宁波市鄞州区溪下水库水资源保护研究【文献综述】

'毕业论文文献综述资源环境与城乡规划管理宁波市鄞州区溪下水库水资源保护研究1水资源保护概述1.1水资源保护的概念水乃生命之源，水资源对于人类生存、生活和生产都具有非常重要的作用，水资源作为基础性的自然资源和战略性的经济资源，是生态与环境的控制性要素[6]。人类所能利用的水资源是有限的，并且受到污染的威胁[6]。农业、工业和城市供水需求量的不断提高导致了有限的水资源的分配竞争[6]。水资源保护是有针对性采取经济、法律、行政和科学的手段，合理地安排水资源的开发利用，并对影响水资源的经济属性和生态属性的各种行为进行干预的活动，从而满足水资源可持续利用[6]。1.2水资源保护的思想水资源保护是为了保证水资源的可利用性和可持续发展而进行的管理、监督、研究、监测等各方面工作的总和，对水资源积极的保护，要有控制地维持、回复和改善，从而使其利用价值在社会经济发展过程中得到充分发挥[6]。水资源保护的目的是要高效节约用水，防治水资源污染和水土流失，严格限制地下水超采，保护水源地免受不合理侵占，防止水流阻塞、海水入侵等[6]。因此，应当统筹考虑水资源，制定有关法规，依法对水资源的开发、利用、节约、保护进行统一管理，做到合理开发、科学利用、厉行节约、全面保护，使水资源的保护有法可依，有章可循[6]。1.3我国水资源保护现状我国水资源总量多，人均占有量少，地区分布不均[33]。按照国际公认的标准，人均水资源低于3000立方米为轻度缺水；人均水资源低于2000立方米为中度缺水；人均水资源低于1000立方米为中度缺水；人均水资源低于500立方米为极度缺水。我国目前16省人均水资源量低于严重缺水线，有6个省、区（宁夏、河北、山东、河南、陕西、江苏）人均水资源量低于500立方米[33]。北方许多大中城市因缺水造成工厂停产或限产，损失的年产值达1200亿元，南方一些城市也陆续出现水荒[33]。 我国有90%以上的城市水域污染严重，近50%的重点城镇水源水质不符合饮用水源的水质标准[33]。我国水浪费现象极为严重，农业灌溉大多采用漫灌形式，农业用水仅有小利用30-40%。工业废水和生活污水不加处理任意排放，使许多水体受到污染，更加剧了水资源的短缺局面[33]。1.3水污染1.4.1水污染类型①病原体污染生活污水、医院污水、畜禽饲养场污水中常含有病原体,如病毒、病菌和寄生虫。这类污水如不经过适当的净化处理,流入水体后,即会通过各种渠道,引起痢疾、伤寒、传染性肝炎及血吸虫病等[35]。②需氧型污染生活用水,造纸和食品工业污水中,含有蛋白质、油脂、碳水化合物、木质素等有机物。这类物质随污水进入水体后,在微生物对它们的分解过程中,需要消耗水体中的溶解氧,使水体含氧减少,从而影响鱼类和其它生物的生长繁殖。当水中的溶解氧耗尽后,水中的有机物即产生厌氧消化,生成甲烷、硫化氢等,使水体出现臭味,危害水生生物的生存[35]。③植物营养污染物造纸、皮革、食品、炼油、合成洗涤剂等工业污水和生活污水以及施用磷肥、氮肥的农田水,含有氮、磷、钾等营养物,如果大量的这类污水排入水体,使营养物质增多,引起藻类及其它浮游生物暴发性繁殖。这类物质多呈红色,称“赤潮生物”[35]。赤潮生物的大量繁殖,会覆盖水面,附在鱿类肋上,使它们呼吸困难[35]。死亡的赤潮生物被微生物分解,消耗掉水中的溶解氧[35]。有些赤潮生物体内及其化替产物含有生物毒素,常常引起鱼、贝类中毒死亡,并能通过食物链,危害人体健康[35]。④油类污染物油类污染物主要来自含油废水,当水体含油量达0.01mg/L可使鱼肉带有一种特殊的油腻气味而不能食用[35]。水体中的油量稍多时,在水面上形成一层油膜,使大气与水面隔绝,破坏了正常的充氧条件,导致水体缺氧;油膜还能附着于鱼鳃上,使鱼类窒息而死;当鱼类产卵期,在含有油类污染物质废水中孵化的鱼苗,多数为畸形,生命力低下,易于死亡[35]。