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关键词:再利用率、淡水比例、浪费。
一、问题提出:
这个课题是我在生活中发现的,对于我们平时使用的淡水资源,我们有很多不了解的地方,水是我们人类生命中重要的一部分,淡水更为珍贵,所以我想出来关于淡水利用率这个我们身边的话题。
二、课题研究意义
淡水是人类的共同财富,但是由于诸多因素,淡水财富在以很快的速度减少,为了人类的将来,我们就要放眼于现在,把淡水资源在各个方面中各环节的浪费有所减少,或是提高淡水的利用率,从而减少淡水的流失,达到淡水资源的可持续发展,以此来引导人类及人类社会的发展。
三、课题研究方法
首先在网上查找淡水的利率能达到的百分点,浪费能达到多少,查找一些节水,再利用水率高的城市作为例子,借鉴一些好的方法,由于节水日就要到来,所以可以趁此多宣传一下节水知识。
四、课题研究具体内容及研究过程
淡水利用率
之所以取题名为“关于淡水资源利用率的研究”重点其实并不在于研究“利用率”而在于提高“利用率”,“利用率”这一词只为提醒人们要注意用水的作用效果,不要浪费。
以下是黑龙江省“水资源利用率”的提高实例。
黑龙江省是一个水资源总量偏少的省份,人均占水资源量低于全国平均水平。
而根据水利部预测,从现在(06年)到2040年,我省份年均用水量将以每年4.27%的速度逐年增加。显然,在水资源总量不变的前提下,降低水消耗,提高水资源有效利用是满足社会发展最为有效的方法。21日(06年3月),省水利厅副厅长胥信平在接受采访时说,未来几年,我省将在保障经建设的前提下,大力开展农业、工业和城市节水,尽快转变以大量消耗水资源为代价的经济增长方式,并形成有利于建设水型社会的用水体制和机制,农业:潜力巨大的节水大户。
“我省是农业大省,农田灌溉用水占社会用水量的70%”,而且前全省农田灌溉水利用系数仅为0.47,因此开展农业节水包括基础设施的建设,改造和节水灌溉技术的推广。
由于黑龙江省推广了节水灌溉水稻的模式,因此由水稻年均用水量为160~170亿立米,占全省农业用水量93%,在不需花什么钱的情况下减少30%~40%。
此外,以经济手段来促进农业节水也是行之有效的措施,目前,黑龙江省除少数试点地区外,绝大部分地区农业用水仍沿袭按亩收费的老办法。由于用多用少都要纳税同样的水费,导致水资源浪费现象十分惊人,按照日前0.47的农田灌溉水利用系数计算,全省农业生产中每年被浪费掉的水资源就接近100亿立方米。因此开展农业水价改革,变按亩收费为按方收费,在农村实行计量供水,以经济手段促进节水就十分必要而紧迫。
随着“振兴东北老工业基地”战略的实施,我省经济持续快速增长,工业用水也逐年增加,据了解,目前我省(黑龙江)工业用水的重复利用率只有55%,而在节水措施发达的国家,已经达到90%,此外,我省城市输水配水管网和用水器具的漏失率高达20%,这一低一高两个指标说明我省工业节水空间十分巨大。
以上是黑龙江对“淡水的利用率”,从中我们可以总结出如下几点方法
1结合实际:就是要因地制宜,黑龙江省因为是农业大省,所以在农业浪费水上做出了合理的方案,才有了如年的成绩,因此在提高“水资源利率”的首要方面就是因地制宜,结合实际情况。
2利用各种手段:从黑龙江省队提高“淡水资源利用率”中我们可以看出很常见的收费,用经济来控制淡水浪费,这不仅能控制住水的浪费,而且提高经济效应,同时也带动了人民的节水意识。
3引进器材:在这个科技发达的时代,我们可以引进先进的器材或是合理节能器材,这样就可以减少淡水的浪费或是再利用。
4树立正确节水意识:怎样做取决人的主观意识,只有树立正确的节水意识,才能积极与“淡水利用率”提高的活动中来。
以上几点是我自爱黑龙江省“淡水资源利用率”中得出的几点结论,下面,我将提供一些从网络中查找出的方案。
Ⅰ要提高用水率和效益,就要通过科学管理和技术创新降低单位产生的用水量,通过优化配量水资源,合理调整经济结构和产业布局来实现水资源的高效利用
Ⅱ要建立促进全社会节水的机制,必须要建立一套完善的制度来规范水资源供需关系变化时的经济利益关系变化,使这种经济利益的变化有利于水资源的合理配置和高效利用,通过经济利益的驱动形成节水激励机制,使节水成为人们的自觉行为,简单的说,就是要明确水权,培育和发展市场。
A:首先要明晰水权,在市场经济中,水交易实质上是水权的交易,通过市场配置水资源,必须要明晰水权。其次,要加强水权管理,自爱水资源紧缺状态下,取得水权要付出代价,需交纳水资源费并保护水权拥有者的权益,再次,要允许水权交易,培训和发展水市场,必须允许水权拥有者让出水渠并获益。
