A. 請教我寫論文:生物多樣性與穩定性
參照這篇的結構和內容吧:
生物多樣性與生態系統的穩定性
(資源與環境學院 X X X)
摘要:在生物多樣性與生態系統穩定性研究動態的基礎上,從生物多樣性和穩定性的概念出發,可以確定忽視多樣性和穩定性的生物組織層次可能是造成觀點紛爭的根源之一。特定生物組織層次的穩定性可能更多地與該層次的多樣性特徵相關。探討多樣性和穩定性的關系應從不同的生物組織層次上進行。擾動是生態系統多樣性與穩定性關系悖論中的重要因子,如果根據擾動的性質,把生態系統(或其他組織層次)區分為受非正常外力干擾和受環境因子時間異質性波動干擾 " 類系統,穩定性的 ( 個內涵可以理解為:對於受非正常外力干擾的系統而言,抵抗力和恢復力是穩定性適宜的測度指標;對於受環境因子時間異質性波動干擾的系統而言,利用持久性和變異性衡量系統的穩定性則更具實際意義。結合對群落和種群層次多樣性與穩定性相關機制的初步討論,:在特定的前提下,多樣性可以導致穩定性。
關鍵詞: 生物多樣性;生物入侵;生態系統穩定性
生物多樣性是指地球上的生物所有形式、層次和聯合體中生命的多樣化,簡單地說,生物多樣性是生物及其與環境形成的生態復合體以及與此相關的各種生態過程的總和。生物多樣性包括三個層次:基因多樣性、物種多樣性和生態系統多樣性。生物入侵則是指外地生物進入另一地區,因為在此地區沒有天敵,會較快繁殖而形成種群,打破本地生態系統的平衡,對本地物種的生存造成威脅。生物入侵是對生物多樣性的破壞。生物多樣性是地球生命經過幾十億年發展進化的結果,是人類賴以生存和持續發展的物質基礎。
物種的多樣性意味著生態系統的結構復雜,網路化程度高,異質性強,能量、物質和信息輸入輸出的渠道眾多而密集,縱橫交錯,暢通無阻,因而流量大、流速快、生產力高。即使個別途徑被破壞,系統也會因多樣物種之間的相生相剋、相互補償和替代而保證能量流、物質流、信息流的正常運轉,使系統結構被破壞的部分迅速得到修復,恢復系統原有的穩定態,或形成新的穩定態。
1.生物多樣性
物種多樣性是群落生物組成結構的重要指標,它不僅可以反映群落組織化水平,而且可以通過結構與功能的關系間接反映群落功能的特徵。
生物群落多樣性研究始於本世紀初葉,當時的工作主要集中於群落中物種面積關系的探討和物種多度關系的研究。1943年,Williams在研究鱗翅目昆蟲物種多樣性時,首次提出了"多樣性指數"的概念,之後大量有關群落物種多樣性的概念、原理、及測度方法的論文和專著被發表,形成了大量的物種多樣性指數,一度給群落多樣性的測度造成了一定混亂。自70年代以後,Whittaker(1972)、Pielou(1975)、Washington(1984)和Magurran(1988)等對生物群落多樣性測度方法進行了比較全面的綜述,對這一領域的發展起到了積極的推動作用。
生物多樣性通常包含三層含義,即生態系統多樣性、物種多樣性和遺傳多樣性。狹義的遺傳多樣性是指物種的種內個體或種群間的遺傳(基因)變化,亦稱為基因多樣性。廣義的遺傳多樣性是指地球上所有生物的遺傳信息的總和。物種多樣性是指一定區域內生物鍾類(包括動物、植物、微生物)的豐富性,即物種水平的生物多樣性及其變化,包括一定區域內生物區系的狀況(如受威脅狀況和特有性等)、形成、演化、分布格局及其維持機制等。生態系統多樣性是指生物群落及其生態過程的多樣性,以及生態系統的內生境差異、生態過程變化的多樣性等。
從目前來看,生物群落的物種多樣性指數可分為α多樣性指數、β多樣性指數和γ多樣性指數三類。α多樣性指數包含兩方面的含義:①群落所含物種的多寡,即物種豐富度;②群落中各個種的相對密度,即物種均勻度。β多樣性指數可以定義為沿著環境梯度的變化物種替代的程度。不同群落或某環境梯度上不同點之間的共有種越少,β多樣性越大。精確地測定β多樣性具有重要的意義。這是因為:①它可以指示生境被物種隔離的程度;②β多樣性的測定值可以用來比較不同地段的生境多樣性;③β多樣性與α多樣性一起構成了總體多樣性或一定地段的生物異質性。
群落物種多樣性是梯度變化的。群落物種多樣性的變化特徵是指群落組織水平上物種多樣性的大小隨某一生態因子梯度有規律的變化。①緯度梯度:從熱帶到兩極隨著緯度的增加,生物群落的物種多樣性有逐漸減少的趨勢。如北半球從南到北,隨著緯度的增加,植物群落依次出現為熱帶雨林、亞熱帶常綠闊葉林、溫帶落葉闊葉林、寒溫帶針葉林、寒帶苔原,伴隨著植物群落有規律的變化,物種豐富度和多樣性逐漸降低。②海拔梯度:隨著海拔的升高,在溫度、水分、風力、光照和土壤等因子的綜合作用下,生物群落表現出明顯的垂直地帶性分布規律,在大多數情況下物種多樣性與海拔高度呈伏相關,即隨著海拔高度的升高,群落物種多樣性逐漸降低。如喜馬拉雅山維管植物物種多樣性的變化,就表現了這樣的規律。③環境梯度:群落物種多樣性與環境梯度之間的關系,有的時候表現明顯,而有的時候則表現不明顯。如Gartlan(1986)研究發現土壤中P、Mg、K的水平與熱帶植物群落物種多樣性之間存在著顯著的關系。Gentry(1982)對植物群落物種多樣性進行的研究表明,在新熱帶森林類型,物種多樣性與年降雨量呈顯著正相關,而在熱帶亞洲森林類型,兩者則不存在相關關系。④時間梯度:大多數研究表明,在群落演替的早期,隨著演替的進展,物種多樣性增加。在群落演替的後期當群落中出現非常強的優勢種時,多樣性會降低。
2.生態系統穩定性
生態系統的穩定性是指生態系統所具有的保持自身結構和功能相對穩定的能力,以及在受到一定的干擾後恢復到原來平衡狀態的能力。它包括以下幾個概念。1.抵抗力穩定性和恢復力穩定性 抵抗力也叫抗變能力,表示生態系統抵抗外界干擾和維持系統的結構和功能保持原狀的能力。恢復力穩定性表示生態系統在受到外界干擾後恢復到原來狀態的能力。2.局域穩定性和全域穩定性 局域穩定性表示生態系統在經受小的干擾後回到原狀的能力。全域穩定性表示生態系統在經受一次大的干擾後恢復到原狀的能力。對不同的生態系統來說,這兩種穩定性可能有下列4種情況(圖8-13):(1)局域穩定性和全域穩定性都低(圖中以小球是否容易保持穩定來表示);(2)局域穩定性高,全域穩定性低;(3)局域穩定性低,全域穩定性高;(4)局域穩定性和全域穩定性都高。3.脆弱性和強壯性 能在環境條件改變不大的情況下保持穩定的生態系統稱為脆弱的生態系統。能在環境變化范圍很大的條件下保持穩定的生態系統稱為強壯的生態系統
3.生物的多樣性導致穩定性
在生物多樣性與生態系統穩定性研究動態的基礎上,從生物多樣性和穩定性的概念出發,可以確定忽視多樣性和穩定性的生物組織層次可能是造成觀點紛爭的根源之一。特定生物組織層次的穩定性可能更多地與該層次的多樣性特徵相關。探討多樣性和穩定性的關系應從不同的生物組織層次上進行。擾動是生態系統多樣性與穩定性關系悖論中的重要因子,如果根據擾動的性質,把生態系統(或其他組織層次)區分為受非正常外力干擾和受環境因子時間異質性波動干擾 " 類系統,穩定性的 ( 個內涵可以理解為:對於受非正常外力干擾的系統而言,抵抗力和恢復力是穩定性適宜的測度指標;對於受環境因子時間異質性波動干擾的系統而言,利用持久性和變異性衡量系統的穩定性則更具實際意義。結合對群落和種群層次多樣性與穩定性相關機制的初步討論:在特定的前提下,多樣性可以導致穩定性。例如採用多樣性理論和冗餘理論對固沙植物群落穩定性機制進行論述.物種多樣性的變化能很好地反映固沙植物群落的穩定性狀態.在生物學各級水平都存在冗餘,冗餘是生命系統在長期的進化過程中逐漸形成的一種特性,其主要功能是確保生物個體和群體更好地適應極端環境、維持正常的生長發育和保持穩定,而且其功能只是在受到干擾時才明顯地表現出來.削弱冗餘,會導致在個體、種群或群落水平上產生補償作用,以此來增加群落的功能.固沙植物群落的穩定程度主要取決於群落內冗餘的數量和結構,冗餘越多結構越復雜,群落越穩定.削弱固沙群落的根系冗餘可獲得生物量上的補償,但使群落穩定性下降.
