时间：2023-07-21 17:27:01
开篇：写作不仅是一种记录，更是一种创造，它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感，将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇水环境污染概念，希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友，陪伴您不断探索和进步。
西安市属于中国大陆腹地黄河流域中部关中盆地的一部分，面积约10108km2，年降水量为660.3mm左右，并且由南向北递减。近年来，经济的迅猛发展和人口的快速增长带来的环境污染致使西安境内的泾河、灞河等各水系水量减少，水体自净能力不断减弱，水质日益恶化。根据《2010年西安市环境质量报告书》可知，西安市境内渭河等11条河流的26个例行监测断面有12个水质为劣V类，水体质量污染不严重的有12个，水资源直接影响西安市的可持续发展和生态城市的建设。因此，在西安市展开绿色GDP核算体系研究，将水资源纳入国民经济核算体系，促进经济建设和环境保护和谐发展，符合西安市的现实境况，同时为西安市进一步展开全面的绿色GDP核算奠定了一定的理论基础，提供了一些实践经验。
1993年，绿色GDP首次被联合国统计署提出。绿色GDP的内涵有广义和狭义之分，广义的绿色GDP是指在传统GDP中抵消掉因经济增长而牺牲的资源、环境等外部不经济因素，再加上一些外部经济因素的国民生产总值。狭义的绿色GDP只是扣除了外部不经济因素部分。笔者重点讨论狭义的绿色GDP概念。利用污染治理成本对传统的GDP调整，而绿色GDP按照所扣减的环境成本不同，可以分为“经污染损失成本调整的EDP”、“经虚拟治理成本调整的EDP”和“经生态破坏损失调整的EDP”等，在文中采用水环境的虚拟治理成本作为扣减项，对GDP进行调整，得出基于水环境的绿色GDP。即：基于水环境的绿色GDP=传统GDP－水环境的虚拟治理成本。
二、水环境污染治理的绿色GDP核算体系
（一）水环境污染的核算方法 目前，我国的绿色GDP核算刚刚起步，我国以及国外的环境-经济核算主要由实物量和价值量核算两部分组成。环境实物量核算是对各部门和各地区的经济活动产生的污染物进行规范化核算。环境价值量核算是用货币化形式统一表现出为治理污染物所付出的费用。核算环境价值量的方法有污染治理成本法和污染损失成本法。污染治理成本法是利用成本估算价值的方法，核算为控制环境污染应该付出的经济代价。其核算包括实际治理成本（防治环境污染已经付出的成本）和虚拟治理成本（未治理达标部分全部合规治理所需的费用），此种核算方法思路简单，便于理解，被环境统计部门等普遍采用。污染损失成本法是建立在环境损害价值上的评价方法，需要更为专业的污染损失调查和技术手段为辅助条件，计算环境污染带来的各种已经显现出来和潜在的损害，其核算过程全面、科学，更能体现污染的危害性，但由于核算所需要的技术参数很难确定，且国内外学者对该研究都不成熟，再加上数据很难收集，致使核算的现实难度增加。因此，笔者采用比较通俗易懂的污染治理成本法对水污染的价值量进行核算。
（二）环境治理成本核算模型 目前，环境治理成本的核算主要有单位成本分析模型、治理成本系数模型等5种，笔者采用最为广泛应用的单位成本分析模型。单位治理成本核算方法如公式（1）和公式（2）所示。在对水环境治理成本进行核算时，可依据实际情况进行适当变换。
实际治理成本=Σ｛（污染物治理（去除）量×实际单位治理成本｝ （1）
虚拟治理成本=Σ（污染物排放量×虚拟单位治理成本） （2）
（三）水环境污染经济损失核算体系 如图1所示。
三、西安市水环境污染治理的绿色GDP核算
（一）工业废水污染治理成本核算 工业废水的实际治理成本直接采用环境统计数据，虚拟治理成本采用模型计算，公式为：
工业废水单位治理成本=工业废水实际治理成本/工业废水排放达标量 （3）
工业废水虚拟治理成本=工业废水排放未达标量×工业废水单位治理成本 （4）
对西安市工业废水污染的实物量进行核算，选取废水排放量、达标量、未达标量作为核算指标。结合西安市2002～2010年统计年鉴，得到2001～2009年西安市工业废水的实物量核算基础数据，如表1所示。
根据上述核算模型，计算2001～2009年西安市工业废水治理成本，结果如表2所示。
（二）生活污水污染治理成本核算 公式如下：
生活污水单位治理成本=污水厂运行费用/污水处理总量 （5）
生活污水实际治理成本=生活污水处理量×生活污水单位治理成本 （6）
生活污水虚拟治理成本=生活污水排放未达标量×生活污水单位治理成本 （7）
关键词 非点源污染；博弈论；公地悲剧；排污权交易；政府监管
中图分类号 F205文献标识码 A文章编号 1002-2104(2011)08-0142-05doi:10.3969/j.issn.1002-2104.2011.08.023
自20世纪70年代以来，中国水环境形势日益严峻，主要水污染物排放总量明显超过环境容量，一些地区已经出现“有河皆干、有水皆污”的现象。2010年2月公布的第一次全国污染源普查显示，农业污染源是水环境的一个主要破坏者，其化学耗氧量（COD）的排放明显多于工业源，因此，如何有效控制农业非点源污染已成为当务之急。我国目前对农业非点源污染控制的研究主要侧重于技术层面，而从博弈论的视角来探讨这个问题还鲜见报道。
1 文献综述
随着各国政府对工业和城市生活污水等污染的重视，点源污染在包括我国在内的许多国家得到了有效的控制和治理，而非点源污染，由于涉及范围广、控制难度大，目前已成为影响水体质量的重要污染源。非点源污染的概念是相对点源来定义的，点源污染即废水（包括工业污染源和生活污染源产生的工业废水和城市生活污染水）通过排水管道等途径直接进入受纳水体引起的污染［1］，具有易于识别和治理的特点。非点源污染是指在降雨径流的冲刷和淋容作用下，大气、地面和土壤中的溶解性或固体污染物质（如大气悬浮物，城市垃圾，农田、土壤中的化肥、农药、重金属，以及其他有毒、有害物质等）进入江河、湖泊、水库和海洋等水体而造成的水环境污染［2］。广义上，非点源污染包括城市非点源和农业非点源污染；狭义上，专指农业非点源污染。本文主要讨论农业生产行为中，因不合理利用土地、盲目使用化肥农药以及畜禽养殖超标排污等行为而导致的水环境污染，故采用狭义的概念。
早在上世纪60年代国外学者就开始了对非点源污染问题的研究，逐步探索非点源污染物在地表、地下水体中的负荷及影响［3］。另外，国外在农业非点源污染控制的政策研究方面，运用经济学模型进行微观分析的研究成果也较多，其中有许多在实践中已得到了成功的实施，例如美国《联邦水污染控制法》倡导以土地利用方式合理化为基础的“最佳管理措施”（Best Management Practices， BMPs）；奥地利政府为促进农业生产中合理、有效地施肥，从1986年开始征收化肥费；美国科罗拉多州Dillon水库磷污染治理的过程中，应用了点源与非点源污染交易计划［4］等等。
我国非点源污染研究始于80年代，研究内容主要涉及非点源污染负荷模型的计算与评价、污染削减控制技术、GIS模拟研究等方面［5］。基于大量的河流、湖泊、水库富营养化调查和水质规划资料，科研人员经过20多年的研究，已经在控制农业非点源污染的技术上取得了很多成果，如测土配方施肥技术、生态拦截技术、畜禽养殖中的干湿分离技术等等［6］。
但实际从上世纪90年代末，学者们才开始关注非点源污染的政策研究，例如操家顺等提出点源与非点源排污交易政策，即允许用非点源控制方法代替点源的进一步控制［7］；张巍、王学军等对非点源与点源之间的排污交易进行了多层次的分析［8-9］，如利用概率约束模型，在环境目标的约束下，探讨点源与非点源排污交易等经济激励政策；王晓燕、曹利平从正外部的补贴、对减少负外部的补贴及产品价格补贴等方面，对补贴对象、资金来源和补贴额度等方面进行探讨［10］；另外，中国环境与发展国家合作委员会（简称国合会：CCICED）于2004年完成的《控制中国农业面源污染的政策建议》从政策角度较为详细的对非点源污染控制、治理进行了指导。
基于前人的研究，本文着重以博弈论的视角分析非点源污染控制及监管。文章第二部分分析了“公敌悲剧”现象下的非点源污染制造者之间的博弈格局，提出以“集体表现”形式作为管理非点源污染的前提假设。第三部分的市场交易模型，是基于总量控制下的成本最优化分析，进一步验证单纯依靠点源治理来达到一定环境目标，其效率远低于通过市场的排污权交易。自然资源与环境价值评估是当前环境经济学的研究热点［11-12］，其源于资源、环境的稀缺性以及对人的有用性，文章第四部分的政府监督博弈模型，将环境的评估价值作为非点源制造者在行为决策时的一个重要因素，同时结合环境治理中的奖惩机制分析对非点源污染控制的影响，这在运用博弈理论分析环境问题的研究中还很少涉及。
张蔚文等：基于博弈论的非点源污染控制模型探讨
中国人口•资源与环境 2011年 第8期2 非点源制造者的博弈格局
Garrett Hardin在公地悲剧［13］中设置了这样一个场景：一群牧民一同在一块公共草场放牧。一个牧民想多养一只羊增加个人收益，虽然他明知草场上羊的数量已经太多了，再增加羊的数目，将使草场的质量下降。牧民将如何取舍？如果每人都从自己私利出发，肯定会选择多养羊获取收益，因为草场退化的代价由大家负担。每一位牧民都如此思考，“公地悲剧”就上演了――草场持续退化，直至无法养羊，最终导致所有牧民破产。
假设市场上只有A、B两个非点源污染制造者，存在完全信息静态博弈，双方都自觉“治污”时的成本分别为CA、CB，双方都选择“不治污”时的成本为0，不考虑排污者对环境的评估价值，由于治污成本必定大于0，则存在CA>0，CB>0。构造收益矩阵如表1所示，最终得到唯一纳什均衡的解为（0，0），策略组合为（不治污，不治污）。另外，相对于点源污染，非点源的发生具有随机性、间歇性、复杂性等特点［14］，诸多的不确定性使得个体对污染的贡献度难以辨别，因此，非点源污染的制造者之间以及与监管者之间存在严重的信息不对称性。这种情况下，博弈各方在生产行为中更容易出现“多放羊”的局面。由此，推广至多方污染排放者博弈，水环境资源具有公共品性质，各参与者为了私利，致使水环境负荷超出了自我净化的能力，水环境严重恶化。
以太湖为例，近年来，太湖流域经济快速发展、人口大量聚集，污染物排放量不断增加，流域内主要河道和湖区的水质遭到严重破坏，水体富营养化问题突出，“公地悲剧”现象凸现。从已有研究来看，太湖流域针对点源污染治理的“零点行动”未能使水环境污染状况得到明显改善，其中非点源污染的贡献就是影响水质改善的重要因素之一［15］；李恒鹏等采用遥感与GIS方法，对占太湖入湖水量50%的浙西水利分区农业面源污染进行估算，分析得出非点源污染在太湖流域地面水环境污染中占有相当大的份额［16］。
从国内运用博弈理论分析水环境污染问题的研究来看，大多数文献并没有将点源与非点源污染对环境破坏的异质性区分开来，涉及非点源污染的文献少之又少。本文针对非点源发生的特点以及排污者个体贡献度问题，假设从集体表现的角度去设计政策，建立一个在集体监督和执行基础之上的环境税或补贴机制［17-18］。通过集体监督执行的制度安排来解决集体道德风险问题，其基本思想就是：仅仅观察排水处的污染情况，当非点源污染对总污染的削减量达到一定标准时，集体里的每一个人都可以得到补贴；如果排污削减达不到标准时，每个人将被课以罚金或税收，金额等于治理超出标准外污染物的成本。这样，将人的个体努力与总的污染控制产出目标相联系，就可以将非点源污染的控制等同于点源污染的控制，不同的是，非点源治理的责任由集体中所有人共同承担。这一假设正是本文以下两个模型展开、分析的基础，对于市场博弈模型中的点源与非点源之间的排污权交易，该假设侧重于集体监督和执行的概念，即制造点源污染的企业与农业非点源制造的集体之间进行交易，由于我国农村土地的集体所有制性质，在一定程度上也验证了该假设的准确性；而对于政府监督博弈模型，该假设更侧重于集体监督和执行基础之上的奖惩机制。
3 非点源污染控制的市场博弈模型
在传统的水环境污染治理中，农业生产活动所带来的污染一直被忽略，点源（企业）要完成所有的污染物削减目标。但受污水处理技术、相关设备成本和企业自身规模的限制，点源污染削减空间有一定的限度，达到一定程度时，提高环境目标，其边际削减成本也会急速增大，这会影响到企业自身的发展。随着非点源受到越来越多的关注和研究，非点源污染在控制技术和可行性研究上已趋于成熟，并且削减成本在一定范围内也低于点源污染削减成本，日本琵琶湖治理过程证明，削减非点源磷的费用仅为点源治理的1/6［19］。
排污权交易，即先在指定区域内，设定污染物削减总量不低于一定量Q0，该区域内部各污染源之间（包括点源-点源、点源-非点源、非点源-非点源）可以通过购买方式相互交换排污权指标，排污指标的初始分配有无偿、有偿两种方式。一般来说，当总体污染水平不变而边际削减成本存在异质性、减污难易程度不同时，基于市场的机制将比其他工具更为有效。假设总削减目标既定，以总削减成本最小为目标，不考虑双方交易费用，彼此的边际削减成本是透明的，如图1所示，反映的是非点源边际污染削减成本总是小于点源时的排污交易效率。
Q0≤Qn+Qp其中Q0为削减排污量目标，Qn、Qp分别为非点源削减排污量和点源削减排污量。图1中，传统治污模式下的Q0完全由点源污染承担，总的排污削减成本为ODQ0区域，由于点源与非点源削减成本的异质性，非点源相对点源有削减成本的优势，在污染削减总量既定的条件下，市场上排污双方有交易的可能，两者要达成均衡条件为：Qn+Qp=Q0
trading and the traditional mode削减成本与非点源边际削减成本相等，同时两者的排污削减量为Q0，此时达到成本最优。点源和非点源削减成本分别为OBQp、OCQn区域，由于参与者双方成本函数相差很大，因此相对于点源完全承担削减总量的成本，交易后的削减总成本明显下降。
4 非点源控制的政府监督博弈模型
水资源拥有公共物品的性质，必须有政府的干预才可能提高效率。在非点源污染治理过程中，政府和非点源排污集体构成排污博弈事件中的两个参与人。政府为维护自身声誉设法控制水污染的形势，排污者因考虑自身生产成本缺少治污的经济动力。假设政府监督管理成本为m，因采取非点源污染监管所获得的声誉增加值为r，相反若政府不采取对污染的控制监管措施则声誉值降低r；非点源污染排放达标时的治理成本为c，同时若非点源污染削减总量高于合约规定的额度时，非点源排污集体还可以得到由政府给予的环境治理补贴，金额为s，相反，若非点源排污量超标，该集体应受到治理不当的惩罚，需缴纳t数额的罚金，即环境税。另外，考虑到水资源对公众（包括非点源污染制造者）的环境价值，设水环境评估价值为e，即超标排放会导致水环境的价值损失e，但由于环境价值评估的主观性，当环境状况改善时，公众不能立刻作出新的评估，因此排污达标时不考虑环境价值的增加值。