含油污染物对植物也有影响,妨碍通气和光合作用,使水稻蔬菜等农作物大量减产,甚至绝收[35]。含有油类污染物的废水进入海洋后,造成的危害很为严重,不仅影响海洋生物的生长,降低海洋的自我净化能力,而且影响海滨环境[35]。剧毒污染物 主要是重金属、氰化物、氟化物和难分解的有机污染物,它们大都来自矿山、冶炼废水,它们都富集在生物体中,通过食物链,危害人类健康[35]。⑤感官污染感官污染是指废水中能引起人们感官上不愉快的污染现象,如水的混浊、恶臭、异味、颜色、泡沫等[35]。除了上述污染类型外,还有酸碱污染物、热污染等其他污染物[35]。1.4.2水污染的原因1.4.2.1城市水污染原因①城市大量污染物的排放[14]一方面，工农业生产和居民生活所产生的大量液体废物和固体废物源源不断地排入河流，此外，较多的悬浮固体、病毒和细菌伴随着地表雨水径流汇入河流，导致水体受污，水质下降[14]。另一方面，污染物未及时处理，产生累计效应，导致水体富营养化，藻类暴发，进一步导致水环境恶化[14]。②上游城市污水下泄带来大量污染[14]上游城市排放的工业废水和生活污水未处理或未达标处理，直接开闸下泄到下游城市所在地区[14]。若短时间内大量污染物侵入到下游地区自来水取水口，极易造成饮用水源地污染发生[14]。③污染物排放总量控制体制薄弱[14]由于目前排污权总量控制的相关政策未得到严格规范地实施，造成相关工业企业的排污权总量控制缺乏保障制度[14]。另外，尚缺乏排污权交易制度立法依据，实践之中也存在信息不对称及不断变化等诸多问题，不少企业为了利益，存在偷排污水行为[14]。④水污染治理不到位[14]由于受资金缺口制约，城市污水处理设施难以保证正常运行[14]。部分污水得不到处理而直接排入江河，部分污水处理厂能力闲置，或因管网雨污合流影响污水处理正常运行等一系列问题[14]。⑤水污染多头管理造成监管缺位[14]根据《中华人民共和国水污染防治法》，水污染防治涉及的相关管理部门众多，主要包括环保部门、交通主管部门、水行政部门、国土资源部门、卫生部门、建设部门、农业部门、渔业部门，以及江湖流域水资源保护机构，造成管理部门之间的权责不明，水污染监管缺位[14]。1.4.2.2湖库型水源地污染原因 ①点源污染和面源污染不合理使用化肥、农药及生活洗涤污染无序排放构成库区面源污染及点源污染，造成水体污染，营养化程度加剧[44]。②水生态环境的恶化湖库区非常容易招致大量人员滥捕滥捞，从而导致能起到水质作用的水生鱼类减少，使库区水草、藻类、浮萍生长迅速，浮游生物大量繁殖，破坏固有的生态平衡[44]。③农业种植结构不合理[44]传统的农业经济增长方式会增加农药化肥用量且挤占有限水资源，容易引起严重蝗灾，蝗虫的排泄物污染水体[44]。④库区地质环境的影响库区周围的地质可能会含有一些易溶于水且对人健康有害的元素。1.4.2.3浙江情况（水库污染原因）根据吕振平，董华，何锡君的《浙江省供水水库的水质评价及富营养化防治对策研究》的结论，农业面源污染和生活污水是水库的主要污染源[12]。2水资源调查评价综述2.1水质评价方法水质评价一般采用单因子评价法。(1)Ph的标准指数计算表达式为：(2)溶解氧的标准指数计算表达式为： (3)其他项目标准指数计算表达式为：2.2水资源富营养化评价方法（1）综合营养状态指数采用卡尔森指数方法，计算公式如下：中国湖泊（水库）的chla与其他参数之间的相关关系rij及rij2见下表： （2）单个项目营养状态指数计算公式：（3）湖泊水库营养状态分级采用0-100的一系列连续数字对湖泊营养状态进行分级，包括：贫营养、中营养、富营养、轻度富营养、中度富营养和中度富营养，与污染程度关系见下表：注：以上内容摘自周晓铁，韩宁宁，孙世群，王晓辉，何翔亮.