B:要形成节水机制,就要改革水资源管理体制,推进生产关系的变革。水权管理制度是一种市场经济体制相适应的水资源权属管理制度,通过明晰水权确立生产者和消费者在水资源决策上平的经济和法律地位,形成政府宏观调控过的决策机制、以价格为主的信息机制、以利益关系为驱动的动力机制和通过市场交易配置资源的机制。
C:除了建立水权制度,改革水资源管理体制、实行总量控制与定额管理相结合的基本管理制度,还须制定一系列经济政策,以经济手段促进节水,通过用水行为产生的利润,引导消费者和生产者调整用水行为,从而引导水资源的重新配制。
通过上述的一些建议,“淡水资源利用率”会有一个新的突破,这不仅能够造福于现在,还可以造福于未来。
水是生命的源头,没有水就是没有生命,珍惜淡水,就是在延长人类的寿命。
在地球的表面,海洋面积占到71%,陆地面积只占29%。也许,将地球称为“水球”更为合适。尽管有数量如此之多的水,我们还是“缺水”。因为,并不是所用的水都能够被人类所利用,能直接被人们利用的水少得可怜。
地球的储水量是很丰富的,总水量约为1.36×1018立方米,即13.6亿立方千米,其中海洋中的海水约占97.2%,淡水只占2.8%。而淡水资源的绝大部分位于南极和北极,是以冰川的形式存在的,约占总水量的2.15%。这就是说,在陆地上的地表水和地下水,仅占总水量的0.65%,如表1所示。
海水又咸又苦,不能饮用、不能灌溉,也难以用于工业生产;两极的冰川,虽然是淡水,但运输起来路途遥远,也难以被我们所利用。人类可以利用的淡水资源仅仅是地表水和地下水的一小部分,约占地球总水量的0.26%。地表水,以江河湖泊的形式分布在陆地表面,吸引着众人的关注;而占陆地淡水资源总量95.4%的地下水,却往往被我们漠视着。
水资源的分布
全球的淡水资源不仅短缺,而且地区分布极不均衡。按地区分布看,巴西、俄罗斯、加拿大、中国、美国、印度尼西亚、印度、哥伦比亚和刚果等9个国家的淡水资源占了世界淡水资源的60%。约占世界人口总数40%的80个国家和地区的近15亿人口的淡水供应不足,其中,26个国家约3亿人极度缺水。更可怕的是,预计到2025年,世界上将会有30亿人面临缺水危机,40个国家和地区的淡水资源将严重不足。
中国水资源总量近2.6万亿立方米/年,居世界第四位,但是由于我国人口基数大,导致人均资源量很低。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立方米为严重缺水,人均水资源低于500立方米为极度缺水。目前,中国有16个省(区、市)的人均水资源量低于1000立方米,属于严重缺水;有6个省和自治区的人均水资源量低于500立方米,属于极度缺水。中国水资源总量并不算多,排在世界第6位;人均占有量约为2240立方米,在世界银行统计的153个国家中排在第88位,属于水资源“贫穷国家”。此外,中国水资源地区分布也很不平衡,长江流域及其以南地区,国土面积只占全国的36.5%,其水资源量占全国的81%;而在长江流域以北的地区,国土面积占全国的63.5%,其水资源量仅占全国的19%。
循环往复的地下水
在太阳的辐射作用下,海洋和江河湖泊通过蒸发作用进入大气圈中成为大气水,大气水在重力作用下以大气降水(降雨和降雪)的形式落回到地球表面。大气降水落到地面后,下渗到地下,进入土壤中和岩体里,形成了地下水。
地下水存储和运移在地表下的土体孔隙、岩体空隙和裂隙之中,它们在重力作用下,从陆地向海洋运动。在地形低洼处,地下水会喷出成泉水、聚流成江河、汇集成湖泊,进而形成地表水。然而,绝大部分地下水,依然在地表下默默向海洋进军,最终回归大海,完成自身的循环。
因为自身的循环,所以,地下水是可以更新和再生的。但是,地下水的更新速率和再生能力非常有限,如果过度开发,便会引发各种问题。
宝贵的地下水
水是人类和一切生物赖以生存和发展的基础。
地下水在水资源的利用中占有重要地位,甚至具有战略性的重要作用。在20世纪80年代中期,全球地下水的年开采量约为5500亿立方米,其中美国、中国、日本、澳大利亚分别为1135亿立方米、760亿立方米、138亿立方米和27亿立方米;到了20世纪末,全球地下水年开采量已经超过7500亿立方米;近30年中,全球地下水年开采量以印度和中国的增长量最大。各国开采地下水的主要用途不尽相同,美国、中国、印度、巴基斯坦地下水总开采量的50%以上用于农业灌溉,日本和欧共体各国开采的地下水则主要用于居民生活供水。各国城市的供水基本上依赖于开采出的地下水,像美国50%的生活用水来源于地下水。
