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[摘 要]博兴县当地水资源贫乏,为进一步科学合理利用水资源,本文从饮用水、污水和城市排水三个方面对博兴县水资源系统进行了分析,从地表水环境非点源污染区和地下水污染状况两个方面对博兴县水资源系统污染源进行了分析,掌握了博兴县目前水资源的状况,为未来县产业规划提供比较可靠的水资源决策依据。
[关键词]博兴县;水资源;饮用水;污水;城市排水;水污染
中图分类号:TV213.4 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)33-0126-01
1 博兴县水资源系统分析
城市水基础设施一般包括水源地水的收集、存储设备,从水源地将水送到水处理厂的输水设施(运河、險洞和或管道等);水处理、存储和配水系统;废水收集(下水道)系统与处理系统。
大多数城市需水用户希望得到高质量的水,然而,天然地表水和(或)地下水供水,即原水,常常不能满足生活与工业用水的水质要求。因此,用水之前应对原水进行处理。原水在经过处理后,可以储存在城区进行分配,此储存调配流程主要通过蓄水池和管网来完成。城市配水系统中的管道水流应加压以防止地下水的污染,同时,满足各类用户和消防的需求。
水资源在使用后,排放的“废水”由城市下水道管网收集,或在某些情况下通过沟渠集流,然后将废水送往污水处理厂或排入排污口。研宄区域的下水道系统有两种功能,即污水管道和雨水管道合为一体。缺点是,下水道管网和污水处理设施的输水能力是有限的。当暴雨发生时,水就从下水道系统中溢流造成雨水和污水混合流进地表水体,对城市地表水体的水質产生不利影响。
1.1 饮用水分析
1.1.1 需水量估计
饮用水的需求量取决于:居民人数,气象与气候条件,饮用水的价格,饮用水的可得性,针对适度利用饮用水的环境政策。该区域的需水量估计根据国家相关标准以及参考国际上的相关数据,其分为生活用水、工业与农业用水。饮用水需求量呈日与季节变化,但是,饮用水量的预测没有通用公式。饮用水供应者趋向于根据经验和当地历年饮用水量预测饮用水需求量。
1.1.2 水处理
水在供应居民使用前,需要先去除其中有害的污染物质。发展中地区普遍存在的一个向题是社区缺乏足够的水处理设施,因而,常常由于饮用被污染的水而导致突发性疾病和高死亡率。为了去除水中的污染杂质与病原体,典型的都市水纯化系统包括一系列处理程序,从杂质的物理去除到化学处理。物理和化学去除过程包括初期和最后的过滤、凝结、絮凝、沉淀和消毒。
1.2 污水分析
污水问题包括污水产生、污水收集以及污水处理。
1.2.1 污水产生
进入污水处理厂的污水通常都是由生活与工业污水、城市径流以及下渗的地下水混合而成的。一般说来,污水处理厂处理单一生活污水的效能相比于处理含有低浓度污染物的稀释污水要好一些。城市径流排到污水处理厂稀释了污水,因而影响到处理效率。该区域内,工业污水必须进行厂区内处理达到一定标准后才能排入城镇污水管网。
1.2.2 污水处理
污水处理是一个多阶段过程,目标是在污水排放到水体、地面或回用前,从污水中减少或去除有机物、固体、营养物、致病有机体和其他污染物。处理的第一阶段称为初级处理。初级处理是去除固体物(树枝、碎物、大的颗粒物、砂、烁石、玩具、钱币、或冲入厕所的东西)。在水进入处理厂时,用格栅对其进行过滤,然后进入初级处理。污水处理第二个阶段一般包括去除污水中有机物的生物处理过程。培养和增加的污水微生物吸收污水中的有机物作为食物。一般用三种方法去完成第二阶段的处理:固定膜、悬浮膜和浅人工池系统。为了去除污水中的营养物需要进行污水高级处理,如在处理过程中加入化学物质,以去除磷或氮;添加絮凝剂以空中捕获去除氧。最后处理侧重于去除污水中的致病有机体。处理后的污水加入氯或将其充分暴露在紫外光下进行消毒。高浓度的氯对受纳水体的水生生命是有害的,因此处理系统往往在排放前加入中和氯的化学物。
