地理环境科技论文

第一要人门提高对赤潮的认时。对赤潮的了解。要加以防犯／

“赤潮”，被喻为“红色幽灵”，国际上也称其为“有害藻华”，赤潮又称红潮，是海洋生态系统中的一种异常现象。它是由海藻家族中的赤潮藻在特定环境条件下爆发性地增殖造成的。海藻是一个庞大的家族，除了一些大型海藻外，很多都是非常微小的植物，有的是单细胞植物。因赤潮生物种类和数量的不同，海水可呈现红、黄、绿等不同颜色。赤潮发生后，除海水变成红色外，一是大量赤潮生物集聚于鱼类的鳃部，使鱼类因缺氧而窒息死亡；二是赤潮生物死亡后，藻体在分解过程中大量消耗水中的溶解氧，导致鱼类及其它海洋生物因缺氧死亡，同时还会释放出大量有害气体和毒素，严重污染海洋环境，使海洋的正常生态系统遭到严重的破坏；三是鱼类吞食大量有毒藻类。同时海水的ＰＨ值也会升高，粘稠度增加，非赤潮藻类的浮游生物会死亡、衰减；赤潮藻也因爆发性增殖、过度聚集而大量死亡。赤潮是在特定环境条件下产生的，相关因素很多，但其中一个极其重要的因素是海洋污染。大量含有各种有机物的废污水排入海水中，促使海水富营养化，这是赤潮藻类能够大量繁殖的重要物质基础，国内外大量研究表明，海洋浮游藻是引发赤潮的主要生物，在全世界4000多种海洋浮游藻中有260多种能形成赤潮，其中有70多种能产生毒素。他们分泌的毒素有些可直接导致海洋生物大量死亡，有些甚至可以通过食物链传递，造成人类食物中毒。目前，世界上已有３０多个国家和地区不同程度地受到过赤潮的危害，日本是受害最严重的国家之一。近十几年来，由于海洋污染日益加剧，我国赤潮灾害也有加重的趋势，由分散的少数海域，发展到成片海域，一些重要的养殖基地受害尤重。对赤潮的发生、危害予以研究和防治，涉及到生物海洋学、化学海洋学、物理海洋学和环境海洋学等多种学科，是一项复杂的系统工程赤潮是在特定的环境条件下，海水中某些浮游植物、原生动物或细菌爆发性增殖或高度聚集而引起水体变色的一种有害生态现象。赤潮是一个历史沿用名，它并不一定都是红色，实际上是许多赤潮的统称。赤潮发生的原因、种类、和数量的不同，水体会呈现不同的颜色，有红颜色或砖红颜色、绿色、黄色、棕色等。值得指出的是，某些赤潮生物（如膝沟藻、裸甲藻、梨甲藻等）引起赤潮有时并不引起海水呈现任何特别的颜色

论跨流域调水工程水是万物之源。地球的表面，70%覆盖着水，但其中的97%是人类无法直接饮用或使用的海水，在余下的3%的非咸水中，仅有1/3可以供人类开发利用。即便是如此之少的淡水，在分布上也极不均衡。目前，世界有26个国家亿居民处于经常缺水的状况，还有4亿居民已面临“水危机”。缺水，已对人类的生存和发展敲起了警钟；缺水，已成为制约区域经济发展的“瓶颈”。发生在现代的水资源危机是人类生存又一次面临的严峻问题。随着社会经济的发展，仅凭流域内调水已难以满足经济发达地区的用水需求，迫切需要跨流域调水。跨流域调水就是为解决水资源在时间、空间分布上的不均或资源性的短缺而采取的水资源优化配臵工程措施。随着人口的增长和经济的发展，水资源问题已经成为制约人类21世纪生存与可持续发展的瓶颈因素，水资源分布不均匀性与人类社会需水均衡性的客观存在使得调水成为必然。世纪50年代以后，国外提出了许多调水规划。据不完全统计，目前世界上24个国家已建、在建或拟建的大型跨流域调水工程有160多项，遍布世界各个地区。半个多世纪来，国内外专家学者提出了许多跨流域调水工程规划、管理运行的决策模型与方法，归纳起来可分为两大类：一是通过各种方法对复杂跨流域调水系统进行简化后，采用单一的数学规划模型或模拟模型进行跨流域调水工程的规划、管理运行决策研究；二是直接采用大系统优化决策模型和方法，通过先建立各种类型的大系统递阶结构模型，然后再运用多种数学规划或模拟技术(含自优化模拟技术)相结合的求解方法，进行该类工程的规划管理决策研究。