水资源利用与保护8水资源保护

第八章水资源保护本部分主要介绍水资源保护的概念；水资源的主要问题；水资源污染的含义、污染特征、污染源、污染特及途径；污染物在水环境中迁移转化的基本理论；水环境质量监测与评价；污水排放工程；污染水源控制与修复的理论与技术；水源污染防护带理论技术；水质保护与管理法律法规体系、流域水资源统一管理体系。第一节水资源保护的概念、任务和内容一、水资源保护概念水资源保护，从广义上应该涉及地表水和地下水水量与水质的保护与管理两个方面。通过行政的、法律的、经济的手段，合理开发、管理和利用水资源，保护水资源的质、量供应，防止水污染、水源枯竭、水流阻塞和水土流失，以满足社会实现经济可持续发展对淡水资源的需求。第一节水资源保护的概念、任务和内容二、水资源保护的任务和内容(1)改革水资源管理体制并加强其能力建设，切实落实与实施水资源的统一管理，有效合理分配；(2)提高水污染控制和污水资源化的水平，保护与水资源有关的生态系统；(3)强化气候变化对水资源的影响及其相关的战略性研究；(4)研究与开发与水资源污染控制与修复有关的现代理论、技术体系；(5)强化水环境监测，完善水资源管理体制与法律法规，加大执法力度，实现依法治水和管水；第二节水环境质量监测与评价一、污染源调查污染调查的目的：是为了判明水体污染现状、污染危害程度、污染发生的过程、污染物进入水体的途径及污染环境条件，并揭示水污染发展的趋势，确定影响污染过程的可能的一半条件和影响因素。调查的内容：污染现状、污染源、污染途径以及污染环境条件等。二、水环境质量监测（一）地面水水质监测1、水质监测站网水质监测站网是在一定地区、按一定原则、以适当数量的水质监测站构成的水质资料收集系统水质监测站网的建立与设置根据其目的及所要完成的任务，可分为基本站、辅助站、背景站。二、水环境质量监测（一）地面水水质监测2、监测断面的设置断面设置原则：(1)没在大量废水排入河流的主要居民区、工业区的上游和下游；(2)设在湖泊、水库、河口的主要出口和入口；(3)设在河流主流、河口、湖泊和水库的代表性位置；(4)设在主要用水地区，如公用给水的取水口、商业性捕鱼水域和娱乐水域等(5)设在主要文流汇入主流、河口或入海水域的汇合口。二、水环境质量监测（一）地面水水质监测2、监测断面的设置背景断面：所渭水环境背景直是指未受或少受人类活功影响的区域内的天然水体的物质组成与基本含量。在清洁河段个设置水环境背景采样断面或采样点，可得到一个水系或河流的水环境背景值。监测断面：为了弄清排污对水体的影响，评价水质污染状况所设的采样断面(也称控制断面)。二、水环境质量监测（一）地面水水质监测2、监测断面的设置流经城市或工业区的河段，一般设置对照断面、监测断面和消减断面。对照断面是为了弄清河流入境前的水质而设置的。应在流入城市或工业区以前。避开各类废水流入或回流处设置，一般对照断面只设一个。监测断面是为了弄清特定污染源对水体的影响，评价水质状况而设置的。监测断面的数目应根据城市的工业布局和排污口分布情况而定。二、水环境质量监测（一）地面水水质监测2、监测断面的设置消减断面是指废水和污水汇入河流后，经一段距离与河水充分混合后，水中污染物经稀释和自净而逐渐降低，其左、中、右三点浓度差异较小的断面。通常设在城市或工业区最后一个排污口下游1500m以外的河段上。二、水环境质量监测（一）地面水水质监测河流采样断面上采样点的设置，应根据河流的宽度和深度而定。50m50m—100m100m—1000m1500m二、水环境质量监测（一）地面水水质监测在一条垂线上，.3~0.5.3~0.511.3~0.511/2.3~0.5二、水环境质量监测（一）地面水水质监测3．采样时间和频率采集的水样必须有代表性，要能反映出水质在时间和空间上的变化。