新時期水環境污染主要成因與綜合治理分析

成 穎，范城君

(河北省承德水文水資源勘測局，河北承德 067000)

新時期國家經濟發展破壞了生態環境，尤其是城市現代化改造進程加快而導致污水現象嚴重，破壞了生態環境系統的協調性。從可持續發展觀角度分析，我國必須強化水環境污染問題的治理力度，努力構建生態化水資源利用環境。水利規劃與設計是水污染治理的綜合性工程，應經過科學規劃與執行才能取得成效，這就要求相關部門做好污染治理規劃工作。相關部門既要制定水環境污染治理對策，也要充分利用信息科技優勢以解決污染問題。

1 水污染原理及其危害性

水污染是社會環境污染的主要表現之一，其是由有害化學物質造成水的使用價值降低或喪失，對水環境區域產生不同的污染危害。應為污水中的酸、堿、氧化劑，以及銅、鎘、汞、砷等化合物，苯、二氯乙烷、乙二醇等有機毒物會毒死水生生物，所以會影響到飲用水源、甚至風景區景觀。當前，我國水環境污染現象日趨嚴重，各個地區均存在水污染、水流失、水浪費等一系列問題。如圖1［6］，我國工業企業排放廢水中，各個行業均有不同量的污染元素，破壞了水質環境的生態系數，大大降低了水質量標準［1］。

另一方面，水污染產生的危害性十分廣泛，一是破壞了水資源利用的安全性，增加了社會群體疾病發生率。二是破壞了生態水系統的環保系數，各類廢水、污水量持續增加，如表1［6］，2001～2010年，全國廢水量有明顯增加趨勢，資源污染必然擾亂生態環境的協調性。

圖1 工業廢水和化學需氧量排放情況

2 新時期水環境污染主要成因

近年來國內經濟產業機構實現優化升級，水環境污染現象也普遍增多，以犧牲環境為代價發展經濟是不科學的。水利部門與環境部門共同建立了水環境污染勘察工作，對現有污染情況進一步地勘察分析，從城市規劃、農業運作、生活排水等多個角度總結經驗。根據現有水環境污染狀況，其主要因素包括以下幾方面。

(1)工業因素。工業是國民經濟的核心部分，工業發展可帶動經濟收益增長，推動科學技術水平提升，適應了我國社會主義現代化建設要求。工業是以機器運作為平臺的自動化模式，工業生產所產生的“三廢”是環境污染的根源之一。如表2［6］，汞、鎘、六價鉻、鉛、砷等是工業污水中主要有害物質，對水質環境造成了不利影響。當前，我國工業企業群體數量龐大，很多企業未經處理而排放工業廢水，或廢水處理質量不達標則隨意排放，這些都是造成水環境污染的因素［2］。

表1 全國廢水及其主要污染物排放量年際對比

表2 全國廢水中其他有毒有害污染物排放量年際對比

(2)農業因素。農田灌溉與種植是創造農業收益的來源，作業期間也是污染水質的過程。其中，農作物種植離不開水資源利用，分配調度農業用水時會帶入有害物質，對整個區域用水均產生了明顯的污染作用。例如，農村地區大量使用化肥、農藥、除草劑而造成的農田污水，濫用農藥物質、任意排放農業廢水等，這些都會影響到周邊區域水質的凈化系數。

(3)生活因素。城市是人口相對密集的區域，城市生活污染在水環境污染中占有很大的不利，每天城市人口產生污水量十分龐大。一般來說，城市居民不具備凈化水質的條件，生活污水未經處理而排放于下水管道，這種排水模式方便了居民用戶，卻損壞了生態環境的和諧性。隨著商業化都市建設時期帶來的城市用水量、排水量等均會不斷增加。

(4)水利因素。當前，我國水資源利用以自然生態水為主，經過水廠凈化處理之后供應使用，若生態水遭受污染則必然會降低水環境的質量系數［3］。水利工程配套設施不足，水資源凈化、分配、儲藏等不及時，同樣會引起水環境污染問題。例如，堆放在河道的工業廢棄物和生活垃圾;水庫周邊森林砍伐，水土流失;土地資源過度開采，產生礦山污水。

3 水環境污染治理的綜合對策

水環境污染是人類社會活動的必然產物，破壞了大自然生態環境系統的均衡性，不利于我國社會主義可持續發展戰略實施。從上文可以看出，水環境污染成因復雜多樣，這對水污染問題治理帶來了較大的難度，如何正確治理污水是政府、企業、群眾等三方需要共同思考的問題。筆者結合工作經驗，水環境污染治理對策如圖2。

(1)水源保護。強化對飲用水源取水口的保護，建立更加科學的水資源保護機制，綜合避免淡水資源浪費現象。有關部門要劃定水源區，在區內設置告示牌并加強取水口的綠化工作。定期組織人員進行檢查。從根本杜絕污染，達到標本兼治的目的。

(2)污水處理。隨著城市人口的增加和居民生活水平的提高，廢水排放量正在不斷地增加，而城市污水處理廠卻沒有相應地增加，建設更多的污水處理廠是迫在眉睫的事。政府需加大水利工程設施投資，以水環境保護為中心創建現代化處理系統，及時對污水資源實施凈化處理。

