Existing Problems in Energy Exploitation and Eco-environment Sustainable Development and Their Countermeasures in Northern Shaanxi

The exploitation of coal, petroleum and natural gas in northern Shaanxi not only promoted the rapid development of economy, but also brought about enormous pressure to fragile ecology and resulted to severe water pollution, water and soil loss, vegetation destruction and other ecological environmental problems, so many countermeasures were put forward according to these problems, such as greatly developing circular economy, conducting cleaner production in petroleum enterprises, continuously renewing mining technology and so on.

丹江口水库水源区地下水环境调查与评价

丹江口库区是南水北调中线工程的核心水源区,为了持续抓好输水沿线区和受水区的污染防治和生态环境保护工作,运用综合评价分析方法,对水源区的地下水环境进行调查和采样分析。结果表明:①丹江口水库水源区共有20个潜在污染源,其中生活垃圾场共12个,尾矿库共4个,闭坑矿洞废水4个。②126组地下水样品中,Ⅲ类水占比最高,为30%,其次为Ⅱ类水和Ⅳ类水,均占比24.5%,Ⅴ类水占比19%,Ⅰ类水占比最低,仅为2%;重度污染的Ⅴ类水有24组,主要分布在郧阳区和竹山县,郧阳区主要超标指标为硝酸盐、铝等,竹山县主要超标元素为锌;中度污染的Ⅳ类水有31组,主要分布在房县和丹江口市,房县主要超标元素为铁,丹江口市主要超标指标为硝酸盐。③地下水中超标率较高的指标为铁(18.0%)、硝酸盐(12.5%)、铝(11.7%)和锌(10.9%)。研究结果可为该区域生态环境保护提供基础支撑。

水利水电工程施工中地下水环境污染度检测方法研究

水利水电工程施工产生的如石油及其衍生物、挥发性有机化合物等污染物流入地下水中,会导致生态系统扰动或崩溃。受场地内地下水流动方向和速度的差异影响,增加了污染度检测的难度。为此,研究水利水电工程施工中地下水环境污染度检测方法。采用处理器、同步动态随机存储器模块和各类型传感器等组件,构建污染度检测模型,将标准化处理后的传感数据输入长短期记忆神经网络,获取污染度检测结果。经实验验证,检测模型能够准确取得不同检测目标的含量和数值,具有较强的可行性与实践性。

地下水基础环境调查评估项目工作思路及技术要求

地下水基础环境调查评估是掌握地下水质量现状和污染状况的一项基础性调查工作,可为开展地下水污染防治与生态环境保护工作提供坚实的数据支撑,但该方面尚未有已发布的国家级标准作为技术指导。本文以甘肃省地下水基础环境调查评估项目的实施经验为基础,首次系统总结了地下水基础环境调查评估工作的工作思路以及项目方案设计阶段、项目实施阶段、项目成果集成阶段的关键技术要求,可为其他省份或地区开展地下水环境调查评估或地下水污染状况调查提供技术借鉴。

喀斯特地下水开发利用与保护研究

我国南方喀斯特地区具有特殊的“地上、地下”二元地质结构,受喀斯特水文地质作用的影响,喀斯特地区的水资源的开发、利用以及保护都是相辅相成的。为此,总结了我国南方喀斯特地区地下水资源开发与利用途径(如制定专业打井找水技术、暗河及溶洞提水技术、植被保护技术、地表水-地下水输疏通协管)以及喀斯特地下水保护措施(如加强地表河和落水洞污水排放监管、严格岩溶水动态监测、加强打井建设管理、科学规划喀斯特地下水监测站),同时建议有关部门要及时编制岩溶地下水保护和利用规划,以期从长远角度实现喀斯特水资源的高效可持续开发利用以及科学合理的保护。

