城市水环境质量问题与改善措施

〔文章编号〕　1002-2031(2005)04-0035-04

城市水环境质量问题与改善措施

张学勤　曹光杰

〔摘　要〕　城市水环境在城市发展中具有生活与生产、防洪排涝、生态和景观以及文化娱乐等功能,但水体污染造成的水质恶化使城市水环境失去了其生态功能,制约着城市的生存和健康发展。为此,本文提出了节约用水、控制点源和面源污染、加强城市绿地建设、生态修复城市水体等改善城市水环境质量的具体措施。

〔关键词〕　城市水环境;水质改善;生态修复;功能

〔中图分类号〕　X52;T V211.1 〔文献标识码〕　A

近年来,随着我国社会经济的飞速发展和城市化进程的加快,城市水污染不断加剧,城市水环境持续恶化。城市水环境质量下降以及由此引发的一系列问题,不但危害人体健康,而且还制约了工业的发展,加速了生态环境的退化和破坏,同时也造成了巨大的经济损失。城市水环境的质量改善已迫在眉睫,成为保护城市整体生态环境的重大课题。

一　城市水环境的问题

1.水质恶化

城市水环境问题主要是水体污染造成的水质恶化。随着城市人口总量和密度的增加以及经济的发展,城市生活与生产的污水排放呈现几何倍数的增长,向水中排放的污物远远超过城市水体的自净能力,城市水环境质量明显下降。现在全国90%以上的城市水体污染严重,50%的重点城镇集中饮水水源已不符合取水标准[1],如北京的通惠河和凉水河、郑州的金水河、南京的秦淮河、济南的小清河等的水质为Ⅴ类或劣Ⅴ类水;城市内部河流污染则更加严重,例如深圳市内八条河流水质均为劣Ⅴ类水[2];城市湖泊水质急剧下降,昆明的滇池、南京的玄武湖和莫愁湖、杭州的西湖、武汉东湖都已严重富营养化,水质为Ⅴ类或劣Ⅴ类。不仅如此,城市地下水水质也在急速下降,在全国118个主要城市中, 64%的城市地下水受到严重污染,33%的城市地下水受到轻度污染。

2.水量不足

水量不足主要表现为绝对缺水与水质性缺水。绝对缺水的城市主要为北方城市。由于北方地区降水量小,地表径流量小,人均水资源量为720立方米・每年,不能满足随经济发展而日益增长的用水量的需求,造成城市水量短缺。中国南方地区降水丰富,径流量大,人均水资源量为3600立方米・每年,城市用水绝对数量大,理论上能够满足城市发展对水的需求;但是,由于城市水环境污染,水质恶化,使大量的水失去应有的各种功能,造成水质性缺水。而北方城市水资源不足再加上水质性缺水,已造成城市用水的极度紧张。在全国现有的668个城市中,城市供水普及率达83%,而发达国家城市供水普及率基本达到100%。全国城市中有400座缺水,其中100多个城市严重缺水,主要分布在华北、东北、西北和沿海地区,许多城市已限时限量用水。有资料表明,全国城市日缺水量约为2000万立方米,每年因缺水减少工业产值约2500亿元,同时也给居民生活带来极大不便[3]。2000年,天津、青岛、大连等大城市用水告急,不得不采用紧急调水来解救。水量不足已成为制约城市经济发展的重要因素。

3.水环境生态系统不断恶化与生态功能的丧失

城市水环境问题本质上是水质的恶化。水质恶化导致城市水体严重的富营养化,水体发黑发臭,鱼虾绝迹。城市水体生态系统退化,生物组成由高级的动植物退化为以病菌和其他细菌为主,使城市水体失去对人类至关重要的生态服务功能。城市的污

　总第126期城市问题2005年第4期　

染由单项污染向复合污染方向发展,水体污染对人类的致病由一般病情向癌症及综合病症转化,污染物对人体的内分泌形成的干扰越来越严重。这是城市水生态系统结构遭到破坏性变化后,水生态系统退化和生态功能降低对人类的直接危害。城市水生态系统的退化将导致城市的萎缩和灭亡。

