21世纪的朝阳产业--海水淡化一．全球水危机 21世纪将是水的世纪。20世纪初，国际上就有"19世纪争煤、20世纪争石油、21世纪争水"的说法，第47届联合国大会更是将每年的3月22日定为"世界水日"，号召世界各国对全球普遍存在的淡水资源紧缺问题引起高度警觉。 从全球范围来看，根据联合国统计，全球淡水消耗量20世纪初以来增加了约6-7倍，比人口增长速度高2倍，全球目前有14亿人缺乏安全清洁的饮用水，即平均每5人中便有1人缺水。估计到2025年，全世界将有近1/3的人口（23亿）缺水，波及的国家和地区达40多个，中国是其中之一。中国被联合国认定为世界上13个最贫水的国家之一。我国淡水资源总量名列世界第六，但人均占有量仅为世界平均值的 l/4，位居世界第109位，而且水资源在时间和地区分布上很不均衡，有10个省、市、自治区的水资源已经低于起码的生存线，那里的人均水资源拥有量不足500立方米。目前我国有300个城市缺水，其中110个城市严重缺水，他们主要分布在华北、东北、西北和沿海地区，水已经成为这些地区经济发展的瓶颈。2010年后，我国将进入严重缺水期，有专家估计，2030年前中国的缺水量将达到600亿立方米。因此，为保证我国经济的可持续发展，淡水资源问题的解决已迫在眉睫。二．解决水危机的途径--海水淡化 地球表面的2/3被水覆盖，可谓水资源极为丰富，但地球上水的总储量中97%是咸水(包括海水和苦咸水)，在余下的3%的淡水中，又有77%是人类难以利用的两极冰盖、冰川、冰雪。人类实际可利用的淡水只占全球水总量的，而且大部分属于不可再生的枯竭性地下水。 解决淡水紧缺问题有很多途径，核心原则是"开源节流"，地表水资源较丰富地区，可建蓄水工程；地表水资源贫乏地区，可实施跨流域调水；海水和苦咸水淡化；此外还有废水利用、治理水污染、节约用水等。 "开源"方面，在我国，地下取水已受到越来越多的限制，为此几十年来兴建了一批大型蓄水工程和跨流域调水，并大力提倡和推动污水回用和水的再利用。但兴建新的蓄调水工程，投资比过去大大增加，而跨流域引水则随着调水距离越来越远，调水成本越来越高，加上被引水地区的环境危害和间接经济影响以及引水的质量问题，远距离调水的传统办法正受到越来越多的质疑。而最为关键的是，这些措施并没有从根本上增加淡水资源的总量，我国淡水紧缺的问题依然十分严峻。 我国海岸线的总长为32647公里，被列为海洋大国，而且沿海和中西部地区拥有极为丰富的地下苦咸水资源，在地下取水和跨区域调水受到越来越多的条件限制的情况下，开发利用海水和苦咸水资源，进行海水（苦咸水）淡化就成为开源节流、解决我国淡水紧缺的一条有效的重要战略途径。而且，发展海水（苦咸水）淡化技术，向大海要淡水也已经成为当今世界各国的共识。三．海水淡化技术及发展1． 海水淡化方法 海水淡化，亦称海水脱盐，是通过装置和设备除去海水中盐分并获得淡水的工艺过程。海水淡化的方法可分为蒸馏法和膜法。 海水淡化的蒸馏法主要有：多级闪蒸(MSF)、低温多效(LT-MED) 和压汽蒸馏(MVC)三种技术。前两种技术主要采用蒸汽作热源，多与电厂结合、抽取透平的乏汽制造蒸馏水。压汽蒸馏技术是 利用热泵蒸发技术，它仅使用电能，应用对象主要是没有热源的岛屿地区。膜法主要指反渗透（RO）技术，它利用半透膜，在压力下允许水透过而使盐分和杂质截留的技术。 海水淡化是当今世界竞相研究的高新技术，美、法、日、以色列等国的技术已经非常发达，而且已形成海水淡化产业。我国的海水淡化技术研究始于50年代，经过40多年的发展，也培养和锻炼了自己的海水淡化专门人才，组建了一些专门科研开发机构，在蒸馏淡化、反渗透两大技术领域，经过几个五年计划的攻关，多项工程的实践，已具有较丰富的经验。但由于人们对海水淡化的认识不完全，国家经费投入少，使这项技术不能得到很快地发展。2．海水淡化的能耗与成本 在海水淡化技术已成熟的今天，经济性是决定其广泛应用的重要因素。在国内，"成本和投资费用过高"，一直被视为是海水淡化难以大胆使用的主要问题，但实际上这是一个"认识"问题。 目前世界上常用的淡水取用方式主要有地下取水、远程调水和海水（苦咸水）淡化三种。开采地下水作为一个重要的开源措施，工程量小、成本低，这是很吸引人的优点，但地下取水受资源条件限制很大，而且许多地区多年来由于过度开采地下水，已形成地下漏斗，造成房屋倾斜，甚至导致了海水倒灌等环境危害，地下水的开采已经受到制约。 远程调水，目前并没有把工程投资费用以及被引水地区的间接经济损失计算在内，仅以日常运行费用、管理费计算其成本，这与真正成本相差很大。其实引水工程，除了巨额的投资之外，还要占用大量耕地，还存在被引水地区的环境危害等问题。如引黄济青（岛）工程，占地达万亩，还会造成黄河断流、植被破坏等生态环境问题，而生态环境的破坏在经济上是难以估量的。80年代实施的引滦入津工程，时至今日每立方米成本仍达元左右，距离天津市民的用水价元有元的政府补贴。专家预测，南水北调工程实施后，长江水流到北京，按现行不变成本计算，综合成本在5元/立方米以上，甚至有专家预测每立方米将达20元。美国有资料认为，远程调水超过40公里，成本将超过海水淡化。 对于海水淡化，能耗是直接决定其成本高低的关键。40多年来，随着技术的提高，海水淡化的能耗指标降低了90%左右（从降到 kwh/m3），成本随之大为降低。目前我国海水淡化的成本已经降至4-7元/立方米，苦咸水淡化的成本则降至2-4元/立方米，如天津大港电厂的海水淡化成本为5元/立方米左右，河北省沧州市的苦咸水淡化成本为元/立方米左右。如果进一步综合利用，把淡化后的浓盐水用来制盐和提取化学物质等，则其淡化成本还可以大大降低。至于某些生产性的工艺用水，如电厂锅炉用水，由于对水质要求较高，需由自来水进行再处理，此时其综合成本将大大高于海水淡化的一次性处理成本。可见，如果抛开政府补贴等政策性因素而单从经济技术方面分析，海水淡化尤其是苦咸水淡化的单位成本实际上是很有竞争力的。转贴于 中国论文下载中心
微咸水、生活污水和暴雨洪水被称作边缘水，是人类未来的新水源。以色列很早就重视边缘水的利用，他是世界上最早开发利用微咸水的国家之一。该国通过先进技术把地下咸水淡化为Cl－低于400毫克/升的微咸水，并探索出一套成功使用微咸水灌溉的路子。他们采用先进的喷灌、滴灌和夜间灌水措施，让棉花、小麦与苜蓿这些对土壤盐分有不同要求的作物轮作，建设排水系统，利用雨季降水洗盐，使土壤盐分保持了周年平衡，防止了次生盐碱化。为了利用暴雨洪水，防止弃水，该国在北部年降水量200毫米～400毫米的丘陵区的每个可集水的小峡谷都兴建了小型水库，用于局部灌溉。在年降水量200毫米以下的干旱农作区，采用地面喷洒化学物质阻止水分下渗，增加小雨的地表径流，使有限的降水集中流入农田。在大田，他们还实行作物残茬留田集水，增加了土壤的水分含量。以色列在利用微咸水的同时，还在内格夫沙漠南部兴建了海水淡化厂，采用闪蒸法获取淡水，同时，又在对海水蒸发处理时发电，一举两得。
真宽泛。。。。想必是要毕业论文用吧？还是自己写的好
水处理技术 创刊于1975年，主要报道各种水处理方法的研究和应用成果，尤其是膜技术在水处理、化工、电力、电子、煤炭、医药、食品、纺织、冶金、铁路、环保、军事等领域的应用成果，同时为水源开发、工业用水除盐、工艺用水处理、超纯水制备、废水治理、水再生回用、海水淡化提供有效的新技术。 《水处理技术》为环境类中文核心期刊,“中国期刊方阵”期刊，全国科技论文统计源期刊，中国科学引文数据库来源期刊。本刊论文被美国CA和日本科技文献速报摘录。曾多次荣获国家海洋局、华东地区和浙江省优秀期刊奖。 《水处理技术》已加入《中国学术期刊(光盘版)》和“中国期刊网”、“万方数据资源系统”、“中文科技期刊数据库”。 1、公司依托独特而实用的水基化学向华理论和先进的水质分析仪器，可以对客户的水质情况进行系统的分析，根据水质情况及处理要求，筛选最佳水处理药剂，制定最佳处理工艺。 2、对客户现有的效果不理想的水处理系统进行改造，使出水水质达到回用要求或达标排放。 3、提供各种工业废水快速高效脱色技术，处理速度快，基建投资小，运行成本低，操作简单，去除SS、COD、BOD效果好。 4、特别提供低成本造纸黑液处理技术，造纸中段水处理技术，造纸白水回用技术。 5、提供多种工业废水处理小试、初步设计、中试、工程调试及人员培训。小试、初步设计不收费。渗透技术 反渗透技术是当今最先进和最节能有效的膜分离技术。其原理是在高于溶液渗透压的作用下，依据其他物质不能透过半透膜而将这些物质和水分离开来。由于反渗透膜的膜孔径非常小（仅为10A左右），因此能够有效地去除水中的溶解盐类、胶体、微生物、有机物等（去除率高达97%-98%）。反渗透是目前高纯水设备中应用最广泛的一种脱盐技术，它的分离对象是溶液中的离子范围和分子量几百的有机物；反渗透（RO）、超过滤（UF）、微孔膜过滤（MF）和电渗析（EDI）技术都属于膜分离技术。 近30年来，反渗透、电渗析、超过滤和膜过滤已进入工业应用，主要应用于电子、化工、食品、制药及饮用纯水等领域。反渗透的原理: 首先要了解“渗透”的概念.渗透是一种物理现象.当两种含有不同盐类的水,如用一张半渗透性的薄膜分开就会发现,含盐量少的一边的水分会透过膜渗到含盐量高的水中,而所含的盐分并不渗透,这样,逐渐把两边的含盐浓度融合到均等为止.然而,要完成这一过程需要很长时间,这一过程也称为渗透压力.但如果在含盐量高的水侧,试加一个压力,其结果也可以使上述渗透停止,这时的压力称为渗透压力.如果压力再加大,可以使方向相反方向渗透,而盐分剩下.因此,反渗透除盐原理,就是在有盐分的水中(如原水),施以比自然渗透压力更大的压力,使渗透向相反方向进行,把原水中的水分子压力到膜的另一边,变成洁净的水,从而达到除去水中杂质、盐分的目的.RO反渗透的由来: 1950年美国科学家有一回无意发现海鸥在海上飞行时从海面啜起一大口海水,隔了几秒后,吐出一小口的海水,而产生疑问,因为陆地上由肺呼吸的动物是绝对无法饮用高盐份的海水的.经过解剖发现海鸥体内有一层薄膜,该薄膜非常精密,海水经由海鸥吸入体内后加压,再经由压力作用将水分子贯穿渗透过薄膜转化为淡水,而含有杂质及高浓缩盐份的海水则吐出嘴外,此即往后反渗透法的基本理论架构;并在1953年由University of Florida应用于海水淡化去除盐份设备,在1960年经美国联邦政府专案支助美国大学医学院教授 Lode配合博士着手研究反渗透膜,一年约投入四亿美元经费研究,以运用于太空人使用,使太空船不用运载大量的饮用水升空,直到1960年投入研究工作的学者、专家越来越多,使之质与量更加精进,从而解决了人类钦用水中的难题. 混合床在同一个交换器中,将阴阳离子交换树脂按照一定的体积比例进行填装,在均匀混合状态下,进行阴阳离子交换,从而除去水中的盐分.混合床的阴阳离子交换树脂在交换过程中,由于是处于均匀混合状态,交错排列,互相接触,可以看作是由许许多多的阴阳离子交换树脂而组成的多级式复床,因为均匀混合,所以阴阳离子的交换反应几乎是同时进行的,所产生的H+ 和OH- 随即合成H2O,交换反应进行得很彻底,出水水质稳定.混合床常见的工艺流程有：一级反渗透系统→混合床 阳床→阴床→混合床二级反渗透系统→EDI设备出水量的大小根据客户的要求设计，设备的工艺根据当地的水质状况做相应的改进，设备材料的选型又可根据您的需求做相应的调整设备操作中常见的几种疑问： 设备使用周期短：系统设计不合理、进水水质某种成份偏高、阴树脂未完全再生起来等 设备出水PH值偏出正常范围：罐体内某种树脂未完全再生好、阴树脂被污染再生不起等 树脂变色：树脂受到重金属（如Fe）等物质污染失效 树脂再生不起：药剂投放量不够、树脂失效、再生液未清洗干净、树脂再生是未分好层、树脂再生后未混合均匀等。软化水设备软化水处理是利用阳离子交换树脂中可交换的阳离子，把水中所含的钙、镁离子交换出来，典型反映可用下列离子反应式表示：Ca2++2RNa=R2Ca+2Na+Mg2++2RNa=RMg+2Na+当水流经树脂层后出水硬度超过某一规定值后，离子交换树脂饱合，不再起软化作用，为恢复离子交换树脂的交换能力对离子交换树脂进行再生（“又称还原”）。□ 软水设备怎样选型 软水设备怎样选型？ 只要您了解并提供给我们技术部以下参数，就可以较准确的选择适合贵单位系统设备所要求的软化设备了。 ◇ 1．首先您要提供所需要使用软化水的系统是：工艺用水？采暖？冷却补水？蒸汽锅炉？钢铁冶炼行业？化工制药行业？ ◇ 2．系统用水时间：明确运行时间/小时用水量/平均值/峰值流量/ 用户是否需要连续供水？若需要则选择单阀双罐或双控双床系列，否则可选单阀单罐系统。 ◇ 3．源水总硬度？：水源是市政自来水？地下水？地表水源（江,河,湖水）您需提供使用地区的原水硬度。对一定型号的软水设备来说水硬度高，其周期制水量必然要少，由此而来导致再生频繁。对树脂的使用寿命不利。为避免这种情况出现，应加大树脂体积，这意味着选用加大型号的软水设备。 如果您不了解所用水源的水质情况，您可以委托给我公司的分析实验室，我们提供免费的常规水质分析。 ◇ 4、 所需的软水单位流量（吨/小时）。这由用户设备的性质和要求决定，以此选定标准型号的软水设备； ◇ 5、周期制水量的设定 在软水设备型号设定之后，根据原水硬度，所用树脂的交换工作容量就可以确定理论周期制水量（吨）。 软化设备选型须知 ◇ 1、控制器：完全采用美国FLECK富莱克、AUTOTROL阿图祖自动控制阀 ◇ 2、树脂罐：可供选择：国产RFP罐、金属内衬塑罐（PE内衬） 进口（斯特洛）RFP罐 ◇ 3、设备运行控制形式： L—流量型：制备水量达到设定值时自动还原，可适用于所有的给水系统软水制备。 S—时间型：以时间为控制再生计量方式，适合用水量稳定的系统供水，最短还原再生 周期为24小时。 ◇ 4、可供选择的设备组合： ⑴—单控单床：还原期间停止供水2小时或继续供原水（硬水旁通）。 ⑵—单控双床：交替供水，一用一备型。 ⑶—双控双床：交替供水，一用一备型。 ⑷—双控双床：同时供水，交替再生。 ⑸—多控几床：三个以上树脂罐并联使用，适合大型供水系统。 注：应根据所处理的原水硬度值选型。如属高硬度水（＞8mmol/L时），建议加大一级选型；＞12mmol/L时，应采用二次软化或配合其它方法. 我公司可免费为用户提供常规水质分析，外阜客户可通过邮寄方式。 注：如果您需要经济的选型方案的话，请电话或传真给我公司技术部，一定会给您一个满意的回复。
