2水环境和海洋环境保护

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1、水环境和海洋环境保护引 言水是人类一切文明之源n n人类的祖先来源于水，水对人体健康 至关重要，一旦失去体内水分 10%，生 理功能即严重紊乱；失去水分 20%，人 很快就会死亡。n 水对人类以外的生命也是如此，它是 一切生命之源，人类在外星球寻找生命 ，首先是找水。 地球上水储总量达到 138.6亿亿立方米 ，但其中的97.5% 是咸水。可直接应用 的河流湖泊中的水量只占淡水总量的 0.5%。 世界上每年约有 65% 的水资源集中在 10 个国家里，而人口共占世界总人口的 40% 的80 个国家却严重缺水，另 26 个 国家的水资源也很少。世界水资源概况 人类的主要淡水来源是河流、湖泊和水库

2、 。全年流经河流的淡水总量约68%为地表径 流,其余为稳定地下水流. 最大的淡水来源是降水.约20%降在陆地 上.地球各地的降水差别很大.大陆降水中约 有65%被蒸发掉,余下的部分或留在地表,或 储存于底下. 淡水与环境的其他方面息息相关.世界水资源概况世界水质污染严重n 据统计，全世界 污水排放量已达到 4000亿立 方米，使 5.5万亿立方米水体受到污染，占全世界 径流总量的 14% 以上。全世界约有 10亿多人由于 饮用水被污染，受到疾病传染的威胁。n 世界卫生组织（WHO）调查，人类疾病的 80% 与水有关。国际自来水协会称，每年有 2500 万5 岁以下儿童因饮用被污染的水而生病致死

3、。n过去300年中,人类用水量增加了35倍多 :69%用于农业, 23% 用于工业, 8%为居 民用水. 各地用水的差异较大.n缺水国家的标准：如果一个国家所拥有 的可更新的淡水供应量在每人每年 1700 吨以下，那么这个国家就会定期或经常 处于少水的状况；如果每人每年水供应 量在 1000 吨以下，那就会感到水紧缺。一个新的水资源紧缺时代到来n目前平均年每人供应水 1000 立方 米以下的国家有 15 个，马耳他年 人均只有 82 立方米，其缺水情况 位居缺水国家之首。预计到 21 世 纪中，这些国家的水将比石油还贵 。n色列买一瓶矿泉水要花 1.25 美元， 而这 1.25 美元能买 4

4、瓶牛奶。n淡水质量:污水和土壤侵蚀带来过量营养 物;污水传播疾病的病原体;来自工业、 开矿及农业的重金属和合成有机物在海 洋生物体中造成生物富集。nWHO和UNEP列举的特殊关注的情况：n人类粪便携带各种细菌和病毒；n由于灌溉不善造成高盐份；n氮污染，主要来自肥料和动物粪便。n 1972 年的联合国向全世界发出警告： “水不久将成为一项严重的社会危机，石油危机之 后的下一个危机就是水。”n1977 年联合国大会进一步强调： “水，不久将成为一个深刻的社会危机”。n1992 年，一些专家指出， 到 21 世纪，水、粮食和能源这三种资源中，最重 要的是水。n1997 年联合国再次大声疾呼： “目前

5、地区性的水危机可能预示着全球性危机的到 来”。n今年3月22日是“世界水日”，其主题是“21世纪的 水”。我国水质污染的状况 废污水排放量 1998 年全国废污水排放总 量共 593 亿吨（不包括火电直流冷却水） ；其中工业废水占 69%，生活污水占 31%。 河流水质根据 1998 年水质监测资料，对 全国109700 公里河长进行评价的结果， 类水河长占 5.4%，类水河长占 24.4%， 类水河长占 33.0%，类水河长占 13.7% ，类水河长占 6.6%，超类水河长占 16.9%。n1991年至1993年监测结果表明，辽宁沿海地区的大连、锦州、葫芦岛等地海水入侵总面积已达 766km

6、2，其中侵及耕地大约3.86万ha，并使海侵区 580眼机电井报废，减少水田面积大约20万ha，每 年减产粮食1300 万kg；给工农业 生产和人民生活 造成了较严重的 影响。赤潮海洋在流血！ 1989 年 8 月 10 月间黄骅附近海域 发生的大面积赤潮使对虾养殖遭受了灭 顶之灾，造成直接经济损失达 2 亿多元 。 1998 年 9 月 18 日至 10 月 3 日，渤海 锦州湾东部发生赤潮，面积达 3000 平 方公里；天津新港外发生赤潮，面积达 800 平方公里。据事后统计，该次赤潮 灾害造成的直接经济损失约为 5.6l 亿元 。n2000年春节前后，河北省白洋淀十几个 村养殖专业户的鱼