1.3 城市排水
城市排水包括:降雨与地表径流,表面负荷与污染物冲淋,暴雨下水道与管道水流,泥沙输送,建筑物与特定水流特征,建筑物处固体物的分流,排水口。降雨和需要收集的城市暴雨雨水是建设城市排水系统的主要原因。暴雨是进入城市排水系统的主要水源,即使是声称与降雨排水系统完全分开的生活排污系统也常常会因违规的连接或污水下渗而受降雨的影响。降雨是时空变化的,在短时段和短距离内,这种差异一般不大,但随着时间和距离的增加,降雨的变化也增加。实际上,空间影响很难有高分辨率的观测,因此,对于像夏天雷暴雨这样空间变化剧烈过程,一般很难精确地描述。
径流估计,通常是获得应对各种分析所需流量资料的第一步。由于常常缺乏详细的特定地点的地面植被、土壤和降水资料以及径流过程观测结果,因而限制了产流估计的精度。
精确的降雨资料和径流资料比较难以获得,即使获得也难以计算具体区域内的净流量以及收集量。该区域有比较多的池塘,根据池塘的水量增加,估计收集的雨水量。同时許多池塘存在氧化塘的功效,许多企业处理后的污水排入池塘,经过一段时间的自净后,当比较缺水时从池塘取水进行生产。
2 博兴县水资源系统污染源分析
2.1 地表水环境非点源污染区类研究
地表水环境非点源污染情况与土地利用方式及管理模式有关,根据数据调查与计算,获得了博兴县非点源污染详细情况。参照分布图和各类型土地总面积,非点源污染区域可以按土地利用类型分区,地表形式只有平原一种类型。如果细化到各行政区,可得出不同土地利用类型在各行政区的分布,主要是农田和林地,农田分为粮田、露天蔬菜、大棚蔬菜、棉花等,其中农田分布特点具体如下:棉花、粮田分布在大部分区域,露天蔬菜分散在这些区域内和南部的有机蔬菜实验基地,主要在小面积的种植,大棚蔬菜比较集中区域在西北部,其中粮田是小麦和玉米的轮作,只有在黄河岸边种植少量的水稻。这些区域基本都需要汲水浇地,水源主要是黄河水,已经很少开采地下水。林地主要分布在柏油马路的两旁,根据道路级别的不同每侧有不等的护林。
根据调查研究和查阅相关数据可得到,不同土地利用或植被覆盖率条件下非点源污染的TN和TP流失量为,农田:TN为12.5kg/hm2,TP为4.02kg/hm2;草地:TN为5.04kg/hm2,TP为0.42kg/hm2;林地:TN为2.54kg/hm2,TP为0.56kg/hm2;城区:TN为303.1吨,TP为99.23吨;未利用土地:TN为22.05-148.1kg/hm2,TP为2.87-23.61kg/hm2。
2.2 地下水污染状况研究
博兴县地下水主要来源于大气降水补给和农田浇灌。由于近几年工业发展过程中对自然资源无节制的开采和对环境无限旳索取,地下水已经收到了严重污染和减少,从已存在的井口看,地下水位己经有了明显的下降。前几年人们对地下水环境的认识不足,认为地下水不会危及人类生活,不经处理的工业废水或者处理不达标的工业废水都直接排入地下。造成了地下水不同程度的污染,许多工厂的水通过直排或者下渗,周围农田生长受到了破坏,出现连年减产甚至是一毛不长的情况。另外,该处油田较多,油田开采过程中跑冒滴漏以及事故造成土壤地下水污染严重。
3 结束语
为进一步加强博兴县水资源的科学合理利用,并为未来县产业规划提供比较可靠的决策支持和理论分析,一方面是还需加强水资源管理基层能力建设,适应水资源工作新任务、新要求,努力构建人水和谐共处、社会可持续发展的资源水利;另一方面还需详细讨论规划如何利用优化方法去解决实际问题,能够为政府有关部门的决策者平衡水环境风险与地区经济收益之间以及各产业结构之间的关系,从而给出比较合理的经济、环境以及社会系统可持续发展方案。
参考文献
[1] 冯耀龙,韩文秀.面向可持续发展的区域水资源优化配置研究[J].系统工程理论与实践,2013,02:133-138.
