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關鍵詞：水環境修復；河流；湖泊水庫；地下水
水環境是流域內儲存、傳輸和提供水資源的水體，是水生生物生存與繁衍的空間，也是各種污染物的最終歸宿。根據水的地理位置，將流域中的水環境分為地表水環境和地下水環境。地表水環境指河流、湖泊、水庫、海洋、沼澤、冰川等以暴露在地面的水為主的水域；地下水環境指泉水、淺層地下水、深層地下水等存在于包氣帶以下底層空隙的水域[1]。
人類不合理的生產和生活方式對水環境造成了不同程度的損害，世界水資源委員會指出，全世界有50%以上的水域已被污染，水域生態系統遭到嚴重破壞。我國水環境受損也比較嚴重，超過60% 的河流、湖泊和濕地生態系統的結構與功能遭到不同程度的破壞[2]。
水環境修復，就是利用生態系統原理，采取各種技術手段，提高水體質量，修復生態系統結構，使流域生態系統實現整體協調、自我維持和自我演替的良性循環[3-5]。
隨著水環境恢復理論地不斷完善和深入，近年來水環境恢復研究發展較快。美國有關受損水環境的修復研究，自1970 年起由clean lake program（clp）組織實施，投入經費逐年增加[6]。歐洲一些國家也從20 世紀70 年代開始水環境治理和修復工作。如荷蘭在1990 年對aldefeane 地區水環境進行修復，成效顯著[7]。20 世紀80 年代，我國開始了對水環境恢復的研究工作，并在巢湖、太湖等不同地區開展了水環境恢復的研究與實踐[8-10]，取得了許多成功的經驗。
為了保證人類的可持續發展，開發切實可行的技術對受損水環境進行修復，成為了環境科學與技術領域的研究熱點之一。水環境修復的對象不僅包括水體，還有水體相關的生物地理環境。而不同的水域形式，因其物理環境、化學環境以及生物環境的不同，需要不同的修復技術體系。河流、湖泊水庫和地下水是與人類生產生活密切相關的水環境，本文將從這3個方面，綜述其最新的水環境修復技術，為水環境修復技術的研究提供基礎。
1 河流修復技術
河流修復是指使河流生態系統恢復到未被破壞前的近似狀態，且能夠自我維持動態均衡的復雜過程[11]。河流修復技術多種多樣，①物理技術：河道引水技術、生態防滲技術、底泥疏浚與物理覆蓋技術、人工增氧技術等[12-15]；②化學技術：投加絮凝劑促進污染物沉淀、加石灰脫氮、投加化學藥劑除藻、調節ph值對重金屬進行化學固定、原位化學反應技術等[16]；③生物-生態技術：微生物修復技術、水生動植物修復技術[17-19]、人工濕地技術以及多自然型河流構建技術等。
本文將重點介紹以下方法：河道引水技術、原位化學反應技術和水生植物修復技術。
1.1 河道引水技術
河道引水技術是指引進外部清潔水源來改善河道水質[20]，在水源允許的情況下，引進外部清潔的水源，增加河水水量，不僅可以人為地縮短水在河道中的停留時間，增加浮游植物的生物量[21]，使污染河水不易黑臭，同時水體復氧量也會增加，提高河道自凈能力。利用調水改善河道水質是一種投資少、成本低、見效快的處理工程。
1.2 水生植物修復技術
水生植物在水環境修復中的作用方式主要包括物理過程、吸收作用、協同作用和化感作用[22]。水生植物修復技術利用水生植物及其共生的微環境去除水體中的污染物質并恢復永生生態系統[16]。水生物修復技術的核心是將植物漂浮種植到水面上，利用植物生長從水體中吸收利用大量污染物[23]。生物浮床是其典型的技術應用之一。
1.3 原位化學反應技術
原位化學反應技術是指通過化學反應和生物反應（氧化、還原、吸附、沉淀、有機金屬絡合等），在受污染的地點，原地使重金屬離子固定下來的方法。常用的物質包括石灰[ca（oh）2]、灰燼（koh）硫化鈉na2s）等。此外，化學氧化可以將有機物轉化為無毒或者毒性比較小的化合物，常用的氧化劑為二氧化氯、次氯酸鈉或者次氯酸鈣和臭氧等[3]。
2 湖泊水庫修復技術
湖泊水庫水質惡化主要有2 個原因：一是外界輸人的大量營養物質在水體中富集，二是內
源性負荷。因此湖泊水庫修復可從外源性污染物質的控制和內源性污染物質的控制2方面展開。外源性污染物的控制技術主要有：清潔生產、退耕還林、改變消費模式[4]、廢水集中處理技術[3]等；內源性污染物的控制技術主要有稀釋和沖刷、底泥疏浚和覆蓋、水力調度技術、氣體抽提技術、空氣吹脫技術、投加石灰法、水生植物修復技術、生物調控技術、生物膜技術、微生物修復技術、仿生植物凈化技術、土地處理技術、深水曝氣技術等[3]。外源性污染物控制技術中清潔生產是一項有效技術，內源性污染物控制技術中底泥疏浚是修復湖泊水庫的一項有效技術，這不同于河流的修復。
2.1 清潔生產
清潔生產是指通過原材料和能源的調整替代、工藝技術的改進、設備裝備的改進、過程控制的改進、廢棄物的回收利用、產品的調整變更等措施，達到污染物的源頭削減、過程控制、提高資源利用效率的目的，減少或者避免生產和產品使用過程中污染物的產生和排放，以減輕或者消除對人類健康和環境危害的技術[24]。清潔生產技術主要包括源頭控制、過程減排和末端循環3類技術。源頭削減應盡量采用無污染、少污染的能源和原材料；過程減量應盡量采用消耗少、效率高、無污染、少污染的工藝和設備；末端循環時對必須排放的污染物，采用回收、循環利用技術，回收其中有利用價值的資源。清潔生產可以產生環境和經濟雙重效益，使得匯入湖泊水庫中的外源性污染物濃度大大減少，達到修復的目的。 2.2 底泥疏浚
底泥是湖泊水庫中的內污染源，有大量的污染物質積累在底泥中，包括營養鹽、難降解的有毒有害有機物、重金屬離子等[3]。底泥中的有害物質釋放到水體中會使水質急劇惡化。底泥疏浚可以徹底去除其中的有害物質。一般有2 種形式的疏挖，一種是把水抽干，然后用推土機和刮泥機進行疏挖，另一種是采用帶水作業。第1 種方法存在一定的技術限制，第2 種方法應用性更強。帶水疏挖可以采用機械式疏挖，也可以采用水力式疏挖。疏浚技術主要包括確定疏挖底泥體積、選擇挖泥機、計算壓頭和功率、設計底泥堆放場以及底泥利用幾個部分。疏浚時應注意防止底泥泛起以及底泥的合理處置，避免二次污染。歐洲多國均采用過該技術對湖泊水庫進行修復，并且效果顯著。例如瑞典的trummen 湖，清除表層1 m 厚的底泥后，水深增加1.1～1.7 m，tp 濃度迅速下降，這種狀態維持了18 年[25]。
3 地下水修復技術
地下水具有多種功能，與人類生活密切相關。隨著工農業的快速發展和人民生活水平的提高，地下水受到了嚴重污染。因此，對受污染的地下水環境修復變得越來越重要，其修復技術的研究已引起國外學者的廣泛關注[26]。
根據其主要工作原理地下水修復技術可大致歸并為4 類，即物理技術、化學技術、生物技術和復合技術[27]。物理技術包括水動力控制法、流線控制法、屏蔽法、被動收集法、水力破裂處理法等[27]；化學技術包括有機粘土法[28]和電化學動力修復技術[29]；生物技術包括原位生物修復技術例如bs 技術，和異位生物修復技術例如堆肥式處理法、預制床法、厭氧處理法、生物反應器法等；復合技術包括滲透性反應屏法、抽出處理法、注氣～土壤氣相抽提（sev）法[27]。復合法修復技術兼有以上2 種或多種技術屬性，例如抽出處理法同時使用了物理修復技術、化學修復技術和生物修復技術，綜合各種技術有點，在修復地下水時更加有效。抽出處理技術，簡稱b&t 技術，是最常規的污染地下水治理方法。該方法采用水泵將含水層中地下水面附近的地下水抽取出來，把水中的有機污染物質帶回地表，然后在地面用地面污水處理技術對其進行凈化處理，最后將處理好的水重新注入地下或排入地表水體，以防止地面沉降，或海水人侵，并且可以加速地下水的循環流動。地面污水處理技術方法很多，最常用的包括以下7 種：沉淀、膜分離、交換樹脂、活性炭吸附、空氣吹脫、化學氧化和生物降解[30]。由于液體的物理化學性質各異，p&t 技術只對有機污染物中的輕非水相液體去除效果很明顯，而對于重非水相液體來說，治理耗時長而且效果不明顯[27]。
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[關鍵詞]景觀水體；生態修復；生態系統；微生物
中圖分類號：X52 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2017）06-0380-01
1 緒論
1.1 選題的理論意義與實際意義
近年來，我國江河湖泊的水體污染和富營養化問題日趨嚴重，因此對受污染的江河湖庫水體進行治理是社會經濟發展及生態環境建設的迫切需要。
景觀水體是社會人居環境中的重要組成部分，但由于多數為靜止或流動性差的緩流水體，水體的自凈能力弱，容易成為居民生活污水、雨水和垃圾的受納體，導致不同程度的污染和富營養化，致使水體中藻類大量繁殖，水體變黑變臭，有些水體甚至成為死水潭、臭水池，嚴重影響周圍的自然環境和居民的生活環境。因此，治理乃至修復被污染的景觀水體已經到了刻不容緩的地步。
1.2 論文綜述
景觀水體生態修復技術（Ecological Restoration Technology）是國內外近20年開發，并已成功地應用于治理被污染土壤、地表景觀水體及近海洋面的一種新技術。