①多數生態學家認為,群落的多樣性是群落穩定性的一個重要尺度,多樣性高的群落,物種之間往往形成了比較復雜的相互關系,食物鏈和食物網更加趨於復雜,當面對來自外界環境的變化或群落內部種群的波動時,群落由於有一個較強大的反饋系統,從而可以得到較大的緩沖。從群落能量學的角度來看,多樣性高的群落,能流途徑更多一些,當某一條途徑受到干擾被堵塞不通時,就會有其它的路線予以補充
②May(1973,1976)等生態學家認為,生物群落的波動是呈非線形的,復雜的自然生物群落常常是脆弱的,如熱帶雨林這一復雜的生物群落比溫帶森林更易遭受人類的干擾而不穩定。共棲的多物種群落,某物種的波動往往會牽連到整個群落。他們提出了多樣性的產生是由於自然的擾動和演化兩者聯系的結果,環境的多變的不可測性使物種產生了繁殖與生活型的多樣化。
在群落多樣性與穩定性的關繫上,目前仍未定論。
物種多樣性在生物群落中的功能和作用:1.有關物種在生物群落中作用的假說,物種以什麼樣的機制維持生物群落的穩定?這是一個非常重要的但是目前還仍然沒有解決的生態學問題,而且是生物多樣性與生物群落功能關系中的核心問題。目前有關物種在生態系統中作用的假說有下列4種。(1)冗餘種假說(Rendancy species hypothesis) :生物群落保持正常功能需要有一個物種多樣性的域值,低於這個域值群落的功能會受影響,高於這個域值則會有相當一部分物種的作用是冗餘的(Walker 1992)。(2)鉚釘假說(Rivet hypothesis):鉚釘假說的觀點與冗餘假說相反,認為生物群落中所有的物種對其功能的正常發揮都有貢獻而且是不能互相替代的(Ehrlich,1981) ,正像由鉚釘固定的復雜機器一樣,任何一個鉚釘的丟失都會使該機器的作用受到影響。(3)特異反應假說(Idiosyncratic response hypothesis): 特異反應假說認為生物群落的功能隨著物種多樣性的變化而變化,但變化的強度和方向是不可預測的,因為這些物種的作用是復雜而多變的。(4)零假說(Null hypothesis)零假說認為生物群落功能與物種多樣性無關,即物種的增減不影響生物群落功能的正常發揮。 2、概念與類型:上述4個假說中都沒有對每個物種的作用程度做出明確的說明。在生物群落中不同物種的作用是有差別的。其中有一些物種的作用是至關重要的,它們的存在與否會影響到整個生物群落的結構和功能,這樣的物種即稱為關鍵種(Keystone species)或關鍵種組(Keystone group)。關鍵種的作用可能是直接的,也可能是間接的;可能是常見的,也可能是稀有的;可能是特異性(特化)的,也可能是普適性的。依功能或作用不同,可將關鍵種分為7類。關鍵種的鑒定目前比較成功的研究多在水域生態系統,而陸地生態系統的成功實例相對較少(Menge等,1994 )。3.功能群的劃分及其意義 :為了更好地認識生物多樣性與生物群落結構和功能的關系,有必要引入功能群的概念。功能群是具有相似的結構或功能的物種的集合,這些物種對生物群落具有相似的作用,其成員相互取代後對生物群落過程具有較小的影響。將生物群落中的物種分成不同的功能群的意義表現在:(1)使復雜的生物群落簡化,有利於認識系統的結構和功能(2)弱化了物種的個別作用,從而強調了物種的集體作用。
4.多樣性穩定性的意義及其價值
生物多樣性是地球上生命長期進化的結果,更是人類賴以生存的物質基礎。由於當今世界人口的高速增長,人類經濟活動的不斷加劇,生物多樣性正面臨著日益嚴重的威脅,其原因原因在於以下幾點:(1)人口增加;(2)生境破壞;(3)環境污染;(4)人類大規模的遷移。除外界因素之外,物種本身的遺傳特點,也往往促成了滅絕的發生。如某些種定居與食物鏈的高級位,還有一些種分布的范圍十分有限,某些種散步和定居的能力很弱,它門對環境有特殊的要求,等等這些原因。通過對生物多樣性穩定性的研究,從生物多樣性的保護與持續利用的角度出發,很好的利用生物多樣性具有的現實及其未來的社會經濟價值,等等。
隨著生物多樣性研究的不斷深入,從以物種為中心轉向一生態系統為重點,即從多樣性的生物學研究向轉向多樣性的生態學研究,在大多數物種特化群落或營養級網路層次上認識種群和群落的多樣性結構、功能和動態特徵。這樣將能使種群生物學和保護生物學與生態學的研究內容有機的聯系起來,予以它們某種統一規律的認識。充分考慮生物多樣性從個體至生態系統的多層次組織結構及其功能的重要性,從而深入了解生物多樣性的產生、維持和瀕危機制,以及生物多樣性結構與動態變化過程的相互關系。
參考文獻
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[2] 林育真.生態學.科學出版社,2004.
[3] 人類發展與生存環境.中國環境科學出版社,2001.
B. 廢水處理用活性炭找哪個廠家呢
現廢水處理工藝中,可以不用到活性炭,只要污水中加入絮凝劑等,然後直接過濾(使用不對稱纖維過濾器 Asymmetry fiber filter 簡稱AFF)就可以達標排放,該工藝已在美國、日本、英國、德國、南非、澳大利亞等國家和地區的污水和廢水處理領域得到推廣和應用。在中國也有工廠使用這項工藝,並且可能成為趨勢。該處理工藝簡單、明快,和傳統工業給水工藝相比較,佔地面積節省近15倍,投資節省了近6倍,不會出現傳統工藝的沙濾池堵塞問題。
C. 中水回用是什麼意思
「中水」一詞是相對於上水〔給水〕、下水〔排水〕而言的。中水回用技術系專指將小區居屬民生活廢〔污〕水(沐浴、盥洗、洗衣、廚房、廁所)集中處理後,達到一定的標准回用於小區的綠化澆灌、車輛沖洗、道路沖洗、家庭坐便器沖洗等,從而達到節約用水的目的。
D. 中水回用的處理方式
一、按用途分類
中水因用途不同有三種處理方式
1. 一種是將其處理到飲用水的標准而直接回用到日常生活中,即實現水資源直接循環利用,這種處理方式適用於水資源極度缺乏的地區,但投資高,工藝復雜;
2. 另一種是將其處理到非飲用水的標准,主要用於不與人體直接接觸的用水,如便器的沖洗,地面、汽車清洗,綠化澆灑,消防,工業普通用水等,這是通常的中水處理方式。
3.工業上可以利用中水回用技術將達到外排標準的工業污水進行再處理,一般會加上軟化器,RO,EDI/混床等設備使其達到軟化水,純化水,超純水水平,可以進行工業循環再利用,達到節約資本,保護環境的目的。
二、按處理方法分類
按處理方法,中水處理工藝一般分為 3 種類型:
1 .物理處理法:
膜濾法,適用於水質變化大的情況。
採用這種流程的特點是:裝置緊湊,容易操作,以及受負荷變動的影響小。
膜濾法是在外力的作用下,被分離的溶液以一定的流速沿著濾膜表面流動,溶液中溶劑和低分子量物質、無機離子從高壓側透過濾膜進入低壓側,並作為濾液而排出;而溶液中高分子物質、膠體微粒及微生物等被超濾膜截留,溶液被濃縮並以濃縮形式排出。
2 .物理化學法:
適用於污水水質變化較大的情況。一般採用的方法有:砂濾、活性炭吸附、浮選、混凝沉澱等。這種流程的特點是:採用中空纖維超濾器進行處理,技術先進,結構緊湊,佔地少,系統間歇運行,管理簡單。
3 .生物處理法
適用於有機物含量較高的污水。一般採用活性污泥法、接觸氧化法(如圖所示)、生物轉盤等生物處理方法。或是單獨使用,或是幾種生物處理方法組合使用,如接觸氧化 + 生物濾池;生物濾池 + 活性炭吸附;轉盤十砂濾等流程。這種流程具有適應水力負荷變動能力強、產生污泥量少、維護管理容易等優點。
當前,由於一些國家和地區在過度地、毫無節制地開發水資源的同時,環境保護意識比較差,使地表水和地下水均受到了不同程度的污染,使原本具有良好水質的新鮮水供應受到限制;其次,待開發的新鮮水源離集中供水點距離較遠,一次性投資費用高昂,這樣一些缺水地區無力擴大供水能力。理到非飲用的程度,在此引出了中水概念。中水也就是將人們在生活和生產中用過的優質雜排水(不含糞便和廚房排水)、雜排水(不含糞便污水)以及生活污(廢)水經集流再生處理後回用,充當地面清潔、澆花、洗車、空調冷卻、沖洗便器、消防等不與人體直接接觸的雜用水。因其水質指標低於城市給水中飲用水水質標准,但又高於污水允許排入地面水體排放標准,亦即其水質居於生活飲用水水質和允許排放污水水質標准之間,故取名為「中水」。
中水開發與回用技術得到了迅速發展,在美國、日本、印度、英國等國家(尤以日本為突出)得到了廣泛的應用。這些國家均以本國度、區域的特點確定出適合其國情國力的中水回用技術,使中水回用技術越來越臻於完善。在中國,這一技術已受到各級政府及有關部門重視並對建築中水回用做了大量理論研究和實踐工作,在全國許多城市如深圳、北京、青島、天津、太原等開展了中水工程的運行並取得了顯著的效果。我國的國有工業企業和部分民企,比如污染嚴重和水資源利用較多的企業都建成了中水回用項目,為低碳生產和節能減排的國家級號召做出了貢獻。
E. 水立方是什麼材質
ETFE膜是透明建築結構中品質優越的代材料,多年來在許多工程中以其眾多優點被證明為可信賴且經濟實用的屋頂材料。該膜是由人工高強度氟聚合物(ETFE)製成,其特有抗粘著表面使其具有高抗污,易清洗的特點。通常雨水即可清除主要污垢.
