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南京市水环境污染的现状、预测及防治对策研究.rar

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    南京市 水环境 污染 现状 预测 防治 对策 研究
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    编号:08009110215南阳师范学院 2012 届毕业生毕业论文(设计)题 目:南京市水环境污染的现状、预测及防治对策研究 完 成 人: 徐玮琦 班 级: 2008-02 学 制: 4 年 专 业: 地理科学 指导教师: 李家虎 完成日期: 2012-03-31 目 录摘要 .............................................................(1)1.南京水环境污染的现状及存在的问题 ..........................(2)1.1 长江支流水污染威胁南京市用水安全 ...........................(2)1.2 南京市其他河流湖泊的污染情况 ...............................(3)2南京水环境污染原因分析 ......................................(3)2.1 南京城区的水系变迁(原因之一) .............................(4)2.1.1 3000 年前的古秦淮河,在今南京城北西拐入长江 ..........(4)2.1.2 大约 2000 年前(晋)开始分为南河北湖 ..................(4)2.1.3 1000 年前(宋前)分出内外秦淮河 ......................(4)2.1.4 明代筑城墙将秦淮河口水系分为多条小河及“湖泊” .......(4)2.1.5 40-50 多年前 ........................................(5)2.2 南京市水源地水质污染(原因之二) ...........................(5)2.3 南京市污染源排放(原因之三) ...............................(5)3.南京市水环境污染的应对措施 .................................(6)3.1 调整工业布局,减少耗水量。 .................................(6)3.2 开展水环境保护分析,进行水资源保护、水质监测和水污染防治等综合治理 ..........................................................(6)3.3 开展河流生态保护与恢复研究。 ..............................(7)3.4 加强节水宣传,增强人们的“水患”意识 ......................(7)3.5 利用价格杠杆节水减污。 ....................................(7)3.6 引江换水(当做增补自然来水)来置换城中大部分的河湖水,使城内外河湖水流通畅并形成循环。 ....................................(7)4 结语 ...........................................................(7)第 1 页 (共 9 页)南京市水环境污染的现状、预测及防治对策研究作 者:徐玮琦指导教师:李家虎摘要:科技的发展及人类社会的进步,在带给我们便利的同时,污染与灾害也频频降临。对当今人类社会来说,我们不仅面临历史性的灾害事件如洪水、地震,同时,更加频繁,更加广泛的威胁却是近代出现的污染及其引发的生态恶化。本文运用科学的地理学研究思想方法,着眼于受人类干扰和破坏最严重的领域— —水环境,针对南京市的水环境污染问题进行细致调查研究。由于南京历史悠久,水环境演变历程十分复杂,冰后期世界海平面上升,长江河口水位上升,由此南京长江河段水位也上升。同时,近 2000 多年以来,长江河口位置快速向海推进,南京附近的长江水位也必然会有明显的升高。近几百年来,南京的洪水威胁是越来越严重,南京的防洪大堤是越来越完善,南京主城区的大大小小的河湖水系都变成为闭塞的内河内湖小流域,基本上已没有自然河、湖、地下来水的补给了。城区河湖水主要是通过蒸发消耗的,其后果是增大污染水中污染物的浓度,水质越来越差。