目錄
序一促進淮河流域沿海地區(qū)建設生態(tài)文明的若干思路
序二加強對蘇北通榆河水環(huán)境保護的研究
序三綠色經(jīng)濟與中國綠色產(chǎn)業(yè)革命
序四政府推動水資源保護和生態(tài)文明建設的重要性
前言
第一章 導論1
1.1基本概念1
1.1.1水1
1.1.2水環(huán)境1
1.1.3水資源2
1.1.4生態(tài)經(jīng)濟系統(tǒng)3
1.1.5水資源系統(tǒng)3
1.1.6資源觀4
1.1.7水、資源、環(huán)境與生態(tài)問題6
1.2水資源保護的重大意義7
1.2.1水資源保護的重要性7
1.2.2中國的水資源保護問題更加迫切8
1.2.3我國水資源利用情況概狀10
1.2.4水資源保護對中國經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展的重要意義11
1.3水質管理的重要性13
1.3.1水質和水質管理的概念13
1.3.2水質管理的內容及其演變14
1.3.3我國水質概況16
1.4我國水資源保護和水質管理相對滯后的原因18
1.4.1對水資源保護和水質管理的認識不足18
1.4.2水質管理的配套制度建設嚴重滯后20
1.4.3體制問題仍然沒有理順20
1.4.4政府的水資源保護和水質管理的政策法規(guī)體系欠完善21
1.5加強水資源保護和水質管理控制的現(xiàn)實意義22
1.6國內外研究進展24
1.6.1水環(huán)境管理體制方面24
1.6.2水資源配置方面25
1.6.3水資源可持續(xù)利用方面26
1.6.4水環(huán)境管理中新技術應用方面28
1.6.5水資源與社會經(jīng)濟和生態(tài)環(huán)境整體分析方面29
1.6.6水資源價值、水資源承載力與水資源系統(tǒng)32
1.6.7水資源優(yōu)化配置、管理與安全方面35
第二章 淮河沿海支流通榆河水資源與水污染狀況41
2.1通榆河概況和重要戰(zhàn)略地位41
2.1.1通榆河的地理概貌41
2.1.2通榆河的主要工程42
2.1.3通榆河重要的戰(zhàn)略意義43
2.2淮河沿海支流通榆河流域經(jīng)濟發(fā)展概況44
2.3淮河沿海支流通榆河流域水資源的特點49
2.3.1海拔低，水流落差小，降水量時空分配不均49
2.3.2水資源種類多，灘涂海洋濕地資源占明顯優(yōu)勢52
2.3.3水資源總量分布不均勻，且因過度開采逐年降低52
2.4通榆河的水污染狀況57
2.4.1通榆河流域水質狀況逐年惡化57
2.4.2濕地湖泊污染隱患加大，備用水源地建設還存在很大差距60
2.4.3集中式生活飲用水地表水水源地水質污染嚴重，合格率較低61
2.4.4工業(yè)和農(nóng)業(yè)面源污染較重62
2.4.5多數(shù)水質無法達到國家考核標準，主要污染物為COD和BOD63
2.5通榆河水污染的主要原因65
2.5.1區(qū)位發(fā)展優(yōu)勢明顯，經(jīng)濟快速發(fā)展致使水資源不斷被污染66
2.5.2經(jīng)濟發(fā)展和局域環(huán)境容量不適應，結構性污染突出68
2.5.3城市化進程加快，污水處理設施卻嚴重滯后69
2.5.4傳統(tǒng)的農(nóng)村經(jīng)濟發(fā)展模式和航運模式使得面源污染嚴重74
2.5.5污染治理投資嚴重不足76
2.5.6水資源短缺，水生態(tài)環(huán)境惡化79
2.5.7涉河環(huán)境管理混亂，跨界污染經(jīng)濟糾紛時有發(fā)生81
2.5.8環(huán)保部門監(jiān)管能力嚴重不足，缺少有效的監(jiān)督體制82
第三章 通榆河流域廢水深度處理與回用技術84
3.1技術原理84
3.2技術路線85
3.2.1臭氧-生物炭技術研究與技術開發(fā)85
3.2.2人工光源耦合沉水植物法深度處理技術研究86
3.2.3納濾技術研發(fā)與技術開發(fā)86
3.2.4研究放大及示范工程應用87
3.3臭氧-生物炭工藝廢水處理技術87
3.3.1裝置與材料87
3.3.2方法處理89
3.3.3分析方法及儀器89
3.3.4單獨臭氧氧化處理效果90
3.3.5鐵鹽催化臭氧處理印染廢水效果95
3.3.6催化臭氧-生物活性炭處理印染廢水的效果103
3.3.7BAC深度處理催化臭氧氧化后的印染廢水的動力學分析107
3.3.8催化臭氧-生物活性炭處理印染廢水的效果110
3.3.9小結115
3.4人工光源耦合沉水植物法污水處理技術116
3.4.1概述116
3.4.2實驗內容116
3.4.3處理效果118
3.4.4人工光源的輻照度在水體中衰減規(guī)律研究124
3.4.5小結129
3.5重污染廢水納濾處理技術129
3.5.1實驗條件129
3.5.2納濾處理染料廢水實驗131
3.5.3納濾處理農(nóng)藥廢水135
3.5.4納濾膜對廢水中重金屬離子的去除效果137
3.5.5廢水處理過程中納濾膜污染的控制141
3.5.6小結144
第四章 示范工程——鹽城經(jīng)濟開發(fā)區(qū)污水處理146
4.1概述146
4.2主要設備149
4.2.1臭氧-生物炭149
4.2.2人工光源耦合沉水植物凈化池150
4.2.3納濾水處理設備151
4.3環(huán)境監(jiān)測152
4.4中試處理效果157
4.5問題及建議157
4.6研究結論157
4.7創(chuàng)新點158