燃烧是一种同时伴有放热和发光效应的激烈的化学反应。放热、发光、生成新物质（如木料燃烧后生成二氧化碳和水份并剩下碳和灰）是燃烧现象的三个特征。燃烧是一种氧化反应，其中氧气是最常见的氧化剂，但氧化剂并不限于氧气，氧化并不限于同氧的化合。 燃料燃烧放出的热量，至今仍是人们的主要能量来源，其目的不是制备生成物，而是获得能量。研究燃料充分燃烧的条件与方法不仅对节约能源、提高燃料的利用率至关重要，而且，对减少因不完全燃烧产生的CO等有害气体、烟尘等对空气的污染，也具有重要意义。一般说来，燃料在空气中的燃烧，是燃料和空气中氧气的氧化还原反应。为使燃料充分氧化，应保证有足够的空气。同时，为保证固体和液体燃料燃烧充分，增大燃料与空气的接触面（固体燃料粉碎、液体燃料以雾状喷出等）也是有效的措施。燃烧的条件：1.可燃物（不论固体，液体和气体，凡能与空气中氧或其它氧化剂起剧烈反应的物质，一般都是可燃物质，如木材，纸张，汽油，酒精，煤气等）2.充足的氧气3.达到物质的着火点灭火的基本原理及方法：燃烧必须同时具备三个条件，采取措施以至少破坏其中一个条件则可达到扑灭火灾的目的.，灭火的基本方法有三个：（1）冷却法： 将燃烧物质降温扑灭，如木材着火用水扑灭；（2）窒息法：将助燃物质稀释窒息到不能燃烧反应，如用氮气、二氧化碳等惰性气体灭火。（3）隔离法：切断可燃气体来源，移走可燃物质，施放阻燃剂，切断阻燃物质，如油类着火用泡沫灭火机。当今世界常用燃料：煤、石油和天然气是当今世界上最重要的三大矿物燃料，又是化学工业中极为重要的原料，它们又细分为（1）固体燃料：木柴、烟煤、揭煤、无烟煤、木炭、焦炭、煤粉等；（2）液体燃料；汽油、煤油、柴油、重油等；（3）气体燃料：天然气、人工煤气、液化石油气等清洁燃料：液氨、酒精、液氢（最清洁的燃料，燃烧产物是水）、甲醇等海洋资源的开发利用与海洋环境海洋资源类型海洋中有丰富的资源。在当今全球粮食、资源、能源供应紧张与人口迅速增长的矛盾日益突出的情况下，开发利用海洋中丰富的资源，已是历史发展的必然趋势。目前，人类开发利用的海洋资源，主要有海洋化学资源、海洋生物资源、海底矿产资源和海洋能源四类。海水可以直接作为工业冷却水源，也是取之不尽的淡化水源。发展海水淡化技术，向海洋要淡水，是解决世界淡水不足问题的重要途径之一。海水中已发现的化学元素有80多种。目前，海洋化学资源开发达到工业规模的有食盐、镁、溴、淡水等。随着科学技术的发展，丰富的海洋化学资源，将广泛地造福于人类。海洋中有20多万种生物，其中动物18万种，包括16000多种鱼类。在远古时代，人类就已开始捕捞和采集海产品。现在，人类的海洋捕捞活动已从近海扩展到世界各个海域。渔具、渔船、探鱼技术的改进，大大提高了人类的海洋捕捞能力。海洋中由鱼、虾、贝、藻等组成的海洋生物资源，除了直接捕捞供食用和药用外，通过养殖、增殖等途径还可实现可持续利用。在大陆架浅海海底，埋藏着丰富的石油、天然气以及煤、硫、磷等矿产资源。在近岸带的滨海砂矿中，富集着砂、贝壳等建筑材料和金属矿产。在多数海盆中，广泛分布着深海锰结核，它们是未来可利用的潜力最大的金属矿产资源(图《深海锰结核》)。海水运动中蕴藏着巨大的能量，它们属于可再生能源，而且没有污染。但是，这些能量密度很小，要开发利用它们，必须采用特殊的能量转换装置。现在，具有商业开发价值的是潮汐发电和波浪发电，但是工程投资较大，效益也不高。海洋渔业生产海洋渔业资源主要集中在沿海大陆架海域，也就是从海岸延伸到水下大约200米深的大陆海底部分。这里阳光集中，生物光合作用强，入海河流带来丰富的营养盐类，因而浮游生物繁盛（图3．15《大陆架剖面示意》）。这些浮游生物是鱼类的饵料，它们在海洋中分布很不均匀，一般在温带海区比较多。温带地区季节变化显著，冬季表层海水和底部海水发生交换时，上泛的底部海水含有丰富的营养盐类，这些营养盐类来自海洋中腐烂的生物遗体。暖流和寒流交汇处或有冷海水上泛的地方，饵料比较丰富。这些地方通常是渔场所在地（图3．16《世界主要渔业地区的分布》）。因此，尽管大陆架水域只占海洋总面积的7．5％，渔获量却占世界海洋总渔获量的90％以上。世界主要渔业国都分布在温带地区，这些温带国家鱼产品消费量高，市场需求大。中国和日本是世界海洋渔获量较多的国家。中国在充分利用近海渔场（图3．17《舟山渔场的沈家门渔港》）和浅海滩涂大力发展海洋捕捞和海水增养殖业的同时，远洋捕捞也获得了较大的发展。日本可耕地有限，人口密度高，因此海洋水产品在食品结构中比重较大。海洋油、气开发海底油气的开发，开始于20世纪初。它的发展经历了从近海到远海、从浅海到深海的过程。受技术条件的限制，最初只能开采从海岸直接向浅海延伸的油气矿藏。80年代以来，在能源危机和技术进步的刺激下，近海石油勘探与开发飞速发展，海洋石油开发迅速向大陆架挺进，逐渐形成了崭新的近海石油工业部门。地质学家和地球物理学家通常利用地震波方法来寻找海底油气矿藏，然后通过海上钻井来估计矿藏类型与分布，分析是否具有商业开发价值。海上钻井平台（图3．18《海上钻井平台》）是实施海底油气勘探和开采的工作基地，它标志着海底油气开发技术的水平。工作人员和物资在平台和陆地间的运输一般通过直升机完成。油气田离炼油厂一般都较远，油气要经过装油站通过船舶运到目的地，或直接由海底管道输送至海岸。海底石油和天然气的勘探、开采是一项高投资、高技术难度、高风险的工程，国际合作和工程招标是可行方式之一。海洋空间利用世界人口迅速增长，使陆地空间显得越来越拥挤，海洋空间的开发利用问题越来越令人关注。海洋可利用空间包括海上、海中、海底三个部分，随着人类逐步向海洋挺进，海洋将成为人类活动的广阔空间（图3．19未来海洋空间利用示意）。海洋环境不同于陆地，它的环境和生态条件有其复杂性和特殊性。人类活动在近海和海洋表面，要抗御多变的海洋气象状况和海水的运动；深海活动要能适应黑暗、高压、低温、缺氧的环境；海水的腐蚀性强，海冰的破坏性大，对工程设备材料和结构有严格的要求。因此，海洋空间资源开发对科学技术和资金投入的依赖性大、技术难度高、风险大。海洋空间利用已从传统的交通运输，扩大到生产、通信、电力输送、储藏、文化娱乐等诸多领域。交通运输方面包括海港码头、海上船舶、航海运河、海底隧道、海上桥梁、海上机场、海底管道等。生产空间有海上电站、工业人工岛、海上石油城、围海造地、海洋牧场等。通信和电力输送空间主要是海底电缆。储藏空间方面，有海底货场、海底仓库、海上油库、海洋废物处理场等。文化娱乐设施空间包括海洋公园、海滨浴场和海上运动区等。海洋运输和港口建设海洋曾经是人类从事交通运输的天然屏障。长期以来，人类一直在努力将海洋屏障变为海上坦途。最初，人们利用人力、风力或洋流作为动力，驾驶木船在近海活动。随着欧洲人到达美洲大陆，世界海洋航运由近海转向远洋。之后，世界大洋重要的航道陆续开辟。20世纪初，开辟了通往南极和北极的航道，巴拿马运河和苏伊士运河相继开通。现在，人类已经能够将船舶驶人世界任何海域（图3．20世界主要海运路线）。20世纪60年代，世界石油生产和运输增长，大型油轮得到发展。集装箱船的兴起，带来了海洋货物运输的革命。今天，穿梭在辽阔海洋上的是百万吨级的大型集装箱货轮和巨型油轮。这些船舶不仅拥有无线电导航和全球定位技术等现代化仪器设备，还可以选择最佳航线服务，以节省能源和航时，减少危险。沿海港口是海洋运输船舶停泊、中转和装卸货物的场所，也是人们开发利用海洋空间的主要场所。港口一般有一个服务区域，即腹地，该区域的商品和货物通过这个港口向外扩散。为了完成运输任务，港口要有配套的设施，如码头、装卸设备等，还要有高效率的运作服务。在港口发展过程中，受内外因素的影响，港口的规模、服务功能和范围可能有所变化。例如，某些国家的政府为吸引船舶来本国港口中转，对港口实行特殊政策，将港口辟为自由贸易区、自由港等，不需或很少缴纳费用。荷兰的鹿特丹很早就是世界贸易的中心。之后，鹿特丹港又通过开凿连通北海的运河，改善水运条件而持续发展。鹿特丹利用中转散装货物的机能，发展了农、矿产品加工业和造船工业（图3．21鹿特丹港口的土地利用）。中继贸易也带动了腹地近代工业的迅速发展。第二次世界大战以后，西欧各国经济复兴，鹿特丹成为欧洲联盟的大门，港湾和航空设施得到完善，港口的中转机能更加突出。现在，鹿特丹是世界最大的港口之一，腹地覆盖了欧盟的半数国家。围海造陆沿海地区人地矛盾激化，使人们将眼光投向大海。荷兰人从13世纪就开始围海造陆，目前，荷兰有 1／5的国土是从海中围起来的。围海造陆是缓解人多地少矛盾的重要途径，但是它需要经过充分的科学论证，特别是做好以水利工程为中心的配套建设。在近岸浅海水域用砂石、泥土和废料建造陆地，通过海堤、栈桥或者海底隧道与海岸连接，这种新建陆地称为人工岛。世界上一些沿海发达国家如日本、美国、法国、荷兰等都已建造了人工岛。其中以海上城市（图3．22日本神户人工岛）的规模最大、功能最齐全。兴建海上城市，工程和费用巨大，需要以强大的国力作基础。澳门人多地少，有限的土地不足以满足发展居住、绿化、交通、工业、商业等的建设需要。澳门沿岸有许多淤积成的浅滩，有的在落潮时能露出水面，澳门人将它们视为良好的后备土地资源。 100多年来，澳门人利用填海造陆的办法使土地面积扩大了1倍（表3．2澳门历年土地面积的变化和图3．23澳门历年填海范围）。海洋环境保护海洋环境问题包括两个方面：一是海洋污染，即污染物进入海洋，超过海洋的自净能力；二是海洋生态破坏，即在各种人为因素和自然因素的影响下，海洋生态环境遭到破坏。（一）海洋污染海洋污染物绝大部分于陆地上的生产过程。海岸活动，例如倾倒废物和港口工程建设等，也向沿岸海域排入污染物。污染物进入海洋，污染海洋环境，危害海洋生物，甚至危及人类的健康。工业生产过程中排出的废弃物是海洋污染物的主要来源，它们集中在大型港口和工业城市附近。1953－1970年，日本九州岛水俣湾发生的汞污染事件，就是因为工厂在生产有机产品过程中，排出含汞废物。这些有害物质流入海洋后，逐渐在鱼和贝类体内富集。最后导致100多人严重中毒，并先后死亡。核电站和工厂排出的冷却水，水温较高，流入河口或海中时，往往给海洋生物带来影响。施入农田的杀虫剂随雨水流进河流，或者随土壤颗粒在河口附近淤积，最终进入海洋。偶发性的海上石油平台和油轮事故，引起石油渗漏和溢出，造成海洋污染。（二）海洋生态破坏除海洋污染外，人类的生产活动，例如工程建设和渔业生（围垦和滥捕等），以及自然环境的变化，例如全球变暖和海平面上升，都会使海洋生态环境遭到破坏和改变。人类对某些海洋生物的过度捕捞，导致海洋生物资源数量减少，质量降低，也使部分物种濒临灭绝。有些海岸工程建设和围海造田缺乏科学论证，破坏了海岸环境和海岸带生态系统。目前，海洋开发活动还缺乏综合的、长远的规划、综合效益比较差。石油污染和监测防治沿海工业生产和海运航线上的船舶，是石油污染的主要来源。因此，石油污染区域集中于沿海水域和海上航道沿线。由意外事故造成的石油泄漏，因为污染迹象明显，污染物集中，危害严重，因而倍受公众的关注，也是目前治理污染的重点。为减少意外事故的发生，很多国家在试验新的原油装载方法。有些国家配备了除污船，用来清除港口水面垃圾和污油。海洋权益和《联合国海洋法公约》20世纪60年代以来，出现了世界性的开发海洋热潮。海洋科学和技术迅猛发展，成为当代新技术革命的重要领域之一。为适应国际海洋开发、保护和管理的新形势，国际社会经过20多年的努力，通过了《联合国海洋法公约》，并于1994年11月16日正式生效。海洋法公约的诞生，使国际海洋法律制度发生了重大变革。例如，长期争执不休的领海宽度问题得到了解决；国际海底及其资源确立为人类的共同继承财产。根据《联合国海洋法公约》，全球144个沿海国家除拥有12海里领海权外，其管辖海域面积可外延到200海里，作为该国的专属经济区，享有勘探、开发、利用、保护、管理海床上覆水域及底土自然资源的主权。我国管辖海域面积为473万平方千米，约相当于我国陆地面积的二分之一，因此，加强海洋综合管理显得日益重要。《联合国海洋法公约》的诞生，为建立国际法律新秩序迈出了重要一步。但是，因为《联合国海洋法公约》要兼顾各个国家的利益和要求，还有许多不完善和不明确之处。因此，在实施过程中，必然会产生一些新的矛盾和问题。例如，在封闭和半封闭的海域，周边国家主张的200海里专属经济区就有可能存在着重叠，还有一些岛屿主权争议和渔业资源分配等问题，这些都有可能成为相邻国家关系紧张，甚至引发国际冲突的新的因素。因此，相邻国家间管辖海域划界和海洋权益，要求有关国家本着友好协商的精神，予以公平合理的解决。海水化学资源概况海洋化学资源是指海水中所蕴含的可供人类利用的各种化学元素。海水的成分非常复杂，全球海洋的含盐量就达5亿亿吨，还含有大量非常稀有的元素，如金达500万吨，铀达42亿吨，所以海洋是地球上最大的矿产资源库。海洋资源的持续利用是人类生存发展的重要前提，目前，全世界每年从海洋中提取淡水20多亿吨、食盐5000万吨、镁及氧化镁260多万吨、溴20万吨，总产值达6亿多美元。水是生命之源，世界上缺水的地区愈来愈多，海水淡化已成为获得淡水资源重要的途径，所有这些都是海洋化学要研究的。海洋生物资源1、海洋生物资源量估计。海洋是生物资源宝库。据生物学家统计，海洋中约有20万种生物，其中已知鱼类约万种，甲壳类约2万种。许多海洋生物具有开发利用价值，为人类提供了丰富食物和其他资源。世界海洋浮游植物产量5000亿吨，折合成鱼类年生产量约6亿吨。假如以50%的资源量为可捕量，则世界海洋中鱼类可捕量约3亿吨。2、海洋生物资源开发状况。开发海洋生物资源的主要产业是海洋渔业，另外还有少量海洋药用生物资源开发。1989年世界海洋渔业产量约8575万吨。1990年世界渔业总产量估计（正式统计数字尚未见报道）为1亿吨，其中海洋渔业产量也比1989年有所增长。其中，世界各大洋的渔业产量分别为：太平洋亿吨，大西洋亿吨，印度洋亿吨。各国海洋渔业的发展水平差别很大。长期以来，日本和原苏联是渔业产量超过1000万吨的渔业大国。中国的渔业发展比较快，1990年渔业产量达到1200多万吨，成为第一渔业大国。美国、加拿大和欧洲的一些国家，以及南朝鲜和东南亚的某些国家，渔业也比较发达。3、海洋生物资源开发潜力。世界大洋生物资源的开发潜力是很大的。如前述各国专家所估计的，世界海洋渔业资源的总可捕量在2-3亿吨之间，目前的实际捕捞量不足1亿吨。另外，药用和其他生物资源也有很大开发潜力。近年来，日本等国正在探索大洋深水区的生物资源开发问题，首先是进行资源调查，同时开发新的捕捞技术。据报道，过去被认为是海洋中的荒漠的大洋深水区，蕴藏着大量的中层鱼类资源，其中仅灯笼鱼的生物量就有9亿吨，每年可捕量可达5亿吨。南大洋磷虾资源年可捕量可达亿吨。另外，水深200?000m的区域也有许多其他经济鱼类，如长尾鳕科鱼类，深海鳕科鱼类，平头鱼科鱼类，以及金眼鲷、鲽鱼等，可捕量约3000万吨。海洋矿藏资源概述用“聚宝盆”来形容海洋资源是再确切不过的。单就她的矿产资源来说，其种类之繁多，含量之丰富，令人咋舌。在地球上已发现的百余种元素中，有80余种在海洋中存在，其中可提取的有60余种，这些丰富的矿产资源以不同的形式存在于海洋中：海水中的“液体矿床”；海底富集的固体矿床；从海底内部滚滚而来的油气资源。海水中最普通的是盐，即氯化钠，是人类最早从海水中提出的矿物质之一。另外还有一种镁盐，它们是造成海水又咸又苦的主要原因。除了这两种外，还有钾盐、碘、溴等几十种稀有元素及硼、铷、钡等，它们一般在陆地上比较少，而且分布较分散，但又极具价值，对人类用处很大。据估计海水中含有的黄金可达550万吨，银5500万吨，钡27亿吨，铀40亿吨，锌70亿吨，钼137亿吨，锂2470亿吨，钙560万亿吨，镁1767万亿吨等等。这些东西，大都是国防工农业生产及生活的必需品。例如镁是制造飞机快艇的材料，又可以做火箭的燃料及照明弹等，是金属中的“后起之秀”，而世界上目前有一半以上的镁来自海水。海水是宝，海洋矿砂也是宝。海洋矿砂主要有滨海矿砂和浅海矿砂。它们都是在水深不超过几十米的海滩和浅海中的由矿物富集而具有工业价值的矿砂，是开采最方便的矿藏。从这些砂子中，可以淘出黄金，而且还能淘出比金子更有价值的金刚石、石英、钻石、独居石、钛铁矿、磷钇矿、金红石、磁铁矿等，所以海洋矿砂成为增加矿产储量的最大的潜在资源之一，愈来愈受到人们的利用。这种矿砂主要分布在浅海部分，而在那深海底处，更有着许多令人惊喜的发现：多金属结核锰结核就是其中最有经济价值的一种。它是1872-1876年英国一艘名为“挑战号”考察船在北大西洋的深海底处首次发现的。这些黑乎乎的，或者呈褐色的锰结核鹅卵团块，有的象土豆，有的象皮球，直径一般不超过20厘米，呈高度富集状态分布于300-6000米水深的大洋底表层沉积物上。