安徽省湖库型饮用水水源地水质评价研究[J].环境科学与管理，2010.4(4)。1.4水资源调查方法 注：此表来源于黄惠来，李维，李永蓓，闰井玲，覃焕荣.南方小流域典型水污染调查研究[J].环境科学与管理，2010.4(4)。3水污染控制与监测技术3.1外源营养负荷污染控制技术外源性营养物质是外界排入或者进入湖泊水体的氮磷等营养物质，是导致湖泊富营养化的直接因素。所以，湖泊的富营养化治理，控制污染物进入水体是最基本和最关键的环节。只有实现外源性污染源控制，才能有望通过湖泊生态恢复改善水质[36]。3.1.1前置库技术在污水进入湖泊前通过前置库，通过延长水力停留时间，促进水中泥沙及营养盐的沉降，同时利用前置库中藻类或大型水生植物进一步吸收、吸附、拦截营养盐，使营养盐成为有机物或沉降于库底[36]。该技术的关键除了需要足够的场地外，还要控制80%左右的入流水和可达到一定去除率的水力停留时间[36]。其优点是费用较低，适合多种条件；缺点是在运行期间，前置库区经常出现水生植物的季节交替问题，因此，前置库技术的主要困境是植物的选种及如何保证寒冷季节冬季的净化效率[36]。此外，前置库的净化功能与河流的行洪功能往往矛盾，所以还要寻求一种将两者有效协调的方法[36]。3.1.2湿地处理技术湖滨湿地和入湖河道堤岸湿地是拦截非点源污染的有效措施，也是污染物进入湖泊的最后一道拦截屏障[36]。湖泊沿岸湿地和滨岸高等水生植物的消失，将加重湖泊富营养化[36] 。因此，恢复和重建湖泊滨岸带水生植被，从而改变氮、磷入湖途径，也是控制营养物入湖的重要措施[36]。3.2内源营养负荷污染控制技术3.2.1机械方法通过引水、换水来稀释水中的污染物质可以降低藻类的浓度。苏州河在治理过程中，就运用调水工程明显改善了水质；较典型还有杭州西湖1986年开始的引水换水工程，目前引水量已达1.2亿立方米，并取得了一定的成效[36]。对于水量小的水体来说，这是一种行之有效的方法，但对于蓄水量较大的水域，补水量太小起不到净化效果，提高补水量又造成水资源的大量浪费，费用高昂，且引水释污后往往会呈现藻类生长加剧的趋势，因此对于富营养化严重的湖泊，需谨慎使用[36]。对于有热分层的富营养型湖泊，深层水中的营养物浓度一般比上层水的大，因此，将深层水导出成为另一条途径[36]。底泥疏浚是指将含氮、磷浓度高的底泥直接从水体取出，以降低水体营养物质浓度[36]。由于富营养化湖泊底泥中的营养盐比水体中要丰富的多，所以底泥疏浚可用于治理富营养化湖泊内源负荷，适用于动力扰动较弱的较小湖泊，其缺点是会使原水体沉水植物和底栖动物大量毁灭，破坏生态系统和削弱湖泊的自净功能，且该工程耗资巨大，投入产出不成比例[36]。对于底泥疏浚，应用较为广泛，如云南滇池、杭州西湖和南京的玄武湖等[36]。工程实施后，一般说来疏浚区水体不再黑臭，水质明显好转，水体透明度提高，但是一段时间过后，水质变差，所以说其只是短期治理富营养化的方法[36]。3.2.2物理化学方法物理化学方法包括沉积物氧化、化学沉淀、底泥覆盖等，原理都是将磷束缚于底泥之中，从而抑制内源磷的释放[36]。这种方法主要用于面积较小、风浪搅动较弱、湖底处于厌氧状态的水域。但是若水体的pH高于9，沉积物氧化和化学沉淀法均不能抑制内源磷的释放，此时可以考虑投加低磷含量的泥土，使其吸附水中的磷，并形成覆盖层，达到控制内源磷的目的[36]。与底泥疏浚、引水相比，该方法在不增加水深的条件下，可为水生植被的恢复提供优质的生长环境[36]。底泥覆盖指采用薄膜或颗粒材料（如粉煤灰、沸石等）覆盖湖底的淤泥，可以有效控制底泥中氮、磷等营养盐的释放，也可控制重金属及苯酚等持久性有机物的释放；此法的主要缺点是湖底表层新富营养层释放源会迅速形成。在我国，覆盖技术处于试验与探索阶段，大规模湖泊水体中的实践还较少[36]。