因此,南京市的水环境污染问题具有历史性,复杂性,典型性,人为性。本文通过对南京城区水环境演变的历史进程的研究,对南京市水环境污染现状进行分析概述,科学的分析造成南京水环境污染现状的原因机制,注重联系历史并进行案例分析,借鉴国内外优秀水环境治理案例,对南京市水环境污染提出预测及防治对策,进而为解决国内其他城市的水环境污染问题提供借鉴。关键词:水环境;污染;污染物水环境是指自然界各类水体所处的状况。它是受人类干扰和破坏最严重的领域。水环境污染和水环境生态破坏已成为当今世界主要的环境问题之一。由于人口数量的急剧增长、现代工业废水的乱排乱放、城市垃圾、农村农药喷洒等等,造成了本来已经是极少的淡水资源加剧短缺,而无法为人使用。随着现代社会的高速发展,城镇化水平的越来越高,工业的快速发展,使得水环境污染已然成为了全世界所关第 2 页 (共 9 页)注的话题。而在我国更是面临着水环境资源的危机。水污染不仅仅是对于水体本身,而且对于生态环境、人民日常生产生活和未来生存都会产生更大的影响。而作为我国长江沿岸重要城市南京,同样面临着水环境污染的危机,据报道,南京玄武湖每年接纳近 900 万吨工业和生活污水,加上不适当投饵,湖水有机污染日益加剧,氮、磷等污染物严重超标。此外,藻类及其他浮游生物迅速繁殖,皆导致水中溶解氧迅速下降,至此成为了全国污染最严重的五个城市湖泊之一。因此,需对污染状况进行合理分析,以制定出合理高效的水环境污染防治及治理措施,以减轻水环境污染对于生产生活的影响。1 南京水环境污染的现状及存在的问题1.1 长江支流水污染威胁南京市用水安全长江支流污染负担正在明显加剧,干流近岸水域污染正在严重威胁着城市用水安全。环保部门对于 381 个断面水质的评价结果表明,20%的长江断面水质已为五类水,半数以上的生活污水未达标排放,而南京地区是长江中下游水域污染尤为突出的五个城市之一。长江流域是我国最为重要的流域经济带,但是沿江地区一味追求经济发展速度的情况下,往往对环境问题考虑放到次要地位,长江污染加重的趋势没有根本性的扭转。沿江城市将长江变成了一个大的“污水管道” ,上游污染中游,中游污染下游。长江流域水环境污染日趋严重,整个流域的污染、生态环境恶化和局部缺水三大问题日趋突出。长江干流的近水岸是不少沿江城市的取水口,但是目前长江的污染情况是:近岸水域污染远远高于江中,环保部门对于 381 个断面水质的评价结果,只有 53%的断面达到三类以上水质,20%断面为五类水质,干流沿岸城市污水排入量约占全流域排放总量的 50%,由于半数左右未达标排放,干流近岸形成了 600 公里的污染带,沿岸城市的 500 多个取水口不同程度的受到影响,而南京江段近岸污第 3 页 (共 9 页)染带长达 100 多公里。除了工业不达标排放带来的电源污染,另外农业面源污染也在逐年增加,长江流域化肥的使用增长,使得江河富营养化程度提高,长江流域的鱼类捕捞量由上世纪 50 年代的 40 多万吨减少到目前的10 万吨。而工业和生活污染治理的滞后,水资源丰富的地区也出现了水质性缺水,长江中下游平原一些人口稠密的地区,近水域污染使水源地及其取水口屡屡搬迁,南京也出现过水质性缺水而搬迁取水口的现象。1.2南京市其他河流湖泊的污染情况除长江外,南京城市的河流湖泊中,氨氮均出现了超标现象。以外秦淮河为例,经过整治后,高锰酸钾指数、生化需氧量,石油类等指标均大幅下降。唯一例外的是氨氮超标,内外秦淮河均出现了超标,其中外秦淮河超过国家标准将近 1 倍。同样的情况还发生在内秦淮河上,其余指标达标,氨氮超标 0.3 倍。氨氮超标,这只能证明生活污水是城市河流水质不佳的元凶。当前水体中首要超标污染物仍然是氨氮等生活有机污染,控制生活污染不下河,把生活污染送往污水处理厂,这些措施都需要尽快落实。即使是已经被用水冲洗的玄武湖也不能够幸免。其氨氮指标比上年增加了 47.1%。虽然玄武湖湖区水质各项指标均达到所属景观功能类别Ⅴ类水质标准。但氨氮依然是居高不下。据有关专家解释,一方面湖周边的生活污水还有入湖现象,虽然玄武湖两侧的生活、工业污染都已截流,但雨水同样会带污染物入湖。另一方面,由于玄武湖一直在治理蓝藻。植物总是一把双刃剑,多了不好,但少了,没有植物的吸附,河水中的氨氮自然也会增加。不过与前年相比,玄武湖石油类污染减少得最多,达到了 50%,这与玄武湖开挖施工减少有关系,不再大量使用机械,使得水体中油类指标下降。此外,玄武湖中高锰酸盐等富营养化指标也有所上升,这主要原因是由于水体无法自由流动,使得一些微生物大量繁殖,出现一层膜一样的东西覆盖在水面上,导致湖水无法与氧气结合,出现富营养化的症状。