据估计整个大洋底锰结核的蕴藏量约3万亿吨，如果开采得当，它将是世界上一项取之不尽，用之不竭的宝贵资源。目前，锰结核矿成为世界许多国家的开发热点。在海洋这一表层矿产中，还有许多沉积物软泥，也是一种非同小可的矿产，含有丰富的金属元素和浮游生物残骸。例如覆盖一亿多平方公里的海底红粘土中，富含轴、铁、锰、锌、锢、银、金等，具有较大的经济价值。近年来，科学家们在大洋底发现了33处“热液矿床”，是由海底热液成矿作用形成的块状硫化物多金属软泥及沉积物。这种热涂矿床主要形成于洋中脊，海底裂谷带中，热液通过热泉，间歇泉或喷气孔从海底排出，遇水变冷，加上周围环境中及酸碱度变化，使矿液中金属硫化物和铁锰氧化物沉淀，形成块状物质，堆积成矿丘。有的呈烟筒状，有的呈土堆状，有的呈地毯状从数吨到数千吨不等，是又一项极有开发前途的大洋矿产资源。石油和天然气是遍及世界各大洲大陆架的矿产资源。石油可以说是海洋矿产资源中的“宠儿”，又被称为“黑色的金子”。据报告，1990年，全世界海上石油已探明储量达×1010吨，海上天然气已探明储量达×1013M3。油气加在一起的价值占了海洋中已知矿产物总产值的70%以上。石油是“工业的血液”，然而目前全世界已开采石油640亿吨，石油的枯竭在所难免，从海湾战争可以看出石油的价值所在。所以人们转而求助的就是海洋石油资源。天然气是一种无色无味的气体，又称为沼气，成分主要是甲烷。由于含碳量极高，所以极易燃烧，放出大量热量。1000立方米天然气的热量，可相当于两吨半煤燃烧放出的势量。因此，天然气的价值在海洋中仅次于石油而位居第二。海洋能源概述浩瀚的大海，不仅蕴藏着丰富的矿产资源，更有真正意义上取之不尽，用之不竭的海洋能源。它既不同于海底所储存的煤、石油、天然气等海底能源资源，也不同于溶于水中的铀、镁、锂、重水等化学能源资源。它有自己独特的方式与形态，就是用潮汐、波浪、海流、温度差、盐度差等方式表达的动能、势能、热能、物理化学能等能源。直接地说就是潮汐能、波浪能、海水温差能、海流能及盐度差能等。这是一种“再生性能源”，永远不会枯竭，也不会造成任何污染。潮汐能就是潮汐运动时产生的能量，是人类利用最早的海洋动力资源。中国在唐朝沿海地区就出现了利用潮汐来推磨的小作坊。后来，到了11-12世纪，法、英等国也出现了潮汐磨坊。到了二十世纪，潮汐能的魅力达到了高峰，人们开始懂得利用海水上涨下落的潮差能来发电。据估计，全世界的海洋潮汐能约有二十亿多千瓦，每年可发电12400万亿度。今天，世界上第一个也是最大的潮汐发电厂就处于法国的英吉利海峡的朗斯河河口，年供电量达亿度。一些专家断言，未来无污染的廉价能源是永恒的潮汐。而另一些专家则着眼于普遍存在的，浮泛在全球潮汐之上的波浪。波浪能主要是由风的作用引起的海水沿水平方向周期性运动而产生的能量。波浪能是巨大的，一个巨浪就可以把13吨重的岩石抛出20米高，一个波高5米，波长100米的海浪，在一米长的波峰片上就具有3120千瓦的能量，由此可以想象整个海洋的波浪所具有的能量该是多么惊人。据计算，全球海洋的波浪能达700亿千瓦，可供开发利用的为20-30亿千瓦。每年发电量可达9-万亿度。除了潮汐与波浪能，海流可以作出贡献，由于海流遍布大洋，纵横交错，川流不息，所以它们蕴藏的能量也是可观的。例如世界上最大的暖流——墨西哥洋流，在流经北欧时为1厘米长海岸线上提供的热量大约相当于燃烧600吨煤的热量。据估算世界上可利用的海流能约为亿千瓦。而且利用海流发电并不复杂。因此要海流做出贡献还是有利可图的事业，当然也是冒险的事业。把温度的差异作为海洋能源的想法倒是很奇妙。这就是海洋温差能，又叫海洋热能。由于海水是一种热容量很大的物质，海洋的体积又如此之大，所以海水容纳的热量是巨大的。这些热能主要来自太阳辐射，另外还有地球内部向海水放出的热量；海水中放射性物质的放热；海流摩擦产生的热，以及其他天体的辐射能，但来自太阳辐射。因此，海水热能随着海域位置的不同而差别较大。海洋热能是电能的来源之一，可转换为电能的为20亿千瓦。但1881年法国科学家德尔松石首次大胆提出海水发电的设想竟被埋没了近半个世纪，直到1926年，他的学生克劳德才实现了老师的夙愿。此外，在江河入海口，淡水与海水之间还存在着鲜为人知的盐度差能。全世界可利用的盐度差能约26亿千瓦，其能量甚至比温差能还要大。盐差能发电原理实际上是利用浓溶液扩散到稀溶液中释放出的能量。由此可见，海洋中蕴藏着巨大的能量，只要海水不枯竭，其能量就生生不息。作为新能源，海洋能源已吸引了越来越多的人们的兴趣。
真宽泛。。。。想必是要毕业论文用吧？还是自己写的好
21世纪的朝阳产业--海水淡化一．全球水危机 21世纪将是水的世纪。20世纪初，国际上就有"19世纪争煤、20世纪争石油、21世纪争水"的说法，第47届联合国大会更是将每年的3月22日定为"世界水日"，号召世界各国对全球普遍存在的淡水资源紧缺问题引起高度警觉。 从全球范围来看，根据联合国统计，全球淡水消耗量20世纪初以来增加了约6-7倍，比人口增长速度高2倍，全球目前有14亿人缺乏安全清洁的饮用水，即平均每5人中便有1人缺水。估计到2025年，全世界将有近1/3的人口（23亿）缺水，波及的国家和地区达40多个，中国是其中之一。中国被联合国认定为世界上13个最贫水的国家之一。我国淡水资源总量名列世界第六，但人均占有量仅为世界平均值的 l/4，位居世界第109位，而且水资源在时间和地区分布上很不均衡，有10个省、市、自治区的水资源已经低于起码的生存线，那里的人均水资源拥有量不足500立方米。目前我国有300个城市缺水，其中110个城市严重缺水，他们主要分布在华北、东北、西北和沿海地区，水已经成为这些地区经济发展的瓶颈。2010年后，我国将进入严重缺水期，有专家估计，2030年前中国的缺水量将达到600亿立方米。因此，为保证我国经济的可持续发展，淡水资源问题的解决已迫在眉睫。二．解决水危机的途径--海水淡化 地球表面的2/3被水覆盖，可谓水资源极为丰富，但地球上水的总储量中97%是咸水(包括海水和苦咸水)，在余下的3%的淡水中，又有77%是人类难以利用的两极冰盖、冰川、冰雪。人类实际可利用的淡水只占全球水总量的，而且大部分属于不可再生的枯竭性地下水。 解决淡水紧缺问题有很多途径，核心原则是"开源节流"，地表水资源较丰富地区，可建蓄水工程；地表水资源贫乏地区，可实施跨流域调水；海水和苦咸水淡化；此外还有废水利用、治理水污染、节约用水等。 "开源"方面，在我国，地下取水已受到越来越多的限制，为此几十年来兴建了一批大型蓄水工程和跨流域调水，并大力提倡和推动污水回用和水的再利用。但兴建新的蓄调水工程，投资比过去大大增加，而跨流域引水则随着调水距离越来越远，调水成本越来越高，加上被引水地区的环境危害和间接经济影响以及引水的质量问题，远距离调水的传统办法正受到越来越多的质疑。而最为关键的是，这些措施并没有从根本上增加淡水资源的总量，我国淡水紧缺的问题依然十分严峻。 我国海岸线的总长为32647公里，被列为海洋大国，而且沿海和中西部地区拥有极为丰富的地下苦咸水资源，在地下取水和跨区域调水受到越来越多的条件限制的情况下，开发利用海水和苦咸水资源，进行海水（苦咸水）淡化就成为开源节流、解决我国淡水紧缺的一条有效的重要战略途径。而且，发展海水（苦咸水）淡化技术，向大海要淡水也已经成为当今世界各国的共识。三．海水淡化技术及发展1． 海水淡化方法 海水淡化，亦称海水脱盐，是通过装置和设备除去海水中盐分并获得淡水的工艺过程。海水淡化的方法可分为蒸馏法和膜法。 海水淡化的蒸馏法主要有：多级闪蒸(MSF)、低温多效(LT-MED) 和压汽蒸馏(MVC)三种技术。前两种技术主要采用蒸汽作热源，多与电厂结合、抽取透平的乏汽制造蒸馏水。压汽蒸馏技术是 利用热泵蒸发技术，它仅使用电能，应用对象主要是没有热源的岛屿地区。膜法主要指反渗透（RO）技术，它利用半透膜，在压力下允许水透过而使盐分和杂质截留的技术。 海水淡化是当今世界竞相研究的高新技术，美、法、日、以色列等国的技术已经非常发达，而且已形成海水淡化产业。我国的海水淡化技术研究始于50年代，经过40多年的发展，也培养和锻炼了自己的海水淡化专门人才，组建了一些专门科研开发机构，在蒸馏淡化、反渗透两大技术领域，经过几个五年计划的攻关，多项工程的实践，已具有较丰富的经验。但由于人们对海水淡化的认识不完全，国家经费投入少，使这项技术不能得到很快地发展。2．海水淡化的能耗与成本 在海水淡化技术已成熟的今天，经济性是决定其广泛应用的重要因素。在国内，"成本和投资费用过高"，一直被视为是海水淡化难以大胆使用的主要问题，但实际上这是一个"认识"问题。 目前世界上常用的淡水取用方式主要有地下取水、远程调水和海水（苦咸水）淡化三种。开采地下水作为一个重要的开源措施，工程量小、成本低，这是很吸引人的优点，但地下取水受资源条件限制很大，而且许多地区多年来由于过度开采地下水，已形成地下漏斗，造成房屋倾斜，甚至导致了海水倒灌等环境危害，地下水的开采已经受到制约。 远程调水，目前并没有把工程投资费用以及被引水地区的间接经济损失计算在内，仅以日常运行费用、管理费计算其成本，这与真正成本相差很大。其实引水工程，除了巨额的投资之外，还要占用大量耕地，还存在被引水地区的环境危害等问题。如引黄济青（岛）工程，占地达万亩，还会造成黄河断流、植被破坏等生态环境问题，而生态环境的破坏在经济上是难以估量的。80年代实施的引滦入津工程，时至今日每立方米成本仍达元左右，距离天津市民的用水价元有元的政府补贴。专家预测，南水北调工程实施后，长江水流到北京，按现行不变成本计算，综合成本在5元/立方米以上，甚至有专家预测每立方米将达20元。美国有资料认为，远程调水超过40公里，成本将超过海水淡化。 对于海水淡化，能耗是直接决定其成本高低的关键。40多年来，随着技术的提高，海水淡化的能耗指标降低了90%左右（从降到 kwh/m3），成本随之大为降低。目前我国海水淡化的成本已经降至4-7元/立方米，苦咸水淡化的成本则降至2-4元/立方米，如天津大港电厂的海水淡化成本为5元/立方米左右，河北省沧州市的苦咸水淡化成本为元/立方米左右。如果进一步综合利用，把淡化后的浓盐水用来制盐和提取化学物质等，则其淡化成本还可以大大降低。至于某些生产性的工艺用水，如电厂锅炉用水，由于对水质要求较高，需由自来水进行再处理，此时其综合成本将大大高于海水淡化的一次性处理成本。可见，如果抛开政府补贴等政策性因素而单从经济技术方面分析，海水淡化尤其是苦咸水淡化的单位成本实际上是很有竞争力的。转贴于 中国论文下载中心
浅谈纳滤技术在水污染处理领域的应用论文
在日常学习和工作生活中，大家都不可避免地要接触到论文吧，借助论文可以达到探讨问题进行学术研究的目的。如何写一篇有思想、有文采的论文呢？以下是我为大家整理的浅谈纳滤技术在水污染处理领域的应用论文，希望对大家有所帮助。
论文摘要：纳滤是一种介于超滤和反渗透之间的新型压力驱动膜分离技术。本文介绍了纳滤技术的分离特点，较全面的论述了纳滤在废水处理、饮用水生产、生化医疗和食品工业、饮料行业等方面的应用，并指出纳滤技术在应用过程中存在的问题及今后的发展方向。
论文关键词：纳滤;分离特点;水处理
1 引言
膜分离技术是近年来发展迅速，应用广泛的高新技术。与传统的分离技术相比，具有分离效率高、无相变、无化学反应、体积小、能耗低和操作方便等优点。纳滤作为膜分离技术中的一种，是介于超滤和反渗透之间的孔径接近于1mm的新型压力驱动膜技术。它既能截留透过超滤膜的小分子有机物和多价盐离子，又能透析被反渗透所截留的无机盐。基于它自身独特的性能使它在许多领域具有其它膜技术无法替代的地位，因此纳滤成为目前国内外膜分离领域研究的热点之一。
2 纳滤技术的特点
纳滤膜的分离特点纳滤膜在截留性能方面有两个特点：
(1)截留相对分子质量(MWCO)在200-1000之间，适宜于分离相对分子质量在200以上，大小约为1nm的溶解组分;
(2)具有离子选择性。由于膜表面或膜材料中常带有荷电基团，这些基团通过静电作用可产生Donnan效应，从而实现不同价态离子的分离，故有时纳滤也被称为“选择性反渗透”。
纳滤膜实际应用过程中的特点纳滤膜在实际的应用过程中有三个特点：
(1)操作压力低，一般在之间。由于操作压力较低，对设备要求较低。因此，基建费用和运行费用低，便于运行管理;
(2)在处理过程中不需添加化学试剂，也不引起二次污染;
(3)可分离回收有用物质，实现工业废水的资源化和回用，进一步降低处理成本。
3 纳滤技术的应用
纳滤膜由于截留的分子量介于超滤与反渗透之间，同时还存在Donnan效应，所以对低分子量有机物和盐的分离有很好的效果。另外，纳滤膜还具有不影响分离物质生物活性、节能、无公害等特点，因此纳滤在国内外废水处理领域、饮用水生产领域、生化医疗领域、食品工业和饮料行业等得到越来越广泛的应用。
废水处理领域
造纸废水
造纸废水主要来之造纸过程中纸浆的大量冲洗，采用纳滤膜替代传统的吸收和电化学处理法能更有效地去除深色木质素和纸浆漂白过程中产生的氯化木质素。Nuortila-Jokinen等在实验室，用平板纳滤膜NF45处理经浮选和过滤预处理后的造纸废水。
45纳滤膜处理造纸废水的效果项目COD(mg/L)硫酸根(mg/L)总固体(mg/L)无机物(mg/L)进水出水Manttarri等开发了造纸厂水循环系统，发现与超滤法处理过程比较，采用纳滤技术处理后得到的水不但透明、无色、不含阴离子废物，而且将透过水的COD、总硫和无机盐含量的去除由超滤法的50%-60%提高到80%以上。
垃圾渗滤液
垃圾渗滤液的处理一直是世界性难题。目前，主要采用为厌氧好氧等生物处理法，但中后期渗滤液中含有很高浓度的溶解有机质，其中75%为可生化性差的腐植酸和富里酸(平均分子量1000Da)，导致生化法出水难以达标排放。与生化法相比，膜分离技术受原水水质的变化影响小，在这种难降解废水的处理中具有明显的优势。张亚军等介绍了纳滤膜技术在柳州垃圾填埋场渗沥液处理工程中的应用，纳滤系统经过近两年的稳定运行表明，垃圾渗沥液经过生化处理后经砂滤、保安滤器等预处理，再经过纳滤膜系统处理，使85%-90%的透过液达标排放，仅10%-15%的浓缩污液和泥浆返回垃圾池，这项工艺较好地解决了垃圾填埋场渗沥液的二次污染问题。Zouboulis等利用振动剪切增强单元增强膜的传质，用NF可以达到对渗滤液中总腐殖酸类物质97%的去除效果。可见纳滤技术处理垃圾渗滤液是可行的，并具有较反渗透处理能耗低的优势。
纺织印染废水
纺织印染厂在对织物进行煮漂和染色后，需使用大量的清水对织物进行冲洗，产生的废水中会含有大量的盐、染料、表面活性剂、洗涤剂等各种污染物，导致印染废水成为较难处理的工业废水之一。不过随着膜分离技术的发展，纳滤膜技术已在纺织印染工业中得到了成功的运用。等使用纳滤膜处理高无机盐含量的纺织染色废水，在操作压力为500kPa条件下，通量可以达到很高，而且染料的截留率超过98%，因此，可以实现废水的回收利用。Bruggen等采用了UTC-60、NF70和NTR7450三种纳滤膜对两种活性染料的染色废水进行了试验，结果都表明，直接应用纳滤工艺不但可以进行染料的提纯，而且纳滤出水可循环使用。何毅等考察了醋酸纤维素纳滤膜对染料溶液的分离性能，结果表明，纳滤膜对染料有很好的分离效果，分离性能是由膜、溶液和溶质三者共同决定的。
冶金工业废水
在金属的加工和合金生产废水中，含有相当高的重金属离子。为了使废水符合排放标准，一般是将这些重金属离子生成氢氧化物沉淀除去。如果采用采用纳滤膜技术处理，不仅可以回收90%以上的废水，而且可使重金属离子浓缩10倍，浓缩后的重金属具有回收利用价值。