对支付矩阵分析可知，该博弈图不存在纯策略的纳什均衡，现在从定义出发求混合策略的纳什均衡解。设非点源集体排污超标的概率为x，达标的概率为（1-x）；政府监管的概率为y，不监管的概率为（1-y），x，y分别满足0x1，0y1。
非点源排污者的期望效用函数为：
当y＜(c-e)/(t+s)时，U/x＞0，即当政府选择监管的概率小于一定值时，其期望效用与超标排放概率成正向关系，非点源制造者倾向于选择超标排放；相反地，当y＞(c-e)/(t+s)时，U/x＜0，非点源排污者更倾向于选择治理污染，达标排放；当y=(c-e)/(t+s)，排污者对排污与否持无所谓态度。
对y进行分析，y/c＞0，即政府对水环境的监管概率与非点源治污的成本呈正相关关系，即非点源污染的治理成本越高，排污者基于内在经济动力越倾向于超标排污，此时，政府也越倾向于采取监管措施；另外，分析结果还有y/e＜0，y/t＜0,y/s＜0,从这三个式子可以看到，政府对水环境监管概率与水环境的评估价值、超标排污的罚金（环境税）以及环境补贴的金额呈负相关。水环境的价值评估可以通过调查非点源排放者的支付意愿来获得，在此，非点源排污者对环境评估的价值越高，政府倾向于降低监管的概率；若非点源污染排放超标时，政府对排污集体征收的环境税罚金t金额越高，处罚力度的越大，政府监管的概率越低；若非点源排污集体积极治理污染，使得排放达标，获得相应的补贴金额s越高，政府也会降低监管的概率。
政府的期望效用函数为：
对y求偏导得，V/y=x(t+s+r)-(m+s-r)，令其偏导等于0，即有：x=(m+s-r)/(t+s+r)。
当x＜(m+s-r)/(t+s+r)时，V/y＜0，政府部门对水环境倾向于不监管；当x＞(m+s-r)/(t+s+r)时，V/y＞0，政府部门针对水环境的污染倾向于采取监管措施；当x=(m+s-r)/(t+s+r)时，政府对是否采取监管措施持无所谓态度。
对x进行分析，x/m＞0，即非点源排污集体超标排污的概率与政府部门监管成本呈正相关关系，政府部门为保护水环境而采取的监管、监测成本越高，则非点源排污集体超标排污的概率越大；另外，对x的分析结果还有x/t＜0，x/r＜0,从这两个式子可以看出，排污者超标排污的概率与超标排污罚金的金额t以及政府的声誉变动值r呈负相关，即政府部门对超标排放的惩罚金额越高，排污者超标排放的概率越低；如果政府因不采取监管措施（或采取监管措施）而失去（增加）公众对政府的信任，政府部门声誉变动值r越大，排污者越倾向于降低超标排污的概率。由于x/s=(t-m+2r)/(t+s+r)2，其正负号由超标排污的罚金t，政府监管成本m及政府声誉变动值r共同决定，在此不作详细的讨论。
5 结 论
本文从著名的公地悲剧现象出发，分析了非点源污染制造者之间的博弈格局，提出以“集体表现”的形式对非点源污染进行管理和控制，该假设也是市场及政府监督模型的前提条件。在市场博弈中，非点源污染在削减成本上具有相对优势，加之点源污染治理受治污技术、成本的限制，假定排污削减目标一定的情况下，以成本最优的原则进行点源-非点源排污权交易是可行且有效率的；政府监管模型下的混合博弈结果显示，合理的环境补贴和惩罚机制能够保证政府监管的有效性，政府对自身声誉及公众形象的重视及维护也会降低非点源污染发生的概率，从非点源污染制造者的角度，公众对自然资源与环境价值的认可，非点源制造者超标排放的概率也会降低。
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Modeling Nonpoint Source Pollution Control from the View of Game Theory
ZHANG Wei-wen1 LIU Fei1 WANG Xin-yan2
（1-College of Public Administration，Zhejiang University, Hangzhou Zhejiang 310029, China;
2-Graduate School of Agriculture, Kyoto University, Kyoto 606-8225,Japan）
【关键词】循环经济 数据包络分析 地区差异 山西省
一、引言
循环经济的目标是实现以尽可能少的资源投入，获取尽可能多的经济产出，同时使得对生态环境的负面影响保持最低。同时由于循环经济系统是一个具有多投入、多产出的复杂系统，因此有效评价一个经济系统的投入产出效率，是反应循环经济运行状况的核心内容。
数据包络分析（DEA）方法对于多产出投入的分析有一定优势：不需要事先确定指标的相对权重，也不必确定各输入输出指标的函数关系，这就排除了主观认为因素，同时使得问题的处理得到简化；在对决策单元（Decision Making Unit，DMU）进行分析评价时，它不必考虑指标的量纲，无需对指标进行无量纲化处理就可进行分析，减少了不必要的操作和误差。因此，本文采用DEA方法对山西省循环经济效率进行评价。
由于DEA评价方法所具有的诸多优点，国内外对于经济效率的很多研究都使用了DEA效率评价模型。杨龙、胡晓珍运用了DEA模型，测度了我国29个省市的绿色经济效率；杨锋等建立了循环生产系统的DEA效率评价模型，并对一个水资源的循环利用进行了实证分析；池启水、池启参、毛红燕、马艳林采用DEA中的BCC模型对北京18个区（县）的循环经济效率进行了评估；任桂芳、史彦虎运用DEA中的CCR模型对山西省1999至2007年的经济环境和谐发展进行了效率评价。但是到目前为止，尚未有研究对山西省11个地级市进行循环经济效率分析。
山西省是煤炭资源大省，同时也是全国环境污染最严重的省份。所以，山西省的特殊性决定了其发展循环经济的重要性。鉴于此，本文以山西省11个地级市为基本单位，运用DEA方法对其进行循环经济效率评价。
二、规模报酬不变的CCR模型
DEA是由运筹学家A. Charnes和W. W. Cooper等在投入产出“相对效率评价”概念基础上发展起来的一种评价相对效率的方法。DEA模型发展到今天有多种形式，本文采用规模收益不变的CCR模型。设有n个待评估对象，称之为决策单元（DMU），每个DMU有m种投入和s种产出，分别用和表示，，，其中；。则评价第决策单元的对偶规划为：
上式中，为非阿基米德无穷小量，为投入产出指标的权系数，为决策单元DMU的效率得分，，越大，资源配置越合理，的含义是，如果利用所有DMU构造一个最优的虚拟DMU，在确保每项产出指标都不低于第i个DMU的前提下，每项投入指标至少需要达到第i个DMU的对应投入指标比例。和分别表示剩余变量和松弛变量，非零的和别表示第i种资源的无效投入量和第 j 种产出的不足量。
三、数据来源与处理
参考相关研究对于数据的选取以及数据的可得性、可比性，本文使用了2009年山西省11个地级市的城镇固定资产投资额和能源消耗量作为投入指标，选择地区生产总值、大气环境质量和水环境质量作为产出指标。
地区生产总值和城镇固定资产投资数据来源于《山西省统计年鉴（2010）》，能源消耗量根据单位地区生产总值能源消耗（等价值）乘以地区生产总值得到，大气环境质量和水环境质量的原始数据来自2010年《山西省环境状况公报》，由于数据难以获得，本文以地下水环境的污染状况来代表地区水环境质量。
由于水环境污染情况和大气环境污染情况指标属于成本型的逆向指标，需将其转换为正指标，本文采用对指标取倒数的方法对指标进行转换，即：
水环境质量＝1/水环境污染状况
大气环境质量＝1/大气环境污染状况
四、计算结果与分析
（一）各地级市循环经济效率评析
用DEAP Version2.1分析可知，在山西省11个地级市中，太原、大同、阳泉、朔州、忻州五市的循环经济效率达到相对有效状态，值得注意的是，这五个地级市均位于山西省北部。如果以晋中市和吕梁市为晋南晋北的分界线，我们把山西省11个地级市分为晋北（太原、大同、阳泉、朔州、忻州）、晋中（晋中、吕梁）、晋南（临汾、运城、长治、晋城）三个地理区位。
晋北、晋中、晋南三地的循环经济效率各不相同，晋北地区五个地级市的循环经济效率得分均为1，为循环经济效率评价最高的地区，说明这五个地级市的循环经济同时达到技术有效和规模有效状态（这几个DMU的松弛变量均为0）。晋中地区和晋南地区都没有达到循环经济有效状态的地级市，其中晋中地区的循环经济效率均值为0.9095，略低于晋南地区0.91225的效率均值。循环经济效率低于0.9的地级市有两个，分别是位于晋中地区的晋中市（0.857）和位于晋南地区的运城市（0.814），这两个地级市的循环经济发展状况同山西省的其它地区差距较大。
（二）松弛变量分析
环境科学专业核心知识单元，代表环境科学各个知识领域的不同方向，知识点分核心和选修两种，核心知识单元是所有环境科学专业学生要求具有的基础知识内容。
其中，专业基础类核心知识单元包括：①环境问题，核心知识点包括水环境问题、大气环境问题、固体废物污染、全球环境问题，选修知识点包括土壤污染、物理性污染和污染物生物效应。②环境科学基本原理，核心知识点包括环境/生态基本规律、环境科学学科体系和可持续发展理念。③环境科学研究方法，核心知识点包括环境科学方法论体系、生态学方法论、环境体系解析方法论，选修知识点包括环境质量调控方法论、综合/系统分析方法论。
专业原理类核心知识单元包括：①生态过程与效应，核心知识点包括生物对环境的适应、种群及其基本特征、生态系统特征及过程分析、生态学原理的应用。②环境生物过程与效应，核心知识点包括环境污染物在生态系统中的行为、污染物的生物学效应、生物监测原理与方法、环境污染的生物净化、退化环境的生物修复。③环境化学过程与效应，核心知识点包括环境中典型化学污染物、污染物迁移、污染物转化、大气环境化学、水环境化学。④环境地学过程与效应，核心知识点包括地球环境系统的基本组成运动规律及演化过程、地球环境系统有机圈层的组成结构及其功能、各圈层的演变规律及在全球环境变化中的作用、地球环境系统中物质和能量的迁移转化及循环过程。
专业技术类核心知识单元包括：①水污染控制，核心知识点包括废污水的物理处理技术、废污水化学和物理化学处理技术、废污水生物处理技术、废污水的自然处理技术、污泥处理处置。②大气污染控制，核心知识点包括颗粒污染物控制技术原理、颗粒污染物的控制技术、气态污染物控制技术原理、典型气态污染物控制技术。③土壤污染控制，核心知识点包括土壤污染源与污染特征分析、土壤污染控制技术原理、典型土壤污染物控制技术。④固体废物污染控制，核心知识点包括固体废物分类与特征、固体废弃物无害化技术与方法、固体废弃物综合利用。⑤环境监测，核心知识点包括环境标准、水环境监测、环境空气监测、固体废物监测、土壤污染监测、物理性污染监测、环境监测质量保证。⑥环境影响评价，核心知识点包括项目环境影响评价、规划环境影响评价、战略环境影响评价。⑦环境规划，核心知识点包括环境规划的技术方法、水环境规划、大气环境规划、噪声污染控制规划、固体废物污染防治规划。
专业管理类核心知识单元包括：①环境管理，核心知识点包括环境管理学的理论基础、环境管理的制度和政策手段，选修知识点包括企业/产业环境管理实践、区域一全球环境管理实践。②环境法律，核心知识点包括环境法基本概念原则、环境法律制度及法律效力、环境污染防治法、自然资源保护法、国际环境法。
专业实践类核心知识单元包括：①专业实习，核心知识点包括认识实习、生产实习、综合实习。②科研实践，核心知识点包括观察性实验、验证性实验、设计性实验、研究性实验。③毕业论文/毕业设计，核心知识点包括文献查阅、论文开题、论文研究、论文撰写、论文答辩。
二、建立核心课程体系
围绕环境科学专业各专业类别的核心知识单元，建立核心课程体系，承载核心知识点。各门核心课程围绕核心知识点组织基本理论、研究前沿、基本方法、实践案例等内容，形成系统。同时，设置先导课，为核心课程和核心知识点学习提供必要的基础知识储备。例如，“环境化学”课程，就需要无机化学、分析化学、有机及物理化学、环境科学概论、环境监测等课程作为先导课，提供环境化学课程各知识点学习所要求的基础知识储备。
专业基础类核心知识由“环境学基础”和“生态学基础”课程为基本载体。“环境学基础”课程坚持“起点高、容量大和观点新”的教学宗旨，系统介绍环境科学的产生与发展、人口、各环境要素污染与防治、可持续发展等内容，注重学生基本知识、基本技术、基本能力的培养，课程已经建设为国家精品课程，并积极探索慕课教学形式;“生态学基础”全面介绍生态学的基本概念、基本原理和基本应用方法，以及现代生态学的最新进展，该课程已经建设成为南开大学精品课程。
专业原理类核心知识由“环境生物学”“环境化学”“地学基础”课程为基本载体。“环境生物学”介绍环境生物学领域的基本理论和基本概念，结合现实环境中污染物与生物之间的相互作用，培养学生运用环境生物学技术解决实际问题的能力;“环境化学”介绍大气、土壤、水及生物相诸介质中环境物质迁移转化的基本原理，环境中主要污染物的来源及其在环境中的归趋，环境污染控制与修复过程及绿色化学中污染减量及消除的化学原理，“环境化学”课程已经被评为国家精品课程;“地学基础”课程介绍地壳的基本物质组成特征，气象要素的基本概念和表征方法、大气稳定度和逆温等与环境有关的基本知识，城市气候的基本特征，地球上水的循环过程，各种水体的基本特征，土壤的组成特征、形态特征、形成因素和成土过程，地图的基本概念、特征、组成要素、我国基本比例尺地形图的分幅和编号的基本方法，地形图的应用，遥感的基本概念、原理、遥感解释标志和方法，要求学生掌握地学的基本概念、基本规律和形成原因，以及地学基本手段的应用，该课程被评为南开大学精品课程。 专业技术类核心知识由“环境工程学”“环境监测”“环境影响评价与环境规划”课程为基本载体。“环境工程学”介绍水污染控制工程、大气污染控制工程、固体废弃物处理与处置工程以及噪声防治与控制等的基本原理和方法，该课程被评为南开大学精品课程;“环境监测”课程全面介绍根据监测的目的进行调查研究、设计监测方案、选择监测方法、进行数据处理以及测试结果的分析评价，掌握环境样品的采集、保存、制备、预处理、测定及质量控制等方法，培养学生实际环境监测问题的分析和解决能力，该课程被评为天津市精品课程;“环境影响评价与环境规划”全面介绍环境评价和环境规划的基础知识、基础理论、基本方法以及评价与规划知识的实际应用。
专业管理类核心知识由“环境管理与环境法学”课程为基本载体，“环境管理与环境法学”课程介绍管理学基础知识和主要原理、中国环境管理的原则与政策、中国环境管理的体制与制度、中国环境法体系及内涵、中国环境法的基本原则和基本制度以及部门环境管理、区域环境管理、工业企业环境管理等。
三、围绕三条主线推动环境科学专业课程教学
1.环境问题识别和分析主线
