趙 迎,王 睿
(山東省環(huán)科院環(huán)境工程有限公司,山東 濟南 250013)
綠水青山就是金山銀山。在新的發(fā)展時期必須加大環(huán)境治理力度與生態(tài)保護力度,要結合實際情況,開展水生態(tài)治理工作,在科學開發(fā)利用水資源的基礎上,實施水生態(tài)修復與治理,加快創(chuàng)建起水生態(tài)文明[1]。
水生態(tài)是整個生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分,水生環(huán)境是許多珍稀候鳥與蝦、魚等的重要生存環(huán)境。自改革開放以來,我國各地以發(fā)展經濟為主,對許多生態(tài)資源采取了破壞性開發(fā)與掠奪性開采,導致包括水生態(tài)在內的多方面生態(tài)環(huán)境受到嚴重破壞,水生態(tài)質量大大下降,生物棲息地縮減,生物種類也不斷減少。在此情況下,必須調整發(fā)展思想與發(fā)展戰(zhàn)略,及時開展生態(tài)修復與保護工作,重新改善包括水生態(tài)在內的多方面生態(tài)環(huán)境,以實現(xiàn)人與自然的和諧發(fā)展及人類文明的持續(xù)發(fā)展。
我國屬于水資源稀缺的國家,淡水資源人均占有量較少,水資源是限制許多地區(qū)經濟、科技及文化發(fā)展的重要因素。調查發(fā)現(xiàn),我國許多地區(qū)的供水高度依賴地下水,焦作、太原、蘭州等城市的地下水開采強度不斷增加,地下水資源開發(fā)利用強度多年來居高不下。高強度開采地下水不僅會導致水資源枯竭速度加劇,而且還會在水資源開采區(qū)形成超大地下漏斗區(qū),對當?shù)氐叵滤鷳B(tài)環(huán)境造成極大破壞,也給當?shù)亓粝潞艽蟮陌踩[患[2]。
調查發(fā)現(xiàn),在淡水資源如此緊缺的情況下,許多地區(qū)的水資源利用率仍處于較低水平。一些地區(qū)的農業(yè)灌溉技術不夠先進,仍采用傳統(tǒng)漫灌技術,水資源浪費嚴重。對中水的回收利用率,目前許多城市的排水系統(tǒng)、污水治理系統(tǒng)仍不夠完善,污水分流管網未建立起來,家庭廚房污水、廁所污水等河流排放,一些具有二次利用價值的水資源沒有得到充分利用。
盡管近幾年我國在加大力度治理污水排放問題,且取得了一定成果,但污水排放量大、污水來源復雜、污水未達到排放標準就偷偷排放等問題依然存在。根據(jù)調查分析可知,工業(yè)廢水是我國主要的水污染污染源。改革開放后,我國大力發(fā)展工業(yè),各地以發(fā)展工業(yè)、發(fā)展經濟為重心,忽視了環(huán)境保護問題。工業(yè)發(fā)展起來后,工業(yè)廢水產量大大增加,水生態(tài)受到工業(yè)廢水的嚴重污染,綠藻、海水富營養(yǎng)等一系列生態(tài)問題相繼產生[3]。
除工業(yè)廢水產量大外,農業(yè)污水也對水生態(tài)造成了污染與破壞,造成水生環(huán)境質量不斷下降。近些年,化肥、農藥在田間大量使用,這些農用產品雖能在一定程度上減少草害與蟲害,提高作物產量,但也會對土壤及水生環(huán)境造成污染,使水體中的重金屬污染物含量增加。研究表明,一些農藥中含有大量的Cd、Pb、Hg等重金屬物質,長期向土地施加這類農藥就會導致土壤中的重金屬污染物不斷積累,土壤中累積的重金屬污染物在雨水與灌溉水的沖刷下進入周邊河流,對水體環(huán)境產生破壞。
生活污水在未經科學處理的情況下隨意排放,同樣會導致水體環(huán)境受到污染,使水生態(tài)質量大大下降。生活污水中富含二氯乙烷、銅、堿、酸、氧化劑及乙二醇等有機毒物,這些有毒有害物質隨著生活污水大量進入河流、海洋,使水體環(huán)境受到破壞,水生生物的生存受到威脅,水質進一步惡化[4]。
水是人類賴以生存的重要資源,人們的生活、生產都離不開水。大力保護水環(huán)境,大力發(fā)展水生態(tài),并不是指完全限制水資源的開發(fā),并非只保不用,而是強調開發(fā)與保護并重,在開發(fā)與利用的過程中,按照水資源保護與水生態(tài)保護要求,依據(jù)環(huán)保思路與理念,調整開發(fā)利用策略,優(yōu)化開發(fā)利用方案,實現(xiàn)對水生態(tài)的有效保護。