国内覆盖工程的首例是1999年巢湖市环城河河道采用了底泥疏浚后覆盖0.5米厚清洁细沙的工艺；2005年昆明在大清河整治中也采用了疏浚后覆盖卵石的工艺进行该河道底泥污染的治理[36]。 3.2.3生物技术方法对于小型湖泊，投加微生物制剂，利用其降解作用去除水中的营养盐有一定的效果：水中的溶解氧大幅增加，而化学需氧量、总氮、总磷等则明显降低；随着水体中藻类的减少和下沉，水体的浊度明显下降，水质感官得到改善。无论大型或小型湖泊，水生植物都能够通过一系列的吸收转化、拦截、富集以及吸附作用吸收、固定大量的营养盐类，从而使水体得到净化，如生物浮岛或浮床技术把高等水生植物或改良的陆生植物种植到富营养化湖泊水面上，利用其达到净化水质效果[36]。人工生态浮岛技术净化水体氮磷非常有效，已在国内外得到大量的应用，如杭州市南应加河实施的示范工程和太湖五里湖等的治理，通过生态浮岛技术的应用，水质改善效果显著[36]。但目前此技术还存在稳定性不高、耗时长、材料制作和植物回收难等技术问题[36]。3.2.4直接除藻技术3.2.4.1物理除藻在蓝藻的富集区，一般采用机械除藻措施，即采用固定式除藻设施和除藻船对区域内湖水进行循环处理[37]。此法可以在短期内快速有效地去除湖水中的藻类，收获有商业价值的藻类还能获得一定的收益，但该法往往需要耗费大量的人力和物力，而且随着藻类的生长，还需要不断地进行收获[37]。对于低浊高藻的湖泊水可用直接过滤除藻、微滤机除藻、膜过滤等，但原水中藻类特征、试验运行工况条件直接影响对藻类的去除效果[37]。活性炭吸附对藻类、藻毒素的去除效果很好，但水中的有机物会影响活性炭的吸附，且活性炭再生也较困难，这使处理成本大大提高[37]。此外，湖面遮光、曝气和超声抑藻技术等也有所应用，在一定程度上抑制了生物量的增长，但是均不能从根本上解决水体富营养化问题[37]。总的来说，物理除藻虽然效果不错、无污染、无毒副作用，但工作量较大、一次性投入成本较高、时间周期较长[37]。3.2.4.2化学除藻目前，国内外普遍采用絮凝、抑制和综合方法进行化学除藻，它是利用化学药剂对藻类进行杀除[37]。化学药剂一般要求为：高效、低（无）毒、无污染、无腐蚀；同时具有缓蚀、阻垢作用或能与缓蚀剂、阻垢剂配合使用，成本低，生产及运输安全，投药方便[37]。目前，常用的杀藻剂主要有硫酸铜、高锰酸盐、液氯、二氧化氯、臭氧和过氧化氢等[37]。化学法的主要优点是除藻速度快、效果明显、操作简便及一次性使用成本低[37] 。缺点是长期使用一种低浓度的化学药物会使藻类产生抗药性；且可能对环境产生污染，死亡藻类所产生的二次污染及化学药品的生物富集和生物放大对整个生态系统的负面影响较大；可以说这是一种短视行为或是一种权宜之计[37]。因此，除非应急和健康安全许可，化学杀藻目前一般不宜被采用[37]。3.2.4.3生物除藻生物除藻技术是利用生态平衡等原理对藻类的生长和繁殖进行抑制，从而达到控制藻体数量的目的[37]。其机理是利用藻类的天敌及其产生的生长抑制物质来抑制和杀灭藻类[37]。这类技术主要有以下几类：以藻制藻；用藻类病原菌抑制藻类生长；利用病毒控制藻类的生长；利用植物间相互抑制物质抑制藻类；发展滤食性鱼类；水蚤除藻；大麦秆控制水华藻类；微生物絮凝剂除藻和生物接触氧化等。对藻类的去除应尽可能采用生物方法，因为富营养化问题是一个典型的生态问题，生态问题只有用生态学的方法解决才最科学[37]。而且，生物除藻不仅可以去除藻类和氮、磷等污染物，发展滤食性鱼类和种植高等水生生物还可以产生一定的经济效益[37]。虽然生物除藻技术还不成熟，对于水体中复杂多样的藻类难以去除，但成本低，杀藻抑藻效果明显，效用持久，且无毒副作用，无腐蚀，极具发展前途，无疑将成为除藻技术努力发展的方向[37]。