环境科学是研究环境问题及其解决途径的综合性科学体系，其核心任务是揭示人与环境相互作用规律。环境问题的产生和解决促进了环境科学的产生、形成和发展。围绕着环境问题的识别和分析，形成环境科学基本原理、技术方法、管理工具以及具体实践科学体系。围绕具体环境问题识别和分析，组织核心知识单元、核心知识点和核心课程，课程之间科学逻辑关系紧密，便于学生认知和学习。
另一方面，在我国当前发展阶段，资源环境限制与社会经济发展矛盾空前突出，迫切需要环境科学培养专业人才，应对污染控制、生态修复与环境建设挑战。围绕我国面对的实际环境问题，针对性培养专业人才，建立起环境问题与人才培养之间的直接联系，建立以环境问题识别和分析为主线的人才培养模式，搭建对应的知识结构和课程体系，有利于为国家培养具备解决实际环境问题能力的急需人才。
2.实验与实践教学主线
坚持“注重基础训练、强化教学实习、突出创新能力、提高综合素质”实验教学理念，围绕核心知识单元和核心知识点，搭建专业基础实验教学平台，建立实践教学基地群，严格毕业论文环节，充分发挥实践教学对理论教学的有效补充作用。
(1)专业课程实验。课程实验和课堂理论教学相辅相成。围绕核心知识单元和核心课程，开设专业实验课程，包括环境监测实验、无机及分析化学实验、环境化学实验、生态学基础实验、环境生物学实验、环境微生物学实验。着重训练实验步骤、实验操作、实验安全、药品管理等基础实验技能，培养环境科学分析基本方法和技术。
(2)专业教学实习。合理安排专业教学实习时间，既能促进核心知识的理解和认知，又能为后续毕业论文/设计提供经验。围绕核心知识点搭建专业教学实习平台，建立教学实习基地体系，配合大气污染防治、水污染防治、固体废弃物污染防治、环境管理等核心知识点和核心课程，建立环境监测中心、环保卫生管理中心、科学院、环保科技公司、垃圾处理厂等实践教学基地，形成实践教学基地群，提供直观认识环境科学专业知识在实践中具体应用的机会，培养知识运用和理论联系实际的能力。
(3)毕业论文。设置毕业论文环节，通过学生参与论文选题、查阅文献、开展实验或设计、结果模拟与分析等毕业论文过程，系统锻炼学生运用理论知识、实验技能的综合能力。
3.科研创新训练主线
营造制度、平台、师资环境，建立稳定的科研创新体系。通过国家级、省市级、校级、院级各级别科研立项机会，搭建“国家大学生创新计划”“省市大学生创新立项”“学校大学本科创新立项”“学院创新立项”多层次立体化环境科学专业学生创新平台，为不同水平学生提供创新立项机会，逐步提高项目研究质量，严格过程管理，保障创新立项覆盖面。通过团队协作、教师交流、项目答辩等环节，锻炼学生创新思维和创新能力，提高团队合作与交流能力，鼓励学生科研成果报奖。
四、核心课程质量保障
(1)国家级特色专业建设。2010年，南开大学环境科学专业获批为国家第六批高等学校特色专业建设点。特色专业结合南开大学环境科学多年来的本科教学特色以及相关教育、教学理念，面向国际社会发展及现实中国社会大背景下的特征需求，同时考虑到学科本身的实践特征、时代特征和应用特征，推动与现阶段校内学习相补益的数个社会实践与互动教学平台建设。
(2)精品课程群建设。提出并实践“精品课程群”建设的教改思路，逐步推动各门课程精品建设，形成“精品课程群”体系，有效保障环境科学专业课程教学的高质量。
(3)国家级教学团队建设。2010年，南开大学环境科学专业基础课程教学团队被评为国家级教学团队。
(4)优质教材保证。作为知识的载体，教材是本科生质量的重要保障。为了提高环境科学专业人才培养的效果，自编出版环境科学专业系列优秀教材。包括1本国家级精品教材《环境化学》，4本“十一五”国家级规划教材《环境学基础》《生态学基础》《环境化学》《地理信息系统及其在环境科学中的应用》等。
(5)推动天津市实验教学示范中心建设。积极推动实验教学改革和实验室建设，建设天津市环境科学与工程实验教学示范中心，为专业人才培养提供实践和创新平台。提出“培养具有创新精神的环境科学与工程现代化复合型高素质人才”的实验教学理念，搭建“专业基础实验、教学实践、创新教育”的高素质人才培养实验教学平台，探索“坚守教学神圣，转变师生角色，强化开放综合，学科建设与实验教学相融合”的实验教学模式，取得了丰硕的教学改革与建设成果，学生教学效果突出。
(6)推行精细化教学管理。探索精细化教学管理模式并付诸实践，制订“教学效果的双评议制度”“主讲教师竞聘上岗制度”“教学效果的双评议制度(教学督导组评议和学生评议)”等规章机制，有效实现对教师“教”的目标导向和过程管理。
实行环境科学专业本科教学的课程小组负责制，实现了本科教学的优质师资资源配备，有效地促进了全体教师对本科教学的关注和重视。保证教授、副教授百分之百地参与本科教学，优化教师队伍年龄结构和学缘结构，提高教学效果。
实行“本科生课程主讲教师竞聘上岗”。对列入核心课程群建设的课程实行主讲教师竞聘上岗办法，结合学生评教结果，根据教学能力与教学效果优选课程主讲教师。
为了更清楚地了解此次蓝藻污染爆发的原因，了解我国的总体水资源环境，及我们需要的应对措施，人民网环保频道6月14日特邀请中国农业科学院的姜文来博士，解读此次蓝藻事件。
“蓝藻事件”是一次“人祸”农业污染是主因
“蓝藻事件”爆发以后，引起社会各方关注。有人说它是一种“天灾”，有人说是一种“人祸”，还有人说这是一种“天灾+人祸”。姜文来认为，这次事件完全是一种在自然条件下的“人祸”行为。如果我们没有排放大量污染物到水体之中，即使外界条件都具备，也不会产生蓝藻这种大爆发现象。所以，更大程度上来讲，是一种人祸。如果非得有一个形象概念的话，那么人祸部分至少应该占80%，天灾部分占20%。
姜文来认为，从现在太湖情况来看，大部分污染源主要有三个方面的因素：一是生活污水的排放。一些生活污水没有经过有效处理，直接排放到江河湖海之中。
二是工业污染、工业排放。工业排放的过程中，也含有一定的氮、磷。特别是过去污水处理时，我们只关注水中污染物BOD、COD指标，对于氮、磷的消减关注不足，基本上处于没有消减的状态。
第三个污染源主要是农业面源物，就是农业生产过程中所导致的一些污染物。比如化肥，一些化肥的利用率不高，通过降水或其他方式流到江河湖海之中；还有鸡、鸭、鹅等比较大型的养殖场，养殖污水没有妥善处理。
这些都是造成太湖蓝藻爆发的主要原因，但是从目前情况来看，农业面源污染占有比重最大；其次是城市生活污染，工业污染占最小一部分。姜文来强调，并不是说农业面源污染占有很大的比重，就把这个责任归咎为农民。我们将来在面源治理过程中，找出主要原因，比如在农业上，我们进行农业生产方式的变革，给农民提供一些污染少、见效比较快的农业生产技术，既帮助农民致富，又能够很好的解决这个问题。
经济飞速发展延缓太湖水污染治理
对于太湖水污染的防治，我们国家比较重视。从1995年开始，我们就进行了“三河三湖”的治理，把太湖作为一个重点治理项目，从“九五”到“十五”，已经有十年的时间。十年之间，围绕国家太湖水污染防治类“十五”规划的落实，江苏已经投入80亿元人民币，建设了大量的污水处理厂和很多的水环境综合治理工程。资料统计，2005年太湖治理一期总投资是110亿，即将进行二期的治理，工程预算投资将达到1000亿。
当记者问起既然江苏投入了这么多的人力、物力和财力，为什么仍然会爆发这么大面积的蓝藻时，姜文来表示原因很多，但主要因素是经济的快速发展和污染治理速度之间的速度不匹配。
整个太湖流域近20年来，经济发展速度提高12%，比全国的平均水平8%要高出4%；另外一个方面，从水环境情况来看，每十年水环境下降一级。经济飞速增长，水环境质量在下降，因此不能说这么多年污染没有治理，只是治理之后，效果不是太明显。
中国七大水系60%的水质受到污染
姜文来认为，这次太湖蓝藻的爆发是一个标志性的事件，表明我国的水环境问题，已经到了非常严重的地步，必须要进行治理。
2006年国家环保总局公布的数字显示，我国有海河、辽河等七大水系，其中60%的水质受到了污染。除珠江、长江干流以外，其他几大河系水质都比较差，特别是海河，北京所在地的海河流域，污染是最严重的。海河流域就是“有河皆干，有水皆无”。唯一没有干的渭河，还是一条污水河。
这只是地表水质的情况，对于湖泊水库，2005年国家监测28个湖库，二类水质的只有2个，占7%；三类水质的只有6个，占21%；四类水质占11%；五类水质有5个，占18%；劣五类水质有12个，占63%。
总体来看，我国被污染的湖库曾经达到72%。姜文来表示，因为这些污染的存在，为我国水库、湖泊爆发我们所不愿意看到的现象埋下了一颗“定时炸弹”。因为这种污染，从指标上看主要是氮、磷污染，外界条件一旦满足的话，就有发生蓝藻、赤潮的隐患。
“多龙治水”与“一龙治水”
谈到当前我国的河流治理、污染防治，姜文来称，建国以来，我们一直采用“多龙治水”模式治理河流。所谓“多龙治水”，既是多个部分联合工作。比如现在跟水利有关的，水利部门、环保部门、发改委、财政部、气象、国土、科技部等部门都会涉及到。但是经过多年的实践，这种“多龙治水”的弊端也逐渐显现出来，即是各自为战，互不干涉，而且逐渐有了利益之争，与己有利就多做，与己无利就不管。
姜文来表示，在太湖流域的水污染问题上，实际上也是一种“多龙治水”的方式。因为太湖流域经过了多个省市，所以在管理上采用流域管理和行政区域管理相结合的方式。
但是这种“多龙治水”的方式真正实施起来，确实存在一定难度。在实施过程中存在着与其他部门撞车的情况。所以姜文来强调，现在“多龙治水”的方式不可行，需要改，但也不一定非要改成“一龙治水”。水资源涉及各方面，既是一种自然资源，又是一种环境资源，同时还是一种生活资源，一种物质生产资源。
关键词鱼塘养殖污染;概念;原因;防治技术
随着水产养殖业的不断发展，养殖密度不断加大，一味追求高产高效的养殖措施对养殖水环境尤其是池塘底部沉积物过多，造成鱼塘自身养殖污染(亦称鱼塘老化)，破坏了水体原有的生态平衡，使池塘水体中养殖鱼类长期处于应激状态，导致其生理功能紊乱、生长缓慢、免疫功能下降，并严重感染鱼类疾病，甚至死亡，进而影响了养殖鱼类的产量和产品质量。
1鱼塘养殖污染(老化)的概念
养殖鱼塘由于多年使用而不干塘，池塘中残饵、水生生物排泄物及尸体等腐烂、分解，引起水质恶化，使水体中的营养元素氮、磷等发生非正常变化，并产生氨氮、硫化氢、亚硝酸盐等有毒有害的物质，致使养殖鱼类发病频率高，生长缓慢，单位体积鱼产力下降，这种现象称之为鱼塘养殖污染(即老化)。
2鱼塘养殖污染的原因
2.1养殖池塘长年不干塘，底部淤泥积累
池塘既是养殖鱼类及其他水生生物生长的环境，又是其分泌物、排泄物的处理场所，由于养殖生产过程中大量进行投饲后，残饵及水生生物的粪便、尸体、死亡藻类不断增加而又无法排出池外，沉积于池底，在池塘底部形成1层黑色淤泥。淤泥中的有机物在缺氧条件下发酵分解产生大量的不利于鱼类及水生生物生长的物质，如氨、硫化氢、甲烷、氢、有机酸、硫醇、低级胺类等，这些物质不仅直接危害养殖鱼类及水生生物，而且会使整个池塘环境的水质恶化，pH值降低，从而影响养殖品种的新陈代谢和生长发育，导致饲料系数增大，养殖成本升高，甚至引起养殖品种中毒死亡和泛塘，对养殖周期的经济效益造成具大损失[1]。
2.2过多施用药物
随着养殖的水环境日益恶化，鱼病发生的频率较高，施药治病的次数也越来越多，有些药物对鱼类疾病治疗有很好的作用;同时有些药物也有相应的药物残留及负作用，造成鱼类在用药过多的水环境中长期处于应激状态，自身抵抗能力下降而极易生病，更加导致各种疾病的频繁发生。另外，近年来在水产养殖中也大量应用兽药中的抗生素、激素类药物，虽然对治疗疾病起到一定的作用，却在很大程度上破坏了水环境和养殖对象体内的微生物生态平衡，使养殖对象失去了一些正常的菌群屏障及生物拮抗作用，从而导致各类细菌性疾病的危害性增强，更进一步引发细菌性疾病。
2.3残饵过多造成饲料污染
由于投饲量、排泄粪便过多，投饲方法不当或饲料质量较差造成残饵过多而引起饲料污染，农村传统池塘养殖追求高产高效，放养密度较大，投饲量也普遍偏大;并且多数人工投喂植物性青饲料为主，饲料营养不全面，所投饲料在池塘水体中流失、腐烂较多，利用率降低，增加了水体有机物质的污染量，更进一步造成鱼塘养殖污染。
3防治技术
3.1彻底清塘和消毒
苗种池塘必须1年干塘1次，成鱼塘至少3年干塘1次，一般采用年底干塘，进行曝晒、消毒、清除池塘底部过剩的淤泥，通过干塘使沉积于池底的硫化氢、氨气等有害物质氧化成硫酸根、硝酸根，分解为无害物质，并作为植物生长的很好肥料，改善了水质和底质条件[2]。池塘淤泥清除后，有害物质和致病因子减少，是健康、无公害、可持续发展水产养殖的前提。
3.2提高水产养殖技术及管理水平，采用生物治理措施
养殖生产者必须认真钻研水产养殖技术知识，牢牢掌握水产养殖过程中的技术关键。在鱼病防治方面，以预防为主，对疾病诊断要准确无误，对症下药，用药时要以鱼塘实际水深准确计算用药量，不能或多或少，以免影响鱼病的治疗，或造成药物污染水体。在养殖鱼塘中，区域性种植莲藕、睡莲等经济价值较高的水生高等植物，养殖水体和底质中的无机氮和磷直接被水生植物吸收利用，从而将池塘中的有机物质从养殖水体中去除，降解养殖水体的自身污染程度[3]。
3.3采用生态养殖模式和自动投喂方式
改变以往投饲性品种为主的养殖特点，采取多品种结构搭配的养殖模式。减少投料性养殖品种的放养量，搭配一定比例的滤食性鲢鳙鱼和底栖食性的鲤鲫等鱼类，使饲料残饵及养殖鱼类粪便转换被鲢鳙鱼类直接利用，使沉积于池底的残饵被底层鲤、鲫等鱼类直接利用，减少了水体中饲料污染物质，维护了水体生态平衡，而不影响单位面积养殖产量，甚至综合利用后降低了养殖成本，提高了养殖产量。改变投喂方式，采用自动投饵机投喂颗粒饲料。为减少残饵对池塘水体的污染程度，在养殖鱼塘中选择底质较硬的位置作为食场，采用自动喷料投饵机投喂，提高饲料的利用效率，减少了残饵过剩造成的水体污染。
3.4采用微生物调控方法
生物处理养殖水体污染是利用微生物的作用改善水质，微生物是降解废物、废水的主力军，利用经过遗传改造的微生物将成为治理水环境污染、保持养殖水体生态平衡的有效方法。如光合细菌能够利用水体中残留有机物(或H2S、NH3等)作为氢的供体进行光合作用，减少分解在水体中的有害物质，起到改善水质、相对提高水体中溶解氧的作用，养殖水体中只要有5g/m3的光合细菌，3h内就能将池底不断产生的氮离子和有机物质初始分解除去，使水质恢复正常;硝化细菌可以去碳、去氮、杀灭病毒、降解农药、絮凝水体重金属及有机碎屑，能将硝酸盐反硝化成二氧化氮和氮气，它在消解碳、氮等有机污染时，也可消解有机污泥。因此，适时直接向水体中投放光合细菌、芽孢杆菌、硝化细菌等，可以将水体或底泥中的有机物、氨氮、亚硝酸盐等分解吸收，转化为有益而无害的物质，有些可直接被养殖鱼类吸收利用，改善养殖水体水质和底质，消除养殖水体的自身污染[4]。
4参考文献
[1] 刘新宇，刘革，王桂芹.水体富营养化的成因、危害及防治对策[J].中国水产，2006(12):81-82.