圖2 污水治理方案

(3)環保宣傳。通過環保宣傳加強公民的水資源保護意識，指導其在社會實踐中重視污水保護工作，號召全社會主體參與到污水治理活動中。改善環境不僅要對其進行治理，更重要的是通過各方面的宣傳來增強居民的環保意識。居民的環保意識增強了，破壞環境的行為就自然減少了。

(4)資源利用。世界淡水資源存儲量較少，我國是人口大國，水資源需求量廣泛，其浪費率也很高［4］。水環境污染治理方案中，需建立水資源循環利用體制，以實現廢水資源化利用。隨著經濟的發展，工業的廢水排放量還要增加，如果只重視末端治理，很難達到改善水污染狀況目的，所以我們要實現廢水資源化利用。

(5)科技管理。采用數字化污水處理管理，以信息為基礎推動污水治理系統的信息化改革，滿足現代水資源調配與利用的需求。采用數字化運營管理系統，對下屬廠水質監測、設備維護管理、生產運行管理、安全生產管理、辦公管理等都很到位，也可以通過實況生產視頻、數據指標分析等幫助集團實時監管下屬廠運行狀況。

4 水環境治理信息化系統應用

“水污染”是生態環境污染主要表現之一，不僅破壞了生態系統的均衡性，也阻礙了城市地區綠化發展工程建設。新時期水環境污染現象日趨加重，社會經濟發展以犧牲環境為代價，這些與我國環境綠化工程改革是相違背的，深入探討水環境污染現象成因，提出切實可行的污染治理方案，這些都是水利部門、環境部門等急需解決的問題。

(1)集中控制。采用了集中式的數據采集系統將原來分散的各分布廠站的生產運行數據進行實時采集，進行集中管理，并實時存儲，同時支持遠程網絡訪問，形成一個多層次、網絡化的自動化信息處理系統。

(2)在線監控。設計在線監控可幫助相關部門實時觀測污水情況，當超出規定標準量時啟動自處理模式，加快水環境治理的信息化建設［5］。信息系統根據生產工藝流程將各種設備實時運行狀況、實時能耗狀況等運行狀態進行圖形化實時監視，如圖3，生產過程中出現異常過程實時告警并發出應急預案提示。

圖3 污水廠處理流程

(3)智能調度。污水治理廠建立智能化調度平臺，實現水資源調配作業的人工智能化，達到優化調度、節能水源的目標。針對生產運行中能耗重點單元(泵房、曝氣池、加藥系統等)，提供專家性優化調度方案。智能調度系統可以優化人工作業模式，進一步解決手動操控污水的不足，確保污水治理系統實現節能降耗。

(4)設備操控。對設備和備件等資產實現全面的維修、養護、庫存管理，對資產變動過程進行跟蹤和記錄。實現了對生產設備的科學化、規范化、信息化的管理，延長了設備使用壽命和提高了設備的使用效率。

(5)統計分析。信息系統可提供多種智能分析工具，能對各階段、各時期、各類生產運行數據可進行統計、比較、分析，并以直觀的圖表形式呈現［6］。就污水處理廠來說，信息系統對輔助管理者的決策提供強大的支持，尤其是污水治理數據處理自動化方面。

(6)報表處理。選用信息系統可自動采集相關資料，統計分析報表自動生成，預置流程數據報送，對污水治理提供多方面的指導措施。同時可根據使用者要求進行生產報表報送流程自定義，可根據用戶權限隨時進行任意格式數據報表導出。

5 結論

水資源是人類社會生存之根本，科學規劃與利用水資源有助于維持社會的可持續發展，保證自然資源在有限范圍內得到充分利用。當前，我國正面臨著嚴重的水環境污染問題，工業、農業、城市改造、水利規劃等是導致污染的根本原因，破壞了生態用水系統的可持續性，也容易引發多種常見疾病。為了改變落后的環境局面，相關部門應結合水污染成因提出科學的治理方案，積極引入信息化污水治理模式，帶動區域水資源調度的最優化配置。

［1］蔣文燕，湯慶合，李懷正，喻文熙，劉家欣．化工企業環境風險綜合評價模式及其應用［J］．中國環境科學，2010(01)．

［2］丁昊天，袁興中，曾光明，祝慧娜，梁婕，樊夢佳，江洪煒．基于模糊化的長株潭地區地下水重金屬健康風險評價［J］．環境科學研究，2009(11)．

［3］祝慧娜，袁興中，曾光明，江洪煒，梁婕，趙寧寧，張釗．基于區間數的河流水環境健康風險模糊綜合評價模型［J］．環境科學學報，2009(07)．

［4］梁婕，謝更新，曾光明，郭生練，李曉東，石林，杜春艷，蔡青．基于隨機-模糊模型的地下水污染風險評價［J］．湖南大學學報(自然科學版)，2009(06)．

［5］翟麗梅，廖曉勇，閻秀蘭，陳同斌，劉宏斌，謝華．廣西西江流域農業土壤鎘的空間分布與環境風險［J］．中國環境科學，2009(06)．

［6］ http://www.gongyefeishui.com/info/info2.asp?Bid=4＆Sid=14＆id=50＆Action=showinfo(工業廢水處理網)．