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水环境论文赏析八篇

时间:2023-01-03 18:25:58

水环境论文

水环境论文第1篇

1.1样品的采集调查区域选定为松花江流域。根据2012年地表水监测数据,松花江流域总体呈轻度污染,干流水质良好;支流为轻度污染。流域具有有机毒物污染的典型性特征[15]。2012年6—7月,对研究区30个采样点进行了底栖动物和着生藻类的采样调查。在松花江干流上游设置了5个采样点,分别为S30肇源、S28朱顺屯、S14阿什河口下、S4呼兰河口下和S15大顶子山;在松花江干流下游设置了4个采样点,分别为S11佳木斯上、S12佳木斯下、S3江南屯和S13同江;在松花江支流的雅鲁河、诺敏河、嫩江、伊通河、饮马河、第二松花江、牡丹江和梧桐河上共设置了19个采样点,分别为S17巴林、S18成吉思汗、S6小二沟、S7宝山、S8博霍头、S19拉哈、S20浏园、S21富上、S10江桥、S23宝龙桥、S25靠山南楼、S9瀑布下、S22溪浪口、S26松花江村、S27松林、S24刘珍屯、S29大山、S16柴河和S5梧桐河口内;在黑龙江上设置了2个采样点,分别为S1松花江口上和S2东港。S1~S10为参照点;S11~S30为监测点。采样、保存和实验室分析参照EPARBP生物快速评价方案[16]及《水和废水监测技术方法(第四版增补版)》中相关要求进行[17]。

1.2生境和水质理化指标借鉴EPARBP生物快速评价方案[16],参考郑丙辉等[2]的栖息地评价指标,采用由10项指标组成的生境评价方法:调查底质组成、生境复杂性、速度与深度结合性、河岸稳定性、河道变化、河水水量情况、植被多样性、水质状况、人类活动强度、河岸边土地利用类型。利用参照点生境评分分布的25%分位数法对生境质量进行评价,即生境评分大于参照点生境评分的25%分位数,生境质量为良好;将小于25%分位数的分布范围,进行3等分,评价结果由高到低分别为一般、较差、很差。pH、溶解氧(DO)、电导率、高锰酸盐指数(CODMn)、生化需氧量(BOD5)、氨氮(NH3-N)、化学需氧量(COD)、总磷(TP)、总氮(TN)等水质监测数据来自2012年1—9月的全国地表水监测数据。分析方法及水质标准按照地表水环境质量标准[18]进行。

1.3评价方法按照IBI的建立方法对松花江流域水生态环境质量进行评价[19]。IBI的评价标准,采用所有采样点指数值分布的95%分位数法建立,评价等级按照IBI分值由高到低分别定义为优、良好、一般、较差、很差共5个等级。参照点以生境状况中人类活动和土地利用一项得分大于13分和有襀翅目昆虫存在这2个原则确定。各参数间的Pearson相关分析在SPSS15.0中完成。

2结果与讨论

2.1IBI的建立和评价结果根据IBI建立的方法,研究确定S1~S10作为参照点,其余20个点作为监测点。利用底栖动物和着生藻类的调查数据,计算得到总分类单元数、密度、优势种比例、敏感物种分类单元数等共25个候选生物参数,通过敏感性分析、相关性分析,去除辨别力低的参数和冗余信息,最终筛选出总数量、EPT分类单元数、EPT密度、敏感种分类单元数、敏感种分类单元比例、Hilsenhoff生物指数(HBI)6个核心参数,构成松花江IBI评价的指标。根据所有采样点指数值分布的95%分位数法划分IBI评价等级标准:IBI>35.84为优;IBI=26.88~35.84为良好;IBI=17.92~26.88为一般;IBI<8.96为很差。研究区调查的30个采样点的IBI评价结果如表1所示。参照点中,50%评价为优,40%评价为良好和一般,仅10%评价为较差;20个监测点中,65%评价为较差和很差,25%评价为一般,评价为优和良好的占10%。

2.2IBI评价结果与生境质量和水质评价结果间的关系利用Pearson相关性和散点图,分析了采样点的IBI评价结果与其生境质量间的关系。从图1可见,IBI和生境质量评分间存在正相关关系,生境得分较高的采样点,IBI也普遍较高。参照点的IBI普遍比较高,大部分在21以上,生境质量评分也较高(69~89);IBI在8.2以下的低分采样点,生境质量评分也较低(41~51)。由于栖息地生境与生物群落的关系密切,而且在河流生态环境中占有重要的地位,分析生境状况的破坏是影响生物完整性和造成松花江流域水生态环境质量受损的一个重要因素。根据各采样点水质参数1—9月的平均值监测数据分析(见表2),松花江流域水质污染主要的超标项目为CODMn、BOD5、NH3-N、COD、TN、TP。调查区域水质以III类水质为主,水质达标采样点比例占67%。S1、S11等6个采样点为IV类水质,S14、S252个采样点为劣V类水质。IBI评价结果对于劣V类的2个采样点均评价为较差;III类水质各采样点中除生境评分比较低的,IBI评价结果基本在一般到优的等级,虽然IBI结果同时还受到生境质量的影响,但总体上IBI评价结果与水质是基本符合的。

2.3生物参数与生境和水质参数的关系对10项生境参数与26项生物参数间的相关性进行了分析。表3结果表明,除河岸土地利用类型外,其他9项生境参数分别与不同的生物参数间呈现出显著或极显著的相关性,这进一步说明了流域的生境状况会对河流水生生物状态产生影响作用。其中,生境总得分与EPT分类单元数、敏感物种分类单元数、底栖动物Shannon-Wiener多样性指数等多项生物参数间存在显著/极显著的正相关;同时,生境总得分与耐污种分类单元比例、生物学污染指数间存在显著/极显著的负相关。其次,速度与深度结合性、河岸稳定性、河水水量情况等指示河流水文和河岸状况的生境参数也与多项生物参数间存在不同程度的相关关系。总体上呈现出与表征生物质量良好、水质清洁的生物参数存在正相关,与指示水体污染的参数存在负相关,这说明河流水文和河岸参数对河流水生生物状态也会产生比较显著的影响和变化。同时,河流水流情况、植被多样性、水质状况和人类活动强度这4项参数与IBI之间呈现出显著/极显著的正相关关系,说明这些生境条件更明显地引起生物完整性的变化。对以上这些数据的分析表明,河流的生境质量与河流中水生生物的状况有着非常重要的联系,生境质量受损和退化会显著地反映在生活其中的生物的变化情况,如敏感物种数量和种类的减少、耐污物种数量和种类的增加、耐受污染能力增加等变化。对辽河的研究也表明,辽河栖息地质量与多项底栖动物生物指标显著相关[2]。相关学者在生境对生物影响的关系研究中发现,卵石和大石基岩等好的底质能保持河床稳定性[23],好的生境条件可以为底栖动物提供稳定且多样的栖息空间,支持多样的底栖类群。综上分析,栖息地生境质量的受损和破坏,确实是影响松花江流域水生态质量的一个重要环境因素。为恢复和改善流域的水生态质量,其生境质量应该受到重视和保护。

研究还发现,生境总得分、速度与深度结合性、河岸稳定性等几个生境参数都与着生藻类的ShannonWiener多样性指数和Pielou均匀度指数间存在显著/极显著的负相关关系。而通常情况下,多样性和均匀度越高,指示生物状态越好,水体污染越轻[26],但是本研究数据表明,生境质量的破坏会引起着生藻类多样性和均匀度的增加。底栖动物并没有出现这样的情况,其多样性和丰富度指数都与生境存在正相关关系。分析认为,着生藻类多样性的变化可能是由于耐污种种类和数量的增加所引起,所以这种情况下,着生藻类多样性和均匀度指数不适合单独用于松花江流域的评价,相比底栖动物更适合应用在松花江流域的水生态环境质量评价中。对超标的水质参数与各生物参数、IBI进行了相关性分析,结果见表4。从表4可以看出,电导率和溶解氧与多项着生藻类的生物参数存在相关性,溶解氧与藻类多样性指数、HBI、耐污种数量等呈显著负相关,说明耗氧污染物的减少会使得底栖动物耐污种数量下降,反映有机物污染的指数值也随之下降。电导率与藻类多样性指数呈显著正相关,与底栖动物密度、耐污种数量等呈极显著/显著正相关,与敏感种分类单元比例呈显著负相关,说明有机质污染导致底栖动物耐污种的数量增加,敏感种种类减少,底栖动物总密度的增加分析可能是由于耐污种数量的增加引起的。有研究发现,营养物质浓度的增加,可能引起底栖动物的总密度减小[27],也可能引起底栖动物总密度增加[28]。CODMn与底栖动物敏感种数量比例呈显著负相关,BOD5、NH3-N、COD、TN、TP与总密度间呈极显著正相关,6个污染因子与污染指数间呈极显著/显著正相关,这进一步佐证了上述结论。其次,有机质污染引起藻类多样性增加,分析可能是耐污种藻类的产生和繁殖的结果。耐污种数量、耐污种数量比例、HBI及污染指数这4个指示污染程度的生物指数分别与CODMn、BOD5、NH3-N、COD、TN、TP几个超标污染因子显示出不同程度的正相关,这样的结果进一步说明了有机质和N、P等富营养化元素的污染对于松花江流域水中生物的多样性分布,耐污种敏感种的出现和繁殖产生了明显的影响。但IBI并未与这些化学参数显示出明显的相关性,但这并不影响化学污染的压力在单个生物参数上产生的显著影响,虽然利用单个生物参数评价生物质量不够全面,但是可以依赖其寻找潜在化学压力,为水质治理和防护提供有效的数据支持。河流水生态环境质量的评价,除了了解河流的生物状态,更重要的还是要解决污染因子和生物质量间的关系[29],这样评价工作才能有效的为河流污染的治理和修复提供有利支持。已开展的相关研究主要集中在分析BOD5、COD、TN、TP、浊度等综合性的污染因子与生物参数间存在的相关关系上[1,5],尚没有深入分析直接引起生物状态变化的化学影响因子及其之间的影响方式。目前,在松花江还无法确定其有机污染物的种类,对于针对松花江流域生物状态和特征有机污染因子间的关系的研究,还需要更长时间的研究来进一步了解。