[2] 王光全，朱志强.池塘健康养殖主要生态条件及调控技术[J].齐鲁渔业，2009(10):51.
摘 要 跨流域调水是解决水资源地域分布不均衡的有效方法，跨流域调水输水过程中，由于输送距离远，持续时间长，水质受水文、人类活动影响显著，存在水质安全隐患，有必要制定时空全程水质保护应急预警机制。本文从风险分析手段、应急监测能力、应急管理组织体系及应急后续评估等方面研究了外调水水质应急预警系统的建立。
关键词 跨流域调水 水质保护 应急管理
一、跨流域调水
跨流域调水（inter-basin water transfer）指修建跨越两个或两个以上流域的引水（调水）工程，将水资源较丰富流域的水调到水资源紧缺的流域，以达到地区间调剂水量盈亏，是解决缺水地区水资源需求的一种重要措施[1]。
迄今为止，全世界共有四十个国家有400多项调水工程[2]，如美国的中央河谷、加州调水和科罗拉多水道等远距离调水工程[3]、巴基斯坦的西水东调工程[4]及法国的普罗旺斯向凡尔顿引水工程[3]等，国内有引黄济津、引黄济青、南水北调等系列工程，尤其是南水北调工程是目前世界上最大的跨地区、跨流域、远距离调水工程，实现了长江、淮河、黄河、海河的相互连接，形成我国中部地区水资源“四纵三横、南北配合、东西互济”的总体格局[2]。
跨流域调水是解决水资源地域分布不均衡的有效方法，跨流域调水可采用明渠、暗渠或两者相结合的方式输水。由于输送距离远，持续时间长，外调水水质受水文、人类活动影响显著，存在水质安全隐患，需要制定时空全程水质保护方案及应急预警机制。
二、国内外跨流域调水水质保护进展
Morris Israel和Jay R.Lund（1995年）分析了1991年1992年加利福尼亚的Drought Water Bank的调水经验，提出了调水规模扩大化、调水方式多样化、水质保护、法律监管、第三方监督等上至国家下至基层管理者系列建议[5]；David Lewis Feldman（2001年）对田纳西州的跨流域调水法案的修改的必要性进行了论述，他强调确保输水水质安全是是该州经济多样化进程中不能放松的保障工作[6]；J.Gupta和P.van der Zaag（2008年）回顾了印度、中国、西班牙、南非的典型的调水工程，从工程、科研、政策互联关系的角度提出了调水工程的评价标准链，提出调水管理要遵循的几个原则：以科研为基础、加强工程和水质监管、遵循可持续性的原则、权利和义务并重等[7]。
张晨（2008年）在归纳总结国内外长距离调水工程的特点和研究水质状况工作的基础上，提出长距离调水工程水质安全的基本概念，将河道水质模型、湖泊（水库）水质模型和水质评价模型联合起来，建立调水工程水质安全模型 [8]。
三、跨流域调水水质保护应急预警框架体系研究
本课题从风险分析手段、应急监测能力、应急管理组织体系及应急后续评估等方面研究外调水水质应急预警系统的建立（见图1）。
借鉴美国、欧盟部分国家的经验，综合考虑有害物质泄漏或其他重大危险活动造成的突发污染事件和常规污染源水质污染两方面，建立针对突发事件和非突发事件的危险源识别和风险分布分析方法，利用应急决策图表等建立预警系统的监控体系、预警条件和预警信息流程，并提出应急预警后续评估及预案更新的具体操作等管理建议[9]。主要的成果如下：
（一）危险源识别和风险分布分析
突发性水污染事故危险源指可能导致水环境污染事故的危险源，以及生产、贮存、经营、使用、运输危险物质或产生、收集、利用、处置危险废物的场所、设备和装置。对城市饮用水源地进行突发性水污染事故危险源辨识的目的就是确定饮用水源地潜在的危险因素和危险源类型，并对可能发生的事故后果进行评价分析，以便在事故发生时能够及时采取控制措施。
本课题采用现场调查法进行危险源辨识。在确定了饮用水源地所在河流水环境状况、水文气象条件、水源保护区范围和取水口位置等信息的基础上，主要调查对水源地有潜在危害的污染物的来源、位置和可能的事故发生形式，以及事故发生时可能流入水体的污染物量。根据水源地突发性污染事故的种类，调查对象主要有固定源、移动源和流域源三大类，具体分别为工业企业、污水处理厂、装卸码头、公路运输车辆、航运船舶、人为破坏、潮汛水灾和上游来水等可能导致突发性污染事故的危险源。
（二）事件分类与分级
本课题按照事故发生的状态，将突发性水环境污染事故分为两类，一是突然发生的、毫无征兆的爆发的、污染物质瞬时注入水体的对生态体系或人类健康、生命财产造成极大破坏和危害的水环境污染事故；二是环境污染物质经过长期积累，量变引起质变，最终爆发的对生态体系或人类健康、生命财产造成极大破坏和危害的水环境污染事故。
依据事故的危害程度、影响范围和可控性对城市饮用水源地突发性污染事故进行分级，本课题采用指数法对突发性水污染事故进行分级。考虑水源地突发性污染事故区别于一般排污口排污的特殊性，本课题确定事故产生的特定污染物、常规污染物、可能影响供水时间和显著的污染这4项指标为建立事故指数评价体系时所需要的特征参数；根据饮用水源地常见的污染事故种类及可能产出的污染物种类，本课题选取事故产生的特定污染物和常规污染物两类水质评价参数，前者种类数根据具体的污染事故来确定，后者选用评价参数分别为溶解氧、BOD5、CODCr、硫酸盐（以SO42-计）、硝酸盐（以N计）、总磷（以P计）、总镉、总氰化物、挥发酚、石油类；最后确定指数评价公式，并通过专家评议法设定确定特征参数的评价分数及指数划分范围，得出污染事故分级。
（三）建立一线监控系统
监控有主动监控和被动监控两种。主动监控是针对危险源和重大污染源的，主动监控通常难以覆盖所有的重要源；被动监控则是针对可能受害的河流水体本身的，主要不外乎水文和水质两方面的监测监控。因此，本研究在外调水输水及蓄水沿线构建包括连续监测、常规监测和特别监测3个子系统，并提出监测系统的监测工作体制。
（四）预警条件的形成及信息
预警条件从根本上说就是一系列水质限值，当预警系统发现有水质指标超过这些限值，就构成了预警条件，须发出警报。
根据水环境功能分区，调水沿线及蓄水水库确定为饮用水源地，按照国家标准在各监测点制定出一套指标限值，构建出水质安全预警条件；通过现场调研，根据风险分布及不同区段的脆弱性评价，建立敏感保护区域数据库，包括区域水文条件、地理条件、周边污染源情况等；制定预警条件的方式、时间、反馈方式等，以保证预警信息高效地发送有关各方，帮助最快地启动响应程序，将事件损失减至最小。
（五）建立应急响应技术数据库
建立包括应急辅助决策图表和应急技术矩阵表在内的应急响应数据库。
很多可以事先准备好的图表可以在事件应急时提供帮助，本研究拟建立重大危险源和重点排放口分布图表、敏感保护目标分布图表、水库等备用水源分布及其可供应范围图表、监测站位分布及其控制范围图表、应急监测方法与仪器汇总表、典型污染物质泄漏处置技术汇总表、各区段水质安全事件影响范围及波及时间表等。利用这些图表可以在发现水质安全事件的最初较短时间内对事件的可能肇因、影响程度及应采取的措施快速地做出判断或选择。
对于各类水质安全事件，可有多种应急技术措施，如控制或截断污染源、取水口暂停取水、启用备用水源包括用运水车运水、关停部分企业、水库放水压咸冲污、水厂加强处理措施、限制用水大户以减少取水等。调水沿线的敏感保护目标主要是自来水取水口，根据水质安全事件的类型结合流域的具体条件如水库等备用水源的分布，研究提出若干可供选用的具体应急技术措施，形成应急技术措施矩阵（如图2），该矩阵下发到沿线各相关部门，如主要污染源、供水单位、取水单位、各地应急中心等。
将前述流域的各种基础数据和图表输入计算机形成数据库，需要时可随时查询，如在应急时，可通过发现的肇事污染物质即刻查出其可能的来源及源所在的地点、所属企业等。更进一步，建立起河流实时水质模型，在任何河段发生水质安全事件如危险物质泄漏时，可根据监控预警系统提供的河流控制断面流量，即时计算出该事件地点至受影响范围任何敏感点的距离、污染物质前峰到达的时间及污染物最大浓度等。
四、结论
跨流域调水是解决水资源地域分布不均衡的有效方法，跨流域调水可采用明渠、暗渠或两者相结合的方式输水。由于输送距离远，持续时间长，外调水水质受水文、人类活动影响显著，存在水质安全隐患，制定时空全程水质保护应急预警机制很有必要。
参考文献：
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关键词：北运河治理生态修复 污染防治研究
The treatment technology research about ecological restoration and pollution control on North Canal in Tongzhou urban district
Su Ying1Li Changsheng2
1.Beijing Tongzhou Science and Technology committee101100;2.Beijing Zhifeng HuayuanEnvironmental EngineeringCo.Ltd101107
Abstract：Synthetically analyze the trunk and branch of North Canal in Tongzhou urban district, topographic feature, landform, river, water quality, benthonic organism, and the pollution discharge factor. Use the terrestrial and aquatic plant organism habits, biology and ecology purification function to research fencing and nurturing in overflow land, structuring biological chain, ecological retaining water, non-point source pollution control. Lead into the idea of ecological restoration and pollution control technology, transit the river treatment of manual work to ecological restoration mode gradually. This is very important for pushing forward ecological civilization construction of North Canal in Tongzhou urban district, and promoting the water environment virtuous cycle development.
