海河流域水污染与治理课件.ppt

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1、关于海河流域生态环境恢复几个基本问题的探讨,内容提要,海河流域生态环境的危机已对流域国民经济的可持续发展构成了严重的威胁。目前危机仍然处于激化的过程中，局部有所改善但总体继续恶化，且区域间的冲突加剧。本文从深入探讨危机的成因入手，提出流域治水方略调整的阶段性目标，与生态环境恢复的若干模式，建议流域生态环境恢复的近期研究课题。,一、海河流域生态环境问题的区域性差异,生活在海河流域中不同区域的人们，对生态环境的危机，有着截然不同的感受。比如京城百姓，危机似乎是个与之无关的告诫。除了不断上调的水费与愈演愈烈的沙尘暴之外，人们并未感受到危机的来临。他们从来没有体验过缺水的艰难；也不必操心每日的污水排向

2、何处。近年来，北京市河湖整治大有起色，水边环境与景观得以改善，湖上又见飞回的水鸟，河里重开欢乐的游船，都成了市民们津津乐道的话题。随着生活水平的提高，人们开始注重生活质量，绿色食品虽贵，却也渐受青睐。但是，面对世上少有的这座人口千万、地位特殊、不依傍大江大河却仍在膨胀之中的超级城市，保障供水安全的巨大压力以及由此与周边地区构成的尖锐冲突，就不大被关注得到了。要说天津市民，危机早就不是耸人听闻的传言。1981年密云水库改为专供北京城市用水，天津市饮水陷入困境。直到1983年引滦入津工程通水，才结束了天津人民喝苦咸水的历史。但是，工农业发展仍靠超采地下水在维持。目前，天津地下水漏斗中心水位下降到了

3、105m，引起的地面沉降达13米不等，暴雨之后，涝水难排。城市水环境虽经治理有所改善，但是周边仍在恶化之中。2000年，因大旱连年，滦河上的潘家口水库几近枯竭，国务院第6次决定引黄济津，投巨资从千里之外的黄河紧急调水4亿m3，才解了天津渴水之急。而今，市民对生态环境危机的体会，除了水少、水脏之外，又添了对食品安全的担忧市场上农产品、水产品虽然丰富，但是谁知道是不是要命的污水灌养的呢？,至于流域中的其它地区，半个世纪以来，生态环境的急剧演变，则是经历了令人由喜转忧，由忧生畏的过程。五十年代大修水库，流域中调蓄洪水的主要场所，从平原洼淀迁移到了山区；六十年代发展机井，地下水位开始下降，平原区大片盐

4、碱地变成了良田，为流域中灌溉农业的大发展创造了条件。50年来，海河流域中的人口翻了一番，粮食产量却增长了近6倍。海河流域面积只有全国总面积的3.3%，人均水资源量305m3，只有全国平均值的1/7，但是人口达到1.22亿,占全国人口总数近1/10,而生产的粮食占全国1/10，人均粮食还高出了全国的平均水平1；同时，还要支撑起北京、天津这样急剧扩展的超级城市。流域固有生态系统的平衡，必不可免，也是无所顾忌地被打破了。就在人们为发展的成就而欢欣鼓舞，为巩固与扩大发展而不遗余力时，流域中生态环境恶化的危机不期而至。有河皆干，有水皆污，湖泊干涸、湿地萎缩，水土流失、沙尘暴肆虐，地下水过度超采，几近枯竭

5、，并引起了地面沉陷、海水入侵等严重问题，对流域国民经济的可持续发展构成了严重的威胁。尤其是对于流域中、东部与滨海平原区中生活的居民来说，生态环境的危机，已是威胁生存，而单凭自身又无力摆脱的困境。,海河流域生态环境的危机与流域内人类活动与经济发展密切相关。20世纪50年代以来，世人看到了日本与亚洲先后赶超发达国家的历程。他们在经济快速发展的过程中，同样产生了严重的水问题。但是，当人均GDP突破1万美元的水平之后，就为生态环境的治理提供了较强的实力。但是，海河流域的生态环境已经处于危机的状态，而人均GDP尚不足1千美元，这就迫使我们要因地制宜地探究适合中国国情的生态环境改善之路。目前，海河流域生态

6、环境的危机仍然处于激化的过程中，局部有所改善而总体继续恶化，且区域间的冲突加剧。本文从深入探讨危机的成因入手，提出流域治水方略调整的阶段性目标，与生态环境恢复的若干模式，建议流域生态环境恢复的研究课题.,二、海河流域生态环境危机的症状,据有关资料的统计分析,海河流域生态环境危机的症状主要表现为：（1）有河皆干。根据对流域中下游5787km河道的调查统计，常年有水的河段仅占16%；常年断流（断流时间超过300天）的河段高达45%；有河皆干，不仅使平原地区失去地表水源与地下水的补给源，而且干涸的河床成了风沙的源头，积留在河道内的垃圾与污染物也成了地下水的污染源；（2）有水皆污。流域中87%的污水未

