時間:2023-03-23 15:22:19
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水體污染造成的后果是非常嚴(yán)重的。首先是降低了水體使用功能,使原來的取水點不符合取水要求,此時要么增加水處理設(shè)施,增大藥耗和運行費用;要么將取水點向上游遷移,增加工程投入和輸水費用。其二,直接影啊工農(nóng)業(yè)生產(chǎn),污染的水體造成工業(yè)產(chǎn)品不合格,農(nóng)業(yè)減產(chǎn)。污染成分停留在工業(yè)產(chǎn)品內(nèi)或被農(nóng)作物所吸收,再通過工業(yè)品,“米袋子”、“菜藍子”波及四面八方,源源不斷地進入人體,威脅著人們的身體健康。其三,水污染造成城市惶恐,是社會的不穩(wěn)定因素之一。毫無疑問,珠江水被加重污染將會阻礙廣州市經(jīng)濟的持續(xù)發(fā)展,影響廣州市國際化大都市建設(shè)的進程。因此,必須及時采取果斷措施,從廣州市的實際情況出發(fā),綜合整治珠江水污染。
珠江流域污染控制是一次龐大的系統(tǒng)工程,必須從流域、區(qū)域和污染源治理的三個層次上協(xié)調(diào)整治才能取得滿意的效果。在流域?qū)哟紊蠌娬{(diào)宏觀調(diào)控,在區(qū)域(城市)層次上強調(diào)在流域調(diào)控指導(dǎo)下的水污染控制規(guī)劃,在污染源治理的技術(shù)層次上強調(diào)清潔工藝和革新替代技術(shù)的應(yīng)用。
2推行清潔生產(chǎn),實現(xiàn)污染物的最少化,走經(jīng)濟和環(huán)境持續(xù)發(fā)展的道路
眾所周知,經(jīng)濟發(fā)展要考慮到自然生態(tài)環(huán)境的長期承載能力,使環(huán)境和資源既能滿足經(jīng)濟發(fā)展目標(biāo)的需要,又滿足人民生活的需要,既滿足當(dāng)代人的現(xiàn)實需要,又足以支持后代人的潛在需要。與此同時,對環(huán)境保護工作,也要充分考慮到一定經(jīng)濟發(fā)展階段下的經(jīng)濟支持能力,采取積極可行的環(huán)境政策,配合和推進經(jīng)濟發(fā)展進程。也就是說,走經(jīng)濟和環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的道路清潔生產(chǎn)是社會可持續(xù)發(fā)展的一種戰(zhàn)略措施,也是實現(xiàn)環(huán)境一經(jīng)濟協(xié)調(diào)發(fā)展的最根本的措施。廣州市企業(yè)的現(xiàn)狀是:國營企業(yè)、合資企業(yè)、集體企業(yè)同步發(fā)展,新、老企業(yè),大中小型企業(yè)并存,多層次產(chǎn)業(yè)和平共處,工業(yè)布局不合理的狀況仍未得到根本的改變。其中,相當(dāng)多的企業(yè)技術(shù)水平比較落后,高投入、低產(chǎn)出、高消耗、低效率的狀況依然存在,企業(yè)生產(chǎn)運營管理水平低,物料流失現(xiàn)象嚴(yán)重,既浪費了資源、又增加了污染。因此,針對廣州市企業(yè)的現(xiàn)狀,逐步地全面地推行清潔生產(chǎn)是緩解珠江水質(zhì)污染的一條切實可行的措施。我國一些地區(qū)的企業(yè)開展了清潔生產(chǎn)工作,通過清潔生產(chǎn)審計,說明企業(yè)源頭治理的潛力很大,僅僅依靠加強管理和生產(chǎn)技術(shù)上的革新,就可使污染物排放總量減少20%一50%。事實證明,通過清潔生產(chǎn)削減污染物的費用大大低于末端處理費用。為此,我們建議在有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)的支持下在廣州市企業(yè)范圍內(nèi)全面開展清潔生產(chǎn)教育,企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)要接受清潔生產(chǎn)培訓(xùn),掌握清潔生產(chǎn)技術(shù)原則。然后廣泛開展全民宣傳教育活動,爭取企業(yè)各部門和廣大職工的支持,使清潔生產(chǎn)審計、實施工作順利進行并取得更大的成效。
清潔生產(chǎn)要從污染大戶入手。廣州絹麻廠、廣州氮肥廠、廣州造紙廠、廣州紫泥糖廠、人民制革廠、廣州味精廠等12家大型企業(yè),工業(yè)廢水排放量占全市排放量的47%,是珠江廣州河段的水污染大戶。政府應(yīng)當(dāng)在政策上鼓勵這些企業(yè)優(yōu)先推行清潔生產(chǎn),在企業(yè)改造的過程中加大技術(shù)投入,摒棄傳統(tǒng)落后的工藝,確立清潔生產(chǎn)的目標(biāo),如日能耗、日排放量、噸產(chǎn)品能耗、噸產(chǎn)品排放量、原料轉(zhuǎn)化率、綜合利用率等,建立統(tǒng)計制度,全面提高生產(chǎn)管理水平。
3有步驟地調(diào)整工業(yè)布局,使產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)合理化
在宏觀經(jīng)濟政策上,比如產(chǎn)業(yè)政策,要把節(jié)約資源、能源的無廢少廢技術(shù)和清潔生產(chǎn)作為廣州市未來企業(yè)發(fā)展的指導(dǎo)原則,這意味著廣州市需向節(jié)水型經(jīng)濟的戰(zhàn)略方向轉(zhuǎn)移。位于市區(qū)或水廠取水點附近的污染型企業(yè)必須有計劃地遷移到工業(yè)區(qū),便于廢水集中處理,或者通過改變產(chǎn)品結(jié)構(gòu)降低廢水的排放量。廣州市內(nèi)對一些資源利用效益不高、經(jīng)濟效益不好、環(huán)境效益差的產(chǎn)業(yè)、行業(yè)、企業(yè)堅持實施“關(guān)、停、并、轉(zhuǎn)”的措施;對資源利用效益高、經(jīng)濟效益好,環(huán)境效益亦有利的產(chǎn)業(yè)、行業(yè)、企業(yè),堅決給予支持和扶植,鼓勵其發(fā)展;對資源利用效益高、經(jīng)濟效益較好或出口創(chuàng)匯,但生產(chǎn)過程中排出一定的蘭廢污染物的產(chǎn)業(yè)、行業(yè)、企業(yè),則給予相應(yīng)的環(huán)境治理投資,扶植其發(fā)展。
通過調(diào)查研究與分析,制定相對完善的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和產(chǎn)業(yè)布局調(diào)整規(guī)劃,并向社會廣泛宣傳產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和產(chǎn)業(yè)布局調(diào)整的科學(xué)依據(jù),使投資者、生產(chǎn)者、管理者取得共識,在較短時間內(nèi)有效地實施產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)性綜合治理,改善廣州河段的環(huán)境現(xiàn)狀,從而導(dǎo)致“資源一經(jīng)濟一環(huán)境”系統(tǒng)的良性發(fā)展。在深化城市改革的同時,調(diào)整好工業(yè)布局,使產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)合理化,有規(guī)劃地將污染企業(yè)集中,排廢得到更加有效地治理。根據(jù)水質(zhì)功能區(qū)和水質(zhì)目標(biāo)的要求合理地布設(shè)排污口,從而減輕廣州河段的污染負(fù)荷,恢復(fù)水體自凈功能。
4控制面源污染,城市排污有序化
廣州市所轄范圍數(shù)千平方公里面積,每日排出巧150一180萬t的生活污水,其中相當(dāng)大一部分沒有納入城市下水道而是分布在四面八方,無序地通過各種渠道流向珠江,每逢大雨來臨,情況尤為嚴(yán)重,形成了無法控制、無法集中治理的面源污染。造成這種局面的主要原因是目前的城市下水道建設(shè)不完善,歷史上欠帳太多。西方發(fā)達城市人均占有下水道長度超過20m,而廣州只有2一3m,相距甚遠。這也是考核廣州國際化大都市建設(shè)進程中的一項重要指標(biāo)。
面源污染來源主要有如下五個方面:①城市雨水污染負(fù)荷;②農(nóng)田、草原和林地徑流中的肥料和農(nóng)藥;③人的尿和禽、畜的糞便的流失;④降雨和空氣中顆料物干沉降帶來的污染物;⑤其它交通運輸、礦山、衛(wèi)生填埋場的滲漏液。由非點源帶入的BOD、氮、磷是點源的5一6倍,氮占受納水體的80%,磷占50%,不亞于點源污染。因此,珠江水N氏一N普遍超標(biāo)與來自農(nóng)業(yè)的面源污染有關(guān),為此建議:①推廣科學(xué)施肥方法,調(diào)整施肥成分的比例,增大鉀肥和磷肥的施用量,減少氮肥用量;②提倡生態(tài)農(nóng)業(yè),充分利用人和禽畜糞尿產(chǎn)生沼氣和制作有機肥料。
面源污染的控制是一項復(fù)雜而又艱巨的任務(wù),必須結(jié)合城市建設(shè)和城市規(guī)劃提前考慮,必須投入資金逐步完善城市下水道的建設(shè),使絕大部分的污水得到集中處理,有計劃地排入珠江,在城市擴容建設(shè)中注意保護土壤植被原有的生態(tài)平衡,從根本上解決珠江水污染的問題。
5大膽創(chuàng)新,改造河涌為多功能污水處理設(shè)施
廣州市內(nèi)有14條大的河涌通向珠江,每日輸送數(shù)萬噸的各種污水。河涌不僅僅是向珠江輸送污水的渠道,更重要的是它已經(jīng)成為廣州市市容市貌的一個主要組成部分。因為現(xiàn)在的河涌水污染嚴(yán)重,河涌惡臭擾民的現(xiàn)象普遍存在,甚至成為廣州人的一塊心病。我們對改造河涌的初步構(gòu)想是:在理順河道的同時于河涌內(nèi)分段建設(shè)氧化溝好氧處理設(shè)施;上游段建設(shè)生化處理系統(tǒng),作為污水進入城市綜合污水處理設(shè)施的初期處理;下游段以利用生長期長,除磷脫氮功能較強的水生植物的栽培實現(xiàn)根系植物處理系統(tǒng);在河涌附近修造土地滲濾設(shè)施,進一步處理經(jīng)好氧處理后的污水,實現(xiàn)地表水達4一5類水質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)。將僅作為輸送污水功能使用的河涌改造為多功能的污水處理設(shè)施,加上河涌兩側(cè)的綠化造林,不僅可以大大減少征地和污水處理設(shè)施費用,而且有可能發(fā)展成為美化城市的觀賞勝地,一舉兩得。關(guān)于這方面,建議組織有關(guān)專家對現(xiàn)場進行實地考察研究,掌握河涌水流規(guī)律或稱水力學(xué)特性,先行試點研究,再行示范工程,在穩(wěn)妥、可靠、科學(xué)的前提下推廣。
