高级环境生态学.doc

水环境生态安全作者：胡芳建 指导老师：刘德奎 学号：202008139摘要 水是人类生存最基本的需求之一，自20世纪70年代以来水危机问题就一直引起社会各界的高度关注，水资源短缺、水灾害加剧和水环境恶化的趋势在短期内仍将继续。当前，人们对水的需求形势日趋严峻，本文主要针对水环境生态安全做一简单论述，并在环境安全研究逐渐成为科研热点的背景下探讨水环境质量评价。关键词 生态环境 水环境 生态安全 水环境质量评价 生态环境是指由生物群落及非生物自然因素组成的各种生态系统所构成的整体，主要或完全由自然因素形成，并间接地、潜在地、长远地对人类的生存和发展产生影响。生态环境的破坏，最终会导致人类生活环境的恶化。因此，要保护和改善生活环境，就必须保护和改善生态环境。水环境是指围绕人群空间及可直接或间接影响人类生活和发展的水体，其正常功能的各种自然因素和有关的社会因素的总体。生态安全是指生态系统的健康和完整情况。是人类在生产、生活和健康等方面不受生态破坏与环境污染等影响的保障程度，包括饮用水与食物安全、空气质量与绿色环境等基本要素。水环境生态安全评价是生态安全的单方面评价，近年来亦成为国内外研究的一个热点。水是人类赖以生存和发展的最根本的资源，是可持续发展的物质基础。随着人口的增长和技术、经济的发展，人类开发利用水资源的能力和程度越来越强。但仍有10亿以上的人缺乏足够的生活用水，17亿人缺乏安全的生活用水；越来越多的地区出现了水资源紧张的局势。在未来30年中，可能将有55亿人口生活在遭受中等到严重程度的水资源压力的地区。水资源短缺和水污染严重也已成为我国社会经济发展中重要的制约因素。因此，水环境生态安全愈发重要。我国现阶段水环境安全问题概括：目前，我国水环境污染严重，72%的河段污染，有机污染严重。全国532条河中，有438条污染，占82.3%，其中局部水域十分严重，水生态系统与渔业资源严重破坏，导致鱼虾死亡率增加，或种类与种群数量下降。而天然渔场的物种个体小型化、早熟、种类单一，生产作业分布区显著下降，也让水体环境在这种长期单一养殖下出现生态性退化。环境受损的污染物主要包括氨氮、磷、高锰酸盐、氯化物、砷化物、挥发性酚、农药、有机物（严重）、石油类（严重）、铜、汞等重金属。相关资料显示，珠江、长江、黄河、松花江干流基本良好，城镇河段污染严重；淮河、海河、松花江与辽河系污染严重。其占淡水鱼类捕捞量90%，超渔业水质指标水域占26%（5000km）。 目前，每日排入江河的废水量情况如下：长江为 6750万吨，黄河为 32600万吨，松花江为800万吨。 城市地面水有机物污染严重，内陆河水质尚可。有渔业价值的中小河流50%（2800 km）河段不符渔业水质标准，且鱼虾类基本绝迹，很多名贵鱼类已接近濒危状态。每日排入废水量：黄浦江-500万吨，太湖-80万吨。此外，近岸海域遭受不同程度污染与生态破坏，养殖废水威胁水产品食品安全诚然，我国江河湖海均程度不等遭受污染。这警示我们：政府及有关业务部门应加大环境保护与治理的力度；水产从业人员若要进行有效的渔业生产，必须对水环境加以调控和保护，经济增长必须控制在自然资源与环境容量能够支撑、允许的范围内。水环境质量评价就是通过一定的数理方法和其他手段，对水环境素质的优劣进行定量描述（或将量质变换为评语）的过程。水环境质量评价必须以监测资料为基础，经过数理统计得出统计量（特征数值）及环境的各种代表值，然后依据水环境质量评价方法及水环境质量分级分类标准进行环境质量评价。 水环境质量评价是进行环境管理的重要手段之一。通过水环境质量评价可以了解环境质量的过去、现在和将来发展趋势及其变化规律，制定综合防治措施与方案；可以了解和掌握影响本地区环境质量的主要污染因子和主要污染源，从而有针对性地制定改善环境质量的污染源治理方案和综合防治规划与计划；可以为制定国家或地方的环境标准、法规、条例细则等提供科学依据；可以进行环境质量的预断预报，编制新建、改建、扩建和挖潜、革新、改造等工程技术项目的环境影响报告书和防治方案，为选址、设计和生产布局提供科学依据，还可用以总结本地区的环保工作，鉴定防治措施的效果、写出年度环境质量报告书，进行不同地区间环境质量的比较，交流情报资料，进行全国环境质量统计，促进环保科研技术的发展以及是否以牺牲水环境质量和人民健康而换取经济发展高速度的损益分析等。 按不同的分类方法，大致上可将水环境质量评价分为以下几种类型：1）按照时间可分为回顾评价、现状评价和预断评价；2）按照区域类型可分为城市、区域或流域、景区等；3）按照环境的专业用途又可分为饮用水、灌溉水、渔业用水等质量评价。 国内外环境质量评价方法多种多样，但目前国内还没有制定出统一的评价方法标准供环保工作者使用。水环境质量评价方法较多如：布朗水质指数、普拉特水质指数、罗斯水质指数、内梅罗水质指数、综合污染指数、模糊数学法和地图叠加法等，最后一种方法是国内目前普遍采用的方法，简单且实用。以上种种评价方法都要首先确定断面单项指标代表值，大多用平均值作为代表值，而内梅罗水质指数法则既考虑到平均值，同时又考虑端值对评价结果的影响，但评价工作中有很多具体问题不易解决，很少采用。其他方法还牵涉到标准问题或评价指标的权重问题，也很少采用。 水环境质量评价的其目的就是通过评价了解环境质量的过去、现在和将来发展趋势及其变化规律，掌握影响本地区环境质量的主要污染因子和主要污染源，从而有针对性地制定改善环境质量的污染源治理方案和综合防治规划与计划。因此，根据上述步骤进行评价时目的性要强，要灵活多变，充分发挥个人的主观能动性。