近10年來，環境生物技術發展迅速，研究領域不斷擴大，工程實踐表明其已成為解決復雜環境污染問題的有效手段之一。由于用生物方法處理污染物的最終產物為無毒無害、穩定的物質，如二氧化碳、水、氮氣和甲烷等。且可一步到位，避免了污染物的多次轉移，因此生物技術又是一種消除污染安全而徹底的手段。
2 生態修復技術的研究
2.1 人工濕地技術
2.1.1 人工濕地
人工濕地技術是為處理污水而人為地在有一定長寬比和底面坡度的洼地上用土壤和填料（如礫石等）混合組成填料床，使污水在床體的填料縫隙中流動或在床體表面流動，并在床體表面種植具有性能好，成活率高，抗水性強，生長周期長，美觀及具有經濟價值的水生植物（如蘆葦，蒲草等）形成一個獨特的動植物生態體系。
2.2 生物浮島技術
2.2.1 生物浮島概述
生物浮島技術是模擬適合水生植物和微生物生長的環境，在被污染水體中利用人工的栽培設施種植水生植物，構建適合微生物生長的棲息地，利用植物吸收、微生物分解等多重作用凈化水質的技術。生物浮島一般由浮島載體、基質和植物3部分組成。
生物浮島的技術發展至今經歷過三次技術革新，人們已逐步找到了既經濟又環保的取代品。即園藝凈水生物浮島（挺水植物）、圈養式生物浮床（浮水植物）和組合式生物浮島（分載體和植物的組合）。它們各有優缺點，都有著廣泛的應用空間。
2.2.2 園藝凈水生物浮島（挺水植物）
園藝凈水生物浮島具有獨特的通氣孔，提高水體的表面復氧作用，時臺階式種植杯具有富氧段，即使在缺氧的黑臭水體中，水生植物仍然能正常生長。
2.2.3 圈養式生物浮床（浮水植物）
圈養式浮床（浮水植物）將傳統生物浮島的功能進一步拓展，研究表明浮水植物（鳳眼蓮、金錢草、大漂、杉葉藻等）生長及繁殖能力極強，比如鳳眼蓮聚集生物量的能力是花葉美人蕉的8倍，吸收氮的能力是花葉美人蕉的6倍。但由于浮水植物由于繁殖失控很容易造成二次污染，被誤解為“公害”植物，最近這些理解逐漸被正名了。太湖正在實施的萬畝鳳眼蓮工程，滇池的大規模圍養經驗，證明浮水植物是生態凈水的最佳選擇之一。
3 生態修復技術的應用
3.1 微生物制劑技術
3.1.1 微生物制劑概述
微生物制劑技術，其核心是將治理對象水體的“土著微生物”，通過實驗室篩選，馴化并擴大培養，組成數量巨大、種類齊全、“粗生”的微生物種群，重新投入水體中，加強水體內凈化水質的細菌種類和數量，投入的優勢菌群相互協同作用，形成一條消除底泥、凈化水質的生態反應鏈，達到快速消除底泥，凈化水質的目的。
選育高效菌株經過人工干預制成微生物復合制劑處理污染水體。其過程以酶促反應為基礎，通過生物體內產生的具有催化功能的特殊蛋白質作為催化劑，凈化污水、分解淤泥、消除惡臭。
3.1.2 微生物制劑技術的特點
1.針對性強，標本兼治
造成河涌黑臭的污染源是底泥，只有除泥才能治本。
2.除泥速度快
通過投放的優勢菌和補充碳源，在特制的曝氣機作用下，使優勢菌和碳源能夠充分進入底泥中，發揮優勢菌的硝化反硝化作用，在2個月內使底泥快速減少，底泥厚度為處理前的20%左右。
3.河涌水質明顯好轉，水體透明度高
4.維持時間長
在取得除泥的效果后，通過繼續投放優勢菌群和必要曝氣等措施，對河涌持續保養，及時消除每天在累積的污泥，做到長時間維持除泥成果。打破了傳統的“清淤-污泥沉積-清淤”怪圈，徹底解決了河涌污泥和水體反復黑臭難題。
3.2 景觀水體生態系統的恢復
3.2.1 景觀水體生態系統的概況
景^生態系統指景觀水體的生態系統。屬靜水生態系統的一種。景觀水體生態系統的水流動性小或不流動，底部沉積物較多，水溫、溶解氧、二氧化碳、營養鹽類等分層現象明顯；湖泊生物群落比較豐富多樣，分層與分帶明顯。水生植物有挺水、漂浮、沉水植物；植物物上生活各種水生昆蟲及螺類等；淺水層中生活各種浮游生物及魚類等；深水層有大量異養動物和嫌氣性細菌；水體的各部分廣泛分布各種微生物。各類水生生物群落之間及其與水環境之間維持著特定的物質循環和能量流動，構成一個完整的生態單元。
3.2.2 景觀水體生態系統恢復概述
景觀水體生物多樣性的恢復與生態系統的重新建立是水體修復的關鍵。人工濕地、生態浮床、優勢菌種的應用和水下生態系統的重新構建等都是近年來在國內外采用的用于水體生態修復的方法；利用微生物和水生動植物組合，進行污染水環境治理具有工藝簡單，對污染位點的干擾、破壞小、見效快、降解徹底、不易造成二次污染等優勢，也被認為是一項很有前景的水污染治理技術。
生態修復技術是指對生態系統停止人為干擾，以減輕負荷壓力，依靠生態系統的自我調節能力與自組織能力使其向有序的方向進行演化，或者利用生態系統的這種自我恢復能力，輔以人工措施，使遭到破壞的生態系統逐步恢復或使生態系統向良性循環方向發展。主要指致力于那些在自然突變和人類活動影響下受到破壞的自然生態系統的恢復與重建工作。
4 結論
在人類社會發展的同時，被污染水體的治理也勢在必行。采用工業和工程措施進行修復具有速度快、治理效果明顯等優勢，但同時高耗能，高投入與二次污染制約著工業工程手段的利用。
采用生物修復技術，雖然在速度上和短期效益上與工業工程手段存在差異，但由于無二次污染，治理的徹底性注定了生物修復的長期可行性。在生物修復過程中，一定要注意引入生物的安全性，從生態安全的各個方面進行考慮，避免造成生物入侵。同時，針對不同地區不同類型的湖泊污染水體，應根據當地自然與生物狀況，選擇合理的修復方案。
景觀水體生物多樣性的恢復與生態系統的重新建立是水體修復的核心。
參考文獻
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關鍵詞：水質;生態;工程設計;自然處理;人工處理
Abstract: The relationship between human and ecological environment more attention, this paper mainly to the Fengxian campus of the Shanghai Normal University campus water as an example, through investigating the status quo of the water quality, sediment, aquatic organisms, riparian, ecological environment, so as to reduce the school in the water replacement cost, save cost and get better campus environment. The method can also be applied to other regional water improvement project.
Key words: water quality; ecology; engineering design; natural treatment; artificial processing
中圖分類號： Q494文獻標識碼：A文章編號：
1.概述
長期城市化與工業化對河流生態系統健康狀況造成了嚴重影響，河流生態系統修復逐漸引起人們的重視。調查顯示，我國90%以上城市河流受到不同程度污染，生態功能喪失現象嚴重[1]。近幾年來，國內許多專家學者對河流水生態治理與修復進行了深入研究，蘇冬艷等人（2008年）對河流治理與修復技術進行了綜述[2]，劉輝等（2009年）提出了利用水生態修復技術治理治理杭州河道水生態系統的對策和建議。
以水的自我調節為基礎，遵從“道法自然”的自然依據，按照物質在自然界遷移、轉化、流動與循環的規律，在少量人類輔助功能的幫助下，充分利用自然生態系統，與地方自然條件、社會條件和經濟條件相結合，使之相互聯系成一個有機系統，促進良性循環，同步增加與兼收經濟、生態和社會效益。
城市河道水生態環境問題及治理現狀
2.1城市河道水生態環境存在的問題
2.1.1城市河道渠化破壞河道生態系統
天然的河流、湖泊、池塘是自然變遷和構造運動的產物，但隨著社會的發展，人類的開發活動，尤其是隨著城市人口密集，開發建設強度大，對河道裁彎取直，修建水庫和其他水利設施，以及開辟人工河道等，河道水生態系統自然屬性遭受破壞，呈現出人工化、渠道化與規則化，水文流態受水利設施控制，且受到現澆混凝土、預制混凝土塊體或漿砌石結構的護坡影響，隔斷了地下水與土壤的聯系，導致水生態系統結構單一，恢復和緩沖能力減弱。
2.1.2城市河道水體污染嚴重
部分工業廢水及大部分生活污水未加處理直接排入河道，致使部分區域的河流浮萍藻類生物的迅速生長，水體甚至呈現紅褐色，墨綠色，水體富營養化現象嚴重。另外由于人類保護水生態環境意識較薄弱，隨手向河內丟棄垃圾等，導致部分河段水面雜物漂浮、蚊蠅孳生。據統計，中國80%的城市河流受到不同程度的污染，許多流經城市段的江河水質都劣于Ⅲ類水，河中生物基本絕跡，河流的生態功能惡化[3]。
2.1.3城市河道淤積嚴重