6增加資金投人,建好管好城市綜合污水處理設(shè)施
目前,廣州市環(huán)保設(shè)施與城市的高速發(fā)展是不相適應(yīng)的。偌大的廣州市只有一座日處理量為15萬t的大坦沙綜合污水處理廠在運行,歷史上欠帳太多,遠遠不能滿足發(fā)展的需要。因此,必須通過各種途徑來增加資金投入,拿出廣州市國民生產(chǎn)總值(GNP)的1.5%以上作為污染治理投資,力爭在十年或更長一些時間在廣州市內(nèi)每個區(qū)建設(shè)一座以上的較大型綜合的污水處理廠。目前應(yīng)分幾條腿走路,即作為城市發(fā)展規(guī)劃的重要內(nèi)容之一,為建設(shè)大型的綜合污水處理廠籌集資金,同時加強建設(shè)區(qū)域(或生活小區(qū))集中式的污水處理站,對污染大戶亦要求單獨建設(shè)污水處理設(shè)施,逐步由分散走向統(tǒng)一,每年均確保資金的投入。污水處理廠的建設(shè)要根據(jù)城市排污的分布特點而設(shè)置。在增加資金投入的同時提高水處理技術(shù)水平,建好、管理好,高效率運行。
7完善環(huán)境立法,提高排污收費標(biāo)準(zhǔn),達到節(jié)約用水的目的
環(huán)境保護是我國的一項基本國策。企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)應(yīng)該站在維護國家法律的高度上把環(huán)境責(zé)任納入生產(chǎn)的全部過程,視環(huán)境指標(biāo)與經(jīng)濟指標(biāo)同等重要,這是前提。在此基礎(chǔ)上提高排污收費標(biāo)準(zhǔn),建立污染物排放總量與濃度雙控制和頒發(fā)排污許可證的法律制度,配套收費,所征收的排污費要略高于由排污單位自己治理污染所需費用,從而實現(xiàn)節(jié)約用水,大家治理的目標(biāo)。廣州市應(yīng)當(dāng)在深入研究基礎(chǔ)上制定出適合于本市使用的有關(guān)法律條文,使保護珠江的工作有法可依。
8領(lǐng)導(dǎo)重視,管理跟上,緊緊依靠科技進步
領(lǐng)導(dǎo)重視指的是省、市、部屬領(lǐng)導(dǎo)有專人抓環(huán)保工作,企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)有專人負(fù)責(zé),環(huán)保部門密切配合行動。建立珠江流域水管理機構(gòu),完善職能,在流域范圍內(nèi)實施用水、排水、污水處理的統(tǒng)一規(guī)劃,統(tǒng)一管理,確定合理的水質(zhì)功能區(qū)和水質(zhì)目標(biāo),同時,通過應(yīng)用現(xiàn)代化的高科技信息系統(tǒng)進行水質(zhì)變化過程的監(jiān)測和預(yù)測,及時反饋,預(yù)防污染事故的發(fā)生。珠江的綜合治理必須緊緊依靠科技進步,優(yōu)先選用革新替代技術(shù)。末端處理要從單純的凈化處理轉(zhuǎn)向盡可能回收利用和再循環(huán)使用,要打破行業(yè)框框,吸收先進、實用、有效的技術(shù),以最低的資金投入來實現(xiàn)最好的環(huán)境效益。
9結(jié)語
銅、鋅、鉛、鉻的特點是除銅外,其它檢出率皆超過50%,檢出率較高;但除11號點下邪村(參見圖1)鉛檢出超標(biāo)(國家飲用水標(biāo)準(zhǔn),下同)外,其它皆未超標(biāo)(表l),整個市區(qū)所取樣點沒有檢出汞和鎬。
酚的檢出率較低,但超標(biāo)率較高達24%。其檢出最高值為0.29mg/l(賴山新河紙廠),超標(biāo)1朽倍。氰普遍檢出,但含量一般在標(biāo)準(zhǔn)的一、二個數(shù)量級以下。調(diào)查中發(fā)現(xiàn),一些距工業(yè)區(qū)甚遠的地區(qū)水井中酚、氰含量較高(潘集西北部農(nóng)村),表明其不完全來自工業(yè)污染,很可能是長期引用水灌溉日漸累積造成的。區(qū)內(nèi)化學(xué)耗氧量最高達9.smg/1,超標(biāo)近4倍,反映出局部有機污染較重。
1.2常蟹組分
(l)硬度和硫化度75個水樣點統(tǒng)計表明,礦化度最大值為1.859/1,超標(biāo)率為6.6腸;硬度最大值為49.7H“,超標(biāo)率為8%。兩者超標(biāo)率相當(dāng),且分布規(guī)律一致,于區(qū)內(nèi)形成了較為穩(wěn)定的分布面積(圖1)。
(2)州值統(tǒng)計表明,1987年市區(qū)淺層地下水PH平均值為7.578,其中淮河以南為7.567,淮河以北為7.619;1990年P(guān)H平均值為7.171,其中淮河以南為7.129,淮河以北為7.340??梢姡琾H值變化呈下降趨勢,下降速率淮河以南大于淮河以北。由此可見市區(qū)地下水污染源大多屬酸性。1982年市區(qū)曾測得弱酸性酸雨說明地下水從補給源開始已遭到了酸的污染。
(3)三氮三氮含量較低。硝酸根含量最高為14.97mg/1,遠低于45mg/1.但NH+及NO3-離子普遍檢出,且局部超標(biāo),進一步說明了區(qū)內(nèi)存在有機污染。
1.3地下水化學(xué)類型
市區(qū)地下水化學(xué)類型較為復(fù)雜。按舒氏分類法有11種類型,其中多數(shù)是以HCO3為主要陰離子類型(圖2).局部地帶如位于山前地帶的山王鎮(zhèn)工農(nóng)村3號點,HCO3卻降為次要陰離子,而Cl一成了主要陰離子,顯然是污染所致。
上述可見,市區(qū)淺層地下水微量成分含量表明,個別點或局部地段已嚴(yán)重超標(biāo);常量組分大都具明顯的異常表現(xiàn)。淺層地下水污染已具一定規(guī)模,局部已相當(dāng)嚴(yán)重。
2淺層地下水污染現(xiàn)狀評價
2.1評價方法及原理
地下水質(zhì)量評價方法很多,在評價模式、評價標(biāo)準(zhǔn)和質(zhì)量分級等方面都存在不同的認(rèn)識。本文在認(rèn)真分析了區(qū)域地下水污染特征的基礎(chǔ)上,采用了模糊集理論與綜合水質(zhì)指數(shù)相結(jié)合的評價方法。
(1)模糊集理論法首先建立各評價參數(shù)相對于不同水質(zhì)級別的隸屬函數(shù)關(guān)系,構(gòu)成模糊矩陣,并對諸評價參數(shù)配以適當(dāng)權(quán)重,通過復(fù)合運算,求出不同水質(zhì)級別的隸屬度,然后根據(jù)隸屬度大小確定水質(zhì)級別。
(2)綜合水質(zhì)指數(shù)法該法是通過計算出每個監(jiān)測點單個指標(biāo)的污染指數(shù)和權(quán)重大小,考慮多個指標(biāo)復(fù)合而得到綜合水質(zhì)指數(shù)(PI),然后據(jù)水質(zhì)分指數(shù)的檢出和超標(biāo)情況確定PI的分級界線來進行評價的。
2.2參數(shù)及地下水分級
淮南市城市特點,決定了市區(qū)淺層地下水污染是以工業(yè)、煤礦生產(chǎn)影響為主,兼有農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、居民生活等方面因素共同作用造成的??紤]區(qū)內(nèi)所取的分布較為均勻的97個水樣點所檢的37個水化學(xué)成分的檢出及超標(biāo)情況,選取了酚、氰、氟、COD、三氮、氯、硬度、礦化度等8個評價參數(shù)。
分級考慮的基本原則是地下水飲用衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)和區(qū)域本底濃度。通常國家飲水標(biāo)準(zhǔn)考慮了各指標(biāo)對人體健康危害的限量,是正常生理活動的衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn),只要參數(shù)含量接近或超過飲水準(zhǔn),便可認(rèn)為地下水已明顯受到污染,并以此作為三級水。而把區(qū)域本底濃度作為地下水開始受到污染的起始濃度(據(jù)區(qū)域檢測數(shù)據(jù)計算)確定為一級水標(biāo)準(zhǔn)。據(jù)此限制條件并參照前人評價標(biāo)準(zhǔn),把本區(qū)淺層地下水水質(zhì)分為5個級別(見表2)。
2.3權(quán)重的選取
權(quán)重選取的合理性,直接關(guān)系到評價結(jié)果的準(zhǔn)確性。本文采用國家飲水標(biāo)準(zhǔn)與主觀分析判斷相結(jié)合的方法。一方面,根據(jù)水質(zhì)指數(shù)Ci/Si(Ci為實測值,Si為國家飲水標(biāo)準(zhǔn))的大小確定權(quán)重。Ci/Si大權(quán)重亦大,反之就小。因為國家飲水標(biāo)準(zhǔn)已考慮了各參數(shù)對人體健康的危害限量,含有一定的權(quán)重因素,另一方面,考慮各參數(shù)本身地球化學(xué)特性及對環(huán)境的危害程度,人為地對各參數(shù)賦予權(quán)重大小??紤]上述兩方面因素將所得的兩種權(quán)重(ai.bi)進行代數(shù)積并歸一化,得到修正后的權(quán)重Ai,即
2.4綜合評價
(l)模糊集法綜合評價是通過復(fù)合運算實現(xiàn)的。鑒于本次評價的8項參數(shù)主因素控制并非突出的特點,選用了一次型作為隸屬函數(shù)模型。用Q表示綜合評價結(jié)果(1x5)階行模糊矩陣,則Q=A·R。式中A為經(jīng)歸一化得到的一個(lx8)階行權(quán)重模糊矩陣;R為由單個評價因子行矩陣組成的一個(8x5)階模糊關(guān)系矩陣。最后通過復(fù)合運算得出綜合評價結(jié)果.
