除了工农业污染物外,随着人口增加,人类生活用水也增加了排放量,如洗澡、厨房、厕所等,这类水虽然不含有毒物质,但含有大量含氮、磷的植物营养物质,促使水中藻类迅速超常地繁殖并吸收溶解氧,同时大分子的有机物被微生物分解也消耗水中的溶解氧,因此造成水体成为缺氧状态,藻类死亡还产生有毒物质,致使水中鱼类大量死亡。在海水中一般迅速繁殖的藻类是红色的,因此叫“赤潮”,在淡水中的藻类可能有各种颜色,所以叫“水华”。水体出现赤潮和水华都表明是污染状态。
目前地球表面虽然有70%是被水覆盖,但人类可利用的淡水资源不足1%,淡水资源又是经常被人类活动污染的对象,被污染的水体要想恢复是非常困难的,因此进行水污染控制是非常必要和迫切的,需要全球合作进行。
4.防治措施和污水处理
在清理废水上,根据类型和污秽的程度,有许多方法可以使用。大多数的废水可以在工业规模的废水处理场中处理,其中会使用包括物理式、化学式还有生物式的处理程序。然而,化粪池与其他污水就地处理设施普遍在乡下地区被广为使用,这其中包括了美国四分之一以上的家庭。最重要的好氧性处理系统是活性污泥法,这个方法必须维持并再循环可以减少废水中有机物的微生物总量。厌氧性的处理方法广泛地被应用在工业废水与生物污泥的处理上。一些废水可以高度净化过后而回收成为中水。生态学取向的废水处理方式,像是使用芦苇床处理系统的人工湿地是可能可以采取的方式。现代的处理系统包括由首先是微孔滤膜法或合成透析膜过滤的三重处理过程。经过滤膜过滤后,处理过的水和从自然水源得到的水,在饮用的水质上无法分辨。可以透过微生物的脱硝作用来移除废水中的硝酸盐,通常会加入小量的甲醇来防止细菌以废水当做碳的来源而滋生。臭氧废水处理也逐渐开始流行,这样的系统需要臭氧产生机,利用臭氧气泡过滤通过水槽来净化废水。
来自于工业工厂的废水处理是个困难而且昂贵的问题。大多数的石油炼制厂与石化厂有就地的处理设施去处理它们的废水,故处理后废水在排放到民用的废水处理场或是河流、湖泊或海洋之前,水中污染物浓度必须符合当地或/和国家的合法标准。
污水处理是处理水污染的重要过程。采用物理、生物、及化学的方法对工业废水和生活污水进行处理以分离水中的固体污染物并降低水中的有机污染物和富营养物(主要为氮、磷化合物),从而减轻污水对环境的污染。
(1)一级处理:将污水中的固体垃圾、油、沙、硬粒以及其他可沉淀的物质清除。整个过程纯粹为机械运作。
①过滤;
②沉降:沉降池内1的污泥可以用来发酵,制造甲烷,发酵后的污泥可作肥料;③羽化:加入石灰与磷反应,以免它们成为海中藻类的养份。
(2)二级处理:将污水中的有机化合物分解为无机物。
①滴滤:水经过生物薄膜,分解水中的有机物;
②曝气:水会加入大量氧气,帮助水中的细菌和真菌进行有氧分解。
(3)三级处理
①沙滤;
②经过活性炭,化解毒素;
③利用微藻生物清除重金属;
④消毒:加入氯气或臭氧,或经紫外光照射。
典型的生活污水处理厂常包含两级处理过程,即一、二级处理。
污水经市政管网收集进入处理厂,由隔栅过滤去除其中较大的固体物,如泥沙、纸张、塑料等,然后进入第一级沉淀池(称为预沉池、一沉池)。污水在预沉池中停留数小时,待其中固体污染物沉降后,进入二级生物化学处理反应池。视采用处理手段的不同,反应池可以为好氧型曝气池、或厌氧型生物滤池(滴滤池)等。
一般说来,好氧反应的处理量大,适合大中型城市采用。在曝气池中大量通入空气以促进好氧细菌生长。细菌以水中有机污染物为食,大量增长后形成污泥状悬浮物。此时将污水引入第二级沉淀池,将细菌和其他微生物为主的污泥沉降。运营良好的二级生化污水处理厂,处理后的污水在视觉、嗅觉上可以达到与清水相近。
5.我国改善水环境相关政策
我国是在经济技术相对落后的情况下实现经济快速发展的。人口基数大,人均资源少,环境污染和生态破坏的防治将是一项长期的战略任务。特别是水环境污染问题的解决不可能一蹴而就,需要经过一个艰苦的治理过程。因此,我们必须在认真总结“九五”期间水污染防治经验教训的基础上,借鉴世界一切成功的经验,结合我国的具体情况,不断加强政策创新、制度创新和技术创新,逐步走出一条具有中国特色的水污染防治道路。
