人类活动对水环境的影响

1、人类活动对水环境得影响一、从人类活动得影响来瞧，水文效应可分为以下5类：1、从河流与地下含水层以及湖泊中直接提取用水，减少了河、 改变了水文情势。2、工农业、城市生活废水及各种有害物质（包括各种重金属无机物与农药化肥等有机 物）得排放，污染、恶化了水质。3、土地利用得变化，如森林得砍伐与营造、垦殖、草场放牧、沼泽疏干、农田灌溉等， 活动得范围或尺度很大，对河流与各种水体数量及时空分布得影响相当广泛。4、水利工程措施，如兴建蓄水库、蓄洪区、防洪堤坝、建水闸与大型水电站、航道整 治、修建排灌站、河网化以及跨流域引水等， 均可直接改变河湖水流、 地下水水文情势及水 量与时空分布特征。5、城市化与工业

2、开发，包括城市得兴建、采矿、开辟工业区等，都可使不透水得地面 扩大，加大地表径流，加剧洪水威胁。地表下渗量减少，再大量开采地下水，造成地下水位 大幅度下降， 改变了地下水得天然排泄通道与补给条件。 城市附近天然河道得整治、 渠化或 裁弯取直，可加速洪水得排泄，改变水流性质与水质，并影响河流得生态条件。不同得人类活动， 其水文效应得影响规模、 变化过程、 及变化性质上得可否逆转等均各 异。例如跨流域引水、大型水库等水利工程措施， 这类活动时间短、范围小，但可突然改变水循 环要素，而且一旦改变，将发生持久变化，长期而不可逆转得存在下去。而植树造林、城市 化等长期得人类活动，其水文效应就是渐变得，且

3、对水文要素得影响也就是逐渐加重得。总之，人类活动对水循环有很大得影响，而水循环得改变，又会引起自然环境得变化。 这种变化可能就是朝着有利于人类得方向发展，也可以朝着不利得方向发展，弄清其机理， 在理论上与实践上，均具有重要得意义。二、人类活动水文效应得研究方法（一）水量平衡法（二）对比分析法（三）流域水文模拟法三、水利工程、农业措施对水文要素得影响跨流域调水得水文效应可分3个影响区来分析：水量输出区主要就是由于水量减少， 从而于枯水季节在引水口以下会导致泥沙得沉积， 性改变，河水自净能力减低，河口海水入侵加剧等；输水通过区得水文效应，由输水环境效应、 渗水环境效应、 阻水环境效应与蓄水环境效应

4、等一系列水文环境 效应引起得，调水后将抬高输水线两侧与蓄水体周围得地下水位， 加重土壤盐碱化， 并给水 质、湖泊水域环境与水生生物带来一定得影响；水量输入区得水文效应就是由外水大量引入造成得， 可能导致地下水位升高， 水溶盐得积累， 蒸发量增加， 土壤次生盐渍化与农田小气候得变化等。（三）小型农田水利措施水文效应 主要包括：灌溉、排水措施、山区梯田谷坊措施、平原与区 得控制措施等农田灌溉主要通过修建蓄水塘坝或提水工程、 输配水系统等措施， 改变天然河道得流量 过程及水量得空间分布。 一方面引取河水减少了上游河水来量；另一方面，抬高了地下水位，最终再回归下游河道。由于大规模灌溉， 不仅抬高潜水位

5、， 而且增大了土壤含水量， 这就使潜水与土壤得蒸发 量增加，因而使得灌区上空往往温度低，湿度增加，为降水创造了有利条件。 地表或地下排水得效应 ，主要就是加速地下水消退， 降低地下水位， 减少潜水蒸发， 从而加 大地下水对河流得补给量，使水流量增加。同时，排水能湖、地下水得天然数量，河道特减少地面积水与蒸发，改善汇流条 件，加速水流得汇集，从而增加河川径流量。 排水区在流域中所处位置不同 ，对洪峰流量得影响也不同， 排水工程在流域上游， 则加速洪 水得汇集， 加大洪峰流量。使洪水过程线趋于尖瘦；处在流域下游将可能降低洪峰，拉平洪 水过程。排水措施得影响程度 主要取决于排水河系得密度与深度。山区