(2)綜合水質(zhì)指數(shù)法綜合水質(zhì)法指數(shù)(月)是通過下式計算得到,即
式中俄為評價參數(shù)權(quán)重(同上),Ii為水質(zhì)分指數(shù),C為實測值,C0為評價標(biāo)準(zhǔn)值。評價的水質(zhì)質(zhì)量分級方法是將水樣點的計算值PI依大小順序排列,列出表格,并寫明各水樣點的水質(zhì)分指數(shù),據(jù)各樣點的乙檢出和超標(biāo)情況確定PI分級界線。據(jù)上述原則將該區(qū)地下水水質(zhì)分為5級(表3)并與表1的水質(zhì)級別相對應(yīng)。由此可得出每個水樣點的綜合評價結(jié)果
3評價結(jié)果分析
3.1兩種評價方法比較
(l)兩種評價方法所得結(jié)果進行比較發(fā)現(xiàn),所得出的水質(zhì)級別都具有中間多兩頭少的特點(見表4、表5)。說明評價結(jié)果是可信的。
(2)“模法”是一種主因素突出型的評價方法?!澳7ā痹u價的分辨率比綜合水質(zhì)指數(shù)法高,能較準(zhǔn)確地反映客觀實際。本次評價按水質(zhì)指數(shù)法沒有劃出一級水質(zhì),不太合理,如69、70號樣點(圖5),其評價參數(shù)水質(zhì)分指數(shù)沒有一個超過0.5,指數(shù)法定為I級水,顯然不合實際。此外水質(zhì)指數(shù)法評價中往往掩蓋了較大值的存在,從而使地下水惡化程度降低,造成評價上的錯誤,如87、33號等樣點的評價參數(shù)中有兩項超標(biāo),水質(zhì)指數(shù)法卻定為I級水,顯然有誤,而“模法”定為I級水較為有據(jù)。
由于“模法”能較好地處理這類不確定間題,因而本次評價主要采用該法的評價結(jié)果。只是在“模法”評價中出現(xiàn)了確定級別較為困難的4個樣點時,采用了指數(shù)法評價的結(jié)果。如80號點(0.45、0.45、0、0、0)、73號點(0.46、0.46、0、0、0)等,考慮到指數(shù)法評價出水質(zhì)級別偏低而上述4個水樣均處于I、l級水準(zhǔn),故4個水樣點均取l級。
3.2評價結(jié)果分析
據(jù)綜合評價結(jié)果(圖6),淮南市區(qū)淺層地下水水質(zhì)狀況具有如下特點。
(l)在92個評價水樣點中,從I至v級皆有分布,其中1級水最少(4個)。說明本區(qū)地下水大多出現(xiàn)了程度不同的污染??傮w看,I、l級水點居多,占65.2%,W、v級水點較少,占30.4%;從分布面積看,l、,級水點占面積的72.74%,IV、v級水點約占24.5%??梢姳镜叵滤蠖继庉p污染狀態(tài),重及嚴(yán)重污染的水分布較為局限,但已具一定比例(表4)。
(2)淮河以北和淮河以南的水質(zhì)級別統(tǒng)計資料表明,兩區(qū)域I至v級水皆有分布,但污染程度和規(guī)模有明顯差別(表6)?;春右员眑、l級水質(zhì)點27個,占71.79%;重及嚴(yán)重污染點9個,占23.08%。而淮河以南l、皿級水質(zhì)點32個,占60.38%;N、v級水質(zhì)點19個,占35.85%。明顯淮河南面較北面污染嚴(yán)重。這與南面廠礦企業(yè)集中(建有礦井九對,工業(yè)企業(yè)800多家)、北面廠礦企業(yè)少且分散(三對礦井,鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)為主)以農(nóng)村環(huán)境為主的城市功能分區(qū)有關(guān)。
(3)淮北南質(zhì)變好該嚴(yán)與此區(qū)塊長期引用北面的茨淮新河劣質(zhì)水灌溉有關(guān)??拷春右蚴芑春游鬯?全市工業(yè)企業(yè)排放廢水的90%以上進入淮河)影響,水質(zhì)漸差。特別于河道彎曲地帶,因地勢低洼,水質(zhì)明顯變差。如段灣、祁集兩地(圖5)。泥河兩岸的地下水質(zhì)受泥河污水影響不甚明顯,僅在下游有所反映,可能與該河上游切割不深,下游水位較低河道開闊有關(guān)。
1地表水水質(zhì)現(xiàn)狀
本次在溪溝中采取了控制性水點的3組能較好控制模擬區(qū)范圍的地表水進行分析測試,地表水水質(zhì)評價按《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB3838-2002)進行。采取的地表水樣基本能達到地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的Ⅰ~Ⅱ類地表水標(biāo)準(zhǔn)。SO42-和NH4+含量的均值分別為10mg/L與0.15mg/L。
2地下水水質(zhì)現(xiàn)狀
模擬區(qū)地下水水質(zhì)現(xiàn)狀評價采用現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《地下水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T14848-1993)中規(guī)定的單項評價的方法,地下水各單項指標(biāo)中大部分均達到Ⅰ~Ⅱ類地下水標(biāo)準(zhǔn),僅鐵與氨氮含量達到Ⅲ~Ⅳ類地下水標(biāo)準(zhǔn)。SO42-和NH4+含量的均值分別為22mg/L與0.21mg/L。
模型建立與校驗
本次數(shù)值計算采用的軟件是有限單元法的FEFLOW軟件。選取地下水環(huán)境較敏感的具代表性的、典型的水文地質(zhì)單元作為模擬區(qū)(如圖1)。
1模型建立
1)概念模型
概念模型中的錯誤會導(dǎo)致預(yù)測的失?。?],因此要建立正確的概念模型。(1)模擬對象概化模擬區(qū)地下水類型主要分為松散巖類孔隙水和基巖風(fēng)化網(wǎng)狀裂隙水。天然條件下,地下水自山區(qū)向溝谷區(qū)徑流,山區(qū)水力梯度較大,溝谷區(qū)相對較小。本次數(shù)值模擬主要針對區(qū)內(nèi)的各含水層,即礦區(qū)稀土開采對地下水環(huán)境的影響進行預(yù)測與評價,選定第四系松散巖類孔隙水和直至微風(fēng)化的基巖裂隙水作為主要的模擬對象。(2)污染源概化模擬區(qū)稀土礦面積約為20500m2,原地浸析開采工藝所用浸出液為硫酸銨(NH4+和SO42-),每隔(4~5)m×(4~5)m的間隔布置注液孔,共設(shè)置330口注液孔。因此將污染源概化為連續(xù)恒定排放的多點源污染,將SO42-和NH4+確定為有關(guān)的特征污染因子。(3)邊界條件本模型滲流場的上邊界由降水入滲補給邊界以及潛水蒸發(fā)排泄邊界混合而成,模型的底面與其下伏的完整基巖無水量交換,設(shè)置為隔水邊界,西部及東部部分邊界為定水頭邊界,水頭為河流水位,北部及東部為分水嶺,設(shè)為隔水邊界。污染物濃度場西部和東部部分地區(qū)為第一類邊界,此處取本區(qū)地表水中SO42-背景值約為10mg/L,NH4+背景值為0.15mg/L,東部及北部為零通量邊界,注液孔為定通量的第二類邊界。
2)數(shù)學(xué)模型
通過對區(qū)內(nèi)水文地質(zhì)條件和開采工藝的系統(tǒng)分析,依據(jù)滲流連續(xù)性方程和達西定律,建立與區(qū)內(nèi)地下水系統(tǒng)水文地質(zhì)概念模型相對應(yīng)的三維非穩(wěn)定流和溶質(zhì)運移數(shù)學(xué)模型[5]。
3)計算模型
(1)空間離散
根據(jù)評價區(qū)的實際水文地質(zhì)條件及含水層邊界的幾何形狀,對模擬區(qū)采用三角剖分法進行自動網(wǎng)格剖分,在注液孔、邊界等位置適當(dāng)加密;模擬區(qū)剖分地層共計5層,自上而下為第四系松散層、全風(fēng)化層(礦層)、強風(fēng)化層、中風(fēng)化層和微風(fēng)化層,三維網(wǎng)格共計剖分結(jié)點443610個,有限單元格個數(shù)為727990個,如圖2所示。
(2)時間離散
根據(jù)礦山服務(wù)年限與建設(shè)階段,模擬時長選取不同的時間,穩(wěn)產(chǎn)時長為8年,減產(chǎn)及掃尾時長為2年,開采結(jié)束后,時長延長10年,時間步長與每月天數(shù)一致。
(3)初始及邊界條件
模擬區(qū)由鉆孔水位和模擬所得水頭作為初始流場,由現(xiàn)狀水化學(xué)分析所得的離子濃度值作為初始濃度,此處為水樣中SO42-平均濃度值,約為22mg/L,NH4+約為0.21mg/L。邊界條件如前所述的設(shè)定。
(4)參數(shù)取值