Key Words: North Canal treatment, ecological restoration, pollution control, research
中图分类号：TV85文献标识码： A
1 引言
北运河是京杭大运河的上游段，是海河流域的主要水系之一，干流全长 90公里，位于北京市东南，其中，干流界面北关闸上游为温榆河，北关闸下游为北运河。北运河主要支流有通惠河、凉水河、凤港减河等，承担北京市城区、西郊地区及东郊部分地区的排水任务。通州区境内的北运河长41.9km，其生态建设和水环境安全直接影响城区社会发展和经济环境。本文在分析通州区段北运河生态区位、水环境质量、生物组成特点、水环境保护目标、生态保护压力的基础上，以水环境生态保护重点、污染面源控制、污染消减与生态建设并重为依托，结合河滩地封育、生物链构建、生态蓄水形式、污染控制，引入生态修复与污染控制技术理念，使河道由人工治理逐步过渡到生态修复的模式。
2 北运河水质现状与生态状况
2.1河流水污染现状
2012年4月，北京市水务局监测数据表明，北运河水系48个河段中，除5个无水河段外，有35个河道的水质都属于劣Ⅴ类。流域河水呈黄绿色，其中，岸摊发臭垃圾堆和水中白色漂浮物随处可见，说明北运河自净能力较差， 水质状况不容乐观。近些年，随着社会经济的发展，北运河流域人口数量不断增加，工业企业、畜牧养殖业等的规模不断扩大，污水排放量日益增加，水质恶化现象仍在加剧；另外，近几年自然干旱现象严重，河流雨水汇入水量不断锐减，更加剧了河道水质恶化趋势。
2.2河流底栖生物监测情况
采集北运河上新华大街桥、六环辅路桥和宋郎路桥的三个代表性生物样品进行底栖生物分析。分析数据表明，北运河通州城区段底栖大型无脊椎动物主要由两类组成，分寡毛类和摇蚊科类。其中寡毛类 5 种，摇蚊科类3 种，共 8 种。这 8 种底栖动物在各断面分布有所区别，其中六环辅路桥寡毛类2 种，摇蚊幼虫 2 种，新华大街桥寡毛类 3 种，摇蚊幼虫 1 种，种类最多的是宋郎桥，寡毛类3 种，摇蚊幼虫类3 种。从底栖动物种类组成上看，其特点是生物种类较少，以寡毛类最多为5 种，摇蚊幼虫只有 3 种；同时，这些种类多为耐污染种，说明该段河流所受污染较为严重。根据监测得到的底栖动物种类和数量，对各个取样点的生物多样性指数进行计算，评价结果见表1。
通州区北运河城市段生物多样性指数评价结果
取样点 新华大街桥 六环路辅路桥 宋郎路桥
D 值 1.36 1.43 1.71
污染等级 中污染 中污染 中污染
结果表明：D值越大，说明水体受污染程度越小，相应地其生态系统结构及其运营状况越健康。北运河底栖生物种类和数量少、且主要为耐污种类；多样性指数较低，表明其水质状况较差，生态系统退化严重。北运河底栖生物多样性指数从一个侧面反映了北运河污染程度及生态退化情况。
2.3北运河生态状况
通州区属北温带半湿润半干旱大陆性季风气候区，春秋干旱少雨，夏季炎热多雨，冬季寒冷多西北风。多年平均降水量约为600毫米，降水特点是年际变化大，年内集中；多年平均水面蒸发量为1815.5毫米，蒸发强烈。全区多年平均水资源总量约为2.16亿立方米，人均水资源占有量约410立方米。根据通州区水资源评价资料，全区可利用水资源量为30032万立方米，其中地表水可利用总量平均为10360万立方米。地下水资源比较丰富，多年平均降雨入渗补给量为14452万立方米，地表水入渗补给量为2780万立方米，农业灌溉水入渗补给量为3610万立方米，年可开采量约为2亿立方米。而随着经济的发展和城市化进程的加快，每年的需水量以9.3%左右递增。因此，通州区水资源的供需矛盾日益突出，缺口逐年加大。随着人口规模的发展，人均水资源量逐渐减少，污水排放量却日趋增大，城市河流水生态系统面临越来越大的压力，出现河流断流，湿地萎缩，地下水位下降及生态退化等严重问题。天然降雨量减少形成的河道断流，河漫滩植被砍伐，河道人工化、渠道化，挖沙造成的河道沙化，都加剧了河道生态环境的恶化，降低水体的自净能力并使河流生态系统退化。城市河流承担着城市正常运行的水供给与受纳功能、生态功能、景观美化功能，健康的水环境是城市可持续发展的重要保障。[1]城市水环境的污染，水生态系统的破坏，对人民健康和城市生态安全构成了威胁。治理水环境，恢复水生态系统，正常发挥河流的社会功能，才能使城市良性、可持续发展。
3.主要问题
3.1地表水污染，制约了生态品质
北运河上游，随着人口的大量涌入，人口密度的增加，生活污水排放量也随之增大。中国环境状况公报的数据显示，全国生活污水排放量逐年增加，其中的COD与氨氮等主要污染物的排放量远大于工业废水。[2]来自上游的生活污水成分复杂，主要来自餐厨废水、洗衣废水、冲厕水、淋浴水等，其中含有脂肪、米糠菜屑、洗涤用剂、化学品成分、大肠杆菌、汗液等。生活污水排放量大，有机物和化学品含量高，难于降解等是北运河水体污染的重要因素。
除上游生活污水外，北运河还承载了区内大量生活、工业、农业、畜牧业、餐饮业、娱乐业等废水。根据通州水务局的统计资料，目前北运河通州城市段 11. 2km河段内，每年共有入河污水 6149 万方，这还是近几年对近 70个排污口进行截流后的情况。由此可见，北运河水体水质恶化受区内入河污水的影响很大。
3.2天然径流补给量减少，生态环境脆弱
《北京市“十二五”时期水资源保护及利用规划》的数据显示，与多年平均降水量相比，近12年来北京市降水量减少19%，水资源总量减少43%，入境水量减少77%，两库来水减少79%。可用水资源急剧减少，导致没有适当的径流补给河道，河道自净能力减弱，承载力降低，加重了河流的污染。河流污染程度的加深直接造成水中及河道周边动植物死亡，生物种类及数量降低，生物物种退化，生态多样性减少等一系列生态问题。加之为争取水资源而进行的地下水超采，水源地保护等工程设施的建设，都会对河道水生态系统产生影响。
3.3水体功能区承载污染负荷大与治理技术不相适宜
通州区位于北京市东南，处于北京市水系的下方，区内河道多为排水河道，承担着上游区县和北京市区的排洪、排污任务，长期接纳的是上游的雨水和污水。因近些年降雨量明显减少，而入河污水量显著增多，所以上游排入河道的水大部分为污水，水体污染更加严重。近些年，随着地表水体污染日益严重，对于河流、湖泊等污染水体的水质改善技术研究已经取得了一定进展，但还存在很多不足，尤其对于北运河这样的城区河流，因为河道周边空间有限，所以很多处理技术难以应用；此外，北运河水体水量巨大，处理量太小对于改善整个河道水环境不能起到根本作用。
综上所述，作为北京市水系的重要组成部分，北运河的水环境质量直接关系到北京市整体的水资源可持续利用和发展进程，改善北运河水体质量，提高流域水资源利用程度，是北京市水资源可持续利用的迫切需要，对于实现北京市环境、社会和经济的协调和可持续发展具有重要意义。作为通州区内的主要河流，北运河的水环境问题已经严重阻碍了通州区的社会、经济发展，引起了政府有关部门和当地人民群众的广泛关注。因此，改善北运河水环境，提高其水体质量，对于通州区的社会、经济发展和北京市的水资源可持续利用是十分必要的，具有重要意义。
4.控制水污染实施生态修复技术的思路
生态修复(ecological restoration)是指通过人为的调控，使受损害的生态系统恢复到受干扰前的自然状况，恢复其合理的内部结构、高效的系统功能和协调的内在关系。
4.1探究机理，寻找对策
自然河流净化作用主要通过河流中的生物链发生作用，生物链主要由水生植物、水生及两栖类动物、浮游生物、原生动物、微生物等构成。水生植物能够吸收水里的氮、磷等无机物作为生长的营养物质，并产生氧气提供给水生及两栖动物，同时其庞大的根系又为微生物及水生动物、两栖类动物提供栖息地。微生物依靠水生植物的根系形成生物膜，能够将动植物的尸体及其他有机物进行降解和利用。原生动物以细菌、真菌为食，浮游生物以原生动物为食，水生动物摄食浮游生物，鸟类和两栖类以水生动物为食。水生态系统形成的生物链，发挥了水体的自净作用，一旦某一环节产生了问题，如水中有机物超出了微生物降解能力，就会破坏生物链，进而破坏水体的自净作用。
河流生态系统也是一个复合系统, 由河岸生态系统、水生态系统、湿地及沼泽生态系统等子系统组成, 其生态健康受水文、地形、动力等诸多因素影响[3] 。向河道内排放污废水、过量用水、挤占河滩地、砍伐森林、引入外来物种以及大规模筑坝、修建水库、河道渠道化等水利工程措施, 都会破坏河流生态系统健康【4】。河道内水生生态系统和河岸生态系统遭到破坏, 必然造成生物多样性降低，生物量锐减，河流水质恶化。
4.2找准方法，注重创新
开发生态水体修复技术，是当前水环境技术的研究和开发热点。实际上，大自然在发展变化的长期过程中，本身已经具备了自我净化、自我完善的强大能力，这使得自然界得以持续而有序地运行，其中水体的自然生物净化能力，在人类出现之前的远古时期，就保证了自然界江河湖泊水体的洁净。目前开发的水体生态修复技术，实质上是按照仿生学的理论，对自然界恢复能力与自净能力的强化，可以说，按照自然界自身规律去恢复其本来面貌，强化自然界自身的自净能力去治理被污染水体，这是人与自然和谐相处的合乎逻辑的治污思路，也是一条创新的技术路线。
近几十年，通过大量研究与实践，已明确水环境污染实际上是典型的生态问题， 因此， 在对污染水域进行治理时，应用生态学方法能使生态问题得到最终解决。近年，强调治理与生态修复相结合，甚至更加强调生态修复的作用。从上世纪七十年代起，尤其是近十余年来，日本、美国、德国、瑞士等发达国家纷纷对以往的水环境治理思路进行反思，提出了生态治水的新理念，尊重河湖系统的自然规律，注重对其自然生态和自然环境的恢复和保护，使河湖的综合服务功能得以展现。
4.3综合比对，优势显著
目前，国际上处理河湖水库水体污染的方法主要是三种，一是物理方法，即是通过水利工程措施，如综合调水，底泥疏浚，曝气复氧，机械除藻等达到加速污染物移除与转化的作用；二是化学方法，利用化学药剂的投放，主要起到絮凝沉淀污染水体中内源性负荷磷，释放氮以及化学除藻；三是生态修复方法，通过人工湿地的构建，水生植物栽种，微生物菌群培养,模仿自然生态体系的建立，营造和复原自然生态形态，充分发挥生态净化作用。目前这三种水处理技术的比较发现，物理处理法往往治标不治本,只能作为对付突发性水体污染的应急措施。化学方法花费较高，且易造成二次污染。[5] 生态处理方法兼具安全性、经济性、美观性。这种处理技术不向水体投放药剂，不会形成二次污染；工程造价相对较低，不需耗能或低耗能，运行成本低廉；用生态方法治污，还可以与绿化环境及景观改善相结合， 在治理区可以建设休闲和体育设施， 创造人与自然相融合的优美环境。所以，这种廉价实用技术十分适用我国江河湖库大范围的污水治理工作。
4.4类别划分，总结归纳
水生态修复技术主要包括植物净化技术、动物净化技术、微生物净化技术、仿生植物净化技术、土地净化技术，多自然型河道构建等。
水生植物净化技术，是利用水生植物及其共生的微环境去除水体中的污染物。水生植物能够吸收水中的氮、磷等营养物质，抑制浮游藻类的生长，同时依附生长于水生植物庞大根系的微生物群能够对有机物进行降解，从而实现水中污染物的转移和分解。
水生动物净化技术，是通过水生动物的食物链效应，维持水体中食鱼性鱼类、食浮游性鱼类、浮游生物之间的食物链平衡，达到水质改善的目的。【6】水生动物主要包括浮游动物、游泳动物和底栖动物，他们以水体中的细菌、藻类、有机碎屑等为食物，可有效地减少水体中的悬浮物、提高其透明度。投放数量适当、物种配比合理的水生动物，可以延长生态系统的食物链、提高生物净化效果。
微生物净化技术，是通过微生物对有机物的降解作用，去除水中污染物。水中微生物主要由藻类、细菌、原生动物等组成，以生物膜的形式存在。依靠微生物技术的主要工艺方法有生物廊道、氧化塘、生物滤池、生物接触氧化池等。
仿生植物净化技术，仿照河流生态系统中的沉水植物轮藻，以河道中原有的天然生物菌群作为种源, 在填料丝表面经过生物的自然富集形成生物膜, 通过微生物的生命活动去除水中的污染物质。【7】土地净化技术，以土地为主要处理设施，污水中的污染物质经过土壤－植物系统的吸附、过滤、转移等作用被去除，污水达到一定程度的净化。由于污水中含有大量的氮、磷等营养元素，通过灌溉等方式，土壤、农作物、植物对污染物进行拦截、吸收，既满足了农作物等对营养元素的需要，对污水也达到了净化的目的。
多自然型河道构建技术即多种生物可以生存、繁殖的治理技术，它以保护、创造生物良好的生存环境与自然景观为建设前提,它不是单纯的环境生态保护,而是在再生生物群落的同时, 建设具有设定抗洪强度的河流水利工程。【6】目前治理污染河流趋向于多种技术的综合应用，同时还要考虑河流的污染特点，水利条件，生态环境特征，气候，治理目标等。
5.几点建议
河流的自然环境由水、河道、堤岸、河畔植被以及在此空间生存的生物群落构成。生物、生态技术治理北运河应主要从三方面入手，
一是河道形式的构建，护坡护岸生态材料的开发，生物链的构造与培育。河道形式的构建主要是改造河道流路及河床的物理特性, 即是创造出接近自然的流路, 水流要有不同的流速带。［8］要通过对岸堤生态槽（沟）、河岸边坡湿地、坡脚碎石床、河道碎石床等不同的河道断面构建形式进行研究，构造出适合生物多样性的河道形式。新型生态护槽/岸材料的开发主要考虑对氮磷的吸收，提供有利于植物生长的空间结构，同时保证其抗压、抗冻性达到规范要求。生物链的构造与培育主要从鱼类种群和植物种群的构建进行研究，鱼类种群的构建包括鱼类种类、放养密度，植物种群的构建主要考虑植物种类的选取，通过实验比对研究可得出相关结论。