近些年来，随着模糊数学、决策支持系统与专家系统、神经网络等新型理论、方法的不断发展和完善，人们开始探索这些新的理论、方法在跨流域调水工程规划管理决策研究中应用的可能性。如Jamieson等人从一般的跨流域调水系统的规划、设计和管理决策过程出发，建立了跨流域调水规划的混合决策模型结构，并建议采用混合整数规划模型优选系统结构、模拟模型设计所含工程设施的尺寸大小、动态规划方法进行系统实时决策研究等等。1工程实例以色列北水南调工程 以色列极度缺水，而且水资源南少北多。它的北水南调工程的主输水管长约300公里，管径～米，途经多座加压泵站，分支管道总长逾1万公里，年供水量14亿立方米。工程不但带动了南部经济发展，而且把大片荒漠变为绿洲，扩大了以色列的生存空间。 澳大利亚雪山工程 澳大利亚气候干旱，水资源相对短缺，为此修建了雪山工程。它在雪山山脉的东坡建库蓄水，将斯诺伊河的多余水量引向西坡，在调水沿途利用落差发电。雪山工程是世界上最复杂的大型水电工程之一，包括7个水电站、80公里引水管道、11条共145公里压力隧洞、 16座大坝、1座泵站、510公里高压电网等，年供水亿立方米，灌溉总面积26万公顷。在它的帮助下，西部水质也大为改善，生态环境变得更加宜人。 美国加州北水南调工程 美国西部干旱缺水，为此先后建成十几项调水工程，其中最具代表性的就是著名的加州北水南调工程。加州北部雨水丰沛，萨克拉门托河常常洪水肆虐；南部则是天干地裂土冒烟，却住着全州2/3的人口，水资源分配也极度不均。早在1919年，就有地质学家提出北水南调的想法。二战后，加州经济发展，缺水问题愈加严重，调水工程提上议程。为此，加州的南、北方争吵不休，媒体也推波助澜，公开号召选民反对州政府的调水计划。1960年，加州就此举行全民公决，结果51%赞成，49%反对，赞成票只比反对票多了17万张。引起人们注意的是，在大部分县投票反对的北部供水区，也有1个县的赞成票超过50%，这是因为该县居民认识到，工程确实也有利于防洪和减少损失。工程于1973年竣工，1990年达到设计输水能力。该工程至今仍在不断扩展和完善，工程发电量在2002年即已达到亿千瓦时，使以洛杉矶市为中心的广大地区受益，受益人口高达2300万。目前，加州的人口、经济实力、灌溉面积、粮食产量全部位居美国第一，洛杉矶更是发展为美国第二大城市。当年许多投票反对的居民也不得不承认，北水南调工程对加州经济起飞的贡献，确实功不可没。俄罗斯莫斯科运河工程 1930年，莫斯科的水资源开发殆尽后，前苏联开始兴建莫斯科伏尔加运河（1947年后改称莫斯科运河），不仅为首都莫斯科市提供了稳定水源，而且显著改善了莫斯科河的水质及城市景观埃及西水东调工程 埃及有96%的国土是沙漠。为了开发西奈半岛，修建了西水东调工程。主干线长262公里，设有7级提水泵站，年供水量超过40亿立方米。它为西奈半岛提供了宝贵的水资源，促进西奈的全面发展。对埃及整体经济发展也做出了巨大贡献。2影响减少调出水地区的洪涝灾害对于水量输出区，严重的洪涝灾害可以说是最大的生态环境灾难。输水工程在水量输出区具有明显的防洪效益，其防洪作用本质上就是减轻生态环境灾难的发生。改善输水通过区气候环境、地下水和水质状况 输水工程有利于改善两岸沿线气候、环境，尤其有利于沿线地下水的补充。而输水渠道对自然生态环境更大的影响在于对土地生态系统的影响，许多荒原、沙漠、沿岸地带经过灌溉成为肥沃良田、菜地、林场和果园，两岸沿线地下水位普遍升高，对地下水超采地区是一个有益的补充。缓解调入水地区的生态危机 调水可以使缺水地区增加水域，导致水圈和大气圈、生物圈、岩石圈之间的垂直水气交换加强，有利于水循环，改善受水区气象条件，缓解生态缺水问题。