中国的水资源总量为27940亿立方米,其中,地表水水资源量为19100亿立方米,占水资源总量的2/3,地下水水资源量为8840亿立方米,占水资源总量的1/3。而在我国目前的用水构成中,地下水的重要性十分明显:占据全国总供水量的20%,其中,占饮用水供水量的70%,占农田灌溉水量的40%,占工业用水量的38%。在我国北方和西部的干旱和半干旱地区,一些主要城市的供水水源中地下水占50%以上,在部分城市和广大的农村地区,地下水已经是唯一的供水水源。
神奇的地下水
在纪录片《水晶洞穴》中,跟随着镜头我们看见了水晶洞穴的真面目,那里甚至比凡尔纳《地心游记》中的描述还要让人惊叹,人们简直不敢相信自己的眼睛:灯光照到巨大的水晶柱上,光线立即反射到另一个水晶柱上,就这样,一个绚丽辉煌、如梦如幻的水晶宫呈现在了人们眼前。
日前,世界最有名的国际潜水科考小组之一 ―不列颠・哥伦比亚潜水小组向媒体透露,他们在墨西哥东南的尤卡坦半岛―历史上玛雅古国的所在地考察时,发现了一条结构复杂、洞穴相连的地下河流。初步估计,该河流约有200多英里长,有可能是世界上最长的地下河流。更让他们惊讶的是,在该地下河的最深处,潜水员们竟然发现了古代玛雅人砌成的炉灶、石桌以及陶器等物!人们不禁要问:难道古代玛雅人曾经在水底生活?其实,造成我们所描述的这些奇迹的正是地下水。
地下水是一位非常出色的“建筑师”和“雕塑家”。当它们在石灰岩层的裂缝中长年累月地不断流动和侵蚀时,就能塑造出一座座奇形怪状、多彩多姿的岩溶洞穴。如我国桂林的七星岩溶洞、美国肯塔基州拉契山中的猛犸洞等,都是地下水岩溶的杰作。地下水的分布极为广泛,形态多种多样,既有涓涓细流,也有喷涌壮观的喷泉,还有悄悄流淌的暗河……在世界各地,只要人们向地下挖掘到一定的深度,几乎都能找到它的踪迹。
一般情况下,人们把广泛埋藏于地表以下各种状态的水,统称为地下水,而大气降水是地下水的主要补给来源。根据不同的埋藏条件,地下水可以分为潜水、上层滞水和承压水3大类。
作为人类生存和发展的一种重要资源,地下水与人类的关系十分密切,而最为常见的地下水利用方式就是井水和泉水;其次,土壤水是陆地植物赖以生存的最基本条件,当我们研究生态环境变化时,需要重点考虑区域地下水的变化过程和趋势;此外,地下水还是水文循环的一个重要组成部分,是地球化学和生物学成分的地下载体,是环境污染评价的重要指标,也是影响边坡稳定和地面沉降的重要因素。
被透支利用的地下水
联合国的一项研究报告指出:全球现有12亿人面临中度到高度缺水的压力,有80个国家水源不足,有20亿人的饮水得不到保证。预计到2025年,形势将会进一步恶化,缺水人口将达到28亿~33亿。世界银行的官员预测:未来几年内“水将像石油一样在全世界运转”。
我国人均淡水资源量仅为世界人均量的1/4,被列入全世界人均水资源贫穷的13个国家之一。据统计,全国600多个城市中有一半以上的城市存在着不同程度的缺水现象,沿海城市也不例外,甚至更为严重。专家们警告:“20年后,中国将找不到可饮用的水资源。”美国民间有影响的智囊机构―世界观察研究所发表的一份报告中称:“由于中国城市化和工业发展对水需求量的迅速增大,中国将长期陷入缺水状况。”
中国的黄河,在过去的10多年中年年断流,其中1997年断流226天。根据卫星拍摄照片的解译,我国数百个湖泊正在干涸,一些地方性的河流也在逐渐消失。全国600多座城市中,有300多座城市缺水,其中严重缺水的有108个。北京市的人均占有水量为全世界人均占有水量的1/13,连一些干旱的阿拉伯国家都不如。
目前,我国城市的供水方式有地表水、地下水和两种水源混合使用3种。当地表水量不足,加大地下水的开采便成为理所应当,最终导致对地下水的透支利用。
地下水资源是人类的重要水资源,它与大气降水和地表水有着直接的补排关系。地下水资源的开采一般不应超过补给量,否则就会给地下水环境带来危害,导致生态环境恶化。
随着社会经济的快速发展,对水资源需求的压力促使人们不断加大对地下水的开发,地下水资源的开采层在不断加深,开采范围持续扩展,甚至是超量开采。这种开采方式,在水文地质学界被称为“掠夺式开采”。
我国地下水资源主要分布在长江以南的南方地区,北方地区地下水资源量仅占我国地下水资源总量的三分之一;与此同时,北方地区由于缺少地表水,成为我国地下水开采量最大的地区。特别是西北地区,超采地下水现象十分严重。
近几十年来,超采地下水资源已经诱发了地面沉降、地表塌陷、地裂缝、生态退化、土壤沙漠化和海水入侵等一系列环境地质灾害。
