水資源保護(hù)與水質(zhì)管理控制—淮河沿海支流通榆河
本書主要從淮河沿海支流通榆河現(xiàn)有水資源水環(huán)境狀況特征分析入手，分別研究了工業(yè)污水處理技術(shù)，提出了臭氧、生物炭水質(zhì)處理技術(shù)、污水尾水深度處理技術(shù)、納濾處理重污染廢水技術(shù)以及示范工程技術(shù)，構(gòu)建通榆河水質(zhì)-水量調(diào)度模型，評價水資源回用對水環(huán)境的影響。
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目錄
序一促進(jìn)淮河流域沿海地區(qū)建設(shè)生態(tài)文明的若干思路
序二加強(qiáng)對蘇北通榆河水環(huán)境保護(hù)的研究
序三綠色經(jīng)濟(jì)與中國綠色產(chǎn)業(yè)革命
序四政府推動水資源保護(hù)和生態(tài)文明建設(shè)的重要性
前言
第一章 導(dǎo)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(jì)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(hù)的重大意義7
1.2.1水資源保護(hù)的重要性7
1.2.2中國的水資源保護(hù)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(hù)對中國經(jīng)濟(jì)社會可持續(xù)發(fā)展的重要意義11
1.3水質(zhì)管理的重要性13
1.3.1水質(zhì)和水質(zhì)管理的概念13
1.3.2水質(zhì)管理的內(nèi)容及其演變14
1.3.3我國水質(zhì)概況16
1.4我國水資源保護(hù)和水質(zhì)管理相對滯后的原因18
1.4.1對水資源保護(hù)和水質(zhì)管理的認(rèn)識不足18
1.4.2水質(zhì)管理的配套制度建設(shè)嚴(yán)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(hù)和水質(zhì)管理的政策法規(guī)體系欠完善21
1.5加強(qiáng)水資源保護(hù)和水質(zhì)管理控制的現(xiàn)實(shí)意義22
1.6國內(nèi)外研究進(jìn)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(shù)應(yīng)用方面28
1.6.5水資源與社會經(jīng)濟(jì)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(jì)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(diǎn)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(zhì)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(shè)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(zhì)污染嚴(yán)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(zhì)無法達(dá)到國家考核標(biāo)準(zhǔn)，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(jì)快速發(fā)展致使水資源不斷被污染66
2.5.2經(jīng)濟(jì)發(fā)展和局域環(huán)境容量不適應(yīng)，結(jié)構(gòu)性污染突出68
2.5.3城市化進(jìn)程加快，污水處理設(shè)施卻嚴(yán)重滯后69
2.5.4傳統(tǒng)的農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式和航運(yùn)模式使得面源污染嚴(yán)重74
2.5.5污染治理投資嚴(yán)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(jì)糾紛時有發(fā)生81
2.5.8環(huán)保部門監(jiān)管能力嚴(yán)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(shù)84
3.1技術(shù)原理84
3.2技術(shù)路線85
3.2.1臭氧-生物炭技術(shù)研究與技術(shù)開發(fā)85
3.2.2人工光源耦合沉水植物法深度處理技術(shù)研究86
3.2.3納濾技術(shù)研發(fā)與技術(shù)開發(fā)86
3.2.4研究放大及示范工程應(yīng)用87
3.3臭氧-生物炭工藝廢水處理技術(shù)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(dú)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(xué)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(jié)115
3.4人工光源耦合沉水植物法污水處理技術(shù)116
3.4.1概述116
3.4.2實(shí)驗(yàn)內(nèi)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(jié)129
3.5重污染廢水納濾處理技術(shù)129
3.5.1實(shí)驗(yàn)條件129
3.5.2納濾處理染料廢水實(shí)驗(yàn)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(jié)144
第四章 示范工程——鹽城經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)污水處理146
4.1概述146
4.2主要設(shè)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(shè)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(jié)論157