另外，调水还可以增加受水区地表水补给和土壤含水率，形成局部湿地，有利于净化污水和空气，汇集、储存水分，补偿调节江湖水量，保护濒危野生动植物。不利影响输水工程同时会导致调水江河流量减少，产生河口咸水倒灌，破坏河口生态系统；引起调出水区生态环境用水不足；发生“水华”泛滥，藻类繁殖，江水腥臭变色；河道过流条件恶化；调水区下游及河口地区工农业水源枯竭，水质恶化等。3 结论我国存在着水资源诸多问题，资源性缺水、时空性缺水、污染性缺水、浪费性缺水、区域水资源短缺以及人均水资源量严重不足，已严重影响和制约社会经济的可持续发展。在某一时期、某一区域，采取跨流域调水工程，这是可持续发展的战略措施，是必要的。跨流域调水是一项改造自然的举措，牵涉到地理、环境、社会、经济、文化、历史、法权以及可持续发展等问题，是多学科、多部门、多地区综合研究的对象。只有广泛而深入地研究论证，才能趋利避害。只有注重水资源与水环境的承载能力研究，才能促使水资源的可持续利用。生态环境问题是调水工程规划设计应重视的问题，应做好工程环境影响评价，权衡利弊；工程实施前后以至工程建成运行的整个过程中，自始至终都应严加管理，减小污染破坏；不同的引水工程有其独特性，对环境不利影响可能不同，影响的大小也不一样，因此要具体问题具体分析，环境影响的具体评价方法很多，选用时要注意方法的综合性、灵活性和目的性，才能较准确地查出真正的影响，抓住临界的影响，评价影响的实际大小和识别总的影响。跨流域调水有其优势，而工期长、耗资多，又是其弱势，也并非解决水荒的惟一途径。节流和水资源可持续利用的科学管理同等重要。解决水资源时空分配的不均是实施工程调水的一大前提。就水量而言，确定一个地区是否需要调水需分析调入区缺水的性质。属于资源缺水型为主的地区,调水的必要性比较容易确定;不完全属于资源型缺水的地区，调水的必要性须作充分的论证；完全不属于资源型缺水的地区,则无调水的必要。因此，地区的缺水问题，要判断其性质，并且根据经济与社会的近期与远期需求进行周密的区域水资源供需平衡分析,以确定调水的合理规模。同时，跨流域调水对于调入区来说,是一种重要的开源,而开源又必须在节流的前提下进行。在多数情况下,调水应是对当地水源的补充。只有实现了地区的节流,充分挖掘地区水资源潜力之后,实施调水才是最经济、最合理的。挖潜与节流并举的对策,既可缓解调水工程实施前的缺水压力,又能减小调水工程的规模，从而减少水量调出区的利益损失和整个工程的环境负效益。节水和治污是解决水资源合理配臵和持续利用的两大问题。社会和经济的可持续发展受制于地区水资源承载能力和水环境承载能力，而节流就是提高水资源承载能力和水环境承载能力的最直接和最主要的方法。防污治污是水资源保护管理的永恒主题，必须解决污水处理问题。特别在水资源短缺且污染严重的地区，不治污是没有出路的。在调水工程建设就要遵循“三先三后”原则，即“先节水后调水，先治污后通水，先环保后用水”的原则。调水水量应合理。①当地水和外调水都是可贵的水资源，要统一考虑，进行合理配臵。原则上应是在充分、合理利用当地水资源的基础上考虑外调，否则，外调愈多，浪费愈甚，污染愈剧。②生态环境用水，一定要给予满足，在耗水量计算中，植被、造林、绿化等需水量必须计入，超采的地下水必须补回，对地下水的开采利用必须做到在长系列中维持平衡，丰水年回灌，枯水年临时超采。各河道要在一定季节维持一定流量，不使河道长期断流、萎缩、淤高和导致河口地区情况恶化。③要遵循以供定需的原则，变供水管理为需水管理，通过需水管理调整产业结构，不能让耗水产业大量无限制地发展。④在确定可调水量的过程中必然遇到调水输出区与调水输入区之间用水利益冲突,原则上应以不影响输出区现状与未来用水需要为原则,或者用补偿的办法减少对调出区的影响以保证调出区的利益。