目前,全国有近70个城市因不合理开采地下水而诱发了地面沉降,沉降范围6.4万平方千米,地面沉降中心的最大沉降量超过两米的有上海、天津、太原、西安、苏州、无锡、常州等经济发达城市,其中天津塘沽的沉降量达到3.1米。此外,西安、大同、苏州、无锡、常州等城市在产生地面沉降的同时,还伴有地裂缝发生,严重地威胁着城市的基础设施。
关键词:地下水开采;危害;防治对策
引 言:地下水是人类社会的重要资源,但是近年来来人们过度的开采地下水引发了一系列的环境和社会问题。因此,认识和总结地下水的危害,加强对地下水开采的治理,有着十分重要的社会意义和经济意义。
1 地下水超采的危害
1.1 地下水资源枯竭
地下水资源可分为浅层地下水和深层地下水。由于浅层地下水开采容易且储量大,在过去的一段时间里曾经被人们广泛开采使用。但是由于地下水补给无法供应过度开采的水量,导致浅层地下水逐渐减少之后,人们又将目光转投到深层地下水的开采当中。深层地下水远在地质年代就开始逐年累积,补给速度极其缓慢,可以说是开采一些就少一些,如果过度的消耗地下水特别是深层地下水,相信用不了多久就会使地下水资源枯竭。此外,井位不合理的布局、供水井过度集中等也是局部水资源枯竭的原因之一。水资源的枯竭将会直接影响到生产、生活用水,对人类社会生存和发展的影响难以估量。
1.2 地面沉降
(1)区域的地面标高降低
造成地面沉降的主要原因分为自然因素和人为因素,自然因素包括:地壳新构造运动、海平面相对上升造成地质抬升、土层的松紧程度及其结构、地震的冲击作用以及火山运动等等。人为因素有:抽取地下液体(包括了水、油、天然气等)、对地下矿产进行开采(如对有色矿产开挖)、修造地下工程并对地下结构进行改造(如修建地铁、隧道等)、还包括地表活动对地质施加负荷(包括地表的各种建筑)等。在我国北方地带地壳运动不频繁、土质结构稳定,因此自然因素对地面沉降的影响较小、沉降的速度也十分缓慢。但是,在我国大部分地区于近年集中出现了不同程度、不同面积的地面沉降现象,其中,人为因素是最主要的原因。
(2)地下水位下降地表因此出现下降
地面沉降是当今我国很多地区出现的较为严重的地质灾害之一,地面沉降会造成基础建设受损、人员伤害、降低城市防洪能力等严重的后果,主要有以下几点:①基础设施、房屋等建筑受到损害。由于地质表面出现局部下降等不规则升降,容易出现地表建筑倾斜、墙壁开裂,基础设施如公路、铁路、地下建筑等更容易受到破坏,公路塌陷、铁路地基不稳、地下建筑坍塌等严重事故出现的概率增多。②供水成本增高:由于地面沉降,使抽水井管相对上升,导致抽水深井降低甚至失去取水功能,从而增加工农业用水的重复取水投资。③农业损失加大,在农村出现地面沉降虽然不如城镇肯能会造成重大损失,但对农业的影响也是极大。④降低城市防洪能力,地面沉降造成整个城镇的地面不平,地段有高有低,排水系统则不能发挥作用,容易造成堵塞情况。⑤在水系发育丰富的河网地区,地面沉降造成桥梁净空减小,使过桥能力大大地降低,同时也使城市的港湾、码头的使用能力降低。
1.3 破坏水资源平衡,造成地下水质恶化
由于长期盲目开采地下水,破坏了稳定的水量平衡,使深层地下水存贮量锐减以至枯竭,河流断流,湖泊干涸,生态环境受到破坏。地下水超采容易引起水污染,主要原因有下面几个:
(1)由于超采地下水易引起地面塌陷,破坏稳定的水面平衡,地表污水就有可能通过塌陷段渗入地下。比如:有些工业废污水不经处理直接排入河流或坑穴,在河道或坑穴周围如果过量开采地下水产生了地面塌陷,地面污水如果塌陷段下渗,造成地下水水质的破坏和污染,从而使地下水的开采利用受到限制,人们的生产、生活用水受到严重的影响。
(2)由于过量开采地下水,造成水位降低,水量减少,同时水在地下净化时间变短,此外,水位降低和地下水漏斗的扩展则增加了地下水接受补给的范围以至于超出水源地保护区范围,实际就是扩大了受污染面积。这些原因都会造成水质变化。
1.4 海水入侵导致地下水盐碱化
地下水盐碱化的情况多发生在沿海地区。通常,陆地所含的淡水层水位要比海水的水位高,海水不会流入淡水层影响水质。但是由于地下水的大量开采,特别是对于淡水层的开采,导致沿海地区地下淡水层的水位比海水水位低,海水由透水层逐渐渗入到陆地的淡水层当中,直接使得淡水变得盐碱化,破坏了地下原有的淡水资源。人类生活和农业灌溉用水多为淡水,虽然现在的科技手段可以轻易将海水转化成淡水,但是地下水资源的盐碱化除了增加了人类的使用负担,还很容易造成沿海地区土地的盐碱化,这对于农业发达的沿海平原地区来说是致命的打击。