二是生态净化技术的研究与应用。首先在北运河选取实验区，局部展开生态净化技术的应用。通过对研究区水体净化的适宜性和应用的工艺流程、工艺参数和处理效果进行研究评价，取得污染负荷、水力条件、植物种群和处理单元设置、生物填料等方面数据，从而研究出适合北运河治理的生态净化技术。
三是建立有效的生态修复技术模式。生态形河流治理，就是在河流空间内，将河道治理、护岸治理、河岸提防治理都融入生态概念，在不影响河道泄洪排涝功能的前提下，更多地运用天然生态因素进行水体的净化，同时营造景观水体满足人们亲水近水的需要。河流的生态治理和修复需要关注水体质量、河道形式、生物链构造、生态系统多样性等多方面因素，需要根据流域的具体情况，从关键影响因素入手，逐一解决问题，逐步建立一套适合本地区及流域特点的水污染控制与生态修复并重的技术模式。
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关键词: 农村; 环境污染; 环境质量; 环境保护; 面源污染
随着我国现代化进程速度的加快， 在城市环境日益改善的同时， 农村污染问题越来越突出。尤其是在工业化和城镇化程度较高的东部发达地区， 农村环境质量下降与经济社会发展已形成了强烈的反差。农村环境污染问题对农村社会发展和农民福利改善的阻碍也将日趋明显[ 1～3 ]。农村生态环境、农产品安全问题以及农村环境污染防治已成为我国环境保护工作中新的重点和难点[ 4～7 ] ， 如果农村环境污染问题得不到根本解决， 建设以和谐发展为主旨的社会主义新农村就不能顺利进行。
1 农村环境保护概念及意义
农村环境是指以农村居民为中心的乡村区域范围内各种天然的和人工改造的自然因素的总体。它包括该区域内的土地、大气、水、动植物、交通道路、设施、构筑物等。农村环境保护是指对农业或农村环境资源的保护与管理活动。由于农村环境是农业环境的中心， 因此加强农村环境保护是保护农村经济和社会持续、稳定和协调发展的需要， 也是保证农村居民身体健康的需要，对提高农村环境质量与促进农村经济、社会和环境可持续发展均具有非常重要的作用及意义。
2 农村环境污染现状及类型
2.1 农村环境污染现状
目前， 农药、化肥和除草剂在农业生产上的使用，农业废弃物的任意排放， 乡镇企业粗放型生产经营方式是农村环境污染的主要污染源点[ 7～14 ] ， 造成水质变坏、土壤污染、大气浑浊恶臭， 直接影响农业产品的品质，危害农业生产， 且易传染疾病， 影响居民健康。
2.1.1 畜禽养殖污染面广且量大， 污染严重 农村畜禽养殖多为无序分散状况， 且数量较多， 大量畜禽粪尿未经处理就直接排放， 造成当地环境(特别是地下水)污染， 现已成为农村一大新的污染源[ 8， 12 ]。集约化养殖场其污染危害更加严重， 畜禽粪便对地表水造成有机污染和富营养化污染， 对大气造成恶臭污染， 甚至对地下水造成污染， 其中所含病原体也对人群健康造成了极大威胁。
2.1.2 化肥、农药施用强度高， 流失量大 化肥、农药和农膜的使用， 使耕地和地下水受到了大面积污染。农药残留， 重金属超标， 已制约农产品质量的提高[ 8～14 ]。我国化肥和农药的施用量已居世界之首。化肥施用量为4 637万t / a， 按播种面积计算， 化肥施用量达40 t /km2 ， 远远超过发达国家设置的25 t /km2 的安全上限。且在化肥施用中还存在肥料之间结构不合理现象。化肥利用率低， 流失率高， 不仅导致农田土壤污染， 还通过农田径流造成了对水体的有机污染和富营养化污染， 甚至地下水污染和空气污染。目前， 东部已有许多地区面源污染占污染负荷比例超过工业污染。
农药使用量约130 万t / a， 只有约1 /3 能被作物吸收利用， 大部分进入了水体、土壤及农产品中， 我国已有913万km2 耕地遭受了不同程度的污染， 并直接威胁到人们的身体健康。2002 年， 对16 个省会城市蔬菜批发市场的监测结果表明， 农药总检出率为20% ～60% ，总超标率为20% ～45% ， 远远超出发达国家的相应检出率。因此， 化肥和农药这2类污染已经使我国东部地区的水环境污染从常规的点源污染物转向面源与点源结合的复合污染。
2.1.3 农村生活污水污染严重， 生活垃圾处置系统亟待完善 由于缺乏基本的排水和拉圾清运处理系统， 生活污水大多不经任何处理， 直接排放或沉积在村边沟渠和村庄地面， 最终对饮用水源造成污染。60%以上的农作物秸秆未被有效利用， 成为污染农村生态环境的主要因素。我国污灌面积由1978年的4 000 km2 增至2003年的30 000 km2 ， 约占全国总灌溉面积的10%。全国因固体废弃物堆存被占用或毁损的农田为1 300 km2。小城镇和农村聚居点每年产生的约为112亿t的农村生活垃圾几乎全部露天堆放; 产生的超过2 500 万t / a的农村生活污水几乎全部直排， 使农村聚居点周围的环境质量严重恶化。
2.1.4 塑料农膜使用增加， 污染加剧 近20 a来， 由于大棚农业的普及， 地膜污染也日趋严重。我国的地膜用量和覆盖面积已居世界首位。2003 年地膜用量超过60万t， 在发达地区尤甚。据浙江省环保局调查结果显示， 被调查区地膜平均残留量为3178 t /km2 ， 造成减产损失达到产值的1 /5左右。
2.1.5 乡镇企业布局不当， 工业“三废”污染严重受乡村自然经济的深刻影响， 农村工业化实际上是1种以低技术含量的粗放经营为特征、以牺牲环境为代价的反积聚效应的工业化， 村村点火、户户冒烟， 不仅造成污染治理困难， 还直接或间接地导致农村环境和农业环境污染与危害[ 1～4 ]。目前， 我国乡镇企业废水COD 和固体废物等主要污染物排放量已占工业污染物排放总量的50%以上， 而且乡镇企业布局不合理， 污染物处理率也显著低于工业污染物平均处理率。目前， 工业“三废”排放量及污染仍呈增加的趋势。
2.2 农村环境污染的类型
根据农村环境污染现状， 主要分为3类: ①由现代化农业生产使用化肥、农药、地膜等造成的各类污染，简称农业污染型(面源污染) ; ②由小城镇和农村聚居点的基础设施建设和环境管理滞后产生的生活污染， 简称生活污染型; ③由乡镇企业布局不当、治理不够产生的工业污染， 简称工业污染型(点源污染) [ 8 ] 。 [ Www.]
3 农村环境污染防治中存在的主要问题
3.1 思想认识不到位， 环境意识不强
在农业生产过程中， 片面追求数量而忽视农产品质量， 忽视农药化肥的大量使用对农村土壤以及河道的污染。大多数农民对科学用药、平衡施肥知之甚少， 不能根据作物生长规律、土壤养分状况进行测土配法施肥，只是一味单纯地加大剂量滥施农药， 盲目施肥， 结果不仅造成化肥农药利用率不高， 而且对环境污染严重。
3.2 传统农业格局被打破， 养殖业与种植业日益分离传统的畜禽养殖规模较小， 种植、养殖一条龙， 畜禽粪便大部分作为农家肥， 对环境污染较轻。随着畜禽养殖业的迅猛发展， 畜禽养殖业正逐步向集约化、专业化方向发展， 不仅污染总量大幅增加， 而且污染呈相对集中趋势， 出现了一些较大的“污染源”。水产养殖因在养殖过程中投放大量的精饵料、鲜活饵料、肥料和药物， 造成河道水体污染。在种植业中， 农民只认识到使用化肥农药简单、方便， 畜禽粪便用作农田肥料的比重大幅度下降， 导致养殖业与种植业严重分离。
3.3 资金投入严重不足， 导致污染治理不力
由于资金投入不足， 导致农业生产资料的产品结构不能适应发展现代生态农业的需要。长期以来， 中国污染防治投资几乎全部投到工业和城市。城市环境污染向农村扩散， 而农村从财政渠道却几乎得不到污染治理和环境管理能力建设资金， 也难以申请到用于专项治理的排污费。
3.4 监管体系不健全， 管理人员素质有待于提高目前环保部门还没有健全农业环境监测的专门机构、专职人员素质低、监测仪器和业务经费短缺， 对农业环境还没有常规监测[ 6 ]。大多数农产品既无1套标准化生产操作规程， 也缺乏产品质量检测标准， 更缺乏必要的检测监督手段。
4 农村环境污染防治的对策与措施
4.1 加强宣传， 提高认识
农村环境污染防治， 关键是要把广大农民群众发动起来， 充分利用各种媒体， 通过各种有效方式， 广泛开展贴近实际、贴近生活、贴近群众的环保宣传和科普教育， 在农村营造1个学习生态环境保护知识、宣传环境保护政策、贯彻落实生态环境保护措施的热烈气氛。
4.2 加强领导， 落实责任
把农村环境污染防治作为社会主义新农村建设、生态建设和环境污染整治工作重要组成部分， 列入重要议事日程。进一步明确职责， 建立齐抓共管、分工协作的工作机制。环境保护部门切实加强对农村环境污染防治工作的统一监督管理， 开展农村生活污水生态化处理等农村环境污染防治技术研究与试点， 探索农村治污的新途径和新方法， 抓紧研究制订农村环境污染防治规划。
4.3 完善环保法律体系， 加强环境规范管理
农业农村面源污染防治必须进入有法可依、依法治理的新阶段。最关键的还是要完善农村环境保护的法律法规， 加速对农业环保的环境立法， 完善环境保护法律法规体系， 逐步建立健全适应农村特点和环保工作实际需要的法律法规体系， 推动农村环保工作走上制度化、规范化的轨道。
4.4 加大综合治理力度， 开展农村环境综合整治
农村环境综合整治包括: 畜禽养殖及集镇生活污水的污染治理， 生活垃圾的统一收集填埋， 河道“三清”(清淤、清障、清水面漂浮物) 以及控制水土流失。积极开展农村环境污染综合治理， 重点抓好水污染治理、饮用水源保护、固体废弃物治理、人畜粪便污染治理和综合利用。加大农村环保执法力度， 对污染和破坏农村环境的违法行为依法查处。
4.5 加强科技支撑力度， 大力发展无公害农业
控制农业面源污染必须发展生态农业， 发展生态农业必须依靠科技进步。充分发挥科技、农业、环保等部门的技术优势， 联合和依托高等院校、科研院所， 积极开展生态农业研究与建设。
4.6 推广清洁生产， 加速农业废弃物资源化处理
在农村推广清洁生产， 将农业废弃物、畜禽粪便、作物秸秆等通过资源化途径加以综合利用， 这是治理农业污染的最佳途径。如畜禽粪便和秸秆通过沼气化处理， 既利用了沼气能源， 又可利用沼渣、沼液作果园、桑园肥料; 还有以畜禽粪便为基质加工成复合有机肥料， 既保持了化肥使用简便、肥效快的特点， 又弥补了化肥对土壤的不利影响， 还较为彻底地解决了粪便污染环境问题。最大程度地使农业废弃物得到减量化、资源化和无害化处理。
4.7 强化监督和管理， 建立农业污染监测体系
根据水污染防治法和《基本农田保护条例》赋予县级以上人民政府农业行政主管部门对灌溉污水水质、土壤、农产品及基本农田环境污染进行监测的法定职责。同时， 农业部门还应承担突发性农业污染事件的调查并采取必要的措施、开展农业环境整治的技术研究等。坚持“环保惠民”理念， 建立“政府主导， 农民主体， 环保牵头， 部门协助， 联合推进”的农村环境保护机制。建章立制， 强化污染监督和管理， 是确保农业农村环境不受污染的重要保证。要根据《环保法》， 制订各地各村切实可行的村规民约， 把保护环境、防止环境污染纳入全民环保行动中。多方努力引导农民主动形成良好的生活方式， 协助农民引用先进的生产技术， 通过“绿色”的生产经营方式， 使经济发展和环境保护相互协调， 达到改善农村生态环境目的。[ hi138\Com]
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关键词：甘肃生态环境水安全管理对策
随着环境的不断恶化和环境问题的日趋突出，人们越来越认识到只偏重经济效益而忽视环境保护，则人类所创造的经济效益最终会因为环境恶化危及人类的生存而丧失殆尽。一是与人类生存、发展息息相关的生态环境及自然资源，不遭受污染与破坏，或处于未面临污染破坏威胁的良好状态；二是环境安全主要涉及由于环境污染和生态破坏，对人群健康及经济发展，对国家及国际社会产生的威胁。
一、生态环境建设与水环境安全
生态环境建设是一个复杂的系统工程，从宏观到微观，全方位的充当环境保护和建设过程，包括许多，它们之间是互相关联，互相作用、互相影响的。从总的目标，就是要营造一个健康、节能、舒适的人居环境。
生态环境建设首先要树立生态建设观，二是考虑时间的因素，需要树立建筑和系统全方位的生态观，不仅是建筑，还要关注一个生命从开始到结束整个的过程，三是考虑空间因素，比如建筑选址，应当选择对环境干扰最小的地方，我们现在选址都会选择一个环境优美，生态环境很好的地方去建设，在这当中，可能就有些破坏，如果选择环境不太好的地方去建设，把那里的环境变为优美，将是对生态环境的一种贡献。在人居环境建设中，第一要注意保护和节约地球上的资源，其次是复合的生态观，复合的生态系统，在城市的尺度上，城市的生态系统是由自然的生态系统、人工的生态系统、文化生态系统、社会生态系统等共同构成的复合生态系统。第三个要讲的是生态优先。许多领导和建设单位都提出这样的说法，就是生态环境它关系到人们生活发展非常重要的一个方面，生态环境一旦破坏，是难以恢复的，另外一个就是，很多人的生态意识还相当薄弱，在这种情况下，我们要走持续发展的道路，必须强调生态优先。它在城市规划中就体现在生态安全格局中。生态环境建设是一个综合的系统工程，是一个不同部门，不同学科总体协调，多方配合，统筹安排的，在城市建设的领域里，做这个工作，单靠一个学科是不行的，必须多学科的交叉，才有可能全面做好。第四就是可操作性。可操作性在很多房地产开发商那里已经有很多实践了，从生态环境建设的可实施来看，要求成果的数量化、定量化。第五是生态环境可持续性。这个指导思想，在整个生态环境建设中应当始终贯彻。
伴随着科技的进步和经济的发展，人类对水的需求也逐渐增多，并不可避免的产生水环境污染问题。水资源的有限、水质的破坏等问题，日益引起了人类对水问题的关注。水环境安全问题不仅是生态环境的问题，也是直接关系到国家安全的经济问题和政治问题。