工业水足迹评价与应用

大规模的工业生产不但消耗了大量的水资源,同时产生了大量的工业废水,这是造成和加剧全球或区域水资源危机和水环境问题最重要的原因之一。对工业生产过程的水资源综合影响进行科学有效评估是目前资源环境管理领域研究的重要问题之一,是采取有效措施、提升工业生产的水资源利用效率和管理水平的重要前提和基础。以发展和完善工业生产过程的水资源综合影响的评价系统和方法体系为目标,基于水足迹理论,提出了工业水足迹的概念,即用以测量由某一产品、工业企业、行业或区域的工业生产过程引发的水资源利用增量的一个多维指标。以此概念为理论基础,进而首先分析了工业水足迹的内涵,包括直接工业水足迹与间接工业水足迹两部分。另外,区别于全生命周期的水足迹,工业水足迹评价是针对工业生产过程中由于工业原料、辅料、能源和水的输入,以及废水、废物与产品的输出产生的水足迹,其系统边界不包括分销零售、消费使用与废物处理等环节。其次,在确定的系统边界内构建了工业水足迹的核算框架和基础方法体系,即从生产、公共及运输3个方面收集数据、处理并核算。最后,从产品、企业、行业和区域4个层面对工业水足迹的应用及其意义进行了展望。

我国水环境与水循环的健康之路

水资源短缺和水环境恶化已经成为我国21世纪社会经济持续发展的瓶颈。提出解决水危机、实现水资源可持续利用的根本途径是建立起健康的社会水循环。在实现水系统健康循环的基本策略中,城市范畴上的污水深度处理与利用即再生水供应系统是关键,是我国水环境恢复的切入点。介绍了大连、深圳、北京、东北地区等地相继进行的较为系统的水资源可持续利用和水环境恢复的研究和实践。这些实践是城市水系统健康循环理论雏形的初步应用,显示中国城市排水事业逐渐趋向于水环境的恢复与水资源的循环利用。

安徽省地下水水资源特征与水环境问题

由于人类工程、经济活动对天然水体的改造作用以及地下水资源不合理的开发而产生环境地质问题。淮北地区阜阳、界首、淮北等城市由于超采深层地下水而形成区域性地下水位下降、产生地面沉降。两淮矿区、沿江铜陵等矿区由于采矿疏干排水和开采岩溶水造成地下水枯竭、水资源污染、因地下水位下降而引发岩溶、土洞塌陷。淮北的界首—利辛—固镇一线以北地区由于区域高氟水分布而引发地带性氟病和龋齿等疾病,大别山区和皖南地区因地形切割强烈,地下水径流排泄条件好,水交替快,水碘含量低,导致地方性甲状腺肿流行。淮河、巢湖水污染严重。江淮分水岭地区和淮北地区区域性缺水。水资源短缺、水污染严重以及各种水环境问题严重,破坏了人类赖以生存的生态环境。

长江三角洲水资源水环境承载力、发展变化规律与永续利用之对策研究

通过大量数据阐述由于区域的自然环境承载力与社会经济发展存在着严重的不平衡,水资源短缺和水环境恶化已成为目前长江三角洲水资源水环境的主要问题。全区人均当地水资源量仅为全国平均水平的1/3,区域水质大多为IV类水;近海水质恶化、赤潮频发、地面下沉、洪涝灾害严重。提出长江三角洲地区水资源水环境问题的解决必须包含几个关键问题:①阐明三角洲区长江干流的水文与河道特性,变化状况、原因与活动规律;②对长江三角洲水循环与水环境的承载力、特点与发展变化的趋势性做出量值分析;③现有水环境的治理与污染防治,清洁水源的有效获取、有效利用与有偿使用,以及清洁排放水流的措施与管理系统;④三角洲流域的整体规划,有计划地、分阶段、有效地防治洪水、内涝与潮侵灾害;⑤全区的生态环境建设与发展规划;⑥实施区域水环境、水资源的一体化管理;⑦公众的教育。

