染对自身的危害,以及应该如何保护环境,环境保护要从小做起,从身边做起,不要以为淡水资源的污染离我很远,要知道淡水资源对于每个人都是重要的,污染了淡水资源就等于污染了我们的生活、我们的健康,水是生命的基础,如果这个基础遭到破坏,所有的一切都是枉然。经济的发展是衡量国家经济实力的基础,在以后的发展中应该把环境的保护作为衡量国家综合实力的标准。
三、结语
淡水资源污染的治理不是一天两天就能完成的,它需要一个持久的过程,我们要做好充足的准备,从日常生活中做起,保护水资源。要综合治理淡水资源污染,从实际出发,制定实际有效的方案,让人们树立节约用水的意识,把我国建设成为一个节约用水型国家,在经济发展的同时保护水资源,不能把牺牲淡水资源作为经济发展的条件,保证我国的经济健康持续的发展。
参考文献:
[1]段桂兰.治理水资源污染的技术策略研究[J].黑龙江科技信息,2013,(6):33-36.
【关键词】海洋利用;海水淡化;环境保护;前景
1、引言
1.1研究背景
水是人类生存和发展的基础性和战略性资源。我国是一个水资源贫乏的国家,人均拥有量只有2200立方米,仅为世界平均水平的1/4,而且水资源分布时空不均。随着经济社会的迅速发展,水资源短缺已成为制约我国经济社会发展的重要因素之一。地球上的水资源总量淡水占2.5%,而海水占97.5%。海水利用已经成为许多国家解决淡水短缺问题、促进经济社会可持续发展的重大战略措施。显然,海水利用也是解决我国海水资源短缺的重要措施之一。向大海要水,要资源,是解决沿海近海地区淡水资源短缺的现实选择,也是实现以水资源可持续利用保障沿海地区经济社会可持续发展的重要措施,具有现实和战略意义。
1.2研究意义
海水是淡水资源的重要宝库,在水资源日益紧张的今天,分析我国海水利用技术的现状,提出我国海水利用技术存在的问题及发展前景,促进海水利用技术的产业化,是解决我国水资源供需矛盾的重要出路。
2、海水利用现状
2.1 国际海水利用现状
海水作为水资源的利用形式主要有两种其一是海水直接利用,即不改变海水的化学成份而利用其恒温性、流体性等物理性质,直接代替淡水的使用过程,如海水直接用作冷却水、稀释水、洗涤水或大生活用水等等。其二是海水淡化,即将海水中的盐份脱掉一部分或绝大部分。海水直接利用的水量约占海水取用总量的90%以上,淡化水量不到10%,但它对满足工业用水和人类饮用水的需求则是非常重要的。
2.2 我国海水利用存在的问题
2.2.1对海水利用的重要性认识不足,缺乏统筹规划和政策法规的引导,我国水资源开发利用市场机制不完善。
2.2.2海水利用发展慢、规模小
我国海水淡化水日产量仅占世界的1%左右,海水作冷却水用量仅占世界的6%左右。海洋化学资源综合利用的附加值,品种和规模等方面与国外都有较大的差距。海水淡化成本仍相对较高。海水淡化吨水成本虽已降低,但相对于大部分沿海城市偏低的自来水价格而言,仍然偏高,这是制约海水淡化发展的最直接和最主要的因素之一。
2.2.3关键设备、核心部件还主要依靠进口
尽管近年来我国海水淡化工程规模发展较快,但关键设备及零部件受制于人。反渗透膜、能量回收装置、高压泵及耐蚀材料等主要依靠进口,这样就造成了海水淡化出的淡水成本高,大型海水利用装备自主创新关键技术亟待突破。
2.2.4成套化、规模化技术程度较低
当前,我国针对万吨级、1O万t级海水利用工程的公益、共性和关键技术研究尚缺乏系统化开展,大型海水利用集成关键核心技术亟待突破;大型海水利用成套化、规模化技术尚需工程化验证。
2.2.5海水利用与各种能源耦合技术需要继续探索
海水淡化与核能、海洋能、风能和太阳能等可再生能源相耦合的技术仍处在探索研究阶段,耦合关键技术尚需不断完善。
2.3 针对我国海水利用存在问题的建议
2.3.1技术的自主创新
要进一步强化海水利用技术的自主创新。重点开展海水利用关键技术、关键设备的研发和大型化、集成化、成套化海水利用技术的应用,并形成海水利用装备制造产业。其中,海水淡化的重点是大型化低温多效技术的研究与应用、大型反渗透工程技术和反渗透膜、能量回收装置、高压泵的研发与应用以及新能源与海水淡化技术耦合等。海水直接利用的重点是超大型海水循环冷却技术装备研发与应用、大规模海水冲厕技术的研发与应用以及海水烟气脱硫技术装备的自主创新研发与应用。海水化学资源提取的重点是开展海水提钾、溴、镁成套技术与装备研发与产业化示范,解决浓海水综合利用问题,探索浓海水提铀、锂及综合利用等关键技术。