根據(jù)水文地質(zhì)試驗及含水層滲透性特征,對滲透系數(shù)、孔隙度、給水度等參數(shù)賦值,入滲系數(shù)和彌散系數(shù)由于缺乏實測資料,根據(jù)各自的巖性特征和相關(guān)研究取經(jīng)驗值,水文地質(zhì)參數(shù)初始賦值見表1。
2模型識別與校驗
上述步驟建立的地下水滲流數(shù)值模擬模型是否能全面、客觀地表征模擬區(qū)實際的水文地質(zhì)條件和特征,需要進行識別驗證,根據(jù)給出參數(shù)初始值及其變化范圍、邊界條件與初始條件,用反演與正演計算求解水頭函數(shù),計算完成后,將計算結(jié)果和實測曲線進行擬合比較,不斷調(diào)整參數(shù)初值。通過反復(fù)多次計算,使計算水頭(濃度)與實測水頭(濃度)符合擬合要求。從校驗后的模擬水頭值與觀測水頭值對比(圖3),模擬區(qū)內(nèi)的三個鉆孔的水位均在標(biāo)準(zhǔn)比較線附近,模型較好地反映了區(qū)內(nèi)地下水實際流場,可為下一步地下水環(huán)境影響預(yù)測提供可靠依據(jù)。從模擬區(qū)地下水流場模擬結(jié)果(圖4)看,流場的形態(tài)與地形地貌密切相關(guān),模擬所得流場基本上反映了礦區(qū)的地下水補、徑、排條件。
地下水污染影響模擬預(yù)測
稀土開采對地下水環(huán)境的影響分兩種工況條件預(yù)測,分別為母液集取率85%(設(shè)計回收率)與原地浸礦采場母液滲漏隨地下水運移至溪溝時,溪溝邊水質(zhì)達標(biāo)時的最低源強。模擬預(yù)測1年、3年、10年、15年等4個時間段SO42-和NH4+在各含水層中分布運移情況。
1母液集取率85%時地下水污染變化預(yù)測
母液集取率85%為稀土開采過程中正常的集取率,預(yù)測此工況條件下稀土開采對地下水環(huán)境的影響具有現(xiàn)實意義。各含水層不同時段兩種特征離子布預(yù)測結(jié)果如圖5和圖6所示:從圖5、圖6可知,模擬區(qū)溪溝邊第四系松散含水層SO42-濃度在第7年達最大,最大濃度為130.25mg/L,達到地下水的Ⅲ類水標(biāo)準(zhǔn)。全風(fēng)化層和中風(fēng)化層溪溝邊地下水SO42-最大濃度均小于第四系松散含水層最大濃度。模擬區(qū)溪溝邊SO42-未出現(xiàn)超標(biāo)。模擬區(qū)溪溝邊第四系松散含水層NH4+濃度第1年為0.18mg/L、第3年為0.19mg/L,達到地下水Ⅲ類水標(biāo)準(zhǔn);在第7年最大為0.85mg/L,超過Ⅲ類地下水水標(biāo)準(zhǔn)(0.2mg/L),超標(biāo)倍數(shù)25倍;在第15年氨氮濃度降為0.18mg/L,達到地下水Ⅲ類水標(biāo)準(zhǔn)。全風(fēng)化層和中風(fēng)化層溪溝邊地下水NH4+最大濃度均小于第四系松散含水層最大濃度。
2溪溝邊水質(zhì)達標(biāo)時最低源強預(yù)測
(1)地表水體污染。我國污水的年排放總量已達600多億噸,其中80%以上是沒有經(jīng)過任何處理就直接排入水域的污水。污水排放量的加快,使地表水體環(huán)境質(zhì)量急劇惡化,江河湖海普遍受到污染,全國7大河流經(jīng)過的主要大城市的河段,大部分水質(zhì)污染嚴(yán)重,75%的湖泊出現(xiàn)了不同程度的富營養(yǎng)化,有的已經(jīng)不適宜作為飲用水源。尤其是2007后6月,無錫太湖水源地藍藻暴發(fā),引發(fā)水質(zhì)污染,導(dǎo)致自來水發(fā)臭,給當(dāng)?shù)爻青l(xiāng)居民飲用水造成了嚴(yán)重影響。
(2)地下水體污染。地下水污染的特點“三氮”污染,硬度升高,酚、氰化物、砷、汞、鉻、氟等有毒有害物質(zhì)含量升高。這類物質(zhì)不易分解,不易沉淀,并且容易被生物體富集轉(zhuǎn)化成毒性更強的有機化合物,對人體健康有嚴(yán)重危害。同時,在遷移循環(huán)過程中遍布水體、土壤和作物,污染環(huán)境,危害生態(tài)。
(3)降水酸化日趨突出。全國已有不少地區(qū)降落酸雨,并呈由北向南擴展之勢。近年來,全國降水年平均PH值低于5.6,導(dǎo)致酸雨地區(qū)城市地下水的PH值也明顯下降。水質(zhì)酸化造成地下水總硬度增加、重金屬污染和有機物污染加劇。
(4)飲用水安全問題日益凸顯。按照國家衛(wèi)生部頒布的《生活飲用水水質(zhì)規(guī)范》和國家建設(shè)部頒布的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《城市供水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》,我國有近一半的城市居民在使用不合格的飲用水。飲用水安全問題嚴(yán)重威脅到居民身體健康,成為急需解決的重大問題。
2水污染的影響?yīng)?/p>
水污染已成為我國社會經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展和建設(shè)小康社會的極為重要的制約因素。日趨嚴(yán)峻的水污染使水質(zhì)惡化,破壞了水體的正常功能,降低了水的使用價值,加劇了原本匱乏的水資源供給矛盾。水污染的影響主要表現(xiàn)在三個方面。一是對工業(yè)的影響。絕大多數(shù)的工業(yè)生產(chǎn)離不開水,水質(zhì)會直接影響工業(yè)產(chǎn)品的質(zhì)量。如造紙、印染等工業(yè)產(chǎn)品,使用不潔凈的水會造成產(chǎn)品的色澤晦暗;釀酒、食品等使用不衛(wèi)生的水會導(dǎo)致飲料和食品的衛(wèi)生質(zhì)量不合格,直接危害人們的身體健康。二是對農(nóng)業(yè)的影響。用污染的水灌溉農(nóng)田,會造成土壤質(zhì)量降低,農(nóng)作物減產(chǎn)、變質(zhì),甚至顆粒不收;污水對漁業(yè)造成的危害也非常大,可使水生生物緩慢中毒,出現(xiàn)畸形的或是帶有怪味的魚蝦,嚴(yán)重時一夜之間成百上千的魚死亡。三是對居民生活的影響。未經(jīng)處理或處理不當(dāng)?shù)墓I(yè)廢水和生活污水排入水中,當(dāng)數(shù)量超過水體自凈能力時,就會造成水體污染,對人體健康產(chǎn)生影響。如甲醛汞中毒(水侯病)、鎘中毒、砷中毒、氰化物中毒、農(nóng)藥中毒、多氯聯(lián)苯中毒等。鉛、鋇、氟等也可對人體造成危害。這些急性和慢性中毒,是水污染對人體健康危害的主要方面。
3加強水污染控制的對策思考
(1)加強全民的環(huán)保教育。環(huán)境保護是我國的一項基本國策,是世世代代持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略工程。應(yīng)該采取多種形式,通過多種途徑,加大環(huán)保宣傳力度,進一步增強水憂患意識,養(yǎng)成節(jié)約用水的良好習(xí)慣,積極投身防治水污染的偉大實踐。特別是政府要進一步增強環(huán)保意識,堅持實施節(jié)流優(yōu)先、治污為本、多渠道開發(fā)水資源的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略,把污水作為一種穩(wěn)定可靠的水資源進行再生利用,形成良性循環(huán),努力實現(xiàn)經(jīng)濟建設(shè)與水污染控制的協(xié)調(diào)發(fā)展。
(2)加強工業(yè)廢水的源頭治理。按照節(jié)能、降耗、減污和提高生產(chǎn)效率的原則,全面推行廢水排放量最小化清潔生產(chǎn)。一是加強對工業(yè)企業(yè)的執(zhí)法力度。堅持有法必依、執(zhí)法必嚴(yán)、違法必究,強化對工業(yè)企業(yè)的監(jiān)管,嚴(yán)肅查處違法排污現(xiàn)象。根據(jù)污染產(chǎn)生的影響及損失決定處罰及賠償?shù)慕痤~,提高企業(yè)違法排污的成本。二是嚴(yán)格工業(yè)項目環(huán)保審批。對于新建基本建設(shè)項目,嚴(yán)格實行環(huán)境影響報告書制度、排污申報登記制度和排放許可證制度,堅持做到生產(chǎn)線設(shè)計與污染治理設(shè)計、生產(chǎn)線施工與污染治理設(shè)施建設(shè)、生產(chǎn)線建成投資與污染治理設(shè)備啟用“三同時”,嚴(yán)格杜絕對環(huán)境產(chǎn)生新的污染。三是調(diào)整優(yōu)化工業(yè)結(jié)構(gòu)。加大技術(shù)改造力度,引進環(huán)保生產(chǎn)工藝,生產(chǎn)綠色產(chǎn)品,從根本上解決污染問題。對于污染嚴(yán)重的小制革、小煉焦、小化工、小印染、小造紙警“五小工業(yè)”,要按照國家的產(chǎn)業(yè)政策,堅決實行關(guān)、停、并、轉(zhuǎn);凡危害城鎮(zhèn)飲用水源的企業(yè),必須一律實行關(guān)停。四是大力推行清潔生產(chǎn)。從源頭削減污染,清潔生產(chǎn)包括合理選擇原料和進行產(chǎn)品的生態(tài)設(shè)計、改革生產(chǎn)工藝和更新生產(chǎn)設(shè)備、提高水的循環(huán)使用和重復(fù)使用率,以及加強生產(chǎn)管理,減少和杜絕跑冒滴漏。五是提高工業(yè)廢水處理及利用的水平。引導(dǎo)企業(yè)樹立工業(yè)廢水是流失資源的思想,盡量采用有效技術(shù)回收利用,在減量化、資源化的基礎(chǔ)上使其無害化。