3结论

水环境论文第2篇

各类水利水电项目在带来经济效益的同时,也产生了一系列的环境问题。如移民安置问题,土地利用问题,施工中乱堆弃渣,挤占耕地;水流控制问题,截流蓄水影响下游用水,施工废水、生活污水污染水质;爆破与噪声对人群及周边动植物栖息的影响;水质、水温等水体参数变化问题,对水生动植物及下游需要灌溉的农作物影响等。水利工程对环境的影响是十分显著的,具有不可逆性和长期性,因此应高度重视水利水电工程的施工期环境保护工作。针对水利水电工程建设过程中各个环境要素的不同,其环境监理主要控制要点如下:重点监理施工废水处理措施的设计、施工、使用及运行情况和废水排放情况;关注砂石料生产及运输的扬尘采取的除尘措施及效果;关注施工场地及设备的选址是否避开环境敏感点,是否采取低噪声设备和降噪措施,有无发生噪声扰民事件;监理垃圾收集点布置是否合理;要注意跟踪是否存在地表植被破坏和占压面积增大的情况,是否对珍稀动植物采取必要的保护措施;关注工程扰动面积是否超出本项目水土流失防治责任范围,弃渣是否运至弃渣场,并按照“先挡后弃”的原则采取防护措施,土石料、弃渣场的选址是否符合要求;监理是否落实了水生生态保护措施,是否采取鱼类产卵场、索饵场、洄游通道等鱼类栖息生境保护措施;等等。而针对某项工程的不同阶段,也可以制定和落实不同的监理要点:

1.1设计阶段环境监理要点审查施工设计在施工文件中是否采用了国家明令禁止的施工方法、施工工艺、施工设备,对于不符合国家产业政策要求、对生态环境影响较大的的施工方法予以及时纠正;对枢纽工程的主坝、副坝的坝址、溢洪道、输水洞的选址,输水工程的选线情况进行核定;对项目的料场、渣场的选址进行核定。对照环评审查项目初步设计有哪些防治环境污染和生态破坏的措施未落实,环保设施的投资概算是否满足工程环保措施的建设要求,施工图设计中有无遗漏和疏忽的环保问题;审查枢纽工程的施工设计,对主体工程的设计提出环保专项意见,对生态环境保护工程的设计提供技术咨询服务。审查输水工程设计管线穿越的河流、公路、自然保护区是否采取确实可行的保护措施、水土流失防护措施。审查项目风险防范措施的设计是否落实环评及批复要求,审查项目环境风险应急预案的制定情况。审查施工期对含油废水、生活污水采取的处理措施,处理效率是否符合环评及批复要求。参与设计单位向施工单位的技术交底,提出环保合理化建议和意见,等等。

1.2施工期间环境监理控制要点监理主坝及副坝的建设地理坐标与环评要求是否一致,主坝防渗体施工是否采用合理施工方式,另外是否按环评要求设置相应的防护措施。监理溢洪道、进水塔和导流洞的施工是否采用设计要求,相关设置是否符合环评及批复要求,对主坝两侧山脊的施工是否采取确实可行的生态保护措施。监理输水工程施工管线穿越的河流、公路、自然保护区是否采取确实可行的保护措施、水土流失防护措施。重点监理开挖场地的工程施工是否落实环评在生态环境保护方面的要求,等等。对水利水电项目涉及的动迁移民,要监理在造地过程中,是否采取有效的水土流失临时防护措施;监理是否按环评要求在新建住宅区建设污水处理设施,建立固体废弃物集中处理制度;是否按环评及批复要求设置后靠安置点、异地集中安置点、各乡镇安置点。在文物保护方面,监理项目施工期间对发现的文物是否按照国家或省级文物考古研究所制定的措施执行,对不同遗迹遗物,分别采取不同的发掘勘探措施等。施工期生态环境监理保护是整个环境监理工作的重中之重。在整个工程区域内设置环保警示标牌,加强施工人员环保宣传教育等生态保护的避免、减缓及恢复措施;严格按照设计文件确定征占土地范围,严格控制开挖施工作业面,并按设计规定的取土场、弃渣场进行取弃土作业;监理最小生态流量下泄保障措施的落实情况;监理野生动植物生态环境保护措施落实情况;监理各级自然保护区、资源保护区等减缓环境影响的生态保护措施。

2水利水电工程环境监理管理模式

一些大中型水利水电工程具有与其它工程不同的特点,它对生态环境的影响范围和影响程度是一般工程所无法比拟的,如我国先前建设的三峡工程、小浪底工程、龙滩水电站工程等对长江流域、黄河流域和红水河流域都有巨大的环境影响,因此针对其他在建或拟建的水利水电项目,必须高度重视施工期和运营期的环境保护和环境监理工作。

2.1施工期环境监理管理模式施工区环境监理主要负责监督施工区各承包商和业主的环境保护工作,移民环境监理则主要负责移民工程所涉及的所有环境保护工作.同时,这两部分监理工作又统一受工程主管部门委托和监督并对其负责。施工区环境监理的工作性质要求监理工程师必须定期到施工区现场对承包商的环境保护工作进行巡视监督,发现环境污染问题要通知承包商环境管理员限期处理。同时,对要求限期处理的环境问题,按期进行检查验收。结合施工区工程实施特点,水利水电项目施工区环境监理采用了以下几种工作方法:①进行日常的旁站式或巡视监理,及时发现环境隐患,必要时请相关部门进行环境监测;②现场环境问题查询访问,发现有环境污染问题及时纠正;③每月召开环境例会,与甲方、施工方以及各标承包商进行交流协商,及时发现和纠正施工过程中发生的环境问题,上报环保主管部门和业主。

2.2解决好环境监理和工程监理的关系在水利水电项目实际监理过程中,工程监理和环境监理关注的问题存在不少交叉点和共同关注点,因此我们还要解决好环境监理和工程监理的关系。因为相对于水利水电项目非常专业的工程监理来说,环境监理是工程监理的组成部分,但又具有相对的独立性。尤其在当前建设生态文明的大环境下,环境监理独立负责监督检查工程是否按照环境保护的规定实施,在有违反环境保护情况或出现环境重大问题时要报告给建设单位和环保主管部门,并提出环保可行的解决方案。另外,工程监理工程师若发现环境方面的问题,也可责令环境监理进行检查监督。

3水利水电项目环境监理的基本原则

3.1早期介入原则鉴于水利水电工程项目的生态环保要求的严肃性和重要性,监理机构必应尽早进入并参与环保设计审查,不仅审核环境影响报告书中环境保护措施是否全面落实,确保工程严格执行环境保护“三同时”制度,还可根据自身经验结合工程的特性提出相应的实践性建议,大大提高环境监理的作用和有效性。只要能及早的开展环境监理工作,环境监理公司就可以尽快参与到建设单位的设计审查中。在涉及到环境保护的部分,环境监理将帮助建设单位检查工程设计中涉及到环境保护的部分,并有效的避免有可能出现的问题。与此同时,环境监理单位可以采取更加专业的方式协助建设单位工作,与涉及到的各单位及部门进行有效的沟通,这样就进一步增强了工程设计在环境保护方面的可靠性,为将来环境保护措施的落实奠定了良好的基础。有少数建设项目,由于未引入环境监理,致使项目本身设计和前期施工就存在严重的环境保护缺陷,最后导致建设项目没能满足环境影响评价及其批复中的要求,导致验收无法进行,继而不得不花费大量的时间来弥补以前的不足之处,有的进行补充环境影响评价,有的甚至重新进行环评,也有的甚至造成了相当大的经济损失。

3.2全过程监理环境监理一般贯穿于工程设计、施工期、试运营期,尤其鉴于水利水电项目工程组成和建设的特殊性,真正实现全过程监理意义重大。如设计期,首先要确定水利水电项目的环保主要目的,明确项目环保工作总需求、确定要达到的环境目标和管理原则。环境监理部门可以协助业主及设计单位开展环保设计需求调研、完成调研报告;根据调研报告,协助编制或评审项目建议书;组织潜在的承包商开展环保技术交流;可以参与评审“项目可研报告”,为项目的环保理念从设计阶段就做到预防为主,避免后期对生态环保措施作不必要的调整,甚至是返工。在施工阶段,正是环境监理工作全面铺开的阶段,根据环境监理招投标文件、监理合同等编制项目环境监理计划和工作细则,明确本项目控制的环保目标、进度和费用的目标;针对项目可能涉及的生态和环保问题确定环境监理控制重点,在不同建设阶段有针对性的开展环境监理检查,发现问题及时督促纠正或采取其他的补救措施,为项目验收打好基础。在水电项目的试运营,也就是开始蓄水期,生态环保问题逐渐呈现出来,如涉及生态恢复补偿、上游污染物源清理、水质监测、淹没区环保问题等等,这个阶段更需要监理单位从实际出发,按照环评和环评批复要求逐项落实各项污染防治措施和生态保护措施落到实处,并要求善于发现新问题,解决新问题,为工程最终顺利通过环保验收奠定坚实基础。

3.3全范围监理水利水电项目涉及地域空间范围较大,工程流域范围广、淹没占地面积大,陆域上游涉及汇水区居民、农田、山地、矿山、水域等各类环境现状,下游涉及泄洪河道、两岸流域等自然环境,整个区域环境影响较大,范围较广,涉及动植物栖息、人类生存、地质土壤变化等一系列环境污染预防及生态恢复问题。在以上环境监理范围内,主要环境问题如下:水生、陆生生态保护及生态恢复问题;导流洞的最小下泄流量问题;地质和土壤保护问题;取弃土场的选址及对周围环境影响问题;库区清理、受污染土壤和河道低泥清理问题;上游污染企业的环保治理问题;水库下游影响河段的生态保护问题;移民安置、人群健康问题;文物及景观的保护和挖掘问题;输水管线穿越自然保护区问题;对项目建设存在环境风险影响的问题,等等。因此该类工程建设应该本着环保先行、预防为主的思想,全范围进行环境监理。

4当前水利水电工程环境监理尚存的主要问题

水环境论文第3篇

近年来,我国虽在江河治理、水土保持、植树造林、污染治理等方面取得了很大成就。但是,与此带来的一系列问题如:水资源短缺和污染加重,水资源危机正在日益迫近;森林减少、草原退化,植被破坏,导致严重的水土流失和湖泊、水库淤塞、土壤退化、土地沙化、自然灾害加剧,我国生态环境面临着恶化的趋势。

现在水利事业发展方向是变工程水利为资源水利,生态环境又是经济、社会持续稳定发展的基础。

1水利工程开发现状

随着人类社会经济的发展,水资源的开发利用强度和速度越来越高,从水利发展史看,有几个趋势是比较明显的:1水资源的利用,从单向走向综合。现代水利工程除了灌溉、发电之外,还与防洪、城市供水、调水、渔业、旅游、船运、生态与环境等多目标相联系。一水多用,一个工程为多目标服务已成为普遍的论证、决策原则。单项工程建设逐步发展成流域综合开发,形成流域水利整体系统,新疆陆续成立了三个流域开发管理局(额尔齐斯河、塔里木河、伊犁河),其中塔河治理主要解决生态问题,突出体现了变工程水利为资源水利。