受到不恰當的城市開發的影響，使許多河流的河道變窄，河網被分割，城市建設中廢物傾倒使河床越來越高，并且政府有關部門不重視河道清淤工作，沒有定期對河道進行清淤，致使部分河道淤積嚴重，不但影響了河道水質，也嚴重影響了河流本身所具有的泄洪功能，加劇了城市洪澇災害發生的頻率和程度。
2.2城市河道水生態環境治理中存在的問題
通過對全國各地河道整治資料進行查閱發現，當前大部分城市的河道水質治理方面存在以下幾個主要問題：利用水生態修復技術治理城市河道水生態系統的重要性依然沒有引起相關部門的足夠的重視，現如今河道的主要整治措施還是截污納管、生活污水處理和底泥疏浚；一些地方雖然在整治方案中都強調了生態治水的重要性，但在具體技術上缺乏相應的實施方案和操作措施；在利用生態技術修復河道水生態的認識上存在較大的偏差，許多設計者對于河流的生態修復純粹是從景觀美學的角度出發，沒有考慮河道的基本情況及其功能定位。
2.3城市河道水生態環境的一般修復方法
水生態修復是一項理論復雜、因素眾多、操作困難的工作，既要因地制宜，又要符合科學，更要講究實效。按照水生態系統的理論，結合全國河道、湖泊水生態系統修復情況的分析，修復水生態系統的主要處理技術可以分為：物理技術、化學技術以及生物技術。具體處理方法及其相應的特點見下表（表1）：
表1環境修復技術及其特點
3.工程實例
3.1上海師范大學奉賢校區河域概況
由于上海師范大學奉賢校區校內所有水域均流通，故以中心河的水質數據為樣本進行分析，從而對全校水質進行估計。
（1）中心河及其排水口現狀
圖1為中心河的衛星圖，從西面起第一座橋設為橋①（玉蘭前），第二座橋（三教前）設為橋②，東面起第一座橋為橋③。相關數據如下（表2）：
圖1中心河的衛星圖
表2中心河現狀相關數據
根據實地調查，大中型排水口個數及分布如圖所示，小型排水口分布如下：
橋①以西，北岸有小型排水口7個，南岸有小型排水口6個。橋①―橋②，北岸有小型排水口16個；南岸無小型排水口。橋②―橋③，北岸有小型排水口14個，5個小型排水口。橋③以東，北岸有小型排水口13個；南岸有小型排水口10個。
（2）中心河水域生態環境現狀
2012年7月對中心河進行了實地考察，對其水域生態環境現狀的初步了解如下：
橋①至橋③的區域，湖水基本清澈，能見度較高，有魚、蝦等水生生物。橋③以東，湖水稍有渾濁，東墻周圍湖水能見度低，總體流動性較小，湖水泛綠，河岸邊緣及角落有浮游類植物。橋①以西區域水質情況較差。湖水呈青綠色，部分區域有輕微乳白色，湖水能見度河岸邊緣大型排水口處有浮沫以及少量的上層浮油，大部分區域水質混濁，能見度低，水生生物稀少。中心河河岸由水泥石塊砌筑，水域底部淤泥較厚。綜上，預估中心河富營養化情況比較嚴重。
3.2水環境試驗與監測
在2011年10月起對四個河段（為方便起見，在下文，橋①以西命名為#1，橋①―橋②命名為#2，橋②―橋③命名為#3，橋③以東命名為#4）進行為期1年的采樣。因分析水域生態環境現狀得出本河段富營養化情況嚴重，故擬測試pH、水溫、DO、COD、BOD5、NH3-N，6項指標來評估富營養化情況，并對未來形成治理方案提供依據。測定方法如下[4][5]：
表3 水環境測定方法
（1）關于中心河水溫T的監測值分析
從圖2中可看出中心湖的水溫分布均勻，4個監測點只有較小偏差，同時最高水溫為#2處的28.5℃，7月； 且1月份水溫均低于5℃，與上海市的氣溫變化同步。由于缺少近十年的當月平均水溫，無法對其級別定位，僅從一年的數據觀察看，水溫指標滿足IV類水標準要求。
（2）關于中心河pH值監測值的分析
從圖3中看出PH值的變化范圍為6.31～7.54,其中5月至10月呈弱堿性, 11月至4月顯弱酸性，其PH值最大值出現在7月和最高水溫相對應。中心河的酸堿度基本滿足景觀娛樂用水水質標準，但1月份測得的酸堿度超過了標準。河水的PH值是河水及其水域各種自然因素綜合作用的結果。在流動河水中，氫離子的濃度并不取決于水分子的離解，而主要取決于河水中各種負離子，例如碳酸根、碳酸氫根、二氧化碳的對比關系。在富營養化水體中，隨著富營養化的發展，由于藻類光合作用消耗水中的二氧化碳，致使水中氫離子減少而導致PH值升高，呈現PH值隨藻類生長而顯著增高趨勢[6] 。
圖2 中心河水溫T監測值 圖3中心河PH值監測值
（3）關于中心河溶解氧DO監測值的分析
從圖4中可知，中心河水體中溶解氧最小值是1.6mg/L,最大值是3.78mg/L。除了7月至8月溶氧量值低于標準外，#1處溶氧量值從5月至8月間亦低于標準值，此處根據實際調查確是存在嚴重的富營養化以及嚴重的污水排放情況。潔凈水體中的溶解氧一般接近飽和，如果水體受到有機物質和還原性物質污染時，溶解氧會低于飽和值，尤其當藻類在水面形成遮光阻氣層時，影響大氣氧和水中氧的正常平衡以及水生植物的光合作用受阻，會使低層溶解氧大幅度降低，甚至趨于零值。此時將會導致厭氧微生物繁殖、水質惡化。
（4）中心河生化需氧量監測值的分析
從圖5中可看出中心河生化需氧量的變化范圍是23mg/L～47mg/L， 明顯高于IV類水體的生化需氧量標準值。生化需氧量越高，表示水中需氧有機污染物越多。
圖4中心河溶解氧DO監測值 圖5中心河生化需氧量監測值
（5）中心河化學需氧量監測值的分析
如圖6中所示，中心河重鉻酸鉀指數較高，變化范圍為62mg/L～110mg/L,最大值出現在6月的#1處。重鉻酸鉀指數是表征水體中可被高錳酸鉀氧化的物質，主要是有機物的含量。是一項重要的水質參數。在富營養化水體中由于浮游植物強烈的光合作用生成了大量的有機體，使水體的化學耗氧量明顯增高。5月至7月間，中心河的重鉻酸鉀指數足以體現。
（7）中心河氮氨含量監測值的分析
如圖7所示，中心河氮氮濃度都較高。最大偏差為1.96mg/L。最大值出現在6月，最小值出現在11月。氮氨濃度較高時必然會導致水域的富營養化。中心湖氮氨變化范圍為1.85～4.97mg/L。達到標準值僅為#3處的1,2,11,12月數據以及#2處的1月數據。且#1處的數據均高于其它監測點的數據，可見#1處的富營養化最為嚴重。
可見對中心湖進行整治規劃勢在必行也刻不容緩。
圖6中心河化學需氧量監測值圖7中心河氨氮含量監測值
3.3水生態環境修復
中心河是貫穿上師大奉賢校區，與新農河和月亮湖等其他水域連通，因此它不僅和其他水體一起調節了局部氣候，同時也具有一定的欣賞價值。但是由于疏于管理，導致目前中心湖富營養化程度嚴重，生物多樣性遭到破壞，因此有必要對該河流進行治理，并需要通過多種方法的結合，已到達徹底修復河道水生態系統的目的。
3.3.1處理河流底部沉積物
富營養化湖泊中的底部沉積物常是一個營養庫，在一定條件下可不斷釋放磷，這稱為內部負荷。當外部負荷減少后， 內部負荷可補償，使富營養化現象繼續存在[7]。底泥疏浚與覆蓋技術是河流污染治理中普遍采用的措施之一，可以較大程度的消減底泥對上覆水體的污染貢獻率，進而解決內源釋放而造成的二次污染問題，并為后續的生物技術介入創造出良好的生態條件。通過挖泥疏浚可以直接去除底泥中的營養鹽含量，減輕內部負荷對湖泊的影響[8]。
3.3.2水生動物修復技術
水體中的藻類除受營養物質的控制外，也受到浮游動物和魚類的控制。因此，可以通過放養浮游動物和魚類來達到改善區域性水水質的目的。常用于攝食藻類的魚類有螺螄、鰱魚、鳙魚、鯽魚等。根據調查，蚌類可以將水中懸浮的藻類及有機碎屑濾食；螺螄主要攝食固著藻類，同時分泌促絮凝物質，使湖水中懸浮物質絮凝；濾食性魚類，如鰱魚、鳙魚等可以有效去除水體中的綠藻類物質。我國的謝平、劉健康等（1999年）提出旨在控制藍藻水華的非經典生物操縱法[9]可供參考。
3.3.3河道補水
可通過增加水利設施并加以調控，引入上游或者附近水源，加快水流速度等。既補充河道水量，又可以沖刷稀釋污染水域，置換死水區的河水，使河流由厭氧狀態變為好氧，在短時期內降低水體的污染負荷，改善水生動物、水生植物的生存環境，提高河流的自凈能力，改善水環境質量[8]。
通過上述三種方法的結合使用，中心河水質有了明顯的改善。
4.結論與建議
相較于化學修復法的易造成二次污染和物理修復法的治標不治本，生物生態修復法具有工程造價相對較低，不需耗能或低耗能，運行成本低廉，處理效果好且不會形成二次污染的特點。近年來這種技術發展很快，在國外已經達到工程實用化的程度，并且積累了系列觀測數據。通過對上海師范大學奉賢校區中心河水質監測與相應的修復處理，可以得出以下結論及建議。
交疏挖底泥處理法，水生動物修復和河道補水法更具有可持續發展性，不僅可以節約財力，更可以全面改善生態環境，利用自然自我修復和凈化的能力改善水質。
富營養化湖泊中的底部沉積物是一個營養庫，單獨采用水生動物修復或河道補水法，很難在短期內有效改變河道水質，所以定期清理河流底部沉積物是必須的。
在水域內放置生態浮床，并放養攝食藻類的魚類等，以構成生物鏈。以達到在修復水質的同時增加河域的觀賞性的目的。
加強點源和面源污染治理，通過加強截污納管建設，加快城鎮污水收集管網工程建設，從而從源頭上根治水生態污染狀況。
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1、引言