我国煤矿区水环境现状及矿井水处理利用研究进展

煤炭长期占据我国能源消费结构的主体地位,因煤矿建设、开采、洗选、加工、废旧煤窑和矿井关闭等引发矿区一系列水环境问题尤为突出。国家大力支持“煤炭革命”,煤炭安全绿色开采成为新时代的主题,环保部门越发重视煤矿区的水环境问题。分析研究了我国煤矿矿区现阶段的水环境现状,针对不同矿区、不同矿井水类型,从矿井水污染模式和类型、含水岩组结构破坏、水资源流失、矿区土壤重金属富集和废弃矿井水位回升诱发的环境地质问题出发,总结我国煤矿区水环境研究现状、技术水平和未来发展趋势,并以矿井水处理为重点,分析归纳了洁净矿井水(物理法)、含悬浮物矿井水(混凝和超磁分离法)、高矿化度矿井水(蒸馏、离子交换和膜分离法)、酸性矿井水(物理、化学和生物法)、特殊组分矿井水(絮凝沉淀和离子交换法)和矿井水回灌(深层回灌)的水质特点、处理工艺和优缺点,并指明了未来的研究方向。根据煤矿区矿井水资源化利用现状,提出矿井水用于工农业生产、生活和特殊组分的矿井水资源化利用的优势和局限,针对特殊组分的矿井水提出了矿井水资源化利用的技术体系和理论框架,为进一步丰富和完善矿区水资源利用提供技术支撑。最后,针对矿井水资源化利用过程中的问题提出了“阻断、减量和保护”三原则,并对未来我国煤矿区环境现状和矿井水处理利用进行了展望。

应重视我国地下水的保护和管理

地下水在保障城乡居民生活用水、支持社会经济发展和维持生态平衡等方面发挥着重要的作用。不合理开发利用地下水造成了地下水超采和地下水质污染等一系列与地下水相关的生态环境问题,需要从战略的高度认识我国地下水问题,采取相关地下水保护管理战略措施,实现地下水资源可持续开发利用。

西北内陆盆地地下水循环模式及其可持续利用

以系统理论为指导,从地下水形成演化的介质场、水动力场和水文地球化学场角度研究西北内陆盆地地下水循环模式。初步划分出内陆盆地的地下水系统,以反映地下水在平面和垂向上的循环交替方式及其盐分的迁移聚集规律,为内陆盆地地下水形成条件研究、资源评价及合理开发利用提供理论基础。还提出内陆盆地水资源可持续开发利用的方向和途径。

矿山废石淋溶对水环境的影响

为了研究废石堆砌对水环境的影响,通过对废石做淋溶实验,分析了出入水的水质变化规律,对废石衍生环境效应的过程、机制、影响因素方面进行讨论,揭示了人们容易忽视的酸性水中硫酸根、总硬度、微量金属离子的动力学变化机理,指出矿山废石对水环境的污染不至限于使水质酸化,硫酸根、总硬度也会大幅度提高,废石堆放应充分考虑当地的地理气候及水文条件,合理堆放,减少污染。

南方岩溶区地下水资源特征与水资源保障对策

【研究目的】中国南方岩溶地区干旱缺水等问题异常突出,岩溶地下水赋存和分布的复杂,开发利用率低,基于多年调查研究工作为基础,系统总结南方岩溶区地下水资源特征,研讨水资源保障对策。【研究方法】基于南方岩溶区地下水资源特点、地下水系统类型、地下水系统空间结构的叠置性和时空分布不均性分析,提出南方岩溶区水资源保障对策。【研究结果】南方岩溶区可从以下三方面充分发挥地下水资源安全保障作用,一是掌握地下水赋存分布规律,发挥分散供水和应急供水作用;二是加强调蓄工程建设,解决水资源时空分布不均问题;三是建立与生态重建和经济发展相结合的地下水资源可持续利用模式。【结论】南方岩溶区地下水赋存条件复杂,具有表层带岩溶水系统、岩溶地下河与管道流系统、岩溶大泉系统以及分散排泄地下水系统多种类型,规模大小不一,开发利用形式多样;在垂向上具有叠置性,水空分布严重不均;开发利用潜力较大。在地球科学系统论的指导下,查明岩溶水资源赋存分布规律,科学评价地下水资源量,因地制宜制定水资源开发利用和保护方案,为脱贫攻坚、生态文明建设和乡村振兴提供技术支撑。