由于水利建设的加快,对环境的影响日益加强,因此,水资源利用、水利工程建设引起的环境问题已经受到人们的重视。

2水利工程的环境问题综述

做任何事情都必须付出代价,同样兴建水利工程也是,它主要是以某些自然、社会环境和土地为代价的;在付出代价的同时我们要考虑水利工程对环境影响的利弊问题,环境问题归纳为两方面:(1)自然环境方面,工程兴建,对水文条件的改变,对水域床底形态的冲淤变化,对水质、小气候、地震、土壤和地下水的影响,对动植物、对水域中细菌藻类、对鱼类及其水生物的影响,对景观和上、中、下游及河口的影响等。(b)社会环境方面,工程兴建对人口迁移,土地利用,人群的健康和文物古迹的影响以及因防洪、发电、航运、灌溉、旅游等产生的环境效益等。因此,在工程规划设计阶段,必须全面了解其对环境影响的各个方面和影响的大小,以便比较方案和提出防治措施。

3关于水利工程环境影响对策的探讨

⒈探讨的依据

本文主要谈水利工程的兴建和运用,对其周围和影响范围内的自然环境和社会环境必然产生负面影响。先谈总结的规律:

⑴水库建设规模越大存在的对环境的负面影响越大。

⑵在中、下游修水库比上游高山峡谷建存在的更多的负面影响。

⑶多沙河流建库的负面影响多于少沙河流(例如黄河上的三门峡)。

⑷干流上建水库比支流上存在的更多的负面影响。

⒉存在的主要难题

⑴不可避免(或防止成本太大)的环境影响如水库诱发强烈地震、大面积库岸崩塌、濒危珍惜动植物灭种等。

⑵以避免、减轻的环境影响这类影响一般可以通过精心设计和施工,加强管理等多种手段可以避免、减轻、或通过自然因素自身的调整又可建立起新的生态平衡。

⑶介于两者之间的环境影响主要是过大的淹没损失而引起的社会问题和造成生态环境大面积恶化,修库地下水位抬高造成的大面积的土地盐碱化,如果治理不好则付出的代价将是极大的。

所以,水利工程的环境影响已成为我国环境科学研究的重要领域,这也是水利工作者在从事水利事业的同时要考虑的问题。

⒊环境影响评价

对于以上问题谈谈对水利工程环境影响如何评价,主要在自然环境和社会环境影响评价方面。环境影响评价,实际上就是按环境科学观点及其相关的价值取向,就工程项目影响引起的自然生态、社会生态和环境的价值变化,进行评判、预断。

⑴工程的价值评价

对于许多属于无价之宝的自然、风光、文物、物种等的影响评价,应明确其价值取向,使之可以定量及定性评价,使本该受到十分重视的问题,给以应有的地位。近年来,三峡库区水生动物天然捕捞产量明显减少。长江特有的白甲鱼、岩原鲤、中华鲅在鱼业产量中的比重已很少。白暨豚近年来的种群数量急剧下降。

另外要对工程价值的时效性进行评价,如现有的工程所具有防洪、发电的功能和价值,几十年后则其功能可能为其上游、支流众多工程所代替,其在流域、区域或全国中的价值地位会相应降低。总之,价值的大小取决于客体对主体的满足程度。

⑵环境影响的经济评价

工程引起的资源和环境变化,应作为人类社会经济发展的一个成本因素,经济因素加以评价。大型水利工程引起广泛的生态与环境变化,对其有利影响,如何发挥其更大的经济效益,对其不利影响,如何进行投资治理,投资治理后能达到什么样的环境状况,恢复到什么样的水平,产生什么样的治理效益,在此基础上,再进一步确定投资目标,投资方向,投资项目和投资区域,力图达到优化的投资效果。

⑶风险分析评价

实际上,每一大型水利工程都存在着某些不确定的风险因素,不冒一定风险的工程是不存在的。工程风险存在的几率虽然很低,但一旦发生,则可能造成严重的生态与环境后果,为了做到有备无患,水利工程环境评价的风险分析评价是至关重要的。

⑷长期跟踪评价

水环境论文第4篇

(一)编制原则

1.突出工程生态环境影响

规划将紧紧把握工程带来的生态环境影响动因进行重点规划,使工程的综合效益得以充分发挥,负面效应得到重视并提出防范措施。

2.源于流域规划,高于流域规划

由工程引发的跨流域流量、流态、流质变化,以及由输水主干渠及其联接的调蓄湖库形成的新的生态系统变化,都是工程活动造成的跨流域生态环境影响,需要针对跨流域的生态环境问题提出防治对策。因此,工程生态环境规划既源于流域规划,又高于流域规划。

3.统一分区、统一目标、统一规划

规划把东、中、西三线工程所影响的四大流域各区域作为一个整体,按调水对不同区域的生态影响特点,统一划分为调水区、输水区和受水区,统一确定生态保护目标、范围和时限,统一规划,使南水北调工程的生态环境保护任务与原有的流域、区域生态保护任务相衔接,形成一个完整的生态保护系统。

4.预防为主、保护优先、防治结合

规划将贯彻预防为主、保护优先、防治结合的生态保护总方针,对各类生态管理区、水源保护区,规定相应的管理措施,并采取必要的工程措施,削减调水不利影响的同时,综合发挥法制、行政和经济手段,实现对工程影响区域生态环境的有效保护和改善。

5.规划设计、施工、运营三阶段并重

规划将分区域对规划设计、施工、运营期等不同阶段提出不同生态保护要求,以完整地体现生命周期评价和绿色设计理念。

6.为综合决策提供科学依据

规划要力求对生态环境问题进行前瞻性分析,从生态系统的变化与调控措施的效果进行方案评估,制定与主体工程配套的生态环境保护规划,为工程立项到实施、运营的综合决策提供科学依据。

(二)规划环境背景

1.地下水超采、污染及湿地退化是黄淮海流域主要的生态环境问题

1985年以来,黄淮海流域地面沉降及地下水污染造成的经济损失估计在140亿元左右,影响城市包括太原、石家庄和天津等城市;最近几十年来,海河流域平原地区的深、浅层地下水位分别下降了90m和50m。

受沧州深层地下水位下降漏斗影响,东部咸水西侵,与1984年比较,目前咸水区面积向西扩展了686km2,深层淡水矿化度升高了0.768g/L。

20世纪50年代海河流域有万亩以上的洼淀190多个,洼淀面积超过10000km2。现今,除白洋淀和部分洼淀修建成水库外,大部分的洼淀都已消失或退化。即使加上30多座大型水库和100多座中型水库,湿地面积也仅有2000多km2。

2.黄淮海流域缺水形势严峻

中国工程院2000年《中国可持续发展水资源战略研究》的研究结论:海河、淮河、黄河流域片现状缺水50亿~140亿m3(平水年和枯水年),2010年达100亿~225亿m3,2030年及以后达160亿~305亿m3。

实施节水规划后,到2010年受水区工业和城镇生活需水量在节水后仍比现状增加54亿m3,至2030年将继续增加115亿m3。若考虑现状地下水超采量和未处理污水利用量,以及农业灌溉存在的严重资源性缺水状况,在没有新的水源工程或仅有少量新水源工程条件下,2010年和2030年,受水区的缺水量将分别达到120亿m3和180亿m3左右。

3.水污染问题是南水北调工程实施和发挥效益的主要制约因素

南水北调东线输水干线50%水质断面超Ⅴ类,中线输水区与受水区的引水河道也约有半数超Ⅴ类。主要受水区几乎有河皆枯、有水皆污,污水灌溉进一步引起土壤、农作物和地下水的污染。如海河流域一、二、三级支流的近1万km河长中,已有约4000km河道长年干涸;北京市市区年排放废污水6.3亿t,经北运河、北京排污河、永定新河入海,其中38%的水量用于农业灌溉。

(三)规划总体设计

1.总体目标

规划将主要解决以下三个层面的问题:

战略层:主要解决两方面问题,一是工程实施是否存在制约立项的环境因素;二是确认工程实施前后可能出现的生态环境问题,提出工程措施与管理措施,为工程可行性报告、环境影响评价,以及工程设计中的生态环境保护重点与措施奠定基础。

流域层:主要任务是为保障南水北调工程的生态安全,明确四大流域应重点解决的生态环境问题;协调工程生态环境保护规划与四大流域水资源规划、生态环境保护规划,尤其是水污染防治规划的目标及工程、管理措施间的关系。

区域层:分别针对工程实施对调水区、输水区、受水区产生或可能产生的生态环境问题,明确规划需达到的目标,提出相应的工程和管理措施,尤其要重点关注那些关键性或敏感性的生态功能区。

2.规划内容

南水北调工程战略环境影响评价:分析论证工程是否存在不可解决的环境制约因素。

四大流域生态环境保护规划:以长江、黄河、淮河、海河四大流域水污染防治为主,并与跨流域生态环境保护目标相协调。

调水区生态环境保护规划:主要关注水文情势变化引发的生态环境问题及对策。

受水区生态环境保护规划:重在建立生态用水新秩序。

输水区生态环境保护规划:以保障输水生态安全作为规划任务。

二、战略环境影响评价

基于工程生态环境影响的分区特征,分调水区、输水区和受水区,分别评价并给出结论。

(一)调水区生态环境影响评价

1.西线调水区

坝下局部河段流量减少、水位有所下降,但总体影响不大。

由于调水区水库处于低污染区,因调水引起的水质变化较小。

对引水枢纽以下河段的生物种群及局部气候变化基本无影响;因建库诱发滑坡、崩塌的可能性增加,但地震风险不大。另外,对库区浮游植物种类和数量的变化以及坝址区鼠害隐患,应注意进一步调查并积累背景资料。

由于调水区通天河、雅砻江、大渡河流域工农业需水量分别占其多年平均径流量的1.3%、5.1%和7.1%,调水对其未来工农业用水基本无影响;库区淹没及移民影响相对较小,且较易采取措施补偿。

2.中线调水区

中线工程从丹江口水库调水130亿m3时,调水量约占丹江口坝址断面径流量的1/3,占汉江流域径流量的22%,加上丹江口水库大坝的加高,都会引起汉江中下游水文情势的变化。在不考虑汉江中下游四项治理工程的情况下,对汉江中下游的影响主要表现在:汉江中下游出现800~1000m3/s中水流量的天数将减少约20天,出现1000~3000m3/s大水流量的天数将减少约100天,结果可能会造成河道冲淤情况的变化,对防洪有一定不利影响;汉江中下游河道水位下降0.29~0.51m,沿江两岸部分引水灌溉取水口和抽水站需要改建,对中下游航运有一定影响。这些影响可采用汉江中下游四项治理工程予以缓解。

丹江口库区水质变化不大,而汉江中下游河道的纳污能力会有所下降,但由于丹江口水库的调蓄,加上引江济汉等工程,其影响将得到减缓。

水库浮游动植物、底栖动物的种类组成、季度变化以及现存量不会发生明显改变;丹江口水库库容大,且坝体设有深孔,泥沙淤积不致影响水库寿命。

通过模型模拟调水工程对汉江中下游“水华”影响,在调水量为130亿m3、其他条件相同的情况下,“水华”出现的概率约增加10%~20%,当调水量为95亿m3时,“水华”出现的概率没有增加。