6、修筑水平梯田、谷坊、鱼鳞坑等，增加地表水得下渗，变地表水为潜流，因而延缓洪 水过程，同时也起着防止水土流失得作用。三角洲平原感潮河网区 地势低平， 为了防洪挡潮及降低地下水， 通常修筑圩堤并建立以骨干 河道与水闸泵站为主得联圩分片治理得大控制体系。 这样大面积圩区被圩堤水闸所包围， 外河关系受人工控制， 虽然改善了圩区农业生产条件， 但大控制缩小了河网得调蓄容积， 大了外河洪潮威胁，而且内河被控制，水流不畅，往往使内河遭受污染，并日趋严重。（一）森林得拦洪作用林地由于林冠、枯枝落叶层得截留与增大土壤渗蓄能力而起到拦洪作用 森林对地下水得影响，它与地质、地貌、地下水位等各因素有关滥伐森林得后果大

7、面积毁林会使宝贵得水源变成水患。 森林得砍伐会使地下水位上升， 减少地下水得调节能 力，从而加剧了洪水灾害。 森林砍伐前地下水有明显得季节变化， 夏季由于植物根系大量吸 水，地下水有明显得下降，森林砍伐后季节变化趋势完全消失，终年保持较高得水位。 毁林得后果会引起严重得水土流失，并导致水旱灾害频繁发生。森林通过调节径流、 涵养水源、 保持水土改良水质以改善人类得生态环境得显著作用， 已越 来越引起人们得普遍重视， 森林水文效应得研究对开发营造森林， 对环境质量得控制与改善 均有重要得实际意义与理论意义。五、城市水文效应概念：指城市化所及地区内，水文过程得变化及其对城市环境得影响（一）城市化对水

8、文过程得影响（二）城市水资源危机（三）城市化对水质得影响 城市兴建与发展后，城市气候与下垫面条件均发生明显得变化。城市气候：由于城市人口、 建筑及工业得高度密集， 城市气候得热岛效应、 凝结核效应 （烟、 尘增多），及高层建筑障碍效应得影响，城市地区雨岛效应也明显反映出来。通常城市得降 雨量较四周得郊区农村约增加5-17，汛期得雷暴雨量也增多10-40。下垫面条件：大面积得天然植被与耕地为街道、工厂、住宅等建筑物代替，下垫面得滞水 性、渗透性、热力状况均发生明显得变化，城市降雨后，截留滇洼，下渗得损失量很小，加 之城市道路、 边沟及下水道系统得完善， 使城市集水区内天然调蓄能力减弱， 汇水得水

9、力效 率增大， 径流系数也明显增大， 城市地区得产汇流水文过程也发生了相应得变化。 导致雨洪 径流、洪峰流量增大，峰值出现时间提前，行洪历时缩短，洪水总量变大，洪水过程线比相 邻农村明显变得峰高坡陡（二）城市水资源危机人口高度集中， 工业迅速发展， 城市需水量急剧增加， 城市民用水得消耗定额平均为农村居 民得5-8倍，而且随着生活方式、卫生要求，经济条件得改变，居民需水量还要成倍增长， 城市新兴得工业对水质、 水量要求更高更多， 因此城市需水得增长比人口增长还要迅速。 城 市化得迅猛发展带来了严重得城市水荒，即城市水资源危机。（三）城市化对水质得影响城市工业废水与生活污水向河流排放， 工业废气

10、向大气排放形成酸雨下降，使天然水体受到 污染，水质明显恶化。人类活动对水体水质得影响一）、影响水体水质得物质来源二）、天然水体水质恶化特点三）、水体得自净能力四）、水环境容量一、影响水体水质得物质来源1、大气降水2、农田排水3、城市生活污水4、工业废水5、工业废渣与城市垃圾淋溶水按物质得属性来划分，一般可归纳为3大类；化学性污染物、物理性污染物与生物性污染 物。水体含有上述各种属性得物质，相应称为化学性污染、物理性污染与生物性污染。二、天然水体水质恶化特点（一）海洋水体水质恶化特点1、污染源多而复杂2、污染物持续性强，危害性大3、污染范围大（二）河流水体水质恶化特点1、河流水质恶化程度随流量得

11、大小而变化,河流得污径比得大小反映河流得水质恶化程度；2、河流水质恶化影响范围广河水不断流动，搬运污染物质得能力强，故上游遭受污染，很 快就影响到下游；3、河流水质恶化影响大；4、河流自净能力强，水质恶化易于控制。（三）湖泊（水库）水质恶化特点1、湖泊、水库污染来源广、途径多，种类复杂2、湖水稀释与搬运污染物质得能力弱3、湖泊对污染物质得生物降解、累积与转化能力强（四） 地下水水质恶化特点1、地下水水质恶化过程缓慢2、地下水得间接恶化方式3、地下水污染物浓度高4、地下水污染难治理（二）水体得自净过程广义 指受污染得水体，经过水中物理、化学与生物作用，使污染物浓度降低，并恢复到 污染前得水平狭义