人類對礦產資源的開發和利用，一方面大大增加了社會財富，促進了經濟和社會的發展，另一方面又帶來環境和災害問題，尤其是作為我國能源支柱的煤炭開采，近年來隨著產量的迅猛增長，對環境的影響更為凸出。環境對煤礦開采及經濟效益既能起到促進作用，破壞后又容易起制約作用。只有正確的使用好這把雙刃劍，才能實現環境和煤礦效益的雙贏。
2、煤礦資源開采對環境的影響
（1）對土地資源的破壞和影響。煤礦資源開發要占用和破壞大量的土地，露天開采必須剝離煤層上覆的土層和巖層，使原來生長在這些土層表面的生物遭到破壞，還將影響礦坑周圍動植物的生長。井工開采將造成地面變形、沉陷，對農田、道路、地面建筑物、地下管線產生危害和破壞。在煤炭開發、加工過程中將產生大量的固體廢棄物，如煤矸石、煤泥、排土場的土石等廢棄物，這些廢棄物的堆放不僅占用大量的土地，并且對地表下面及附近的土地都有不同程度的污染。
（2）煤礦開采產生的塌陷對環境的影響。煤炭開采往往會造成大范圍的地面塌陷，改變了自然生態環境，破壞了生物生存條件，導致生物量的減少，環境總適宜性降低：也破壞了人文社會環境，改變地表徑流和供排水系統及水土養分流失；同時造成地表建筑物變形倒塌，地面防滅火管線的破壞，道路水體的破壞，給居民的正常生活帶來極大的危害。
（3）煤礦三廢對環境的破壞和污染。煤礦生產三廢是指廢石、廢水、廢氣。廢石是指煤矸石，主要來源于巖巷，半煤巖巷硐室掘進和采場局部冒頂、煤層中的夾矸等。廢水主要是采礦廢水，由于地下有含水層，開采中就會產生污水，污水通過水泵排出地面就會造成水污染。廢氣以采礦廢氣為主，如以甲烷為主的芳香烴可燃氣體和二氧化碳、氮氣等窒息性氣體，一氧化碳、二氧化硫等中毒性氣體。這些廢氣物質往往會造成環境的污染和資源的浪費。
（4）煤礦開采對水環境的影響。大范圍的地表塌陷，改變地表徑流和供排水系統。一方面含水層中的水德流失和泄露破壞了水體結構，降低了地表水位標高如山西五陽煤礦周圍十多個村范圍內地下水位降低了3—8米，影響了環境的可持續發展，引起土地荒漠化甚至氣候的變化。另一方面由于礦山開采以及煤炭的洗選加工所產生的廢水排放，不僅影響居民的身體健康，甚至會造成大范圍的環境問題，如寧夏大武口洗煤廠煤泥池中沉淀后的廢水漫流排放，形成約2平方千米的煤泥沼澤，懸浮物含量高達10-30克每升。另外礦山酸性水不僅污染地表水，而且可能通過地下井巷或巖層的裂隙污染地下水。
（5）礦山動力地質問題。采掘工程活動可能誘發一些動力地質現象，比如沖擊地壓、巖爆、礦震、巖土工程失穩、泥石流、突水等。1949年以來的統計資料表明，全國煤礦單大型突水就有1200多次，其中淹井250多次，直接經濟損失50多億元。
3、改善煤礦開采對環境影響的對策措施
（1）減沉開采技術。由于主關鍵層對地表移動過程起控制作用，主關鍵層的破壞將導致地表快速下沉，因而通過主關鍵層控制地表沉陷，形成條帶煤柱—上覆巖層—主關鍵層的建構體系來控制地表沉陷，即煤礦充填開采技術。
（2）矸石處理。減少排矸和進行矸石利用是降低環境破壞的重要措施。通過優化巷道布置，多開煤巷少開巖巷，開發煤巷護巷技術，可以有效的減少矸石量，。但隨著開采深度的加深，巖石巷道的開掘不可避免，處理好矸石利用是根本途徑，含碳量高的矸石可用于矸石發電，含碳量低得可用于建筑材料，復墾回填材料等，對于不宜在地面使用的矸石，可用于地下采空區的填充。
（3）煤與瓦斯共同開采。瓦斯既是礦井有害氣體，也是潔凈能源，因此該該使其資源化。其技術途徑有：采前抽采即所謂的先抽后采；煤與瓦斯共采即煤炭鋼開始開采后大量瓦斯在采空區釋放，形成煤與瓦斯共采體系；廢棄礦井抽采瓦斯，鑒于廢棄礦井煤層經過采動而充滿瓦斯，因而可以利用巖體內裂隙場分布鉆孔抽采瓦斯；回風井回收瓦斯。
（4）保水開采。保水開采是煤炭生產中水資源破壞問題的最主要最根本的方法。煤炭開采是對地下水資源人為疏干排水過程，而采動形成的導水裂隙對煤系含水層形成自然疏干過程。地下水位能否恢復，決定于上覆巖層中是否有可再生的隔水層，揭示導水層裂隙形成規律和隔水層的穩定性是實現保水開采的基礎。
（5）氣化和液化開采。煤炭地下氣化和液化開采是不將煤炭采出地面，而是讓其在地下有控制的反應，形成可燃的氣體或液體。對于難以回收的煤柱、低品位煤、難采煤層就可大量使用氣化和液化技術實驗。
4、結論
煤礦開采中合理的處理經濟和環境的關系，使煤礦開采和環境優化協調發展，如煤矸石發電及解決了矸石山占用土地的問題，又能充分利用資源；抽出的瓦斯既有效節省能源開支，又確保煤礦的安全生產，達到經濟效益和環境效益的雙贏。
參考文獻：
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論文關鍵詞：水源地 集水區 生態補償 可持續發展
論文摘要：在供水水源地集水區采取生態保護措施確保了下游用水的水質和水量。但是，由于補償機制不健全，集水區的社會和經濟發展均受到限制。通過分析生態補償的內涵及其理論基礎，給出了生態補償的合理定義，分析了生態補償的原則和需要注意的問題。最后，對崗南、黃壁莊水庫集水區生態補償進行了探討。
1 引言
我國是水資源極度短缺的國家，城市缺水更為嚴重。隨著經濟快速發展和城市化進程的加快，城市缺水的范圍也越來越大。據統計，全國660多個城市中，有400多個城市供水不足，110多個城市嚴重缺水。面對水資源危機，許多城市開始開發利用上游流域的地表水作為新的供水水源。河北省石家莊市規劃區內地下水已經不能滿足用水需求，近年來，已經將其上游崗南、黃壁莊水庫的水作為城市的供水水源地。由于水庫的用戶的改變，城市用水的水質標準、供水保證率等因素都要有相應的提高。因此，對水庫上游集水區內的生態環境、社會經濟的發展都產生了較大的影響。
所謂集水區，指的是河流、湖泊等水體一定地點以上天然排水所匯集的地區，而水源地集水區系指引水口以上流域邊界內所涵蓋的地區，即其流域面積。
在我國，水源地集水區往往是社會經濟亟待發展的區域。一般來講，集水區的發展，往往有兩種模式：第一種是先污染后治理，即常規發展模式。這種模式雖然在一段時間內區域經濟得到了一定發展，卻是以犧牲全流域的生態環境為代價的；第二種是限制發展，即集水區服從于上級政府或流域機構的總體規劃，增大生態保護方面的經濟和非經濟投入，保持優良的生態與環境，但是由于投入區與收益區不一致，上游的投入無法得到相應回報，最終導致上游投入區與下游收益區經濟收入差異增大，上游地區由于經濟實力薄弱而使生態保護難以為繼。可見，兩種方式均不利于全流域的健康發展。
因此，集水區的發展應該是可持續發展模式，即通過生態補償機制，用水戶對集水區給予補償，以保證集水區生態環境、社會和經濟的可持續發展，最終達到整個流域的和諧發展。
2 生態補償理論綜述
2.1 生態補償理論的發展過程
生態補償(Ecological Campensation)是目前比較熱門的一個話題，可以追溯到德國和美國在20世紀70、80年代所采取的一些政策。
我國對生態補償的研究在森林資源生態補償方面較多，已經出臺的生態補償有關的法律法規中，以關于建立森林生態效益補償制度的法律法規最多，也日臻完善。但是，水源地生態建設和保護的生態補償機制卻仍很欠缺，生態補償制度的建立仍需克服生態環境是公共物品，人們可以免費使用的傳統觀念。
從發展的軌跡來看，在20世紀90年代前期的文獻中，生態補償通常是生態環境加害者付出賠償的代名詞，而90年代后期以來，生態補償則更多地指對生態環境保護建設者的一種利益驅動機制、激勵機制和協調機制。到今天生態補償已經不是單純意義上對環境負面影響的一種補償，它還包括對環境正面效益的補償，涉及的范圍也包括政策、規劃、生態保護等多個方面。
2.2 生態補償的定義
生態補償分為狹義和廣義兩種。狹義的生態補償指的是對由人類社會經濟活動給生態系統和自然資源造成的破壞及對環境造成的污染的補償、恢復、綜合治理的一系列活動的總稱。廣義的生態補償則還應該包括對環境保護喪失發展機會的區域內居民進行的資金、技術、實物上的補償、政策上的優惠，以及為增進環境保護意識，提供環境保護水平而進行的科研、教育費用的支出。
國內外對生態補償有不少定義，但由于側重點不同及生態補償本身的復雜性到目前為止還沒有一個統一的定義。Cuperus將生態補償定義為“對在發展中對生態功能和質量所造成損害的一種補助，這些補助的目的是為了提高受損地區的環境質量，或者用于創建新的具有相似生態功能和環境質量的區域”。劉玉龍將生態補償定義為“國家對流域生態保護區內因致力于生態與環境保護而喪失發展機會的居民在資金、技術和實物上的補償及政策上的優惠等，同時還只因生態與環境保護和建設的外部性，流域生態保護凈收益區對保護區致力于生態與環境保護各方面投入的分擔”。杜群將生態補償定義為“對生態環境保護者、建設者的財政轉移、物質性惠益給付的補償機制”。
上述定義基本上將生態補償的目的定位于保護生態，采取的方式也是僅僅為經濟方面的補償，屬于狹義的范疇。但是，受補償區乃至整個區域的可持續發展才是生態補償的終極目的。