水环境安全是有别于通常所说的水资源安全，虽然水环境安全的主要内容也是指水多、水少、水脏的问题，但它更强调的是把水作为一个环境要素，强调水环境是一个完整的生态系统，是水量与水质的统一体，包括地表水环境和地下水环境，是从环境学角度的动态的概念，而不是资源学角度的一种为人类的利用程度的概念。综上所述，笔者认为水环境安全的概念应该定义为：水体保持一定的水量、安全的水质条件以维护其正常的生态系统和生态功能，保障水中生物的有效生存，周围环境处于良好状态，使水环境系统功能可持续正常发挥，同时能较大限度的满足人类生产和生活的需要，使人类自身和人类群际关系处于不受威胁的状态。水环境安全的内涵与外延水环境安全的内涵主要包括自然型水环境安全，如干旱、洪涝、河流改道等，以及人为型水环境安全，如水量短缺、水质污染、水环境破坏等。其外延指的是由水环境安全引发的其他安全，如粮食安全、经济安全和国家安全等。水环境安全与人类健康水质问题与人类健康密切相关。因此，安全、卫生的饮水问题已经成为制约社会和经济发展的重要因素之一。在保护水环境的自然生态系统上，探求合理的生态用水量，将水环境的自然属性与社会属性共同考虑，力求达到可持续利用的境界。
二、甘肃生态环境建设、水资源利用、保护、管理探究
甘肃部分地区被认为是世界上最不适宜人类生存的地区之一：水源流失，荒漠化趋重，沙尘暴肆虐。甘肃部分地区自然灾害严重的水资源严重不足，并不断的减少使得水环境已经明显恶化，由于对水资源大规模的掠夺,造成生态环境严重破坏与水环境的严重失调，而日益恶化的水环境质量又需要增加治理生态环境的社会成本。水资源治理社会成本巨大，进而造成人民生活贫困和生态环境贫困的恶性循环，水资源的锐减以及所带来水环境水生态的变化，给甘肃部分地区乃至整个国家生态治理提出严峻的挑战。从这个意义上讲甘肃部分地区的生态环境危机和水资源危机应该定性为应急性治理。应急性治理的特点就是短期内投资力度非常大，应急状态结束，还会有一段周期较长的修补期。不论应急还是应急状态结束后的修补都将是中国、乃至世界上巨大环境成本投资的典型。水环境的恶化民众生产环境不稳定水环境的恶化，使得其生活生产环境随之恶化，为了生存发展或是更好的生存发展，很多人选择背井离乡，或是投亲靠友；或是政府引导移民；或是高考移民。从某种意义上讲，生态移民其实就是生态难民！是人类在与自然的较量中的一种消极与退缩。水环境的恶化人民生产积极性很不稳定水环境的恶化，即生态环境的恶化，加上内部和外界的宣传力度的加强，而一些当地民众以及外商投资者对这种宣传的理解与把握不准确，致使他们对生活生产环境产生一种消极甚至抵制的态度，认为水环境对当地发展的制约是致命性，长效投资的环境成本是制约他们货币需求的最主要原因。
从科学的水量预测分析可以看出，随着甘肃部分地区经济社会的发展，以及科学合理的治理方法，甘肃部分地区的水资源预测总量减少，且随着甘肃部分地区水环境危机的日益显现，生态用水量呈现上升趋势。笔者对这种趋势做一点简单的分析，认为甘肃部分地区水资源用量是量的减少是相对的减少，并不是绝对的减少。按照现在甘肃省和河西地区水资源减少的趋势推断，到2020年河西地区以及整个甘肃水资源储存量呈现一种下降的趋势,主要原因有气候的持续干旱、地下水位的连续下降、工农业发展的影响等。所以，加快生态环境建设，寻求生态环境与水资源制度与技术革新的任务依然艰巨。
三、甘肃部分地区生态环境与水资源利用、分配、保护对策
水资源的危机大体上分为水量性危机和水质性危机两种，水量性破坏最主要表现为水资源径流量和库存量的量的减少，水质性破坏应定义为水资源矿化度升高以及盐碱化、荒漠化的趋重等。（1）水量性危机具体表现在上游来水量减少与地下水资源的减少河水供给量的逐年减少，使得经济发展需求的日益强烈和水资源供给之间的矛盾变得异常尖锐，只能够开发地下水资源以保证生产发展需要，致使盆地地下水开采量大幅度上升。（2）水质性危机具体表现在地下水质恶化。由于大量、反复开采日以枯竭的地下水，加上强烈的蒸发浓缩作用，绿洲地下水质已呈明显的恶化趋势，恶化范围蔓延扩展。地表水水质恶化，生态环境遭受严重破坏。
从甘肃部分地区水资源分配状况分析，甘肃部分地区在现有的经济模式和经济体制之下，水资源分配是一种政府行政指令性水资源配置模式。水资源分配从层次上说分为河流上下游各县市之间的分水，可称为一次分水；县境内各渠坝之间的分水，可称为二次分水；渠坝各用户之间的分水，可称为三次分水。而对于甘肃部分地区来说，水资源是一种严重稀缺资源，根据稀缺资源的分配实质上是一种利益分配的原理可以看出，不论是跨区域，还是区域内水资源分配都是一种利益分配，具有利益矛盾复杂化、尖锐化和不易协调等特点，处理不好可能会成为地区纠纷的根源之一，也是关系人民生活、国家稳定和经济增长的重大问题。要充分发挥水资源的综合效益原则，也包括生态补偿问题的讨论，当上游的发展用水影响到了经济发展和人民生活，其上游的地区应给与相应的生态补偿，以经济补偿为主要方式。为保护日益锐减的地下水，坚持水资源可持续发展的原则，实行严格的地下水开采审批制度，非经审批不得私打水井，违者将处以严重的经济制裁。
从水资源管理状况分析，水资源管理是指水行政主管部门运用法律、行政、经济、技术等手段对水资源的分配、开发、利用、调度和保护进行管理，以求可持续地满足社会经济发展和改善环境对水的需求的各种活动的总称。水资源管理严格遵照传统产权体制之下水资源管理思路和方式方法，即国家对水资源实行流域管理与行政区域管理相结合的管理体制。这种管理思路和方式方法的的特点是：强化政府职能，忽视经济与市场手段作用、统一管理、单方意志性强、效力先定性、强制性、自由裁量性等。
在市场经济体制下，政府调控和市场调节都有其优势和弊端，最好的方法是将政府调控和市场调节有机结合在一起，单方面强调一方或忽视一方都是导致政府失灵和市场失灵的重要诱因。我国社会主义市场经济蓬勃发展，在实践中水资源分配、利用、管理活动也在不断地市场化，这种客观的经济发展模式决定，我们在进行市场性管理的过程中应将政府调控与市场调节的管理模式有机结合才能够使得市场管理的有效性增强。市场与经济手段的调节具有经济利益的刺激性、市场决策的灵活性、市场信息的有效性等的一系列优越性，是迄今人类发现的调控市场经济秩序有效进行的最有效的手段之一，所以我们有理由相信运用政府调控和市场调节有机结合的新型管理模式必将取得很好的成效。
甘肃部分地区水资源产生诸多严重的问题，最本质的原因是水资源产权不明晰。产权是一定经济主体依法对待定经济客体（资产）所有、使用、处分并获取相应收益的权利。所有权，使用权，处分权和收益权为产权四要素。在甘肃部分地区以及中国的很多地方出现类似于甘肃部分地区的水资源或其他依附于土地所有制的资源危机，也可以说很重要的一个原因是我国法律嗣后漏洞。我国《宪法》第9条以及《水法》第3条的规定：凡在我国领域内的一切水资源均属国家和集体所有；我国《水法》规定国家通过颁发用水许可证和征收水费来体现对水资源拥有的所有权，即国家和集体是水资源的所有权的绝对所有者，同时也是水资源产权绝对所有者。社会主义市场经济不断发展壮大，其体制改革不断进行，外延也在不断扩大，市场化的程度不断加深。在这种不断深化的市场经济体制下，实现物上所有权和用益物权的完全结合是不可能的，相反的这种物上所有权和用益物权往往相分离以适应市场经济发展。这使得水资源产权属于国家和集体的基础体制和现实中不断发展的社会主义市场经济之间的不相适应逐渐显现。严重阻碍了社会主义市场经济的发展，也严重扰乱了社会水资源分配、利用和管理秩序。
水资源供需态势迫切需要水资源管理制度的创新,促进水资源的合理配置、高效利用和有效保护,通过制定流域和区域内的水资源规划,明晰初始用水权分配,促进上游和下游、农业用水和城市用水、经济用水和生态用水等之间关系的协调,才能处理好开源、节流与保护的关系,解决好水资源的供需矛盾。实现水资源的自由流通，优化水资源配置，实施资源战略应急制度，水资源调节和管理机制的多元化和高效化，明确水权市场交易制度的宗旨和目的是利用市场配置资源的一些优越性和合理性，保护和合理利用有限的、稀缺的水资源，实现水资源的可持续发展和人与自然的和谐发展，以达到区域和社会整体的水资源分配、利用、管理的实质公平正义。坚持保护环境、节约水源的原则，一旦违反保护环境、节约水源原则，必须受到法律的制裁。坚持满足饮水安全需求；满足粮食生产用水需求；满足经济发展用水需求；满足生态环境用水的需求的主次层次原则。
四、结语
水是人类赖以生存的基础，保护水环境是每一个地球人的责任，也是关系到人类生存，确保人类安全的根本问题。作为一个环境监测专业技术人员更加要自觉地肩负起保护生态环境建设这一个历史的使命，全面关注生态环境建设，为营造一个健康、节能、舒适的人居环境而贡献自己的一份力量。
一 快速城市化下的地表水环境问题
近几十年来，伴随经济的高速持续增长，我国的城市化水平也处于快速稳步提高的阶段。在城市化为迅速我们带来丰富的物质和文化财富的同时，城市不断扩张、建设后的各种问题也愈发凸显。其中一些最令人头疼不已的问题就出现在城市的水环境方面。古语云，“水可载舟，亦可覆舟”。这句古代先贤和帝王时常用于告诫众人“以此思危”的至理名言，现如今用于形容当下的城市水环境问题却是再恰当不过。
1、城市化与城市内涝问题的加剧
近些年来，我国大中城市出现了大量的城市内涝事件，经济社会损失十分惨重。与过去几十年间我国大量的由于江河湖水泛滥造成的洪灾事件不同，近年造成巨额经济财产和人员损失的城市内涝事件数量显著上升。2011年6月18日，武汉市遭受雨袭击，市区内多处严重的道路渍水、交通堵塞、房屋倒塌，直接经济损失达数亿元人民币。2012年7月21日至22日，北京及其周边地区遭遇61年来最雨及洪涝灾害，暴雨导致北京市内城区发生内涝灾害，公路、铁路、民航等交通方式均受到不同程度影响。市区范围内多处严重积水、车辆被淹，京港澳高速公路最深处积水深达6米。全市受灾人口160.2万人，死亡61人，因灾造成经济损失116.4亿元。
城市内涝问题加剧的主要原因，除极端暴雨天气的不可控因素外，更重要的问题是城市化过程中的一些问题处理不当。其一是城市排水系统建设滞后。目前我国一些城市排水管网欠账比较多，管道老化，排水标准严重偏低。其二是城市排水过于依赖地下管网，开放地表水体的作用被忽视，河流水面因城市地价因素被盖板或填埋，管网瓶颈效应显现。其三是新建城区的选址受各方面因素影响，迅速向一些地势比较低洼的区域扩展，同时大量挤占可调蓄雨水面积如水塘、河渠等水体，使这些地方尤其容易形成内涝。其三，城市建设的不透水面积如道路、广场、建筑物的比例大增，渗透性面积的大幅减少，造成降水形成径流大量汇集。与此同时，城市内涝问题造成的经济损失，又因为人口的高度聚集和生活及出行方式的改变变得更加敏感。
综上可见，我国快速的城市化进程未能形成对城市提升排水能力的驱动作用。众多的内涝事件暴露了我国城市从规划理念、设计方法、建设模式和运营管理等多个方面存在诸多问题，警醒我们必须在未来的城市化道路上调整思路和发展模式。
2、城市化与城市水环境恶化趋势
水所具有的两面性，还表现在水质方面。洁净的水是生命和健康之源，是经济发展的重要支撑因素。相反，受到污染的水会造成疾病和死亡，环境质量下降，甚至毁坏经济和社会发展的成果，乃至断送一个地方的未来发展之路。当前我国城市地表水污染水平居高不下，也成为城市居民生活质量大打折扣、产业升级受阻的祸源之一。
城市建设水平的提升，一个重要的方面是排污管网和污水处理能力的提高。在许多经济较发达的大型城市，城市污水问题已经得到基本解决。而此时，城市水环境的另一个重要威胁又显现出来，这个挑战同样来自降水。
在降水过程中，城市下垫面上各种污染物受冲刷作用，进入地表径流，使雨水受到不同程度的污染。随后进入城市排水系统，最终排入外部环境水体，使城市地表水环境受到污染。其中一个并不为公众熟知的现象是，一次降水过程中的初期雨水，其污染程度甚至超过城市的生活污水。有学者对北京城区1998～2004年多场降雨产生的屋面和路面径流雨水水质监测数据进行分析，一场降雨产生的径流污染负荷总量平均达化学需氧量280～630吨，悬浮颗粒物440～670吨，总氮近30吨，总磷近8吨，全年每年降雨径流污染物总量化学需氧量和悬浮颗粒物分别可达1.2～2.3万吨和0.9～1.9万吨。这样的污染负荷约相当于65～125万人口每年产生的生活污水携带的污染物总量。这些污染物随地表径流通过雨水管网直接排放到受纳水体，对城市地表水产生严重污染。
可见，在工业污水和生活污水等点源污染基本实现控制的情况下，雨水径流污染对城市环境水体的影响程度愈发凸出。这一问题与前述的城市内涝问题，是当前我国城市的水环境问题集中表现的两个方面，亟待研究并提出应对方案。
二 应对理论和方法原则
1、水敏感城市理论
城市内涝问题和地表水环境质量问题的涌现，并非我国城市化过程中独有。纵观全球城市化发展历程，城市的水环境问题和其他城市环境问题类似，都有一个发展的过程。
澳大利亚学者列贝卡・布朗于2008年综合一系列基于澳大利亚城市水管理（urban water management）的研究和实践，提出水敏感城市的概念，将城市水管理政策演化和服务状态划分为六个阶段，分别是“供水城市”、“排污城市”、“排涝城市”、“河道城市”、“水循环城市”，以及最终实现的“水敏感城市”。该项研究意在帮助城市的水环境管理者们充分理解水务与城市社会发展之间的关联性，从而建立一种确定当前发展容量和阶段性发展目标的框架，为最终全面建立理想的水管理模式而努力（见图1）。