[2] 崔静,刘涛,张利红.滨州市城市饮用水水源地安全状况与保护对策[J].海河水利,2009,02:29-31.
[关键词]博兴县;水资源;饮用水;污水;城市排水;水污染
中图分类号:TV213.4 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)33-0126-01
1 博兴县水资源系统分析
城市水基础设施一般包括水源地水的收集、存储设备,从水源地将水送到水处理厂的输水设施(运河、險洞和或管道等);水处理、存储和配水系统;废水收集(下水道)系统与处理系统。
大多数城市需水用户希望得到高质量的水,然而,天然地表水和(或)地下水供水,即原水,常常不能满足生活与工业用水的水质要求。因此,用水之前应对原水进行处理。原水在经过处理后,可以储存在城区进行分配,此储存调配流程主要通过蓄水池和管网来完成。城市配水系统中的管道水流应加压以防止地下水的污染,同时,满足各类用户和消防的需求。
水资源在使用后,排放的“废水”由城市下水道管网收集,或在某些情况下通过沟渠集流,然后将废水送往污水处理厂或排入排污口。研宄区域的下水道系统有两种功能,即污水管道和雨水管道合为一体。缺点是,下水道管网和污水处理设施的输水能力是有限的。当暴雨发生时,水就从下水道系统中溢流造成雨水和污水混合流进地表水体,对城市地表水体的水質产生不利影响。
1.1 饮用水分析
1.1.1 需水量估计
饮用水的需求量取决于:居民人数,气象与气候条件,饮用水的价格,饮用水的可得性,针对适度利用饮用水的环境政策。该区域的需水量估计根据国家相关标准以及参考国际上的相关数据,其分为生活用水、工业与农业用水。饮用水需求量呈日与季节变化,但是,饮用水量的预测没有通用公式。饮用水供应者趋向于根据经验和当地历年饮用水量预测饮用水需求量。
1.1.2 水处理
水在供应居民使用前,需要先去除其中有害的污染物质。发展中地区普遍存在的一个向题是社区缺乏足够的水处理设施,因而,常常由于饮用被污染的水而导致突发性疾病和高死亡率。为了去除水中的污染杂质与病原体,典型的都市水纯化系统包括一系列处理程序,从杂质的物理去除到化学处理。物理和化学去除过程包括初期和最后的过滤、凝结、絮凝、沉淀和消毒。
1.2 污水分析
污水问题包括污水产生、污水收集以及污水处理。
1.2.1 污水产生
进入污水处理厂的污水通常都是由生活与工业污水、城市径流以及下渗的地下水混合而成的。一般说来,污水处理厂处理单一生活污水的效能相比于处理含有低浓度污染物的稀释污水要好一些。城市径流排到污水处理厂稀释了污水,因而影响到处理效率。该区域内,工业污水必须进行厂区内处理达到一定标准后才能排入城镇污水管网。
1.2.2 污水处理
污水处理是一个多阶段过程,目标是在污水排放到水体、地面或回用前,从污水中减少或去除有机物、固体、营养物、致病有机体和其他污染物。处理的第一阶段称为初级处理。初级处理是去除固体物(树枝、碎物、大的颗粒物、砂、烁石、玩具、钱币、或冲入厕所的东西)。在水进入处理厂时,用格栅对其进行过滤,然后进入初级处理。污水处理第二个阶段一般包括去除污水中有机物的生物处理过程。培养和增加的污水微生物吸收污水中的有机物作为食物。一般用三种方法去完成第二阶段的处理:固定膜、悬浮膜和浅人工池系统。为了去除污水中的营养物需要进行污水高级处理,如在处理过程中加入化学物质,以去除磷或氮;添加絮凝剂以空中捕获去除氧。最后处理侧重于去除污水中的致病有机体。处理后的污水加入氯或将其充分暴露在紫外光下进行消毒。高浓度的氯对受纳水体的水生生命是有害的,因此处理系统往往在排放前加入中和氯的化学物。
1.3 城市排水
