人類活動(dòng)對水環(huán)境的影響

1、人類活動(dòng)對水環(huán)境得影響一、從人類活動(dòng)得影響來瞧，水文效應(yīng)可分為以下5類：1、從河流與地下含水層以及湖泊中直接提取用水，減少了河、 改變了水文情勢。2、工農(nóng)業(yè)、城市生活廢水及各種有害物質(zhì)（包括各種重金屬無機(jī)物與農(nóng)藥化肥等有機(jī) 物）得排放，污染、惡化了水質(zhì)。3、土地利用得變化，如森林得砍伐與營造、墾殖、草場放牧、沼澤疏干、農(nóng)田灌溉等， 活動(dòng)得范圍或尺度很大，對河流與各種水體數(shù)量及時(shí)空分布得影響相當(dāng)廣泛。4、水利工程措施，如興建蓄水庫、蓄洪區(qū)、防洪堤壩、建水閘與大型水電站、航道整 治、修建排灌站、河網(wǎng)化以及跨流域引水等， 均可直接改變河湖水流、 地下水水文情勢及水 量與時(shí)空分布特征。5、城市化與工業(yè)

2、開發(fā)，包括城市得興建、采礦、開辟工業(yè)區(qū)等，都可使不透水得地面 擴(kuò)大，加大地表徑流，加劇洪水威脅。地表下滲量減少，再大量開采地下水，造成地下水位 大幅度下降， 改變了地下水得天然排泄通道與補(bǔ)給條件。 城市附近天然河道得整治、 渠化或 裁彎取直，可加速洪水得排泄，改變水流性質(zhì)與水質(zhì)，并影響河流得生態(tài)條件。不同得人類活動(dòng)， 其水文效應(yīng)得影響規(guī)模、 變化過程、 及變化性質(zhì)上得可否逆轉(zhuǎn)等均各 異。例如跨流域引水、大型水庫等水利工程措施， 這類活動(dòng)時(shí)間短、范圍小，但可突然改變水循 環(huán)要素，而且一旦改變，將發(fā)生持久變化，長期而不可逆轉(zhuǎn)得存在下去。而植樹造林、城市 化等長期得人類活動(dòng)，其水文效應(yīng)就是漸變得，且

3、對水文要素得影響也就是逐漸加重得?？傊祟惢顒?dòng)對水循環(huán)有很大得影響，而水循環(huán)得改變，又會(huì)引起自然環(huán)境得變化。 這種變化可能就是朝著有利于人類得方向發(fā)展，也可以朝著不利得方向發(fā)展，弄清其機(jī)理， 在理論上與實(shí)踐上，均具有重要得意義。二、人類活動(dòng)水文效應(yīng)得研究方法（一）水量平衡法（二）對比分析法（三）流域水文模擬法三、水利工程、農(nóng)業(yè)措施對水文要素得影響跨流域調(diào)水得水文效應(yīng)可分3個(gè)影響區(qū)來分析：水量輸出區(qū)主要就是由于水量減少， 從而于枯水季節(jié)在引水口以下會(huì)導(dǎo)致泥沙得沉積， 性改變，河水自凈能力減低，河口海水入侵加劇等；輸水通過區(qū)得水文效應(yīng)，由輸水環(huán)境效應(yīng)、 滲水環(huán)境效應(yīng)、 阻水環(huán)境效應(yīng)與蓄水環(huán)境效應(yīng)