2.3.2消化吸收引进技术
在引进消化吸收基础上推进海水利用技术集成创新。对引进的成套海水利用工程设备和技术,进行消化吸收;并通过引进部分关键部件,进行研发并形成自主创新的集成技术。通过引进、消化、吸收与再创新,实现海水利用自主创新领域的新拓展。
2.3.3强化海水利用政产学研用
加强政产学研用密切结合加快推进海水利用产业化发展。要进一步强化海水利用政产学研用的协同作用,建立有效的合作机制,通过政策环境优化、加大科技投入、科技成果转化、联合攻关及合作研发等方式,实现海水利用自主技术创新上、中、下游各环节的有机对接和融合,加快推进海水利用产业化发展。
3、前景
海水利用业作为2l世纪的朝阳产业,具有广阔的发展前景。
3.1 需求角度
海水利用业作为淡水资源的主要补充途径,其重要地位不可动摇。随着全球水资源的日益短缺以及陆域开发活动的不断升级,海水作为淡水的重要补充来源,将会在众多领域发挥作用。
3.2 技术角度
目前海水利用的各项主流技术已经成熟,海水淡化技术、海水循环冷却技术、海水化学资源提取技术、海水脱硫技术等大量先进适用技术已经进入典型示范阶段,为海水利用业的发展提供了技术支持。
3.3 产业政策支持角度
海水利用业是沿海地区发展循环经济的支撑产业,国家相继出台相关政策,鼓励发展海水利用业。国家政策的导向,为海水利用业指明了发展方向,保证了海水利用业的长期发展。
结 语
沿海地区,特别是沿海缺水地区发展海水利用具有现实和战略意义。海水作为沿海地区的重要水源之一,海水利用是沿海地区经济社会可持续发展的重要保障措施。各级政府、企业和社会各界必须共同努力,加快海水利用技术与设备制造自主创新和产业化步伐,认真开展海水利用示范试点工作,建立和完善海水利用法律法规和标准体系,积极研究相关产业政策和财税政策,鼓励社会参与、拓宽融资渠道沿海各地区要因地制宜、统筹规划,发展海水利用产业,优化用水结构各有关部门及相关行业协会要充分发挥海水利用工作的指导和协调作用,推动我国海水利用产业健康发展。
参考文献
[1] 屈强,刘淑静.海水利用技术发展现状与趋势[M].海洋开发与管理,2012(7):22.
[2] 杨尚宝.我国海水利用产业发展的战略与规划[J].水工业市场,2007(8):11.
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:地下水超采;水资源;水质;水量;
中图分类号:TU991文献标识码: A
1、概况
衡水市位于河北省东南部的平原地区,地势平坦。衡水市每年用水量在17亿m3左右,地下水开采量约占用水总量的85%左右,每年超采地下水5.6亿m3,成为河北省地下水利用程度最高的地市之一[1~3]。为了有效保护和合理开发利用地下水资源,促进衡水市国民经济稳步发展,全面掌握衡水市地下水状况就显得尤为重要,同时对水资源管理具有重大的现实意义。
2、地下水资源质量评价
2.1 深层地下水资源质量评价
2.1.1评价区及测井的选择
评价分区以行政区(市、县、区)为评价单元,评价以各年度所辖区的不定期深层地下水水质调查资料为依据。采用2001~2010年10年的地下水调查监测资料进行分析,涉及监测井311眼,共计472井次监测成果(见表1)。评价方法采用内梅罗综合污染指数法,使用年平均值对各测井水质质量进行综合评价,即按照上述评价标准,分别计算各监测井的综合评价分值,对照“F值分级表”,可评价出各单井的地下水水质状况。
表1各行政区地下水水质监测井统计表
2.1.2深层地下水水质变化规律分析
此次选取具有较长系列监测数据的一眼深层地下水井为例,进行相关规律分析。此井为2004年设立的饶阳县水务局监测井,每年5、9月取样监测,全年共监测2次。此次趋势分析选用此监测井2004~2009年共6年连续监测资料,监测项目共涉及pH、溶解性总固体、氟化物、高锰酸盐指数等共30项。