(1)控制新问题
国家和地方各级政府,在确定经济发展速度、制定国民经济和社会发展计划、资源开发计划、区域开发计划,以及制定经济技术政策,进行重大经济决策时,应当对实施这些决策可能产生的环境影响做出科学评价,评价的结论作为各级决策的依据。在决策中综合考虑环境、经济和社会因素,统筹兼顾,使发展对环境的影响降低到最小。建立科学的评价指标体系,设置专门的评价审议机构,并使这一制度法制化,逐步建立起依法决策的运行机制。
区域经济的发展要充分考虑水资源保护。限制缺水地区发展耗水型产业,调整缺水地区的产业结构,严格控制高耗水、高耗能和重污染的建设项目。应重点调整北方缺水地区的产业结构,防止水资源短缺问题进一步加剧。生态环境脆弱地区的经济发展应考虑为生态用水留有余地,防止因过度开发导致下游地区河湖萎缩、土地沙化、生态退化。在水源地区,引导和组织水源地生态经济体系建设,避免水源地区经济发展导致下游城市水源污染。
(2)坚持开源节流
大力开展节水活动,采取有效措施,减少水消耗。有组织地推行节水、高效的农灌技术;完善科学的农业用水管理措施,尽快改变农业生产大量耗水的局面。制定单位产品用水定额和水重复利用率考核指标,建立工业用水考核制度;明确规定冷却水及工艺用水等工业废水必须循环利用和再生利用;大力发展水的闭路循环使用,最大限度地减少废水排放量。
在开展节约用水,解决我国水资源短缺的同时,全面加强水污染防治,特别是重点流域的水污染防治。流域治理的重点在城市,城市工业废水和生活污水的治理,要走集中与分散治理相结合和废水资源化路子。因地制宜地建设污水处理设施,处理后的污水要用于工业冷却水、城市景观和园林绿地用水等。
(3)完善资源体系
国家有关部门应抓紧组织开展资源定价研究,有计划地对关系国计民生的重要资源和国家稀缺资源制定分类指导的价格政策,尽快改变“资源无价”,资源产品低价的不合理状况,使水资源价格体现资源价值、资源利用和污染防治费用。同时,积极推进水资源资产化管理进程,加强资源核算体系的研究,为逐步将水资源核算纳入国民经济核算体系创造条件。
(4)完善环境政策
抓紧制定有利于环境保护的环境经济政策,进一步强化市场经济体制下的环境经济手段。尽快提高排污费标准,使之高于污染治理成本;制定水污染防治相关政策,建立资源更新的补偿机制;全面实现“污染者付费”的原则,在用水收费中,普遍增加污水处理费,作为城市污水处理厂运行费用;环境保护作为“市场失效”的领域,特别是环境科技研究与开发、环境保护基础设施建设等,国家应加强产业政策支持。同时,鼓励和推动环境保护基础设施建设和管理的企业化。
积极建立环境税收制度。扩大资源税的征收范围,对地下水等稀缺资源征收资源税;对新建污染项目征收固定资产投资方向调节税,控制结构型污染;对现行排污费与费改税进行利弊分析,探索征收污染附加税;对从事城市污水处理的企业实行零税率;对生产再生资源和利用再生资源生产的产品,应给予税收减免的优惠。
(5)推行清洁生产
工业部门要加快产业结构调整,合理调整工业布局,推动资源消耗小、效益高的高新技术产业发展。结合技术改造推行以清洁原料、清洁生产过程和清洁产品为主要内容的清洁生产。要把清洁生产当做在可持续发展战略指导下的一次工业企业的全面改造,在全国所有工业企业推行清洁生产。通过加强环境管理审计,建立科学的管理体制,促进我国工业向新的技术基础转移,以集约方式提高质量,降低消耗,增加经济效益。并在此基础上逐步建立我国资源节约型生态工业生产体系。
(6)加强农村防治