第 4 页 (共 9 页)2 南京水环境污染原因分析南京城巍立在长江之滨,秦淮河口的岩石岗地或下蜀土台地,其水系为单一的秦淮河水系。作为生存居住地或水陆交通码头,她始建于公元前 474 年越王勾践时代,但在随后的 2400 年来南京城区的面貌发生了巨大变化:由依山临水变为集“山、水、城、林”与一体、 “在世界中之大都市诚难觅此佳境” (孙中山:《建国方略》 ,1918)的世界最美城市之一。但是,在南京人祖祖辈辈的创建带给南京繁荣的同时,水环境污染问题愈加严重 [1]。于是我们不禁会问:南京位在滨江丘陵地上,怎么会有内涝?怎么会有水泄不畅而出现严重水污染?2.1南京城区的水系变迁(原因之一)2.1.1 3000 年前的古秦淮河,在今南京城北西拐入长江约 18000 年前的末次冰期鼎盛时期,古长江干流和古秦淮河均普遍深切,形成深槽 [6]。那时的古秦淮河,在今中华门和通济门之间往北进入今南京城区,最后在狮子山北注入长江。她是一条深切于低山丘陵区的弯曲型河流,形成宽谷和窄谷相间的地貌形态 [8]。近万年来,因世界海平面上升,随之长江干流水位上升,秦淮河水位也相应上升且河道淤积自近河口向上发展 [1]。2.1.2 大约 2000 年前(晋)开始分为南河北湖三国时代(212 年),孙权于南京筑石头城,又沿秦淮河口筑长堤,名横塘;开潮沟以引江水,又开渎以引后湖(玄武湖) ,又凿东渠名青溪,皆入城中,由城北堑而入 [4]。公元 319 年,东晋时期沿玄武湖南岸修筑长堤,那时的玄武湖已壅水成湖,但仍和江水相通 [4]。2.1.3 1000 年前(宋前)分出内外秦淮河五代杨吴建造金陵城,成都南移,把老秦淮河下游包入城中,成为今天的内秦淮河。城外原有一条小河,叫“落马涧” ,经挖深,引老秦淮河之水,用作城壕,便是后来的外秦淮河 [4]。至此,南京市主城区的内、外秦淮河业已形成,主要为泄来自老秦淮河的洪水,外秦淮河作为城壕还具有军事防御之功能。第 5 页 (共 9 页)2.1.4 明代筑城墙将秦淮河口水系分为多条小河及“湖泊”1358 年,朱元璋在今龙江等处屯田,即今石头城下古长江岸在明代成为河漫滩内侧河道。1366 年,朱元璋将古燕雀湖大部分填平作为建造皇宫的路基,古燕雀湖残留下今前湖和琵琶湖 [4]。东城墙阻断了青溪,使得青溪汇钟山之水形成月牙湖;城南以外秦淮河作为护城河;城西也以外秦淮河作为护城河;城北将金川河包入城中,建大树根水闸通玄武湖,玄武湖壅水而范围不断扩大,自然地成为南京城的护城河 [2]。2.1.5 40-50 多年前修外秦淮河防洪大堤;又建武定门闸并挖通秦淮新河,使南京城区从此没有自然水源来水补给。2.2 南京市水源地水质污染(原因之二)根据 2005 年资料显示,全南京市长江沿岸 13 处集中饮用水源地保护区,仅有大厂扬子饮用水源地达标,很多水厂取水口水质已从Ⅱ类水质变成了Ⅲ类水质、甚至Ⅳ类水质,根本不符合自来水取水标准。位于大胜关水道的北河口水厂,日供水能力为 90 万吨,是南京市规模最大的自来水厂之一,担负着重要的供水任务。曾有外地船只在大胜关水道附近偷偷倾倒建筑渣土,北河口水厂取水口水质骤降,水厂只能加大漂白剂用量,导致部分城区的自来水液氯含量超标。大胜关水道 13.6 公里的“夹江”沿线,共聚集着 60 多个码头、砂场,十多个造船厂,36 个航休加油站和上百家公企单位。而大胜关水道上除了北河口水厂外,还有城南水厂和江宁水厂,日供水量占全市自来水供应总量的 7 成以上。南京市自来水总公司对全市五大水厂的水源保护区调查显示,该市多处水源地水质告急。上元门水厂保护区内,集中了金陵船厂、肉联厂和制药厂 3 家大企业和金川河;城南水厂取水口上游,一家毛纺厂离取水口不到 500 米。城北水厂取水口上、下游不到 500 米,也都建有采砂厂和小型码头,周边停泊了三四十搜船只。由上述可见,水源地水质的污染是导致南京城区水污染重要的原因之一,必须要引起环保部门的重视。第 6 页 (共 9 页)2.3南京市污染源排放(原因之三)两千多年以来,南京城区已由秦淮河河口地区转变为由近乎完全分隔的五河四湖组成的“内流区” [10]。原来的秦淮河来水,因上游河源广筑水库而流量大大减少了,来的洪水经秦淮新河河口新闸排放了;从长江洪水倒灌而来的长江水,全被挡在了江堤河堤之外[10]。因此,南京主城区基本上已经没有自然河、湖、地下水的来源补给了。近几十年来,南京主城区的河湖的水源仅有自来水水源和雨污水水源了。每天几十万吨到 120 万吨自来水,经管道进入城区,成为生活污水及工业污水之后,就注入城内城外的河湖;还有平均年降水量 1000mm 左右的雨水,在涤荡了地面污物成为污泥浊水之后汇入河湖 [10]。然后,只有极少部分河湖洪水,通过排污管道外泄或者通过排污管道流入远在城缘城外的污水处理厂。