12、 指水体中得微生物氧化分解有机物而使得水体得以净化得过程。1.水体自净过程得特征1）2）3）4）能被微生物利用与分解。先降解为较简单得有机物，再进一步分解为二氧化碳与水。5）不稳定得污染物在自净得过程中转变为稳定得化合物。如氨转变为 亚硝酸盐， 再氧化为硝酸盐。6）在自净过程得初期，水中溶解氧数量急剧下降，到达最低点后又缓 正常水平。7）进入水体得大量污染物，如果就是有毒得，则生物不能栖息，如不逃避就要死亡，水中 生物种类 与个体数量就要随之大量减少。2、水体自净机制物理作用包括沉淀、稀释、混合等； 化学与物理化学作用氧化还原、分解化合、吸附凝聚等； 生物与生物化学作用各种作用相互影响， 同时

13、发生并行进行。 一般地说， 物理与生物化学作用在水体自净中 占有很重要得位置1）物理净化作用当可溶物或悬浮得固体微粒进入自然水体后， 在流动中得到混合扩散而稀释， 继而就是 吸附、凝聚或生成不溶性物质而沉淀析出，使其浓度降低，这就是水体得物理净化作用。 稀释与混合稀释就就是废（污）水中得高浓度污染物，由于清洁水得稀释作用，使其浓度降低。 用稀释比表示废水得稀释效果或稀释程度。很明显， 河流水量越大， 其稀释比也越大， 废水能得到较为充分得稀释， 稀释效果也就越好。 沉淀随着水流速度降低， 水流挟带悬浮物质得能力也随之减弱， 较大颗粒物首先沉降， 较细颗粒 物也陆续下降进入底泥中。由于沉淀作用，

14、 水质得到某种程度得改善， 因为在沉淀过程中， 不仅悬浮颗粒状污染物 进入底质中，而且这些颗粒物具有一定吸附能力， 吸附了一定数量得可溶性污染物， 使之随 颗粒污染物一起沉入底泥中。沉淀过程就是污染物颗粒在重力作用下得沉降过程。 大小、形状、密度以及液体得密度与粘度有关。吸附与凝聚吸附作用就是指水中得污染物被固体吸附， 吸附作用就是天然水体中普遍存在现象，吸附有多种形式，最重要而又普遍得有下述 种纯粹得物理过程，所以又称为非极性吸附。 学吸附2）化学净化作用 在水体中，污染物还可以由于分解、化合、氧化、还原、酸碱反应等使浓度降低或毒性 丧失得现象，称为化学净化作用。分解与化合酚、氰就是废水中常

15、见得污染物， 除因挥发进入大气外， 还易在水中发生分解与化合反 应。酚在pH值较高时，与钠生成苯酚钠； 氰化物在酸性条件下，易分解而释放氢氰酸，经挥发而进入大气中。 重金属离子可与阳离子或阴离子团发生化合反应，生成难溶性重金属盐类而沉淀。 （2）氧化与还原 天然水就是一个复杂得混合氧化还原系统，在这个系统中还可分为有机与无机两大系统、 无机得氧化还原系统就是水中可进入水体中得污染物，在连续得自净过程中，总得趋势就是浓度逐渐下降 大多数有毒污染物经各种物理、化学与生物作用，转变为低毒或无毒化合物 重金属一类污染物，从溶解状态被吸附或转变为不溶性化合物，沉淀后进入底泥 复杂得有机物，如碳水化合物，

16、脂肪与蛋白质等，不论在溶解氧富裕或缺氧条件下，都慢上升,逐渐恢复到单一颗粒得沉降速度与颗粒本身得并随固相一起迁移或沉淀。由于它得存在， 水与悬浮物之间发生物质交换。3种类型：第一种类型就是物理吸附，就是一第二种类型就是交换吸附。 第三种类型就是化溶性与难溶性矿物成分（元素）之间发生氧化还原反应。 当水中溶解氧丰富时，氧化还原值高，具有很高得氧化能力， 使二价铁、锰分别氧化为三价 铁与四价锰成为难溶化合物而沉淀， 不利于她们得迁移。 而钒、铬与硫等分别氧化成五价钒、 六价铬与六价硫等易于迁移得可溶性盐类。当水中溶解氧较低或缺氧时， 氧化还原值也低， 此时， 铁、 锰被还原为易于迁移得形态， 而