(3)加強城市廢水污染的控制。一是科學(xué)編制城市水資源利用的整體規(guī)劃。堅持可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略,根據(jù)城市經(jīng)濟社會發(fā)展實際,制定好城市的近期、中期、遠期水資源綜合利用整體規(guī)劃和水污染控制規(guī)劃。水污染控制規(guī)劃應(yīng)該具有超前性,綜合考慮治水、排水、污水處理、污水回用等因素,堅持排漬、減污、分流、凈化、再用的原則,按照城市水城功能區(qū)的要求和水環(huán)境容量,確定水質(zhì)控制的目標(biāo)和區(qū)域水污染防治的實施方案。二是抓好城市排水管網(wǎng)建設(shè)和改造。我國城市大多數(shù)屬于綜合性城市,居住、商貿(mào)、工業(yè)混雜在一起,城市建設(shè)欠債太多,排水系統(tǒng)不健全,管道質(zhì)量差,且雨污合流,不利于對污水進行處理。城市污水處理系統(tǒng)建設(shè)必須與城市建設(shè)同步實施,協(xié)調(diào)發(fā)展,決不能半途而廢或打亂總體部署。應(yīng)堅持“先地下、后地上”和“雨污分流”的原則,建設(shè)好市政排水管網(wǎng),并為污水回用預(yù)留管網(wǎng)空間。同時,進一步完善城區(qū)排水設(shè)施建設(shè)、逐步實現(xiàn)雨污分流,與城市污水處理廠建設(shè)銜接。三是籌劃建設(shè)城市污水處理廠。城市污水處理廠是水污染控制的骨干工程。應(yīng)逐步建立面向市場的環(huán)境保護融資機制,積極鼓勵企業(yè)、社會和外國資本投資興建城市污水處理基礎(chǔ)設(shè)施,進一步加快城市污水處理廠建設(shè)步伐,以最短的時間實現(xiàn)水污染控制陽治理。要根據(jù)城市規(guī)模和污水水質(zhì)實際情況,科學(xué)論證引進污水處理高效低耗成套工藝、技術(shù)和設(shè)備,防止出現(xiàn)部分處理建筑物和設(shè)備閑置的問題,使有限的建設(shè)資金發(fā)揮出更大的社會、環(huán)境效益。污水處理廠建設(shè)也要注重消除自身對環(huán)境的影響,成為無污染的綠色工程。
參考文獻
主要研究內(nèi)容包括:
l、水污染控制規(guī)劃地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫研究
WPCPGIS空間數(shù)據(jù)庫設(shè)計采用了基于現(xiàn)象的矢量數(shù)據(jù)模型對現(xiàn)實世界中的地理實體中的實體進行抽象,利用GeoMedia
Professional3.0完成河系及相關(guān)實體數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和組織設(shè)計。并用特征類(rea*ureClass)來管理空間數(shù)據(jù)。
在WPCPGIS中,空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)存貯在ACCESS的不同數(shù)據(jù)表中,并通過主鍵屬性進行數(shù)據(jù)表間的聯(lián)接。利用visualBasic6.0和GeoMediaProfessional3.0中的數(shù)據(jù)控件實現(xiàn)對空間數(shù)據(jù)庫和屬性數(shù)據(jù)庫的調(diào)用。
本研究針對水污染控制規(guī)劃的系統(tǒng)性與綜合性、空間相關(guān)性、數(shù)據(jù)的動態(tài)性和適時性、數(shù)據(jù)定性分析與定量分析相結(jié)合等特點,闡述了水污染控制規(guī)劃地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的設(shè)計方法。建立了W代PGIS數(shù)據(jù)庫,為規(guī)劃決策提供了切實可行、方便靈活的數(shù)據(jù)資源。該數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)具有動態(tài)更新能力和高度的信息共享性,充分體現(xiàn)了空間信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的特征。
2、水污染控制規(guī)劃地理信息系統(tǒng)模型庫研究
通過水污染控制規(guī)劃地理信息系統(tǒng)模型庫的研究,系統(tǒng)地歸納、分析、完善了整個水污染控制規(guī)劃過程的各種計算模型,并開發(fā)了水污染控制規(guī)劃過程的實用計算模型,包括模糊影響系數(shù)環(huán)境容量計算模型,污染負(fù)荷分配模型,規(guī)劃方案環(huán)境效益計算模型等等。將模型庫技術(shù)引人水污染控制規(guī)劃地理信息系統(tǒng)中,開發(fā)了WPCPGIS模型庫系統(tǒng)。該模型庫系統(tǒng)能夠很好地對水環(huán)境系統(tǒng)和規(guī)劃方案進行模擬,為規(guī)劃人員和決策者進行污染源分布及排放強度、河流污染負(fù)荷、水質(zhì)狀況、水體環(huán)境容量、規(guī)劃水平年水質(zhì)預(yù)測情況、各規(guī)劃方案的經(jīng)濟技術(shù)比較等研究提供決策支持。模型的計算結(jié)果能在wPCPGIS軟件中以數(shù)字地圖的形式直觀地顯示出來,使得W】丫PGIS能夠直接用于水污染控制規(guī)劃決策。模型庫采用結(jié)構(gòu)化設(shè)計,是一個開放(open)的系統(tǒng),系統(tǒng)開發(fā)人員可以根據(jù)模型的發(fā)展和實際需要,添加新模型或修改已有模型。
3、水污染控制規(guī)劃地理信息系統(tǒng)的建立
本研究在水污染控制規(guī)劃地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫和模型庫研究的基礎(chǔ)上,將Gls技術(shù)應(yīng)用到水污染控制規(guī)劃的每一個過程,并實現(xiàn)了GIS軟件、模型和數(shù)據(jù)庫三者數(shù)據(jù)同步,達到了對象空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)的動態(tài)管理,適時更新,并且使得wPcPGIS系統(tǒng)能夠自動響應(yīng)信息變化,這對于污染源的動態(tài)管理特別有意義。在WPCPGIS軟件中可修改污染源的空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù),通過數(shù)據(jù)庫輸人模型庫計算,系統(tǒng)再將模型的計算結(jié)果存人數(shù)據(jù)庫,被GIS軟件調(diào)用,并以數(shù)字地圖的形式顯示出來。同樣規(guī)劃人員可以直接修改、添加數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù),通過模型庫計算,在WPcPGIS數(shù)字地圖中顯示出來。本研究將模型庫技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)租G巧技術(shù)相結(jié)合,實現(xiàn)了水質(zhì)狀況的動態(tài)顯示。通過隸屬度加權(quán)綜合平均水質(zhì)級別法進行了水域水質(zhì)級別計算,使得水質(zhì)評價結(jié)果直接與(地面水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》聯(lián)系在一起,能夠給規(guī)劃人員和決策者提供準(zhǔn)確的水質(zhì)污染信息,并將水質(zhì)級別以專題數(shù)字地圖的形式顯示出來,超過水質(zhì)目標(biāo)的河段用紅色警示,將抽象的水質(zhì)狀況以非常直觀的形式顯示出來,讓決策者能夠一目了然。
