南四湖水环境安全预防保障体系及生态补偿研究

摘要

随着经济和社会发展，水环境安全问题日益突出。重大水环境安全事件具有突发性，不仅对人类的生存健康构成重大威胁，并且还会对生态环境造成重大影响。目前，南四湖流域内工业结构性污染较为突出，城市基础设施建设、涉水风险源识别以及南四湖流域的水环境安全防控体系仍不完善，面临严峻的水环境安全问题，对南水北调东线工程供水安全存在巨大的潜在威胁。因此，开展南四湖流域水安全的预防研究及生态补偿机制的研究，构建南四湖水环境安全预防体系，对于保障南四湖生态环境质量，确保南水北调供水安全具有极其重要的意义。 本预防体系主要选取南四湖入湖河流（以洙赵新河为例）与湖面为研究对象，在对南四湖流域水环境现状系统分析的基础上，针对流域内主要涉水风险物质，分别从入湖河流点源风险源、河道风险源、湖面及湖滨带风险源进行研究，建立了“入湖风险点源的预防体系→入湖河流的预防体系→南四湖湖面及湖滨带水环境安全预防体系”全方位、全过程的南四湖流域水环境安全预防体系。为了保证流域内各行政区之间的经济协调发展，进行了生态补偿机制的研究，作为南四湖流域水环境安全预防体系的一部分，进一步完善了南四湖流域水环境安全预防体系。 本文研究内容如下: (1)入湖风险点源的预防体系构建。以洙赵新河流域为例，分别对工业风险源和污水厂风险源进行了现状调查与评价，并提出了相应的预防保障措施，从而构建入湖风险点源的预防体系。 基于流域内企业风险源的现状调研，重点针对洙赵新河流域内企业风险源的特点，建立了企业风险源评价的指标体系，采用基于层次分析的综合指数法，计算了流域内59家重点涉水风险企业的风险系数，划分了风险等级。结果表明，风险级别为Ⅲ级的企业有17家，风险级别为Ⅱ级的企业有33家，风险级别为Ⅰ级的企业有9家。在此基础上，提出了相应的预防措施:①流域内的企业必须严格执行流域排放标准;②根据流域内行的不同行业，推行不同的清洁生产工艺;③重点加强建设生态工业园区;④加强中水回用工程的建设力度;⑤根据企业的风险等级的不同，在企业内部建立分级预防体系。 基于流域内污水厂风险源的现状调研，对污水厂的现状及存在问题进行了分析，提出了相应的预防措施:①加大新扩建及升级改造污水处理工程的力度;②建设污水处理厂配套管网工程;③建设污水深度处理工程;④建设污水厂的中水回用工程⑤重视对污水厂产生污泥的处置。 (2)入湖河流的预防体系构建。以洙赵新河流域为例，提出了采用生态浮床污染控制技术，通过建设滞留塘工程、人工湿地工程、截蓄导用工程以及生态修复工程等一系列层层递进的工程技术措施，以及通过流域内产业结构的调整，加强水质监管、舆论监督、公众参与等一系列的管理保障措施，分别从技术和管理的层面确保入湖河流的水环境安全，从而构建入湖河流的预防体系. (3)南四湖湖面及湖滨带水环境安全预防体系构建。对南四湖湖泊及湖滨带风险源调查与评价，分别从种植业、畜禽养殖业、水产养殖业、旅游业以及航道污染源等方面入手，针对各类风险点源的特点，提出了相应的预防措施，从而构建南四湖湖面及湖滨带水环境安全预防体系。 (4)基于一维河流模型，确定了一维稳态河流的污染物浓度衰减公式。采用基于COD通量的污水治理成本模型，通过对各地区的入、出境断面的水质监测情况以及水质达标情况进行分析，把污水处理的成本作为制定流域生态补偿标准的重要指标，研究建立了生态补偿标准量化模型。根据洙赵新河流域的实际情况，计算了菏泽地区、济宁地区以及南四湖湖区之间的生态补偿关系，并进一步建立了洙赵新河流域的生态补偿体系，完善了洙赵新河流域水环境安全预防体系。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 选题背景