近年来，生物除藻的应用也不断增多，如引进美国AM公司开发的复合微生物制剂用于云南滇池内湖草海的治理，还有利用EM复合菌液治理广西南宁南湖等，结果均表明，水体营养盐去除效果显著，藻类大量减少，水质得到了改善[37]。3.2.4.4生物调控①以浮游动物、鱼类控制浮游植物生物调控主要有以下途径：一是先向水体中投放适当密度的鲢、鳙鱼，藻类吸收水体中的氮磷→放养鱼类摄食含氮磷的藻类→捕捞成鱼带出氮磷→遏制水华、减轻水体富营养化；二是放养食鱼性鱼类如鳜鱼等→抑制野杂鱼（食用浮游动物）→增加浮游动物生物量（食用浮游植物）→减少浮游植物等现存量→提高水体透明度→增加水体自净能力；三是放养滤食性双壳类，即蚌类（滤食能力极强）→从而使其食物-浮游植物、细菌、腐屑和小型浮游动物减少→增加水体透明度，提高水体的自净能力。较典型的生物调控是用于小而浅的、相对封闭的湖泊系统，在营养盐管理已经失败的富营养化湖泊中，生物调控已显示出明显的治理效果，且费用低[37]。但生物调控的稳定性不够，往往仅短期有效，因此其有效性仍存在很大的争议[37]。而且，就技术本身而言也存在一些问题，例如难以保证有足够数量的食鱼性鱼类来控制食植物性鱼类种群。在富营养化藻型湖泊中，不存在食鱼动物产卵及栖息场所，食鱼动物、浮游动物种群并不稳定。因此，生物调控技术也有待发展和完善[37]。国内应用较多的是放养鲢、鳙鱼，每平方米水体放养鲢、鳙鱼40~50克，可以有效控制水华，该方法在东湖、滇池、巢湖的水华治理中得到实际应用[37]。 ②利用水生高等植物控制水体营养盐及浮游植物许多国家用大型水生植物污水处理系统净化富营养化的水体[37]。大型水生植物有凤眼莲、芦苇、狭叶香蒲等许多种类，可根据不同的气候条件和污染物的性质进行适宜的选栽[37]。净化原理是植物和根区微生物共生，产生协同效应，净化水质[37]。经过植物直接吸收、微生物转化、物理吸附和沉降作用除去氮、磷和悬浮颗粒，同时对重金属分子也有降解效果。水生植物一般生长快，收割后经处理可作为燃料、饲料，或经发酵产生沼气[37]。但由于富营养化水体透明度低，水下光照不足，水生高等植物尤其是沉水植物无法获得足够的光能生长；此外，藻类亦可抑制水生高等植物生长，特别是蓝藻水华对水生高等植物往往有致命伤害作用[37]。水生高等植物种群的稳定性也是相对的，如洪涝引起湖泊水位升高，沉水植物往往因得不到充足的光照而大面积烂死在湖底，同时引起与沉水植物共栖的鱼虾蟹类大量死亡，造成大规模的环境灾害[37]。因此，需要加强生态系统的防御能力，如何恢复水生高等植物、如何使新建的种群适应环境变化以及环境灾变并逐步趋于稳定，这是水生高等植物恢复的关键[37]。目前说来，此法是国内外治理湖泊水体富营养化的重要措施。如惠州南湖生态系统的修复与构建工程结果就充分表明，水生高等植物（特别是沉水植物）的恢复与重建是惠州西湖水质改善与稳定的关键[37]。沉水植物能通过改善水下的光照和溶解氧条件，缓冲营养循环速度和增加水体稳定性，提高水环境质量[37]。但是，我国的许多湖泊营养盐及富营养化程度很高，水生植被受到的污染胁迫压力往往超过了其耐受限度[37]。因此，即使污染等胁迫压力去除后，水生植被仍难以自行恢复，而且湖泊的营养盐状况也难以降到较低水平，此时必须辅以其他措施，才能逐步恢复水生植被，以长期维持湖泊的清水态[37]。3.2.5生态修复技术与生态工程从生物调控到生态恢复是对富营养化生态系统认识的一次飞跃，湖泊富营养化的治理重点就是构建生态工程，利用生态的方法解决生态问题[37]。3.2.5.1湖滨带湿地恢复位于水体和陆地生态系统之间的生态交错带具有过滤、缓冲器功能，它不仅可吸附和转移来自面源的污染物、营养物，改善水质，而且可截留固定颗粒物，减少水体中的颗粒物和沉积物[37]。同时湿地可以提供生物繁育生长的栖息地，对于保护生物多样性、减少洪水危害、保持水土等具有重要意义。可以肯定的是，在湖泊周边建立和修复水陆交错带，是整个湖泊生态系统恢复的重要组成部分[37]。