4、實例研究與應(yīng)用
以重慶市三峽庫區(qū)的鳳嘴江為算例,進行了水污染控制規(guī)劃地理信息系統(tǒng)研究,并開發(fā)了鳳嘴江WPCPGIS系統(tǒng),取得了較好的應(yīng)用效果。然后又在重慶市渝北區(qū)御臨河流域綜合治理規(guī)劃中,應(yīng)用了WPCPGIS。將渝北區(qū)御臨河流域內(nèi)的污染源、城鎮(zhèn)信息、污染治理設(shè)施規(guī)劃和水質(zhì)規(guī)劃等眾多信息用GIS數(shù)字地圖的形式表現(xiàn)出來,使得原先枯燥復(fù)雜的綜合治理規(guī)劃非常直觀的展示在專家和領(lǐng)導(dǎo)面前,得到廣泛好評。、
引言
近兩年來,農(nóng)墾總局堅持實施“抓城、強工、帶農(nóng)”戰(zhàn)略,撤隊建區(qū)工作不斷深入,土地利用率和糧食生產(chǎn)水平得到大幅度提升,墾區(qū)人民的生活質(zhì)量不斷提高。筆者認(rèn)為,撤隊建區(qū)工作中,管理區(qū)的水污染治理也應(yīng)該同步列入規(guī)劃,以防止對管理區(qū)及周邊地區(qū)的水體、土地等自然環(huán)境造成污染,需要引起高度重視。這不但是墾區(qū)新農(nóng)村建設(shè)的一項重要內(nèi)容,也應(yīng)該是改善和提高當(dāng)前墾區(qū)人居環(huán)境工作中最重要的任務(wù)之一。
一、管理區(qū)水污染主要有如下特點
1.1是規(guī)模小且分散。與城市和小城鎮(zhèn)污水處理相比,管理區(qū)居民相對居住密度小,而且有些戶與戶之間居住較分散,而且相當(dāng)部分住戶仍然養(yǎng)殖禽畜,這些禽畜每年產(chǎn)生大量糞便,由于禽畜尚難以完全圈養(yǎng),都會對地表水產(chǎn)生影響。
1.2是水量水質(zhì)變化大。管理區(qū)水質(zhì)特點是水量變化較大,且比較集中;特別是早、中、晚集中做飯時間,污水量達到高峰,是平時污水排放量的2~3倍;同時,由于排水設(shè)施相對薄弱,雨污混排,受雨季影響,水量變化系數(shù)較大。生活污水的來源主要是廚房用水和洗滌用水,COD、BOD5普遍高于城鎮(zhèn)生活污水。
1.3是管理水平低、資金短缺。污水處理需要一定專業(yè)知識背景。目前墾區(qū)的污水處理設(shè)施,如沼氣站,主要由農(nóng)民管理,人員專業(yè)素質(zhì)急需要提高,維護管理技術(shù)人員及運行管理經(jīng)驗嚴(yán)重缺乏。此外,供水排水設(shè)施建設(shè)與運營缺乏可靠的資金來源,也是阻礙管理區(qū)水污染治理的一大難題。如許多地方曾經(jīng)廣泛使用的小型沼氣池,由于使用維護不當(dāng),缺乏維護資金,大多僅使用2-3年便被棄之不用。
二、管理區(qū)污水處理工藝要滿足以下要素
2.1是選擇合適的規(guī)模和工藝。要重視前期調(diào)研論證工作。設(shè)計單位要根據(jù)管理區(qū)的規(guī)模、實際用水需求和排水特點,設(shè)計時照搬城市居民用水規(guī)范,造成污水處理規(guī)模不合適,避免“小馬拉大車”或“大馬拉小車”現(xiàn)象。要選擇合適的污水處理工藝。不同的污水處理工藝,其出水水質(zhì)、運行成本、維護成本、管護要求差別很大,工藝不同,運行成本不等,污水處理工藝必須做到因地制宜、量體裁衣,在選擇上并不是越“高新”越好,也并不是出水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)越高越好,而應(yīng)該和當(dāng)?shù)赜盟枨蠼Y(jié)合起來,“夠用”就好。通常管理區(qū)的中水回用需求多是滿足于灌溉或果園澆灌,要以適用為主。
2.2是污水處理運行費用要低。污水處理站的運行費用一般包括人員電費、工資、藥劑費和消耗費,新建管理區(qū)污水處理的建站投資和運行費用大都是由專項污染治理經(jīng)費中調(diào)撥,由于每年的新農(nóng)村建設(shè)經(jīng)費有限,因此,運行費用成為建站單位的沉重負(fù)擔(dān),其結(jié)果是建了站卻用不起。因此,污水處理工藝選擇應(yīng)首先選擇運行費用低的污水處理工藝。
2.3是污水處理產(chǎn)生的污泥量要少。污泥處理是污水處理站建設(shè)必須考慮的問題,采用什么樣的污泥處理工藝對污水處理站投資和運行費用有重要影響。在傳統(tǒng)污水處理工程造價中,污泥處理部分投資一般占工程總投資的15%左右,且污泥的濃縮和脫水等環(huán)節(jié)技術(shù)水平要求高,操作管理復(fù)雜,環(huán)境條件差,若操作管理不當(dāng),容易引發(fā)二次污染。因此,在確定污水處理工藝時應(yīng)優(yōu)先選擇產(chǎn)生污泥量少的工藝,治理技術(shù)在滿足需要的同時應(yīng)盡量簡單粗放。
2.4是處理深度排放標(biāo)準(zhǔn)要適當(dāng)。污水處理工藝的選擇與污水處理設(shè)施投資關(guān)系密切,但污水處理工藝的選擇取決于當(dāng)?shù)丨h(huán)保部門的排放標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)國家規(guī)定農(nóng)村污水排放標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行“城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)GB18918-2002”,同時應(yīng)根據(jù)作業(yè)所在區(qū)域的不同,參照地方標(biāo)準(zhǔn)確定污水排放標(biāo)準(zhǔn)。如果管理區(qū)所在地區(qū)不是國家重點控制區(qū)域或環(huán)保熱點地區(qū),排放標(biāo)準(zhǔn)可根據(jù)當(dāng)?shù)厍闆r予以適當(dāng)調(diào)整,如在封閉及半封閉水體區(qū)域,可考慮脫氮除磷的要求,而在開放式水體區(qū)域,可適當(dāng)降低氮、磷等有關(guān)標(biāo)準(zhǔn),簡化運行管理、節(jié)省工程投資和運行費用,以求建成后產(chǎn)生實效。
2.5是要關(guān)注電力增容問題。進行污水處理,會使新建管理區(qū)的電力消耗增大,因此,要加強與電力部門的溝通與協(xié)調(diào)工作,確保電力能夠滿足供應(yīng)。
三、對搞好農(nóng)村污染治理工作的建議
3.1是本地環(huán)保局要掌握設(shè)計規(guī)范和技術(shù)政策。當(dāng)前,墾區(qū)環(huán)保系統(tǒng)已經(jīng)擁有環(huán)境保護執(zhí)法權(quán)限。管理區(qū)污水處理設(shè)施的建設(shè),是當(dāng)?shù)丨h(huán)境綜合整治建設(shè)的重要環(huán)節(jié)。但環(huán)境污染治理具有很強的專業(yè)性、復(fù)雜性和規(guī)律性,對管理區(qū)領(lǐng)導(dǎo)來說仍是“新生事物”,在決策污水處理站的規(guī)劃、建設(shè)、選擇處理程度、處理工藝、處理規(guī)模以及再生回用標(biāo)準(zhǔn)時,總感到缺少政策依據(jù)、處理規(guī)范和技術(shù)指導(dǎo)。因此,負(fù)責(zé)環(huán)境執(zhí)法的農(nóng)場環(huán)保局要切實發(fā)揮監(jiān)管作用,把環(huán)境保護工作的關(guān)口前移,與城建部門一起,摸清新建排水系統(tǒng)與污水處理設(shè)施間的密切關(guān)系,在安排建設(shè)時要給水和排水管網(wǎng)系統(tǒng)建設(shè)系統(tǒng)考慮,避免應(yīng)用不適合當(dāng)?shù)貙嶋H的技術(shù),減少單位運行管理上的困難,同時還要慎重考慮污泥的處理,避免造成二次污染。
二、事故起因
2001年下半年,電工廠將閑置的廠房租賃給兩家未掛牌的私人企業(yè)從事生產(chǎn)經(jīng)營活動,一家企業(yè)主要以生產(chǎn)化工產(chǎn)品甲基橙為主,另一家企業(yè)以生產(chǎn)電視機上的自功螺絲為主,兩家企業(yè)的生產(chǎn)廢水都未經(jīng)任何處理直接排入電工廠內(nèi)的一個土壩水池內(nèi),由于水池沒有任何防滲設(shè)施,進入水池的廢水經(jīng)過下滲慢慢滲入淺層地下水中,這些被污染的地下潛水參與地下水運動,使?jié)撍孑^低的地下水受到污染。