ETFE膜使用壽命至少為25-35年,是維護體系的建築。用於永久性多層可移動屋頂結構的理想材料。該膜材料多用於跨距為4米的兩層或三層充氣支撐結構,也可根據特殊工程的幾何和氣候條件,增大膜跨距。膜長度以易安裝為標准,一般為15-30米。小跨度的單層結構也可用較小規格。
ETFE膜達到B1、DIN防火等級標准,燃燒時也不會滴落。且該膜質量很輕,每平方米只有0.15-0.35公斤。這種特點使其即使在由於煙、火引起的膜融化情況下也具有相當的優勢。
根據位置和表面印刷的情況,ETFE膜的透光率可高達95%。該材料不阻擋紫外線等光的透射,以保證建築內部自然光線。通過表面印刷,該材料的半透明度可進一步降低到50%。根據幾何條件及膜的層數,其K值可高達2.0W/m2K。耗能指數以一個三層印刷的膜為例可達到0.77。
由於其優秀品質,ETFE膜幾乎不需日常保養。可對其由於機械損壞的屋頂進行簡單檢查(一年一次為宜),並根據需要就地維修。同時也可檢查通風系統,更換過濾裝置。
ETFE膜完全為可再循環利用材料,可再次利用生產新的膜材料,或者分離雜質後生產其它ETFE產品。
鋼骨架結構效果 ETFF充氣枕結構 ETFE與PVC,PTFE完全不同,就像大家了解的汽車一樣,歐1到歐2比較容易,而歐2到歐3就完全不同了。
初步分析,鳥巢改用PTFE有一下幾點原因:
1,其膜面積至少比水立方還要大一半,這么大的面積應用,在世界上是沒有的,膜結構與鋼結構的銜接有很大難度;
2,其大面積開啟式屋頂更增加了設計與施工難度,恐怕也是目前世界上獨一無二的;
3,規避風險,兩個奧運主場館,既然水立方用ETFE,鳥巢改用PTFE也在情理之中;
4,ETFE確實有優點,但也確實有缺點,而鳥巢更需要PTFE的優點,換句話講,PTFE更適合鳥巢,包括從結構等各個角度;
5,……
正如Mr.davidchen所說,現階段ETFE的應用還是要分場合,視具體情況而定吧。
ETFE膜的出現為現代建築提供了一個創新解決方案。由這種膜材料製成的屋面和牆體質量輕,只有同等大小的玻璃質量的1%;韌性好、抗拉強度高、不易被撕裂,延展性大於400%;耐候性和耐化學腐蝕性強,熔融溫度高達200℃,並且不會自燃。
作為大型比賽場館的建築材料用ETFE膜,更大的優勢還在於它們可以加工成任何尺寸和形狀,滿足大跨度的需求,節省了中間支承結構。作為一種充氣後使用的材料,它可以通過控制充氣量的多少,對遮光度和透光性進行調節,有效地利用自然光,節省能源,同時起到保溫隔熱作用。
不僅如此,這種膜還具有自清潔功能,使灰塵不易附在其表面,清潔周期大約為5年。這種材料另一大優點就是可在現場預製成薄膜氣泡,方便施工和維修。另外成本合理也是其極具競爭力的另一優勢,覆蓋層加上結構的費用只有玻璃的一半,而使用壽命卻長達25年。
「水立方」室內效果圖
ETFE膜材在世界上的應用已有二十幾年的歷史,但國內ETFE膜材的研究與工程應用至今仍屬空白。
目前國內對ETFE這種新型薄膜材料的了解僅限於國外生產商提供的有關資料以及來自國外典型工程的直觀感.
F. 老哈河的污染源是什麼如何治理
加快遼河流域治理構建「和諧遼寧」
遼寧省環保局
序言泰晤士河是英國著名的「母親」河。全長402公里,橫貫英國首都倫敦與沿河的10多座城市,流域面積13000平方公里。產業革命後,人口集中,大量的城市生活污水和工業廢水未經處理直接排入河內,加之沿岸又堆積了大量垃圾污物,使該河成為倫敦的一條排污明溝。夏季臭氣熏天,致使沿河的國外大廈、倫敦鍾樓等不得不緊閉門窗。骯臟的河水還造成沿岸地區疾病流行,從1849年到1954年,濱河地區約25000人死於霍亂。1858年,英國政府開始進行泰晤士河治理,整個治理恢復過程共用了120年的時間,採取了立法、治理工業廢水、修建城市污水管網以及建設城市污水處理廠等多項措施,花費了上百億英鎊,現在泰晤士河下游被認為是世界上通過首都城市最清的河流。從泰晤士河治理的成功經驗我們可以看出,河流治理不能一蹴而就,我省還處於經濟高速增長期,遼河治理需要幾十年甚至上百年的時間,任重而道遠。一、遼河流域水污染狀況及特點遼河流域是全國七大水系之一,由遼河和大遼河兩個水系組成。其中,遼河由發源於河北省,流經內蒙古、吉林的西遼河與發源於吉林省的東遼河在遼寧省昌圖縣匯合而成,至盤錦市注入渤海,全長1345公里;大遼河由發源於清原縣的渾河和發源於新賓縣的太子河在盤錦市相匯而成,至營口市注入渤海,全長511公里。遼河流域面積6.91萬平方公里,總人口2400多萬人。該區域是我國的農牧業生產基地,也是我國重要的工業生產基地之一。(一)流域水資源狀況1956年~2000年,遼河流域多年平均地表水資源量為96.49億立方米,地下水資源量為73.23億立方米,水資源總量為130.47億立方米,重復水量39.25億立方米。地表水資源總量。遼寧省遼河流域多年平均地表水資源量為96.49億立方米。遼寧省遼河流域遼河、太子河和大遼河水資源總量最大;撫順和鐵嶺水資源總量最大。
流域地表水資源量(億立方米)計算面積(平方公里)西拉木倫河及老哈河0.953494東遼河0.61415遼河35.9937927渾河24.0411481太子河及大遼河幹流34.9015846合計96.4969163地下水資源總量。遼寧省遼河流域地下水資源量為73.23億立方米。遼寧省遼河流域遼河、太子河和大遼河地下水資源總量最大;鐵嶺和沈陽地下水資源總量最多。流域地表水資源量(億立方米)西拉木倫河及老哈河0.45東遼河0.21遼河37.8渾河16.66太子河及大遼河幹流18.11合計73.23表3遼河流域各市多年平均水資源總量表
行政區地表水資源總量(億立方米)地下水資源總量(億立方米)沈陽市11.0322.54鞍山市5.816.93撫順市26.166.56本溪市14.463.24錦州市3.044.86營口市0.741.04阜新市2.974.68遼陽市8.869.54鐵嶺市19.911.71朝陽市0.950.45盤錦市2.391.67丹東市0.200.05合計96.4973.23(二)流域水污染物排放狀況2004年遼河流域點源(含規模化養殖場)COD排放總量41.18萬噸,其中工業源排放量為12.55萬噸,佔30.5%,生活源排放量26.73萬噸,佔64.9%,規模化畜禽養殖源排放1.9萬噸,佔4.6%;氨氮排放總量36780.9噸,其中工業源排放量3944.9噸,佔10.7%,生活源排放量29021.4噸,佔78.9%,規模化畜禽養殖源排放3814.6噸,佔10.4%。經估算,遼河流域非〔11〕點源(城市徑流源、鄉村徑流源、礦山徑流源和農村生活源)COD排放入河量5.18萬噸,氨氮排放入河量2050噸。2004年,沈陽市的COD排放量顯著高於其他城市,排放總量由高到低的順序依次為沈陽(20.8%)、營口(17%)、鞍山(13.0%)、撫順(12.6%)、本溪(10.7%)、鐵嶺(9.1%)、盤錦(6.9%)、遼陽(6%)、朝陽1.7%、阜新0.5%。2004年,沈陽市的氨氮排放量顯著高於其他城市,排放總量由高到低的順序依次為沈陽(20.8%)、營口(17%)、鞍山(13.0%)、撫順(12.6%)、本溪(10.7%)、鐵嶺(9.1%)、盤錦(6.9%)、遼陽(6%)、朝陽1.7%、阜新0.5%。(三)流域水質狀況遼河流域水質污染較為嚴重,屬於有機污染,主要污染因子為化學需氧量(COD)。河流污染最重的水期為枯水期,最重的區段為城市段。2005年,遼河流域水質屬重度污染。流域21個主要監測斷面(化學需氧量COD)以劣Ⅴ類水質為主,佔52.4%;Ⅴ類水質佔14.3%;Ⅵ類水質佔19.0%;優良水質(Ⅰ-Ⅲ類)僅佔14.3%。