农村要推行以改善农业生态环境,加快农村经济发展为主要内容的生态农业生产体系。全面推广种植业、养殖业、加工业合理配置的“大农业”生产模式,注重农、林、牧、副、渔各业全面发展,农、工、商综合经营。把现代化科学技术和传统农业精华有机结合起来,逐步增加有机肥料的使用,减少化肥、农药的使用。开发生物农药技术,推广以菌治虫、以虫治虫的生物技术替代农药。我国已有2000多个生态农业试点,应当在总结经验的基础上,把推行生态农业作为农村经济发展中的一场革命,在全国广大农村普遍展开。逐步把农村富余劳动力从污染型乡镇工业转移到生态农业建设上来。县、乡两级政府要制定生态农业建设规划,国家有关部门要加强技术推广,有计划地在全国乡、村培养一批技术骨干,指导农民发展生态农业。
(7)城镇环保产业
改革现行城市污水处理体制,实现污水处理厂建设和运营的社会化、市场化、企业化。污水处理厂的建设要引入竞争机制,按照“谁投资谁所有,谁管理谁受益”的原则,建立多元化投资建设、企业化运营管理、社会共同负担费用、政府给予必要的政策扶持的模式。积极探索城镇给排水建设和运营一体化的管理体制。逐步使政府从直接管理污水处理设施的建设和运行中解脱出来,让污水处理真正走向市场。
环保产业的发展应当成为国民经济新的增长点。国家应制定扶持环保产业发展的经济政策,在投资、信贷、税收等方面给予优惠;鼓励一部分产品过剩的企业转向环保产品生产和服务;组建环保产业集团,尽快形成产业规模;抓紧培育环保市场,把原来政府管理的环保服务事业推向市场。同时,要加强环境科学研究,组织开展高浓度有机废水处理等急需的重点水处理技术攻关;加速污染防治和生态工程成套设备的国产化,改变我国环保产业落后的现状,以适应我国污染防治的需要。
三、绿色母亲的奉献——人与森林
自古以来,人与森林就有着最为密切的关系,可以说是人类文化的摇篮、人类从猿到人,在到文明的产生都与森林密切相关。森林是大自然的“调度师”,它调节着自然界中空气和水的循环,影响着气候的变化,保护着土壤不受风雨的侵犯,减轻环境污染给人们带来的危害。
森林是“地球之肺”,每一棵树都是一个氧气发生器和二氧化碳吸收器。一棵椴树一天能吸收16公斤二氧化碳,150公顷杨、柳、槐等阔叶林一天可产生100吨氧气。城市居民如果平均每人占有10平方米树木或25平方米草地,他们呼出的二氧化碳就有了去处,所需要的氧气也有了来源67公斤二氧化碳,释放出49公斤氧气,足可供65个成年人呼吸用。
北京大学的科学家最近在美国《科学》杂志发表了一篇关于中国森林植被增长大量吸收二氧化碳的论文,在美国引起震动。此后不久,在波恩举行的《全球气候变化框架公约》缔约国大会上,森林问题再次成为世界关注的焦点。
新世纪第一年发生的这两件事情,既让我们为森林的命运感到欣喜,又让我们深感忧虑。欣喜的是,人类对森林作用的认识终于成为世界范围内的共识,并且这种共识正在步步深化。忧虑的是,最近100年来,人类对森林的破坏达到了十分惊人的程度,全球森林面积已从文明初期的76亿公顷锐减到现在的34.4亿公顷,并且还在继续减少。
正是由于全球一半的森林从陆地上消失,人类赖以生存的地球才出现了比以往任何时候都要难以对付的生态危机,演出了一幕幕刻骨铭心的悲剧:由于森林减少,森林调解温室气体的功能大大减弱。过去10年由于地球气候变暖造成的经济损失达6252亿美元,相当于前40年的总和;由于森林减少,全球沙漠化土地已扩展到3600万平方公里,地球1/4的土地基本丧失了生存条件;由于森林减少,水土流失加剧,全球地力衰退的耕地达到29.9亿公顷,占陆地总面积的1/4;由于森林减少,现有物种的灭绝速度是自然灭绝速度的1000倍,被称为“人类未来遗产”的生物多样性面临巨大威胁……一部人类的发展史,也是人与自然的关系史。历史经验反复证明,森林兴则文明兴,森林败则文明败,这是不以人的意志为转移的客观规律。恩格斯早就告诫我们:不要过分陶醉在我们人类对自然界的胜利,对于每一次这样的胜利,自然界都对我们进行报复。古巴比伦、美索布达米亚、希腊、小亚细亚以及其他地区的居民,为了想得到耕地把森林砍光,但他们却想象不到,这些地区却因此成为不毛之地,因为他们使这些地方失去了森林,也就失去了积聚和储存水分的中心。惨痛的教训提醒我们,如果不善待森林,加快生态治理和植被建设步伐,历史悲剧难免不会重演。