7、大量死亡，本次白洋 淀鱼类大面积死亡事故系保定市排放了 未经处理的污水所致。此次白洋淀受污 染水域涉及安新县 4 个乡镇 38 个村庄 679 个养殖户，受污染水域 46187 亩， 造成经济损失 2385.92 万元，其中养殖 业 907.58 万元，天然渔业资源 1478.34 万元。水：我国可持续 发展的战略重点n洪水：我国的心腹大患n1998年的特大洪水使全国29各省（市、区）遭受了不同程度 的灾害，受灾面积3.18亿亩，成灾面积1.96亿亩，受灾人口 2.23亿人，死亡3004人，倒塌房屋497万间，各地估报直接经 济损失1666亿元。n缺水：经济发展的瓶颈n 全国城市每天缺水 16

8、00 万立方米，估计每年工业产值损失 2000 亿元 ，仅胜利油田1995年因黄河断流减产30亿元。n污水：污染环境的毒瘤n90年代初期中国环境污染造成的损失为1085亿元，占当年 GNP3%以上。（1993年）n90年代中期中国环境污染造成的损失为1875亿元，占当年 GNP的3.27%。（1995）90年代初期：水污染对各行业造成的经济 损失为326.2亿元90年代中期：水污染对各行业造成的经济 损失为1428.3亿元水是地球上一切生命赖以生成、也是 人类生活和生产中不可缺少的基本物质 之一。20世纪以来，由于世界各国工农 业的迅速发展，城市人口的剧增，缺水 已是当今世界许多国家面临的重大

9、问题 ，尤其是城市缺水状况，越来越加剧。第一章 水环境保护1.1水资源开发利用现状n1.1.1 水资源及其重要作用 （1）水资源水资源定义通常是指可供人们经常可用的水量， 即大陆上有大气降水补给的各种地表、地下淡水体的 储存量和动态水量。 n 从表1-1可以看出，水资源的可利用量不到1%， 仅是河流、湖泊等地表水和地下水的一部分。只有约 20%的淡水是人类易于利用的，而能直接取用的河、 湖泊水仅占淡水总量的0.3%。可见，可供人类直接利 用的淡水资源是十分有限的。n （2）水循环 n 地球表面的水在太阳辐射能和地心引力的 相互作用下，不断地蒸发和蒸腾到大气中，并 在空气中形成云，在大气环流的作

10、用下传播到 不同的地域，再以降水或降雪等形式回到海洋 或陆地的表面。水循环见下图1。（3）水资源的重要作用n调节气候 n水磨塑造地球表面的形态 n水具有物质运输的功能 n水是一切生物必不可少的物质n水是人类生成和生产的最基本的物质基础n影响水资源丰缺的主要因素 （4）影响水资源丰缺的主要因素 n地理位置 n 由于降水是水资源的最主要来源，所以人们常 常以年平均降水量与年平均蒸发量之比（P/E）来判 断一个地区湿润程度。表1-2 列出了1978年全球不同 纬度的平均年降水量与年蒸发量比值（P/E）。由此 可见，全球不同纬度地带的降水与蒸发比值相差很大 。n地形条件n 在同一地区，海拔越高，气温越

11、低，大气湿度越 大，降水量越大。 土壤和植被n 土壤和植被也是影响一个地区水分入渗、蒸发、 径流、降水各个循环环节的重要因素。n人类活动n 人类对于水资源的影响，其方向有积极的和消极 两种可能。人们兴修水利，拦蓄径流，植树造林，保 持水土，跨流域调水，可以改善一个地区的水资源状 况。但是不合理地开发利用水土资源，使植被遭到破 坏，土壤受到侵蚀，气候逐年变得干燥，土地荒漠化 ，生态条件恶化以及过多水体污染排放，必然造成水 资源的衰减。n 1.1.2世界水资源的利用状况（1）世界水资源概况n 世界各地自然条件不同，降水和径流相差也很 大。世界各大洲年平均降水量和年平均径流量的情 况见表1-3。 （