湖滨带是湖泊的重要组成部分和最后的保护屏障，加强管理和重建湖滨带工程是湖泊环境保护的重要工作[37] 。湖滨带湿地恢复应该选取当地生长适宜性强、污染物净化能力较强、经济价值较好以及与周围环境协调性好的植物。湖泊周围一般有很多坑塘或藕塘等，可改造为湿地净化系统，增设配水和排水系统。湿地区的综合利用，既可净化废水，又可开发利用[37]。3.2.5.2人工湿地人工湿地系统是利用天然湿地净化污水能力的人为建设的生态工程措施，是人为地将石、砂、土壤、煤渣等材料按一定的比例组成基质，并栽种经过选择的水生、湿生植物，组成类似于自然湿地状态的工程化湿地状态系统[37]。湿生植物吸收水体和基质中的氮、磷进行生长，通过收割去除氮磷。基质能吸附磷，同时在基质中还存在着好氧、缺氧和厌氧的环境，微生物可以通过进行硝化和反硝化作用，达到去除氮磷的目的[37]。人工湿地具有低成本、低能耗及高效的氮、磷去除率，适合于对进入湖泊的大量污水以及湖泊富营养水体进行净化，但其脱氮除磷效率相对较低。所以应该改善基质和提高人工湿地水生植物的净化功能，合理搭配植物，建立优化的植物群落[37]。尽量使用本地物种，以减少外来物种的侵害。风车草在我国南北各地均有栽培，全年保持生长，有很强的吸收污染物及氮、磷能力，可应用于人工湿地。红树林湿地也能有效减少流入水体中的氮、磷的含量。香蒲湿地生态系统对化学需氧量、固体悬浮物和重金属有很高的去除率，香蒲与微生物相配合形成水、土和植物复合处理系统，能够高效去除氮磷[37]。生态工程是生态恢复的最佳工具，因地制宜地将生态工程与环境工程、生物工程相结合，可以修复受损生态系统、提高水体自净能力、改善富营养化湖泊水质并建立湖泊健康生态系统[37]。我国目前在狠毒水域都实施了生态工程来改善水质，基本上采取了以改善环境来恢复水生植物的措施，包括采用软围隔来挡藻，降低悬浮物浓度，提高透明度的措施；在水生植物恢复技术方面，提出水生植物的群落镶嵌技术等[37]。所有工程在实施期间，随着水生植物的生长和发展，水质都得到了显著改善。但是，随着工程的结束，特别是改善基础环境的软围隔的撤除，刚刚建立起来的以高等水生植物为优势的生态系统立刻崩溃[37]。总的来说，工作重点不仅要放在水生植物种植上，也要放在环境改善上，从而建立稳定健康的草型生态系统[37]。3.3水资源监测技术3.3.1常规监测方法①指标生物监测当水环境质量发生变化时，指示生物便敏感地呈现出受害症状甚至消亡。观测指示生物个体和种群的变化，可以判断水环境质量的变化[35]。②生物累计监测 水体中重金属、有机农药、放射性核素等含量较低时，采用常规理化方法分析比较困难，而许多水生生物往往对水中低浓度污染物有较强的富集能力，根据污染物在生物体内的累积量（残留量）可评价水体的污染程度[35]。③生物毒性监测生物毒性监测是监测生物受到污染物质的毒害作用时所产生的生理机能等变化情况，从而对水体污染状况作出判断[35]。3.3.1现代监测方法①生物大分子标记物生物大分子标记物包括核酸和蛋白质等。目前核酸分子标记技术包括核酸分子损伤检测技术、报告基因技术、DNA芯片技术、16SrRNA检测技术等[35]。②生物传感器生物传感器是将生物感应元件与能够产生和待测物浓度成比例的信号传导器结合起来的一种分析装置[35]。生物传感器大致可以分为以下几类：①酶传感器；②组织传感器；③微生物传感器；④免疫和酶-免疫传感器；⑤场效应（FET）生物传感器[35]。③生态监测生态监测是采用生态学的各种方法和手段，从不同尺度上对各类生态系统结构和功能的时空格局的度量，主要通过监测生态系统的条件、条件变化、对环境压力的反映及其趋势而获得生态环境参数[35]。水文、气象、水质、底质、浮游植物、浮游动物、游泳动物、底栖生物和微生物等9个要素。