針對水源地集水區生態補償問題，筆者在此提出生態補償的定義為：生態補償是由生態受益方對生態保護方所進行的補償，其目的是確保區域社會、經濟和生態的可持續發展，補償的具體方式包括經濟補償、政策補償和促進區域可持續發展的其他相關活動。從這個定義來看，生態補償不僅僅是從生態問題，更是社會和經濟問題，目的是保障社會、經濟和生態的可持續利用。生態補償應集中體現為通過一系列經濟手段和法規、行政措施以及相關的社會活動，對已在人類活動影響下喪失自我反饋機制和恢復能力的生態系統進行物質、能量的反哺和調節機能的恢復，確保該生態系統在生態環境、經濟和社會的可持續發展。通過生態補償，其結果是有利于全社會的。
2.3 生態補償的內涵
從內涵上來看，生態補償包括使用補償、受益補償和損害補償。使用補償指的是使用生態環境但是沒有造成破壞而支付的補償，如從生態環境中獲得的景觀、娛樂等享受而支付的補償；受益補償指的是從其他人或其他地區的生態保護行動中獲得收益而支付的補償，如生態保護收益區向保護區支付的補償；損害補償指的是從事對環境有害的活動而支付的補償，如為了恢復開發礦產資源或修建建設項目破壞的生態環境而支付的補償。
從補償的目的來看，生態補償包括對生態環境的補償、對經濟發展的補償和對社會政治的補償。對生態環境補償的目的是保護和恢復生態環境；對經濟發展補償的目的是保持受補償區合理的經濟發展速度；對社會政治補償的目的是保持全社會的可持續發展。達到全社會的可持續發展和區域內的和諧及均衡發展是生態補償的最終目標。
2.4 生態補償的難點
生態補償中，最關鍵問題是確定補償的主體和客體、確定補償的強度以及確定補償的方式和途徑。
根據筆者的定義，補償的主體為生態環境保護的受益者，而客體為生態環境保護的執行者。就集水區而言，補償的主體為下游的水源使用者，補償的客體為水源地集水區內發展受限和進行集水區治理的上游居民。
補償的強度可以通過機會成本、生態價值和協商來確定。其實，生態補償問題的實質就是接受補償的意愿和支付補償 的意愿之間的協商平衡問題。因此，采用談判的形式達成協議補償要比感覺理論價值估算確定補償的標準更加可取。
補償的方式中，目前應用最廣泛的方式為資金補償。此外，項目轉移也是一種值得推薦的方法，即將收益方的相關項目轉移到保護方，以此促進保護地社會和經濟的發展。同時，由于項目所有人為生態受益方，有助于保持生態環境的可持續發展。而且，通過政策傾斜等方式，也可實現對生態保護方在社會和經濟發展方面進行相應的補償。
采用談判方式不僅可以確定補償強度，也可以確定補償方式。一般由上游地區根據其在生態保護中生態、經濟和社會等方面的投入+合理收益向下游提出補償要求，下游生態收益地區根據當地經濟發展水平以及當地流域生態的直接和間接效益與上游進行協商談判，最終確定補償標準和補償方式。
2.5 生態補償的原則
生態補償需要通過制度設計，通過生態保護成果的受益者支付相應的費用，解決好生態產品這一特殊公共產品消費中的搭便車行為，激勵公共物品的足額提供，并鼓勵人們從事生態保護投資并使生態資本增值，最終達到流域的和諧。
2.5.1 受益者補償原則
在生態補償中，如果無法確定明確的受益者，一般由政府負責補償。在水源地集水區保護中，受益者容易確定，應由水源的使用者進行補償。
2.5.2 保護者受益原則
為了消除搭便車行為所導致的公共物品受損，就需要對保護者進行補償。生態環境的保護者得到合理補償，保護生態就變成了一種工作，生態環境的外部性得以內部化。
2.5.3 區域和諧發展原則
生態補償并非劫富濟貧，而是為了通過生態補償，將生態環境的外部性內部化，上下游共同保護生態，最終達到流域的和諧和全社會的可持續發展。
2.5.4 可承受原則
在確定下游用水區向上游供水渠補償時，需要考慮到下游用水戶的承受能力，確定合理的補償范圍，并采取低價介入、逐步提高的方法。
轉貼于
2.5.5 重造血輕補血原則
生態補償基金應該注重造血功能，將資金用于供水區的可持續發展，杜絕簡單的資金補償形式。
3 生態補償的理論基礎
目前，生態補償的理論基礎主要有經濟外部性理論、公共產品理論、資源有償使用理論、可持續發展理論等。
3.1 經濟外部性理論
外部性理論是環境經濟學的理論基礎。簡單而言，外部性就是實際經濟活動中，生產者或者消費者的活動對于其他消費者和生產者產生的超越活動主題范圍的利害影響。外部性包括外部經濟性和外部不經濟性。解決外部性問題的關鍵是把外部性內部化，實現由行為人承擔外部不經濟性所造成的后果。由于環境具有的無排他性和無排斥性，就是環境資源具有明顯的外部性特征，要消除生態資源的外部性特征，就必須把它計入產品的生產成本中。建立生態補償制度，就是為了將外部性內部化。
3.2 公共產品理論
按照微觀經濟學理論，社會產品可以分為公共物品和私人物品兩類。公共產品指的是每個人消費這種產品并不會導致別人對該產品消費減少的一種產品，具有非競爭性和非排他性。而這兩個特性往往會導致公共產品使用過程中產生“公共的悲劇”和“搭便車”兩種行為。從特征上來看，生態資源在很大程度上屬于公共物品，如果不進行生態補償的話，生態資源也將會發生公共的悲劇，或者搭便車行為，最終導致對生態環境的損害。
3.3 資源有償使用理論
生態系統是一種資源，也是創造財富的生產要素之一。因而這種生態服務或者說價值的載體便是“生態資本”。隨著人類對自然的改造和利用，生態資源已經不單純的是一種自然資源，而成為人類改造過的自然資源，所以，生態資本就成為了人造自然資產。由于生態資源具有價值，按照政治經濟學的等價交換原則，使用生態資源理應進行生態補償。
3.4 可持續發展理論
可持續發展的一個重要原則就是公平性原則，即人類平等的享有生存權和發展權，平等的享有環境、資源和社會經濟效益。世代平等的發展理論強調，全球每一個時期的任何一個人或者任何一個地區都享有平等發展的權利。因此，生態保護區為了環境免遭污染而被迫放棄經濟和社會發展的機會，這不符合可持續發展和公平原則。不能為了保障受益方的發展權而剝奪生態保護方的生存權和發展權。如果需要一方對生態環境進行保護，受益方必須進行補償，以保障生態保護方可持續發展的權利。
4 崗黃水庫集水區生態補償實例分析
4.1 崗黃集水區概況
崗南水庫和黃壁莊水庫上游集水區屬于滹沱河流域，位于北緯38°09′—38°45′，東經113°31′—114°15′。該流域在崗黃水庫上游范圍內包括平山、鹿泉、靈壽和井陘四個縣市。是石家莊市水源地和一級水源保護區。
項目區整體經濟發展水平較低且第一、第二、第三產業發展不平衡，相對來說，第一、第二產業在經濟總量中所占比重較大，但都還處于較低的發展水平。農業以種植業和林業為主，農村副業發展相對薄弱。現狀第二產業以二類、三類工業為主，經濟效益低而環境污染嚴重。即便是流域內較富裕的蘇家莊鄉和西柏坡鎮，2004年這兩個鄉鎮農村的總產值為6 877萬元，其中農業產值2 579萬元，占總產值的37.5％；林果業產值589萬元，占總產值的8.56％；牧業產值1 783萬元，占總產值的25.93％；漁業產值1 926萬元，占總產值的28％。人均年產值4 653元，人均年收入2 064元，農民生活水平依然比較低。
4.2 建立崗黃集水區補償基金的設想
在項目區，可以考慮在水資源費中加入一定比例(10％)的資金作為補償基金，通過兩種方式來進行生態補償，即通過水環境治理、水土保持直接投入等治標措施來暫時保護水資源與水環境，或者經由進行農業綠色基地建設、教育或基礎設施投資、旅游業投資等治本措施返還給集水區的居民，以提高其自發進行水資源和水環境保護的意愿。將生態補償基金納入水資源費，可以體現上游為保護水資源作努力的價值，在理論上合理，且具有很強的可操作性。
目前石家莊市地表水廠并未滿負荷運行，從崗南和黃壁莊水庫的日取水量約為20萬t左右，水資源費為0.355元/t。經統計，2004年全年從崗南和黃壁莊水庫的取水量為5794.7萬t，支付的水資源費為2 057萬元。如果按水資源費的10％提取上游生態補償基金的話，每年可獲得205.7萬元的資金用來進行生態補償。并且隨著石家莊市供水的結構轉變，逐漸增加地表水的比例而控制地下水的開采，這部分費用將逐漸提高，當地表水廠進行滿負荷運行時，即達到日產水量30萬t后，生態補償基金將達到389萬元/a，這部分補償基金將由水資源的最終用戶負擔。考慮到生態補償的重要性以及目前水資源費的比例偏低等情況，可以采取逐步調高生態補 償基金的比例。建議在實行以后通過逐步調整，用5年的時間達到水資源費的50％，則補償基金可以達到1 945萬元。
生態補償基金應該以治本的投入為主，即主要直接應用于集水區的居民，通過一定數額的人均生態補助以及集水區綠色經濟發展項目補助這兩種措施進行發放，以后者為主，鼓勵集水區居民進行綠色經濟發展。同時，小部分資金用來直接治理水環境。建議政府將生態補償基金和扶貧基金以及農業補助合并進行使用。
4.3 用戶承受能力分析
對于新增加的費用部分，可以攤入水資源成本，在水價上體現，由下游的用水戶承擔。對于水資源費的10％，即0.035 5元/m3的生態補償費，以石家莊家庭用水月平均用量在10 t左右計算，家庭的月支出增加僅為0.355元，居民完全有能力支付，在實施上難度不大。對于企業來說，0.035 5元僅僅占水費1％左右的份額，也沒有什么支付難度。
4.4 生態補償制度的建立