中线一期工程建成后,库区及总干渠将有永久占地和移民问题,且主要集中在丹江口水库周边地区。因此,移民问题将是中线调水区关注的一个重点,尤其是丹江口水库大坝加高后,库区新老移民的安置需妥善解决。

3.东线调水区

南水北调工程全部建成后,总调水规模448亿m3,占长江多年平均入海量的5%,占枯水期水量的7%,总体对长江口入海水量影响不大,对引水断面以下的水位、水质、河道淤积、长江航运等以及河口地区赤潮发生率、河口拦门沙位置变化等也影响甚微。

可能对长江口产生一定影响的主要是东线工程调水。但即使当2030年东线抽江规模达到800m3/s时,调水量也仅占长江多年平均入海水量的1.6%,影响也不大。但为了减轻在特殊枯水期对长江口盐水入侵的可能影响,应在长江大通水文站流量小于10000m3/s时,采取“避让”措施,减少抽江流量。

(二)输水区生态环境影响评价

1.施工期

应注意预防和控制工程建设产生的大气、水体、噪声污染以及占地、人群健康的影响,这些问题都有待在施工组织设计中予以解决,早日启动施工期环境影响评价工作,对缓解施工期生态环境影响有重要作用。

2.运营期

主要关注由渗水、阻水、蓄水引起的局部地段地下水位抬升、局部地段土壤次生盐渍化、沿线蓄水区水生环境,以及洪水期泄洪等环境效应,应立专项进行科学研究和观测,验证工程措施的有效性。

(三)受水区生态环境影响评价

南水北调工程受水区是调水的主要受益地区,调水工程的实施将不仅有利于改善黄淮海平原和黄河上游即西北地区水资源短缺状况,以及缓解黄河上、下游争水的矛盾,还可减少拦蓄受水区当地地表径流,使河流保持一定的入海流量,有利于减轻黄河、海河等河道的泥沙淤积,部分恢复河流生态功能。另外,调水还能够在相当程度上缓解受水区灌溉用水与城市生活和工业用水争水的局面,提高灌溉保证率,促进农业和农村经济发展。但为保障北调水综合效益的充分发挥,对工程实施后可能出现的局部地段土壤次生盐渍化问题、水污染控制问题等,可就有关科研结论和规划予以跟踪调查和验证。

(四)总体评价结论

为保证南水北调工程的实施及其综合效益的充分发挥,长江、黄河、淮河、海河流域的水污染防治工作需抓紧落实。

通过合理规划和采取必要对策,工程产生的生态环境问题可以避免或缓解,不存在工程立项的制约性生态环境问题。

三、四大流域治污工程规划

(一)影响南水北调工程的九个水质问题

长江干流水源地持续稳定达Ⅱ类水质标准是实施南水北调工程的前提条件。

黄河干流作为西线工程输水干线,水质必须达到Ⅲ类标准。

东线输水干线区能否形成清水廊道,确保东线调水水质稳定达到Ⅲ类标准,是淮河、海河水污染防治工作的重点。

有效保护及恢复北京市饮用水源。

保障东线受水区天津、济南用水安全。

有效治理河南污水,是山东滨州沿海地区能否免受污染威胁的关键。

保证淮河干流及入洪泽湖支流水质是淮河流域治污的重点。

削减石家庄等城市群排污量避免北排河污水对渤海的污染。

东、中线农业面源污染是威胁调水水质的重要因素,应成为黄淮海流域污染控制的重点。

(二)解决九个水质问题的措施

1.划分九个治污区

针对长江、黄河、淮河干流及淮河入洪泽湖支流水质问题,划分汉江保护区、长江干流治污区、黄河干流治污区、淮河干流及入洪泽湖支流治污区;

针对东线工程能否形成清水廊道问题及天津、济南用水安全,划分为东线清水廊道区和天津、山东受水区;

针对北京市饮用水源地保护,划分为北京市饮用水源地保护区;

针对河南污水治理问题,通过海河流域水污染防治“十五”计划,划分东线河南水质改善区;

针对河北石家庄等城市群排污量削减问题,划分为河北城市群治污区。

2.实施六项规划

通过长江流域水污染防治和生态保护规划的实施,解决长江干流水源地水质问题;通过黄河流域水污染防治和生态保护规划的实施,解决黄河干流水质问题;通过南水北调东线工程治污规划,解决东线清水廊道、东线天津和济南用水安全问题;通过海河流域水污染防治“十五”计划,解决河南污水治理和石家庄等城市群排污量削减问题;通过淮河流域水污染防治“十五”计划,解决淮干及入洪泽湖支流水质问题;通过首都21世纪初期(2001~2005年)水资源可持续利用规划,实现北京市饮用水源地的有效保护和合理利用。

3.落实2010年前污染治理具体措施,确保工程输水用水安全

投资166.4亿元,实施5大类治污项目,COD排放总量控制在1.5万t/a,氨氮排放量控制在0.36万t/a,南水北调东线清水廊道区47个控制断面水质可得到改善;

投资35.6亿元,完成3大类治污项目,COD排放总量控制在11.6万t/a,氨氮排放量控制在2.7万t/a,南水北调东线山东、天津用水区的用水安全可以得到保障;

投资48亿元,完成4大类治污项目,削减COD排放量5万t/a、氨氮排放量0.6万t/a,汉江治污区27个控制断面水质得到改善;

投资134亿元,完成4大类治污项目,削减COD排放量35.5万t/a、氨氮排放量3.4万t/a,长江干流区的102个控制断面水质得到改善;

投资67亿元,完成2大类治污项目,削减COD排放量5.4万t/a、氨氮排放量0.7万t/a,黄河干流区18个控制断面水质得到改善;

投资40.1亿元,完成6大类治污项目,削减COD排放量5.1万t/a、氨氮排放量0.6万t/a,北京市饮用水源地保护区的9个控制断面水质得到改善;

投资42.8亿元,完成4大类治污项目,削减COD排放量4.4万t/a、氨氮排放量0.5万t/a,河南水质改善区出省断面COD浓度控制在70mg/L,其他指标不低于农灌标准;

投资54亿元,完成3大类治污项目,削减COD排放量13万t/a、氨氮排放量1.4万t/a,河北城市群治污区的24个控制断面水质得到改善;

投资21.5亿元,完成2大类治污项目,削减COD排放量2.6万t/a、氨氮排放量0.1万t/a,淮河干流及入洪泽湖支流治污区的2个断面水质可以得到改善。

规划工程投资将通过国家环境保护“十五”计划及四大流域水污染防治、生态环境保护规划、南水北调东线工程治污规划、首都21世纪(2001~2005年)水资源可持续利用规划等具体落实。

四、调水区生态环境保护规划

(一)中线调水区生态环境保护规划

1.规划区范围

包括丹江口库区及其上游的湖北省十堰市,陕南商洛市、安康市、汉中市和河南省南阳市等5个地市,汉江中下游的襄樊、孝感、荆门、荆州、武汉等地市,总面积约16万km2。

2.规划目标

生态目标:改善汉江流域及上、中、下游生态环境,减少丹江口库区上游的水土流失,提高汉江中下游的航运、灌溉条件,促进江汉平原经济发展。

水质目标:到2010年,汉江干流水质基本保持Ⅱ类,支流水质不低于Ⅳ类,保证汉江流域2200万人的饮用水源安全,保证南水北调中线调水水质。

3.丹江口库区及汉江上游规划措施

丹江口库区及上游地区,通过水污染防治、水土保持、生态示范县建设及源头地区生态保护区建设等措施,保障丹江口库区水体水质安全。

丹江口库区施工期要尽量避免工程产生的废水、废气、废渣、噪声等对施工区环境造成的影响,加强保护施工区人群健康;运营期主要采取加强入库干、支流的水土保持,库周增加林草覆盖率,控制渔业生产,保护周边地区的珍稀植物,库周发展生态农业等措施。

丹江口库区移民安置实施开发性移民政策,制定合理移民安置与环境保护规划,减少迁建区环境压力。

4.汉江中下游规划措施

针对汉江中下游各种生态环境影响,规划提出建立汉江平原生态农业示范区,控制农业面源污渠;建立污染防治区,控制城市与工业污染;建设引江济汉工程,维持汉江生态用水需求;兴建兴隆水利枢纽,保障农业灌溉系统不受调水影响;改(扩)建部分闸站及局部航道整治,进一步满足灌溉需求和改善汉江航运条件。

(二)东线调水区生态环境保护规划

1.规划区范围

长江下游干流南京—上海段和太湖流域地区,包括南京、镇江、苏州、无锡、常州、扬州、南通、上海等市。

2.规划目标

长江干流水质达到Ⅱ类,保证调水要求;长江干流控制岸边污染带,保障岸边取水水质;长江沿岸的岸边污染得到改善,各个支流水质达到江苏省水域功能区划要求。

3.规划措施

东线调水区主要关注长江口地区,通过划分生态功能区,分区分类实施生态环境保护措施,保障长江口地区生态安全及长江干流水质安全,其中重点是上海水源区对于盐水入侵的预防,当大通流量小于警戒水量时,应严格控制或停止东线调水。

(1)太湖特殊生态功能区

实施自望虞河调水引江济太工程、湖滨带建设工程、前置库和湿地建设工程、水生植被恢复和重建工程、河道与梅梁湖、五里湖生态清淤工程等,保障生态安全;实施城镇污水处理工程、城镇垃圾处置工程及工业点源污染控制工程,改善水质。

(2)河口生态良好区

包括宁镇扬-宜溧山丘陵区和太湖平原、江北平原生态农业区。

低山丘陵区有计划进行封山育林,防风固沙,保持植被;加强小流域为单元的水土流失防治,加强区域内已建和新建自然保护区、珍稀野生物种保护基地和风景名胜区的生态保护。

平原区以实施农业生态工程、加强农业和农村基础建设,改善农业生产条件和生态环境为重点。

(3)干流污染控制区

沿江饮用水源地必须设置一级保护区、二级保护区和准保护区,加强污染物岸边排放总量控制,沿江建设一批城市污水处理厂,进行针对性的产业结构调整,削减结构性工业污染。

(4)上海饮用水源保护区

当大通流量小于警戒流量时,应严格控制或停止东线调水。

枯水期则减少江水抽引量,采取避让措施。

在大通以下沿线各取水口建立自动监测系统,监测沿江各地区抽江与引江的水量及下泄流量。

保护现有水源,开发规划新水源,充分利用各种水源。

在长江遇枯水年或特枯水年,利用三峡调蓄能力,维持一定下泄水量。

鉴于长江口北支河段是一个由于泥沙淤积将自然消亡的河口,对北支进行封堵整治的措施可以作为可供选择的方案进一步论证。

五、输水区生态环境保护规划(一)中线工程输水安全保障

1.发挥在线水库的调蓄功能

受水区向城市供水的大、中型水库及洼淀共有19座,这19座水库总调蓄库容为67.5亿m3,占中线二期工程输水量的50%,其中黄河以南13.3亿m3,黄河以北54.2亿m3。充分利用这些水库的调蓄库容,可最大限度的实现北调水与当地水资源的丰枯互补。