具体指标体系的选择要根据生态站各自的特点、生态系统类型及生态干扰方式，同时兼顾人为指标（人文景观、人文因素等）、一般监测指标（常规生态监测指标、重点生态监测指标等）和应急监测指标（包括自然和人为因素造成的突发性生态问题）[35]。生态监测的大型设备主要有3S技术设备（遥感技术RS、地理信息系统GIS、地理图像系统GPS）[35]。④在线生物监测在线生物监测是利用对生活在水环境的生物个体行为生态变化或者生物生理变化进行的实时监测技术[35]。在线生物监测原则上可以涉及所有的水生生物，可同时监测处于不同营养级别、不同生活层次、对有毒物质有不同耐受力的生物，获得大量数据[35]。4饮用水处理工艺4.1常规工艺 工艺过程：混凝-沉淀-滤砂-投氯消毒。这种方法对消除水中大肠杆菌等传染病菌和病毒十分有效，但是它对种类繁多的有机物进入水体形成真溶液几乎无能为力[46]。并且，氯可与水中有机物发生取代反应生成有机卤化物，即TCM（三卤甲烷类化合物）和TCO（其他卤代有机物）对人体健康构成潜在的危害[46]。TCM和TCO的主要前驱物质为三大类：a.由植物残骸所导致的腐殖酸和黄腐酸等降解产物，如间苯二酚，香草酸和黄腐酸等降解产物；b.来自于藻类的氨基酸嘧啶、色氨酸、脯氨酸、尿嘧啶、蛋白质等；c.工业废水中的某些化合物，如酚类等[46]。4.2新工艺4.2.1氧化法4.2.1.1臭氧氧化法臭氧的氧化能力比氯强，能杀灭细菌，能迅速而广泛地氧化分解水中的大部分有机物，有效地除色、浊、溴味，除铁锰、硫化物、酚、农药等，但臭氧的氧化很难达到完全矿化的程度，过程中对紫外光有强吸收性的大分子往往被氧化成小分子[46]。近年来，水处理工作者开始研究应用臭氧氧化与其他方法联用技术[46]。a.臭氧-生物活性炭技术（O3-BAC技术）[46]。实践证明，O3-BAC技术对去除水中COD、色度与嗅味、酚、硝基苯、氯仿、六六六、DDT、氨氮、油、木质素、氰化物等均有明显效果[46]。b.臭氧-过氧化氢混合氧化(O3-H2O2技术)[46]。臭氧氧化有两种：一是臭氧分子或单个氧原子直接参与反应；二是臭氧衰减产生的羟基自由基.(OH)引起的[46]。.OH是水中氧化能力最强的氧化剂，对有机物常常无选择性且可完全矿化为二氧化碳和谁等。将臭氧与过氧化氢混合，可以生成.OH[46]。c.臭氧-辐射技术[46]。利用放射性同位素的射线或加速器产生的电子束对水进行照射处理，分解生成．OH．e一等反应性很强的活性物质，与水中微量有机物反应，氧化分解成CO2和H20[46]。辐射与臭氧联用可降低成本且臭氧在辐射条件下可产生连锁氧化，大大提高处理效果，且该技术适应广泛的DH值和温度范围，对浓度很低的有机物也有很好的处理效果[46]。4.2.1.2光化学氧化法光化学氧化法分为光催化氧化和光激发氧化法[46]。光激发氧化法即将O2、H20、O3等氧化剂与光化学辐射相结合，产生氧化能力极强的的自由基，如．OH等，在氧化有机物过程中起主要作用[46]。紫外一臭氧联用(UV—O3) 技术在饮用水深度处理和难降解有机废水的处理中，具有良好应用前景，对三氯甲烷、四氯化碳、六氯苯、多氯联苯等都可迅速氧化，UV—H20可使三氯甲烷、氯苯、氯酚及邻苯二甲酸二乙酯浓度降低到原来浓度的1％[46]。光催化氧化法即当用能量大于禁带宽度的光照射n型半导体时，其满带上电子被激发跃过禁带进入导带，同时在满带上产生空穴。空穴可夺取半导体颗粒表面的有机物或溶剂中的电子，使原本吸收人射光的物质被活化氧化[46]。已证明，n型半导体中TiO2的催化活性与稳定性最好，UV-TiO2技术可迅速降解有机囟化物、芳香族化合物、有机酸、醇类含硫磷等杂原子的有机物、表面活性剂等[46]。3.2.1.3高锰酸钾氧化法马军等系统研究了KMnO4去除与控制水中有机物的效能与机理，发现高锰酸钾在中性条件下对松花江水中137种有机物具有广谱的去除效果，反应过程中产生新生态的MnO2，对有机物的去除效果有重要影响[46]。