水资源的所有权属于国家，这要求政府及其水行政主管部门在水资源的开发、利用、保护和管理上，应起到宏观调控作用，指导和调节流域性的经济可持续发展规划，依法治水，防污、节流，以达到水资源的优化配臵和可持续利用。这包括：制订有关的水利政策、制订和建立相应的法律保障体系、管理机构设立及行业准入等等。跨流域调水应以水权为基础。当前，水作为一种资源，已日益突显其重要性。作为一种资源，水具有地域性。从一区域引调水到另一区域，是以牺牲前者水权益为代价的，按照市场经济规律，受益区域应支付等价利益。在不侵犯原有水权者利益的前提下，通过水权交易，改善水资源的配臵，从而实现“双赢”。水资源使用的有偿性，要求实现水资源和水权的有偿交易，形成水交易市场，并建立起以水权、水市场理论为基础的水资源管理体制，充分发挥市场机制的作用，让经济手段在水资源配臵中起重要作用。

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地球的2/3虽然被水覆盖，但其中是咸水，在余下的的淡水中，又有87%是人类难以利用的两极冰盖、冰川、冰雪。人类可利用的淡水只占全球水总量的，而这些淡水大部分是地下水。实际上，人类可以从江河湖泊中取用的淡水只占水总量的。有人比喻说，在地球这个大水缸里可用的淡水只有一汤匙，而这一汤匙水又遭到严重污染。 据联合国统计，全球淡水消耗量自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食用水，即平均每5人中便有1人缺水。估计到2025年，全世界将有30亿人缺水。波及的国家和地区达40多个，主要为非洲和中东地区，印度、秘鲁、英国、波兰及中国部分地区亦会受到影响。 在全国600多座建制市中，有近400座城市缺水，其中缺水严重的城市达130多个，全国城市每年缺水60亿立方米，日缺水量已超过1600万立方米。缺水给城市工业产值造成的损失在1200亿元以上，且呈增长之势。 我国是世界上13个贫水国之一，按国际上的通行标准，人均拥有水资源2000立方米为严重缺水边缘，人均有水1000立方米为起码的要求线，到2030年，我国人口将达16亿～17亿，以亿人计算，届时我国人均水量1700立方米。 预计到2000年，我国年缺水量将猛增到180多亿立方米。如果我们把水的有效利用率提高10%，每年可节水400多亿立方米，工业用水重复利用率已从1980年的20%提高到现在的30%左右，有的城市已达到70%。但我国城市水的重复利用率还是较发达国家低许多，一些重要产品的单位耗水量比国外先进水平高几倍、甚至几十倍。 目前我国因污染而不能饮用的地表水占全部监测水体的40%，流经城市的河段中78%不适合作为饮用水源，50%的地下水受到污染，64%的人正在使用不合格的水源。据水利部门对全国约七百条大中河流近十万公里河长检测的结果表明：我国现有河流近1/2的河段受到污染，1/10的河流长期污染严重，水已失去使用价值，这使前述缺水状况雪上加霜。由于污染严重，目前淮河上游一半支流的河水完全失去利用价值，干流在枯水期完全不能利用的水占。水资源占全国总量12%的珠江由于污染也出现缺水，不少河道发黑、发臭；广州市区河段水质已劣于五类标准，江水中含有毒物质超过了20余种，为此广州市被迫花巨资改向几十公里以外的西江和东江去取水。进入90年代，长江流域的污水排放量与日俱增，每年平均约达142亿立方米，占全国年均排污总量的40%，上海市的取水口已由昔日的黄浦江伸向了长江干流中心。目前，我国以水库作为供水水源的能力为每年5400亿吨，虽然多数供水水源的水质良好，但已有1/3的水库水质受到不同程度的污染。