2.设置节制闸实现干渠分段控制,减少输水风险

为实现输水干渠的系统控制及对渠道水位、流量的控制,在中线输水干线中共设40余座节制闸,将总干渠分为40余段,相当于40余座水库串联,以应对分水口取水流量的突然变化,使输水响应更快。确保突发性污染、溃堤等灾害事故发生时,仅产生局部影响,不涉及干渠整体的安全,确保渠道的安全运营。

在调水量小或无调水时,需密切监测调水线路水质,防止富营养化的发生。一旦发生了富营养化现象,应改变水库的调蓄方式,开闸放水,提高流速。

(二)东线工程输水安全防护

主要措施:通过截污导流工程,实现对输水干渠污水的零排入,保障东线输水工程水质安全

1.主要截污导流工程

包括清河县截污导流工程、沧州市截污导流工程、沧县截污导流工程、青县截污导流工程、泊头市截污导流工程、临清市会通河排涝涵闸工程等共计33项。

2.截污导流工程与防洪排涝系统的协调

通过修建节制闸等设施,并制定科学合理的调度措施,或选择其他河道作为新的泄洪渠道,保证排涝与调水两方面工程的顺利进行。

(三)划分保护区,建设生态监测系统

划定新的河、渠、湖、库一体化的饮用水水源保护功能区,建立生态监测站,对可能产生的生态破坏环境影响因素实施监测。

依据《饮用水水源保护区污染防治管理规定》的有关要求,按功能区对输水区水质、土壤及地下水进行重点维护,并分别建立地下水水位、地下水水质、地表水水质、土壤、湿地及生物种群的生态监测站,对可能产生的生态环境影响因素实施监测。

六、受水区生态环境保护规划

重点关注东、中线受水区。东、中线受水区在加大治污工作的同时,必须建立新的用水秩序。

(一)受水区规划目标

受水区城市应贯彻“节水是前提,治污是关键,生态是目标,机制是保障”的实施总纲,建立用水新秩序,实施全流域、全社会、全方面的节约用水制度,改变用水方式,提高水资源的循环使用率,减少污废水的排放,确保南水北调工程实施后,地下水得到有效回补,湿地系统得到逐步恢复,我国北方地区生态环境得到有效改善。

(二)建立受水区用水新秩序框架

1.实现三项生态保护目标

增加南水北调工程受水区水资源总量,改善北方地区因水资源短缺造成的生态环境破坏现状;通过建立水陆一体化的生态防护系统,控制南水北调各调蓄湖库的农业面源污染防治体系;重点控制主要城市市区地下水开采,维持地下水采补平衡,并使地下水逐渐得到补充。

2.规划措施

调整经济结构,建设须量水而行,强化水管理;实施北调水与地方水资源的联合调度方案,实现水资源优化配置;强化工农业节水及城市再生水回用措施,尽量减少受水区对地下水及地表水的超采、超用;建立地下水开采分区控制制度,划定地下水禁采区、限采区和控采区,实行相应的控制措施;建立水陆一体化的生态防护系统,控制面源污染应采取以下措施:一是在湖库周围50~100m建设绿色生态屏障,于各入湖河口建设湿地处理系统;二是河湖周边地区建立有机食品基地、绿色食品基地,以有机肥代替化肥,实现以污染防治促进农业结构的调整;三是湖库周围地区全面实施禁磷措施。

七、结论与建议

1.南水北调工程不存在工程立项的制约性生态环境问题

通过对南水北调工程东、中、西三线调水区、输水区及受水区生态环境影响的综合分析与评价,本规划认为,通过合理规划和采取必要对策,工程产生的生态环境问题可以避免或缓解,不存在工程立项的制约性生态环境问题。

2.南水北调工程施工期环境影响评价宜早启动

本规划重点关注工程在区域尺度上的生态环境影响及保护措施,对中、小尺度,尤其是工程施工对局部地段及其周围环境的生态环境影响问题,没有给予明确回答和提出具体工程及管理措施,这些工作有待于南水北调各项具体的工程方案落实后,进一步展开全面深入的工程项目环境影响评价,并在施工组织设计中予以解决。

3.解决工程生态环境影响的有效途径是抓好设计

重点关注以下工程的设计:

汉江中下游治理工程即引江济汉工程、兴隆水利枢纽、部分闸站改扩建工程、局部航道整治工程;长江口地区水污染与盐水入侵防治工程;输水线路区安全保障工程;受水区防洪与截流工程。

必须对这些工程的影响程度与范围进行专门研究,并在工程设计中提出相应的措施,制定科学合理的调度措施,将可能的影响减小到最低限度。

4.环境管理措施应成为南水北调工程组织实施过程中的重点任务

为保障南水北调工程综合效益的充分发挥,除采取相应的工程措施外,更要注重各项环境管理措施的落实。

5.重视科学研究与监测

南水北调工程是跨流域调水工程,连接长江、黄河、淮河、海河四大流域的输水总干渠,不仅使四大流域的流量、流态(流速、水位、停留时间)、流质(泥沙、盐度、营养物、污染物)发生变化,还会因此对各大流域整体生态系统产生深远影响,但对这些影响的评价尚需要从条件演化、数据观测、规律总结等方面深入研究和积累信息,才能给予明确结论。

6.建议

(1)以“节水是前提、治污是关键、生态是目标、机制是保障”作为实施生态规划的总纲;

水环境论文第5篇

硫酸盐侵蚀是影响混凝土耐久性的重要因素之一。长期以来,钙矾石(3CaO·Al2O3·3CaSO4·32H2O)被认为是混凝土受到硫酸盐侵蚀后造成混凝土结构破坏的主要产物。本文以自制的水泥砂浆试件为研究对象,从环境因素和材料组成两方面研究了低温环境下水泥基材料TSA侵蚀破坏的影响因素,从而为研制抗TSA侵蚀的混凝土材料及解决、防治建筑物的TSA侵蚀危害提供有价值的参考信息。

2.试验研究

本试验原材料来源于沈阳本地,通过试验来研究混凝土的抗硫酸盐侵蚀性能,并通过其在硫酸盐侵蚀条件下外观、强度及矿物成分的变化,提供混凝土抗TSA型硫酸盐腐蚀性能定性鉴定方法的理论数据。

2.1试验材料

试验所用材料为:祁连山牌42.5级的普通硅酸盐水泥;石灰石粉末为磨细后的石灰岩,其比表面积为400m/kg,砂为本地河砂,细度模数为Mx=2.6,属中砂,表观密度为2650kg/m;侵蚀溶液为采用化学纯的无水硫酸钠配制硫酸钠侵蚀溶液。

2.2试验方案

试验所用试件尺寸为40mm×40mm×160mm,将制备好的砂浆试件1d后脱模,置于水中养护28d后,将水泥砂浆试件A-0,A-1,A-2,A-3,A-4置于5℃、5%的硫酸钠溶液中浸泡,试件B-1,B-2,B-3置于温度为5℃,浓度分别1%,3%,5%的硫酸钠溶液中浸泡,每天对溶液予以补充以保证恒定的溶液浓度,每周更换一次溶液以避免发生碳化反应,定期测定硫酸盐侵蚀后的砂浆试件的抗压、抗折强度,利用XRD等微观手段分析腐蚀矿物成分。试验配合比详见表2-2。

3试验结果与讨论

3.1水灰比的影响

水灰比分别为0.4,0.5,0.6的水泥砂浆试件A-1,A-2,A-3经于5℃、5%的硫酸钠溶液中浸泡后,从表观上看,在开始的120d内,各试件外观均无明显的腐蚀破坏痕迹,表面光滑、致密。到240d时,各试件均出现了一定程度的破坏迹象,到360d时,水灰比0.4的试件的棱角处没有明显的开裂、剥落,只有部分表面出现小的腐蚀斑点;水灰比0.5的试件部分棱角脱落、开裂,表面出现了较多的腐蚀坑、起皮现象,但没有大面积的表面浆化现象;水灰比0.6的试件整个表面出现开裂、脱落、软化现象,表现出典型的TSA破坏特征。对A-1,A-3试件取样做XRD图谱分析,结果表明,试样A-3中的衍射峰表现出了与石膏和碳硫硅钙石极为相似的特征峰(石膏的特征峰为:7.56,4.27,3.06)非常接近,进而可初步判断出试件A-3在经硫酸盐侵蚀后生成了大量的碳硫硅钙石致使试件内部水化硅酸钙解体而出现软化、掉皮等现象,而从XRD图谱物相组成来看,试样A-1则主要为钙矾石和石膏晶体,还有少量的碳硫硅钙石。

从试验的的强度变化曲线可知在开始浸泡的120d之前,3种砂浆强度不但没有下降,反而还有所增长,说明短期的硫酸盐侵蚀对试件的强度没有产生破坏影响,但随着时间的延长,各砂浆强度开始降低且很明显,到360d时,水灰比为0.4,0.5,0.6砂浆的抗折强度分别损失了3.1%,7.8%和48.2%;抗压强度分别损失了14.5%,22%和77.1%。由此可见,水灰比越高,在低温的硫酸盐侵蚀环境下砂浆越有利于发生和发展TSA,且强度变化均呈现出先增加后降低这一趋势。

3.2石灰石掺量的影响

砂浆的强度变化曲线中显示,在浸泡到120d以前,各砂浆试件的抗折强度不但没有降低都有所提高,到了240d时掺有石灰石粉的砂浆A-3与A-4的抗折强度损失率都明显低于A-0,这主要是由于早期硫酸盐侵入内部生成的钙矾石和石膏晶体填充了砂浆件表面孔隙,提高了结构的密实度,并侵蚀破坏没有对试件中间没有产生明显的破坏,因此抗折强度没有降低,这与外观破坏程度相吻合,由此可见石灰石粉的加入在短期内可提高砂浆的抗侵蚀性,这也与目前的许多研究结果相一致。但是随着时间的延长,强度损失率差距明显,到了360d时A-0,A-4,A-3砂浆试件的抗折强度损失分别为23.2%,26.1%,49%;抗压强度损失分别为58.6%,59.1%,72.9%。由此可见掺入少量的石灰石粉是有可能对抵抗长期硫酸盐侵蚀起到有利作用的,但是掺入的量较多时则会加速TSA的侵蚀破坏,强度损失加剧。