3.2.2空气吹脱空气吹脱已用于去除毒性挥发性有机物(VOC2)。GamyLAmy和Davidw．Hand试验表明，采用填料式吹脱塔的去除率可达95％和63％以上[46]。在114种有机优先污染物中可吹脱的能达31种[46]。3.2.3吸附以活性炭为代表的吸附工艺是目前对付有机优先污染物首选实用技术，目前正开发一些新型吸附材料如多孔合成树脂、活性炭纤维等[46]。3.2.4膜法膜法是深度处理的一种高级手段，反渗透(RO)、超滤(uF)、微滤(MF)和纳滤(NF)能有效去除水中嗅味、色素、消毒副产物前体及其它有机物和微生物[46]。近年来，膜法对消毒副产物的良好控制，被EPA推荐为最佳工艺之一[46]。以上水处理新工艺目前又都存在其不足之处，有待于进一步探讨和研究[46]。如UV一03与UV—CO2是目前最有前途的两种光化学氧化技术，渴望在家庭或集团用户的饮用水深度处理和特种有机废水处理中发挥重要作用。UV—O3联用技术已被美国环保署(EPA)鉴定为处理多联氯苯最有效的技术[46]。不过目前该工艺在使用中的障碍在于C从水中分离问题，选择合适的载体和固定化方法，或制备其它形状的光催化剂，以及研究开发与光化学氧化法处理水的需要相结合的紫外灯或金属囟化灯，做到功率大、波长适宜、使用方便[46]。膜法操作运行方便，处理效果好，但易淤塞和污染，其投资和运行费用太高[46]。KMn04和O3氧化，往往生成许多中间产物，甚至对某些有机物根本不起作用[46] 。所以，近年来水处理工作者越来越强调将物理、化学、生物的净化有机地结合起来，大胆尝试、研究诸如O3一H2O2一BAC、O3一混凝一活性污泥、KMnO4一BAC、O3一UV—H2O2，O3一膜处理、03-吹脱等可能的联用技术，充分发挥各自手段的技术特点和优势进行综合治理，以期达到最佳去除效果[46]。参考文献：[1]国家环境保护总局.《全国饮用水水源地环境保护规划》编制技术大纲，2006.5：1-27.[2]国家环境保护总局,国家质量监督检验检疫总局发《地表水环境质量标准》（GB3838-22002）.[3]国家环境保护总局.全国饮用水水源地基础环境调查及评估工作方案，2008.1:1-10.[4]国外饮用水源保护管理体制对我国的启示[J].中国环保产业，2007.9:58-62.[5]阿娜，杨凯.加拿大保护饮用水源的策略及启示[J].中国给水排水，2007.8:19-22.[6]田志红.我国水资源保护存在的问题与对策研究[J].科技情报开发与经济，2010（2）:149-150.[7]王慧敏，牛文娟，梁慧文.流域水资源管理综合集成研讨厅探讨[J].科技进步与对策，2010.1:20-23.[8]王宝贞.城市水资源开发与水环境改善有效途径探讨[J].水工业市场，2010(1):32-35.[9]徐红霞，曹新.水资源及水环境保护的经济补偿制度[J].中共中央党校学报，2010.2(1):62-66.[10]熊平.我国水资源管理体制现状分析[J].金卡工程，2010(3):276.[11]周富春，张龙辉，蒋文清.水库出流对水库环境容量的影响研究[J].环境科学与技术，2010.1(1):62-64.[12]吕振平，董华，何锡君.浙江省供水水库的水质评价及富营养化防治对策[J].水生态学杂志，2010.1(1):18-21.[13]廖乾芬.小型水库存在的安全问题与解决对策[J].四川农机，2010(1):16-17.[14]蒋进，申鹏.城市水污染起因及其防治对策研究-以江苏省水污染事件为例[J].科学技术，2010.1:187-188.[15] 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