平时,城区河湖水主要是通过蒸发消耗的,其后果是增大了污染水中污染物的浓度。因此,城区的生活污水及雨污水,进入河湖之后,其大部分是被蒸发消耗的,城区内河湖水循环早已转变成为以污水为水源及蒸发消耗为主的水循环模式了。3 南京市水环境污染的应对措施2004 年以前,南京人民政府一直很关注城区水环境治理问题。但是,比较普遍的做法是“各自为政”:有的部门负责抗洪排涝,有的部门负责城市给水排水,还有的部门负责环境卫生,如此等,就是没有全市统一的水环境保护与治理部门。近 50 年来在对南京城区外秦淮河、内秦淮河、玄武湖的水环境治理工程以及南京城区的防洪排涝工程不断完善过程中,逐渐显露出一个很突出的问题:多年来常用于治理水环境污染的办法就是截污和清淤,有的河段不得不几次三番地清淤和截污,堤坝的建设使南京城区原本一条条自然水系被人为分隔成互相闭塞的小流域,并形成了几个人工的堰塞湖。这使得以往的水环境治理工程收效不佳。3.1调整工业布局,减少耗水量因地制宜建成污水处理系统,实现污水达标排放;建立健全城第 7 页 (共 9 页)市排污管网,实现污水资源化;遵循循环经济模式,鼓励发展无污染或轻污染、高附加值的产业。在保持经济快速增长的同时,实现污染总量的零增长甚至负增长。3.2开展水环境保护分析,进行水资源保护、水质监测和水污染防治等综合治理全面评价水环境质量现状:探讨沿江地区工农业生产和生活所造成的水环境污染程度,分析各经济部门在生产过程中各类污染物的排放率及排放总量,预测河流水体中各主要污染物的浓度。建立现代化的水环境管理体系,制定合理的水环境保护和治理标准。3.3 开展河流生态保护与恢复研究随着城市化进程的不断加速、防洪工程的逐步实施、国民经济的发展和用水量的持续增长,许多城市在城市建设规划中开始重视河流生态保护和修复工程,并进行相应的研究工作,旨在提高和改善城市河流在经济发展、生态环境和人居质量以及文化传承等方面的作用。3.4 加强节水宣传,增强人们的“水患”意识要通过报刊杂志、广播电视、学校、网络等各种媒体、手段大张旗鼓地宣传南京市内各河流湖泊水资源面临的形势,宣传节水的重要性,全面提高居民的节水意识、资源意识、环境意识,树立“水乡亟须节水” “节水就是减污”等观念,把节水和治污紧密结合起来,使节水成为人们生产、生活中的自觉行为。3.5 利用价格杠杆节水减污过低的水价助长了人们浪费用水的潜在意识,节约用水的价值不能在经济效益上得以完全体现,过量的用水、过量的排污,加大了污水处理设施也无资金运行,从而造成了城市水环境的恶性循环。因此合理地调整水价,建立科学的水价机制,充分发挥水价这一经济杠杆的调控作用,实现城市供水、用水、水资源保护的良性循环,促进城市经济建设的可持续发展。3.6 引江换水(当做增补自然来水)来置换城中大部分的河湖水,使城内外河湖水流通畅并形成循环引江换水是从资源和环境的角度看待水并处理好水问题,做到第 8 页 (共 9 页)流域和区域并重,城市与农村统筹,防洪与冲污结合,水量与水质兼顾,践行了可持续发展的治水思路。而从秦淮河闸站抽引长江水来改善秦淮河水质的“引江换水”方案是可行的,经济的,也是可持续的。4 结语南京沿江城市开发的优势在于水资源,保护水资源就是保护沿江城市发展的优势。沿江地区可用水资源的多少不仅取决于水资源数量,更取决于水资源质量。因此,沿江地区水资源的可持续发展是人口、生态、环境、社会、经济与水资源相互关联的整体协调发展,其中任一环节的变化都会对水资源的持续发展产生重大影响。两千多年来,南京城区已由秦淮河河口地区转变为由近乎完全分隔的五河四湖组成的“内流区” ,原来的自然水系格局受到了巨大改变。南京主城区基本上已经没有自然河、湖、地下水的来源补给了。城区内河湖水循环早已转变成为以污水为水源及蒸发消耗为主的水循环模式。这使得由南京市水系变迁,取水水源地污染以及工业农业污水排放等引起的南京市区域内长江沿岸,以及市区内各个湖泊的污染问题加剧,而且经过长期治理都无法收到良好效果。所以,对于南京城区水环境保护与治理工程,首先要考虑的是引江换水(当做增补自然来水)来置换城中大部分的河湖水,使城内外河湖水流通畅并形成循环。南京市相关部门也需制定一系列的措施,包括制定水污染防治的法律法规,以及开展水污染治理工程的建设,同时必须要加强行政管理力度,大力开展污水处理工程的建设。参 考 文 献[1] 蒋斯善,昂朝海等 .1986.南京市秦淮河古河道及沉积物时代的初步研究[J].地质学报, (1):89-101[2] 蒋玉芳.2003. 玄武湖史话[M]. 中国地名, (4):24-25
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