傅前君采用纳滤对含Cu2+废水进行试验研究，NF90膜对含CuSO4的废液截留效果很好，Cu离子的截留率都在99%以上，出水铜离子质量浓度低于，可以达标排放或回用于镀件漂洗;浓水经进一步浓缩后也可回用。等对纳滤分离铬酸盐进行了研究，结果表明使用 TFC-S系列纳滤膜替代常规方法去除溶液中的Cr(Ⅵ)是可行的。但是，膜对Cr(Ⅵ)的截留率与溶液中的离子强度和pH密切相关，在pH=8时，截留率超过80%。由此可见，纳滤作为一种处理含Cr(Ⅵ)废水的方法是非常有应用前景的。
饮用水的生产领域
地下水软化
采用纳滤膜法软化地下水具有无污泥、不需再生、能除去水中大部分悬浮物及有机物、操作简便和占地省等诸多特点，因此在欧美发达国家已经非常普遍。
纳滤膜法软化地下水工艺流程等用不同类型的NF膜软化处理地下水，结果表明NF膜对多价离子的截留率高达90%以上，而对单价离子却只有60%-70%。张显球等采用NF90和NF270两种纳滤膜对南京某自来水进行软化处理，结果表明在较宽的操作压力()和温度(15-30℃)范围内，两种膜的产水总硬度分别在及以下。
等分别使用NF与活性炭-臭氧工艺对地下水进行软化处理，尽管两种方法都能取得较好的分离效果，但是从处理效果和环保的角度考虑，使用纳滤的方法更胜一筹。
饮用水净化
纳滤能有效的截留二价离子，较完全的去除病原体、水中加氯消毒副产物三卤甲烷中间体、痕量的除草剂、杀虫剂残余物、重金属、天然有机物等，十分适用于饮用水的深度处理。VedatUyak等人和Rubia等人均比较了采用不同的膜技术除去饮用水中的天然有机物质和三卤甲烷，结果表明纳滤是目前最有效技术之一。等采用NF膜和RO膜法去除地下水中的药物成分。结果表明，NF膜和RO膜拥有很好的截留性能，对所有药物的截留率均>85%，对有害物质如对乙酰氨基酚截留率为48%-73%，吉非贝齐为50%-70%，甲芬那酸为30%-50%。巴黎Mery-Sur-Oise饮用水处理厂在臭氧+活性炭处理河水不能满足饮用水(TOC的浓度<2mg/L)标准的要求下，采用纳滤对饮用水进行深度处理，取得了很好的效果。
海水淡化
目前，海水淡化已经成为解决我国沿海地区和世界上许多国家水资源短缺的重要手段之一。但如何高效经济的除去海水的高硬度、浊度和总固溶物(TDS)是制约海水淡化的瓶颈。
随着膜技术的不断发展，孔径介于反渗透和超滤之间、具有荷电性质的纳滤膜在海水软化方面的优势愈来愈得到人们的`关注。苏保卫等采用NF作为海水淡化的预处理工艺。试验结果表明，该法可以大幅度降低进料水的硬度、浊度和TDS含量，解决传统海水淡化过程中存在的结垢污染等许多问题。 等用纳滤作为海水淡化的预处理进行了一系列的研究工作，在研究过程中发现，纳滤膜能够有效的降低硬度、微生物和浊度。在22bar的压力下NF对 Ca2+，Mg2+，SO42-，HCO3-，以及总硬度的去除率分别为，，，和。NF出水完全能够满足海水反渗透(SWRO)或多级闪蒸(MSF)的进水要求，使得SWRO和MSF的水回收率分别达到70%和80%。将NF膜作为海水淡化预处理的优点有：(1)通过除去浊度和细菌，阻止SWRF的膜污染;(2)通过去除硬度离子，阻止SWRF和MSF的比例缩放;(3)通过减少海水中大约30%- 60%的TDS，使得运行SWRF所需操作压力较低。
生化医疗领域
生化工程
将纳滤膜技术应用于生化工程，可以将相对分子质量低的物质(如类固醇、维生素、抗生素和氨基酸等)从其他反应物中分离出来，进行澄清和精制，并且成功的应用于VB12的回收和浓缩，以及红霉素、金霉素等多种抗生素的浓缩和纯化过程，苏保卫等采用DL和DK纳滤膜进行纳滤浓缩克林霉素磷酸酯(CLP)乙醇水溶液的研究。实验结果表明，DL纳滤膜可将CLP乙醇水溶液由40g/L浓缩至90g/L，适宜的操作压力为，温度为 40-50℃。李洁妹等采用超滤+纳滤双膜技术对林可霉素发酵液进行提纯和浓缩，通过对不同材料的纳滤膜的筛选结果表明，NF-20在膜通量和林可霉素回收率、杂质去除等方面优于其它的膜，为最佳选择。
医药工业
纳滤膜分离效率高、节能、不破坏产品结构等特点使其在医药产品的生产中也得到了日益广泛的应用。日本的Kazuhito Yamaguchi等人研究了用纳滤膜技术除去血浆制造中所产生的传染性有毒物质(HPVB19)，结果表明中空纤维膜BMM20和BMM15可以完全除去病毒和大小在20nm左右的微粒，纳滤膜可完全过滤掉其中的HPVB19病毒。徐为中等人采用超滤、纳滤技术浓缩家兔产气荚膜梭菌(A)型疫苗，建立家兔产气荚膜梭菌(A)型疫苗浓缩工艺。家兔产气荚膜梭菌(A)型超滤、纳滤浓缩疫苗的保护率达100%，而传统铝胶疫苗对照组的保护率平均为。何旭敏等采用的超滤与纳滤组合技术改造6-APA的原有生产工艺，使6-APA的平均mol收率由85%提高到90%以上，采用纳滤浓缩裂解液来提高6- APA结晶浓度，不仅降低了溶媒消耗，而且使结晶母液中的6-APA损失减少，从而提高了成品的收率(表2)。由此可见，随着膜技术的不断发展，纳滤将成为医药工业生产中一种高效的分离技术。
食品工业、饮料行业
在食品工业和饮料行业中，纳滤主要用来对加工过程中的料液进行浓缩、脱盐、调味、脱色和去除杂质。
低聚糖的处理
功能性低聚糖由于可以降低血脂、抗衰老和抗癌等多种生理功能而倍受关注。低聚糖与蔗糖的分子量相差很小，分离很困难。通常采用高效液相色谱法分离，但此法处理量小，耗资大。采用纳滤膜技术来处理可以达到高效液相分离法同样的效果，并大大降低操作成本。
俞三传等对低聚糖进行纳滤浓缩实验研究，结果表明，纳滤可实现对多糖溶液的浓缩。李炜怡等对蔗果低聚糖进行纳滤提纯实验，结果证明纳滤对蔗果低聚糖体系具有很好的分离效果，提纯过程中可得到纯度在90%以上的蔗果低聚糖产品。袁其朋等采用超滤、纳滤组合工艺对大豆乳清废水进行了处理实验。经超滤处理后的乳清废液，再经纳滤浓缩10倍后，浓缩液中总糖约有77%被截留，其中功能性地聚糖水苏糖和棉子糖的截留率高达95%以上，浓缩液中总糖质量分数达 ，再经活性炭脱色和离子交换脱盐及真空浓缩，即可得到透明状的大豆低聚糖糖浆。该法的优点在于既解决了废水的排放问题，同时又通过回收利用增加了经济效益。
果汁的高浓度浓
缩果汁浓缩传统上使用蒸馏法或冷冻法浓缩，但这些方法会造成果汁风味和芳香成分的散失，不仅消耗大量的能源，而且还得不到令人满意的成品。相比之下，纳滤膜浓缩技术具有节约能源、降低损耗、可在常温下连续操作、过程简单、高效、没有相变、分离系数大等优点，而且特别适用于热敏性物质的处理，因此在果汁浓缩方面得到了广泛的应用。高学玲等人用纳滤膜技术对乌龙茶提取液进行浓缩，发现纳滤不仅能实现乌龙茶提取液的浓缩，还可截留茶液中的茶多酚、咖啡碱等有效物质。Warczok等人报道了利用不同的纳滤膜浓缩苹果汁和梨汁的研究，通过实验过程中果汁通量的观察，表明纳滤膜用于果汁浓缩是可行的。
郑必胜等进行了纳滤浓缩西番莲果汁的研究，发现操作温度为28℃左右，压力为3MPa时，分离效果最好，此时实际膜通量达17L/()。经过纳滤浓缩，西番莲澄清汁可溶性固形物从13oBx提升到30oBx左右。
纯化浓缩多肽和氨基酸
离子与荷电膜之间存在道南(Donnan)效应，即相同电荷排斥而相反电荷吸引的作用。氨基酸和多肽带有离子官能团如羧基或氨基，在等电点时是中性的，当高于或低于等电点时带正电荷或负电荷。由于一些纳滤膜带有静电官能团，基于静电相互作用，对离子有一定的截留率，可用于分离氨基酸和多肽。 Garem等利用无机和高分子复合纳滤膜进行了九种氨基酸和三种多肽的分离实验，探讨了这种方法的可行性。王晓琳等用ESNA2和ES20两种纳滤膜对苯丙氨酸和天冬氨酸水溶液体系进行分离实验，过程结束时，浓缩液中苯丙氨酸和天冬氨酸浓度的差值比原料液中的差值增大近4倍，纳滤分离的效果非常明显，实现了生物质的分离、精制与回收。
其它方面的应用
纳滤的特点使其越来越受人们的关注，因此，纳滤的应用也愈来愈广泛。除了以上几方面的应用外，还在高浓度有机废水处理、城市生活污水处理等方面都有具体应用，这里就不再详细叙述。
4 结语
随着国家“节能减排”发展策略的不断深入，以及人们环保意识的加强，废水资源再生利用已经成为包括我国在内的世界各国实现水资源可持续发展的重要战略之一。纳滤由于其独特的分离性能使其在水处理领域得到日益广泛的应用。但纳滤还需要很多方面需要优化改进，如在实际运行过程中如何更好的控制膜的污染问题，以保持膜分离性能和通量的稳定性，这需要人们对膜自身的传质机理进一步的深入探究，以开发出新的高通量、耐溶剂、耐酸碱、耐氯和抗污染性强的膜材料;此外膜的成本问题也是阻碍纳滤膜技术进一步推广应用的制约因素，因此，低成本高性能的膜生产必定是以后发展的趋势;最后，开发研制新的膜清洗技术及膜清洗剂以延长膜使用寿命也是亟待解决的问题。随着膜科学技术的不断进步，相信纳滤膜技术目前面对的问题都会逐一解决，那时候它在水处理领域的应用前景必将更加广阔。
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摘要：随着我国经济的高速发展，水处理行业已迎来黄金发展阶段。生活用水方面，家用净水器逐渐成为品质生活必备品。工业用水方面，污水回用、污水零排放已经是大势所趋。由于膜技术具有高效、实用、可调、节能和精密分离等优点，使得膜法在水的深度处理领域已占据重要位置。可以预见在未来的十年，膜法将更加普及。本文将对膜技术在我国水处理中的应用与发展进行分析，找出膜技术存在的问题并探究其发展趋势，以便更好地开展膜技术的应用工作。
关键词：膜技术；水处理；应用；发展
膜技术主要由微滤、超滤、纳滤、反渗透等组成，已有效的处理了部分水资源。随着膜技术的发展，膜法将在更广阔的水处理领域得到应用。反渗透液水处理分离过程中截留率最高的膜工艺。纳滤实为低压反渗透，高度截留多价盐，低度截留一价盐。超滤是一种净化高分子量化合物（例如蛋白质），膜工艺。微滤是一种截留悬浮固体、脂肪和大分子有机物的净化工艺。
1、膜技术在水处理中应用的发展概况
膜技术在水处理中应用的发展背景
当前，经济建设仍是我国的中心工作，工业化、城镇化进程明显加快，这对我国水环境却造成了严重影响。水环境污染防治成为我国重要的工作任务，对于人民生活与生产活动意义重大。水处理是水环境污染防治的一项重要内容，其应用的处理技术对于水质改善具有直接的影响，以往的水处理技术还较为传统，不能保证处理后水质显著改善。近些年，随着我国经济实力的逐渐提高，国家在水处理新技术领域中的投入逐年增加，这使得水处理技术得以发展与革新。而膜技术作为水处理应用领域中的一种新型处理技术，它与以往传统技术相比具有新型高效、精密分离等优点，膜技术的应用与发展使我国水处理水平有了大幅提高，对于国家社会经济发展及生态环境改善具有积极意义。
膜技术在水处理应用中的发展现状
现阶段，膜技术在水处理中的应用正在进行完善，膜技术还存在一些有待进一步完善的方面，在水处理领域有待进一步推广和应用。膜技术主要是利用先进的膜生产技术所生产的高效半透性膜来进行水处理的技术手段，根据膜孔的大小、通过物理作用及生化反应等来过滤不同类型的物质，以达到水处理的目的。膜技术在水处理中的应用较多，能够去除微生物、隔离小微型杂质以及具有排斥作用等，这些作用使得膜技术在水处理中得以广泛应用，它是我国水处理技术发展的阶段性成果。
重视膜技术在水处理中应用的必要性分析
伴随着国家环境不断遭到破坏，导致了水体受到严重污染，降低了饮水质量。因此，应该加大对水处理技术工作的力度，确保提供给人们一个安全的饮水环境。由于膜技术比起传统处理技术更加节能环保，分离更精密，降低风险，水质处理效果得到提升。在未来处理水质中应该加大对膜技术的利用以及研究，完善膜技术，进一步改善水质质量，得到健康安全的水质。
2、膜技术在水处理中的应用
膜技术在给水中的应用
膜技术的发展对于给水带来的便捷性是不言而喻的。一直以来，城市水资源的给水问题一直是城市建设的巨大问题，例如，我国为了缓解北京、天津等地区水资源紧张的问题而进行的南水北调工程，就是典型的解决给水问题而进行的水利工程，而发达国家随着膜技术的成熟，已经成功利用的膜技术解决的城市或偏远地区的给水问题。法国建设有世界上最大的膜净水厂，以膜技术为核心，通过膜技术来对城市废水、地下水、工业水资源进行处理，充分利用现有的水资源完成城市淡水的供应，最高可以达到每天净化34万立方米的水资源，保障的大城市的给水问题。
美国掌握着世界上的最先进性的膜处理水的技术，建设在美国科罗拉多州的膜法净水厂，膜技术的已经实现反渗透净化技术，可以过滤到水资源中的溶解性物质，有效保证了水资源的安全性。随着膜技术的成熟，在水资源处理技术方面相较于传统的处理技术差距将越来越小，最终可以实现的以最小的代价处理大量水资源，满足城市给水的需求。
反渗透膜在饮用水处理的应用
反渗透膜是当前膜技术发展中应用较多的一种膜技术，广泛的应用在饮用水处理当中。反渗透膜利用的是生物细胞膜的原理，其本质上是一层半透膜，具有选择透过性，但是对于溶质微粒较小的物质不具备选择透过性，当半透膜两段的液体具有不同的浓度时，在渗透压的作用下，溶液会向渗透压较高的一方的流动，反渗透膜可以在浓度较高的一方溶剂加入更大的压强，就可以使得溶液向浓度的度较低的一侧移动，从而实现反渗透的作用。反渗透膜应用于饮用水处理当中，依据反渗透膜的性质，向需要处理的水资源是假压强，利用反渗透膜处理的废水当中的微粒子，从而实现水资源的淡化处理，变为人体可以应用的纯净水资源，这种方法较于传统法的化学沉降过滤处理方法具有较大的先进性。一般为了保证水资源的绝对健康，必须采用超低压反渗透膜处理的水资源才可以作为饮用水，同时为了保证的饮用水的营养，可以采取矿化的方法，制作出营养价值较高的饮用水资源。
膜生物反应器在污水、废水处理应用
膜生物反应器是一种复合膜技术与生物净化技术的机器，在处理水的过程中，通过膜技术对需要处理的水进行一次处理，大幅降低水中有害物质或杂质的数量，染头通过生物处理单元进一步净化水资源，这样处理过的废水或污水，其内部的有害物质已经微乎其微，对于环境的影响不是很大，可以进行排泄或者重生产利用。膜生物反应器是随着膜技术的发展而诞生的，膜生物反应器具有较大的先进性，较于传统的生化处理污水技术，膜生物反应器处理效率高、速度快，并且水质更加的纯净，膜生物反应器在经过安装之后，可以实现自动化运行，方便企业或工厂进行管理维护。
3、膜技术在水处理中的发展趋势
、提高膜技术的应用水平
随着膜技术在水处理上的应用，在未来我们更应该集中对膜技术的应用水平进行提高。只有对膜技术进行改善，处理水质上才能更加深入地提升膜技术的应用力度，进一步改善水质效果。
、重视膜材料制造工艺
在水处理技术中，膜技术有着很宽广的利用前景。为此，膜材料制造工艺更应该重视，结合先进的国内外膜材料制造方法，根据实际情况进行改进，使膜材料更加稳定，提升膜材料的质量，促进膜技术的发展。
、提高膜性能
膜技术虽然已得到广泛应用，但还存在着各种问题，主要集中于抗污堵能力差、使用要求较高等。所以，相关人员在未来中更应该提高膜性能，利用发展较快的新科学技术，结合膜技术，进一步改善膜结构，使膜性能得到改善，使它的分离优势作用最大程度地得到发挥。
结束语：
总之，目前我国水资源短缺，在处理水质领域，膜技术由于它的简单高效而且处理效果良好的优势具有很广的利用前景，可以解决水资源问题，改善水质。在未来的水资源处理技术发展中，我们要做的就是使膜技术利用更为广泛，最为重要的就是关于分离膜的把握，就应该针对膜材料进行进一步的探析，制造出性能更加优良的分离膜，充分发挥膜技术在水质处理上的优势。