2 地下水开采灾害的防治对策
2.1 完善地下水资源管理体系
减少地下水资源的开采量并合理利用可以有效防止地下水超采所造成的危害的发生,而如何限制地下水的开采量则主要体现在政策和法律法规上。首先,对于地下水的开采要严格按照取水许可制度和审批制度来执行。同时对于私采地下水的情况,一定要严查严惩。其次,加强对地下水的统一管理,建立专门的机构负责地下水资源的管理工作,要有规划的进行地下水开采。第三,培养一批有素质的勘探、科研人员,加强处理地下水出现事故的工作能力,保证对地下水的科学管理。第四,加大对地下水资源保护区的资金投入,做好水源地地区的环境保护工作。第五,完善地下水资源的监测、预警系统,并做好应急备案,加强对地下水资源开发的监管力度。最后,加强节约用水的宣传工作,加大对地下水资源的重视和珍惜。
2.2 采用回灌方法,恢复养蓄地下水
根据不同的地形和各地的特点采取不同的回灌方法。因超采导致地面下沉的最有效的防治措施是人工回灌,不但方法简单,而且能够达到蓄水储能的效果。各地应该充分利用条件、创造条件进行人工回灌,同时保证回灌水资源的质量。如:水资源丰富的地方可以兴建拦河工程、蓄水工程,规划建设回渗井工程,定期的回灌,使地下水的采补趋于平衡。水资源匮乏的地方应该积极引水回灌工程,确保地下水能够得到及时的回补。
2.3建立污染处理设施,对污染排水进行严格管理
地下水污染来源于地表水渗入,而地表水的污染来源为人类各种工业、农业活动,需要对重污染企业进行严格控制,防治污染通过排污进入地下水。建立污染处理设施,将污染的水资源进行处理,符合要求的水方可排出,这样减轻地下水污染及化学灾害。
2.4 强化节水意识
提高人民的节水意识,爱惜和保护好有限的水资源。采取综合措施,努力形成节水型社会。农业采取水利与农业措施相结合的办法,充分利用降水和可利用的水资源,节约地下水。实行地表水、地下水等多水联合运用,实现优化调度。根据水循环规律与各地自然条件,结合各地、各用水部门的特点,在不断采用技术新成果的进程中,进行科学地组合。工业要引进先进工艺,全面提高水的重复利用率,充分利用污水,循环水,冷却水,一水多用,计划用水,科学用水,尽可能缩小地下淡水供应范围。
3 结束语
总之,地下水资源并非取之不尽,用之不竭。当水的开采量超过了地下水的自我调节范围以后就会带来一系列危害。因此,要保证地下水资源的可持续利用,就要加强对地下水开采的重视,多做动态监测,同时对已出现的危害积极治理,为地下水的合理开采和利用提供依据和经验。
参考文献:
[1]张华.地面沉降的现状及发展变化趋势[J].地质灾害与环境保护,2010(04).
赏雨对听风。“赏雨”二字均为仄声,故“听风”可矣,闲看云卷云舒是一种从容,坐观花开花落是一种淡然。临窗听风赏雨,则是一种恬静。雨去雨来,听的是绵绵悠长的诗情画意。
雨是一种自然降水现象,是由大气循环扰动产生的,是地球水循环不可缺少的一部分,是几乎所有的远离河流的陆生植物补给淡水的唯一方法。从天上掉下雨滴,有大有小,有快有慢。地球表面水蒸发上升遇冷形成了雨。雨是人类生活中最重要的淡水资源。雨从云中降落的水滴,陆地和海洋表面的水蒸发变成水蒸气,水蒸气上升到一定高度后遇冷变成小水滴,这些小水滴组成了云,它们在云里互相碰撞,合并成大水滴,当它大到空气托不住的时候,就从云中落了下来,形成了雨。雨水是人类生活中最重要的淡水资源,植物也要靠雨露的滋润而茁壮成长。但暴雨造成的洪水也会给人类带来巨大的灾难。
(来源:文章屋网 )
海(咸)水入侵是指由于陆地淡水水位下降而引起的海(咸)水直接侵染地下淡水层的一种环境地质恶化现象,它是人类在沿海地区的社会活动导致的一种人为自然灾害。海(咸)水入侵是由自然和社会环境中诸多因素长期共同作用的结果,其中最直接的原因是地下水位的持续下降和降水的严重不足。
辽宁省西部的锦州、盘锦及葫芦岛三市分布着漫长的海岸线,多年来,由于大量开采地下水,导致许多沿海地区发生海(咸)水入侵,使淡水资源遭受不同程度的破坏,成为沿海地区最为突出的环境地质问题。锦州市辖区内海(咸)水入侵面积约378km2,盘锦市辖区内上部第四系松散岩类孔隙水均为微咸水、咸水、盐水或卤水等,下部明化镇组的咸水体的分布范围在逐年增加。葫芦岛市区和兴城市海(咸)水入侵总面积129km2,绥中县境内海(咸)水入侵面积74km2,入侵内陆最大距离7~9km。
海(咸)水入侵对沿海地区的工、农业发展和城乡供水水源以人民群众身心健康,产生很大的危害,已经影响到了当地的国计民生!