图1:深层地下水综合污染指数变化趋势图
由图分析可见,综合污染指数多年来无明显变化趋势,深层地下水污染状况变化不明显。
2.2 浅层地下水资源质量评价
通过衡水市2001~2010年十年的监测井水质评价结果看,水质属优良的井次16次,占总数的5.4%;属良好的井次38次,占总数的12.8%;属较好的井次36次,占总数的12.2%,属较差的井次为86次,占总数的29.1%;属极差的井次120次,占总数的40.5%(详见图2、3)。从衡水市范围上看,衡水市浅层地下水的综合污染指数呈逐年上升的趋势。从区域分布上看,安平、饶阳两县的浅层地下水埋深较大,污染程度相对较轻;其他县市的浅层地下水综合污染指数平均值虽然存在部分年份变好的现象,但总体水质还是逐年恶化。各测井的污染物主要有氟化物、溶解性总固体、氨氮、锰、总硬度、硫酸盐、高锰酸盐指数、氯化物等。
图2:浅层地下水综合污染指数变化趋势图
从年度水质变化趋势上看,桃城区、冀州市污染逐步减轻,而安平县、武强县污染进一步加重。其它县市变化较小呈污染缓缓上升趋势。从衡水市整体看,浅层地下水污染程度呈上升趋势。
图3:浅层地下水分县市污染指数变化趋势图
3、环境地质灾害评价
近30年来,由于地下水的连续超采,已造成多项环境地质灾害。灾害明显的有:地下水水位降落漏斗、浅层地下水含水层疏干、地裂缝、地面沉降、咸水界面下移、咸水入侵、地方病等。
3.1 地下水水位降落漏斗
2006~2010年6月末漏斗中心一直位于景县县内。衡水市区东部分水岭己逐渐消失,漏斗底部越来越开阔、平展,己呈整体向纵深发展态势。
3.2 浅层地下水含水层疏干
浅层水开采区,上部含水层部分被疏干,2006~2010年5年总疏干量7.04×108m3,比2001~2005年总疏干量增加了1.57×108m3。
3.3地面沉降
至2009年,衡水市全区地面沉降特点是整体较严重,局部发展迅速。其累计沉降量大于l000mm的沉降面积为285.52km2。
2005至2009年,地面沉降最快的区域集中在武强县和阜城县东部靠近东光县区域,最大速率达93mm/a;衡水市市区平均沉降速率44.79mm/a。
3.4 地裂缝
2006~2010年衡水市发生10起地裂缝,2006年以前发生的地裂缝仍明显继续活动的有2条,主要原因为过量开采地下水,。
3.5 咸水入侵
浅层水矿化度小于2g/L面积缩小,矿化度大于2g/L的各区面积呈增大的趋势。咸水区深层淡水由于咸水下移呈咸化趋势,第二含水组深层淡水年均咸化率为0.0~5.1%/a。衡水市南部深层淡水咸化较严重,年均咸化率为1.0~5.1%/a;衡水市中部为一般咸化区,占咸水区面积的38.6%;衡水市北部为基本未咸化区,年均咸化率<0.5%/a。第三含水组深层淡水年均咸化率为0.0~2.5%/a。
3.6 地方病
衡水市地下水高氟区分布较为广泛,主要的地方病就是高氟地下水所致。本区高氟水的成因为第四系沉积物中有含氟量高的母质矿物磷灰石、萤石、云母等,由于地下水长期溶滤作用,使氟以离子或络合物的形式富存于水中,随地下水运动而迁移。本区地下水PH值多在8左右,属弱碱性水,阳离子以钠为主要成分,地球化学环境利于氟的富集。当地群众受地方性氟中毒危害也较为严重,采取及时有效的预防措施己迫在眉睫。
4、深层地下水量评价
4.1衡水市深层地下水开采现状
由于衡水市地表水资源匮乏,而上游入境水量和城镇排放水均为劣Ⅴ类,无任何利用价值,而每年的外流域调水多限于补充衡水湖,石津灌渠来水仅用于少数县市的农业用水;而浅层地下水多为苦咸水,因此深层地下水开采是目前支撑衡水市经济发展和居民生活用水的主要水源。
自上世纪80年代以来,深层地下水被持续超量开采,造成一系列环境灾害和水资源问题,限制开采势在必行。
4.2 衡水市深层地下水资源均衡分析
4.2.1 深层地下水均衡分析
深层地下水主要补给方式为越流,主要排泄方式为开采。全区深层水5年总补给量310704.O×104m3,总排泄量439452.5×104m3,补给量小于排泄量,从而使全区均为水量亏损区,亏损水量129571.2×104m3,水位下降3.97m,年平均水位下降0.80m。2006~2010年地下水开采总量434372.3×104m3。