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生活中的环境问题日常生活中有许多与环境有关的事情，让我们从环境保护者和关注环境问题的角度去考量，可以发现：我们社会的环境意识的确需要进一步提高。举几个日常生活中的例子，看起来的小事实际上联系着全球的环境问题。1亮化城市和能源亮化城市是许多城市的进步目标之一，也是官员政绩之一。然而城市亮化需要消耗能源，“过度亮化”需要消耗额外能源，这是应当考虑的。我居住的城市在长江边上，夜晚，城市的主干道上路边几乎任何位置都可以看书看报，交叉路口至少四对特大号灯，几乎可以用“亮如白昼”来形容，加上各种建筑景观灯，广告射灯，绿化带中的特制绿色灯，如此为城市增色不少。但据计算，每盏路灯仅每年花费的电费一项，远超过一个下岗工人打工一年的收入，有人形象得说“每根电线杆下站着一个下岗工人”。环境保护并不反对城市亮化，“过度亮化”会引出一系列问题。在煤电紧张的时候据说见到长江上的运输煤的船只，首先要留下然后谈价格，可见能源的紧张程度。高等学校教室灯火“与日同辉”的场景也随处可见。当铺张成为时尚，节约成为人们不屑一顾的行为时，一切浪费包括能源的浪费已经成为一个严重的环境问题。2门窗大开吹空调在寒冷季节室内没有取暖设备，或炎热而漫长的夏日里，高楼之间回荡着山洪爆发般空调的声浪。假如没有空调没有电，没有廉价方便的新的取暖或制冷技术的广泛应用，我们如何度过这样的日子？国家有关部门提倡夏天空调不能开太低，冬天不能开太高。这是节约能源的手段之一。我们周围经常见到开着窗户吹空调的办公室，这样我们需要多少电能才能温暖或凉爽我们的小空间？多消耗的电能有多少大气温室气体排放？难道我们需要规定不可以大开门窗吹空调吗？3一次性和“不兼容”一次性产品的使用成为我们生活的一部分。一次性的塑料袋到处需要：饭碗、饭盒、筷子、水杯、圆珠笔、鞋套、手套、帽子、桌布、雨衣、几乎所有商品的包装袋等等，真是不可胜数。一次性产品的使用无形中产生了很多垃圾，浪费了大量资源。比如一次性圆珠笔，笔芯和笔杆存在“兼容”的问题（以前不存在这个问题），单买笔芯不是随便可以装到任意笔杆里去的。有时会遇到这样的问题，光买笔芯和连笔杆一套的价格几乎没有差别，而原来的笔杆又没有专门的笔芯零售，因此大把大把的废圆珠笔不知如何处置。一个小学生一学年大约需要40多根这样的圆珠笔，而一个初中生需要100多根，一个高中生需要的数量多于初中生。用传统的统计方法，全国仅中小学生仅废圆珠笔一项浪费大量资源。一次性筷子消耗木材，砍伐森林资源，造成水土流失和沙尘暴，已经被广泛宣传。买菜自带布袋和篮子，拒绝用塑料袋，也曾经有宣传报道。一次性产品开发和使用，对于我们这样的资源贫乏、人口众多的国家实在是一个误区。4洗汽车用自来水 汽车成为时尚，“买车了吗？”代替“吃过饭了吗？”的问候语，汽车成为日用品，洗汽车自然成为日常事务。洗汽车的水哪里来？自来水是也。我国缺水人人皆知，南方水乡缺水是缺干净的水，很多水沟都是排放出来的污水；北方雨水少，本来缺水，地下水成为开发对象，水成为紧缺的资源，而“水是生命之源”，不可一日无水。汽车需要清洗，如人需要洗脸一样，以饮用水洗车是需要尽快解决的大问题。澳大利亚近期遭遇百年不遇、甚至千年不遇的干旱，多条河流干涸，政府严禁用水管向草坪洒水，不准拉水管洗车，隔日供水，并设立举报热线，鼓励市民举报浪费水资源者。澳大利亚第一大州昆士兰州成为第一个把循环水作为饮用水的州，昆士兰州总理彼得·贝蒂说，如果干旱持续下去，澳大利亚所有居民都将被迫饮用净化污水。“你要么喝水，要么就得死，我们没有选择。这是黄金液体，这是关乎生死的问题”（引自：扬子晚报2007-1-30）。 列举上述四者只是讲国人的环境意识在某些方面还存在问题，用时尚的语句叫“细节成就未来”，日常小事其实并非微端末节，从哪里做起才能解决问题？其实相比之下并不是重要，重要的是首先要正视问题的存在——提高国人环境意识。保护措施人类对环境的保护归根结底是基于保护地球上日益枯竭的资源，保护人类生存发展的最起码条件——保护水资源首当其冲。下面笔者就现代生产和生活中如何保护水资源谈一些粗浅的认识。首先，要树立惜水意识，开展水资源警示教育。长期以来，大多数人们普遍认为水是取之不尽，用之不竭的“聚宝盆”，使用中挥霍浪费，不知道自觉珍[被屏蔽广告]惜。其实，地球上水资源并不是用之不尽的，尤其是我国的人均水资源量并不丰富，地区分布也不均匀，而且年内变化莫测，年际差别很大，再加上污染严重，造成水资源更加紧缺的状况，黄河水多处多次断流就是生动体现。国家启动“引黄工程”、“南水北调”等水资源利用课题，目的是解决部分地区水资源短缺问题，但更应引起我们深思：黄河水枯竭时到哪里“引黄”?南方水污染了如何“北调”?所以说，人们一定要建立起水资源危机意识，把节约水资源作为我们自觉的行为准则，采取多种形式进行水资源警示教育。其次，必须合理开发水资源，避免水资源破坏。水资源的开发包括地表水资源开发和地下水资源开发。水资源属于国家所用，因此，生产和生活用水的开发必须遵守《中华人民共和国水法》的有关规定，作到全面规划，统筹兼顾。在开采地下水的时候，由于各含水层的水质差异较大，应当分层开采；对已受污染的潜水和承压水不得混合开采；对揭露和穿透水层的勘探工程，必须按照有关规定严格做好分层止水和封孔工作，有效防止水资源污染，保证水体自身持续发展。现代水利工程，如防洪、发电、航运、灌溉、养殖供水等在发挥一种或多种经济效益的同时，对工程所在地、上下游、河口乃至整个流域的自然环境和社会环境都会产生一定的负面影响，也可能造成一定范围内水资源破坏，因此，自20世纪70年代以来，许多国家对水利工程进行环境评价。我国要求在水利工程可行性研究阶段即进行环境评价，大型工程和一般中型工程要编写环境影响报告，对环境影响较小的中型工程和小型工程要编写环境影响评价表。另外，一些采矿行业对水资源的破坏不容忽视，如煤炭开采中每采一吨煤要排漏0．88立方米水，按我省年采煤3亿吨计算，每年仅因采煤损失地下水资源高达2．5亿立方米，并对地下水体地质构造造成极大的破坏。又如，无限度的乱砍乱伐，造成植被严重破坏，对水土保湿及水资源的地表埋藏也会造成一定的影响。第三，提高水资源利用率，减少水资源浪费。有效节水的关键在于利用“中水”，实现水资源重复利用。如果中水利用能在全社会范围内通行，不仅能带来可观的经济效益和环境效益，又能令社会形成一种珍惜水资源的良好风气。目前，许多大中型企业已经开发利用中水，如霍州煤电集团各个矿井都利用中水返回井下洒水和地面冲厕，取得了良好的经济和社会效益。另外，利用经济杠杆调节水资源的有效利用。由于水管理不到位，很多地方有长流水现象发生，而有些地方会“捧碗祈天”，因此，必须安装有效的水计量装置，执行多用水多计费的原则，达到节约用水的目的。城市用水定额管理是国际上通行的办法，它是在科学核定用水量的前提下，坚持分类对待的原则，市民生活用水、工商企业用水、机关事业团体用水实行不同的水价，定额内平价，超额部分适当加价，以培养公民节约用水的习惯。在节约用水资源的同时应避免无效浪费。北方的冬季，水管很容易冻裂，造成严重的漏水，应特别注意预防和检查；随着社会经济的发展和城市化进程的加快，为了缓解水资源紧张的情况，除了大力抓好节约和保护水资源工作外，跨流域调水已经成为我国北方城市的必然选择，跨流域调水必然带来水资源供需关系的变化，所以水权交易必在实行；由于我国一直实行“福利水”制度，水没有被当作一种经济商品对待，所以，在水资源的配制上，市场机制通常被管制方法所替代，当前应当转变观念，认识到水资源的自然属性和商品属性，遵循自然规律和价值规律，确实把水作为一种商品，合理应用市场机制配置水资源，减少资源浪费。第四、进行水资源污染防治，实现水资源综合利用。水体污染包括地表水污染和地下水污染两部分，生产过程中产生的工业废水、工业垃圾、工业废气、生活污水和生活垃圾都能通过不同渗透方式造成水资源的污染，长期以来，由于工业生产污水直接外排而引起的环境事件屡见不鲜，它给人类生产、生活带来极坏影响，因此，应当对生产、生活污水进行有效防治。在城市可采取集中污水处理的途径；工业企业必须执行环保“三同时 ”制度；生产污水据其性质不同采用相应的污水处理措施。总之，我们必须坚决执行水污染防治的监督管理制度，必须坚持谁污染谁治理的原则，严格执行环保一票否决制度，促进企业污水治理工作开展，最终实现水资源综合利用。水是地球生物赖以存在的物质基础，水资源是维系地球生态环境可持续发展的首要条件，因此，保护水资源是人类最伟大、最神圣的天职。法之一：探寻新的水源一个大部分被水覆盖的星球面临着水资源危机，这似乎是一种自相矛盾的说法。然而在地球上，这的确是事实。地球上97%的水是海水，既不能饮用解渴也不能灌溉农田。中东、加勒比海和地中海地区一些缺少淡水的国家常用海水淡化的办法（即从咸海水中提取可以饮用的淡水）来解决缺水问题。随着海水淡化费用的降低及淡水需求量的攀升，温带地区的国家也越来越多地把目光转向大海。大型海水淡化设备出现在世界上淡水资源最丰富的国家之一--美国。作为旨在减少从枯竭的地下蓄水层抽水计划的一部分，佛罗里达州的水利官员计划建立一个日生产2500万加仑淡化水的工厂，依靠海水淡化来补充这个地区未来的淡水需求。休斯顿市也在寻求从墨西哥湾提取淡化水，以防将来淡水匮乏。很多世纪以来，人们就曾采用蒸发等技术从海洋中提取淡水。人们将咸海水加热以促进蒸发，再收取和蒸镏蒸发后形成的水。海水蒸发后遗留下盐和其他杂质。这一工艺并不复杂，只是需要大量的热能，成本高昂，除少数像科威特和沙特阿拉伯等富裕的国家，其他国家都难以承受。为降低成本，现代海水淡化厂都在蒸发过程中回收热能。一种叫作薄膜海水淡化的技术具有降低成本的潜能，可能会扩大海水淡化在世界范围内的影响。目前淡化水只占从自然中汲取淡水量的。薄膜海水淡化靠反向渗透作用：在此过程中，一层半渗透性薄膜被置于一定量的咸水和淡水之间；咸水在施加的高压作用使水分子（而不是盐和其他杂质）渗透到纯水的一面。就实质而言，这一方法是把淡水从咸水中"挤"出来。在过去的几年中，大多数有关海水淡化的研究都集中在反向渗透方面，因为反向渗透淡化厂占用空间小并且节约能源。尽管反向渗透水淡化厂可以节约能源，但最初使用的薄膜是由聚酰胺纤维或醋酸纤维素薄片制成的。它们不耐用，经常不到3年就报废了。这些材料极易遭受未处理水中所含污染物的腐蚀，特别是氯，它会使薄膜变硬；还有一些微生物，会堵塞薄膜。另一个问题是，过滤沉积物和细菌的预处理机制必须极端严格。目前的新一代超薄合成膜是由聚酰胺膜制成的，尽管仍会遭受污染物的腐蚀，但这种新薄膜更结实，过滤效果更好，可以使用10年之久。技术改进固然重要，但这还不足以在全世界范围内推动海水淡化。未来10年内，无论能否继续实现技术改进，随着城市和其它消费者认识的深入，海水淡化都极有可能持续健康地增长。现在，最乐观的估计是世界上约1%的饮用水不得由12500个海水淡化厂提供。毫无疑问，这只是个开端。不久，你杯中的水就可能源自大海。 方法之二：海上淡水输送陆地上，管道可以低成本远距离运输淡水。要是在海洋上也能这样做就好了。一种可以在海上运水的办法是，使用拖船拖运密封的塑料或纤维水袋。从1997年开始，英国的淡水贸易和运输有限公司就使用巨型聚氨酯袋从希腊大陆向附近的旅游岛屿运水，以满足旅游旺季游客对淡水的需求。总部设在挪威奥斯陆的淡水供应公司也使用纤维袋子从土耳其向塞浦路斯北部运水。Aquarius公司已生产出8个790吨重和2个2200吨重的大袋子，后者每个可装50万加仑水，另外还生产了比现在使用的袋子大10倍的样品袋。Nordic公司也于去年开始生产容量为800万加仑的大袋子。水袋比水箱价格低廉，但还存在一些技术问题，特别是生产如此巨大并能抵御海上航行碰撞的袋子很困难。向希腊的岛屿和寒浦路斯运送淡水只需拖运水袋不到60英里，但迄今已发生好几起水袋在运输途中破裂的事故。另一家水袋制造商是美国加州的Spragg公司，它用加一种思路来解决水袋体积过大和海上拖运中的问题。该公司获得了一种拉锁的专利，锁齿超过1英寸，能将水袋像有棚拖车那样连接起来。这家公司已演示过这一技术，只是还未实现商业化。迄今，这种方法只在向极度缺水、需求稳定并肯出高价的沿海地区运送淡水时使用过。对那些别无选择的地区来说，水袋也不失为一种很好的解决方法。1、节约资源 减少污染 （1）节水为荣，随时关上水龙头，防止滴漏。 （2）慎用清洁剂，尽量用肥皂，减少洗涤剂中的化学物质对水的污染。 2、绿色消费 环保选择 （1）用无铅汽油、无镉铅电池、无磷洗涤剂，减少水与空气的污染。 （2）购买低砩家用制冷器具、无砩发用摩丝，减少对臭氧层的污染。 3、重复使用 多次利用 尽量少使用一次性用品，多使用耐用品。如不使用一次性塑料和餐盒，减少白色污染；不使用一次性筷子；自备购物口袋或提篮。 4、分类回收 循环再用 不乱丢弃废电池、废塑料等垃圾、废物；将垃圾分类投放，变废为宝，使资源循环再生，造福人类。 5、保护自然 万物共存 不猎杀、使用珍稀动物和受保护的动物，关爱与保护野生动植物；植树造林，爱护我们身边的每一寸绿地、每一株花草、每一片树木。 3． 节约用纸纸浆需求量的猛增是木材消费增长的原因之一。全国年造纸消耗木材1000 万立方米，进口木浆130万 吨，进口纸张的大量消费不仅造成森林毁坏，而且因生产纸浆排放污水江河湖泊受到严重污染（造纸行业所造成的污染占整个水域的30％以上。），用过一面的纸可以翻过来做草稿纸、便条纸，或自制成笔记本使用；过期的挂历可以包书皮。 4． 废物利用，如：糖纸可折成灯饰或门帘，旧衣服可做成拖把等等。支持和参与废纸、 废玻璃、废塑料和废金属的回收利用。 5． 减少生活垃圾，自觉将垃圾分类。 6． 少用化学制剂，购买使用无磷、生物可降解的洗涤用品； 7． 尽量不使用个人轿车。为减少空气污染，节约能源尽量使用公共交通工具、自行车或 步行；使用无铅汽油，购买小排气量的轿车。