【关键字】:
辽宁省西部海(咸)水入侵产生的危害防治措施
引言
海(咸)水入侵是指由于陆地淡水水位下降而引起的海(咸)水直接侵染地下淡水层的一种环境地质恶化现象,它是人类在沿海地区的社会活动导致的一种人为自然灾害。海(咸)水入侵是由自然和社会环境中诸多因素长期共同作用的结果,其中最直接的原因是地下水位的持续下降和降水的严重不足。
辽宁省西部的锦州、盘锦及葫芦岛三市海岸线总长约627km。多年来,由于大量开采地下水,导致许多沿海地区发生海水入侵,使淡水资源遭受不同程度的破坏,成为沿海地区最为突出的环境地质问题。
随着沿地区人口日益增长和社会经济的快速发展,地下水开发利用程度愈来愈高,从而引起的海水入侵、地下水超采等地质环境问题,已成为制约地下水水源可持续开发利用的主要因素。
一、海岸地貌特征
辽宁省西部海岸地貌可划分为基岩岸、淤泥岸和砂砾岸三大基本类型。
1.基岩岸
辽宁省西部海岸基岩岸断续分布于锦州辖区内的小笔架山兴城市的海滨一带,总长56km。该类海岸处于强烈侵蚀后退过程中。各种海蚀地貌发育,海蚀平台、海蚀拱桥,海天窗以及崩塌滑坡体多见。海滨岩溶地貌也较发育。
2.淤泥岸
该类型海岸主要分布于大凌河口至辽河河口,是由多个河口三角洲组成,长361km。每年承受辽河、双台子河、大凌河、小凌河等大小河流4000万吨入海泥砂的大量补给,并在湾顶部落淤,形成宽4~5 km的大潮滩。根据岸线形态可进一步划分出多个次一级别的中小型海湾。
3.砂砾岸
砂砾岸可分为岸堤砂砾岸和岬湾砂砾岸,总长210km其中岸堤砂砾岸主要分布于山海关~兴城岸段,岬湾沙砾岸位于兴城海滨,葫芦岛海滨,址锚湾等地。物质来源依靠季节性河流的间歇性补给,沿岸广布着宽大而连续的沙质或沙砾混合质岸堤群。
二、海(咸)水入侵特征
(一)锦州市
锦州市辖区内海(咸)水入侵面积约378km2,按其入侵水源类型的不同,可分为海水入侵和咸水入侵两种类型。
(1)海水入侵区主要分布于凌海境内的娘娘宫~北二沟~义合屯~喜鹊沟一线以南,系小凌河冲积扇前缘滨海地带及小凌河入海口,灾害分布面积98.74km2。该区地下水与海水水力联系密切,海水通过沙质海滩及小凌河故道、潮沟渗入区内。
(2)咸水入侵区主要分布凌海境内的大有、西八千、安屯等乡,系大凌河冲积扇前缘滨海地带,灾害分布面积271.09km2。其咸水的形成和分布受第四纪以来海浸和区内地下水开采的影响。
(二)盘锦市
盘锦市辖区属下辽河平原南部,按照咸形成和贮存条件,咸水体可分为两个部分,即第四系咸水体和新近系明化镇组咸水体。
第四系咸水体是由于近代地质史上遭受多次海侵和海退的结果。下辽河平原南部地区,在第四纪时期以来至少发生过三次海侵,分别称为:“水源海侵”(Q2)、“先锋海侵”( Q3)和“盘山海侵”(Q4)。多次的海侵海退,在这一地区形成巨大的第四系咸水体,咸水体分布面积4582km2,呈开放式的簸箕形,北部略窄,沿海地带宽阔,一般由北向南,由两侧到中间,地下水矿化度增加。
新近系明化镇组咸水体也是多期海侵残留的结果。分布于下辽河平原南部的滨海区和古城子郑家店一带,总面积1690.8km2,其中下辽河平原南部的滨海区咸水体分布面积1678.3km2,古城子郑家店一带布面积12.5km2。咸水体的运移速率随地下水开发程度而变化。平面上,在地下水开采初期运移速率多小于2.0m/a,随着地下水开采量增加,咸水运移速率不断增加,最大在盘东水源南部地带,咸水体运移速率可达220m/a ;垂向上,地下水开采初其多数地区运移速率多小于0.2m/a,仅新兴农场、黄金带等地咸水体运移速率为2.0~6.08m/a不等,至1998年,咸水体在垂向上的运移速率一般在0.5~1.67m/a。