7、经处理就排入了河流与水库。全流域9951km的水质评价河长中，受到污染的河长（水质劣于类）达75%，其中严重污染（V类和超V类）的河长高达65%；水库、湖泊甚至地下水也都受到了不同程度的污染；污水灌溉、养殖已达到了威胁人体健康的地步；污水排海已对渤海湾的渔业资源带来了灭绝性的打击。（3）湖泊干涸、湿地萎缩。20世纪50年代流域中湿地面积9000km2，世纪末湿地面积与水库面积总和只有3852km2，湿地面积减少了57%。,（4）地下水几近枯竭。目前，地下水年开采量达243亿m3，超采65亿m3，其中浅层超采24亿m3，深层超采41亿m3。从50年代以来，已经累计超采地下水近900亿，形成了9万

8、km的超采区，和10多个大面积的地下水漏斗区。90年代末，深层地下水已形成整体联片的地下水位下降区，面积达5.6万km2。目前开采的含水层（组），将在1015年内疏干，有3000万人生活的地区将面临地下水资源枯竭的危险。超采地下水还引起了地面沉陷、海水入侵等严重的问题。（5）水土流失。海河流域山区面积约占流域面积得60%，地形起伏大，土层浅薄，植被稀少，森林覆盖率仅有10.4%，水土流失面积为10.6万km2，约占流域面积的1/3。水土流失成为海河流域土地退化、土壤沙质化、山地石质化的主要根源，可使原本人多地少的海河流域，进一步丧失大量宝贵的土地资源，同时还加速河床、水库的淤积，加剧沙尘暴的肆

9、虐。以上介绍表明，海河流域生态环境危机的各种症状都是以水为主体，或者说，水是海河流域生态环境危机的核心要素。正因为如此，这场危机又被称之为海河流域的“水生态危机”。自然界中，不同区域所形成的不同的生态系统，是由当地占优势的地理气候环境所决定的，并仅能适应环境要素一定幅度的变化。受气候波动与人类活动的影响，区域的环境要素处于不同程度的变化状态，因此，生态系统也总是处于动态的平衡之中。当环境中某个或某些不稳定因素的变幅或变速超过一定限度时，生态系统的平衡状态会因受到强烈的冲击而紊乱，甚至发展到局部或整体的崩溃并威胁到系统自身的安全，即系统处于了危机的状态。要恢复生态系统的平衡态或重构系统新的平衡，

10、就必须要准确把握系统危机的成因。海河流域生态环境危机的成因分析需要从自然与人为两方面进行探讨。,2011年7月21日，天津塘沽外滩公园海河河面上出现大量死鱼，沿河岸绵延近千米。塘沽环保监察支队的工作人员称大量地表污染物跟随雨水注入海河，造成鱼群闷呛而死。,三、海河流域生态环境危机的自然成因,一般而言，在恶劣气候条件下形成的生态系统，适应性较强，但是生产力较低；反之，生产力较高的生态系统对环境平稳性的要求较高，对气候环境变化的适应性较弱，或者说，是较为脆弱的生态系统。历史上黄河北流的自然作用与京杭运河修建的人为影响，形成了海河流域诸多河流汇聚天津入海的局面。平原上大量的湖泊洼淀，是调蓄洪水的主要

11、场所。这种环境下形成的生态系统，对海河流域的气候环境有较强的适应性与自我恢复能力。但是，这一生态系统的产出较低。历史上，海河流域的人口比今天要少得多，但是一直需要依赖南粮北运，才能保证京京畿重地的供给。海河流域生态系统的灾难性威胁，首先是来自于不稳定的气候环境。我国东部地区受季风气候的影响，降雨具有时空分布不均、年际变幅很大的特点。而海河流域处于半湿润的过度地带，大旱大涝、连旱连涝、旱涝交替伴生的现象更为显著。历史文献中常用“赤地千里、饿殍遍野”和“汪洋一片，灭顶之灾”一类的词语来描绘大旱、大涝后的情景。,20世纪80年代初，海河流域持续大旱，白洋淀干涸7年，若不是依靠古人所不具有的筑库拦洪、