1．2 国内外研究进展

1．2．1 国外水环境安全研究进展

1．2．2 国内水环境安全研究进展

1．3 研究目的与意义

1．4 研究思路与内容

第2章 南四湖水环境安全预防体系构建分析

2．1 南四湖及洙赵新河流域基本概况

2．1．1 南四湖流域概况

2．1．2 南四湖流域水质现状及变化

2．1．3 洙赵新河流域概况

2．1．4 南四湖流域主要存在的水环境安全问题

2．2 南四湖流域水环境安全预防的总体思路

2．2．1 “治用保”治污思路

2．2．2 南四湖流域水污染物总量减排思路

2．2．3 南四湖流域水环境容量提升思路

2．3 南四湖流域水环境安全防控体系构建

第3章 入湖风险点源的预防体系构建—以洙赵新河流域为例

3．1 工业风险点源调查评价及预防体系构建

3．1．1 工业风险源评价指标体系的构建及综合评价

3．1．2 洙赵新河流域企业风险源预防体系的建立

3．2 城镇污水厂风险点源调查评价及预防体系构建

3．2．1 城镇污水处理厂风险源调查与评价

3．2．2 洙赵新河流域污水厂风险源预防体系的建立

3．3 小结

第4章 入湖河流的预防体系—以洙赵新河流域为例

4．1 洙赵新河流域河道水环境安全预防的总体思路

4．2 滞留塘工程

4．2．1 滞留塘的特点

4．2．2 洙赵新河流域滞留塘工程的建设

4．3 生态浮床工程

4．3．1 生态浮床的构造及去污机理

4．3．2 洙赵新河流域生态浮床技术的应用

4．4 人工湿地净化工程

4．4．1 流域内人工湿地现状

4．4．2 人工湿地对COD和氨氮的实际去除效果分析

4．4．4 洙赵新河流域人工湿地存在问题

4．4．3 洙赵新河流域人工湿地净化工程

4．5 截蓄导用工程及生态修复工程

4．5．1 再生水调蓄库塘和调蓄河道工程

4．5．2 河滨植物生态修复带工程及疏浚清淤工程

4．6 入湖河流水环境安全预防的管理措施

4．6．1 调整洙赵新河流域内的产业结构

4．6．2 构建全流域的水质监控体系

4．6．3 建立全流域的水环境监测评价制度

4．6．4 加强舆论宣传与监督

4．6．5 建立媒体与社会公众的参与机制

4．7 小结

第5章 南四湖湖面及湖滨带水环境安全预防体系构建

5．1 南四湖湖泊及湖滨带风险源现状分析

5．1．1 种植业现状分析

5．1．2 畜禽养殖业现状分析

5．1．3 水产养殖业现状分析

5．1．4 旅游业现状分析

5．2 南四湖湖面及湖滨带风险源的预防措施

5．2．1 农业面污染预防措施

5．2．2 畜禽养殖污染预防措施

5．2．3 水产养殖污染预防措施

5．2．4 旅游业污染预防措施

5．2．5 输水干线航道污染预防措施

5．3 小结

第6章 生态补偿研究

6．1 生态补偿标准制定的基本原则

6．2 流域生态补偿标准量化模型的构建

6．2．1 一维河流水质模型的建立

6．2．2 建立基于COD通量的生态补偿标准模型

6．2．3 生态补偿标准的调整

6．3 洙赵新河流域生态补偿标准的计算实例

6．3．1 洙赵新河干流的简化

6．3．2 洙赵新河干流相关数据

6．3．3 洙赵新河干流生态补偿的计算

6．4 建立洙赵新河流域生态补偿体系

6．5 小结

第7章 结论与建议

7．1 结论

7．2 建议

参考文献

后记

攻读硕士学位期间论文发表及科研情况