(三)葫芦岛市
葫芦岛市辖区内海水入侵灾害分布较为零散,其中葫芦岛市区和兴城市海水入侵总面积129km2,入侵内陆最大距离7~9km,入侵区呈条带状断续分布。淡水咸化程度水平方向由内陆向海岸加重,垂向上由浅层向深层加重。
绥中县辖区的沿海地段,海水入侵灾害主要分布于河流入海口处,面积较小,据已有资料,猫眼河口和六股河口地下水中Cl-含量分别为1051mg/l和1205mg/l,矿化度2.6g/l,详见绥中县辖区沿海海水入侵特征表。
三、海(咸)水入侵的影响因素及演化和发展
影响海(咸水)入侵的基础因素主要有含水介质岩性、结构、厚度、渗透性地下水的水力性质等水文地质条件。而人类以海滨地区或咸淡水边界地区过量开采地下淡水是引发海(咸)水入侵的决定性因素。
辽宁省西部沿海地区海(咸水)入侵区多发生在淤泥岸区和砂砾岸区,滨海堆积物以泥砂质为主,与海水联系密切,在状态下,具有较稳定的咸淡水界面。但在咸淡水边界附近长期大量开采地下淡水,在开采区形成地下水降落漏斗,当漏斗的界扩展到自然状态下的咸淡水界面时,就发生了海(咸)水入侵。
从海(咸)水入侵的演化和发展上,可以说明海(咸)水入侵与地下淡水开发的关系。
锦州及葫芦岛市的沿海地区,自上世纪60年代初就有小规模海(咸)水入侵发生;到70年代随着工农业的发展,淡水需求量增加,海(咸)水入侵面积逐年扩大;到80年代末至90年代初期,随着沿海经济的开发,淡水需求量进一步增加,同时取水制度及水资源管理制度尚未健全,海(咸)入侵的面积也出现了高峰,海水入侵总面积达到335km2;到了90年代末期,随着用水制度的健全和科学化的管理,海(咸)入侵基本上得到了控制,只在局部略有增加。
盘锦市由于第四系均为咸水,其供水来源主要开采明化镇组和馆陶组淡水资源,所以从明化镇组咸水分布范围的增减也可说明淡水开发的强度,影响着咸水的入侵。盘锦市所在的下辽河平原第三系地下淡水开采初期的1976~1981年间明化镇组咸水体分布范围平均每年增加0.1km2;1982~1987年间,随着盘锦市的扩展,对淡水需求量增加,明化镇组淡水开采强度加大,明化镇组咸水体逐年增加,咸水体范围平均每年增加0.35km2;1988~1993年明化镇组咸水体分布范围平均每年增加0.83km2;1994~1998年间明化镇组咸水体分布范围明显增加,明化镇组咸水体平均每年增加3.18km2。
四、海(咸)水入侵的危害
辽宁省西部沿海地区海(咸)水入侵已引起地下水水质恶化,对地方政府国民经济发展和社会环境已造成巨大危害,主要表现在对沿海地区的工、农业发展和城乡供水水源以人民群众身心健康等方面。农业方面:由于海(咸)水入侵,地下水被咸化,土壤产生不同程度的盐渍化,大批机民井变咸报废,丧失灌溉能力,造成农业产量大幅度下降;工业方面:海(咸)水入侵后,地下水咸化,导致一些工矿企业的大批自备供水井报废,给工矿企事业造成很大损失;城乡供水源方面:海(咸)水入侵范围的不断扩大,直接威胁着锦州、葫芦岛、盘锦三市的供水水源地的安全,从而影响三市人民的生活用水问题;人民群众身心健康方面:海(咸)水入侵后,造成近海地区生活用水发生困难,有些村屯或乡镇不得不饮用劣质水,使得一些诸如甲状腺肿、氟骨病、氟班牙、肝病等疾病的发病率显著增高,严重者丧失劳动能力,对其身心健康造成很在的危害。因此,辽宁省西部沿海地区的海(咸)水入侵已经影响到了当地的国计民生!
