6-水环境保护

我国主要水体环境污染现状与保护研究主要内容•主要水体环境污染研究现状•水资源的环境安全性问题•水体环境污染防治对策探讨一、水资源的环境安全性问题•目前，我国主要水系流域中，湖泊水资源总量达6380亿m3，地下水可开采量2900亿m3，占我国城镇饮用水水源的70%以上，国民生产总值占全国的80%以上；•我国沿海海水资源也非常重要，我国海岸线长达18000多公里，全国人口的1/3集中在沿海省市，工农业总产值达到了全国的60%以上；•我国主要水资源的保护直接涉及我国今后人口健康素质的变化和国家经济的发展状况，有必要从国家安全性的战略角度重视水资源的环境保护问题。水环境污染形势严峻•我国人均水资源占有量只有2300立方米，约为世界平均水平的1/4，排在第121位，是世界上13个贫水国家之一。地表水污染普遍，特别是流经城市的河段有机污染严重，湖泊营养化问题突出，地下水受到点源和面源污染，近岸海域水污染加剧；•有关专家甚至预测，中国解决水环境污染问题比解决缺水问题更加困难和艰巨。我国主要七大流域水质类别比例现状(共监测264个断面)Ⅴ类6.9%Ⅳ类21.6%Ⅲ类15.5%Ⅱ类25.9%Ⅰ类16.4%劣Ⅴ类13.8%我国七大流域综合污染指数变化比较0510152025303540451991年1992年1993年1994年1995年1996年1997年1998年1999年2000年辽河海河淮河黄河松花江珠江长江综合污染指数我国水生态环境的现状进入大范围生态退化和复合性、叠加性环境污染的阶段老债新帐叠加共存粪便污染1900194019802000微生物污染耗氧有机物SO2、颗粒物光化学烟雾酸雨重金属氮磷富营养化垃圾温室气体黑碳、气溶胶有机金属污染物持久性有机物污染二次污染、微污染核废料工业危险废弃物面临全球最严峻、最复杂的环境问题流域水污染•七大重点流域地表水普遍受到有机物污染。–按综合污染指数排序，全国七大流域污染程度由重到轻的顺序为：辽河、海河、淮河、黄河、松花江、珠江、长江。•较突出的问题是水系中开始出现有毒化学品的污染。–松花江水系中已探查出上百种有机毒物。我国湖泊（水库）富营养化的急剧恶化趋势例如：云南滇池在80年代初期还处于三类水体，十几年后的90年代后期全湖范围已急剧恶化到劣五类水体，陷入重富营养状态。按照上述急剧恶化趋势分析：我国本世纪前十年内不仅是湖泊富营养化面积进一步增加，可能将出现全国大范围的富营养化灾害。70年代后期80年代后期90年代后期富营养27％富营养61％富营养85％中营养69％中营养35％中营养15％贫营养4％贫营养4％贫营养0％4050607080901991年1992年1993年1994年1995年1996年1997年1998年1999年2000年巢湖滇池太湖营养状态指数1991-2000年“三湖”营养状态指数年际变化比较中度富营养状态：60轻度富营养状态：50重度富营养状态：70营养状态指数营养分级30贫营养30～50中营养50富营养50～60轻度富营养60～70中度富营养70重度富营养我国湖泊（水库）富营养化的严峻现状我国是世界上湖泊富营养化最严重的国家之一！城市湖泊都已处于重富营养或异常营养状态，几乎丧失使用功能；绝大部分大中型湖泊均已具备发生富营养化条件或处于富营养化状态。•1996年调查的26个国控湖泊（水库）中，总体处于富营养化的高达85%。•滇池80年代初为Ⅲ类水体，90年代后期全湖为劣类Ⅴ类水体，陷入重富营养化状态。巢湖、太湖也处于重富营养化。