三、事故現(xiàn)象
仙人組、龍眼組兩個組的村民在2001年10月下旬開始發(fā)現(xiàn)井水的顏色發(fā)生變化,后來顏色逐漸加深,由開始的無色到淺黃色再到深黃色最后變?yōu)樽睾稚4迕耧嬘檬芪廴镜木蟪霈F(xiàn)頭痛、肚瀉、口干、舌燥、喉嚨痛等多種癥狀。到11月下旬地下水污染最為嚴(yán)重,這時受污染的地下水已喪失了所有水的用途。于是村民自發(fā)組織強迫兩家企業(yè)停止生產(chǎn),并由兩家企業(yè)負(fù)責(zé)向兩個組兩百多人提供飲用水,這種狀況一直維持到2002年6月。這起為時近一年的地下水污染事故在婁底市引起了較大的反響。
四、現(xiàn)場調(diào)查分析
事故發(fā)生后湘潭水文局水環(huán)境監(jiān)測中心應(yīng)仙人橋村民委員會邀請于2001年12月底到事故發(fā)生地進行了兩天的調(diào)查,并在兩家企業(yè)的排污口、村民取水區(qū)和婁底市林業(yè)科學(xué)研究所取水井四處取樣進行水質(zhì)化驗?;灲Y(jié)果見表一至表四。
表一:自功螺絲生產(chǎn)車間廢水化驗結(jié)果
序號
化驗項目
化驗結(jié)果(mg/L)
電鍍工業(yè)廢水最高允許排放濃度(mg/L)
1
PH值(無量綱)
2.3
6—9
2
氰化物
0.026
1.5
3
氨氮
32.6
4
六價鉻
249.7
0.5
5
鋅
83.5
7.5
6
鎘
<0.005
0.15
7
銅
1.44
1.5
8
鐵
42.5
9
錳
1.02
表二:甲基橙生產(chǎn)車間廢水化驗結(jié)果
序號
化驗項目
化驗結(jié)果(mg/L)
染整工業(yè)廢水最高允許排放濃度(mg/L)
1
PH值(無量綱)
12.4
6—9
2
色度(稀釋倍數(shù))
1250倍
160倍
3
氨氮
68.6
40
4
六價鉻
0.007
0.5
5
生化需氧量
173
300
6
化學(xué)需氧量
2162
500
7
亞硝酸鹽氮
22.7
8
苯胺類化合物
543.5
5.0
9
懸浮物
328
400
表三:仙人組村民取水區(qū)水質(zhì)化驗結(jié)果
序號
化驗項目
化驗結(jié)果(mg/L)
地下水質(zhì)量Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn)(mg/L)
1
PH值(無量綱)
8.1
6—9
2
色度(度)
30
15
3
氨氮
0.15
0.2
4
六價鉻
0.008
0.05
5
高錳酸鹽指數(shù)
2.5
3.0
6
揮發(fā)酚
<0.002
0.002
7
亞硝酸鹽氮
0.090
0.02
8
苯胺類化合物
0.71
0.1
9
總硬度
295
450
10
硫酸鹽
17.2
250
11
氯化物
9.38
250
12
銅
0.025
1.0
13
鉛
<0.01
0.05
14
鎘
<0.001
0.01
15
錳
0.07
0.1
16
鐵
0.22
0.3
17
鋅
0.082
1.0
18
汞
<0.00005
0.001
表四:林業(yè)科學(xué)研究所井水水質(zhì)化驗結(jié)果
序號
化驗項目
化驗結(jié)果(mg/L)
地下水質(zhì)量Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn)(mg/L)
1
PH值(無量綱)
8.3
6—9
2
色度(度)
5
15
3
氨氮
0.15
0.2
4
六價鉻
0.007
0.05
5
高錳酸鹽指數(shù)
2.5
3.0
6
揮發(fā)酚
<0.002
0.002
7
亞硝酸鹽氮
0.076
0.02
8
苯胺類化合物
0.18
0.1
9
總硬度
302
450
10
硫酸鹽
25.2
250
11
氯化物
4.69
250
12
銅
0.020
1.0
13
鉛
<0.01
0.05
14
鎘
<0.001
0.01
15
錳
0.06
0.1
16
鐵
0.23
0.3
17
鋅
0.083
1.0
18
汞
<0.00005
0.001
五、地下水污染成因分析
經(jīng)過現(xiàn)場調(diào)查和取樣化驗分析,可以得出造成這次地下水污染事故的主要原因有:
1、企業(yè)廢水超標(biāo)排放是首要原因
其中自功螺絲生產(chǎn)車間鋅、六價鉻、PH值嚴(yán)重超標(biāo)排放,超標(biāo)倍數(shù)分別為10倍、500倍、0.6倍;甲基橙生產(chǎn)車間化學(xué)需氧量、色度、PH值、苯胺類化合物嚴(yán)重超標(biāo)排放,超標(biāo)倍數(shù)分別為3.2倍、7倍、0.4倍、108倍。而這些污染物對人體有很強的毒害作用,如鉻化合物對人體有全身致毒作用、刺激作用、累積作用、致癌作用和致突變作用,苯胺類化合物的中毒癥狀是輕者頭痛、無力,重者劇烈頭痛、胸悶、言詞不清甚至虛脫死亡。從村民取水區(qū)的水質(zhì)化驗結(jié)果看,苯胺類化合物已嚴(yán)重超標(biāo),因此村民飲用受污染的水后會出現(xiàn)文中開始所述的現(xiàn)象。
2、廢水池防滲能力差
由于接納廢水的水池底部和擋水壩都是土質(zhì)的,防滲能力較差,污染物質(zhì)通過下滲進入淺層地下水,再通過地下水運動和擴散到達村民取水區(qū)。由于土壤顆粒表面帶負(fù)電荷,對帶正電荷的金屬離子有很強的吸附作用,而對帶負(fù)電荷的陰離子和呈中性的有機物質(zhì)沒有吸附作用,因此村民取水區(qū)主要受陰離子亞硝酸鹽和呈中性的苯胺類化合物的污染。這也是在村民取水區(qū)水質(zhì)化驗結(jié)果中只有亞硝酸鹽氮和苯胺類化合物超標(biāo),而六價鉻等重金屬離子沒有超標(biāo)的原因所在。
3、環(huán)境保護和水行政管理部門監(jiān)督管理不力
按照《中華人民共和國水法》和《水污染防治法》環(huán)境保護部門和水行政管理部門都有對從事產(chǎn)品加工、生產(chǎn)的企業(yè)實施管理的職能,促使其產(chǎn)生的三廢按照國家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)排放。但據(jù)當(dāng)?shù)厝罕姺从抄h(huán)保部門對兩家企業(yè)收取污水排放費后,未采取任何措施或提出改正意見,而是任其超標(biāo)排放。因此國家有關(guān)管理部門對企業(yè)生產(chǎn)廢水的監(jiān)督管理不到位,也是造成這次地下水污染事故的原因之一。
六、結(jié)束語
通過這起地下水污染事件我們應(yīng)從中吸取一些經(jīng)驗和教訓(xùn),首先從事產(chǎn)品加工、生產(chǎn)的企業(yè)應(yīng)遵守我國環(huán)境保護法要求的“三同時”原則,其次國家有關(guān)管理部門應(yīng)加強對企業(yè)三廢的監(jiān)督管理。使在發(fā)展當(dāng)?shù)亟?jīng)濟的同時不造成當(dāng)?shù)丨h(huán)境的破壞和影響人民的身體健康,走各種資源可持續(xù)開發(fā)利用的道路。
2加強技術(shù)節(jié)水
農(nóng)業(yè)用水中水資源的使用率通常較低,所以在我國發(fā)展農(nóng)業(yè)的進程中,應(yīng)致力于改變農(nóng)業(yè)現(xiàn)有種植結(jié)構(gòu),調(diào)整農(nóng)業(yè)用水布,從根本上解決農(nóng)業(yè)用水浪費的問題。以往我國農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)主要分為兩大部分,一是糧食,二是經(jīng)濟作物。當(dāng)前,隨著我國經(jīng)濟結(jié)構(gòu)向多元化的方向不斷發(fā)展,農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)也應(yīng)由二分變?yōu)槿?,增加用于養(yǎng)殖的飼料作物。
3水污染防治的有效方法
3.1化學(xué)方法治理水污染
從化學(xué)的角度解決水污染問題,就是利用投放污水處理劑來改善水質(zhì)。污水處理劑是一種化學(xué)藥劑,按其成份可以分為有機處理劑和無機處理劑兩大類。有機類分為陽離子聚丙烯酰胺、陰離子聚丙烯酰胺、非離子聚丙烯酰胺、兩性離子聚丙烯酰胺等;無機類有聚合氯化鋁、硫酸亞鐵、聚合氯化鋁鐵等。針對不同的水體污染,也可以采取不同的化學(xué)試劑:用氧化鈣來解決湖泊酸化;用殺藻劑斷絕藻類的生育;用鐵鹽來化解水中的含磷物質(zhì)[3]。