常规水质监测采样频率及时间的要求为：(1)饮用水源及重要水源保护区，全年来样8次一12次，(2)重要水系干流及一级支流，全年采样12次；(3)一般中小河流，全年采样6次，丰、平、枯水期各2次；(4)面积大于1000km2的湖泊和库容大于1亿m3的水库，每月应采样分析1年不少于12次；(5)其他湖库，全年采样2次，丰、枯水期各1次。二、水环境质量监测（二）地下水质监测(1)渗坑、渗井的污染物随地下水流动而在其下游形成条带状污染，这是有害物质在含水层渗透性能强，渗透速度快的地区扩散的特点。监测点的布置，应沿地下水流向，平行和垂直监测断面控制，其范围包括重污染区、轻污染区以及污染物扩散边界。二、水环境质量监测（二）地下水质监测(2)点状污染扩散，是渗坑、渗井在含水层渗透性能很弱的地区污染扩散特点。由于地下水径流条件差，污染物迁移以离子扩散为主，运动缓慢，污染范围小，监测点应在渗坑、渗井附近布置。(3)带状污染扩散，是污染物沿河渠渗漏污染扩散的形式。监测点应根据河渠状况、垃质结构，设在不同的水文地质单元的河渠段上，并垂直于河渠设监测断面。二、水环境质量监测（二）地下水质监测(4)块状污染扩散区，是缺乏卫生设施的居民区地下水污染的主要特征，是大面积垂直污染约—种扩散形式，污染的范围和程度随有害物质的迁移能力、包气带土壤的性质和厚度而定。污染吻多为易溶的无机盐类和有机洗涤剂等，如居民区大面积的硝酸盐污染，应当采用平行和垂直地下水流向布置监测断面。二、水环境质量监测（二）地下水质监测(5)侧向污染扩散，是地下水开采漏斗附近污染源的一种扩散形式(包括海水入侵)．污染物在地厂水中扩散受开采漏斗的水动力条件和污染源的分布位置的控制。监测点应在环境水文地质条件变化最大的方向和平行地下水流向上布置。在接近污染源分布的开采漏斗的上游，应重点监测，在整个漏斗区可以适当布置控制点。第三节水体污染的理论体系1水体污染的含义2水体污染的特征3水体污染三要素4污染水体的物化与生化作用第三节水体污染的理论体系1水体污染的含义进入水体污染物的数量超过了水体的自净能力，水质变劣，影响到水体用途第三节水体污染的理论体系2水体污染的特征隐蔽性难以逆转性延缓性第三节水体污染的理论体系3水体污染三要素污染源污染物污染途径第四节污水排放工程1法律法规体系2城市污水集中处理城市排水系统污水处理系统污水排放工程第五节水资源保护措施一、加强水资源保护立法，实现水资源的统一管理（一）设立行政管理机构很多国家建立了国家(联邦)级和区域(或流域)级的二级机构。如加拿大、美国和德国等，为了进行较好的协作和规划，都建立了统一的机构。第五节水资源保护措施一、加强水资源保护立法，实现水资源的统一管理（一）设立行政管理机构(1)加拿大在20世纪60年代以前，主要由地方一级进行水质管理。在1971年，政府成立了环境部，开始进行统一管理。区域级的管理机构包括地方、地区及流域的管理机构，这些机构主要负责国家政策总体系中指定目标和行动的落实。第五节水资源保护措施一、加强水资源保护立法，实现水资源的统一管理（一）设立行政管理机构(2)法国在全国设立了6个流域管理局，并以此为基础建立了全国水质委员会。流域管理局既是法国水质管理的中心，又是财政独立的公共行政机构，负责流域内水污染控制，从经济上和技术上协助实行防止水污染和保护水资源的规划。第五节水资源保护措施一、加强水资源保护立法，实现水资源的统一管理（一）设立行政管理机构(3)英国则成立10个流域水务局来统一管理水资源。英国把一个流域作为一个整体，从水资源的开发、城市和工农业供水到污水的回收利用，水资源的综合平衡；从污染源治理、城市污水处理厂到河道净化工程，进行系统分析，统筹安排。第五节水资源保护措施一、加强水资源保护立法，实现水资源的统一管理（二）水资源立法(1)英国早在1944年就颁发了水资源保护法，以后又在1945年、1948年、1958年、1963年和1974年颁布了有关的法律。目前英国对水资源管理，根据其国情，已摸索出一套经验和管理方法。第五节水资源保护措施一、加强水资源保护立法，实现水资源的统一管理（二）水资源立法(2)在美国，水污染控制法于1948年开始生效。