通过理解上述理论，我们可以清晰地认识到，任何一座城市的发展过程中，涉及到水的相关问题，都有一个逐步演进发展的过程。只需对巴黎、伦敦、纽约等世界城市的发展历史略作了解，便能够理解世界上没有一座城市能在一诞生就具备所有能力，水环境相关问题更是如此。
结合水敏感城市理论中所述的各个阶段特征，可以认为我国的许多大城市正处在从“排污城市”向“排涝城市”发展的重要过渡阶段。城市中与雨水有关的灾害现象的持续加剧，以及近年各地城市明确提出提高管理能力的目标，加大城市排涝基础设施建设投资，正是这一总体发展趋势的现实表现。借助水敏感城市理论的阶段论观点，我们可以更加有效地对城市发展中的水环境问题展开分析，在明确相关决策中远期定位的基础上，更合理地研究阶段性的发展目标。
2、低影响开发理论
低影响开发（LID，Low Impact Development）是一种场地设计策略，主要体现的是一种场地开发模式，它通过采用分散的、小型的雨水设施对雨水径流进行就地处理和源头控制，其目标是最大程度上减少和降低土地开发对周围生态环境的影响，建造出一个具有良好水文功能的场地。为了控制雨水径流污染，基于LID原理的分散式地表排水系统越来越得到关注，以期在源头和传输过程中对径流污染进行控制和处理。
2013年3月25日国务院办公厅的《关于做好城市排水防涝设施建设工作的通知》中也强调积极推行低影响开发建设模式，指出在城区建设时要与园林绿地、道路建设统筹协调，因地制宜配套建设雨水滞留、渗蓄等设施，增加植草沟、人工湿地、下凹绿地、可渗透路面等等雨水分散处理设施的使用。
如上所述，LID有很多相应的控制措施，如果能将不同措施组合的设计规模和能达到的处理效果进行量化和评估，将对场地开发的规划阶段和开发实践阶段具有实际指导意义。
三 城市水环境控制的空间规划设计模式
水敏感城市理论清楚的为我们指明了一个方向，即开放式的排水体系是城市排涝的一种重要模式，是对相对集中管理的地下排水管网的积极补充；尤其是在我国年内雨量分配不均的前提下，城市建设尤其容易忽略开放空间和开放水体，理解水敏感城市中的阶段理论有助于建立对城市水环境控制的这一全局性判断。于此同时，LID理论为我们澄清了雨水径流的污染问题应如何通过分散式的处理模式得到解决。因此，我们探索的聚焦点就在于，如何能够将开放空间规划与分散式的雨洪管理过程有机结合起来。
1、以城市绿地作为雨洪管理与空间规划的结合点
为了应对雨洪控制相关问题，许多发达国家已经形成了比较成熟的理论技术体系，但是目前仍然面临的情况是，我们对雨水径流污染控制措施缺乏一些空间规划层面的系统性设计方法，导致低影响开发（LID）理念在空间规划中得不到充分体现。也就是说，应该将城市降雨径流管理与城市规划、排水系统规划以及景观规划密切地相互结合起来。
城市绿地系统作为城市生态环境的重要组成部分，有着诸多效益。尽管我国城市对绿地系统建设已经十分关注，但是在城市绿地规划、设计和建设中，对绿地在水文循环中的作用却重视不足。事实上，城市绿地既可以是一种雨水收集面，又可以作为雨水净化和渗透的主要设施之一。尽管已有很多学者对绿地系统通过渗蓄和过滤过程，对雨水径流的控制和处理作用进行过研究，实际工程应用却仍比较少见。
同时，大部分的城市规划和设计人员尚未建立起将绿地系统与水文学过程联系起来的基本观点。如果能够建立起一套更具实践指导意义的方法和模式，供规划设计人员参考和使用，必将更有助于绿地系统充分发挥其对雨水径流的控制和处理作用。
2、城市绿地分布式排水系统模式的提出
城市绿地是城市用地的重要组成部分，它不仅自己产生自身径流，还承接来自其它用地硬化地表或者建筑屋面产生的径流。地表径流可以通过各种下凹式绿地结构，被滞蓄、引导以及处理，从而最大程度缓解地表径流造成洪涝和污染问题。
常用的控制措施有透水路面、下凹绿地、植草沟，雨水花园、雨水塘、人工湿地等，其中各种措施可以根据现场条件进行不同组合应用于不同的控制环节，以达到更好的控制效果。植草沟和人工湿地是径流污染控制措施中应用最为广泛的两种，如植草沟技术既可以应用在源头，收集和过滤汇水面上的径流雨水，也可以应用在污染物传输途中，代替传统的排水管网，人工湿地既可用在径流输送途中，也可以作为末端处理措施利用径流雨水营造水体景观。
在此，我们提出城市绿地分布式排水系统的概念，它可以由城市和小区绿地系统中的植草沟、滞蓄塘和人工湿地等组成。系统中各措施可根据场地地形布置，如植草沟与绿化带结合，坡度尽量与地形坡度一致，滞蓄塘利用原有的水池或设在低洼处等。系统运行方式如下：首先建筑屋面及地表产生的径流由植草沟收集到小区内景观渠道，然后传输至滞蓄塘，经滞蓄塘沉淀后进入人工湿地，最后处理后的地表径流由湿地排放到附近的河流或市政干管。无雨期可将附近河水部分引入湿地或用再生水补给湿地，维持湿地正常运行（见图2）。
（1）小区植草沟系统
植草沟是指种植植被的景观性地表沟渠排水系统。地表径流以较低流速经植草沟持留、植物过滤和渗透，使雨水径流中的多数悬浮颗粒污染物和部分溶解态污染物有效去除。在完成输送功能的同时达到雨水的收集与净化处理作用。植草沟可以设在小区内、停车场附近、公路边或其他开放空间，取代传统的排水管道，由于植草沟中的污染物可见，可有效避免管道错接和混接问题。植草沟可以有效地减少悬浮固体颗粒有机污染物及TN、TP。植草沟常见的断面形式有梯形、抛物线形和三角形。其中梯形和抛物线形断面植草沟适用于用地紧张地段，三角形断面植草沟占地面积较大，视觉效果最好。
（2）片区滞蓄塘系统
城市可以通过结合片区公园绿地，建立雨水滞蓄塘。滞蓄塘可分为干式塘和湿式塘。可以干塘为基础，估算不同大小汇水面积为滞蓄一定重现期下的径流量所需的滞蓄塘体积或占地面积。一定宽度和长度的植草沟可以服务一定规模的汇水面积，该汇水面产生的径流量即所需的滞蓄塘体积。进一步的可以根据滞蓄塘的合理水深，推算其占地面积，从而明确其在规划中的占地大小。滞蓄塘应设置在片区较为低洼的地段中。
（3）公园人工湿地系统
滞蓄塘为了达到一定的水质处理效果，需要一定的水力停留时间，随后应进一步输送到城市公园中的人工湿地进行深度处理。人工湿地是一种高效的控制地表径流污染的措施，不仅投资低、处理效果好，更重要的是能够和景观、地表水系结合，达到水质控制目的的同时实现雨水的综合利用。在人工湿地的应用中塘和湿地的组合应用最为常见，塘不仅起到储存，调节湿地进水量的作用，还有很好的污染物去除效果。四结论
关键词：水资源，可持续发展
中图分类号： F28 文献标识码：A 文章编号：20080611065
水是工农业生产的重要原料，也是人类赖以生存的宝贵自然资源，没有水就没有生命，就没有良好的自然环境，也就无法实现社会经济的可持续发展。
水是人类生存的根本，水是人体细胞组成的重要成分，是人不可缺少的。没有水人只能活7天左右。我们这个世界看上去是个水资源丰富的星球，但实际上，我们极度缺乏水，同时我们又极度地浪费和污染着水。我们的思想不能还停留在我们的地球是一个蓝色的星球。我们的地球四分之三是海洋。要解决水问题就必须正确面对现状，如何合理利用水资源，实现可持续发展，这才是我们解决问题的关键。
一、我国水资源的现状
当今世界已经进入一个水资源紧张的年代，出现全球范围的水危机。而与世界各国相比，我国水资源和水环境状况更令人堪忧：一是我国水资源总量严重短缺。1998年我国人均水量为2251立方米，仅为世界人均水平的1／4，预测到2030年我国人口增至16亿时，人均水资源量将降到1760立方米。二是我国水资源的时空分布也很不平衡。水资源绝对数量西少东多，而人均占有量东缺西丰，成两个反向递度分布。三是我国的水环境也在日趋恶化，导致水资源可利用率降低。随着经济发展、人口的增长和城镇化水平的提高，我国未来对水资源的需求量还将进一步增加。如何解决水资源供给不足而需求不断增加的矛盾已成为一个亟待研究和解决的重大课题。
二、建立水资源管理体系
加强水资源管理成为有关水资源领域出现最为频繁的词汇。但究竟什么是水资源管理，目前学术界尚未统一，《中国大百科全书》在不同的卷中，对水资源管理有不同的解释。综观传统的水资源管理概念，有以下特点：首先，从整体上来看，他们都是以水资源开发作为主线，“保护”处于被动的地位；其次，视野相对狭窄，大多数概念只局限于水资源本身，缺乏复合系统下对水资源的综合认识，以水论水；第三，缺乏生态环境的和水资源高效利用的内涵。基于此，作者认为，水资源管理就是为了满足人类水资源需求及维护良好的生态环境所采取的一系列措施的总和。
水资源管理学是从学科角度对水资源管理进行系统研究的科学，是水资源管理知识体系，是建立在水文学、水资源学、管理学等诸多学科基础之上的新的交叉性综合性学科。通过水资源管理学的研究，可以为提高水资源利用率和利用效率，保障水资源安全，通过水资源可持续利用支撑国民经济健康发展提供理论和实践基础。
三、加强水资源的管理
水资源管理学研究对象很明确，就是围绕水资源持续高效利用的而展开的一系列管理活动。目前，水资源危机在世界范围内蔓延，水资源危机的出现和加剧与人类在经济活动中缺乏对水资源的有效保护和管理有着重要的关系。水资源是社会经济发展的重要自然资源，人类的绝大多数经济活动都要涉及水资源。可持续发展是当前和未来人类社会与经济发展的基本战略目标。关于可持续发展的定义和解释多种多样，但都基本围绕着 “满足目前需要但不破坏未来发展需求的能力”这一核心思想。实现社会的可持续发展的一个重要内容就是实现水资源等自然资源的可持续利用。在人类追求可持续发展目标的前提下，实现水资源的可持续利用要求人类必须正视干旱洪涝灾害、水资源短缺、水环境污染等诸多与水资源相关的问题，这给水资源管理学提出了新挑战和难得的机遇。传统的水资源管理活动无法应对挑战。实现可持续的水资源利用目标必须改变传统的水资源管理活动，必须以可持续发展的、系统的和综合的观点构建全新的现代水资源管理体系，这成为水资源管理学研究的主要研究内容。
四、合理利用水资源
水资源可持续利用的核心是提高用水效率，把节水放在突出位置，大力推行节约用水措施，发展节水型农业、工业和服务业，建立节水型社会。要提高水的利用效率，除了进行制度创新，改革水资源的管理体制，建立合理的水价形成机制，调动全社会节水和防治水污染的积极性之外，大力发展和推广应用节水科技也是一个十分重要的环节。
（一）推广农业节水技术。
农业用水占我国总用水量的80％，但农业用水中的浪费现象也最严重，灌溉用水占农业用水量的70％，灌溉过程中半数以上在中途渗漏，采用漫灌又要浪费30～35％。今后应大力发展节水灌溉技术，从传统的粗放型灌溉农业和旱地雨养农业转变为节水高效的现代灌溉农业和现代旱地农业。对灌溉农业区，节水灌溉技术应以改进地面灌溉为主，推广适合我国国情的地面灌溉节水技术（如平地、沟灌、间歇灌等）。在北方渠灌区推行并渠结合的灌溉方式，有条件的地区可发展喷灌和滴灌。应使水利工程和农业技术相配合，进行节水的轮作制度，推广耕作栽培、培肥施肥和抗旱高产优质品种。对旱地农业区，应按照水旱互补的方针，充分利用雨水集蓄节灌等现代旱地农业技术，进行以坡改梯为重点的基本农田建设，并通过各种措施，降低无效蒸发，提高土壤有机质，建设土壤水库，增加贮水。同时，根据不同作物的需水特征和当地水资源条件，调整作物布局，优化种植结构，选育优良品种。
（二）推广工业节水技术。
工业生产也是用水大户。目前我国工业万元产值用水量是发达国家5～10倍，压缩工业用水量还有很大的潜力可挖。降低工业用水量可以从以下三个方面入手：（1）改革生产用水工艺，争取少用水。如我国炼钢等生产过程的单位耗水量比国外先进水平高几倍甚至几十倍，若用氧气转炉代替老式平炉，不但可提高钢的产量，而且可降低用水量86～90％。（2）提高水资源的重复利用率。国外先进工业企业的水重复利用率高达90％以上，而我国企业的用水绝大部分都在一次利用后作为废水排放。虽然我国一些缺水大城市的工业用水重复利用率较高，但地区差别很大，进一步挖潜可节约大量用水。（3）探讨利用海水、微咸水的技术。由于淡水资源的缺乏，沿海城市可利用海水作工业冷却水和生活冲厕水，华北和西北地区可开发微咸水资源。
（三）推广城市生活用水节水技术。
城市生活用水是水资源消耗的一个重要方面，也是水污染的又一重要来源。据建设部城市水资源中心的资料表明，我国城市生活用水的1／3由于水资供给和使用过程中跑、冒、滴、漏现象而白白损失了。由于许多城市自来水管道老化和质量低劣，每年我国由于管道漏损的水量就占自来水管网供水的20％以上，达到60亿立方米。面对这种情况，我国城市应通过节水技术改造供水管网，开发推广节水器具，宣传并鼓励节水，创建节水型城市。
（四）开发、引进和吸收先进的治污技术。
除了在农业、工业和生活用水中节水外，开发、引进先进的治污技术，提高污水处理率和再利用率也是节水的一个重要途径。面对水环境污染日益严重的问题，我国首先应从战略上变“末端治理”为“源头控制”。积极开发和引进吸收国外先进的治污技术，提高城市污水的处理深度，将城市污水开辟为“第二水源”。这种再生水可用作城市用水、工业冷却水、环境用水、地面冲洗水和农田灌溉水。这是保护供水水质和改善水环境的必然要求，也是实现城市水资源与水环境协调发展的根本出路。
五、结束语
根据我国水资源的情况，要杜绝制造水污染、浪费水的不良现象，应该加大保护用水的宣传力度，提高市民对生活用水的认识，营造人人保护水资源的氛围；对一些浪费水、污染水源的现象，采取适当的经济制裁手段。积极推广节水设施，鼓励节水工程。
总之世界的水资源短缺和水污染严重的问题目前很严重，形势不容乐观。前面还有很长的路需要我们走，我们应该走可持续发展的道路，不能和子孙后代抢水，更不能让世界的最后一滴水是我们自己的眼泪。
参考文献
[1]姜文来.初论水资源管理学[J].中国水利,2004,（3）.
[2]赵宝璋.水资源管理[M].北京:水利电力出版社,1994.