按水期評價,枯水期水質污染最重,其次是平水期,豐水期水質較好。21個斷面中,COD最高值出現在枯水期條子河陳家斷面,超過Ⅴ類水質標准6.4倍;氨氮最高值也出現在枯水期條子河陳家斷面,超過Ⅴ類水質標准18.4倍。我省遼河流域有西遼河、東遼河、招蘇台河、條子河4條入省河流,4個省界斷面中除西遼河的三門郭家斷面為Ⅴ類水質外,其餘均為劣Ⅴ類水質。條子河污染最重,COD、氨氮年均值分別為167mg/L和17.7mg/L,超Ⅴ類水質標准3.2倍和7.9倍。(四)遼河流域水污染特點及成因缺少生態用水。遼河流域屬季節性、受控型河流,降水量、徑流量年際變化大。年平均降水量的80%出現在6-9月份,7、8月份的徑流量占年徑流量的60%。2000年、2001年東、西遼河及遼河幹流持續出現斷流。大中型水庫的庫容占水資源總量的34.4%,其中遼河達到64.1%,河道缺少徑流,許多城市河段已成為排污溝。結構性污染嚴重。流域內重化工業比重較大,污染物排放總量高,遠遠超過環境容量。冶金、石化、電力、造紙及煤炭業用水量占工業用水總量的70%,2002年,萬元GDPCOD排放量為10.44千克,是全國平均水平的近兩倍。兩大水系主要污染來源迥異。遼河水系主要污染來源為面源污染,其中西遼河上游老哈河平均含砂量每立方米47.1千克,每年向遼河輸沙量達8000多萬噸,水土流失將大量有機質帶入河道形成面源污染。渾太水系由於流經遼寧省中部城市群,主要污染來源於工業廢水和生活污水。非工業污染日益突出。隨著生活水平的提高,生活污水排放量不斷增加,生活污染比重不斷上升。化肥、農葯施用量不斷增加,但有效利用率僅為30%-40%。畜禽養殖規模和布局沒有得到有效控制,糞便還田和綜合利用比例很低,養殖污染已成為工業和生活之後的又一大污染源。部分跨界支流污染嚴重。多年的水質監測結果表明,吉林省進入遼寧省的條子河和招蘇台河水質污染十分嚴重,河流水質全部超過五類標准,最高時超標十餘倍。二、遼河流域水污染防治進展情況及存在的問題1996年,國務院把遼河流域列為國家重點治理的「三河三湖」之一,1999年和2003年國務院先後批復了《遼河流域水污染防治「九五」計劃及2010年規劃》和《遼河流域水污染防治「十五」計劃》。省委省政府也高度重視遼河水污染防治工作,把它作為重點任務來抓,認真組織實施污染防治計劃,通過實施產業結構調整,積極推行清潔生產,加快城市環境基礎設施建設,開展農村面源污染防治等舉措,遼河流域水污染防治工作取得明顯成效。截止2005年底,國務院批復的《遼河流域水污染防治「十五」計劃》中86個重點項目,完成57個,佔66%,在建13個,佔15%.為推進流域污染防治工作,主要採取了以下幾項主要措施:(一)大力調整產業結構。產業結構不合理、污染排放強度高、結構性污染嚴重是遼河流域水污染的一個突出特點。針對這一特點,把產業結構調整作為促進工業污染防治、提高經濟質量的一條治本之策,在源頭上降低污染物排放量,促進了環境與經濟的協調發展。遼寧省「十五」期間關停經濟效益差、污染嚴重的企業600餘家,取締「十五小」和「新五小」企業1700多家,關閉制漿規模在2萬噸以下的造紙廠12家,年減排污水200多萬噸,減排COD3.11萬噸。(二)深化工業污染防治。工業污染源是流域第二大污染源,2004年COD排放總量達到12.55萬噸。2000年工業污染源達標排放以來,政府大力推行清潔生產,不斷深化工業污染防治工作。「十五」期間,遼寧省對480多家重點企業開展了清潔生產審核,共實施清潔生產方案9420多個,年節水1.67億噸,減少廢水排放2.43億噸,其中COD3.359萬噸、石油類4554噸,實現經濟效益19.42億元。在冶金、電力、煤炭和選礦等高耗水行業創建了50多家廢水「零排放」企業。與2000年相比,工業企業新鮮水取用量減少了24.5%。(三)加快城市環境基礎設施建設。2004年,遼河流域COD排放總量為41.18萬噸,其中有26.73萬噸來源於生活污染,生活污染已經成為流域的第一大污染源。建設城市污水處理廠是治理生活污染的根本之策,污水處理廠建設快慢、運行好壞直接關繫到遼河水污染防治的成效。「十五」期間,通過徵收污水處理費,推進污水處理產業化等手段,籌措大量資金用於污水處理廠建設。截止2005年底,遼河流域已建成17座城市污水處理廠,形成日處理能力約258.5萬噸,在建10座污水處理廠。通過幾年來不懈的努力,遼河流域水污染防治工作取得了階段性的成果,但是在工作中仍存在一些問題,制約著流域的水污染防治工作,主要表現在以下幾個方面:一是重視程度不夠。部分地區沒有真正樹立和落實科學發展觀,沒有落實可持續發展戰略,仍以犧牲環境和群眾健康來追求單純的GDP增長;部分地區還存在治理是自己受損,下游收益的思想,消極對待水污染防治工作。二是治理資金投入不足。資金不足是造成項目進展緩慢的主要原因,部分在建項目不能按時完工,尚有20%的項目未動工。遼寧省「十五」期間應投入重點污染防治項目建設資金93.43億元,僅佔GDP的千分之四左右,實際2005年底完成投資約55億元,不到總投資的60%。三是已建成污水處理廠難以保持長期穩定運行。我省的污水處理費收繳率普遍偏低,大部分城市的污水處理費收繳率不足50%,特別是自備水源的用戶污水處理費收繳率更低。主要原因是城市污水處理費徵收部門力度不大、計量不準和漏失率較高等,難以保證污水處理廠長期穩定運行的需要。四是污水處理廠產業化步伐緩慢。我省已建成污水廠中,大部分污水處理廠實質上還都屬於政府成立機構,政府投資建設,政府出資運營,政府負責還貸的事業單位,由政府承擔著無限責任。同時污水處理廠人員是國內同類先進企業的2~5倍,造成人員多,費用高,不易管理。三、下一步流域水污染防治工作目標及對策加強遼河流域水污染防治,對維護流域內人民群眾的切身利益,對區域經濟的協調發展,都具有十分重要的意義。今後一個時期,在流域水污染防治工作中要堅持以人為本,牢固樹立和認真落實科學發展觀,以控制污染物排放總量為主線,切實改善流域水環境質量,為人們群眾創造良好的生產和生活環境,實現區域經濟、社會和環境的協調發展。(一)總體目標國家正在組織編制的遼河流域水污染防治「十一五」規劃提出的總體目標是:到2010年,主要污染物排放總量比2005年下降10%。遼河流域幹流在豐、平水期消滅超Ⅴ類水質;枯水期在「十五」基礎上繼續改善,超過五類水質標準的水體污染物濃度下降不低於20%。城鎮污水處理率不低於70%,中水回用率不低於20%。(二)主要工作99年以來,遼河治理經歷了由以治理為主,到治理、保護相結合,再到治理、保護、利用相結合的歷程;治理措施從治理工業企業、建設污水處理廠為主,到以開展清潔生產、建設污水處理廠、促進中水回用、開展農業污染防治綜合措施為主的歷程。為進一步改善流域水環境質量,今後流域水污染防治工作應按照污染治理與產業結構調整相結合、污染治理與節約用水相結合、點源治理與面源治理相結合、工程措施與生態措施相結合的治理原則,重點抓好以下工作:一是產業結構調整方面。「十一五」期間,各地應根據國家產業政策、區域資源環境承載力,以及產業升級的需要,加大流域內產業結構調整力度。首先,應對現有的企業實行更嚴格的淘汰制度,取締關閉水耗高、污染嚴重、經濟效益差的技術、工藝、設備和生產能力,特別是對規模不經濟、污染嚴重的造紙、釀造、制葯、印染、化工等污染嚴重行業的企業或者落後工藝和設備實現強制淘汰。近期應盡快淘汰流域內年制漿能力3.4萬噸以下化學制漿生產線、年生產能力2萬噸以下黃板紙企業、1萬噸以下廢紙造紙企業、1萬噸以下酒精生產線、1萬噸以下澱粉生產線。