1965年成立了水资源利用委员会，负责制定统一的水政策，全面协调联邦政府、州政府、地方政权、私人企业和组织的工作，以及促进美国水资源和土地资源的保护、发展和使用。第五节水资源保护措施一、加强水资源保护立法，实现水资源的统一管理（二）水资源立法(3)日本于1958年12月颁布了《水质保护法》和《工厂废水控制法》。《水质保护法》授权经济计划厅长官鉴别已出现重大污染或可能出现重大污染的公共水域。日本政府于1967年8月颁布了《环境污染控制基本法》。清楚地阐明了有关概念和政策的基本方向。1971年6月，日本又颁布了《水污染控制法》，其首要目的是纠正管理的方式。第五节水资源保护措施一、加强水资源保护立法，实现水资源的统一管理（二）水资源立法(4)我国在水资源和水环境保护立法方面取得了巨大的进展。1973年，制定了《关于保护和改善环境的若干规定》。这是我国第一部关于环境保护的法规性文件。第五节水资源保护措施一、加强水资源保护立法，实现水资源的统一管理（二）水资源立法1984年颁布的《中华人民共和国水污染防治法》，1988年1月颁布的《中华人民共和国水法》，1989年12月颁布的《中华人民共和国环境保护法》等一系列与水资源保护有关的法律文件，使水资源保护与管理走上了法制化的轨道。第五节水资源保护措施二、节约用水，提高水的重复利用率第五节水资源保护措施三、综合开发地下水和地表水资源地下水和地表水都参加水文循环，在自然条件下，相互转化。综合开发地下水和地表水，实现联合调度，才能合理而充分地利用水资源。第五节水资源保护措施三、综合开发地下水和地表水资源1972年，美国哈佛大学的雷维尔等人提出了一个恒河流域地表水与地下水综合利用方案。该方案要求在旱季大量抽取地下水利用，同时腾出地下空间，把雨季多余河水蓄存在地下含水层中，实现地下水与地表水相互结合，循环利用。第五节水资源保护措施三、综合开发地下水和地表水资源伊朗在开发戈尔甘平原的计划中，比较了三个综合利用地表水和地下水资源的方案：一是利用非调节的地表径流结合开采地下水，浪费掉泛滥的河水；二是利用非调节的地表径流结合开采地下水，利用泛滥的河水对地下水进行人工补给；三是利用水库控制的地表径流结合开采地下水，无人工补给。对比结果，确定了第二方案为该地区水资源利用的最佳开采方案。第五节水资源保护措施四、强化地下水资源的人工补给是借助某些工程设施将地表水自流或用压力注入地下含水层，以便增加地下水的补给量，达到调节控制和改造地下水体的目的。第五节水资源保护措施四、强化地下水资源的人工补给（一）人工补给地下水的目的(1)补充地下水量，增大含水层的储存量(2)抬高地下水位，增加孔隙水压力，控制地面沉降(3)防止或减少海水入侵含水层(4)改善地下水的水质(5)改变地下水温度(6)保持地热水、天然气和石油地层的压力第五节水资源保护措施四、强化地下水资源的人工补给（二）人工补给地下水的水源和水质要求确定回灌水的水质标准时，一般应注意以下三个原则：(1)回灌水源的水质要比原地下水的水质好，最好达到饮用水的标准；(2)回灌水不会引起区域性地下水的水质变坏和污染；(3)回灌水中不应含有能使井管和过滤器腐蚀的特殊离子或气体。第五节水资源保护措施四、强化地下水资源的人工补给（三）地下水人工补给的方法及适用的水文地质条件1、直接法（1）地表入渗补给法（较好的透水性）地表入渗补给法一般采用境塘、渠道、凹地、古河道、矿坑等地表工程设施及淹没德溉等手段，使地表水自然渗透流入含水层。一般地表上层应有较好的透水性，如：砂土、粉土、砾石、卵石等。第五节水资源保护措施四、强化地下水资源的人工补给（三）地下水人工补给的方法及适用的水文地质条件1、直接法-------（1）地表入渗补给法①淹没或灌溉入渗补给法灌区农闲时将水引入农田，使其入渗补给地下水②水盆地入渗补给法该方法包括水库渗漏和洼地、池塘渗漏补给。第五节水资源保护措施四、强化地下水资源的人工补给（三）地下水人工补给的方法及适用的水文地质条件1、直接法---