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郑州市的水问题及应对措施

2011-10-20郑州大学水利与环境学院吕林英耿现州

河南科技 2011年10期
关键词:郑州市用水水体

郑州大学水利与环境学院 吕林英 耿现州

郑州市的水问题及应对措施

郑州大学水利与环境学院 吕林英 耿现州

水问题是当今世界面临的重大问题之一,也是我国国情的重要方面,关系到我国经济和社会的可持续发展。郑州市处于淮河和黄河两大水系之上,因此,对其水资源问题的研究显得尤为重要。追溯水问题产生的根源、探索解决水问题的措施是郑州市水资源管理工作的重点任务之一。分析水问题并加以解决,才能建立起一个健全的水资源综合管理系统。

一、郑州市水资源现状及主要特征

1.郑州市水资源概况。郑州市是河南省省会,位于中原的中心地带,北临万里黄河,西靠中岳嵩山,东、南接黄淮海大平原。属北温带季风气候,年平均气温14.3℃,平均降水量640.9mm。境内大小河流35条,分属于黄河水系和淮河水系,其中流经郑州段的黄河长150.4km。

2.郑州市水资源分布分析。郑州市分属黄河水系与淮河水系,沿黄河主要有邙山提灌站、花园口提灌站、东大坝提灌站、三水源提水站及马渡引黄闸等作为郑州市的主要水源供应地。淮河水系占郑州市绝大部分面积,主要河流有索须河、七里河、朝河、金水河、熊耳河、贾鲁支河、贾鲁河等。

郑州市的降雨主要集中在6月到9月,而1月到4月的降雨量较少。从全年分析,最多降雨月份与最少降雨月份降雨量之差可达1500mm以上,降雨时间分布极不均匀,且年降雨量较少。

总体来说,从空间分布来看,郑州市水资源大部分分布在西南方向;从时间分布来看,比较丰富的时段是6月到9月。可以看出,郑州市的水资源自然条件差,水资源分布不合理,给工业、农业和生活用水带来了困难。

3.郑州市用水现状分析。郑州市多年平均水资源总量为13.39亿m3,其中地表水资源量为8.67亿m3,地下水资源量为8.65亿m3,地表水与地下水的重复利用量为3.92亿m3。人均水资源量不足230m3,低于世界公认标准,属于极度缺水地区。

4.郑州市水资源质量分析。据2008年统计,郑州市区每天排放污水约100万吨,其中生活污水占排污总量的70%~80%。同时,污水中COD浓度较高,污水处理厂脱氮设施落后,造成郑州市河流COD和氨氮达标率低。

5.郑州市面临的主要水问题。主要表现在:自然条件差,水资源紧缺;浪费严重,加剧水资源供需矛盾突出;地下水开发过度,导致水源短缺;水资源管理制度欠缺,输水系统不完善;郑州市水体污染严重,造成水质型缺水。

二、郑州市水问题的根源

1.自然条件差,水体净化能力低。

(1)降雨和蒸发直接影响着城市的水资源状况。由于地表水和地下水的主要补给水源是大气降水,大气降水影响着城市水资源的空间分布,而雨水成分影响地区水资源的质量。蒸发则通过影响空气饱和差和风速来影响水资源。郑州市降水的时空分布决定了郑州市水资源在6月至9月比较丰富,空间上主要分布在东南地区。

(2)水污染降低了水体的净化能力。郑州市城市化建设中,工农业生产与生活污水的排放使水体受到严重污染,水体的纳污能力降低,水体成分发生改变,从而降低了水体净化能力。

2.人口增长迅速和水资源浪费严重,加剧了郑州市水资源的供需矛盾。

(1)郑州市人口大量增长,水资源供需矛盾突出。当前,人口、资源与环境已成为各国人民共同关心的全球性问题,是我国社会主义发展的首要问题。而城市经济发展给人类带来的问题之一就是水资源供需矛盾突出。郑州市人均水资源占有量少,而人均用水量大于人均占有量,是水资源供需矛盾比较突出的城市之一。造成郑州市水资源短缺的根本原因是人口的不断增长。据统计,从2004年到2010年,郑州市的人口增长量最大,增加了373.78万人。而在一定区域、一定时段内,水资源总量是有限的,新增人口对水资源的需求大大增加了郑州市水资源系统的压力。

(2)水资源浪费严重。由于对水资源的有限性理解不够深刻,且受“水资源取之不尽,用之不竭”思想的影响,郑州市在水资源使用上浪费严重。目前,由于郑州市水价相对较低,市民节水意识淡薄,不少公共场合用水无度,浪费现象较普遍。