其次,要嚴格環境准入,新建項目應優先發展節水、減污的高新技術產業,必須嚴格執行環評和「三同時」制度,從源頭和過程減少新上項目帶來的水污染問題;擴建項目應通過以新帶老,做到增產不增污或增產減污。二是工業污染防治方面。首先,要認真貫徹清潔生產促進法,流域內所有的重點污染企業都應實施清潔生產,從生產全過程式控制制水資源消耗,減排廢水,逐步使單位產品的水耗、污染物排放強度達到或接近國內先進水平。其次,加快發展循環經濟,鼓勵一水多用和再生水的開發利用,最大限度地使處理後的中水返回生產過程,流域內工業用水重復利用率應提高到80%以上。對冶金、電力、石化、煤炭等耗水量大的行業,應通過開展廢水處理後回用,逐步實現廢水的「零排放」。再次,強化排污許可證管理。將總量控制目標以排污許可證的形式落實到每個企業,沒有總量指標的,新建項目一律不予審批,不達標的一律關停。三是城市環境基礎設施建設方面。首先,要抓好城市污水處理設施的建設。污水處理設施建設應科學確定規模和選址,按照大、中、小、微規模,以及利於污水收集、處理後回用等原則,加快污水處理設施的建設進度,到「十一五」末期,流域內污水處理率要達到70%以上,遼寧省境內要新增日污水處理能力175萬噸。其次,加強對建成污水處理廠的運行監管。為保證污水處理廠滿負荷運行,所有建成污水處理廠必須全部安裝在線監測裝置,並與環保部門聯網,實現水質、水量實時在線監控。再次,應加大城市污水處理廠中水回用力度,補充工業用水。已建成污水處理廠應積極落實中水用戶,建設中水回用工程,新開工建設的污水處理廠應同時配套建設中水回用工程,流域內中水回用率應達到20%以上。第四,新建的污水處理廠應實行企業化運行,實行政企分開;通過招投標方式,對已經建成和在建的污水處理廠實行投資和經營的整體轉讓,實現投資和運行主體的多元化,「十一五」期末,流域80%污水處理廠實現市場化運行。四是飲用水源保護方面。首先,要劃定飲用水水源保護區,對飲用水源進行依法管理,切實保障人民群眾的飲水安全。其次,制定全省地表水環境功能區劃,明確提出各水域保護的目標和級別。再次,嚴格控制畜禽養殖污染,在遼河流域開展規模化畜禽養殖污染治理,規模化養殖企業全部實現達標排放;在飲用水源保護區和水污染嚴重超標地區,應嚴格禁止建設規模化畜禽養殖場。第四,強化對飲用水源的水質監測。開展集中供水水源地水資源質量監測和月報發布工作,形成全省水環境監測網。第五,保障農村飲水安全。開展防氟改水、農村基本飲水井工程建設等工作。(三)主要措施為完成重點工作,實現遼河流域水污染防治目標,應採取以下保障措施:一是加強領導,實現流域治理上下游聯動。遼河治理是一個系統工程,僅靠一個地區的努力是不夠的,必須建立分工負責、協調合作的工作機制。應進一步完善遼河流域水污染防治工作領導小組職能,定期召開聯席會議,就保護遼河流域水環境問題,統一部署,統一行動。二是完善法規,加大執法力度。要在國家現有法律法規的基礎上,逐步完善流域內配套性法規和制定更為嚴格的標准,以使流域水污染防治工作有法可依、有章可循。加大對環境違法行為的處罰力度,嚴肅查處企業違法排污行為,新建項目應嚴格執行「環評」和「三同時」制度。應賦予環保部門對環境違法單位的限期治理和限產、停產整治的決定權,以有效解決「執法成本高、違法成本低」的問題。應建立嚴格的執法責任制和過錯追究制度,杜絕不作為和瀆職現象。三是多渠道籌措資金,加快污水處理市場化步伐。從江蘇等省份的先進經驗來看,只有建立政府主導、多渠道籌措資金、市場化運營的機制,才能較好地解決污染防治項目建設進展緩慢的問題。政府應主要發揮統一監督、制定規劃、嚴格執法、制定收費標准、出台優惠政策等主導作用,為污染防治營造良好的內外部環境。要多渠道籌措資金,積極爭取國債資金,充分利用世行等國際金融組織和國外政府貸款,鼓勵社會資本參與城市污水處理設施的建設和運營。應按照「污染者負擔、治理者受益」的原則,積極推進流域內污染治理的企業化、市場化、產業化步伐。四是完善跨界斷面考核制度,推動水環境質量改善。應完善跨市界斷面的水環境質量考核制度,各市對轄區內水環境質量負責,確定不同階段出境水環境質量目標,並作為考核地區工作成績和幹部政績的重要內容,出境主要污染物超過目標值的,要採取一定的措施追究責任,建議實行污染賠付補償制度。五是加強宣傳,擴大公眾參與。遼河流域水污染防治工作是一項系統工程,是功在千秋、利在當代的大事,要動員全社會的力量共同推進。應完善公眾參與的程序和規則,擴大公眾參與。加強環保培訓,提高各級決策者、廣大居民、中小學生的環境意識。通過電視、廣播、報刊和網路等形式,加強環境宣傳,公開曝光環境違法案件,大力宣傳保護環境的好經驗;強化對環境問題的深度報道,營造良好的社會氛圍,鼓勵公眾監督和輿論監督。
課題組成員:文毅遼寧省環保局副局長
胡成(執筆)遼寧省環境科學研究院副院長
G. 馬口鐵行業中水回用系統哪個公司做過
中水回用介紹:
"中水"一詞是相對於上水〔給水〕、下水〔排水〕而言的。中水回用技術系指將小區居民生活廢〔污水〕(沐浴、盥洗、洗衣、廚房、廁所)集中處理後,達到一定的標准回用於小區的綠化澆灌、車輛沖洗、道路沖洗、家庭坐便器沖洗等,從而達到節約用水的目的。
中水因用途不同有兩種處理方式
1.一種是將其處理到飲用水的標准而直接回用到日常生活中,即實現水資源直接循環利用,這種處理方式適用於水資源極度缺乏的地區,但投資高,工藝復雜;
2.另一種是將其處理到非飲用水的標准,主要用於不與人體直接接觸的用水,如便器的沖洗,地面、汽車清洗,綠化澆灑,消防,工業普通用水等,這是通常的中水處理方式。
按處理方法,中水處理工藝一般分為3種類型:
1.物理處理法:
膜濾法,適用於水質變化大的情況。
採用這種流程的特點是:裝置緊湊,容易操作,以及受負荷變動的影響小。
膜濾法是在外力的作用下,被分離的溶液以一定的流速沿著濾膜表面流動,溶液中溶劑和低分子量物質、無機離子從高壓側透過濾膜進入低壓側,並作為濾液而排出;而溶液中高分子物質、膠體微粒及微生物等被超濾膜截留,溶液被濃縮並以濃縮形式排出。
2.物理化學法:
適用於污水水質變化較大的情況。一般採用的方法有:砂濾、活性炭吸附、浮選、混凝沉澱等。這種流程的特點是:採用中空纖維超濾器進行處理,技術先進,結構緊湊,佔地少,系統間歇運行,管理簡單。
3.生物處理法
適用於有機物含量較高的污水。一般採用活性污泥法、接觸氧化法、生物轉盤等生物處理方法。或是單獨使用,或是幾種生物處理方法組合使用,如接觸氧化+生物濾池;生物濾池+活性炭吸附;轉盤十砂濾等流程。這種流程具有適應水力負荷變動能力強、產生污泥量少、維護管理容易等優點。
當前,由於一些國家和地區在過度地、毫無節制地開發水資源的同時,環境保護意識比較差,使地表水和地下水均受到了不同程度的污染,使原本具有良好水質的新鮮水供應受到限制;其次,待開發的新鮮水源離集中供水點距離較遠,一次性投資費用高昂,這樣一些缺水地區無力擴大供水能力。理到非飲用的程度,在此引出了中水概念。中水也就是將人們在生活和生產中用過的優質雜排水(不含糞便和廚房排水)、雜排水(不含糞便污水)以及生活污(廢)水經集流再生處理後回用,充當地面清潔、澆花、洗車、空調冷卻、沖洗便器、消防等不與人體直接接觸的雜用水。因其水質指標低於城市給水中飲用水水質標准,但又高於污水允許排入地面水體排放標准,亦即其水質居於生活飲用水水質和允許排放污水水質標准之間,故取名為「中水」。