海水淡化技术：非加压吸附渗透海水淡化法上个世纪90年代邓宇的发明，《美国化学文摘》收录摄取海洋甘泉水是生命之源。不久以前，人类还沉迷于淡水是自然界取之不尽的无偿赐品的神话，然而，工业化的蓬勃发展与人口的急剧增加无情地粉碎了这个神话。淡水危机甚至比粮食危机、石油危机还要来势汹汹，解决淡水资源问题已提到了人类的议事日程。在这种背景下，把海水、苦咸水等含高盐量的水转化为生产、生活用水的海水淡化技术得到空前迅猛的发展。淡化海水的方法已有十种之多，下面介绍的是其中最为主要的几种。蒸馏法蒸馏法虽然是一种古老的方法，但由于技术不断地改进与发展，该法至今仍占统治地位。蒸馏淡化过程的实质就是水蒸气的形成过程，其原旦如同海水受热蒸发形成云，云在一定条件下遇冷形成雨，而雨是不带的咸味的。根据设备蒸馏法、蒸汽压缩蒸馏法、多级闪急蒸馏法等。此外，以上方法的组合也日益受到重视。电渗析法电渗析法亦换膜电渗析法。该法的技术关键是新型离子交换膜的研制。离子交换膜是厚度的功能性膜片，按其选择透过性区分为正离子交换膜（阳膜）与负离子交换膜（阴膜）。电渗析法是将具有选择透过性的阳膜与阴膜交替排列，组成多个相互独立的隔室海水被淡化，而相邻隔室海水浓缩，淡水与浓缩水得以分离。电渗析法不仅可以淡化海水，也可以作为水质处理的手段，为污水再利用作出贡献。此外，这种方法也越来越多地应用于化工、医药、食品等行业的浓缩、分离与提纯。反渗透法是1953年才开始采用的一种膜分离淡化法。该法是利用只允许溶剂透过、不允许溶质透过的半透膜，将海水与淡水分隔开的。在通常情况下，淡水通过半透膜扩散到海水一侧，从而使海水一侧的液面逐升高，直至一定的高度才停止，这个过程为渗透。此时，海水一侧高出的水柱静压称为渗透压。如果对海水一侧施加一大于海水渗透压的外压，那么海水中的纯水将反渗透到淡水中。反渗透法的最大优点是节能。它的能耗仅为电渗析法的1/2，蒸馏法的1/40。因此，从1974年起，美日等发达国家先后把发展重转向反渗透法。超过滤法，宏大设想寻找海水淡化新技术随着科技的飞速发展，压力驱动反渗透膜分离技术(RO)在膜、膜组器、设备和工艺等方面都有了较大创新和改进，但人们也越来越意识到RO技术在节能、环保领域存在的局限，而且就脱盐来讲，RO技术可认为已接近发展的顶峰。因此，国外已经开展了“正向渗透膜分离技术(FO)”的相关研究，并取得了一定的成果，在海水淡化、污水处理、食品加工、医药等领域得到了应用，特别是“压力延缓渗透(FRO)海水发电”，更是一项极具前景的清洁再生能源开发技术J。但是国内对正向渗透膜分离技术关注得很少，相关研究和论文也不多。虽然，上个世纪90年代我国有了创造性的发明“非加压吸附渗透法海水淡化”（）。正向渗透分离技术很早就得到了应用。很久以前，人们就采用食盐来长期贮存食物，因为在高盐环境下多数细菌、霉菌和病原菌由于渗透作用会脱水死亡或暂时失去活性。如今，人们已经开始利用正向渗透膜分离技术进行海水淡化、工业废水处理、垃圾渗透液处理等研究；食品工业在实验室利用正向渗透膜分离来浓缩饮料；紧急救援时的生命支持系统利用正向渗透膜分离技术制取淡水。随着材料科学的发展，正向渗透技术已经应用于人体的药物控制释放。非加压渗透吸附法（90年代）非加压吸附渗透海水淡化法，或称为“正向渗透法”，让水通过多孔膜正向渗透进入一种超强吸水的吸附剂或盐浓度甚至超过海水的溶液或固态物，不需要外界加压，但溶液里的特殊盐分提取液很容易蒸发，不需要加太多的热（加热能与反渗透加压的能量比？）。分固态盐、液态盐方向。固态盐解吸附耗能更小。海水淡化技术:非加压吸附渗透海水淡化法（）1992年：上个世纪90年代邓宇的发明，《美国化学文摘》收录。另外两种方法都在薄膜结构上有了创新和改进碳纳米管薄膜一种用碳纳米管来做薄膜的小孔，另一种渗透用的薄膜。活细胞蛋白质膜薄膜的孔用引导水分子通过活细胞的细胞膜的蛋白质来构成。反渗透机理统一的“干闭湿开”反渗透机理模型有几个经典模型1．优先吸附毛细孔模型：弱点干态电镜下，没发现孔。湿态膜标本不是电镜的样品。2．溶解扩散模型：不认为有孔。3．干闭湿开模型：上个世纪80，90年代，国人邓宇等提出的，能够解释1和2模型的统一的现代最贴切的逆渗透机理模型。既“干闭湿开”反渗透模型，统一了两个最经典的反渗透机制模型，细孔模型，溶解扩散模型。膜干时，膜收缩致密，孔隙闭合，电镜下看不到膜湿时，膜材料溶胀，膜的孔隙被溶剂溶胀，孔打开。合并就是“干闭湿开”脱盐模型。
（一）美国百年地下水开发利用史的启示
美国是开展地下水可持续利用性研究比较早的国家。早在1883年美国学者Chamber⁃lin即出版了《自流井》，首次论述了自流井的成井条件和开发理论。1897年Iowa州地质调查局Norton在《Iowa自流井》报告中首次使用“含水层”理念。Todd于1900年提出，过多的自流井将导致自流水量衰减。1923年Meinzer出版了《美国地下水形成与理论探讨》和《地下水文学概要》，系统地总结了水文地质学的研究工作和理论进展，同时首次对全国地下水资源进行了定性评估，阐述了美国地下水发生、补给、排泄、径流、数量、质量、开发利用等各个方面（陈美贞，2006；陈仁升等，2003）。1935年Theis提出非稳定流理论，使许多实际问题得到较好解决。
在地下水开发方面，人们开始意识到地下水资源是有限的。20世纪30年代Tolman及同事发现了地下水开采所引发的海水入侵和地面沉降现象。20世纪60年代中期，以州为单位先后进行了各州地下水资源调查和均衡法地下水资源评价。1963年McGuinness总结了各州及地区地下水资源评价研究成果。
1977年美国发生了特大干旱，1978年美国地质调查局（USGS）启动了“区域水系统分析项目（RASA）”，历时近20年，调查和研究了全国28个以流域为单元的水系统，采用三维有限差分地下水流数值模型，模拟地下水开发前后地下水动态变化，并于1990～2000年期间编制出版了各个水系统的地下水图集（比例尺为1：250万～1：10万）。
目前，美国的地下水开采量占总用水量的 。其中， 的家庭用水、的牲畜用水和的灌溉用水都依赖于开采地下水源供给，而且对生态环境的改善和保护意识也越来越强烈。为此，美国正在开展新一轮“地下水资源计划”（GWRP），研究重点已从过去的以州为单位转向整个水系统、水文系统和生态环境系统，从过去偏重地下水的资源供给功能转向地下水的资源功能、生态功能和地质环境功能综合调查评价研究，强调地下水可持续利用性研究。
近百年来美国地下水开发利用史表明，经济社会发展对地下水开发利用理念及其生态-地质环境功能研究具有重大推动作用。在19世纪以前，地下水仅是经济社会发展中一种补充性资源，在水资源中地表水的开发利用研究占主导地位。进入20世纪60年代，地下水成为经济社会发展愈来愈依赖的基础资源，特别是在持续干旱年份，地下水的开发利用得到空前的重视，同时含水层疏干、依赖地下水维持的生态系统急剧退化、地面沉降和海咸水入侵等环境问题日趋显现。据USGS统计，在美国公共供水中，地下水的比重从1950年的26%增到2000年的37%。80年代，地下水保护问题受到重视，美国联邦政府制定了提高污水排放标准和提高用水效率的多项保护法规，到2000年亩均灌水量比1950年减少了30%。在《2000～2010年美国地质调查局地质部科学战略》和《1998～2008年水资源部发展战略》中，突出了地下水的可用性和可持续性研究，包括城市化和市郊化对地下水影响调查、海岸带土地利用和人口增长对地下水影响调查和地下水-地表水相互作用研究。
（二）国内地下水评价研究动态
从20世纪50年代以来，地质矿产部和有关部门在全国范围内开展了大量的地下水及其环境地质问题调查评价工作，包括区域水文地质、供水水文地质、环境水文地质、地下水资源评价与新技术和新方法应用。经过50多年来的水文地质工作，基本查明了我国地下水资源的区域分布规律，并且把西北和华北的地下水勘察研究作为一项主要战略任务做了大量工作，实现了各种信息的采集、处理、存储、传输和交换，并开始把地下水作为水圈、岩石圈的组成部分和重要环境因子，开展地球表层四大圈层相互关系及大陆水循环与全球变化研究，把地下水融入“全球一体化”的大环境中思考，利用大剖面、同位素等研究地下水循环方式，极大地改变着地下水评价的传统思维与方式，尤其是近几年信息技术的发展，加快了对地下水评价的速度。
50多年的地下水评价工作，具有如下特点：①体现国家意志、服从国家目标，成为地下水评价的宗旨；②发挥水文地质工作优势，体现地下水区域性、基础性评价服务于国家建设；③取得的丰富资料和经验，奠定了地下水评价方法研究的基础。自20世纪70年代以来，由于应用数学和地下水动力学的相互渗透，以及电算技术的推广和应用，丰富并突破了传统水文地质学的内容，使地下水评价从定性研究发展到定量研究的新阶段。地下水资源评价的基本理论，从稳定流发展到非稳定流，从二维流发展到三维流，从一般均衡法和比拟法，发展到解析法和有限单元或有限差分数值法及相关分析法。地下水质量评价从单项评价发展到综合评价，从一般数理统计方法发展到聚类、神经网络和灰色系统评价方法。
20世纪80年代后期，地下水资源评价工作开始把主要目标转向管理模型的研究，涉及与地下水开发活动有关的自然环境、社会环境和技术经济环境等各方面问题。
但是，面对21世纪可持续发展的要求，地下水评价工作存在不同程度的不适应新问题。始于20世纪80年代的第一轮全国地下水资源评价，是基于以消耗资源、牺牲环境作为代价的发展过程，在评价指导思想、评价理念和评价方法诸方面，都存在历史的局限性，急需按新的要求进行完善和发展。例如由于受当时认识能力和技术水平的局限，对地下水系统的资源、环境和生态属性功能的基本认识和评价方式中，有关可持续发展思想和水循环理念体现不足，静态思维比较突出。
1.地下水资源分类与概念演变
20世纪50～60年代，我国在地下水资源评价方面普遍采用前苏联的“四大储存量”的概念，即动储存量、静储存量、调节储存量和开采储存量。在欧美一些国家也都使用过这些概念（曲焕林等，1991）。经过水文地质工作者的多年实践，普遍感到应用“四大储存量”的概念评价地下水资源存在许多缺陷（陈雨荪，1982；刘光亚，1982；王强忠等，1982），现在已基本停止使用。
在20世纪70年代提出了“三种水量”的概念，即补给量、储存量、允许开采量，并于1989年纳入国家标准（GBJ27-88）。但是随着实践和理论的发展，其局限性和理论缺陷逐渐暴露出来（徐恒力等，2001）。方案中沿袭以含水层（或水源地）为评价单元的思维模式，没有体现地下水资源整体性和系统性；补给量和储存量的时空概念含糊，容易造成水量重复计算；允许开采量仅仅是一种笼统的提法，在实践中难以操作等。
20世纪80年代“资源”的概念逐渐为人们所接受，欧美、日本等国家和地区先后采用了地下水资源的概念，陆续出现了“潜在可更新资源”（Potential Renewable Resource）、“实际可更新资源”（Actual Renewable Resource）、“可用更新资源”（Available Renewable Resource）、“安全开采量”（Safe Yield）、“可持续开采量”（Sustainable Yield）和“实际可持续开采量”（Practical Sustained Yield）等。
我国学者王大纯教授（1995）等人，从地下水资源自然属性出发，将地下水资源划分为“补给资源”和“储存资源”两类。“补给资源”被定义为“含水系统可以恢复再生的水量”。将含水系统的多年平均补给量作为补给资源量，单位为m3/a。“储存资源”被定义为“含水系统在地质历史时期积累保存下来的水量”。将含水系统多年平均低水位以下的重力水体积作为储存资源量，单位为m3。
陈梦熊院士等1983年提出的、后经过不断调整和补充（2002）的地下水资源分类，也具有广泛代表性。在该分类中，将地下水资源分为“天然资源”和“可采资源”。“天然资源”被定义为“在一个完整的水文地质单元（地下水系统）内，地下水在天然条件下通过各种途径，直接或间接地接受大气降水或地表水入渗补给而形成的具有一定水化学特征、可资利用并按水文周期呈现规律变化的多年平均补给量”，一般可用区域内各项补给量的总和或排泄量的总和来表征。“可采资源”被定义为“在经济技术条件合理、开采过程中不发生水质恶化或其他不良地质现象（如地面沉降、地面塌陷等），并对生态平衡不致造成不利影响的情况下，有保证的可供开采的地下水资源”。
2.地下水资源评价方法研究现状
达西（Darcy）定律和水量均衡是地下水资源数量评价的理论基础，由此产生了两种评价方法，即“地下水系统水量均衡法”和“地下水系统水动力学法”。
“地下水系统水量均衡法”是直接利用质量均衡原理，通过建立地下水系统的补给量、排泄量和储变量之间水量关系，确定地下水资源数量。“地下水系统水量均衡法”既可用于区域地下水资源的水量计算，又可用于局域地下水资源的水量计算；既可估算地下水系统的补给和排泄的总量，又可计算地下水系统的各单项量，是地下水资源评价中最常用的一种基本方法，也是一种比较可靠的方法。
“地下水系统水动力学法”是根据达西定律和水量均衡原理，建立描述地下水运动规律的微分方程，通过求解微分方程，实现对地下水系统水量状态评价。
按照微分方程的解法，划分为“解析法”和“数值法”。解析法是根据地下水井流理论进行地下水量评价，主要适用于均衡区范围较小、水文地质条件简单的均质含水系统。在20世纪50年代之前，解析法在地下水资源评价中发挥了重要作用，迄今仍然是地下水资源评价中确定水文地质参数的主要方法。但是当把解析法应用于大范围水系统时，由于实际的水文地质条件远较解析法所假设的条件要复杂得多，其局限性就暴露了出来（薛禹群等，1986）。
为了解决随地下水开采规模进一步扩大所出现的问题，在20世纪50～60年代，兴起物理模拟（电模拟和砂槽模拟等）技术，但是仍不能很好地解决复杂水文地质条件下区域地下水资源评价所面临的问题。计算机技术和数值计算在地下水资源评价中的应用推广，使一些复杂地下水流模拟成为可能，而且开始考虑含水介质的非均质性和各向异性，对复杂的越流系统和具有不规则形状的各类边界条件，以及多相流和双重介质等问题也开展了深入的研究，在概念模型中更多地保留了实体系统的自然特性。由于数值法既可用于大区域地下水资源评价，又可用于局部的水源地评价；既可处理复杂的水文地质问题，又具有较高的计算精度，因此，逐渐成为地下水资源评价的重要方法，并因其更易实现系统分析的目标而被广泛应用于地下水资源评价和管理工作中。
在地下水资源评价中，常用的方法还有水文分析法、相关分析法、水文地质比拟法等。“水文分析法”是仿照陆地水文学的测流分析，计算地下水补给量的一种方法，主要应用于地下水补给量全部转化为地下水泄流的地区，如岩溶管道流区、全排型岩溶大泉的岩溶水系统或基岩山区裂隙水系统等其他方法难以应用的地区，主要有地下径流模数法和基流分割法。“水文地质比拟法”，常用于实际资料缺乏的地区，主要根据水文地质条件的相似性，用区域内局部地段或相似条件的其他地区的实际资料比拟到全区或研究区进行地下水资源评价，多数用于可采资源的估计。该方法是研究区缺乏资料情况下不得已的选择，其评价结果的精确性较差。“相关分析法”是一种统计学方法，主要用于区域水文地质勘探试验资料不足，但是地下水动态资料较多的地区，应用这种方法进行外推时其可靠性很难保证。“开采试验法”，在地下水的非补给期（枯水期），按接近取水工程设计的开采条件，进行较长时间的抽水实验，然后根据抽水量、水位降深动态或开采条件下的水量均衡方程求解出水源地枯季补给量，并以此作为水源地的允许开采量。该方法主要用于水源地允许开采量的评价，在区域地下水资源评价中主要用该方法求取参数。
纵观国内外地下水评价成果，最常用的方法是“地下水系统水量均衡法”和“数值法”。美国1977年开展的“区域水系统分析计划”（简称RASAP，1978～1995年期间）联合运用数值法和均衡法对全国25个主要地下水系统水资源进行了评价（USGS，1998）。在2000年开始的新一轮地下水资源评价（Ground-water Resources Program）中，仍然以数值法为主（USGS，2001）。欧盟各国联合开展的区域地下水资源评价中，水量均衡法是主要方法（Fried，1982；Rees and Cole，1997）。此外，亚洲、非洲一些国家也大多采用水量均衡法和数值法进行区域地下水资源评价（Leslie and Kadri Külm，2002；Shahin，1989；Lloyd，1990；Ulf Thorweihe and Manfred Heinl，2002）。我国在20世纪80年代开展的第一轮全国地下水资源评价中，均衡法和数值法也是主要评价方法。
随着数学地质的发展，最近在国内外地下水评价中出现了一些新的理论方法，如随机理论和神经网络（Kitanidis，1985；Bates，1992；Gelhar，1993；Brannan，1993；杨金忠等，2000），但是这些方法还处于理论探索之中，目前还难以广泛实际应用。
3.地下水质量评价研究现状