现状评价既可以是月度评价，也可以是季度评价，还可以是年度评价。回顾评价一般是对近几年的水质进行回顾分析。当然在水环境质量评价工作中存在问题，最近，有关部门发布了地表水环境质量标准（GHZB 11999），部分内容虽涉及到了水质评价，但仍不十分详细。该标准第5.1条规定“地表水环境质量评价应选取单项指标，分项进行达标率评价”，主要突出了单项达标率评价；第5.2条规定“对于丰、平、枯水期特征明显的水体，应分水期进行达标率评价，所使用数据不应是瞬时一次监测值和全年平均值，每一水期数据不少于两个”，在强调达标率评价的同时又否定了各水期和全年平均监测值的作用。 根据统计学原理，要对一个样本系列进行完整描述，必须了解随机变量的可能取值与概率的关系，达标率、超标率、检出率评价实际上相当于概率评价，但在实际工作中需要的不仅仅是概率与其对应的随机变量取值的关系，还需要描述随机变量分布的总体概括，即随机变量的数字特征，并根据特征值确定某断面在评价时段内的水质类别。在处理实际问题时，仍需要有限次的试验或观测来解决。数字特征通常有两大类：一类是反映随机变量的集中程度，即平均数，其数字特征值有平均值、中位值、众数和几何平均值；一类是反映随机变量的离散程度，数字特征值有平均差、方差和均方差。 环境统计平均值，是指在同质的总体中，环境现象在一定的时间、地点和条件下所达到的一般水平的统计指标。其显著特点是用一个数值来代表所研究环境现象的一般水平，以及把总体各变量之间的差异给抽象掉了。实际上是一个从个性到共性的过程。利用平均数，可以比较同类现象在不同区域所达到的一般水平，帮助人们认识所研究环境对象的总体情况，并且可以研究某种事物一般水平在不同时间上的发展变化，从而观察和分析其发展变化的过程和发展趋势。只有这样才能揭示各种环境现象之间相互依存关系的规律性。实际上，水环境质量评价必须统计断面代表值，这是水质评价的基础。究竟是取平均值合适，还是取中位值合适，要具体情况区别对待。在水质评价时首先计算平均值标准差，并由此判断平均值的代表性，会给评价工作增加较多工作量。一般情况下，中位值出现的频率比较接近众数出现的频率，中位值具有很好的代表性，当监测频率为每月一次时，可将水期平均值或中位值作为断面代表值；当监测频率为每两个月一次时，可将中位值作为水期断面代表值；当三、四个月监测一次时，平均值和中位值都无代表性。显然，在水质评价时一味强调年平均值受极值影响无代表性，或者认为年平均值不能反映极值，这些观点是值得商榷的。目前我国要研究、开发和应用基建费低、能耗低和运行费低的革新技术。因地制宜,采用处理与利用相结合的措施,利用生态处理系统,在污水处理的同时实现污水的无害化和资源化,实现水的良性循环和水资源的可持续利用，改善水环境生态状况。参考文献:1 World Water Council. world Water vision 2025M.London:Earthscan Publications Ltd.2000.2 黄川,刘元元,罗宇.娄霄鹏 印染工业废水处理的研究现状J.重庆大学学报，2001，24（6）：140-143.3 魏先勋. 环境工程设计手册M 长沙: 湖南科学技术出版社.1992.8385. 7 赵晓红, 张敏, 李福的.SRV 菌去除电镀废水中铜的研究 J .中国环境科学, 1996, 16(4): 288292.4 X.Y. Wu, G.H. Huang, L. Liu and J.B. Li . An interval nonlinear program for the planning of waste management systems with economies-of- scale effects- A case study for the region of Hamilton,Ontario, Canada J. European Journal of Operational Research,2006,171(2): 349372.2005,(10):5253.5 国家环保总局.中国环境状况公报,1998.6 白晓慧,陈英旭.我国水环境污染成因分析及控制技术对策研究J.中国人口资源与环境,2001,11(51):59-61.7 明银安,陆晓华.印染废水处理技术进展J. 工业安全与环保，2003，29（8）：16-19. 8刘梅红,姜坪.膜法染料废水处理试验研究J.膜科学与技术,2001,21(3):50-529 朱玉萍. 甘肃水资源开发治理现状及对策J. 甘肃水利水电技术 , 2002,(04) 10 Municipal Solid Waste Generation, Recycling, and Disposal in the United StatesEB./msw/msw99.htm.11 何湄.清洁生产走可持续发展之路J.四川环境,2003, (1):7779.12 金运成.建生态城市走人和自然和谐发展之路J.绿色中国,2003, 12(5):5859.3 Mengiseny E. Kaseva and Stephen E. Mbuligwe . Appraisal of solid waste collection following private sector involvement in Dares Salaam city, Tanzania J. Habitat International, 2005, 29(2):360366.14 王进宇.绿色物流J.环境卫生工程,2002,13(6):1719.15