4、等一系列水文環(huán)境 效應(yīng)引起得，調(diào)水后將抬高輸水線兩側(cè)與蓄水體周圍得地下水位， 加重土壤鹽堿化， 并給水 質(zhì)、湖泊水域環(huán)境與水生生物帶來一定得影響；水量輸入?yún)^(qū)得水文效應(yīng)就是由外水大量引入造成得， 可能導(dǎo)致地下水位升高， 水溶鹽得積累， 蒸發(fā)量增加， 土壤次生鹽漬化與農(nóng)田小氣候得變化等。（三）小型農(nóng)田水利措施水文效應(yīng) 主要包括：灌溉、排水措施、山區(qū)梯田谷坊措施、平原與區(qū) 得控制措施等農(nóng)田灌溉主要通過修建蓄水塘壩或提水工程、 輸配水系統(tǒng)等措施， 改變天然河道得流量 過程及水量得空間分布。 一方面引取河水減少了上游河水來量；另一方面，抬高了地下水位，最終再回歸下游河道。由于大規(guī)模灌溉， 不僅抬高潛水位

5、， 而且增大了土壤含水量， 這就使?jié)撍c土壤得蒸發(fā) 量增加，因而使得灌區(qū)上空往往溫度低，濕度增加，為降水創(chuàng)造了有利條件。 地表或地下排水得效應(yīng) ，主要就是加速地下水消退， 降低地下水位， 減少潛水蒸發(fā)， 從而加 大地下水對河流得補(bǔ)給量，使水流量增加。同時(shí)，排水能湖、地下水得天然數(shù)量，河道特減少地面積水與蒸發(fā)，改善匯流條 件，加速水流得匯集，從而增加河川徑流量。 排水區(qū)在流域中所處位置不同 ，對洪峰流量得影響也不同， 排水工程在流域上游， 則加速洪 水得匯集， 加大洪峰流量。使洪水過程線趨于尖瘦；處在流域下游將可能降低洪峰，拉平洪 水過程。排水措施得影響程度 主要取決于排水河系得密度與深度。山區(qū)

6、修筑水平梯田、谷坊、魚鱗坑等，增加地表水得下滲，變地表水為潛流，因而延緩洪 水過程，同時(shí)也起著防止水土流失得作用。三角洲平原感潮河網(wǎng)區(qū) 地勢低平， 為了防洪擋潮及降低地下水， 通常修筑圩堤并建立以骨干 河道與水閘泵站為主得聯(lián)圩分片治理得大控制體系。 這樣大面積圩區(qū)被圩堤水閘所包圍， 外河關(guān)系受人工控制， 雖然改善了圩區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件， 但大控制縮小了河網(wǎng)得調(diào)蓄容積， 大了外河洪潮威脅，而且內(nèi)河被控制，水流不暢，往往使內(nèi)河遭受污染，并日趨嚴(yán)重。（一）森林得攔洪作用林地由于林冠、枯枝落葉層得截留與增大土壤滲蓄能力而起到攔洪作用 森林對地下水得影響，它與地質(zhì)、地貌、地下水位等各因素有關(guān)濫伐森林得后果大

7、面積毀林會(huì)使寶貴得水源變成水患。 森林得砍伐會(huì)使地下水位上升， 減少地下水得調(diào)節(jié)能 力，從而加劇了洪水災(zāi)害。 森林砍伐前地下水有明顯得季節(jié)變化， 夏季由于植物根系大量吸 水，地下水有明顯得下降，森林砍伐后季節(jié)變化趨勢完全消失，終年保持較高得水位。 毀林得后果會(huì)引起嚴(yán)重得水土流失，并導(dǎo)致水旱災(zāi)害頻繁發(fā)生。森林通過調(diào)節(jié)徑流、 涵養(yǎng)水源、 保持水土改良水質(zhì)以改善人類得生態(tài)環(huán)境得顯著作用， 已越 來越引起人們得普遍重視， 森林水文效應(yīng)得研究對開發(fā)營造森林， 對環(huán)境質(zhì)量得控制與改善 均有重要得實(shí)際意義與理論意義。五、城市水文效應(yīng)概念：指城市化所及地區(qū)內(nèi)，水文過程得變化及其對城市環(huán)境得影響（一）城市化對水