3.地下水开发过度,造成水源短缺。目前,郑州市人均水资源占有量不足全国人均占有量的1/10,属于水资源短缺地区。近年来,在郑州市城市化建设过程中,地表水难以满足各方面用水需求,加之大部分地表水体污染严重,迫使人类加大了对地下水的开采,造成地下水位下降,取水更加困难。

4.郑州市水污染严重,造成水质型缺水。

(1)污水大量排放,影响地表水质。城市对水体的影响主要来自城市污水的排放,包括暴雨径流、污水、管道溢流、城市污水处理厂排水和工业废水排放等。随着郑州市人口的增加和第二、三产业的发展,城市生活污水增多。大量未经处理的生活污水和工业污水经过共用排污管道,被排入河道。如郑州市金水河航海路段便有不断向河道排污的涵洞,造成金水河水源发黑发臭。调查显示,污染源主要来自于周围村庄居民直接排入雨水管道的生活污水。

(2)城市建筑阻碍郑州市地下径流的形成。城市化建筑伴随着城市化建设而来,城市化建筑带来一些气候特征的变化,影响城市降雨。根据2004年的统计资料,郑州市总面积7 446.2km2,其中市区面积1 010.3km2,市区面积约占总面积的1/ 7。城市中由于人口和工业大规模集聚产生的热岛效应、城市阻碍效应和城市凝结效应,使得城区降雨强度大于郊区,从而也影响着水资源的分布。另外,城市大面积的混凝土地面阻碍地表水下渗,使地表积水增多,既不利于地下水形成,也在一定程度上扩大了污水排放区域,加剧了地表水污染。

三、改善郑州市水问题的建议

1.开源节流,治理同行。目前,郑州缺少优质水源,所以,解决水问题的重点工作之一是寻找合适的水源。可以从洛阳调水,或利用南水北调工程获得水资源。在寻找水源的同时,要向居民大力宣传节水意识,采取政府力量或者新的管理方案管理水资源,合理利用水资源;采取一些措施使水资源的分配合理化,比如可适当提高水价或采用阶层水价,控制用水量,减少景观用水,提高水资源的重复利用率。此外,应加大水污染治理力度。通过对主要河流实行水质监测,找到污染源头,并采取措施治理,改造污染源;严格控制污水排放,保护未受污染的水资源,挽救轻度污染的水资源,治理污染严重的水资源。

2.加大污水处理监督,提高水资源净化技术,保证饮水安全。城市用水效率的重要表现之一是污水处理排放达标和保证供水安全。郑州市污水处理设施运行率低,天然河道被人工改为排污河道。这增大了郑州市的污水处理压力,迫使其改进污水处理技术,提高生活供水的净化系统。目前,郑州市的主要污水处理厂有王新庄污水处理厂、五龙口污水处理厂和马头岗污水处理厂,主要是处理污水中的一些悬浊物、胶体和细菌等污染物。居民用水的净化主要采用混凝、沉淀、过滤、消毒的常规处理,而现代经济的多元化发展,使得水资源污染源类型也多样化。常规的消毒方式已经不能完全除去水中残留的一些有毒元素,反而使水中消毒剂和混凝剂的含量增加。因此,单在污水治理方面着手是不能轻易解决问题的,应该在饮用水净化上投入人力和财力开发新技术,降低消毒剂和混凝剂的使用,更好地保证居民的用水安全。

3.加强水资源统一管理。水资源紧缺是全国乃至全世界面临的水问题,加强水资源管理机制建设成了一个必要的工作。对水资源量的评估、水质的监测、污水的处理、水资源开发的监控等工作是保证城市水资源合理开发利用的基本工作。因此,要利用法律依法管理水资源,严格控制水资源的开发、利用,保证水资源的合理开发,限制水资源的不合理利用,减少对水资源的污染。

4.探索新途径。人口在增长,社会在进步,思维在创新,人类要发扬科技创新精神,开发新技术。为了达到国家的减排指标和用水质量的要求,郑州市还需要加强对水资源建设的重视,用新技术解决水资源短缺、水质污染问题,投入人力和财力加强对水资源的研究,探索新路子,例如,研发海水淡化技术,研究雨水收集利用技术、节水技术及污水处理技术等。

综上,城市化给郑州市水资源系统带来了强大的压力。为解决水问题,首先需要发现水问题、分析水问题。郑州市最大的水问题是水体污染严重,主要根源是过度的人类活动。本文,笔者对郑州市水资源概况、用水现状、水问题根源展开分析,并对郑州市水资源管理提出了一些建议。

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