中水開發與回用技術近期得到了迅速發展,在美國、日本、印度、英國等國家(尤以日本為突出)得到了廣泛的應用。這些國家均以本國度、區域的特點確定出適合其國情國力的中水回用技術,使中水回用技術越來越臻於完善。在我國,這一技術已受到各級政府及有關部門重視並對建築中水回用做了大量理論研究和實踐工作,在全國許多城市如深圳、北京、青島、天津、太原等開展了中水工程的運行並取得了顯著的效果。
H. 中水回用設備的陶瓷膜
陶瓷膜也稱GT膜,是以無機陶瓷原料經特殊工藝制備而成的非對稱膜,呈管狀或多通道狀。陶瓷膜管壁密布微孔,在壓力作用下,原料液在膜管內或膜外側流動,小分子物質(或液體)透過膜,大分子物質(或固體顆粒、液體液滴)被膜截留從而達到固液分離、濃縮和純化之目的。
在膜科學技術領域開發應用較早的是有機膜,這種膜容易制備、容易成型、性能良好、價格便宜,已成為應用最廣泛的微濾膜類型。 有機膜相比,無機陶瓷膜具有耐高溫、化學穩定性好,能耐酸、耐鹼、耐有機溶劑、機械強度高,可反向沖洗、抗微生物能力強、可清洗性強、孔徑分布窄,滲透量大,膜通量高、分離性能好和使用壽命長等特點。
無機陶瓷膜在水處理中應用最大的障礙主要有二個方面:
一是製造過程復雜,成本高,價格昂貴;
二是膜通量問題,只有克服膜污染並提高膜的過濾通量,才能真正推廣應用到水處理的各個領域。 膜層厚度:50—60μm,膜孔徑0.01-0.5μm;
氣孔率:44—46%;
過濾壓力:1.0 Mpa,反沖壓力:0.4 Mpa以下;
膜材質:雙層膜,外膜TiO2;內膜Al2O3—ZrO2復合膜 中水回用;
工廠化養殖原水解毒處理;
發電廠、化工廠等大型冷卻循環水旁濾系統;
油田采出水回用處理;
軋鋼乳化液廢液處理;
金屬表面清洗液再生處理。
中水回用設備用途不同有兩種處理方式
1.一種是將其處理到飲用水的標准而直接回用到日常生活中,即實現水資源直接循環利用,這種處理方式適用於水資源極度缺乏的地區,但投資高,工藝復雜;
2.另一種是將其處理到非飲用水的標准,主要用於不與人體直接接觸的用水,如便器的沖洗,地面、汽車清洗,綠化澆灑,消防,工業普通用水等,這是通常的中水處理方式。
按處理方法,中水處理工藝一般分為3種類型:
(1)物理處理法
膜濾法,適用於水質變化大的情況。
採用這種流程的特點是:裝置緊湊,容易操作,以及受負荷變動的影響小。
膜濾法是在外力的作用下,被分離的溶液以一定的流速沿著濾膜表面流動,溶液中溶劑和低分子量物質、無機離子從高壓側透過濾膜進入低壓側,並作為濾液而排出;而溶液中高分子物質、膠體微粒及微生物等被超濾膜截留,溶液被濃縮並以濃縮形式排出。
(2)物理化學法
適用於污水水質變化較大的情況。一般採用的方法有:砂濾、活性炭吸附、浮選、混凝沉澱等。這種流程的特點是:採用中空纖維超濾器進行處理,技術先進,結構緊湊,佔地少,系統間歇運行,管理簡單。
(3)生物處理法
適用於有機物含量較高的污水。一般採用活性污泥法、接觸氧化法、生物轉盤等生物處理方法。或是單獨使用,或是幾種生物處理方法組合使用,如接觸氧化+生物濾池;生物濾池+活性炭吸附;轉盤十砂濾等流程。這種流程具有適應水力負荷變動能力強、產生污泥量少、維護管理容易等優點。
當前,由於一些國家和地區在過度地、毫無節制地開發水資源的同時,環境保護意識比較差,使地表水和地下水均受到了不同程度的污染,使原本具有良好水質的新鮮水供應受到限制;其次,待開發的新鮮水源離集中供水點距離較遠,一次性投資費用高昂,這樣一些缺水地區無力擴大供水能力。理到非飲用的程度,在此引出了中水概念。中水也就是將人們在生活和生產中用過的優質雜排水(不含糞便和廚房排水)、雜排水(不含糞便污水)以及生活污(廢)水經集流再生處理後回用,充當地面清潔、澆花、洗車、空調冷卻、沖洗便器、消防等不與人體直接接觸的雜用水。因其水質指標低於城市給水中飲用水水質標准,但又高於污水允許排入地面水體排放標准,亦即其水質居於生活飲用水水質和允許排放污水水質標准之間,故取名為中水。
中水回用技術得到了迅速發展,在美國、日本、印度、英國等國家(尤以日本為突出)得到了廣泛的應用。這些國家均以本國度、區域的特點確定出適合其國情國力的中水回用技術,使中水回用技術越來越臻於完善。在中國,這一技術已受到各級政府及有關部門重視並對建築中水回用做了大量理論研究和實踐工作,在全國許多城市如深圳、北京、青島、天津、太原等開展了中水工程的運行並取得了顯著的效果。
I. 遼河的治理
加快遼河流域治理構建「和諧遼寧」
遼寧省環保局
序言泰晤士河是英國著名的「母親」河。全長402公里,橫貫英國首都倫敦與沿河的10多座城市,流域面積13000平方公里。產業革命後,人口集中,大量的城市生活污水和工業廢水未經處理直接排入河內,加之沿岸又堆積了大量垃圾污物,使該河成為倫敦的一條排污明溝。夏季臭氣熏天,致使沿河的國外大廈、倫敦鍾樓等不得不緊閉門窗。骯臟的河水還造成沿岸地區疾病流行,從1849年到1954年,濱河地區約25000人死於霍亂。1858年,英國政府開始進行泰晤士河治理,整個治理恢復過程共用了120年的時間,採取了立法、治理工業廢水、修建城市污水管網以及建設城市污水處理廠等多項措施,花費了上百億英鎊,現在泰晤士河下游被認為是世界上通過首都城市最清的河流。從泰晤士河治理的成功經驗我們可以看出,河流治理不能一蹴而就,我省還處於經濟高速增長期,遼河治理需要幾十年甚至上百年的時間,任重而道遠。一、遼河流域水污染狀況及特點遼河流域是全國七大水系之一,由遼河和大遼河兩個水系組成。其中,遼河由發源於河北省,流經內蒙古、吉林的西遼河與發源於吉林省的東遼河在遼寧省昌圖縣匯合而成,至盤錦市注入渤海,全長1345公里;大遼河由發源於清原縣的渾河和發源於新賓縣的太子河在盤錦市相匯而成,至營口市注入渤海,全長511公里。遼河流域面積6.91萬平方公里,總人口2400多萬人。該區域是我國的農牧業生產基地,也是我國重要的工業生產基地之一。(一)流域水資源狀況1956年~2000年,遼河流域多年平均地表水資源量為96.49億立方米,地下水資源量為73.23億立方米,水資源總量為130.47億立方米,重復水量39.25億立方米。地表水資源總量。遼寧省遼河流域多年平均地表水資源量為96.49億立方米。遼寧省遼河流域遼河、太子河和大遼河水資源總量最大;撫順和鐵嶺水資源總量最大。
流域地表水資源量(億立方米)計算面積(平方公里)西拉木倫河及老哈河0.953494東遼河0.61415遼河35.9937927渾河24.0411481太子河及大遼河幹流34.9015846合計96.4969163地下水資源總量。遼寧省遼河流域地下水資源量為73.23億立方米。遼寧省遼河流域遼河、太子河和大遼河地下水資源總量最大;鐵嶺和沈陽地下水資源總量最多。流域地表水資源量(億立方米)西拉木倫河及老哈河0.45東遼河0.21遼河37.8渾河16.66太子河及大遼河幹流18.11合計73.23表3遼河流域各市多年平均水資源總量表