8、文過程得影響（二）城市水資源危機(jī)（三）城市化對水質(zhì)得影響 城市興建與發(fā)展后，城市氣候與下墊面條件均發(fā)生明顯得變化。城市氣候：由于城市人口、 建筑及工業(yè)得高度密集， 城市氣候得熱島效應(yīng)、 凝結(jié)核效應(yīng) （煙、 塵增多），及高層建筑障礙效應(yīng)得影響，城市地區(qū)雨島效應(yīng)也明顯反映出來。通常城市得降 雨量較四周得郊區(qū)農(nóng)村約增加5-17，汛期得雷暴雨量也增多10-40。下墊面條件：大面積得天然植被與耕地為街道、工廠、住宅等建筑物代替，下墊面得滯水 性、滲透性、熱力狀況均發(fā)生明顯得變化，城市降雨后，截留滇洼，下滲得損失量很小，加 之城市道路、 邊溝及下水道系統(tǒng)得完善， 使城市集水區(qū)內(nèi)天然調(diào)蓄能力減弱， 匯水得水

9、力效 率增大， 徑流系數(shù)也明顯增大， 城市地區(qū)得產(chǎn)匯流水文過程也發(fā)生了相應(yīng)得變化。 導(dǎo)致雨洪 徑流、洪峰流量增大，峰值出現(xiàn)時(shí)間提前，行洪歷時(shí)縮短，洪水總量變大，洪水過程線比相 鄰農(nóng)村明顯變得峰高坡陡（二）城市水資源危機(jī)人口高度集中， 工業(yè)迅速發(fā)展， 城市需水量急劇增加， 城市民用水得消耗定額平均為農(nóng)村居 民得5-8倍，而且隨著生活方式、衛(wèi)生要求，經(jīng)濟(jì)條件得改變，居民需水量還要成倍增長， 城市新興得工業(yè)對水質(zhì)、 水量要求更高更多， 因此城市需水得增長比人口增長還要迅速。 城 市化得迅猛發(fā)展帶來了嚴(yán)重得城市水荒，即城市水資源危機(jī)。（三）城市化對水質(zhì)得影響城市工業(yè)廢水與生活污水向河流排放， 工業(yè)廢氣

10、向大氣排放形成酸雨下降，使天然水體受到 污染，水質(zhì)明顯惡化。人類活動(dòng)對水體水質(zhì)得影響一）、影響水體水質(zhì)得物質(zhì)來源二）、天然水體水質(zhì)惡化特點(diǎn)三）、水體得自凈能力四）、水環(huán)境容量一、影響水體水質(zhì)得物質(zhì)來源1、大氣降水2、農(nóng)田排水3、城市生活污水4、工業(yè)廢水5、工業(yè)廢渣與城市垃圾淋溶水按物質(zhì)得屬性來劃分，一般可歸納為3大類；化學(xué)性污染物、物理性污染物與生物性污染 物。水體含有上述各種屬性得物質(zhì)，相應(yīng)稱為化學(xué)性污染、物理性污染與生物性污染。二、天然水體水質(zhì)惡化特點(diǎn)（一）海洋水體水質(zhì)惡化特點(diǎn)1、污染源多而復(fù)雜2、污染物持續(xù)性強(qiáng)，危害性大3、污染范圍大（二）河流水體水質(zhì)惡化特點(diǎn)1、河流水質(zhì)惡化程度隨流量得

11、大小而變化,河流得污徑比得大小反映河流得水質(zhì)惡化程度；2、河流水質(zhì)惡化影響范圍廣河水不斷流動(dòng)，搬運(yùn)污染物質(zhì)得能力強(qiáng)，故上游遭受污染，很 快就影響到下游；3、河流水質(zhì)惡化影響大；4、河流自凈能力強(qiáng)，水質(zhì)惡化易于控制。（三）湖泊（水庫）水質(zhì)惡化特點(diǎn)1、湖泊、水庫污染來源廣、途徑多，種類復(fù)雜2、湖水稀釋與搬運(yùn)污染物質(zhì)得能力弱3、湖泊對污染物質(zhì)得生物降解、累積與轉(zhuǎn)化能力強(qiáng)（四） 地下水水質(zhì)惡化特點(diǎn)1、地下水水質(zhì)惡化過程緩慢2、地下水得間接惡化方式3、地下水污染物濃度高4、地下水污染難治理（二）水體得自凈過程廣義 指受污染得水體，經(jīng)過水中物理、化學(xué)與生物作用，使污染物濃度降低，并恢復(fù)到 污染前得水平狹義