珠江三角洲经济区可持续发展中的水环境问题

对珠江三角洲经济区水环境现状和污染源进行了分析 ,指出生活污染是当前最大的污染源 .首次提出了用于宏观评价水资源承载力和水环境可持续性的“水资源质量损失系数”、“水资源质量修复系数”和“水资源质量损失量”的概念及计算方法 ,据此预算了 2 0 0 2、2 0 10和 2 0 2 0年珠江三角洲经济区水资源净损失量分别达 0 95、1 41和 1 70亿m3 ,相当于该区约 73 4、10 1 4和 116 2万人口年生活用水总量 .各市现状水环境质量优劣排序是江门、肇庆、惠州、佛山、深圳、珠海、广州。

华东地区水资源一体化水网探讨

华东地区水资源短缺、水旱灾害严重、水污染呈上升趋势．为合理开发、利用和保护水资源，促进华东地区的社会、经济的迅速发展，应发展华东地区水资源一体化的建设．华东地区水资源一体化水网的设想是以黄河、淮河、长江、钱塘江、闽江等为纬线，以京杭大运河、赣江以及各地的小运河等为经线，另外再以太湖、洪泽湖、鄱阳湖、巢湖等大小湖泊和水库作为调节结点，然后通过工程措施进行沟通，可以连接成为华东地区水资源一体化水网．

矿井水资源评价的研究现状及展望

结合当前水资源评价的研究特点和发展方向,根据矿井水资源本身特点,将矿井水和生态系统作为整体,提出了"矿井水资源评价"的概念,初步建立了面向生态的区域矿井水资源评价理论和方法,阐述了它的内涵、研究内容和技术体系。矿井水资源评价内容包括水质评价、水量评价、污染评价和开发利用条件评价。对矿井水资源评价的各组成部分研究进展及存在问题进行了总结,指出了未来亟须研究的科学问题。研究结果为矿区水环境治理及更科学、更有效地实现矿井水资源化提供了理论依据。

西北地区生态环境建设和水资源可持续利用的若干问题

通过水资源特征分析及水资源利用的评价,论述了水资源持续利用可持续发展存在的水资源紧缺、生态环境恶化等问题。提出了水资源利用可持续发展对策:开源节流、以节水为主,坚持水费改革,改善生态环境等措施。认为西北地区社会经济要发展,保护和改善生态环境是前提,水资源可持续利用是关键。只有珍惜、保护、合理利用和科学管理水资源,重视保护和改善生态环境,解决好生态环境建设的体制、机制和投资,提高其效益,才能确保水资源的可持续利用,促进西北社会经济可持续发展。

基于FEFLOW的高尔夫球场地下水污染风险预测研究与效果评估

针对日益严重的高尔夫球场地下水污染问题,以高尔夫球场的地下水污染防渗和保障城市供水安全为目标,为了预测高尔夫球场的地下水污染风险和探究其防渗方法,以北方某高尔夫球场为例,通过分析研究区概况,基于FEFLOW建立了地下水流和溶质运移模型,采用数值分析方法,预测球场污水处理设施失效时的地下水污染风险,并评估防渗效果。结果表明:在污水处理设施失效100 d时,锰扩散最远距离为112. 45 m,六六六扩散最远距离为48. 50 m,短期内扩散较快,对下游居民区产生威胁;防渗措施应用后100 d时,污染物扩散最远距离约为50. 2 m;应用1 000 d时,污染物扩散最远距离约为54. 8 m,扩散范围变化不大且控制在球场范围内,防渗效果良好。该数值分析方法很好的预测了污染物在有无防渗两种工况下的迁移情况,通过设置防渗层和防渗帷幕有效阻滞了污染物迁移,研究成果对高尔夫球场的地下水污染控制具有一定的借鉴意义。

我国的水资源问题与可持续利用

水资源危机是全球关心的重大环境问题之一。中国是世界上贫水的国家之一 ,人均拥有量只占世界平均水平的 2 5 % ,且存在时空不平衡的特点。本文分析了水资源的现状和中国的水资源危机问题 。