科學開發(fā)與合理利用水資源的第一步,就是對區(qū)域水資源承載能力進行計算。有關部門可基于水資源承載能力雙指針計算模型,對不同水資源可利用量情景下該城市或地區(qū)的水資源承載能力做出計算,根據(jù)計算結果制定水資源開發(fā)利用方案??茖W開發(fā)與合理利用水資源的第二步,就是優(yōu)化水資源配置。在當前背景下,要促進區(qū)域供水由以地下水為主向多水源共濟轉變,建設“蓄引結合、多源聯(lián)調”供水保障體系,保證正常的生活生產之需,在此基礎上提高水資源利用率。為降低缺水風險,同時實現(xiàn)對水生態(tài)的有效保護,可根據(jù)當?shù)鼐唧w情況,適當建設一定數(shù)量的蓄水工程、提水工程與引水工程,充分發(fā)揮新建工程作用調整當?shù)氐墓┧Y構,逐漸減少對地下水的開發(fā),逐漸增加對地表水的利用[5]。
①在農業(yè)用水方面,對灌區(qū)用水管理計劃與方案進行優(yōu)化調整,根據(jù)灌區(qū)實際的用水需求與四季水儲量變化,按照夏、冬灌自上而下,春、秋灌自下而上的原則制定合理準確的灌區(qū)用水計劃,并采用以畝定量、定額灌溉、配水到戶、計量到斗、總量控制的用水管理方法推進節(jié)水灌溉工程順利發(fā)展,有效提高水資源利用率。此外應盡快實行用水總量控制和定額管理制度,超計劃、超定額用水征收累進水價。強化對水費征收管理,嚴格按計量收費,依靠價格杠桿促進節(jié)水。積極推廣應用噴灌技術、膜下滴灌技術、微灌技術等高效節(jié)水灌溉技術來提高水資源利用率。噴灌技術通過給水泵施加一定的壓力將水噴灑到空中,高壓噴射出的水在空中形成細小的水滴落下來后均勻灑到田間,讓作物對水分的需求得到滿足,也讓水資源利用率顯著提高。膜下滴灌技術是于覆蓋作物的地膜下面鋪設滴灌帶,然后通過滴灌帶將水輸送到作物根部(目前景電一期灌區(qū)條山農場已發(fā)展膜下滴灌3.3萬畝)。水到達作物根部后能被作物根系充分吸收,同時因為有地膜的覆蓋,水分的蒸發(fā)速度會大大減緩,因而水的有效利用率將大大提高。除此之外灌區(qū)也可采用溝灌、土地復平等技術來達到高效節(jié)水灌溉目標[6]。
②在生活用水方面,為提高水資源利用率,于住宅建筑嘗試應用分流排水系統(tǒng),通過對污水分類回收、對中水回收利用等措施提高資源利用率,減少水資源的損耗與浪費。經調查發(fā)現(xiàn),目前一些住宅建筑的給排水系統(tǒng)存在水壓過大的情況,當水壓過大時,建筑低層住戶打開水龍頭,水流會噴射嚴重,不僅給居民造成不便,而且還使水資源浪費嚴重。因此必須加快解決低層用水點靜水壓過大問題,可使用豎向分區(qū)的方法,建筑低區(qū)的用水需求直接利用市政給水管網壓力進行滿足,對建筑中、高區(qū)使用水泵+水箱聯(lián)合加壓供水的方式。通過這樣的優(yōu)化改造減少水資源浪費,提高水資源利用率。此外可城鎮(zhèn)及農村全面推廣節(jié)水型生活器具,推廣使用新型水龍頭,有效提高水資源利用率。加大對建筑中水、雨水、再生水等的利用,實施分質供水方案,積極利用電視、報紙、廣播及短視頻平臺等向群眾宣傳節(jié)水知識與節(jié)水思想,引導公眾樹立起節(jié)約用水的意識,從而提高全社會的節(jié)水水平[7]。
③在工業(yè)用水方面,通過以下措施實現(xiàn)節(jié)水目標:立足實際情況適當調整當?shù)禺a業(yè)結構,發(fā)展低用水、高附加值產業(yè)。在工業(yè)領域推廣節(jié)水技術,推進電力、化工、造紙及冶金等產業(yè)發(fā)展節(jié)水技術,開展節(jié)水改造工作,以此提高水資源利用率。
近些年,我國工業(yè)化水平不斷提高,但生態(tài)環(huán)境問題也日益嚴重,水環(huán)境污染程度不斷加劇,全社會范圍內突發(fā)性水體環(huán)境污染事故不斷增多。水環(huán)境是生態(tài)環(huán)境中的重要組成部分,水環(huán)境的安全穩(wěn)定對整個生態(tài)系統(tǒng)以及人類社會都有重要作用。因此,有關部門必須提高對水體環(huán)境污染應急監(jiān)測的重視程度,根據(jù)實際需求加大水環(huán)境污染應急監(jiān)測力度。