五、海(咸)水入侵的防治措施
对海(咸)水入侵的防治,主要从以下几方面进行:
1.合理开采淡水资源
在咸淡水界面1 km地带内严禁兴建常年性开采水源地,关闭部分受海(咸)水入侵威胁地段内的供水井和水质变异的水井,采取定期停采、轮换开采等方式,促进地下淡水水位回升,使咸淡水界面稳定。
2.人工回灌淡水
利用回灌井、沟渠、坑塘、湖等蓄水引渗向含水层中注入淡水,提高地下水水位,以淡压咸,即可增加淡水资源,又可起到防止水质咸化作用。
3.反抽截流
在海(咸)水入侵区布置截流井,抽取海(咸)水降海咸水水位,阻止海(咸)水向淡水区入侵。
4.修建拦蓄水工程
选择适当的地段(如河流入海口地段),修建地上、地下截渗墙,封堵海(咸)水与地下、地表淡水联系通道,采用截、蓄、排相结合,把汛期洪水截流拦蓄在地表、地下,进行小区域综合治理,实现地下水与地表水联合调度,防止海(咸)水入侵。
5.加强科学化管理
对水资源进行综合评价,提出能充分利用水资源并发挥最大效益的优化分配方案,进行水资源的开发利用。
利用系统工程理论和模糊数学方法,建立优化调度模型,采用计算机管理,提高水资源的利用率,充分发挥水资源的效益,实现节水增产并保持灌区水资源的良性平衡。
在干旱缺水的丘陵山区,选择有一定产流能力的坡面、路面、屋顶,或经过夯实防渗处理的地方,作为雨水汇集区,将雨水引人位置较低的水窖或水窑内储存,经过净化处理,供农村人畜饮水和农作物灌溉用水。
关键词:水;水资源;保护水资源;生物;环境
中图分类号:G710 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2013)35-0169-02
黄金有价水无价,水是地球上最珍贵的资源之一。水对我们的生命起着重要的作用,它是生命的源泉,是人类赖以生存和发展的不可缺少的最重要的物质资源之一。人的生命一刻也离不开水,水是人生命需要最主要的物质。世间的万事万物都离不开水,而地球上的第一批“居民”也是诞生于水中,生命最初是从水里产生的,经过多少万年的进化,才逐渐出现了现代的万物,才有了人类,才有了丰富多彩的自然界。水对一切生物来说都是相当重要的:一切营养物质必须溶解在水中才能被生物吸收和利用。每种生物都有自己的生活习性,有的喜欢酸性,有的喜欢碱性,也有的喜欢中性。了解生物的生活习性,可通过那种生物居住的地点的PH指数知道,但PH指数离不开水。因此有了水,生物体才能得到营养,才能把营养运输到体内的各个部分,才能把体内的一切废物运出去;有了水,植物才能枝叶招展,枝叶繁茂,才能鱼翔浅底,沙鸥群集;有了水,才有现在的鸟语花香,满眼生机。想一想:如果没有了水,又该会怎样?植物的枝叶低垂,花儿未开就已凋谢;鱼儿死亡,万物凋谢,哪里还会有满眼生机?人类也同样离不开水,世界水危机威胁人类生存。2005年世界水日之际,联合国环境规划署在此期间发表报告,强调世界水危机,已严重威胁人类生存,只有效管理和使用珍贵的水资源,人类才能免遭灭顶之灾。我们都知道,没有人能命令老天爷下雨,没有雨水地球上什么也长不出来,也就没有人们可吃的一切食物,没有了食物的来源,人还如何生存?人体内含水量占体重的65%,人体血液中80%是水。如果人体减少10%的水便会引起疾病,减少20%~22%就要死亡。一个健康成人,每天平均要喝2200毫升水,再加上体内物质新陈代谢产生的水300毫升,每天排出如此多的水,因此常有这样的说法:人7天不吃饭或许死不了,但3天不喝水就无法生存,由此可见水对人类多么重要。在所有星球中,只有地球是蓝色的。据宇航员叙述:我们居住的地球。身披一层乳白色的外衣,是那么的美丽,是其他星球都比不上的。地球之所以是蓝色的,是因为它70%的面积都被水覆盖,但是占地表面积70%地水中可供人们直接使用的却非常有限:只有2.5%的水是淡水,其余的都是海水。在淡水中只有0.3%的水是可以利用的河水和湖水,而且现在地球上分布十分不均匀,因此地球上有许多地方缺水,现在有些缺水的地区每人年人均可支配的水量不到1700立方米。
想得到氢气可通过电解水,但不经济,能量损失极大。先从电解水开始,耗费电能,产生氢气,氢气再发电过程中还会有能量损失。电解水的电现在也是以煤电为主发出,烧煤发电也会有能量损失;
2、燃料安全问题
氢常温下,氢气的性质很稳定,不易跟其它物质发生化学反应。但当条件改变时(如点燃、加热、使用催化剂等),在高温、高压下,氢气甚至可以穿过很厚的钢板。不纯的氢气点燃时会发生爆炸;
3、原料环保问题