1999年全国近岸368个监测站位数据表明：•我国近岸海域水质以劣四类和二类为主；•主要污染因子是无机氮和活性磷酸盐；•总体上东海污染最重；•其次是渤海、南海、黄海一类海水14.7%三类海水10.3%四类海水15.0%劣四类海水31.5%二类海水28.5%近岸海域污染渤海、黄海海岸带历年无机氮平均浓度趋势00.10.20.30.40.50.60.70.80.91996年1997年1998年1999年2000年年份浓度(mg/L)渤海黄海二类标准渤海、黄海海岸带历年无机磷平均浓度趋势00.0050.010.0150.020.0250.030.0351996年1997年1998年1999年2000年年份浓度(mg/L)渤海黄海一类标准赤潮•1984年以后赤潮频率加快、次数增多•1998年发生赤潮频率最高，达22次•赤潮发生的范围扩大•赤潮持续的时间延长•在我国腹泻性、神经性、麻痹性藻类均存在•陆源排放氮、磷、有机物引起近岸水域富营养污染，是赤潮发生的物质基础。赤潮发生统计741734718405010015020094-98年89-93年84-88年79-83年74-78年次环境污染触目惊心七大江河水系的741个监测断面的水质：29%I－Ⅲ类，30%Ⅳ、Ⅴ类，41%劣Ⅴ类东部和西南200余湖泊中80％富营养化近一半城镇饮用水源地水质不符合标准据343个城市调查，仅1/3达二级空气质量标准1/3国土受到酸雨污染垃圾围城普遍，有毒有害废弃物影响开始显现环境污染造成的损失相当GDP的3-8%环境健康问题日渐突出11个大城市，水与空气污染估计每年使5万多人夭折，约40万人染呼吸系统疾病华北某大城市约40%儿童血铅含量超标(2000年)二恶英类化合物已在市售牛奶、母乳（华东、南一些省市）中检出华北某大城市严重污染的蔬菜地土壤中汞含量超标98倍城市地下水污染与饮用水安全•针对我国44个城市地下水的调查表明，有42个城市地下水已受到污染，并已发现数百种有害有机污染物。全国地下水水质超标面积大于200平方公里的城市占11.1%，超标面积在100-200平方公里的占18.5%，超标在20-100平方公里的占48.2%。饮用水安全问题目前受到极为广泛的注意。据对长江下游沿江城市自来水浓缩物的细胞染色体试验，多呈阳性反应，提示了城市饮用水确实潜在安全性问题。•目前常规给水工艺中产生的多种微量有机污染物（生态微污染），具有免疫或内分泌干扰毒性、遗传毒性和致突变活性，因而饮用水的安全性以及微污染水的净化处理研究，不但对保护人体健康有积极的意义，而且将带动一大批与水相关产业的发展。水资源紧缺与水资源浪费•我国是世界上水资源最为匮乏的13个国家之一，在全国640个大中城市中，有300个城市缺水，其中100个严重缺水。1997年调查，全国仅有123个城市建成307座不同处理等级的污水处理厂，日处理能力仅在1292万M3，污水处理率仅为13.4%；我国目前5万多个小城镇、370多万个乡村，9亿多人口居住地基本没有污水处理实施，从而直接导致了地表水的广泛污染，使水资源匮乏的矛盾更加尖锐；而目前我国城市工业用水重复利用率也只有50-60%，远低于发达国家的90%以上的水平。•近年来的检测还表明，我国水域环境污染物主要以总氮、活性磷酸盐、石油类、有机芳烃类及某些水生微生物等有害藻华污染为主。因此，研究控制我国水资源的污染灾害的发生及失衡水环境的修复机理仍属于我国目前迫切需解决的重大环境安全性基础问题。中国水资源总量地区分布中国地表水资源总量分布图淮河及山东半岛诸河3%黄河2%长江36%东南诸河9%华南诸河17%海河1%东北诸河6%内陆诸河4%西南诸河22%二、水资源的环境安全性•国外对水资源中污染化学物质对环境生物和人体的危害极为关注。欧、美、日等一些发达国家相继制定了化学物质的审查与管理法规，我国对地下水做过一些调查，发现有数百种有害有机物污染，且全国约有三分之二的大中型城市的水源已受到不同程度的环境污染。我国系统的水环境微污染的环境安全性研究正在起步，尚未有通用的标准化测试评价方法。水体有毒化学品环境污染•饮用水源水有机物污染数量多，对人体健康有不利影响–据长江口门段对25个水源及水厂出水监测（1999-2000），共检出有机污染物504种，能确切定性213种，准确定量56种，其中PAH’s22种，苯系物27种，酚类17种。