城市排水包括:降雨与地表径流,表面负荷与污染物冲淋,暴雨下水道与管道水流,泥沙输送,建筑物与特定水流特征,建筑物处固体物的分流,排水口。降雨和需要收集的城市暴雨雨水是建设城市排水系统的主要原因。暴雨是进入城市排水系统的主要水源,即使是声称与降雨排水系统完全分开的生活排污系统也常常会因违规的连接或污水下渗而受降雨的影响。降雨是时空变化的,在短时段和短距离内,这种差异一般不大,但随着时间和距离的增加,降雨的变化也增加。实际上,空间影响很难有高分辨率的观测,因此,对于像夏天雷暴雨这样空间变化剧烈过程,一般很难精确地描述。
径流估计,通常是获得应对各种分析所需流量资料的第一步。由于常常缺乏详细的特定地点的地面植被、土壤和降水资料以及径流过程观测结果,因而限制了产流估计的精度。
精确的降雨资料和径流资料比较难以获得,即使获得也难以计算具体区域内的净流量以及收集量。该区域有比较多的池塘,根据池塘的水量增加,估计收集的雨水量。同时許多池塘存在氧化塘的功效,许多企业处理后的污水排入池塘,经过一段时间的自净后,当比较缺水时从池塘取水进行生产。
2 博兴县水资源系统污染源分析
2.1 地表水环境非点源污染区类研究
地表水环境非点源污染情况与土地利用方式及管理模式有关,根据数据调查与计算,获得了博兴县非点源污染详细情况。参照分布图和各类型土地总面积,非点源污染区域可以按土地利用类型分区,地表形式只有平原一种类型。如果细化到各行政区,可得出不同土地利用类型在各行政区的分布,主要是农田和林地,农田分为粮田、露天蔬菜、大棚蔬菜、棉花等,其中农田分布特点具体如下:棉花、粮田分布在大部分区域,露天蔬菜分散在这些区域内和南部的有机蔬菜实验基地,主要在小面积的种植,大棚蔬菜比较集中区域在西北部,其中粮田是小麦和玉米的轮作,只有在黄河岸边种植少量的水稻。这些区域基本都需要汲水浇地,水源主要是黄河水,已经很少开采地下水。林地主要分布在柏油马路的两旁,根据道路级别的不同每侧有不等的护林。
根据调查研究和查阅相关数据可得到,不同土地利用或植被覆盖率条件下非点源污染的TN和TP流失量为,农田:TN为12.5kg/hm2,TP为4.02kg/hm2;草地:TN为5.04kg/hm2,TP为0.42kg/hm2;林地:TN为2.54kg/hm2,TP为0.56kg/hm2;城区:TN为303.1吨,TP为99.23吨;未利用土地:TN为22.05-148.1kg/hm2,TP为2.87-23.61kg/hm2。
2.2 地下水污染状况研究
博兴县地下水主要来源于大气降水补给和农田浇灌。由于近几年工业发展过程中对自然资源无节制的开采和对环境无限旳索取,地下水已经收到了严重污染和减少,从已存在的井口看,地下水位己经有了明显的下降。前几年人们对地下水环境的认识不足,认为地下水不会危及人类生活,不经处理的工业废水或者处理不达标的工业废水都直接排入地下。造成了地下水不同程度的污染,许多工厂的水通过直排或者下渗,周围农田生长受到了破坏,出现连年减产甚至是一毛不长的情况。另外,该处油田较多,油田开采过程中跑冒滴漏以及事故造成土壤地下水污染严重。
3 结束语
为进一步加强博兴县水资源的科学合理利用,并为未来县产业规划提供比较可靠的决策支持和理论分析,一方面是还需加强水资源管理基层能力建设,适应水资源工作新任务、新要求,努力构建人水和谐共处、社会可持续发展的资源水利;另一方面还需详细讨论规划如何利用优化方法去解决实际问题,能够为政府有关部门的决策者平衡水环境风险与地区经济收益之间以及各产业结构之间的关系,从而给出比较合理的经济、环境以及社会系统可持续发展方案。
参考文献
[1] 冯耀龙,韩文秀.面向可持续发展的区域水资源优化配置研究[J].系统工程理论与实践,2013,02:133-138.
[2] 崔静,刘涛,张利红.滨州市城市饮用水水源地安全状况与保护对策[J].海河水利,2009,02:29-31.