我国在早期的地下水质量评价中一般借用外国学者设计的评价模式，如内梅罗（Nemerow .）指数法等。但是在应用过程中，逐渐发现这些评价模式在理论上和实践上的不足，于是我国地下水质量评价工作者，根据自己实践的经验和实际情况，提出了许多适合不同用途的水质量评价方法。如20世纪60年代开始用“环境质量综合指数”定量地表示环境质量状况，发展至今已提出许多种计算综合指数的数学模式，这些模式对环境质量的划分一度起了积极的作用。
早期全国性地下水质量评价，尚无“国家地下水水质标准”，主要依据国家建委和卫生部批准试行的“生活饮用水卫生标准”（TJ20-76），并参考世界卫生组织（WHO）1958年公布的“饮用水水质标准”，个别评价参数考虑地方“饮用水水质标准”。评价方法主要采用指数法、多项参数法和模糊数学法等。在现今的全国地下水质量评价中，虽然在评价项目选定、分类和污染等级划分等方面有所变动，但是其思路和技术方法均沿袭了这一格局。
20世纪80年代以来，随着计算机技术的高速发展和广泛应用，模糊数学、灰色聚类和神经网络等方法在地下水质量评价中广泛应用，且随着方法的改进，人们也越来越重视评价结果的合理性。但是由于影响地下水质量的因素较多，以至各评价方法都存在一些局限性。例如综合污染指标法的“硬性分级划分”，灰色和模糊系统需要设计若干不同的效用函数（灰色系统的白化函数、模糊数学的隶属函数等），以及人为地给定各评价指标的权重（或权函数）等，这些效用函数和指标权重的给定难免不带主观性，造成评价方法难以通用，增加了应用的困难和人为臆断因素对结论的影响。在地下水质量评价方法中，普遍存在“参数权重”问题，例如指数法把各个水质参数等同，模型法在参数选取和参数权重设定中存在较大的主观性。目前，迅速发展的人工神经网络评价方法，拓宽了地下水质量评价方法的视野。
4.地下水脆弱性评价研究现状
自1968年Margat首次提出“地下水脆弱性”这一术语后，虽然经过几十年的发展，但是至今国内外对“地下水脆弱性”概念仍然没有统一的定义，许多学者根据自己所考虑的因素从不同的角度给“地下水脆弱性”以不同的定义。
以1987年为限，“地下水脆弱性”概念的发展过程可划分两个阶段。在1987年以前，有关地下水脆弱性的概念多是从水文地质本身的内部要素这一角度来定义的。1970年Margat与Albiet提出的地下水脆弱性是指在自然条件下污染源从地表渗透与扩散到地下水面的可能性。Olmer与Rezac则认为地下水脆弱性是地下水可能遭受危害的程度，这种危害程度由自然条件决定，而与现有污染源无关。Vrana提出地下水脆弱性是影响污染物进入含水层的地表与地下条件的复杂性。1983年Villumsen等定义地下水脆弱性是指应用中或废弃于地表的化学物质对地下水的危害性。1987年“土壤与地下水脆弱性国际会议”揭开了“地下水脆弱性”研究新阶段的序幕。多数学者主张在定义地下水脆弱性时应考虑含水层本身的易污染性和人类活动与污染源的影响。有的学者提出地下水脆弱性是地下水质量对现在或将来有害于其使用价值的敏感性。
地下水系统脆弱性已经被广泛认同的是指这个系统对来自外部（天然与人类活动）从时间和空间上影响它的状态及性质的处理能力。1991年美国审计署应用“水文地质脆弱性”来表达含水层在自然条件下的易污染性，而用“总脆弱性”来表达含水层在人类活动影响下的易污染性。美国国家科学研究委员会于1993年提出地下水脆弱性是污染物到达最上层含水层之上某特定位置的倾向性与可能性，并将地下水脆弱性分为两类：一类是本质脆弱性，即不考虑人类活动和污染源而只考虑水文地质内部因素的脆弱性；另一类是特殊脆弱性，即地下水对某一特定污染源或污染群体或人类活动的脆弱性。欧洲、北美和澳大利亚等地区，在地下水污染防治工作中，已经以污染治理为重点转变为以防止污染为重点，开展了地下水环境脆弱性评价，并编制了评价图册。
至今国内尚没有明确的“地下水脆弱性”的定义，定义多引用外文资料，多是从水文地质本身内部要素角度出发，针对局部城市或水源地，包括“环境生态脆弱区地下水开发模式及系列编图”工作，研究地下水本质脆弱性，常以“地下水的易污染性”、“污染潜力”、“防污性能”等来代替“地下水脆弱性”这一术语。
5.存在问题
新中国成立以来，地下水评价工作为保障国家经济社会发展的需求提供了重要支撑。但是，从地下水可持续利用角度考虑，地下水评价工作尚存在如下问题：
1）以往的工作，偏重地下水赋存条件的研究，对地下含水层结构和地下水补、径、排条件研究程度有待深入。作为地下水赋存空间的地下水系统结构和地下水动态，是地下水资源评价的基础。
2）地下水与环境保护密切相关，是环境保护的重要制约因素。以往对地下水质量、环境和生态属性功能评价重视不够。
3）地下水资源可持续利用程度及趋势预测研究缺乏深度，不能适应国民经济对地下水前瞻性要求。
4）由于大量的水利工程修建，改变了地表水、地下水循环条件，出现了不少新的水环境问题，特别是地下水补给条件的改变，使得有些地区地下水补给减少，生态环境不断恶化。因此，在新的地下水评价中急需考虑这些变化的影响。
（三）地下水功能评价与区划研究现状
1998年许志荣在《水文地质工程地质》（第五期）上发表了“地下水功能区划分初探”，提出了开展地下水功能区划的必要性。1999年史瑞青等在《工程勘察》（第一期）上介绍了“灰色聚类分析在地下水区划中应用”的技巧。2001年费为进等在《地下水》（第四期）上发表了“快速灰色分级聚类法在地下水功能区划中应用”，提出灰色分级聚类法是地下水功能区划的一种简明方法。这一时期的地下水功能研究都是从地下水资源合理利用角度出发，基于传统地下水资源评价理念。
2002年中国地质调查局水环部从生态、地质环境保护角度，作为约束条件，提出开展“地下水功能评价专题研究”，由中国地质科学院水文地质环境地质研究所张光辉研究员主持开展有关地下水功能理念、评价理论与方法探索性研究，于2003年提出了地下水功能评价基本框架和评价指标体系。2004年6月该项目组完成了“地下水的资源功能、生态功能和地质环境功能评价的科学体系”构建和论证，包括基本理念、评价理论、评价指标体系和评价关键技术等，编制了“地下水功能评价与区划技术”，编入中国地质调查局《全国地下水资源及其环境问题调查评价技术要求系列》（二、三）中，并先后在兰州、武汉、石家庄、北京、沈阳和呼和浩特主办“地下水功能评价与区划”技术骨干培训班，在我国西北、华北和东北地区全面推广应用。2004年唐克旺等在《水资源保护》（第五期）上发表了“地下水功能区划分浅谈”，介绍了水利部门进行地下水功能区划的基本思路。2005年水利部下发了《关于开展全国地下水功能区划定工作的通知》。2006年张光辉等在《水文地质工程地质》（第四期）上发表了“区域地下水功能及可持续利用性评价理论与方法”一文，全面阐述了地下水功能评价理论和方法；黄鹏飞等在《中国环境管理》（2006年第二期）上发表了“层次分析法在民勤绿洲地下水功能评价中应用”，介绍了地下水的资源功能、生态功能和地质环境功能状况。2007年罗育池等在《中国农村水利水电》（第九期）上发表了“基于MapGIS的河南省浅层地下水功能评价与区划”；吕红等在《水文》（2007年第三期）上发表了“山东省地下水功能区划初探”，指出地下水功能区划是政府行使管理职能的重要基础；闫成云等在《水文地质工程地质》（2007年第三、四期）上发表了“疏勒河流域中下游盆地地下水功能评价与区划”，引用大量实例阐述了地下水功能评价与区划的实际效用。2007年范伟完成了“吉林省平原区地下水功能评价”硕士学位论文。张光辉等在《地质通报》（2008年第六期）上论证了地下水功能评价与地下水可持续开采量的关系。
（四）地下水开发利用研究现状与趋势
地下水开发利用研究总的趋势是学科内涵不断拓展、生态-地质环境保护优先、安全保障能力建设为重点、与经济社会和谐可持续发展是根本。
1）资源和环境、生态并重，已成为地下水开发利用研究的主题。地下水可持续利用既要保障社会稳定的水供给，又不能牺牲生态-地质环境效益，同时不影响未来长远的水资源利用。恢复由于人类影响而退化的地下水功能、地下水疏干区定量跟踪和调控、增强地下水含水层获得补给途径和机制、地表水与地下水联合调蓄和协调开发、地下水利用和分配的社会-经济规律及管理模式等是当前重要的研究课题。
2）地球表层系统的水文地质过程研究，已成为现代地下水科学演化的重要专题。土壤、包气带、浅层地下水、湿地与湖泊、绿洲、河流和农业用地等，与地下水可持续利用性研究密切相关。包气带是介于潜水面和地表之间的多孔介质，化学风化、有机质分解、氮素固定等其他化学物质循环过程均发生在包气带，也是地下水补给、污染物向地下水运移的必经之路。包气带中所发生的物理、化学和生物过程与水文地质学、土壤学、生态学和环境学关联性愈来愈紧密（甘肃地调院，2007）。
3）建立高效的地下水动态监测、状况调查和突发应急机制，经济社会发展的需求愈来愈迫切。1996年国际水文计划工作组将“可持续水资源利用”定义为“支承从现在到未来社会及其福利要求，而不破坏他们赖以生存的水文循环及生态系统完整性的水的管理和使用”。要求在水资源规划、开发和管理中，寻求经济发展、环境保护和人类社会福利之间的最佳联系与协调，强调未来变化、社会福利、水文循环、生态系统保护的完整性，使“未来遗憾可能性达到最小”。2000年在美国召开的“水资源综合管理研讨会”上，达成一个共识：流域统一管理是防止土地退化、保护淡水资源与生物多样性、实现水资源可持续利用的必然抉择。
4）可持续性（Sustainability）是当今地下水开发利用中最为人们关注的核心。它指地下水时空上能够连续下去。Serageldin and Steer将“可持续性”概化为“可持续性弱”、“可持续性适度”、“可持续性强”和“可持续性过强”。“可持续性弱”不关心局部、只关心整体；“可持续性适度”主要以维持系统的整体性为目的，但也适当关照其组分；“可持续性强”要求保持系统组分的良好状态，同时也关照到系统整体，各组分不可互相替换，而且根据某些理解，即使是在组分内部，可替换性也是受到限制的；“可持续性过强”就是保持系统的所有要素完好无损且无任何损耗。
地表水水环境监测进展与问题论文
摘要 ：近年来由于工业化的影响，地表水资源受到了严重的污染，状况日益恶化。这种情况下我国的水资源利用情况逐渐的紧张起来，当前阶段这样保护水资源，预防水资源污染成为了环境人们所关注的重点。我国的水环境监测工作近年来已经取得了一定的进步，但在地表水环境监测中仍然会出现一些问题，下面将对此进行详细探究。
关键词 ：环境监测职称论文
前言
地表水是人们生活中最常用到的水资源，但近年来却因为工业化的发展而导致地表水污染情况越来越严重，甚至影响到人们的身体健康。水环境监测工作是保障人们用水安全的重要措施，通过相应的监测能了解到水质的污染情况，并在此基础上来提供相应的技术支持。下面将对地表水的水环境监测进展情况和所存在的问题进行详细讨论。
一、地表水环境监测进展
近年来在工业化进程下，地表水环境出现了明显的恶化，因此采取必要的监测手段成为了预防水污染的重要措施。通过对地表水质的监测能了解到当前所造成的水污染情况和原因，为水污染的进一步治理提供基础性的建议。我国的水污染监测已经有了三十余年的发展历史，并在这些年中逐步的取得了一定的研究成果，相关的监测技术也得到了完善，可以说正在逐渐的走向成熟化。上世纪七十年代，西方一些发达国家就开始对胡泊、河流等地表水的水质进行监测，并逐步的开始重视起相应的监测系统完善工作，一直到1998年我国的水质监测才开始了较快速度的发展[1]。我国的环境保护单位从1999年开始对我国的一些主要河流、胡泊等进行水质监测，并建立起了诸多的监测站，在我国形成了水质监测网。可以说我国的地表水水环境监测工作的发展为我国的人民群众用水安全和水质提升等做出了巨大的贡献。虽然我国近年来在地表水水环境监测中已经取得了关键性的提升，但在当前阶段中仍然需要不断的进行提升和创新，积极的对相关先进手段进行探索，以便于我国的地表水水质能够得到保障。
二、地表水水环境监测中存在的问题
（一）监测数据误差问题
地表水水质监测的质量是监测工作的最终目的，同时也是保证工作能够正常进行的基础条件。近年来我国的水质监测中心对水环境的`质量都比较重视，足可以看出水质量的重要性，但在当前阶段我国的监测工作能力仍然十分有限，监测设备始终难以得到创新，使得在监测中数据经常会存在误差。这种数据上的误差存在将会导致无法更加全面性的把握住水环境质量问题，从而影响工作人员的判断和改进措施提出。长久以来水环境质量难以得到改善，同时也会造成不必要的经济浪费和人力资源浪费。
（二）工作人员专业能力差
近年来我国的经济发展十分迅速，人们生活水平也逐渐得到了提升，在城市化进程下我国地表水环境监测工作越来越受到人们的重视。但目前来看仍然存在着一定的问题，不少从事监测工作的专业人员他们在个人能力和专业水平上始终存在着偏差，专业技术人员能力不强。同时，很多使用设备也过于陈旧，在操作过程中惊颤会暴露出各种不同的问题，到时监测的效果受到限制，信息处理中也容易造成各种不同的问题。工作人员是进行水环境监测中的重中之重，一旦出现了问题将严重制约监测工作的效果，对此一定要加以重视。
（三）缺乏完善管理
当前阶段中国际上都以流域为单位来进行水资源的环境监测管理工作。而我国的水环境监测工作却仍然是以点或者区域的方式来进行监测[2]。随着科学技术的进步，近年来我国也开始逐渐的尝试以流域为单位来进行相应的水环境监测，但由于长时间的分割管理形式导致我国的水环境监测工作已经形成了固定的惯性模式，不少的地区管理中管理者会比较看重小区域所带来的利益，却对区域内整体的利益有所忽视。因此，当前阶段怎样合理的进行区域控制是水环境管理者所面对的重要问题所在。面对这样的问题我国一定要积极的建立起科学的水源管理体系和评价体系，并根据不同的流域和区域来进行直管范围的划分，促使我国的地表水书环境监测工作能得到统一化。
三、地表水水环境监测建议
（一）利用先进简便的监测设备
我国土地面积十分辽阔，地表水分布情况也比较复杂，各个不同的区域内都存在着一定的环境污染情况。很多地区甚至出现用水污染而导致人体健康受到影响的情况。面对这些问题，一定要重视起水环境的质量监测工作，保证水质量能达到合格的标准。随着科学技术的不断提升，我国应加快在水质量监测设备上的研究，减少水质污染情况。当前阶段国外已经出现了多种不同的先进设备用来进行水当中的污染物监测，但我国在此方面的使用情况并不广泛。因此，在水环境的未来监测发展中，应开始逐步提升简便化、创新化的监测设备，帮助监测的效果和监测时间得到提升，从而帮助工作人员尽快的采取相应方案进行治理。
（二）完善监测管理并提升人员能力
当前阶段我国积极的提升工作人员专业素质和能力成为了地表水环境监测中的重中之中[3]。对此一定要在原有的基础上来增加先进设备并不段提升人员操作能力，这是保证水质监测质量和水环境提升的关键内容。此外，还应重视起整体的管理水平，强化数据的综合分析能力，为水环境监测提供有益的参考。
四、结语
近年来我国的地表水监测水平已经得到了大幅度的提升，但与其他发达国家相比较而言仍然存在着一定的差距。当前阶段我国一定要重视起地表水水环境监测工作，并逐步的完善管理体系，确保水环境监测数据能更加的可靠。只有这样才能为我国人民的正常用水提供保障，促使我国能得到持续性的发展。
参考文献：
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[3]高美丽,郭淑艳.浅析我国水环境监测存在的问题及对策[J].资源节约与环保，2015，（12）：12—16.