4.7創(chuàng)新點(diǎn)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(shù)159
5.1概述159
5.1.1研究背景159
5.1.2研究重點(diǎn)和預(yù)期目標(biāo)160
5.1.3研究方法160
5.1.4研究內(nèi)容和技術(shù)路線161
5.1.5國內(nèi)研究現(xiàn)狀161
5.2評價指標(biāo)體系的構(gòu)造162
5.2.1評價指標(biāo)體系的原則、初選方法和選取范圍162
5.2.2評價指標(biāo)體系的系統(tǒng)和子系統(tǒng)166
5.2.3評價總指標(biāo)體系171
5.3通榆河水質(zhì)-水量聯(lián)合調(diào)度及模型172
5.3.1水質(zhì)水量聯(lián)合調(diào)度管理的內(nèi)涵172
5.3.2水質(zhì)水量聯(lián)合調(diào)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(zhì)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(biāo)體系的評價結(jié)果187
5.5.1對通榆河河流部分段環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀監(jiān)測與評價187
5.5.2淮河沿海支流通榆河入海口沿海海洋環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀監(jiān)測與評價192
5.5.3水質(zhì)水量模型及通榆河應(yīng)用案例198
5.5.4小結(jié)215
第六章 水質(zhì)水量聯(lián)合調(diào)度與耦合模擬預(yù)測系統(tǒng)217
6.1綜合評價模型的構(gòu)建217
6.1.1評判因素的選取、分級和評分217
6.1.2模糊關(guān)系矩陣和綜合評價模型218
6.1.3評價因素隸屬度計(jì)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(jì)發(fā)展與水資源環(huán)境狀況的協(xié)調(diào)關(guān)系的實(shí)證分析220
6.2.1經(jīng)濟(jì)發(fā)展與水資源環(huán)境狀況的協(xié)調(diào)關(guān)系的回歸模型220
6.2.2淮河流域經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展與淮河蘇北段水質(zhì)水環(huán)境之間的關(guān)系221
6.2.3描述性統(tǒng)計(jì)分析221
第七章 水質(zhì)管理-水資源保護(hù)聯(lián)合調(diào)度決策系統(tǒng)的建立223
7.1水資源調(diào)控策略獲取的總體框架223
7.2水資源的需求預(yù)測模型223
7.2.1回歸類時間序列預(yù)測模型庫223
7.2.2基于小波SDDEPM的水量需求預(yù)測模型225
7.2.3組合預(yù)測——基于單項(xiàng)預(yù)測方法模型庫228
7.3水資源調(diào)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(gòu)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(zhì)方程模型230
7.3.4水資源的調(diào)控成本分析231
7.3.5針對第k個區(qū)域的目標(biāo)規(guī)劃模型232
7.3.6面向整個流域的水資源調(diào)控232
7.4基于灰色-BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的預(yù)測系統(tǒng)的建立與模型結(jié)構(gòu)233
7.4.1基于灰色-BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的預(yù)測系統(tǒng)的建立233
7.4.2基于灰色-BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的決策支持系統(tǒng)模型結(jié)構(gòu)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(zāi)害嚴(yán)重，而且旱災(zāi)大于水災(zāi)237
8.1.3污染嚴(yán)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(gòu)建239
8.2.1農(nóng)業(yè)用水需求量的模型和檢驗(yàn)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(gòu)建與檢驗(yàn)253
8.3.2未來水資源供給量的預(yù)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(qiáng)全民水憂患意識，并制訂具體規(guī)劃，保護(hù)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(diào)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(shí)現(xiàn)水資源的生態(tài)協(xié)調(diào)265
8.5.7保護(hù)水源，增加水資源供給268
8.5.8理性推進(jìn)城鎮(zhèn)化，緩解水資源矛盾270
主要參考文獻(xiàn)273
附錄一建設(shè)生態(tài)文明、發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)與人的發(fā)展經(jīng)濟(jì)學(xué)283
附錄二找準(zhǔn)新型城鎮(zhèn)化與生態(tài)環(huán)境保護(hù)的平衡點(diǎn)292
附錄三人工光源補(bǔ)光對沉水植物的脫色效果及酶活性的影響300
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