12、机井抽水的能力，历史上华北平原赤地千里的惨景必定重演，社会经济与生态系统整体上会受到更为灾难性的打击。除了年内年际间的旱涝变化之外，较长时间尺度的地球温暖化趋向也对海河流域产生了影响。地球气候在我国隋唐年间有过一个偏暖期，随后长期偏冷，直到19世纪后半叶，再次出现增暖的趋势，并在地球上部分地区带来降雨量总体趋减的干旱化问题。在总体转暖的过程中，20世纪五、六十年代气温一度下降，在全球曾引起小冰期来临的恐慌；到七十年代后期，气温再度转升，全球温暖化受到日益普遍的关注。我国东部地区近百年来也呈干旱化的趋势，“这种干旱化趋势与全球增暖有一定的联系。东部干旱最突出的是华北地区”。20世纪60年代以来，

13、海河流域呈现用水量增加而降水量总体上下降的趋势，加之人口翻番，人均水资源量从700多m3降到305m3。为支撑社会经济发展而持续增加的用水量，主要是不断挤占流域中生态环境用水的结果，使得保障经济发展与保护生态环境之间，构成了尖锐的矛盾。,四、海河流域生态环境危机的人为成因,海河流域自古就是我国人类活动强度较大的地区。流域内的生态系统，早已不是单纯的自然生态系统，而是自然生态与人工生态的混合系统。在该系统中，随着人工生态系比重的不断加大，系统总体上对环境平稳性的要求越来越高，脆弱性也随之加大。因此，海河流域的发展，对水利的依赖性越来越大。从历史上开运河、筑堤防，到现代建水库、挖减河、打机井，直至

14、跨流域引水，人类需要不断规划、建造出规模更为庞大的水利工程体系，增强对水的时空分布的调控能力。对于人类来说，水利工程是将水害转化为水利的必不可少的手段。一旦疏于治水，水旱灾害就会成为社会经济发展的制约因素。,然而，随着社会经济的发展，海河流域的水问题日益突出，并逐步演变为生态环境的危机。由于连年干旱与需水量增加，水库成为重要的供水水源。水库过度拦截基流，导致河道相继断流，河流生态系统几近毁灭，并大大减少了下游平原地下水的补给源。流域中大规模打井，无节制地超采地下水，使得地下水位急速下降，部分地区几近枯竭。一旦无水可抽，当前依靠超采地下水维持的经济必将遭受沉重的打击。在流域中污水排放量成倍增长的

15、情况下，水污染防治不力，有河皆污，更加剧了水资源短缺的矛盾。大量有毒有害物质沉积于流域之中，导致土壤与地下水的污染，华北平原将长期受到“尿毒症”的折磨。山地开发，保护治理措施不力，加剧水土流失与石质化，最终失去了基本的生存条件。由于人与自然之间陷入了恶性互动的状态，人类为了谋求生存与发展的行为，反过来威胁到了自身的福利与可持续的发展。显然，人类活动失度、失当、失控是造成生态环境恶化的人为原因。,上个世纪中，一些起点较低、而人均GDP陆续超过了10000美元的国家（地区），在经济快速发展阶段，虽然也付出了牺牲环境的代价，但是同时积累起了相对雄厚的资本，为随后大规模的环境治理奠定了经济基础。然而，

16、在海河流域的发展模式下，生态环境已经进入了危机状态，人均GDP依然不过1000美元。这种发展模式，以牺牲环境为代价，却无力为环境的治理积累起资本。传统的水利工程体系，只是为了保障这种发展模式而规划、建设与运用，以至于会被一些人误判为造成流域生态环境危机的“元凶”。以上探讨表明，在资源型缺水的海河流域中，生态环境危机的克服，不是现行水的管理体系与管理手段可以解决的问题。在国家实施可持续发展战略，农业社会向工业社会过渡，计划经济向市场经济转轨的大背景下，流域中的水利发展必须有利于推动产业结构与土地利用方式的调整，海河水利自身面临着发展战略与治水方略调整的重大课题。,五、海河水利发展战略与治水方略调

17、整的阶段性目标,海河流域目前正处于快速城市化的阶段。生态环境危机的发生，既是经济发展的制约因素，又是产业结构大调整的动因。在这一转变中，新的平衡尚难达到，但是人与自然之间恶性互动的关系必须扭转。水利是人与自然之间相互作用的重要环节，必须适时调整发展战略与治水方略，实现从传统水利向现代水利、向可持续发展水利的转变。现代水利在其成熟的过程中，为了适应社会发展不断提出的更高的需求，必须不断增添新的功能，突破传统观念，调整管理体制，改进技术手段，扩大投资规模。随着城市化的进程，用水量与用水保证率大为提高，传统工程体系无力解决区域与城乡之间水资源合理配置等问题，需发展资源水利；接着，水体污染与其它水环境