流域內進行生態補償是一項新生事物，是一項長期的任務，需要在立法機構、政府、用水戶、上下游居民等各利益相關方進行多輪磋商后施行，不可一蹴而就。建立生態補償機制需要立法機構制定相應政策法規進行保障，需要水行政主管部門組織多方論證確定征收幅度和征收辦法，需要接受補償方嚴格經費的使用和匯報制度，還需要對公眾進行廣泛的宣傳，使補償者愿意為了保護生態和保證供水而支付補償基金、受補償者樹立生態也是經濟的觀念。
5 結論
在生態補償的實施中，應該注意以下幾個方面的問題。
①建立責任協議制度。在生態補償的主體和客體之間要建立“環境責任協議制度，采用流域水質水量協議的模式，水源的使用者在水源地達到規定的水質和水量目標的情況下進行補償；如果水源地沒有達到相應的目標，需要對水源使用者進行賠償。
②監管補償資金的使用。對補償資金需要進行嚴格的監管，可以借鑒基金等形式，對補償基金的來源、使用和最終效果進行規劃和評估，確保生態補償基金的合理使用。
③充分發揮政府和市場的作用。生態補償中在不同的地區采用的方式不同，有的以政府為主導，有的以市場為主導，但政府與市場見并不是對立的，而是相輔相成的。因此，要充分發揮雙方的作用。在大型和重要生態功能區的補償活動中，政府處于主導地位，小范圍的生態補償以市場為主。
陸亞琴（1972- ），女，云南大姚人， 經濟學博士，云南財經大學經濟研究院國際貿易研究所副教授，研究方向為國際投資、國際貿易與環境。
摘要：根據可持續發展與資源承載力和環境容量的關系，建立資源承載力和環境容量評價的指標，選取2007年—2011年5年間的相關統計數據，對西部地區資源承載力和環境容量進行了實證分析。結果表明：西部地區的資源環境問題與經濟發展之間的矛盾突出，不利于西部地區的經濟的可持續發展。并在此基礎上提出西部地區經濟可持續發展的對策建議：加大對自然資源的保護力度；加強對自然環境的保護與治理；建立資源環境與經濟協調發展機制。
關鍵詞：資源承載力；環境容量；可持續發展；西部地區
一、引言
1789年，馬爾薩斯（Malthus）在其《人口原理》一書中提出：人口在無妨礙時有呈幾何速率增加的傾向，這種傾向受資源環境的約束，會限制經濟的增長[1]。這被認為是關于資源環境與經濟發展的最早研究。1972年，“羅馬俱樂部”在其報告《增長的極限》中提出：人類社會的增長由幾種相互影響相互制約的因素構成，這其中包括不可再生的資源枯竭和生態環境惡化，全球經濟的增長將會因為資源枯竭和環境破壞在某個時段達到極限[2]。他們的觀點使人們逐步認識到在追求經濟增長的同時，必須關注資源承載力和環境容量。1987年，世界環境與經濟發展委員會在其報告《我們共同的未來》中提出了可持續發展的概念，即可持續發展是既滿足當代人的需求，又不對后代人滿足其自身需求的能力構成危害的發展[3]。這一概念的提出，為傳統經濟發展理論注入了富有活力的內容，使人們認識到在發展經濟提高生活水平的同時，做到資源永續利用和保護環境的必要性與重要性。1992年里約熱內盧的聯合國環境與發展大會通過的《21世紀議程》，要求各國在促進經濟發展的過程中，不僅要關注發展的數量和速度，而且要重視發展的質量，調整消費結構，實現高效益，節約資源和能源，減少廢物排放，實現可持續發展戰略[4]。至此，從資源承載力和環境容量角度研究可持續發展問題形成全球共識。
近年來，國內學者對資源承載力和環境容量與可持續發展關系的研究較多，但研究領域主要集中在某一單一要素，研究區域較為狹小，多集中在某一特定省份或特定區域，且將資源承載力和環境容量二者嚴重割舍開來。在資源承載力方面的研究主要集中在水資源承載力、土地資源承載力、礦產資源承載力以及森林資源承載力等，譬如劉強等的從可持續發展角度探討水資源承載力[5]；劉傳江等的三峽庫區土地資源承載力現狀與可持續發展對策[6]等等。在環境容量方面的研究則主要集中在旅游環境容量、大氣環境容量、水環境容量等方面，譬如木樂等的基于旅游環境容量的華山旅游業可持續發展思路[7]；董玉嬌的重慶市大學城區域大氣環境容量與人口發展規模關系的研究[8]；塢彬等的深圳水環境容量及其承載力評價[9]等等。這種研究方法雖然在某種程度上起到了一定的積極作用，但研究領域過于狹小與片面。
我國西部地區能源資源種類齊全，除了水能、煤炭、石油等常規能源儲量豐富以外，地熱能、風能以及太陽能等新型資源也具有較大的開發潛力。另外，西部地區是我國重要的生態環境屏障和水源保護的特殊地帶，其生態環境是全國公共物品，生態環境的好壞直接關系到中華民族的生存和發展。西部地區經濟的發展有利于民族團結、社會穩定、邊防鞏固，有利于打通東南亞、南亞、中亞以及歐亞大陸等國際通道。所以，從資源承載力和環境容量角度研究西部地區可持續發展有其可能性與必要性。本文根據可持續發展與資源承載力和環境容量的關系，建立資源承載力和環境容量評價的指標，選取2007年—2011年5年間的相關統計數據，對西部地區資源承載力和環境容量進行了實證分析，并在此基礎上對西部地區未來經濟的可持續發展提出相應的對策與建議。
二、資源承載力和環境容量與可持續發展的關系
（一）資源承載力和環境容量與可持續發展的概念
資源承載力是指某區域一定時期內在確保資源合理開發利用的條件下，資源能承載的人口數量及相應的經濟社會活動總量的能力和容量[10]。
環境容量是指在人類生存的自然生態條件下不受損的前提下，某一環境所能容納的污染物的最大負荷量[11]。一般而言，環境對外部影響有一定的反饋調節能力，因而能在一定限度內環境不會因人為活動影響而遭受破壞，但超過一定的限度后，這種功能就會急劇地受到損害，甚至被徹底破壞，環境的這種承受“限度”就是環境容量。
1987年，布倫特蘭夫人（Ms﹒Gro Harlen Brundtland）在世界環境與發展委員會的《我們共同的未來》中正式提出可持續發展，即可持續發展是既滿足當代人的需求，又不對后代人滿足其自身需求的能力構成危害的發展。
（二）資源承載力和環境容量與可持續發展的關系
可持續發展是一種特別從資源承載力和環境容量角度提出的關于人類長期發展的戰略模式，它不是一般意義上所指的一個發展進程在時間上的連續性，而是特別指出環境和自然資源的長期承載力對經濟發展的重要性[12]。可持續發展的概念從理論上結束了長期以來把發展經濟同保護資源與環境相互對立起來的錯誤觀點，并明確提出三者之間是相互聯系和辯證統一的。
首先，資源承載能力和環境容量對經濟的可持續發展有一定的限制作用。地球上的資源是有限的，它們是經濟發展的基礎。環境容量也是有限的，從根本上說，它是人類社會發展的最終極限。可持續發展以自然資源為基礎，與生態環境相協調，強調經濟和社會發展不超越資源承載力和環境容量，經濟的可持續發展必須是在資源承載能力和環境容量的可以接受的范圍內的發展，超出這個范圍，經濟的增長就是暫時的、短期的，也是不可持續的。資源承載能力和環境容量作為經濟增長的極限條件，從量和質兩方面限定了經濟增長的速度、規模和方式。其次，經濟的可持續發展如果一直限定在資源承載能力和環境容量的限度內，那么資源承載能力和環境容量將得到保護與鞏固，這將有利于經濟的可持續發展，形成經濟可持續增長的良性循環。因此，實現可持續發展，必須要使其經濟的規模和增長速度控制在自然資源的承載能力、環境容量范圍內，否則就很難實現可持續發展。
三、西部地區的資源承載力和環境容量的實證分析
本文根據可持續發展與資源承載力和環境容量的關系，建立資源承載力和環境容量評價的指標，選取2007年—2011年5年間的相關統計數據，對西部地區資源承載力和環境容量進行了實證分析。本文所選取的西部地區是按照國務院西部開發辦公室2001年的《國務院關于實施西部大開發若干政策措施的通知》中根據地理位置和經濟發展水平劃分的西部地區的范圍，即、廣西壯族自治區、重慶市、四川省、貴州省、云南省、自治區、陜西省、甘肅省、青海省、寧夏回族自治區、新疆維吾爾自治區12個省、自治區、直轄市。
（一）西部地區的資源承載力分析
可持續發展要求的資源承載能力，主要是指一個區域內各項主要指標的人均資源的綜合承載力，本文選取人均國土面積、人均水資源占有量、人均能源占有量、人均耕地面積四個指標進行分析。從表1、2中我們可以看出，從2007年到2011年，西部地區人均國土面積和人均水資源占有量均有一定的波動。其中人均國土面積2008、2009、2011隨著西部地區人口的相應增加而同比降低；人均水資源占有量容易受到降水量的變化而變化，波動較大；人均能源占有量連續五年呈下降趨勢，這表明西部地區對自然資源的開采、生產、消費呈上升趨勢，資源承載能力已經呈逆行發展趨勢，不能完全適應西部地區的可持續發展要求；人均耕地面積一方面受人口總數變化的影響，另一方面與西部地區退耕還林（草）的政策密切相關，近五年來有一定的波動。
（二）西部地區的環境容量分析
環境容量是由諸多的環境因子及其相互作用構成的，具有足夠的環境容量是可持續發展的基礎，本文選取了大氣環境質量、森林覆蓋率、工業廢水排放率達標率、受災人口占總人口的比率四個因子進行分析。從表3、4中可以看出，西部地區大氣環境質量有一定的改善，但總體趨勢較為平緩，從2006年到2010年，空氣質量達到二級以上天數占全年的比重由86.5%上升到89.0%，與中東部地區相比，空氣質量較優；西部地區森林覆蓋率較高，2006到2007年森林覆蓋率高于全國平均水平1.14%，2008年到2010年森林覆蓋率高出全國平均水平接近5個百分點；工業廢水排放達標率持續改善，但污染仍然相對嚴重。西部地區工業廢水排放達標率較低，2010年全國工業廢水排放達標率為95.32%，遠遠高出西部地區16個百分點；西部地區自然生態環境脆弱，自然災害頻發，受災人口占到總人口的比例高達四成。綜上可以看出，西部地區的環境容量形勢嚴峻，一定要改變傳統的“高投入、低效益、高消耗、低產出”的生產方式，走提高生態環境效益的可持續發展之路。