与2001~2005年相比,总补给量增加了3009.1×104m3,总排泄量增加14257.2×104m3,亏损水量增加63791.5×104m3(见表2)。
表2衡水市深层地下水2001~2005年与2006~2010年均衡计算结果对比表(单位:万m3)
4.2.2 均衡计算结果
衡水市全区:2006~2010年,浅层地下水属亏损状态。全淡水区浅层水亏损30456.6×104m3,水位平均下降1.10m/a;有咸水区浅层地下水亏损34015.O×104m3,水位平均下降0.27m/a。深层地下水亏损水量129571.2×104m3,水位下降4.15m,年平均水位下降0.83m。全区5年地面累计沉降为194.85mm。
衡水市市区:深层地下水5年总补给量22433.8×104m3,主要为夺取浅层越流量,其越流量占补给量的57.0%,侧向流入量占补给量43.0%。总排泄量22740.3×104m3,亏损水量364.8×104m3,水位下降1.34m,年降速0.27m/a。5年累计地面沉降量223.96mm,平均地面沉降量44.79mm/a。
预测2015年、2020年本区需水量分别为168343.15×104m3、171439.36×104m3,2015年、2020年实现引江水后水资源可利用量147484.4×104m3/a。预测到2015年、2020年全区缺水量分别为20858.8×104m3/a、23955.0×104m3/a,供需比分别为87.6%、56.0%。
5、浅层地下水量评价
5.1浅层地下水开采现状
衡水市浅层地下水开采分为全淡水区和有咸水区的淡水区。全淡水区面积为577.0km2,包括安平、饶阳及深州的少部分;有咸水区的淡水区主要分布在故城、景县等县、市,呈零星型分布。全淡水区地下水开采因成井往往为通天管,深浅地下水开采界限不很明显。2010年,衡水市浅层地下水供水量为(包括少量微咸水)5.25亿m3,占地下水总供水量的35.0%。其中浅层淡水开采4.62亿m3,占浅层水总开采量的88.0%;浅层微咸水开采量0.62亿m3,占浅层水总开采量的12.0%。从用途看,浅层地下水主要用于农业灌溉,生活和工业用水没有采用浅层地下水。从各县市用水情况看,安平县开采量最大为1.06亿m3,武强县最小为0.07亿m3。
5.2现状年地下水利用水平分析
衡水市属资源性缺水地区,地下水是衡水市的主要供水水源,特别是工业和城镇生活用水,几乎全部靠开采地下水。2010年,总取用水量为11003.76万m3。在农业灌溉方面,井灌区有效灌溉面积衡水市达到587.58万亩,地下水灌溉用水量为13.09亿m3,平均用水定额处在中等水平为223m3/亩。2010年衡水市城镇人口102.74万人,城镇居民生活用水量为4843.15万m3,人均日用水量处于中等水平为129L;农村居民生活用水量为5098.26万m3、农村人口为337.46万人,人均日用水量处于较低水平为41.4L。
6、结论与建议
地下水资源的开发利用要以可持续利用为核心,以合理开发、有效保护为原则,科学划定地下水超采区与禁限采区,为衡水市落实最严格水资源管理制度,有效遏制超采区扩展,提供科学有效的基础支撑。
1 加强水资源监督管理力度,控制部分地带浅层地下水开采量,严格限制深层地下水开采量,以减缓地下水位下降、地面沉降、地裂缝、咸水下移等一系列环境地质问题。
2 加快地表水调蓄工程建设,大量蓄积降水和地表水,重视外流域调水,实行人工回灌等方式增加地下水补给量。
3 大力开展节水工程,实施工业用水重复利用率,农业采用喷灌、滴灌等节水灌溉方式,提倡种植耐旱经济农作物,大力推广生活节水洁具,最大限度节约用水。
4 严格执行“环境保护法”和“水污染防治”等法规,制定“三废”治理方案,加强对污染企业管理检查,严禁超标排放,对新建厂要有完善的污水处理设施,不符合规定不予审批投产。
5 加快污水回用步伐,建立健全污水回用激励机制。
参考文献:
[1] 付学功.衡水市深层地下水降落漏斗及发展趋势分析[J].水资源保护,2001,(1).