3.2生物方法治理水污染
從生物的角度解決水污染問題,就是利用水中的微小生物,通過其呼吸作用,將水中的有機污染物轉(zhuǎn)化為無機物,使水得到凈化。基于此,可以人為的向污水中投放微生物,或是改善污水的水體環(huán)境,使其利于微生物生存繁殖,以達到增加污水內(nèi)微生物的目的。這種方法能夠使污水進行自我清潔和循環(huán),不會產(chǎn)生其他的影響,所以利用微生物治理污水是一種較為有效的方法。
3.3物理方法治理水污染
從物理的角度解決水污染的問題,就是基于水的密度、質(zhì)量等物理特性,對水資源采取截流、重力分離、氣浮等措施,利用沉降原理,使污水分層隔離,達到污染物與清水分享的目標(biāo),從而得到潔凈的水源。
東線工程應(yīng)當(dāng)重點解決:
1.補充膠東地區(qū)水資源不足;
2.為停止津浦沿線超采深層地下水創(chuàng)造條件(這已經(jīng)是十分緊迫的任務(wù));
3.為開發(fā)黃河以北運河以東地區(qū)創(chuàng)造條件,這一地區(qū)地廣人稀,瀕臨渤海,是今后城市港口重點開發(fā)的地區(qū),必須解決淡水資源問題;
4.為天津干旱年份供水提供保證。東線工程沿途有適宜的調(diào)蓄場所,可以逐步加大供水能力,適應(yīng)用水量逐步增加的特點。東線工程的關(guān)鍵是要治污先行,加大治理污染的力度。
為緩解北京市和黃河以北京廣沿線城市工業(yè)發(fā)展用水的緊張局面,并控制地下水超采,中線調(diào)水工程也應(yīng)及早興建。但作為中線工程水源的丹江口水庫可供水量不穩(wěn)定,供水區(qū)與受水區(qū)同豐、同枯的機會很多。建議引水量不宜過高;引水路線過黃河以后分高低兩線供水:高線應(yīng)沿京廣鐵路以西修渠,以供城市用水為主,規(guī)模不宜超過30億立方米/年,但要求穩(wěn)定供水;低線應(yīng)沿原規(guī)劃的“引黃入淀”路線,將水送到白洋淀及其附近洼地,一方面補充地下水,另一方面沿途用于農(nóng)田灌溉,引水量可隨丹江口水庫可引水量的大小變化,不要求穩(wěn)定引水,干旱年份可多用地下水調(diào)節(jié)供水不足。中線分高低兩線引水,可以緩解沿途缺乏調(diào)節(jié)水庫的矛盾。
二、我國農(nóng)村水污染防治法律制度存在的問題
在我國環(huán)境保護法律體系中,農(nóng)村水污染防治法律制度是其重要組成部分。但由于我國農(nóng)村水污染防治立法存在起步晚、不受重視等原因,我國現(xiàn)行農(nóng)村水污染防治法律制度仍存在一些不足。
(一)缺乏切合農(nóng)村特點的水污染防治法律制度
現(xiàn)代環(huán)境問題起因于現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展,現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展加快了城市化進程,也帶來嚴(yán)重的城市污染,最先受到污染的城市自然成為我國環(huán)保立法的背景。在該立法背景的影響下,我國在環(huán)境保護方面長期存在著“重城市,輕農(nóng)村”的立法思想。我國對城市和大中型企業(yè)污染的治理制定了很多優(yōu)惠政策,而農(nóng)村水污染的治理卻鮮人問津。例如大中型企業(yè)的排污費返還使用制度、可低價或無償征地來建設(shè)城市污水處理廠,這些在農(nóng)村水污染的防治上并不適用。
(二)環(huán)境影響評價制度未嚴(yán)格執(zhí)行
鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)的建立和發(fā)展對農(nóng)村經(jīng)濟的發(fā)展和農(nóng)民生活水平的提高有著重要作用,一般是該農(nóng)村的經(jīng)濟支柱。鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)的重要作用使得當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境執(zhí)法機關(guān)很難在農(nóng)村嚴(yán)格執(zhí)行環(huán)境影響評價制度,使得鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)的水污染防治設(shè)施不完善,甚至沒有水污染防治設(shè)施,嚴(yán)重污染農(nóng)村水資源。
(三)地方政府環(huán)境法律責(zé)任不明確
近年來,中央出臺很多法律、法規(guī)和政策來治理水污染,但是依然收效甚微,因為相比中央政府,地方政府對于污染防治有更重大的影響。我國法律雖然規(guī)定了地方政府監(jiān)管本行政區(qū)域水環(huán)境的權(quán)力,但是并沒有規(guī)定地方政府的環(huán)境責(zé)任?,F(xiàn)如今,我國農(nóng)村水環(huán)境污染越發(fā)嚴(yán)重,從表面上看是地方政府環(huán)保機構(gòu)不健全、執(zhí)行力不足,但歸根到底是因為我國農(nóng)村水污染防治法律制度沒有明確地方政府的環(huán)境責(zé)任。
三、完善我國農(nóng)村水污染防治法律制度的相關(guān)建議
目前,我國農(nóng)村水污染形勢嚴(yán)峻,農(nóng)村水污染防治是一項艱巨而復(fù)雜的任務(wù),僅依靠以往的行政手段難以取得較大成果,需要我們運用法律手段來防治農(nóng)村水污染。
(一)轉(zhuǎn)變我國農(nóng)村水污染防治法律制度指導(dǎo)思想
農(nóng)村水污染防治首先應(yīng)該轉(zhuǎn)變立法指導(dǎo)思想,改變現(xiàn)行立法中重點防治城市和大中型企業(yè)水污染的狀況,建立起城市和農(nóng)村統(tǒng)籌協(xié)調(diào)發(fā)展的水污染防治機制。我國農(nóng)村水污染防治法律制度的指導(dǎo)思想應(yīng)確立為:以保護農(nóng)村水源和居民飲用水安全為目的,協(xié)調(diào)農(nóng)村水資源開發(fā)和水環(huán)境保護間的關(guān)系,結(jié)合農(nóng)村水污染的特點,積極推廣高效低耗的水污染防治技術(shù),提高水資源利用率,控制農(nóng)村水污染,實現(xiàn)農(nóng)村經(jīng)濟、社會和水環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。
(二)明確我國農(nóng)村水污染防治法律制度基本原則
《中華人民共和國水污染防治法》第三條規(guī)定:“水污染防治應(yīng)當(dāng)堅持預(yù)防為主、防治結(jié)合、綜合治理的原則?!痹撛瓌t適用于防治農(nóng)業(yè)面源污染,可以有效防治農(nóng)村水污染。然而我國農(nóng)村水污染具有污染面廣且污染源分散的特點,因此,完善我國農(nóng)村水污染防治法律制度還需要明確環(huán)境公平原則、環(huán)境與經(jīng)濟協(xié)調(diào)發(fā)展原則、激勵與約束并重原則、分類治理原則。
(三)構(gòu)建并完善我國農(nóng)村水污染防治的具體法律制度
1.建立我國農(nóng)村水污染防治規(guī)劃制度
農(nóng)村水污染防治規(guī)劃制度是以管理農(nóng)村水環(huán)境為目標(biāo),遵循環(huán)境保護的基本原則和要求,調(diào)整農(nóng)村水污染防治產(chǎn)生的各種社會關(guān)系,綜合考慮與農(nóng)村水環(huán)境有關(guān)的地理、社會、經(jīng)濟、技術(shù)因素,合理安排排污時間和排污空間,從而達到預(yù)防農(nóng)村水污染的目的,實現(xiàn)農(nóng)村經(jīng)濟、社會、資源與環(huán)境保護協(xié)調(diào)發(fā)展。
2.建立我國農(nóng)村生活污水處理制度
國家應(yīng)該加大對農(nóng)村生活污水處理的重視程度,頒布專門的政策法規(guī),投入專門資金建立農(nóng)村生活污水處理的基礎(chǔ)設(shè)施。政府環(huán)保部門要形成一個標(biāo)準(zhǔn)體系來監(jiān)督管理農(nóng)村生活污水的處理,實現(xiàn)各部門分工明確,協(xié)調(diào)管理,有效利用環(huán)保資金。