4.结论

(1)降低水灰比可使砂浆的空隙结构细化,提高密实度,强度损失减小,并在一定程度上减缓了TSA侵蚀破坏的过程,使砂浆的抗硫酸盐侵蚀能力提高。

(2)石灰石粉的掺入可改善水泥砂浆的水化产物,优化其空隙结构,因此少量石灰石粉的掺入有利于提高水泥砂浆初始强度与短期抗TSA侵蚀性能,但掺入的量较多时则会加速其TSA侵蚀破坏的过程。

(3)在同等温湿环境下,随着侵蚀溶液浓度的提高对水泥砂浆的侵蚀作用增强,致使砂浆强度损失加大,加速了TSA侵蚀破坏的发生与发展。

(4)根据材料宏观性能演变过程,将TSA侵蚀分为三个阶段:诱导期,衰减退化期,软化解体期。而在TSA侵蚀环境下水泥基材料的宏观性能通常表现为先增强、后降低的变化规律。

【参考文献】

水环境论文第6篇

关键词:水环境水资源水污染开发利用。

引言

水是生命的源泉,它滋润了万物、哺育了生命。我们赖以生存的地球表面就有70%是被水覆盖着,而其中97%为海水,与我们平常生活关系最为密切的淡水只占3%,而淡水中又有78%为冰川淡水,目前还很难利用。因此,人类所能利用的淡水资源是有限的,并且受到污染的威胁。农业、工业和城市供水需求量的不断提高导致了有限的淡水资源的分配竞争。为了避免水危机,我们必须保护水资源,对供水和需水进行管理,减少污染和降低不断增长的人口对环境的影响。

一、我国水资源现状和水污染现状

我国水资源总量多,人均占有量少,地区分布不均目前水资源总量居世界第四位。人均占有量仅为世界平均值的1/4,约为日本的1/2,美国1/4,俄罗斯的1/12。我国水资源总量为2.8万亿立方米。其中地表水2.7万亿立方米,地下水0.83万亿立方米,由于地表水与地下水相互转换、互为补给,扣除两者重复计算量0.73万亿立方米,与河川径流不重复的地下水资源量约为0.1万亿立方米。按照国际公认的标准,人均水资源低于3000立方米为轻度缺水;人均水资源低于2000立方米为中度缺水;人均水资源低于1000立方米为重度缺水;人均水资源低于500立方米为极度缺水。我国目前有16个省(区、市)人均水资源量(不包括过境水)低于严重缺水线,有6个省、区(宁夏、河北、山东、河南、山西、江苏)人均水资源量低于500立方米。北方许多大中城市因缺水造成工厂停产或限产,损失的年产值达1200亿元,南方一些城市也陆续出现水荒。

面对“滴水贵如油”的水资源,而人类对它的浪费和污染却是令人痛心的:据统计,全世界污水排放量已达到4000亿立方米,使5.5万亿立方米水体受到污染,占全世界径流总量的14%以上。我国的主要江、河、湖等水域,如长江、黄河、淮河、海河、辽河、松花江、沱江等已检测出数百种有机物或被报道已经受到严重的有机物污染,在被检测出的有机物中一些有毒污染物含量超过了地面水质标准,有些是致癌、致畸和致突变有机污染物。近年来,我国有关部门在水源保护方面作了许多工作,但是,由于各种条件的制约,全国水源污染仍呈发展趋势,有90%以上的城市水域污染严重,近50%的重点城镇水源水质不符合饮用水源的水质标准。在我国水的浪费现象还极其严重,我国农业灌溉大多采用漫灌的形式,农业用水仅有效利用30-40%。工业废水和生活污水不加处理任意排放,使许多水体受到污染,更加剧了水资源的短缺局面。因此,合理开发水资源,节约用水量和防治水污染,应当成为我国水环境保护工作长期的工作方针。

二、造成我国水资源破坏和水污染的原因

造成水污染的原因有很多,如生活污水与工业废水的排放,固体垃圾的肆意排放等,但最终归结为两大类:一类是自然污染:因地质的溶解作用,降水对大气的淋洗、对地面的冲刷,挟带各种污染物流入水体而形成;另一类是人为污染是比较严重的,原因也是多方面的,按污染源分,可分为工业废水污染、城市污水污染、农业回流水污染、固体废物污染及其它污染等方面。

2.1工业废水污染水在工业上主要是用于洗涤产品、冷却设备、产生蒸气、输送废物和作为生产原料以有稀释等方面,几乎没有一种工业能够离开水。而且工业的用水量非常大,要占人类整个用水量的80%左右,据统计,生产一吨钢需水量30多吨:一吨石油化工产品、一吨纸或一千度电需水200至500多吨、而制造一吨人造纤维则需水1000吨以上。这么大量的工业用水,相应也有大量的废水产生,工业废水排放量约占总废水量的三分之二左右。

2.2城市污水污染随着工业的发展又带来了城市化,大量人口和工业高度集中于一些很小的地区,人们日常生活所产生的生活污水,据统计每人每天约有数百升左右,污浊负荷量为几十克BOD。这些污水除含有碳水化合物、蛋白质和氨基酸、动植物脂肪、尿素和氨、肥皂及合成洗涤剂等物质外,还含有细菌、病毒等使人致病的微生物。这种污水会消耗接受水体的溶解氧,也会产生泡沫妨碍空气中的氧气溶于水中,使水发臭变质。

2.3农业回流水污染农业上最大用水是灌溉,其中60-90%蒸发损失,其余10-40%渗入地下或从地表流走。由于耕种、喷洒农药、施肥等工作,使这种灌溉回流水中含有较高尝试的矿物质、富养肥料的有毒农药,也会使水体污染。这些物质化学稳定性极高,在自然界需要十年以上的时间才能完全分解为无害物质,成为环境是长期存在的污染物质,又易溶解于脂肪,能在动物和人体脂肪组织中积累起来千万危害,同时它难溶于水,借助水的流动而迁移到其它地方,使得许多没有使用过农药的地区,也受到了农药的危害。

2.4固体废物污染及其它污染农业废物、工业废物和城市垃圾的数量和种类都非常多,如果转入水中,也会污染水质,这类污染情况相当复杂。有机物质经水中微生物分解会消耗水中的溶解氧,各种有毒物质使水体具有毒性,从工厂排出的废气,如二氧化硫,一旦随雨水转入水中,就变成亚硫酸,它又同水中的氧作用,从而产生具有更大危险性的物质。垃圾场的垃圾雨淋和雪化后可能溶于水,或发生化学作用产生有毒物质,最后漏出场外,流入地势低的城市,或渗入地下,污染地下水。

三、针对原因采取的对策

针对上述原因造成的水污染严峻形势,我国将从以下几个方面加强水环境保护、保障饮水安全。

3.1减少耗水量:当前我国的水资源的利用,一方面感到水资源紧张,另一方面浪费又很严重。同工业发达国家相比,我国许多单位产品耗水量要高得多。耗水量大,不仅造成了水资源的浪费,而且是造成水环境污染的重要原因。通过企业的技术改造,推行清洁生产,降低单位产品用水量,一水多用,提高水的重复利用率等,都是在实践中被证明了是行之有效的。

3.2建立城市污水处理系统:为了控制水污染的发展,工业企业还必须积极治理水污染,尤其是有毒污染物的拜谢必须单独处理或预处理。随着工业布局、城市布局的调整和城市下水道管网的建设与完善,可逐步实现城市污水的集中处理,使城市污水处理与工业永治理结合起来。

3.3产业结构调整:水体的自然净化能力是有限的,合理的工业布局可以充分利用自然环境的自然能力,变恶性循环为良性循环,起到发展经济,控制污染的作用。关、停、并、转那些耗水量大、污染重、治污代价高的企业。也要对耗水大的农业结构进行调整,特别是干旱、半干旱地区要走节水农业与可持续发展的道路。

3.4控制农业面源污染:农业面源污染包括农村生活源、农业面源、畜禽养殖业、水产养殖的污染。要解决面源污染比工业污染和大中城市生活污水难度更大,需要通过综合防治和开展生态农业示范工程等措施进行控制。

3.5开发新水源:我国的工农业和生活用水的节约潜力不小,需要抓好节水工作,减少浪费,达到降低单位国民生产总值的用水量。南水北调工程的实施,对于缓解山东华北地区严重缺水有重要作用。修建水库、开采地下水、净化海水等可缓解日益紧张的用水压力,但修建水库、开采地下水时要充分考虑对生态环境和社会环境的影响。

3.6加强水资源的规划管理:水资源规划是区域规划、城市规划、工农业发展规划的主要组成部分,应与其他规划同时进行。

合理开发还必须根据水的供需状况,将地表水、地下水和污水资源统一开发利用,切实做到合理开发、综合利用、积极保护、科学管理。

四、结论

世界上的淡水供给是有限的,农业、工业和城市供水需求量的不断提高导致了有限的淡水资源的分配竞争。为了避免水危机,许多国家必须保护水资源,对供水和需水进行管理,减少污染和降低不断增长的人口对环境的影响。治理水污染环境的课题已经被列入世界环保组织的工作日程。在我国水源污染已经是普遍存在,有机物正在悄悄地污染着我们的周围环境以至对我们的生存环境构成了严重威胁,这方面现已成为一项急需解决的问题。

参考文献:

1.中国环境保护法.