（三）西部地區經濟發展與資源承載力和環境容量的關系
一個國家或地區的經濟發展可以用發展度這個指標來衡量，它作為一個相對指標，從發展速度和質量兩方面反映該國家或地區的經濟發展水平。與傳統的單純考慮國內生產總值不同，發展度融入了人口自然增長率、人均預期壽命、人均受教育年限、恩格爾系數、貧困率等指標。西部地區資源承載力、環境容量與發展綜合指數變化態勢可以從表5、圖1中看出來。
由圖1可以看出，近五年以來，西部地區經濟實現了較快的發展，而資源承載力和環境容量則呈下降趨勢。經濟發展度與資源承載力與環境容量呈負相關，這說明西部地區經濟的發展是以犧牲資源和環境為代價的發展，增長方式較為粗放。從2008年到2010年，西部地區環境容量指數變化較為平穩且呈緩慢上升趨勢，資源承載力指數則呈緩慢下降趨勢，這說明該時期經濟發展是以過度消耗資源為代價換來的，環境問題不是很突出。但從2011年開始，經濟發展度急速增長，而環境容量指數與資源承載力指數急劇下降，這說明資源環境問題與經濟發展之間的矛盾愈加突出，長此以往，將不利于西部地區經濟的可持續發展。
四、資源環境約束下西部地區經濟可持續發展的對策建議
（一）加大對自然資源的保護力度
傳統的發展觀的理論前提是自然資源的供給能力具有無限性，經濟增長和財富增長所依賴的自然資源在數量上不會枯竭。西部地區在未來經濟的可持續發展中必須擺脫這種傳統觀念的束縛，樹立新的資源觀。資源開發是經濟發展的初始階段和起步形式，而且西部地區資源豐富，這決定了西部地區的可持續發展在較長一段時期內要發展資源密集型產業。首先，改變對傳統資源的掠奪式的開發，減少資源浪費。在開采過程當中受技術條件的制約暫時不能開采的資源要采取合理的措施加以保護，而且要提高回采率。其次，在提高不可再生資源利用效率的同時積極尋找新的替代資源。大力發展太陽能、地熱能等新型能源。最后，注重資源產品的附加值，尤其是對于礦產資源，應改變單一采掘業的模式，調整產業結構，提高對資源產品的加工制造能力，增加產品的科技含量。就拿煤炭資源來說，不要仍停留在篩選、洗選、煉煤、發電等初級階段，要大力發展工業型煤、煤層氣開發、水煤漿等新技術。
（二）加強對自然環境的保護與治理
傳統的發展觀認為自然環境的自凈能力具有無限性，人類生產和生活的廢棄物排放所需要的自然環境在容量上也不會降低。我們要改變這種傳統的認識上的片面性，在西部地區未來可持續發展過程中，一方面要加強對生態環境的保護。西部地區本來生態環境脆弱，再加上后天的人為因素，使西部地區的自然環境不斷惡化，水土流失、土地荒漠化等現象大面積存在。因此，加強生態環境的保護已成為西部地區實現經濟可持續發展的必要舉措。西部地區要因地制宜，在黃土高原、云貴高原等水土流失較為嚴重的地區植樹造林種草；在新疆牧區、青海牧區、內蒙古牧區、牧區這四大牧區土地荒漠化較為嚴重的地區避免過度放牧，減少牲畜數量；另一方面要在環境治理方面下功夫。西部地區空氣質量達到二級以上天數占全年比重、工業廢水排放達標率近5年來持續改善，但工業廢水達標率仍然遠遠全國平均水平近10個百分點。在以后的發展過程當中，首先，嚴格控制污染物的排放量，制定各行各業的污染物排放標準，并將落實工作做到位，對違規的企業采取一定的處罰措施；其次，提高各市場主體的環保意識，這其中包括企業和公民。最后，提高科技水平，努力研發新產品并以此來代替污染較重的產品的生產。
（三）建立資源環境與經濟協調發展的機制
對于生態環境先天脆弱的西部地區，必須建立資源環境與經濟協調發展的機制。而資源環境與經濟協調發展機制的建立，涉及到多個方面，包括經濟增長方式、產業政策、資源環境政策等。首先，要轉變經濟增長方式，提高資源利用率。一方面要充分發揮信息對資源的節約和增值作用，降低經濟發展對資源和環境的壓力，通過信息技術改造傳統產業，實現產業結構的優化升級。另一方面，要鼓勵開發和應用節能降耗的新技術，明確制定節能降耗的標準，用制度來約束企業的資源使用，倡導節約資源的生產方式，促進經濟增長方式由粗放型向集約型轉變；其次，完善宏觀調控體系，制定合理的產業政策。國家要制定一系列相關的優惠和扶持政策，鼓勵發展高新技術產業，鼓勵中東部的資金、技術、人才向西部合理流動，促進西部地區的可持續發展；最后，完善經濟發展的資源環境政策。在經濟發展的活動中進行資源環境評估，從源頭上減少人為因素對生態環境的破壞。建立資源環境與經濟協調發展的綜合管理機制和決策機制，并在實施過程中逐步完善，使資源環境和經濟協調發展。尤其要對重大的開發建設項目進行生態環境影響評估，倘若評估結果顯示可能導致生態環境的破壞，要及時做好處理方案，若評估結果顯示能夠嚴重破壞生態環境，但受資金、技術等條件的制約尚不能提出合理的解決方案，則應明令禁止該項目。（作者單位：云南財經大學經濟研究院）
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關鍵詞：生活飲用水；消毒技術；消毒副產物；聯合消毒；飲用水質量 文獻標識碼：A
中圖分類號：R123 文章編號：1009-2374（2016）26-0043-03 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2016.26.021
清潔飲用水是人類生活的一個根本要求，可是隨著人類人口不斷大量的增長，人類對水資源的需求量也開始不斷擴增，導致生活飲用水日益短缺這個問題漸漸變得十分嚴峻起來。采用安全、高效的飲用水消毒方法是維護人類健康的根本前提。未來生活飲用水消毒技術的發展既要保證對飲用水的消毒效果，也應該最大化減少化學藥劑的使用與投放，最大程度使得有害消毒副產物的產生得到減少。傳統的飲用水消毒是氯消毒，始于19世紀初。它可以十分有效地殺滅水體中病原微生物，能夠使人們感染傷寒、霍亂等水傳播疾病的概率最大程度降低。可是從20世紀70年代起，由于氯消毒過程中產生的三鹵甲烷（THMs）消毒副產物不斷被檢出，THMs有致癌作用，對人體的健康影響非常大，因此氯消毒的安全性受到了質疑。同時氯消毒對隱孢子蟲、賈第鞭毛蟲等病原體是低效甚至無效的，于是其他消毒技術開始逐漸得到了應用和發展，主要包括化學消毒法、物理消毒法以及聯合消毒法。
1 化學劑消毒法
1.1 ClO2消毒
由于ClO2具有很強的氧化性，所以它對微生物的細胞壁有著十分強的吸附和穿透能力，能夠非常有效地將細胞內含硫基的酶給氧化，十分迅速地控制微生物蛋白質的合成進而阻礙微生物的生長繁殖，從而完成消毒殺菌的目的。近些年來，研究發現ClO2不僅能殺滅水中病毒、鐵細菌、細菌、硫酸鹽還原菌、藻類、真菌及浮游生物甚至包括抗逆性最強的芽孢，而且對新國標中的“兩蟲”（隱孢子蟲和賈第鞭毛蟲）也可以達到滿意的滅活效果。自20世紀90年代以來，我國開始向美國自來水廠學習，在一些中小型自來水廠中應用ClO2來對飲用水進行滅菌殺毒處理。如果和氯消毒技術做比較的話，使用ClO2來消毒生活飲用水的時候，即使不太可能會產生鹵乙酸、三鹵甲烷等這種有強致癌作用的消毒副產物，但還是會生成氯酸鹽、亞氯酸鹽等這種無機的并且有毒有害的消毒副產物。另外，ClO2不宜在水中保存和運輸，一般采用現場制備的方式，對某些中小型水廠較為合適，但是對某些大型的水廠，因為人為投加ClO2的量很大，那么在現場制備ClO2的產量也隨之相應不斷增大，所以使用這種方式進行消毒就顯得非常不合適。總之，我們不斷地尋找ClO2既經濟且適用的制備方法，它已經成為了相關研究的熱點。
1.2 氯胺消毒
氯胺作為一種新型飲水消毒劑，其優點在于產生少量的三鹵甲烷以及能維持很長時間的消毒效果。由于單獨使用氯胺的消毒效果較差，往往采用聯合應用將氯胺作為末端消毒劑來使用到生活飲用水的殺毒滅菌中來。最主要的原因還是相對于飲用水中的游離的氯，氯胺在水體中呈現出更加良好的穩定性，可以在飲用水體中保存停留很長的一段時間，使得水體中能夠保持一定量的余氯，這樣能夠防止水體再次受到污染。由于氯胺在消毒飲水方面有很多可取之處，因此在我國不少水廠已經開始采用氯胺消毒工藝。
1.3 臭氧消毒
O3一直是屬于非常高效的消毒劑的范疇，對各種各樣的微生物都能夠十分有效地殺死滅活，O3氣體或者將它溶在水溶液中都會產生十分強大的殺滅許多微生物的作用，并且相對于有效氯而言，臭氧殺死多種微生物的速度要比其他消毒劑快且快數百倍。臭氧正是靠著它強大的氧化能力，不僅能夠殺滅生活飲用水體中絕大多數的細菌、病毒、包囊、芽孢，還能夠破壞大部分微生物內部的有機物，同時臭氧還可以起到去臭、脫色作用。臭氧的消毒效果比氯消毒好太多了，如果控制水溫越低，臭氧的消毒效果就會越來越好。