突發(fā)性水體環(huán)境污染事故具有極大的危險性與危害性,該類事故會嚴重污染河流與土壤,造成水資源浪費與群眾身體健康受損,甚至引起區(qū)域內的用水短缺問題,給水生環(huán)境及人們的生產生活帶來巨大負面影響。對于突發(fā)性水體環(huán)境污染,只有做好應急監(jiān)測,通過應急監(jiān)測污染事故的治理爭取更多的寶貴時間,使環(huán)境監(jiān)測人員能在最短時間內查明污染原因,確定污染范圍與污染種類、污染程度等,進而迅速制定治理方案,采取有效措施對事故進行治理,將事故影響、由事故帶來的損失降到最低。
在我國突發(fā)性水環(huán)境污染應急監(jiān)測中,使用較多的是快速檢測管,快速檢測管有優(yōu)勢,如使用方便,但也有缺陷,如所測定污染物的濃度有限。在當前背景下要豐富應急監(jiān)測設備類型,于監(jiān)測工作中使用便攜式GC,便攜式GC/MS等,還可在監(jiān)測過程中使用無人機、走航監(jiān)測設備等新型、高端設備,有效提高監(jiān)測速度與監(jiān)測結果的精準性。開展應急監(jiān)測時,操作無人機進入事故現(xiàn)場拍攝現(xiàn)場圖片,傳回現(xiàn)場影像資料等,然后工作人員根據(jù)各項監(jiān)測數(shù)據(jù)與現(xiàn)場信息制定處理方案。在目前的技術條件下,水環(huán)境污染應急監(jiān)測也可采用實時遠程監(jiān)控技術、物聯(lián)網監(jiān)控技術、定位技術、視頻識別技術等,能對現(xiàn)場情況進行捕捉記錄,將事發(fā)現(xiàn)場精準確定下來,從而提高監(jiān)測效率與監(jiān)測精度。在當前背景下需加強綜合分析能力,通過污染變化過程分析、排查等確定污染源頭、提出污染控制措施,解決污染現(xiàn)象[8]。
對一個地區(qū)的河流上游、水源涵養(yǎng)區(qū)要加大修復,確保上游水源涵養(yǎng)區(qū)良好的涵養(yǎng)功能及生態(tài)功能,防止流域內出現(xiàn)嚴重的水土流失問題。組織人員清理上游垃圾,加大對河流及周邊的巡查力度,嚴辦亂丟垃圾、亂排廢水等問題。根據(jù)區(qū)域內的實際情況,適當引進植物種群與動物種群,利用生物的新陳代謝作用降解河流區(qū)域內的污染物質,逐漸提高水質,改善水生態(tài)。
要想提升水生態(tài)修復效果,就需著手建設濱河(湖)帶的生態(tài),在區(qū)域內建設生態(tài)廊道(見圖1),讓生態(tài)廊道成為周邊用地與水體之間緩沖空間,從而減少水體直接受到的污染與破壞。同時利用生態(tài)廊道的功能作用帶動當?shù)匚⑸鷳B(tài)改善,增強流域內的生態(tài)功能。在建設生態(tài)廊道時,要加強對當?shù)赝寥?、氣候、水質等自然環(huán)境條件的調查與分析,根據(jù)當?shù)貙嶋H情況,引進適合在當?shù)厣嫔L的動植物,以保證生態(tài)廊道的建設與應用效果。
圖1 沿黃河生態(tài)廊道建設效果圖
生物修復包含微生物修復與植物修復這兩種具體的修復方法。應用微生物修復法時,是利用微生物的生命活動、新陳代謝來吸收、降解或溶解水體中的污染物,將各類污染物對水體的毒害作用降到最低。應用植物修復法時,是借助水生植物的代謝物來改變水體中各類污染物質的生物可利用性與流動性,進而降低污染物的危害作用,促進水體凈化與水質改善。另外植物在生長的過程中有新陳代謝運動,可利用植物持續(xù)的新陳代謝運動轉換水體中的Se、Hg等重金屬物,最終使重金屬物質與水體脫離,達到凈化水質,修復水生態(tài)的目的。研究與實踐證明,生物修復法安全環(huán)保且清潔無污染,非常值得推廣應用。
綜上所述,水生態(tài)保護與修復工作關系到我國環(huán)境質量與公眾健康,也影響我國經濟、文化、科技等多領域的發(fā)展。因此在當前背景下,必須按照國家相關指示與要求,結合當?shù)鼐唧w情況科學制定水生態(tài)保護與修復方案,合理應用水生態(tài)保護與修復方法,全面提高水生態(tài)健康水平。