第五章 淮河沿海支流及通榆河水資源回用對水環(huán)境影響的分析評價技術159
5.1概述159
5.1.1研究背景159
5.1.2研究重點和預期目標160
5.1.3研究方法160
5.1.4研究內容和技術路線161
5.1.5國內研究現(xiàn)狀161
5.2評價指標體系的構造162
5.2.1評價指標體系的原則、初選方法和選取范圍162
5.2.2評價指標體系的系統(tǒng)和子系統(tǒng)166
5.2.3評價總指標體系171
5.3通榆河水質-水量聯(lián)合調度及模型172
5.3.1水質水量聯(lián)合調度管理的內涵172
5.3.2水質水量聯(lián)合調度研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢173
5.4通榆河流域河網(wǎng)水動力模型與水質模型建立175
5.4.1QUAL2E/2K176
5.4.2CE-QUAL-W2177
5.4.3MIKE21178
5.4.4Delft3D178
5.4.5MIKE11179
5.4.6WASP181
5.4.7BASINS181
5.4.8SMS182
5.4.9SWAT183
5.4.10層次分析法184
5.5指標體系的評價結果187
5.5.1對通榆河河流部分段環(huán)境質量現(xiàn)狀監(jiān)測與評價187
5.5.2淮河沿海支流通榆河入�？谘睾：Ｑ蟓h(huán)境質量現(xiàn)狀監(jiān)測與評價192
5.5.3水質水量模型及通榆河應用案例198
5.5.4小結215
第六章 水質水量聯(lián)合調度與耦合模擬預測系統(tǒng)217
6.1綜合評價模型的構建217
6.1.1評判因素的選取、分級和評分217
6.1.2模糊關系矩陣和綜合評價模型218
6.1.3評價因素隸屬度計算公式219
6.1.4淮河沿海支流水資源承載能力的綜合評價220
6.2經(jīng)濟發(fā)展與水資源環(huán)境狀況的協(xié)調關系的實證分析220
6.2.1經(jīng)濟發(fā)展與水資源環(huán)境狀況的協(xié)調關系的回歸模型220
6.2.2淮河流域經(jīng)濟社會發(fā)展與淮河蘇北段水質水環(huán)境之間的關系221
6.2.3描述性統(tǒng)計分析221
第七章 水質管理-水資源保護聯(lián)合調度決策系統(tǒng)的建立223
7.1水資源調控策略獲取的總體框架223
7.2水資源的需求預測模型223
7.2.1回歸類時間序列預測模型庫223
7.2.2基于小波SDDEPM的水量需求預測模型225
7.2.3組合預測——基于單項預測方法模型庫228
7.3水資源調度決策支持系統(tǒng)229
7.3.1區(qū)域供水-用水的滿足率指數(shù)構建229
7.3.2區(qū)域水資源循環(huán)平衡方程229
7.3.3區(qū)域水質方程模型230
7.3.4水資源的調控成本分析231
7.3.5針對第k個區(qū)域的目標規(guī)劃模型232
7.3.6面向整個流域的水資源調控232
7.4基于灰色-BP神經(jīng)網(wǎng)絡模型的預測系統(tǒng)的建立與模型結構233
7.4.1基于灰色-BP神經(jīng)網(wǎng)絡模型的預測系統(tǒng)的建立233
7.4.2基于灰色-BP神經(jīng)網(wǎng)絡的決策支持系統(tǒng)模型結構235
第八章 淮河沿海支流蘇北段水資源供需矛盾及決策支持模型237
8.1流域水資源供需矛盾尖銳的原因237
8.1.1降水量、年徑流深和蒸發(fā)量都不均勻，且北方供需矛盾更深237
8.1.2旱澇災害嚴重，而且旱災大于水災237
8.1.3污染嚴重且治理不力，使水資源供給愈發(fā)捉襟見肘239
8.1.4流域水量需求旺盛239
8.2流域水資源供需模型構建239
8.2.1農(nóng)業(yè)用水需求量的模型和檢驗241
8.2.2工業(yè)用水需求模型246
8.2.3生活用水需求模型248
8.2.4生態(tài)用水需求模型250
8.3水資源供給模型253
8.3.1水資源供給模型的構建與檢驗253
8.3.2未來水資源供給量的預測255
8.4未來水資源量供給和需求總量的比較255
8.5緩解淮河流域蘇北段水資源供需矛盾的路徑分析257
8.5.1增強全民水憂患意識，并制訂具體規(guī)劃，保護水系骨架257
8.5.2提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率，節(jié)約農(nóng)業(yè)用水258
8.5.3限制工業(yè)廢水對水環(huán)境的污染，在確保產(chǎn)值下節(jié)約工業(yè)用水259
8.5.4調控水資源，節(jié)約生活用水并提高用水效率262
8.5.5合理規(guī)劃綠地面積，提高生態(tài)用水效率263
8.5.6加大城鎮(zhèn)水污染防治力度，實現(xiàn)水資源的生態(tài)協(xié)調265
8.5.7保護水源，增加水資源供給268
8.5.8理性推進城鎮(zhèn)化，緩解水資源矛盾270
主要參考文獻273
附錄一建設生態(tài)文明、發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟與人的發(fā)展經(jīng)濟學283
附錄二找準新型城鎮(zhèn)化與生態(tài)環(huán)境保護的平衡點292
附錄三人工光源補光對沉水植物的脫色效果及酶活性的影響300