水环境论文第7篇

摘要:海水环境混凝土耐久性办法

一、前言

随着水运工程技术的不断发展,海水环境中码头的耐久性新问题越来越受到探究人员的重视和关注。在海港环境中,砼腐蚀破坏主要表现为cl–的渗透导致钢筋锈胀,进而引起砼开裂加速钢筋锈蚀。因此,如何提高砼的抗氯离子渗透性,减小砼电通量,已经成为提高砼抗腐蚀能力的关键新问题[1,[2。

二、增强混凝土耐久性办法

1.预应力混凝土

预应力混凝土构件能有效地控制裂缝的产生,阻止“先裂后锈”和“锈裂互动”现象的发生和蔓延;且预应力混凝土构件的保护层厚度、配合比、水灰比等参数指标的规范要求均高于其他钢筋混凝土构件。因此,相对而言,预应力混凝土的质量和耐久性优于其他钢筋混凝土。但是一旦预应力混凝土构件发生腐蚀和破坏后,由于不能大范围凿除已遭氯离子污染的混凝土,所以预应力混凝土构件的可修复程度和修补效果均远低于其他钢筋混凝土构件,目前通常采取整个构件更换的方式。例如,在1990年投产的北仑二期集装箱码头5#、6#泊位后方引桥的预应力“T”型梁上,使用12年后亦发现诸多“锈斑”,说明其内部钢筋已开始锈蚀。可见单凭设计采用预应力混凝土办法,也不能很好的解决防腐蚀耐久性新问题,必须多种技术办法并举,联合施治,方能达到耐久之目的。

2.高性能混凝土

区别于传统混凝土,高性能混凝土以耐久性作为首要指标,可有重点地予以保证其耐久性、工作性、强度、体积稳定性以及经济性等。就海港码头工程而言,侧重于高性能、抗渗性、体积稳定性、强度和优良的抗冲击疲惫性等。目前,国内外海工高性能混凝土的探究和应用方兴未艾[3。在荷兰,对已使用3~63年的64座海工结构(其中90%的结构采用磨细矿渣混凝土)调查发现,结构基本完好,氯离子扩散系数仅为普通混凝土的1/10~1/15。典型事例为东谢尔德挡潮闸工程,其设计使用寿命是250年,80年不维修,其基本防腐办法就是采用水胶比为0.4的大渗量(65%)磨细矿渣混凝土。在英、美、加、日和中东等国家和地区,也都有类似的成功工程应用实例。

在我国,高效减水剂和粉煤灰双掺技术,分别于1987年应用于厦门高集跨海公路大桥和1997年应用于厦门海沧大桥,在上海南浦大桥、杨浦大桥和黄浦江越江隧道等工程中,也得到了应用。

国内外有关实验探究和工程实践证实,养护对高性能混凝土的质量和耐久性十分重要。常温下养护不够,对高性能混凝土的质量和耐久性的影响程度有时甚至重于普通混凝土,因此,及时、充分地湿养护是其获得高强度、低孔隙率和高抗氯离子扩散能力所必不可少的。据此,高性能混凝土十分适合养护条件优良的专业性和预制场制作的构件。而养护条件较差的现场现浇构件,设计采用高性能混凝土时,除了采取调整相应的技术办法外,尚需在现场配备专门的养护设施,确保不间断湿养护14天~21天。另外高性能混凝土相对于普通混凝土在搅拌时间、震捣、拆模时间上都有区别,因此在高性能混凝土实施前需要根据其特征制定专门的质量控制办法。

3.内掺钢筋阻锈剂

海工混凝土中钢筋的腐蚀,事实上是一种电化学腐蚀,其阴、阳极反应都在钢筋电解质界面上发生,若能阻止其中任何一种界面反应,就能抑制腐蚀。假如某种(或某些)化学物质能够优先参和并阻止上述两种或其中一种界面反应,且能长期保持稳定状态,则用此类化学物质就可有效地阻止钢筋锈蚀,这种在混凝土拌制过程中掺加少量化学物质(外加剂),通过影响上述界面电化学反应来阻止钢筋腐蚀的方法是简便易行的,这种化学物质(外加剂),对钢筋而言,就是阻锈剂。按阻锈机理,可分为阳极型,阴极型和混合型三类;按材质种类可分为有机类和无机类两种。以往大规模工程应用的亚硝酸钙,属阳极型阻锈剂。苯甲酸钠、重铬酸、氯化亚锡等也是阳极型阻锈剂。近来,开发了大量的有机类阻锈剂,以及有机胺盐类和亚硝酸钠的复合阻锈剂。

1970年起我国在湛江浪溅区进行了为期10年的钢筋混凝土试件暴露实验,发现在水灰比大(0.65)、保护层薄(15mm)的试件中,内掺占水泥用量2%的亚硝酸钠,可使钢筋锈积率从89%减少到3.5%,显示出优良的长期阻锈效果,钾、钠的重铬酸盐效果亦然。在山东三山岛金矿工程和江台县方塘河挡潮闸等工程中,也有早期成功应用的实例。2000年,在粤海通道琼州海峡铁路轮渡工程的钢筋混凝土结构中,成功地使用了GF——01型钢筋阻锈剂重达近百吨。

由上可见,内掺亚硝酸钙和复合型亚硝酸钙钢筋阻锈剂,是一种经过长期试验探究和工程实践的经济实用的钢筋保护办法。和预估钢筋四周混凝土中氯化物含量相比,通过对实际使用的水泥砂石料和拌合用水的试验探究,确保小于一定值,就可使钢筋长期处于钝态。

但是,当混凝土存在裂缝时,开裂处的钢筋阻锈剂会否流失,若然,对阻锈效果的影响程度如何?人们对此心存疑虑。Berke用三点加荷法使裂缝宽度为0.25mm的裂缝达到试件的“全裂”和“半裂”,并用空白试件进行了为期30个月的加速试验,结论是掺亚硝酸钙的试验梁中,钢筋开始腐蚀的时间,是“全裂”的比“半裂”的早;同样是“全裂”或“半裂”的试验梁,和不裂的空白试验件相比,掺亚硝酸钙可显著的推迟腐蚀起动时间和腐蚀效率。由此可见,使用亚硝酸钙类阻锈剂时,首先应控制开裂程度,尤其是对梁类构件的受弯拉区域。因此,宜采用预应力混凝土来控制裂缝的产生和发展,再用钢筋阻锈剂抑制腐蚀,最后用具有一定弹性的涂层封闭涂装,以起到协同保护功能。这时,钢筋阻锈剂起到“拾遗补缺”和“消防队员”的功能。

同时,未裂试件室内加速浸烘试验表明,采用高性能混凝土和普通混凝土内掺钢筋阻锈剂相比,在浸烘16个周期后,钢筋锈蚀面积率和钢筋四周氯离子含量相当,采用钢筋阻锈剂试件的钢筋锈蚀失重率是采用高性能混凝土试件的3倍左右,可见,仅靠内掺钢筋阻锈剂的防腐蚀效果还是有限的。

4.涂料涂装保护

混凝土表面实施涂料涂装保护,可阻止或减缓环境介质中氯离子的侵入,也起到装饰效果。但必须解决涂层中的耐碱性和附着力等两方面的新问题、受阳光直射部位表面的耐光老化新问题、以及潮湿表面实施时的湿固化和湿面附着力新问题。

底层涂料(封闭漆),应具有低粘度和高渗透能力,能渗透到混凝土内起到封闭孔隙和提高后续涂层附着力的功能,是混凝土表面涂装保护的关键和质量控制步骤。就耐碱性而言,呋喃树脂优于环氧树脂,耐碱性好的封闭漆有利于涂层长期附着性能。国内海港码头工程中使用涂层保护的工程实例已较多,但尚未很好解决底漆的渗透和附着力新问题。早期部分工程在使用几年后,就出现涂层的析碱、开裂乃至脱落新问题。

南京水利科学探究院分别于1997年和1999年,对海军獭山驱逐舰码头约13000m2和北仑港区2.5万吨级矿石装船码头约1200m2构件表面,实施了FH系列的呋喃改性环氧封闭底漆+环氧煤沥青中间漆和面漆的涂装保护。涂层性能检验结果表明,涂层附着力(拉开法)≥混凝土本体抗拉强度,通常达到2.0Mpa左右;呋喃改性环氧封闭底漆的渗透深度达1~3mm;抗氯离子渗透试验表明,未发现任何脱落和开裂现象。

由上可见,海港工程钢筋混凝土中实施涂料涂装保护是一种经济实用的防腐蚀技术办法。但涂装质量的控制十分关键,一旦局部存在各种缺陷和针孔被氯离子突破,则在一定范围内涂层的封闭保护功能将会丧失。潮湿面涂装时,设计选材十分关键,因为任何一种封闭底漆在干燥面和潮湿面的附着力存在明显的差别,所以,必要时需辅以其他办法提高构件表面的干燥程度。另外,目前市售涂料品种,均不能有效地克服活动性裂缝,除非是专项设计生产的弹性涂层。因此,实施涂料涂装的钢筋混凝土构件,首先必须进行控裂设计,至少达到构件在不同工况条件下,受拉弯区裂缝的缝宽基本不变,以确保涂层保护的效果。再者,预制件采取岸上涂装封闭,则存在吊运安装过程中局部损坏和现场补口新问题;现浇构件则存在减少海水初期污染和涂装时机新问题;此外涂层设计使用年限通常只有10到15年,受阳光直射部位的面漆耐紫外线老化设计年限通常不到10年,届时,后继防腐技术办法如何,两者的匹配性如何等新问题,这些在设计或组织实施中,均应充分考虑。

5.涂(镀)层钢筋

海水环境中的氯盐对不受冻地区的素混凝土而言是无害的,腐蚀破坏是通过对钢筋混凝土结构中钢筋的腐蚀锈胀实现的。因此,若将钢筋表面预先实施一层不腐蚀或耐腐蚀的涂(镀)层来阻挡或隔离氯离子的侵蚀,是最为直接的技术办法,涂镀层钢筋目前主要有环氧涂层钢筋和热镀锌钢筋两种。

从1970年起,美国联邦公路管理局(FHWA)针对撒除冰盐引起高速公路桥梁异常严重的钢筋腐蚀破坏新问题,委托起国家标准局(NSA)的探究人员,经过历时3年的试验探究,从56种聚合物涂层中筛选出一种最理想的静电喷涂环氧粉末涂层钢筋,又名环氧涂层钢筋(EBAR)。至1991年,EBAR已占其钢筋总用量的5%。但在1988年,在腐蚀环境较为恶劣的美国佛罗里达州Keys地区的两座使用EBAR跨海大桥上,仅使用4~6年就出现了异常严重的腐蚀破坏,并进行了专项调查探究。加拿大公路战略探究计划对19座采用EBAR结构调查和探究表明,19座结构中,有5座在使用8年就发生了钢筋腐蚀引起的破坏。其主要原因是涂层质量,尤其是弯曲部位涂层质量新问题,以及吊装储运过程中局部破损和现场补口新问题等。对是否继续采用EBAR,国际上目前仍有争议,有的认为不宜使用;但另一些人认为只要提高质量标准,加强全过程监控,仍不失为盐污染环境中一种提高性能的有效办法。

我国目前已有EBAR的专业厂家,在上海宝钢所属的马迹山矿石中转码头上曾大规模使用,并已制定了相应的规范条款。基于在数量庞大的钢筋及钢筋笼的储运、安装和绑扎过程中,不答应存在任何隐患和缺陷,否则就会局部显著的加剧钢筋腐蚀,最终导致混凝土保护层开裂使EBAR遭受进一步的腐蚀。因此,必须慎用。何况其造价是普通钢筋的1.5倍以上,再加上专门的长途储运费用和增加用筋的费用等,其经济优势不明显。再有,在达到设计使用年限后,后继的修复变得十分困难。