18、问题日益严重，为了解决水质、水量统一管理等问题，形成了环境水利；其后，随着人们生活水平的提高，为了建立安全、舒适、秀美、亲水的生活环境，诞生了景观水利。至此，现代水利的发展，还只是最大限度地满足人的需求。随着人们对生态系统价值观念的改变，人类认识到水利不仅要考虑人的需求，也要考虑生态系统的需求，为了实现可持续发展战略，最后发展起生态水利。,六、海河流域生态环境恢复的若干模式,针对海河流域发展不平衡的特征与生态环境危机的不同表现，流域内生态环境的恢复，不可能仅仅依靠某一种形式，而是需要因地制宜选择不同的形式，或者是多种形式的综合运用。比如城市周边保护与恢复部分天然湿地，可称之为修复；而围绕南水北

19、调工程制定海河流域的生态环境恢复计划，就是一次重建新的平衡的再造过程。无论是复育或修复原有的生态系统，还是改善或再造新的生态环境，首先都必须充分考虑到海河流域气候环境波动起伏大、易大旱大涝的基本特点，将保障生态系统的安全作为基本的前提。海河流域中的生态系统是依赖水利系统维护的自然与人工的混合系统。系统安全性的保障，需要从两方面考虑：增强对生态环境的调控能力，将环境要素的变化控制在生态系统可承受的限度之内；对生态系统进行调整，增强系统自身对环境变化的承受能力与自调节能力。以下结合三个具体方案作初步的探讨。,1、推行泛滥允许型的治水模式,海河流域各条河流在山区具有远近交替分布的特征。对于局部暴雨形

20、成的洪水，可以通过在平原上沟通河道间的横向联系，利用河网使得洪水在平原上尽可能得以分散，增加回补地下水的机会。流域山区大量水库的兴建，使得平原地区洪水的压力有所减轻。除了重点保护区的堤防之外，一般河段的堤防，不宜再继续加高。适当允许洪水泛滥，并在面上考虑进一步的减灾措施，以控制洪水的淹没范围、最大淹没深度与淹没持续时间等，既可将灾害损失控制在可承受的限度之内，又能使地下水得到较多的回补，还可以产生滞水、冲淤、冲污、洗碱、淋盐和改善生态环境的综合效益。1996年海河南系诸河发生了1963年以来最严重的洪水。在已有防洪工程的调控下，虽然造成了一定范围的淹没损失，但是，地下水得到了明显的回升，为随后

21、两年农业的丰收，奠定了基础。由于流域中社会、经济、生态、环境方面的重大变化，使得我们已经有可能考虑泛滥允许型的治水模式。,2、在蓄滞洪区部分恢复湿地,目前，蓄滞洪区中生活着数以万计的群众。单纯限制经济发展，蓄滞洪区群众的生活无以改善，承灾能力低下。有的靠直接引污水灌溉、养殖，长期下去必将导致蓄滞洪区生态环境的恶化。而通过土地利用方式的改进，在蓄滞洪区中合理规划、建设以水库、苇地、水田、鱼塘等多种形式相结合的湿地，增设水的内循环系统，使水库存水在水库与苇地间往返流动，死水变活，改进水质，再供给水田与鱼塘，蓄滞洪区将不仅能够维持调蓄超标准洪水的机能，而且能够在平时增强抵御旱灾的能力，发挥改善、恢复

22、生态环境的作用。达到这一目标，蓄滞洪区就有条件重点发展绿色农业、湿地经济、旅游经济等，有望创造更好的价值。,3、发展河道滩地型污水治理工程,目前，海河流域中，即使排污河两岸的滩地，也被用来种植庄稼，直接引污水浇灌。长此以往，后患无穷。如果利用河道滩地发展生物-生态污水修复技术，以高水无碍行洪为原则，低水期间，抽污水上滩，经过沉淀、植物吸收及微生物的转移、转化及降解，较清的水回流河道，循环往复，是恢复河水清流、又成本较低的办法。,海河风貌,海河夜景,海河天津段,报告完毕，谢谢,最后，请大家记住1.每年的3月22日是世界水日2.每年的4月22日是世界地球日3.每年的6月5日是世界环境日惜水、爱水、节水，从我做起，保护水资源，不要让地球上最后一滴水成为人类的眼泪,最后，请大家记住1.每年的3月22日是世界水日2.每年的4月22日是世界地球日3.每年的6月5日是世界环境日惜水、爱水、节水，保护水资源，从我做起，不要让地球上最后一滴水成为人类的眼泪,报告完毕，谢谢,报告完毕，谢谢,报告完毕，谢谢,