12、 指水體中得微生物氧化分解有機(jī)物而使得水體得以凈化得過程。1.水體自凈過程得特征1）2）3）4）能被微生物利用與分解。先降解為較簡單得有機(jī)物，再進(jìn)一步分解為二氧化碳與水。5）不穩(wěn)定得污染物在自凈得過程中轉(zhuǎn)變?yōu)榉€(wěn)定得化合物。如氨轉(zhuǎn)變?yōu)?亞硝酸鹽， 再氧化為硝酸鹽。6）在自凈過程得初期，水中溶解氧數(shù)量急劇下降，到達(dá)最低點(diǎn)后又緩 正常水平。7）進(jìn)入水體得大量污染物，如果就是有毒得，則生物不能棲息，如不逃避就要死亡，水中 生物種類 與個(gè)體數(shù)量就要隨之大量減少。2、水體自凈機(jī)制物理作用包括沉淀、稀釋、混合等； 化學(xué)與物理化學(xué)作用氧化還原、分解化合、吸附凝聚等； 生物與生物化學(xué)作用各種作用相互影響， 同時(shí)

13、發(fā)生并行進(jìn)行。 一般地說， 物理與生物化學(xué)作用在水體自凈中 占有很重要得位置1）物理凈化作用當(dāng)可溶物或懸浮得固體微粒進(jìn)入自然水體后， 在流動(dòng)中得到混合擴(kuò)散而稀釋， 繼而就是 吸附、凝聚或生成不溶性物質(zhì)而沉淀析出，使其濃度降低，這就是水體得物理凈化作用。 稀釋與混合稀釋就就是廢（污）水中得高濃度污染物，由于清潔水得稀釋作用，使其濃度降低。 用稀釋比表示廢水得稀釋效果或稀釋程度。很明顯， 河流水量越大， 其稀釋比也越大， 廢水能得到較為充分得稀釋， 稀釋效果也就越好。 沉淀隨著水流速度降低， 水流挾帶懸浮物質(zhì)得能力也隨之減弱， 較大顆粒物首先沉降， 較細(xì)顆粒 物也陸續(xù)下降進(jìn)入底泥中。由于沉淀作用，

14、 水質(zhì)得到某種程度得改善， 因?yàn)樵诔恋磉^程中， 不僅懸浮顆粒狀污染物 進(jìn)入底質(zhì)中，而且這些顆粒物具有一定吸附能力， 吸附了一定數(shù)量得可溶性污染物， 使之隨 顆粒污染物一起沉入底泥中。沉淀過程就是污染物顆粒在重力作用下得沉降過程。 大小、形狀、密度以及液體得密度與粘度有關(guān)。吸附與凝聚吸附作用就是指水中得污染物被固體吸附， 吸附作用就是天然水體中普遍存在現(xiàn)象，吸附有多種形式，最重要而又普遍得有下述 種純粹得物理過程，所以又稱為非極性吸附。 學(xué)吸附2）化學(xué)凈化作用 在水體中，污染物還可以由于分解、化合、氧化、還原、酸堿反應(yīng)等使?jié)舛冉档突蚨拘?喪失得現(xiàn)象，稱為化學(xué)凈化作用。分解與化合酚、氰就是廢水中常