12、2）世界水资源供给与利用通常人们将全球陆地入海径流总量作为理论上的水 资源总量，即全球水资源总量为47000km3，这一水资 源数量在全球分布是不均匀的，各国水资源丰缺程 度相差很大。世界用水量逐年增长，1900-1975年间 ，每年以3%5%的速度递增，即每20年左右增长一 倍。到2000年，世界总水量将达到6000亿m3，占世界 总水量的15%。n在人类消耗的淡水资源中生活用水量只占总用水量 的一小部分，目前全世界的生活用水量只占河川径 流量的7%，但随着人类生活水平的不断提高，生活用水量在不断的增长。n在工业用水中，主要是能源部门的冷却用水量大（ 图2）。农业用水的耗水量主要是灌溉用水（

13、图3） 。 图2工业冷却用水图3 农业生产用水（3）水危机产生的原因 自然条件的影响 (具体内容)城市与工业区集中发展 (具体内容)水体污染 (具体内容)用水浪费 (具体内容)盲目开发地下水 (具体内容)1.1.3我国水资源的利用状况（1）我国水资源概况 （2）我国水资源特点我国水资源的时空分布特点，可通过降水、蒸发、 径流等水平衡要素的分布反映如下： 水资源总量较丰富，人均和地均拥有量少（具体内容 ）水资源时空分布不均 （具体内容） （3）我国水资源利用的主要问题我国水资源人均和亩均水量少 水资源时空分布不均匀，水土资源组合不平衡 水土流失严重，许多河流含沙量大 我国水资源开发利用各地不平衡

14、1.1.4 水资源利用与保护n 随着人口的增长，城市化、工业化以及灌溉对水需求 的日益增加，21世纪将出现毒多用水紧缺问题。在可供淡 水有限的情况下，应积极采取措施保护宝贵的资源。一般 采用以下几种措施：（1）提高水的利用效率，开辟第二水源n降低工业用水量，提高水的重复利用率n实行科学灌溉，减少农业用水浪费n回收利用城市污水，开辟第二水源 （2）调节水源流量，增加可靠供水 建造水库 ；跨流域调水 ；地下蓄水 ；海水淡化 ；拖移冰山 ；恢复河、湖水质 ；合理利用地下水 。（3）加强水资源管理 （4）完善下水道建设，发展城市污水处理厂 1.2水体污染和重要污染物n1.2.1水体污染n（1）水体概念

15、n 水体含义：水体系河流、湖泊、沼泽、水库、地 下水、冰川和海洋等“贮水体”的总称。在环境科学 领域中，水体不仅包括水，而且还包括水中的悬浮物 、底泥及水中生物等。从自然地理的角度看，水体是 指地表水被覆盖的自然综合体。 水体的分类 水体可以按“类型”区分，也可以按“区域” 区分。按“类型”区分时，地表贮水体可分为海 洋水体和陆地水体。陆地水体又可分为地表水体 和地下水体。按区域划分的水体，是指某一具体 的被水覆盖的地段，如太湖、洞庭湖、鄱阳湖， 是三个不同的水体，但按陆地水体类型划分，它 们同属于湖泊；又如长江、黄河、珠江，它们同 为河流，而按区域划分，则分属于三个流域的三 条水系。（2）水

16、体污染n 水体污染是指排入水体的污染物在数量上 超过了该物质在水体中的本底含量和水体的环 境容量，从而导致水体的物理特性、化学特性 和生物特性发生不良的变化，破坏了水中固有 的生态系统，破坏了水体的功能及其在经济发 展和人民生活中的作用。n 水的污染有两类：一类是自然污染；另 一类是人为污染。当前对水体危害较大的是人 为污染。水污染可根据污染杂质的不同而主要 分为化学性污染、物理性污染和生物性污染三 大类。 （3）水质（污染）指标nCOD：即化学需氧量，指用化学氧化剂氧化水中有机 污染物时所需的氧量，以每升水消耗氧的毫克数表示 。nBOD：即生物化学需氧量，简称生化需氧量，表示在 有氧条件下，好氧微生物氧化分解单位体积水中有机 物所消耗的游离氧的数量。 nTOD：当有机物完全被氧化时，C、H、N、S分别被氧n化为CO2、H2O、NO和SO2，此时的需氧量称为总