行政區地表水資源總量(億立方米)地下水資源總量(億立方米)沈陽市11.0322.54鞍山市5.816.93撫順市26.166.56本溪市14.463.24錦州市3.044.86營口市0.741.04阜新市2.974.68遼陽市8.869.54鐵嶺市19.911.71朝陽市0.950.45盤錦市2.391.67丹東市0.200.05合計96.4973.23(二)流域水污染物排放狀況2004年遼河流域點源(含規模化養殖場)COD排放總量41.18萬噸,其中工業源排放量為12.55萬噸,佔30.5%,生活源排放量26.73萬噸,佔64.9%,規模化畜禽養殖源排放1.9萬噸,佔4.6%;氨氮排放總量36780.9噸,其中工業源排放量3944.9噸,佔10.7%,生活源排放量29021.4噸,佔78.9%,規模化畜禽養殖源排放3814.6噸,佔10.4%。經估算,遼河流域非〔11〕點源(城市徑流源、鄉村徑流源、礦山徑流源和農村生活源)COD排放入河量5.18萬噸,氨氮排放入河量2050噸。2004年,沈陽市的COD排放量顯著高於其他城市,排放總量由高到低的順序依次為沈陽(20.8%)、營口(17%)、鞍山(13.0%)、撫順(12.6%)、本溪(10.7%)、鐵嶺(9.1%)、盤錦(6.9%)、遼陽(6%)、朝陽1.7%、阜新0.5%。2004年,沈陽市的氨氮排放量顯著高於其他城市,排放總量由高到低的順序依次為沈陽(20.8%)、營口(17%)、鞍山(13.0%)、撫順(12.6%)、本溪(10.7%)、鐵嶺(9.1%)、盤錦(6.9%)、遼陽(6%)、朝陽1.7%、阜新0.5%。(三)流域水質狀況遼河流域水質污染較為嚴重,屬於有機污染,主要污染因子為化學需氧量(COD)。河流污染最重的水期為枯水期,最重的區段為城市段。2005年,遼河流域水質屬重度污染。流域21個主要監測斷面(化學需氧量COD)以劣Ⅴ類水質為主,佔52.4%;Ⅴ類水質佔14.3%;Ⅵ類水質佔19.0%;優良水質(Ⅰ-Ⅲ類)僅佔14.3%。按水期評價,枯水期水質污染最重,其次是平水期,豐水期水質較好。21個斷面中,COD最高值出現在枯水期條子河陳家斷面,超過Ⅴ類水質標准6.4倍;氨氮最高值也出現在枯水期條子河陳家斷面,超過Ⅴ類水質標准18.4倍。我省遼河流域有西遼河、東遼河、招蘇台河、條子河4條入省河流,4個省界斷面中除西遼河的三門郭家斷面為Ⅴ類水質外,其餘均為劣Ⅴ類水質。條子河污染最重,COD、氨氮年均值分別為167mg/L和17.7mg/L,超Ⅴ類水質標准3.2倍和7.9倍。(四)遼河流域水污染特點及成因缺少生態用水。遼河流域屬季節性、受控型河流,降水量、徑流量年際變化大。年平均降水量的80%出現在6-9月份,7、8月份的徑流量占年徑流量的60%。2000年、2001年東、西遼河及遼河幹流持續出現斷流。大中型水庫的庫容占水資源總量的34.4%,其中遼河達到64.1%,河道缺少徑流,許多城市河段已成為排污溝。結構性污染嚴重。流域內重化工業比重較大,污染物排放總量高,遠遠超過環境容量。冶金、石化、電力、造紙及煤炭業用水量占工業用水總量的70%,2002年,萬元GDPCOD排放量為10.44千克,是全國平均水平的近兩倍。兩大水系主要污染來源迥異。遼河水系主要污染來源為面源污染,其中西遼河上游老哈河平均含砂量每立方米47.1千克,每年向遼河輸沙量達8000多萬噸,水土流失將大量有機質帶入河道形成面源污染。渾太水系由於流經遼寧省中部城市群,主要污染來源於工業廢水和生活污水。非工業污染日益突出。隨著生活水平的提高,生活污水排放量不斷增加,生活污染比重不斷上升。化肥、農葯施用量不斷增加,但有效利用率僅為30%-40%。畜禽養殖規模和布局沒有得到有效控制,糞便還田和綜合利用比例很低,養殖污染已成為工業和生活之後的又一大污染源。部分跨界支流污染嚴重。多年的水質監測結果表明,吉林省進入遼寧省的條子河和招蘇台河水質污染十分嚴重,河流水質全部超過五類標准,最高時超標十餘倍。二、遼河流域水污染防治進展情況及存在的問題1996年,國務院把遼河流域列為國家重點治理的「三河三湖」之一,1999年和2003年國務院先後批復了《遼河流域水污染防治「九五」計劃及2010年規劃》和《遼河流域水污染防治「十五」計劃》。省委省政府也高度重視遼河水污染防治工作,把它作為重點任務來抓,認真組織實施污染防治計劃,通過實施產業結構調整,積極推行清潔生產,加快城市環境基礎設施建設,開展農村面源污染防治等舉措,遼河流域水污染防治工作取得明顯成效。截止2005年底,國務院批復的《遼河流域水污染防治「十五」計劃》中86個重點項目,完成57個,佔66%,在建13個,佔15%.為推進流域污染防治工作,主要採取了以下幾項主要措施:(一)大力調整產業結構。產業結構不合理、污染排放強度高、結構性污染嚴重是遼河流域水污染的一個突出特點。針對這一特點,把產業結構調整作為促進工業污染防治、提高經濟質量的一條治本之策,在源頭上降低污染物排放量,促進了環境與經濟的協調發展。遼寧省「十五」期間關停經濟效益差、污染嚴重的企業600餘家,取締「十五小」和「新五小」企業1700多家,關閉制漿規模在2萬噸以下的造紙廠12家,年減排污水200多萬噸,減排COD3.11萬噸。(二)深化工業污染防治。工業污染源是流域第二大污染源,2004年COD排放總量達到12.55萬噸。2000年工業污染源達標排放以來,政府大力推行清潔生產,不斷深化工業污染防治工作。「十五」期間,遼寧省對480多家重點企業開展了清潔生產審核,共實施清潔生產方案9420多個,年節水1.67億噸,減少廢水排放2.43億噸,其中COD3.359萬噸、石油類4554噸,實現經濟效益19.42億元。在冶金、電力、煤炭和選礦等高耗水行業創建了50多家廢水「零排放」企業。與2000年相比,工業企業新鮮水取用量減少了24.5%。(三)加快城市環境基礎設施建設。2004年,遼河流域COD排放總量為41.18萬噸,其中有26.73萬噸來源於生活污染,生活污染已經成為流域的第一大污染源。建設城市污水處理廠是治理生活污染的根本之策,污水處理廠建設快慢、運行好壞直接關繫到遼河水污染防治的成效。「十五」期間,通過徵收污水處理費,推進污水處理產業化等手段,籌措大量資金用於污水處理廠建設。截止2005年底,遼河流域已建成17座城市污水處理廠,形成日處理能力約258.5萬噸,在建10座污水處理廠。通過幾年來不懈的努力,遼河流域水污染防治工作取得了階段性的成果,但是在工作中仍存在一些問題,制約著流域的水污染防治工作,主要表現在以下幾個方面:一是重視程度不夠。部分地區沒有真正樹立和落實科學發展觀,沒有落實可持續發展戰略,仍以犧牲環境和群眾健康來追求單純的GDP增長;部分地區還存在治理是自己受損,下游收益的思想,消極對待水污染防治工作。二是治理資金投入不足。資金不足是造成項目進展緩慢的主要原因,部分在建項目不能按時完工,尚有20%的項目未動工。遼寧省「十五」期間應投入重點污染防治項目建設資金93.43億元,僅佔GDP的千分之四左右,實際2005年底完成投資約55億元,不到總投資的60%。三是已建成污水處理廠難以保持長期穩定運行。我省的污水處理費收繳率普遍偏低,大部分城市的污水處理費收繳率不足50%,特別是自備水源的用戶污水處理費收繳率更低。主要原因是城市污水處理費徵收部門力度不大、計量不準和漏失率較高等,難以保證污水處理廠長期穩定運行的需要。四是污水處理廠產業化步伐緩慢。我省已建成污水廠中,大部分污水處理廠實質上還都屬於政府成立機構,政府投資建設,政府出資運營,政府負責還貸的事業單位,由政府承擔著無限責任。同時污水處理廠人員是國內同類先進企業的2~5倍,造成人員多,費用高,不易管理。三、下一步流域水污染防治工作目標及對策加強遼河流域水污染防治,對維護流域內人民群眾的切身利益,對區域經濟的協調發展,都具有十分重要的意義。今後一個時期,在流域水污染防治工作中要堅持以人為本,牢固樹立和認真落實科學發展觀,以控制污染物排放總量為主線,切實改善流域水環境質量,為人們群眾創造良好的生產和生活環境,實現區域經濟、社會和環境的協調發展。(一)總體目標國家正在組織編制的遼河流域水污染防治「十一五」規劃提出的總體目標是:到2010年,主要污染物排放總量比2005年下降10%。遼河流域幹流在豐、平水期消滅超Ⅴ類水質;枯水期在「十五」基礎上繼續改善,超過五類水質標準的水體污染物濃度下降不低於20%。