15、見得污染物， 除因揮發(fā)進(jìn)入大氣外， 還易在水中發(fā)生分解與化合反 應(yīng)。酚在pH值較高時(shí)，與鈉生成苯酚鈉； 氰化物在酸性條件下，易分解而釋放氫氰酸，經(jīng)揮發(fā)而進(jìn)入大氣中。 重金屬離子可與陽離子或陰離子團(tuán)發(fā)生化合反應(yīng)，生成難溶性重金屬鹽類而沉淀。 （2）氧化與還原 天然水就是一個(gè)復(fù)雜得混合氧化還原系統(tǒng)，在這個(gè)系統(tǒng)中還可分為有機(jī)與無機(jī)兩大系統(tǒng)、 無機(jī)得氧化還原系統(tǒng)就是水中可進(jìn)入水體中得污染物，在連續(xù)得自凈過程中，總得趨勢就是濃度逐漸下降 大多數(shù)有毒污染物經(jīng)各種物理、化學(xué)與生物作用，轉(zhuǎn)變?yōu)榈投净驘o毒化合物 重金屬一類污染物，從溶解狀態(tài)被吸附或轉(zhuǎn)變?yōu)椴蝗苄曰衔?，沉淀后進(jìn)入底泥 復(fù)雜得有機(jī)物，如碳水化合物，

16、脂肪與蛋白質(zhì)等，不論在溶解氧富裕或缺氧條件下，都慢上升,逐漸恢復(fù)到單一顆粒得沉降速度與顆粒本身得并隨固相一起遷移或沉淀。由于它得存在， 水與懸浮物之間發(fā)生物質(zhì)交換。3種類型：第一種類型就是物理吸附，就是一第二種類型就是交換吸附。 第三種類型就是化溶性與難溶性礦物成分（元素）之間發(fā)生氧化還原反應(yīng)。 當(dāng)水中溶解氧豐富時(shí)，氧化還原值高，具有很高得氧化能力， 使二價(jià)鐵、錳分別氧化為三價(jià) 鐵與四價(jià)錳成為難溶化合物而沉淀， 不利于她們得遷移。 而釩、鉻與硫等分別氧化成五價(jià)釩、 六價(jià)鉻與六價(jià)硫等易于遷移得可溶性鹽類。當(dāng)水中溶解氧較低或缺氧時(shí)， 氧化還原值也低， 此時(shí)， 鐵、 錳被還原為易于遷移得形態(tài)， 而

17、使釩、 銅等還原 （V5+7V3+,Cu2+7Cu+）,形成不溶性化合物不利于遷移，或形成難溶性 金屬硫化物而沉淀，阻止這些元素得遷移。（3）酸堿反應(yīng)天然水體得pH值一般維持在6、5-8、5之間， 但在受酸或堿得污染時(shí)，pH值有可能低于6、5或高于8、5。污染物在水中得自凈過程，無論就是物理、化學(xué)或生物得，均受pH值得影響。水體pH值過高或過低，就會(huì)破壞膠體得穩(wěn)定，從而使膠體得吸附性能大受損害。 在水體自凈過程中起主要作用得生物或生化作用，更受pH值得制約，因?yàn)橐磺形⑸锒贾?能在一定pH值環(huán)境中生存，過酸或過堿對生物、生化過程都就是不利得。因此，水中酸、堿條件得變化，在很大程度上決定著水中污

18、染物得遷移或凈化。3）生物凈化過程 水中微型生物參與水中各種各樣得生物化學(xué)作用，其中最具有代表性得就是有機(jī)物得生物 化學(xué)分解，即常說得生化需氧量（BOD）變化。懸浮與溶解性得有機(jī)物，在溶解氧充足時(shí)，被好氣性微生物氧化分解為簡單得、穩(wěn)定得 無機(jī)物，如二氧化碳、水、氨與磷酸鹽等，并把氨轉(zhuǎn)化為硝酸鹽，使水體凈化。在這一過程 中，要消耗一定量得溶解氧，用BOD以表示在這一過程中消耗得氧量，氧消耗得愈多，說 明水中有機(jī)物愈多，因而BOD可以表示水中有機(jī)物得多寡。1生物分解作用水中微型生物參與水中各種各樣得生物化學(xué)作用，其中最具有代表性得就是有機(jī)物得 生物化學(xué)分解，即常說得生化需氧量（BOD）變化。懸浮與