臭氧消毒的不足之處在于：第一，O3氣體的穩定性太差、水溶性十分小，對生活飲用水充分徹底地消毒后，無法在水體中保持余留量，并沒有持續的殺菌滅毒效果；第二，臭氧被用作在生活飲用水中的消毒劑，雖然在殺菌滅毒過程中不會生成氯化消毒副產物，但有很大的可能性它會在水體中生成溴酸鹽、醛類和過氧化物等一類具有高度潛在危險和毒性的副產物，其中溴酸鹽被國際癌癥研究機構定位2B級潛在致癌物。臭氧在殺滅生活飲用水菌體的過程中，影響它產生和生產溴酸鹽的因素復雜得簡直令人不可思議，它不僅受到生活飲用水體中溴化物含量的重大影響，還會受到O3氣體的濃度、接觸生活飲用水體的時間、生活飲用水體的ORP電位等很多因素的影響，因此必須有效地控制溴酸鹽的產生。
1.4 NaClO消毒
NaClO一般情況下是可以直接將其投加到生活飲用水中進行殺毒滅菌的，這樣做的目的是既可以避免Cl2投加到生活飲用水中所出現的審批問題，又可以避免投加二氧化氯到生活飲用水中時不可避免所帶來的消防安全問題，因此次氯酸鈉殺毒滅菌在某種程度上具有投加非常方便、審批非常簡單、較低的安全要求等許許多多的優點，從這方面看，次氯酸鈉相對其他消毒劑而言，算是很好的生活飲用水消毒替代方式。可是NaClO溶液也存在明顯的不穩定性，隨著放置空氣中時間的延長，其消毒效果會越來越差。為了盡量解決NaClO的不穩定、易降解的特點，建議在現場制備使用此種方式時解決此問題。同時，NaClO如果和液氯方式進行對比，由于次氯酸鈉的消毒滅菌原理與液氯殺毒滅菌原理基本相同，因此在某種意義上，次氯酸鈉殺毒滅菌也會存在對“兩蟲”（包括隱孢子蟲和賈第鞭毛蟲）等殺毒效果非常差勁以及會產生消毒副產物的問題，所以需要將其和其他消毒方法（紫外線等）進行聯合應用，以達到更好的消毒效果。
1.5 高鐵酸鹽消毒
高鐵酸鹽作為一種綠色、無機、多功能強氧化劑越來越受到國內外普遍關注。它具有氧化、吸附、絮凝、殺菌、消毒等多功能性質，操作方便且殺菌力強。高鐵酸鹽在氧化消毒過程中產生的還原產物Fe（OH）3不僅安全性較高，而且它作為助凝劑也是十分良好的。高鐵酸鹽在去除有害細菌和病毒的同時可有效去除水中的懸浮物及重金屬離子，因此高鐵酸鹽這種安全無任何毒副作用的多功能高效水處理藥劑，在飲用水殺菌消毒領域中具有重要的研究開發和應用前景。
2 物理消毒方法
2.1 紫外線（UV）消毒
將紫外線消毒應用于生活飲用水殺毒滅菌，具有消毒十分徹底、快速、便捷并且不會污染生活飲用水質的優點，最重要的是操作起來十分簡便、使用和維護的費用很低等。紫外線殺菌的原理是利用紫外線光量子的能量使與之接觸的微生物體的核酸結構受到破壞，微生物最終失去復制以及繁殖的能力。紫外線消毒是一種比較環保的技術，具有無需化學藥劑添加、無消毒副產物形成以及成本經濟等優點，在水質凈化領域中的使用方面是非常廣泛且普遍的。
雖然對絕大多數的病原體來說，紫外線的消毒滅菌的效果非常好，但是到現在為止，市場上普遍的紫外消毒滅菌的系統都是為燈管浸沒式，這種燈管存在下列非常普遍的問題：更換紫外燈管十分困難，石英的管壁需要經常的維護和清洗，紫外線利用的效率非常低，同時能耗很高，如果將紫外線直接浸沒在水中，紫外燈中的汞不僅對環境，而且對人體的健康都存在很大潛在的威脅，因此一種高效且非常可靠的光纖傳導紫外光消毒技術就出現在市場上。該技術的基本原理就是利用光學聚焦系統將光源產生的紫外光匯聚于一點，然后通過石英光纖再將其導入水中，并在光纖散光點處均勻地透射，從而滅活水中生存的微生物。
紫外線消毒滅菌的最大的缺點就是無法具有可持續性，不能絕對保證輸送和配送水管網內各類微生物的滅活穩定性，所以通常需要聯合常規消毒方式實現持續消毒效果。此外，生活飲用水體中的懸浮顆粒物、有機物COD及氨氮（NH3-N）都會在紫外線的傳播過程中帶來許許多多的干擾，進而十分影響消毒滅菌的效果，所以紫外線處理水要求水體具備很高的透明度。
2.2 超聲波消毒
超聲波輻射技術是一項非常好的水處理技術，它具有很好的發展前景，它在浮游生物的滅活、過濾膜及陶瓷濾芯的清洗等方面已有應用。從相關文獻得知，高頻率超聲的主要作用就是將水體中的菌膠團解聚，然而對于細菌的滅活的效用并不是太好，低頻率的超聲波才真正地具備有消毒滅菌的效果，可是如果只想單純地依靠超聲波消毒，我們又會面臨可能出現的能耗較高的問題。因此往往將超聲波與紫外線聯合應用進行消毒，這樣不僅比單純的超聲波或紫外線消毒工藝節約能耗，而且能產生很好消毒效果。
2.3 TiO2光催化消毒技術
TiO2光催化反應的基本原理就是利用具有強氧化性的活性自由基（羥基自由基）參與到生活飲用水體中的各種化學反應，由于羥基自由基具有很強的氧化性能，能夠將絕大多數水體中的有機物氧化分解并且最終將其礦化為水和二氧化碳等無機小分子。此外，TiO2光催化消毒技術具有很大的殺菌消毒的功效，TiO2作為催化劑本身不會溶解于水，沒有毒性，且不會對生活飲用水體產生污染，非常適用在飲用水方面進行消毒滅菌。近些年，正是由于TiO2光催化消毒技術在其性能上具有得天獨厚的優勢，其光催化殺毒滅菌機理及TiO2在生活飲用水消毒滅菌領域中的廣泛應用，所以TiO2光催化消毒技術逐漸成為各國科學家的研究熱點。
2.4 膜消毒
膜技術是20世紀60年代后迅速崛起的一門分離技術。它去除水中雜質的主要原理是機械篩分，膜技術應用于飲水消毒具有水質優良、操作簡單、占地小等優點，已成為人們提高水質的一項重要措施。在國外，膜技術用于飲用水消毒的研究十分多且復雜，用膜對病毒、致病細菌以及賈第蟲和隱孢子蟲這“兩蟲”消毒滅菌，能夠有很好的去除效果。
3 聯合消毒方式
3.1 “紫外線+氯（氯胺）”聯合消毒
在飲用水處理中，紫外線消毒對微生物滅活特性與氯（氯胺）消毒相比較是正好相反的。其中紫外線對原生動物和細菌的滅活效果最好，而氯消毒則是對大多數的病毒和細菌滅活效果最好，可是對“兩蟲”（賈第蟲和隱孢子蟲）效果較差。因此采用“液氯和紫外線（氯胺）”聯合的消毒滅菌技術，不僅可以滿足實現新國標里面對病原微生物指標控制的要求，還可以為生活飲用水提供很多級別的滅菌消毒的安全保障。
在實際工程中，由于紫外線對各類水體中微生物滅活效率很高，因此我們通常利用這一特點，在最開始的凈水工藝流程中，我們就是采用紫外線消毒滅菌來作為消毒的主工藝，必須充分保證對微生物的滅活效果，隨之僅使用少量余氯就可以非常有效抑制微生物的復活，不僅可有效減少后續氯的投加使用量，從而減少消毒副產物的產生，因此紫外線與氯（氯胺）消毒工藝相結合，將會對處理飲用水具有十分重要的現實意義。
3.2 紫外線+超聲波+氯（氯胺）聯合消毒
超聲波和紫外線聯合起來對水體進行消毒的效果在某種意義上肯定會優于這二者單獨作用于生活飲用水中的消毒效果，如果單獨采用超聲波進行預處理，我們可以將水中比較大粒徑的懸浮顆粒和菌膠團進行徹底擊碎、完全分散。我們在紫外線消毒的過程中，紫外線也將能夠更容易接觸到各類微生物及懸浮顆粒，從而可以不斷加強紫外線的殺菌滅菌的效果，提高紫外線的消毒效率。如果我們采用超聲波對水體進行一定程度上的預處理，我們只會需要很短的輻射時間就能把紫外線的消除效率進行顯著地提高，同時所用的能耗并沒有增加太多，因此我們將超聲波與紫外線進行聯合作用。這樣我們不僅能夠減少末端投加消毒劑（液氯或氯胺）所產生消毒副產物帶來的影響，同時一定程度上還可以抑制水體中微生物的復生現象，從而滿足新國標中對病原微生物指標嚴格控制的要求。這種殺菌消毒技術在國內某些企業中正在被研究應用，并且已經取得了初步的研究
成果。
除了以上消毒技術，還有高級氧化技術、水力空化、銀法+紫外、磁化法、靜電法、微電解法等新型消毒技術，這些新型消毒技術的研究大多只局限于理論研究階段，缺乏規模化的應用實驗研究。由于飲用水消毒關系到人們的健康，開發發展新的消毒技術還需要長期的應用研究。
4 展望
今天我們身處全世界在進行城市化這個龐大的背景之下，因為我們人類現在十分關注環境與安全方面所暴露出來的問題，當人們面臨用消毒劑處理飲用水問題時，人們不僅對化學消毒劑的安全使用提出了一定的要求，而且對政府監督也提出了更高的要求。由于當前我國飲用水的水源水質相對于國外的飲用水質來說，不僅更為復雜，而且處理起來更加困難，最重要的是和國情與發達國家相比，現在我國的經濟狀況和他們有著非常龐大的差距，這也導致我國在供水方面和排水等方面與發達國家的水平存在著相當大的差距。與此同時，國內目前還沒有研究出一種能夠完全滿足人們要求的消毒殺菌劑，我們只能按照消毒的對象和消毒目的來進一步確認選擇不僅經濟且適用的消毒劑。每一種消毒技術都存在優點和缺點，我們知道傳統的消毒工藝需要改進，那么生活飲用水聯合消毒的工藝就值得大量推廣和應用，如紫外線-氯（氯胺）消毒工藝等。在實際的生產生活中，應該花大力去開發新型的消毒技術以及物美價廉性價比更高的新型消毒劑，之后再結合我們國家的飲用水水源水質，還有最重要的經濟狀況也必須考慮其中，第一步就是將消毒工藝進行不斷地優化，在保證水的質量的前提下，我們應該盡量降低和減少最后一道消毒工藝的處理污染負荷，切實地縮小和降低運行成本，以便獲得最好的處理效果，這樣我們就能夠得到最優質的飲用水。
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