二　原因分析

1.污染排放增加

城市水环境污染物质有来自于上游地区的外源污染和城市自身的内源污染。如今,全国各地均存在水环境污染问题。首先是河流上游多数农村地区存在的水土流失,化肥、农药的污染等成为主要的水体污染源,例如,在美国农业非点源污染占了75%左右,已成为影响水体环境质量的一个重要因素。其次,小型乡镇企业直接排污等也造成了河流上游污染,而大中型城市一般分布在河流中下游地区,生活、生产污水的排放,不仅使其成为城市本身的污染源,而且还成为下游城市的外源污染源。城市内源污染主要由城市生活污水、城郊农业及养殖退水、工业废水、餐饮业废水、空气沉降物等组成,成分复杂,有无机污染物、有机污染物、有毒污染物等。无机污染物包括酸、碱和无机盐类,主要来源于工业废水和大气沉降;有机污染物主要包括碳氢化合物、蛋白质、脂肪、纤维素等有机物质,主要来源于生活污水、养殖废水和工业废水,它们富含氮、磷、钾、碳等营养物质,进入水体后,被微生物分解成为水体植物的营养元素,例如一个人一年的排泄物相当于2615千克硫酸铵,9105千克过磷酸钙,3148千克硫酸钾[4],有机污染物是造成水体富营养化的主要原因;有毒污染物如氰化物、砷、酚类,以及汞、镉和铜等重金属离子,当含量较大时可将水中的细菌和动植物杀死,抑制水体的自净作用,破坏生态平衡,引发各种疾病和急慢性中毒,如日本的水俣病、骨痛病等。

20世纪70年代初,我国日排放污水量为3000 -4000万吨,1980年则为7500万吨,90年代达到1亿多吨,其中80%以上未经任何处理直接排入水域[5]。据国家环境公告,2003年全国工业和城镇生活废水排放总量为46010亿吨,比上年增加4.7%。其中工业废水排放量21214亿吨,比上年增加215%;城镇生活污水排放量24716亿吨,比上年增加616%。废水中化学需氧量(COD)排放总量133316万吨,比上年减少214%。其中工业废水中COD排放量51119万吨,比上年减少1213%;城镇生活污水中COD排放量82117万吨,比上年增加510%。废水中氨氮排放总量12917万吨,比上年增加017%。其中工业废水中氨氮排放量4014万吨,比上年减少410%;城镇生活污水中氨氮排放量8913万吨,比上年增加310%。据2003年国民经济和社会发展统计公告,2003年全国七大水系干流地表水只有5215%的断面满足国家地表水三类水质标准要求,3811%的断面为四、五类水质,比上年上升1113%,超过五类水质标准断面的比例为913%。在我国七大江河流经的15个主要大城市河段中,有13个河段的水质污染严重。在城市水体污染中,由于国家政策法令的不断落实,工业废水排放比重减少,而生活污水和农业面源污染成为城市水环境主要污染源,加大了水体治理的难度。

2.自净化能力减弱

城市自然生态系统对污染的自我净化能力减弱。城市建筑和交通的发展,使城市不透水面积比越来越大,绿地面积及自然地面积迅速减少。随着城市建成区不断扩大,下垫面的变化大大改变了城市的水文特征。不透水面积比和城市排水系统的增加,使城市暴雨洪水过程发生明显变化,径流系数提高,洪量增加,洪峰出现时间提前,洪峰过程变得尖瘦,增加了城区防洪排水的负担;不仅如此,更重要的是减少了城市绿地对污染物的净化作用,减少了地下水的补给和土壤对降水的净化作用。

城市河流渠道化导致水体环境恶化,对水体污染物的净化功能降低甚至丧失。由于传统的河流管理主要考虑河流的防洪功能,很少考虑其环境功能,因此将城市河流裁弯取直,在河流两岸修建防汛墙,又大量地使用混凝土、浆砌块石的硬质材料砌筑河床和护岸。结果,城市景观受到破坏,河流中的生物的生存环境随之消失,河流中缺少了以高等植物为主的生物群落,减少了微生物的附着物,降低甚至丧失了河流生态系统对水体营养盐、有机物、重金属等污染物的净化功能。

城市湖泊湿地的缩减与丧失,是造成城市水环境质量恶化的又一重要原因。自然景观在城市化过程中趋向人工化、单一化,城镇建设过程中直接侵占了大量的水面,许多天然水体被填平,例如常州市在城市扩展过程中填平了一半左右的池塘和河道[6]。北京市在新中国成立时湖泊水面为600多百平方米[7],但是在1960年至1974年间,因城市建设用地和施工弃土的需要,先后将太平湖、金鱼池等8个湖