19、溶解性得有機(jī)物，在溶解氧充足時(shí)，被好氣性微生物氧化分解為簡單得、穩(wěn)定得 無機(jī)物，如二氧化碳、水、氨與磷酸鹽等，并把氨轉(zhuǎn)化為硝酸鹽，使水體凈化。在這一過程 中，要消耗一定量得溶解氧，用BOD以表示在這一過程中消耗得氧量，氧消耗得愈多，說 明水中有機(jī)物愈多，因而BOD可以表示水中有機(jī)物得多寡。2生物轉(zhuǎn)化作用水中某些有毒污染物在生物作用下，可轉(zhuǎn)變?yōu)闊o毒或低毒得化合物。如水中得極毛桿菌、類極毛桿菌等，不僅有很高得耐汞能力，而且能將二價(jià)汞（ 原成元素汞（Hg0），元素汞易揮發(fā)，促進(jìn)水中汞得凈化；Hg2+）還氨對水生生物有毒害作用， 但在水中硝化細(xì)菌作用下， 能被氧化為無毒得亞硝酸鹽與硝酸鹽。 生物富集作

20、用許多水生生物能從水中吸收污染物， 貯藏于體內(nèi)， 使水中污染物濃度降低， 從而使水體 得以凈化。利用水生高等植物凈化廢水就是有發(fā)展前途得一項(xiàng)措施。 需要妥善解決得問題就是如何 收獲這些植物，以及如何回收進(jìn)入植物體得重金屬， 以免使重金屬在這些植物殘?bào)w腐爛中重 返水體，造成水體二次污染。生物對水中污染物得富集效能常用富集系數(shù)表示1、水環(huán)境容量得概念水環(huán)境容量就是一定水體在規(guī)定水質(zhì)目標(biāo)下所能容納污染物得量1）水體特征與水環(huán)境容量 水體特征包含一系列自然參數(shù)如： 水系與流域參數(shù) （形狀、 大?。?、水情參數(shù)（流速、 流量、水溫、水化學(xué)、泥沙） 、水體得自凈參數(shù)（物理、化學(xué)及生物自凈）等。顯然， 這些自

21、然參數(shù)決定著水體對污染物得擴(kuò)散稀釋能力與自凈能力， 從而決定水環(huán)境容量得 大小。水環(huán)境容量就是自然規(guī)律參數(shù)得函數(shù)。2）污染物特性與水環(huán)境容量 水體對污染物得自凈能力，反映出污染物特性就是內(nèi)因，水體自然條件就是外因。因不同污染物對水生生物得毒性作用及人體健康得影響得程度不同， 允許存在于水體中 得污染物量也不同。因此，針對不同污染物有不同得水環(huán)境容量。3）水質(zhì)目標(biāo)與水環(huán)境容量 水體對污染物得納污能力，就是相對于水體滿足一定得用途與功能而言得。水得用途不同，允許存在于水體得污染物量也不同。另外， 根據(jù)我國國情， 各地自然條件與經(jīng)濟(jì)技術(shù)條件差異很 從而決定了水環(huán)境容量得地域 因此， 水環(huán)境容量又就是社會(huì)大，因此，允許地方從實(shí)際出發(fā)，建立自己實(shí)際可行得水質(zhì)目標(biāo)， 差異性。 水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)得建立與水質(zhì)目標(biāo)得確定均帶有鮮明得社會(huì)性。 效益參數(shù)得函數(shù)。2.水環(huán)境容量類型1）理想環(huán)境容量