国外经济不堪。国内物价自己肯定深有体会。个人感觉09年是金融风暴的开始。08年只是开胃小点而已。看看现在的股市震荡~看看现在东部沿海地区的厂区状况。不容乐观。现在应该是挖掘中国内部地区潜力的时候了。
前不久在长沙举行的中国稻米高峰论坛上，被誉为“杂交水稻之父”的中国工程院院士袁隆平满怀信心地表示，2010年，他主持的超级稻研究项目第三期亩产900公斤的目标一定能够实现。而目前，已有个别百亩连片的实验基地，平均亩产创记录地达到980公斤以上。 中国杂交水稻研究一直遥遥领先于国际社会。2004年，袁隆平从以色列领取了“沃尔夫”奖后，又从美国捧回“世界粮食奖”。一年之内连获两项国际农业类最高奖项，其辉煌的背后，是国际社会对中国杂交水稻研究的高度认可和赞誉。世界粮食奖基金会赞扬他于上世纪六七十年代发现水稻的杂种优势并加以应用而获得成功。他为促使中国由粮食短缺不足转变为粮食充足供应做出了巨大贡献。他研究的杂交水稻以20％的增产幅度在中国得到迅速推广，每年增产的粮食可多养活数千万人口。 中国对杂交水稻的研究最早可以追溯到1964年，当年袁隆平偶然发现了水稻的杂交优势。1966年，袁隆平发表了《水稻的雄性不孕性》的论文，突破了“自花授粉作物没有杂种优势”的传统观念，奠定了中国杂交水稻研究的基础。此后他和同事埋头研究，于1973年完成三系杂交水稻研究，1976年大面积推广种植成功。1987年7月，安江农校青年教师邓华凤在袁隆平的理论指导下突破了两系法杂交的制约瓶颈，经过七八年的攻关，1995年中国宣告两系法杂交水稻研究成功。 袁隆平根据国内外发现的育种新材料，1987年发表了“杂交水稻育种战略设想”的论文，大胆而科学地把杂交水稻育种划分为互相衔接的三个战略发展阶段：即三系法为主的品种间杂交优势利用；到两系法为主的籼粳亚种间杂种优势利用；再到一系法为主的远缘杂种优势利用，为中国杂交稻研究确定了技术路线。1997年中国启动了“超级杂交稻育种”研究项目，确立了常规稻和杂交稻并举、三系法和两系法并重、生物技术与常规技术相结合的发展思路，在着力提高产量潜力的同时，注重改善稻米品质、增强病虫抗性和生态适应性。目前，超级稻研究亩产700公斤的一期目标于2000年实现，亩产800公斤的二期目标也已于2004年提前实现，目前正在进行三期研究。 我国杂交稻从1976年大面积推广以来，到2003年已经累计种植了45亿亩，帮助农民增收稻谷4亿吨。袁隆平介绍说，世界上已有20多个国家研究或引种杂交水稻，在东南亚、南亚、南美、非洲等多个国家的试种示范都取得了极其显著的增产效果。越南、印度、菲律宾等国引种杂交水稻后，产量大幅增加。2003年越南种植60万公顷杂交稻，每公顷单产比常规稻高出40％以上；在中国和一些国际组织帮助下，菲律宾种植3000公顷杂交稻，每公顷单产高达8．5吨，比当地水稻平均单产高出近一倍。 早在十五六年前，中国杂交水稻技术被世界粮农组织列为解决世界上粮食短缺国家的首选技术，这项成果还获得中国第一个“国家特等发明奖”。然而，这项科研成果早期并没有在知识产权方面进行保护。“过去我们的技术都是敞开的，现在知识产权意识逐步加强，我们也开始用法律手段来保护自己的研究成果。”袁隆平接受新华社记者采访时说。 由于不重视知识产权，中国杂交水稻技术在转让中曾蒙受过巨大损失。1981年当中国向美国转让11项杂交水稻核心技术时，美方只承认1项有效。上世纪90年代以后，中国逐步加强了杂交水稻知识产权的保护，一些杂交水稻研究机构制定了保护知识产权的相关规定，加强了研究开发、生产经营以及科技人员流动、对外科技交流与合作活动中知识产权保护措施。 袁隆平说，对于这个为人类造福的科技产品，中国对其知识产权的保护绝不是永久的，只能是保护一段时间。为了让更多的人受惠，目前中国的三系杂交水稻技术在国际上是完全公开的。
以哪个市为主的了
分析杂交水稻种植特点论文
一、分蘖和有效穗
1978、1979年秋季,我们在福建的龙海、平和等县进行了杂交水稻高产的调查,较完整地掌握了52块田的资料,结合该地区农业局验收整理的388块田的资料;从中选出理论产量与实际产量相差3T5公斤/公顷之内的197块田的资料进行统计分析。结果汕优2号、四优2号的早、晚季都表现产量与总粒数的偏相关达显着水准(公式略)根据穗数和穗粒数计算标准偏回归系数,说明增穗的增产潜力大于增粒的增产潜力。我们又调查了全省6个地区11个县的晚季杂交水稻有效穗数与产量的关系。得出每公顷产3了50公斤以下的有效穗数为135~180万。每公顷产6250、6000公斤的为225~24D万,每公顷产6750、7500公斤的为270、28与万;每公顷产9750、12000公斤的为300、345万。这说明有效穗多产量高,有效穗少产量低。197块田的资料分析指出:基本苗数、最高茎莫数、分集成穗率分别与有效穗数呈显着或极显着正相关。
(一)秧苗案质与甚木苗19T7年进行了秧苗素质研究。设秧苗素质与本田施氮量两种处理。试验结果产量差异显若。兹将其中四个处理分析如下:扁蒲秧2本,210公斤N/公顷,“”.75公斤/公顷三叉秧l本,105公斤/公顷,公斤/公顷扁蒲秧3本,210公斤/公顷,公斤/公顷二叉秧1本,105公斤/公顷,公斤/公顷单秆秧比二叉秧、三叉秧多用1、2倍种子和多l倍氮肥,每公顷仅分别增加150公斤和24.了5公斤。根据考种材料,二叉秧的有效穗数较三本秧少,而穗实粒数则多5D%。故多叉秧具有省种、省肥、大穗的增产作用。我们又分析各节位分孽穗的产量比重,三叉殃2/o、3/O两节位分集穗占总穗数的46%,产量占总产量的49%。多本秧5/0、6/0、7/。三节位分萦的产量占总产量的82%,前者为低节位分莫,穗大、粒多;后者为中节位分孽,穗较小、粒少。莫家让“指出,多叉秧叶绿素含量较无孽秧多,从出苗到黄熟期,多叉秧的光合势较无粟秧高9~33%,根系也较发达,这样,多叉秧的发达恨系吸收氮素与叶绿素含量高的,光合势强的叶片光合产物合成的氨基酸输送到地上部的生长中心。初期促进分集,形成分桑优势,幼穗分化至成熟期壮秆大穗,形成穗粒优势。
(二)最高分藕数与分戴成旅奉19T块田的最高茎葵数为405~540万/公顷,在此范围内,最高茎孽数与有效穗数呈极显着正相关每公顷产IO50D斤以上的69块田的苗、株、穗比例为1,3,2,即每公顷插24、30万丛,基本苗120、180万,最高茎孽数480、540万,最后有效穗330、375万,分粟成穗率65、70%。要实现这种群体动态指标,首先要培育多叉壮秧,在这基础上按杂交稻大田分孽习性进行肥、水管理。19了8年我们观察了四优2号大田分孽习性的结果:1、第一次分孽的成穗率为98%,分布于1/0、9/0节位上。第二次分孽的成穗率为40%,分布于2/0”5/D节上。第三次分萦的成穗率为零。
2、分孽的发育受氮、碳营养影响很大。本田分桑以第7节位分粟的穗粒数最多,7/0节位分粟于5/7出生。第一次追肥于4/28,每公顷施碳锋和过磷酸钙各公斤。按当时气候条件,大约6、7天才能为稻根吸收。这说明第7/O节位分莱的成长与氮素营养密切相关。拔节期具有3个叶片以上的'分禁,一般都能成穗;但若“大封行”出现于孕穗之前,这些分孽会因光照不足而死亡,相对地,抽穗一乳熟期群体“稀疏”,基部透光率增加,植株基部腋芽重新萌发成分萦。这些都说明杂交水稻分萦的成长和消亡与碳素营养密切相关。3、据偏相关分析,节位与各节有效穗数呈显着的负相关即节位愈低,有效穗愈多。以上洁果可作为育秧、整田施肥、插秧和本田肥、水管理的依据。
二、每穗粒数与粒重
1979年我们调查了汕优3号与IR661的穗发育情况(表略)无i仑分化颖花数、抽穗时颖花数或穗实粒数汕优3号都多于IR661;但颖花退化率则高,结实率低。因此,生产上不仅要促花,更重要的是保花,不仅要促大穗,更重要是减少退化,提高结实率。据197块田的资料分析,产量与结实率的偏相关达显着水准,总粒数与结实率呈极显着负相关,也说明保花和提高结实率的重要性。颖花结实率低的主要因素是:1、养分不足,分配不匀。1979年我们以四优2号和红410(对照)为材料,选择生长正常的主穗各20穗,定德定花观察不同位次颖花的生长势,结果四优2弓一的强势花占连,比红逮10减少;中势花,比对照减少;弱势花匕对照多。一说明杂交水稻结实率低是弱势花多造成的。不同位次的颖花结实率也不一致。19了9年我们对四优2号剪除颖花对结实率影响进行了观察。第一次枝梗颖花的结实率为,第二次枝梗颖花的结实率仅49%。剪除第二次枝梗颖花后,第一次枝梗颖花的结实率提高到;剪除第一次枝梗颖花后,第二次枝梗颖花的结实率提高到90%。说明第二次枝梗颖花结实率低是养分不足和分配不匀引起的。1981年的杂交稻种植期研究结果,无论早季种植或晚季种植的杂交水稻,从返青期到幼穗分化期,光合效率和干物质日增量都最大,幼穗分化至抽穗次之,抽穗至成熟最小,此结论与曹显祖报告相一致。这是杂交水稻的一种生理现象。从研究中也看出,晚季种植(6/18播,了/15插,10/15收),出苗到幼穗分化处在28℃/日均温,160小时日照和太阳辐射量“的足光下,充分发挥杂交稻光合强度大的优势(比早季高)。因此,分集块,叶面积大(大倍),干物质日增重,为穗(库)发育提供大量能源。抽穗后,由于气温逐渐下降,光照弱,光合效率较早季植‘厂降快(降40.了%),单位体积干物质积累转化处于劣势,但植株营养体大,总干物质积累仍较早季植为大。因此,有效穗较早季植的增加万/公顷,每穗粒数增加粒,结实率提高,千粒重增加克,产量增加191了.75公斤/公顷。此外,从威优2号、沮l(龙2号后期追肥试验结果看出,在侮公顷施150公斤氮素情况下,提取23%(尿素了5公斤/公顷)为孕穗期追肥,可以明显提高乳熟期的干重、活力和冠层叶叶绿素含量(),光合势和干物质日增长分别比对照提高和lD%,从而使结实率较对照提高。以上说明,杂交水稻由于中后期光合效率下降导致养分不足,弱势颖花多,结实率低。后期追肥可以改变这个缺点,提高结实率。2、受生态条件影响。颖花受情后,谷粒灌浆的养分来源有二。其一为抽穗前贮藏于茎秆和叶鞘的碳水化合物转运到穗;其二为抽穗后冠层叶进行光合作用的产物。1978年从分期播种试验的资料看出,二者的比例因抽穗后的环境条件不同而异,可分为三种类型:(1)抽穗后20天候平均气温约28℃,日照率75%,相对湿度7D、80%,灌浆成熟期短(31~35天);抽穗前养分占31、39%,抽稗后养分占69~61%。(2)抽穗后20天候平均气温26、28℃,日照率47、51%,相对湿度85%以上;抽穗前养分占42~60%,抽穗后养分占邪、40%。(3)抽穗后20天候平均气温℃,日照足,相对湿度T9%以下,灌浆成熟期达51日;抽穗前后养分各占28%和了.2%。考种结果,高温、足光、适湿的稻穗灌浆成熟期虽短,但结实率高,籽粒饱满,千粒重大,产量高;低温、足光、湿度小,则结实率低,籽粒不饱满;高温、多雨、寡照、湿度大,结实率和籽实饱满度都受影响。这是抽穗后气侯条件对杂交稻穗粒发育的影响。因此,调节播种、插秧期使生殖生一长处于最适的光照条件下是提高结实率的关键。19了8~19了9两年的四优2号发育期的温度处理结果看出:从枝梗分化至开花期低温(19℃)处理,结实率都降低。低温处理三天对结实的危害程度为、花粉母细胞减数分裂期>孕德期>抽穗期。无论抽穗、开花或灌浆用35℃或40℃的高温处理3小时,结实率和千粒重都降低。抽穗开花期遇到35℃以上高温,花粉败育不受精;灌浆期高温则影响光合产物的运转而形成畸形来。开花期遮光或阴雨则结实率降低,强势花结实率从87%降至58‘4%。由于稻田中各稻穗,稻穗中各颖花的发育并非同步,抽穗开花期35℃处理3小时和40℃处理3小时后,用人工辅助授粉,其结实率分别从、5D%提高到78%、62%。
三、根系发育与叶片生长
根系发育研究结果:四优2号和汕优3号的根量、根粗和根系干重都比穗数型常规稻红410和矮秆大穗型品种大家伙为大(略小于高秆大穗型品种三磅70箩),发根力和根系活力较强。根干重以黄熟期为最大。发根力可持续到孕穗初期,根系活力以黄熟期为高峰。杂交水稻的“浮根”发达。浮根从第11/0叶开始发生,持续至成熟期。四优2号、汕优3号的根可达5次恨,而410、大家伙仅二、三次根。倪文等〔7〕报告,浮根的吸收力比一般根高2一3倍。川田拼“J报告,高次根的发生与穗枝梗及其着生的颖花同步。因此,浮根发达与杂交水稻穗大颖花多有密切联系。杂交水稻在水层灌溉条件F根量大、根粗、干重大、浮根发达,但后期黄根、褐根、黑根多,几乎找不到白根;旱作栽培的根系和干重均小,没有浮根,但白根多;湿润灌溉的介于二者之间。此结论与Das,.等’‘报告相一致。不同组合对缺水的敏感性不同,四优2号大于汕优3号。早期水层灌溉、中期晒田、后斯湿润的,根量、干重、根粗、浮根量都大和发达。收获后一天,o、20cm土层的根系黄褐色,20、40cm土层为黄白色,根的弹性大。因此,合理灌溉以改善土壤环境,发挥杂交水稻的根系优势,为穗多、穗大、结实率高奠定基础杂交水稻根系发育与地上部生长有密切联系。单位时间最天发根增长量出现于分集盛期,无效分孽开始死亡期的单位时间根干重增长量最大,紧接着出现最大茎伤流强度增长量。说明了杂交水稻的发根开始时生长迅速;其次是稻根加粗,内含物充实,干重增大;再次是根系活力的发挥。根系的这种发展过程可作为肥水管理的依据。剪根试验结果表明,4/0“8/。叶期剪根,即剪除1/0、5/0节位根,明显减少了分孽和有效穗数;12/0叶期剪根则穗实粒数和结实率减少;14/0、16/O叶期剪根则影响结实率和粒重。综上所述,出苗—穗分化期的发根力最强,“浮根”发生;在栽培上应该浅水足肥,以促分蔡,增加穗数。穗分化—齐穗期的浮根大量发生,根系活力大,根干重增长快;应适当搁田,足肥以促大穗。齐穗,-一成熟期的根系活力旺盛,需湿润灌溉,补肥,以提高结实率和粒重。在叶片生长方面,四优2号和汕优3号的主茎叶可分为三类:(1)1/0、10/0(1l/0)节,包含叶—鞘—节—分萦(缺节间),都是营养生长期发生和生长的。(2)11/0、12/0(12/、13/0)节,包含叶—鞘(缺分孽和节间),为过渡期发生和成长的。(3)13/0~15/0(14/0~16/0)节,包括叶—鞘—节—节间(缺分集),都是生殖生长期生长的。根据主笔叶的叶形、出叶积温、生存期和功能,叶片可分为四组,(表略)1980年对杂交稻根、叶与产量因素的关系的研究结果:剪除主茎4/0、1。/O叶则影响1~7/0节位分孽;4/0~8/0叶期剪根(剪去1/0、5/0节根)则影响1/0、5/0节位分孽;剪去4/0~10/O叶或12/O叶期剪根(剪去9/O节根),严重降低穗粒数;剪去14/O~16/O叶或12/O期剪很严重降低结实率。水稻叶、根、穗、粒的这些关系,可作为看苗诊断和管理的参考。另外,从两年的分期播种试验和植期研究看出,中熟杂交稻属感温性的基本营养生.长型。生育期间日均温在1T、28℃之间,每升高1℃营养生长期缩短5天,日均温27~28℃的主长期较稳定。安全齐穗温度为23℃。四尤2号全生育期所需的活动积温为3061℃,1/0、16/0叶期的活动积温为1731℃,剑JlJ?—抽穗期的为380℃。抽穗—完熟期为905℃。幼穗分化期的生育积温指数为,花粉母细胞减数分裂期为,抽德期为。这些结论与浙汀农科院绍兴基点组(19了0)的报告相一致。总之,中熟杂交稻属感温性基木营养生长型,具有分禁力强、根系发达和穗粒多三大优势,三者旧互联系,培育多叉壮秧是发挥三大优势的基础。根据活动积温及生育积温指数调整播种期,使生殖生长期处于光、温、湿最适期,既使茎、鞘、叶贮藏养分顺利运转到穗,又利于穗粒发育。根据叶、孽、根、穗、粒之间的相互关系进行肥、水管理,协调促桑保蔡,促花保花,实现穗足、粒多、粒饱、高产的目的。
结论
(一)杂交水稻具有分集力强、根系发达和穗粒多三大优势。多孽壮殃是基础。它具有省种、省肥、根多、秆壮、穗大的增产作用。
(二)节位与有效穗数呈显着负偏相关。2/O、3/O二节位的分孽憾产量占总产量的49%。分菜的发生和增长与碳、氮素营养密切相关。
(三)杂交水稻穗大、颖花多,但结实率不高。其原因是杀分不足和花期对温、光的适应范围较窄。
(四)根多、根重、“浮根”发达。最大发根量和根干重分别出现于分孽盛期和孕穗期。最大伤流强度于黄熟期。前期水层灌溉、中期晒田、后期湿润的根系发达,白根多。
(五)杂交水稻可分为四个叶组:1/0、3/0为秧期叶,决定秧苗素质;4/0~9/D(10/0)为分孽期叶,决定分孽和穗数;10/0(11/0)~12/O(13/0)为拔一节期叶,影响节间干重和穗粒数;13/0(14/0)~15/0(16/0)为穗发育期叶,影响结实粒和粒重。
(六)幼穗分化期生育积温指数为,花粉母细胞减数分裂期为,抽穗期为户。
(七)总粒数与产量呈显着偏相关。统计分析表明:“四优2号”和“汕优3一号”是在一定穗拉数的基础上增加穗数来增加总粒数增产的。高产田的群体结构是按1,3,2的苗、株、穗比例