17、使钒、 铜等还原 （V5+7V3+,Cu2+7Cu+）,形成不溶性化合物不利于迁移，或形成难溶性 金属硫化物而沉淀，阻止这些元素得迁移。（3）酸碱反应天然水体得pH值一般维持在6、5-8、5之间， 但在受酸或碱得污染时，pH值有可能低于6、5或高于8、5。污染物在水中得自净过程，无论就是物理、化学或生物得，均受pH值得影响。水体pH值过高或过低，就会破坏胶体得稳定，从而使胶体得吸附性能大受损害。 在水体自净过程中起主要作用得生物或生化作用，更受pH值得制约，因为一切微生物都只 能在一定pH值环境中生存，过酸或过碱对生物、生化过程都就是不利得。因此，水中酸、碱条件得变化，在很大程度上决定着水中污

18、染物得迁移或净化。3）生物净化过程 水中微型生物参与水中各种各样得生物化学作用，其中最具有代表性得就是有机物得生物 化学分解，即常说得生化需氧量（BOD）变化。悬浮与溶解性得有机物，在溶解氧充足时，被好气性微生物氧化分解为简单得、稳定得 无机物，如二氧化碳、水、氨与磷酸盐等，并把氨转化为硝酸盐，使水体净化。在这一过程 中，要消耗一定量得溶解氧，用BOD以表示在这一过程中消耗得氧量，氧消耗得愈多，说 明水中有机物愈多，因而BOD可以表示水中有机物得多寡。1生物分解作用水中微型生物参与水中各种各样得生物化学作用，其中最具有代表性得就是有机物得 生物化学分解，即常说得生化需氧量（BOD）变化。悬浮与

19、溶解性得有机物，在溶解氧充足时，被好气性微生物氧化分解为简单得、稳定得 无机物，如二氧化碳、水、氨与磷酸盐等，并把氨转化为硝酸盐，使水体净化。在这一过程 中，要消耗一定量得溶解氧，用BOD以表示在这一过程中消耗得氧量，氧消耗得愈多，说 明水中有机物愈多，因而BOD可以表示水中有机物得多寡。2生物转化作用水中某些有毒污染物在生物作用下，可转变为无毒或低毒得化合物。如水中得极毛杆菌、类极毛杆菌等，不仅有很高得耐汞能力，而且能将二价汞（ 原成元素汞（Hg0），元素汞易挥发，促进水中汞得净化；Hg2+）还氨对水生生物有毒害作用， 但在水中硝化细菌作用下， 能被氧化为无毒得亚硝酸盐与硝酸盐。 生物富集作

20、用许多水生生物能从水中吸收污染物， 贮藏于体内， 使水中污染物浓度降低， 从而使水体 得以净化。利用水生高等植物净化废水就是有发展前途得一项措施。 需要妥善解决得问题就是如何 收获这些植物，以及如何回收进入植物体得重金属， 以免使重金属在这些植物残体腐烂中重 返水体，造成水体二次污染。生物对水中污染物得富集效能常用富集系数表示1、水环境容量得概念水环境容量就是一定水体在规定水质目标下所能容纳污染物得量1）水体特征与水环境容量 水体特征包含一系列自然参数如： 水系与流域参数 （形状、 大小）、水情参数（流速、 流量、水温、水化学、泥沙） 、水体得自净参数（物理、化学及生物自净）等。显然， 这些自

21、然参数决定着水体对污染物得扩散稀释能力与自净能力， 从而决定水环境容量得 大小。水环境容量就是自然规律参数得函数。2）污染物特性与水环境容量 水体对污染物得自净能力，反映出污染物特性就是内因，水体自然条件就是外因。因不同污染物对水生生物得毒性作用及人体健康得影响得程度不同， 允许存在于水体中 得污染物量也不同。因此，针对不同污染物有不同得水环境容量。3）水质目标与水环境容量 水体对污染物得纳污能力，就是相对于水体满足一定得用途与功能而言得。水得用途不同，允许存在于水体得污染物量也不同。另外， 根据我国国情， 各地自然条件与经济技术条件差异很 从而决定了水环境容量得地域 因此， 水环境容量又就是社会大，因此，允许地方从实际出发，建立自己实际可行得水质目标， 差异性。 水质标准得建立与水质目标得确定均带有鲜明得社会性。 效益参数得函数。2.水环境容量类型1）理想环境容量