城鎮污水處理率不低於70%,中水回用率不低於20%。(二)主要工作99年以來,遼河治理經歷了由以治理為主,到治理、保護相結合,再到治理、保護、利用相結合的歷程;治理措施從治理工業企業、建設污水處理廠為主,到以開展清潔生產、建設污水處理廠、促進中水回用、開展農業污染防治綜合措施為主的歷程。為進一步改善流域水環境質量,今後流域水污染防治工作應按照污染治理與產業結構調整相結合、污染治理與節約用水相結合、點源治理與面源治理相結合、工程措施與生態措施相結合的治理原則,重點抓好以下工作:一是產業結構調整方面。「十一五」期間,各地應根據國家產業政策、區域資源環境承載力,以及產業升級的需要,加大流域內產業結構調整力度。首先,應對現有的企業實行更嚴格的淘汰制度,取締關閉水耗高、污染嚴重、經濟效益差的技術、工藝、設備和生產能力,特別是對規模不經濟、污染嚴重的造紙、釀造、制葯、印染、化工等污染嚴重行業的企業或者落後工藝和設備實現強制淘汰。近期應盡快淘汰流域內年制漿能力3.4萬噸以下化學制漿生產線、年生產能力2萬噸以下黃板紙企業、1萬噸以下廢紙造紙企業、1萬噸以下酒精生產線、1萬噸以下澱粉生產線。其次,要嚴格環境准入,新建項目應優先發展節水、減污的高新技術產業,必須嚴格執行環評和「三同時」制度,從源頭和過程減少新上項目帶來的水污染問題;擴建項目應通過以新帶老,做到增產不增污或增產減污。二是工業污染防治方面。首先,要認真貫徹清潔生產促進法,流域內所有的重點污染企業都應實施清潔生產,從生產全過程式控制制水資源消耗,減排廢水,逐步使單位產品的水耗、污染物排放強度達到或接近國內先進水平。其次,加快發展循環經濟,鼓勵一水多用和再生水的開發利用,最大限度地使處理後的中水返回生產過程,流域內工業用水重復利用率應提高到80%以上。對冶金、電力、石化、煤炭等耗水量大的行業,應通過開展廢水處理後回用,逐步實現廢水的「零排放」。再次,強化排污許可證管理。將總量控制目標以排污許可證的形式落實到每個企業,沒有總量指標的,新建項目一律不予審批,不達標的一律關停。三是城市環境基礎設施建設方面。首先,要抓好城市污水處理設施的建設。污水處理設施建設應科學確定規模和選址,按照大、中、小、微規模,以及利於污水收集、處理後回用等原則,加快污水處理設施的建設進度,到「十一五」末期,流域內污水處理率要達到70%以上,遼寧省境內要新增日污水處理能力175萬噸。其次,加強對建成污水處理廠的運行監管。為保證污水處理廠滿負荷運行,所有建成污水處理廠必須全部安裝在線監測裝置,並與環保部門聯網,實現水質、水量實時在線監控。再次,應加大城市污水處理廠中水回用力度,補充工業用水。已建成污水處理廠應積極落實中水用戶,建設中水回用工程,新開工建設的污水處理廠應同時配套建設中水回用工程,流域內中水回用率應達到20%以上。第四,新建的污水處理廠應實行企業化運行,實行政企分開;通過招投標方式,對已經建成和在建的污水處理廠實行投資和經營的整體轉讓,實現投資和運行主體的多元化,「十一五」期末,流域80%污水處理廠實現市場化運行。四是飲用水源保護方面。首先,要劃定飲用水水源保護區,對飲用水源進行依法管理,切實保障人民群眾的飲水安全。其次,制定全省地表水環境功能區劃,明確提出各水域保護的目標和級別。再次,嚴格控制畜禽養殖污染,在遼河流域開展規模化畜禽養殖污染治理,規模化養殖企業全部實現達標排放;在飲用水源保護區和水污染嚴重超標地區,應嚴格禁止建設規模化畜禽養殖場。第四,強化對飲用水源的水質監測。開展集中供水水源地水資源質量監測和月報發布工作,形成全省水環境監測網。第五,保障農村飲水安全。開展防氟改水、農村基本飲水井工程建設等工作。(三)主要措施為完成重點工作,實現遼河流域水污染防治目標,應採取以下保障措施:一是加強領導,實現流域治理上下游聯動。遼河治理是一個系統工程,僅靠一個地區的努力是不夠的,必須建立分工負責、協調合作的工作機制。應進一步完善遼河流域水污染防治工作領導小組職能,定期召開聯席會議,就保護遼河流域水環境問題,統一部署,統一行動。二是完善法規,加大執法力度。要在國家現有法律法規的基礎上,逐步完善流域內配套性法規和制定更為嚴格的標准,以使流域水污染防治工作有法可依、有章可循。加大對環境違法行為的處罰力度,嚴肅查處企業違法排污行為,新建項目應嚴格執行「環評」和「三同時」制度。應賦予環保部門對環境違法單位的限期治理和限產、停產整治的決定權,以有效解決「執法成本高、違法成本低」的問題。應建立嚴格的執法責任制和過錯追究制度,杜絕不作為和瀆職現象。三是多渠道籌措資金,加快污水處理市場化步伐。從江蘇等省份的先進經驗來看,只有建立政府主導、多渠道籌措資金、市場化運營的機制,才能較好地解決污染防治項目建設進展緩慢的問題。政府應主要發揮統一監督、制定規劃、嚴格執法、制定收費標准、出台優惠政策等主導作用,為污染防治營造良好的內外部環境。要多渠道籌措資金,積極爭取國債資金,充分利用世行等國際金融組織和國外政府貸款,鼓勵社會資本參與城市污水處理設施的建設和運營。應按照「污染者負擔、治理者受益」的原則,積極推進流域內污染治理的企業化、市場化、產業化步伐。四是完善跨界斷面考核制度,推動水環境質量改善。應完善跨市界斷面的水環境質量考核制度,各市對轄區內水環境質量負責,確定不同階段出境水環境質量目標,並作為考核地區工作成績和幹部政績的重要內容,出境主要污染物超過目標值的,要採取一定的措施追究責任,建議實行污染賠付補償制度。五是加強宣傳,擴大公眾參與。遼河流域水污染防治工作是一項系統工程,是功在千秋、利在當代的大事,要動員全社會的力量共同推進。應完善公眾參與的程序和規則,擴大公眾參與。加強環保培訓,提高各級決策者、廣大居民、中小學生的環境意識。通過電視、廣播、報刊和網路等形式,加強環境宣傳,公開曝光環境違法案件,大力宣傳保護環境的好經驗;強化對環境問題的深度報道,營造良好的社會氛圍,鼓勵公眾監督和輿論監督。
課題組成員:文毅遼寧省環保局副局長
胡成(執筆)遼寧省環境科學研究院副院長
J. MBFB膜生物流化床無論在中水回用,工業廢水回用技術中都優於MBR膜生物反應器,表現在哪些方面
MBR工藝可以作為傳統污水處理工藝的深度處理單元,在城市二級污水處理廠出水深度處理(從而實現城市污水的大量回用)等領域有著廣闊的應用前景。
膜 - 生物反應器也存在一些不足。主要表現在以下幾個方面:
膜造價高,使膜 - 生物反應器的基建投資高於傳統污水處理工藝;
膜污染容易出現,給操作管理帶來不便;
能耗高:首先 MBR 泥水分離過程必須保持一定的膜驅動壓力,其次是 MBR 池中 MLSS 濃度非常高,要保持足夠的傳氧速率,必須加大曝氣強度,還有為了加大膜通量、減輕膜污染,必須增大流速,沖刷膜表面,造成 MBR 的能耗要比傳統的生物處理工藝高。
而MBFB膜生物流化床工藝用於污水深度處理,能在原有污水達標排放的基礎上,經過生物流化床和陶瓷膜分離系統,進一步降低COD、NH-N、濁度等指標,一方面可直接回用,另一方面也可作為RO脫鹽處理的預處理工藝,替代原有砂濾、保安過濾、超濾等冗長過濾流程,同時有機物含量的降低大大提高RO膜使用壽命,降低回用水處理成本,使用無機陶瓷膜分離系統,是世界第一套污水處理專用的無機膜分離系統,和其它的有機膜、無機膜相比,具有膜通量大、可反沖、全自動操作等優勢。
MBFB特點
1、活性炭粉長期使用,勿需更換或再生;
2、三相傳質混合,反應效率高;
3、載體不流失;
4、載體流化性能好;
5、氧的轉移效率高;
6、污染物高度富集,生物量大;
7、對微污染水處理效果好