镀锌钢筋作为一种经济有效的护筋办法,有资料介绍始于二十世纪30年代,但工程实践表明,处于海洋环境中的结构,并不一定能够提供长期可靠的保护。钢筋镀锌层有两种,一种是在不含硅的钢上迅速冷却,其表面存在一层有一定厚度的纯锌层,称为光亮的热浸镀锌层(简称光亮镀锌层);另一种是含硅的钢在热浸锌后缓慢冷却,使纯锌层过多的消耗转化为ζ锌/铁层,使纯锌层很薄,失去光泽,称为灰锌镀层。由于锌是一种两性金属,当pH值小于6或大于13时,都会发生反应而遭腐蚀;在两值之间时,因锌腐蚀产物使表面密封而受到保护。镀锌钢筋浇筑到混凝土中后,锌和混凝土中碱性组份间的反应,在混凝土硬化后就停止。

目前,镀锌层的性质及其微观结构对镀锌钢筋在混凝土中腐蚀行为的影响,已得到了广泛的探究。结果表明摘要:

为了使镀锌层钝化,表明具有足够的纯锌储备是重要的,亦即光亮镀锌层的性能明显优于灰镀锌层;

相对而言,镀锌层去钝化的氯离子浓度比普通钢的高出2.5倍以上;

若混凝土质量较差,环境腐蚀条件恶劣,则整个镀锌层在使用期内衰减得很多,寿命很短,不足以提供长期保护的效果。反之,若混凝土质量较高,环境侵蚀性较弱,则镀锌层可显著的提高混凝土结构的使用寿命。

总之,光亮镀锌层可延长钢筋的使用寿命,但在海水环境中,若混凝土质量较差,则功能甚微。

三、几种方案优缺点比选

不同类型增强混凝土耐久性办法优劣性对比见表1。

表1混凝土耐久性办法对比

方案

优点

缺点

预应力混凝土

施工操作方便,工艺成熟.和普通混凝土比耐久性性较好。

腐蚀破坏后修补困难。

高性能混凝土

1、有一定的技术保障,且有成功实例;

2、混凝土的耐久性显著提高并具有良好的工作性能;

3、尤其适用于海水环境。

1、对施工场地要求高,必须确保养护时间大于15天;

2、在施工前须做配合比实验,并做大小样浇注试验,需要和一定的人力财力和时间。

阻锈剂

可有效地阻止钢筋锈蚀

1、增加费用较多;

2、对砼结构要采取一定的限裂办法。

涂料涂装保护

1、经济合理;

2、技术成熟;

3、对氯离子渗透起到一定延缓功能。

1、涂料耐久性差;

2、质量控制要求高。

涂层钢筋

从根本上解决钢筋防腐大大提高建筑物的使用年限

1、施工要求高,不答应钢筋涂层出现局部破损,否则会加剧钢筋局部腐蚀;

2、大大提高工程造价涂层钢筋是普通钢筋造价的1.5倍。

四、结语

由上述分析可见,预应力混凝土的防裂性好,高性能混凝土抗氯离子渗透能力强,而内掺钢筋阻锈剂、采用涂(镀)层钢筋和表面涂层方案均有防腐蚀效果及其耐久性不足等局限性。因此,各种防腐蚀技术办法各有特征,适用场合有异,必须针对实际情况,采用多技术办法并举,联合施治的方式,方能最大限度的实现科学合理、经济耐久的防腐蚀耐久性设计。

参考文献

[1吴中伟.高性能混凝土(HPC)的发展趋向和新问题.建筑技术1998年.

水环境论文第8篇

关键词:水利工程项目;环境评价方法;生态效益

随着环境保护意识的深入,越来越多的人开始关注环境,除了工业对环境的影响,农业的水利工程项目同样对环境产生影响,为了协调人类与环境的关系,实现可持续发展,为了子孙的长远利益,重视人类活动对环境的影响成为我们这一代人的共识,怎样能准确的衡量这一影响,成为了当前人们研究的一个重要课题。

一、农业水利工程项目对环境的影响

水利工程对环境的影响主要有以下几个方面:

(1)水资源无节制的开发,忽视水资源的载力问题。一定意义上说环境也是不可再生资源,一旦遭到破坏在短期内是无法恢复的,需要几十年甚至上百上千年才能恢复。水资源自身的生态平衡也需要一定的水量,例如渗入地下的水、蒸发的水、排沙除淤的水、排盐碱的水、湖泊洼地的水量等等,一定要保留维持其基本平衡的水量。国外的研究表明,河道内径流为多年平均值的30%,这是保持大多数水生生物有好的栖息条件所推荐的基本径流量。与大自然和谐发展,大自然才会给我们最多的回报,否则大自然的报复常常给人类的生产、生活造成极大的危害,水土流失、沙尘暴已不再是距离我们很远的事,每年春季北京及中国北方的沙尘暴天气已让我们认识到大自然的惩罚。

(2)对地质结构考察不细致,工程选址不当造成大面积库岸崩塌,诱发强烈地震,地下水位上升而引起盐碱化问题。

(3)在水库建设中缺少生态考虑,给一些濒临灭绝的水生生物带来致命打击。规划中还应设计一定的工程构造,以满足大坝流域内水生物的生活习性。

(4)给社会环境如工程带来的移民问题和耕地补偿问题,以及由于其安排不当而带来的一系列社会问题,都是我们要考虑的。

(5)工程施工对当地环境的影响。由于工程施工缺乏有效的管理方法,粗放型的施工造成大量的环境污染。

二、农业水利工程对环境影响的评价方法及具体实施内容

以上重点阐述了水利工程设计和施工不当而造成的一系列的生态和社会问题,农业水利工程对环境的影响从20世纪50年代起开始受到重视,国务院规定今后凡大型的水利工程都要进行环境评估,但是往往由于缺少一个科学的评价体系和评价方法导致我们在环境保护这方面做得仍然不够。但是近年来由于人们对环境问题的重视,这一现象得到了很大的改观,也总结出了很多评价方法,形成一些比较成熟的理论。

水利工程对环境的评价方法可以归纳为3种:预断评价、回顾评价和现状评价。评价方法很好理解,这里就不做过多的陈述,重点说一下评价方法的具体实施内容,可以分为四个部分:①环境状况的预先调查研究;②环境状况的具体分析;③环境影响的预测;④综合分析评价,在此我相应的展开论述。

2.1环境状况的预先调查

环境状况的预先调查是第一步,也是最基础的一项工作,它为此后的工作提供依据,所以预先调查的翔实准确与否直接影响的由此的产生的一系列结论。简单说就是对工程范围内的自然和社会状况进行调查,为现状的分析和今后发展变化的预测提供基础资料和依据。具体执行上又分为自然方面和社会方面,自然方面主要有地形、地质、水文、水质、泥沙、气候、生物等等,社会方面是人口、民族、土地、经济发展、文物、军事设施等等。

2.2环境状况的具体分析

在环境状况调查的基础上根据工程的特征,列出与工程有关的环境因素并且加以分析、预测,根据每项因素对环境影响程度的不同有主次的进行分析,根据各自的权重综合平衡评价。常用的方法有以下几个:

(1)清单法:将可能影响的环境因素根据作用的大小以表格形式列成清单,这一方法又分简单清单法、分级加权清单法和提问式清单法3种,分级加权清单法是目前常用的方法。

(2)矩阵法:将影响环境的因素排在纵列上,将环境效应排在横行上,构成阵列。其中,各项效应对环境因素的正负影响均按不同等级示出其影响的程度。通常,还多采取加权的办法,以识别各项因素对整体环境影响的总和。

(3)网络法:属于一种流程图的结构,由箭头与方框做有序的组合,用以说明人类活动可能产生的逐渐影响。这一方法的特点是可以形象地反映人类活动——效应——环境因素之间的因果关系。

(4)叠置法:其做法是先区分影响类型并加以分别制成环境质量等级分布图,然后再将各分布图叠置起来,进行识别,筛选。

2.3环境影响的预测

环境影响的预测即预测工程兴建后可能发生的变化和影响。预测的结果一般有定量分析和定性分析两种。对一些能用量度单位表示的环境因素,可通过建立数学模型或物理模型作定量的预测估算。如预测水库建成后对局部气候的影响和对水库水质、水温的变化影响等,已能通过建立相应的数学模型进行估算;预测水库对库区泥沙淤积和对下游河道冲刷的影响,多兼用数学和物理两种模型进行定量分析。对一些难以用量度单位表示的环境因素,则可通过类比分析或机理分析作定性的预测。如预测水库形成后对疾病流行的影响,多采取类比分析法,即选择与拟建水利工程具有相似自然、社会环境和水利工程特性的类比工程,进行对照并作出判断;对水生生物、陆生生物的影响,多采用生态机理分析法,即针对各类生物对环境要求和对环境变化的适用性,按工程兴建后的环境状况,预测分析其在数量上或种群、群落上的变化。

2.4综合分析评价

根据环境影响预测结果,将工程兴建对各个环境因素产生的影响或出现的主要环境问题进行综合分析,评价工程对环境的综合影响,提出减免不利影响的措施和方案。由于水利工程对各个环境因子产生的影响错综复杂,环境效应之间又往往具有相关性,因此综合评价是一项复杂的工作。

三、农业水利工程项目环境影响评价的重要意义

中国是一个农业大国,农业作为第一产业历史悠久,勤劳的中国人自古就有行修农业水利工程的传统,都江堰、郑国渠被人们所熟知,尤其是都江堰历经二千多年仍然造福着四川人民,使自古蜀中就有天府之国之称。然而也有一些水利工程,尤其是时期的水利工程,由于人民偏执的相信人定胜天的思想,违背自然规律大兴土木劳民伤财建立的一些水利工程给当地的环境造成严重的破坏,给当地的人民造成越来越严重的危害。新疆的农垦区越来越多的内流河干枯,沙漠化日益严重,北京的十三陵水库也是违背自然规律的典型,给人们带来深刻的教训。所以怎样才能与环境和谐发展、怎样才能实现可持续发展都成为我们这一代人要深刻考虑的问题,这是我们必须承担的历史责任。

任何一项水利工程都会带来正反两方面的影响,只要我们考虑周密,科学计算,科学管理,按自然规律办事,一定可以把正面影响发挥到最大,把负面影响压缩到最小。以往我们总是先破坏后治理,只重视经济效益而忽略环境效益,这是不可取的,在全球环境不断恶化的今天,我们越来越有责任保护好环境,保护好我们赖以生存的空间。

四、总结

兴修大型水利工程,必然要打破当地原有的生态平衡,人类要生存要发展,自然需要打破那些恶性的生态平衡,使其变成良性。这个过程往往要带来一些问题,从经济学上说就是一些成本,但只要我们作出科学的评估、科学设计和施工完全可以把这个成本压缩到最小,趋利避害。加强建设过程中的环境保护问题,观念上要更新,认识上要提高,做到人与自然协调发展,合理利用资源,造福人类,功在当代,利在千秋。

参考文献

1郭宗楼.农业水利工程项目环境影响评价方法研究[J].农业工程学报,2000(16)

2黄贤全.区域农业资源开发生态环境影响评价方法体系研究[J].农业开发与装备,2007