•近岸海域痕量有机物污染不容忽视–渤海近岸海域共检出有机化合物220余种，其中PAH’s53种，有39种属我国优先控制污染物，有45种为致癌物或可疑致癌物。24Seafood•SeafishshellfishseaweedDMA(二甲基砷)、DMM(二甲基汞）、POPs等有机代谢物,存在于海产品中.有毒鱼中存在大量的As、Hg-betaine蓝藻毒性在生态系统中，在生物（特别是微生物）的作用下，存在着毒性小的污染物或无毒的化学物质，转化为毒性大或有毒性的污染物，或者生物利用低毒的低分子化合物合成高毒的高分子化合物。目前发现的有毒藻类主要有：铜绿微囊藻、鱼腥藻、束丝藻等，藻毒素具有麻癖性毒素、腹泻性毒素及神经性毒素，也可能是一种致癌物（可以引起肝癌）。所以必须抓紧进行有关藻毒素的环境毒理学研究及饮用水源的脱毒技术与工程设备的开发。藻毒素结构蓝藻灾害爆发与除藻技术研究10100100010000藻毒素浓度(ug/L)漫山椒山三山太湖m-RRm-YRm-LR产毒藻类及其毒性研究、饮用水源脱毒技术与工程设备开发高效、安全、经济除藻剂研制和市场化抑藻、除藻的物理化学和生物学技术研究和工程设备开发我国湖泊中水华藻类组成与时空分布的调查研究湖泊蓝藻灾害突发性诱因研究各类湖泊富营养化限制因素与蓝藻灾害发生研究湖泊生态系统中初级生产力在营养盐增加时的相互关系沉水植物浮游植物挺水植物底栖固着藻类相对初级生产力增加营养营养盐限制光限制湖泊富营养化水华暴发机理食物链的复杂性湖泊点源污染控制城镇生活污水治理除磷脱氮禁用含磷洗涤剂分散性生活污水治理工业废水治理含氮工业废水治理含磷工业废水治理面源污染控制农村村落污染控制村落废水控制村落固体废弃物处理村落环境管理农田污染控制田间污染控制坡耕地改造水土保持农业生态农业小流域生态治理工程前置库工程强侵蚀区污染控制湖内污染源治理网箱养鱼控制污染底泥疏浚与处置湖内旅游控制船舶污染控制湖内藻类控制生态工程治理湖内水生生态修复工程陆生生态恢复工程湖泊富营养化治理的长期性复杂性湖滨防护带粮食生活排水人类生活太阳光旱地粮食肥料畜舍风能太阳能可再生能源的有效利用居民、行政部门的循环利用体系石化能源配合饲料监测系统和水环境改善的评价根据氮磷自动监测系统的评价环保型施肥管理体系通过水生植物栽培法对氮磷进行资源回收河流水处理系统评价法高温好氧发酵装置情报网络湖泊治理技术的确立•节能、小型、省资源、经济性•适合地球环境、地域特性•创造未来的最佳处理系统有机生活垃圾资源化污泥磷酸盐处理水简易高效水处理装置养殖废水湖泊污染治理和生态恢复建立可持续发展的流域体系湖泊污染治理的复杂性与长期性建设三、水资源污染防治对策探讨当前环境保护面临的主要问题•经济增长方式落后，结构布局不合理；•资金不足，基础研究相对薄弱,•缺乏有效环境经济政策支持；•标准、基准的制定与更新严重滞后；•管理机制和体制不顺，协调困难。原创性基础研究欠缺，手段相对落后缺少大跨度学科交叉的系统综合研究偏重末端治理，忽视全过程和区域性控制缺乏全球视野，参与国际计划能力不足长期、连续、动态的基础数据积累不够缺少自主知识产权的集成技术与成套装备科技对政府决策的支撑薄弱我国环境科技主要差距单位GDP的环境影响资源生产率环境影响经济社会发展对生态、环境影响的情景2000年2020年2020年2020年情景I情景II情景III100%400%800%目前水平学科战略思路：经济、社会与环境协调可持续发展为指针生态系统安全与健康行为,学科交叉渗透，整体、系统、综合集成为研究特色流域污染总量控制，环境安全基准、技术管理标准体系的建立为核心区域的、系统的综合防治为重点建立有中国特色的水生态环境科技体系环境末端治理全过程控制循环生态利用环境生产和消费模式转型线性经济模式循环经济模式污染单项治理综合生态调控全球环境公约驱动与履行气候《气候变化框架公约》《保护臭氧层公约》生态《生物多样性公约》《防治荒漠化公约》《国际重要湿地公约》