前言
海河流域在国家经济社会发展过程中具有重要战略地位,其中京津冀都市圈是我国的政治文化中心和经济发达地区。随着经济社会的发展和生活质量的提高,人们从“有水喝”“能喝水”向“喝好水”“健康饮水”转变,而海河流域大型饮用水源普遍存在上游及周边排污口众多、污水排放量大、农业及农村面源污染重、内源污染累积等诸多问题,饮水安全保障工作形势十分严峻。饮用水源保护关系到人民群众的饮水安全、社会的繁荣稳定和国家的长治久安。
目前,海河流域的20个大型重要饮用水源中,已有45%不满足地表水Ⅲ类水质标准,60%处于富营养状态,严重影响和威胁着人民群众的身体健康和生活质量的提升。因此,基于中法双方签订的关于水资源领域的合作协议,在水利部和海河水利委员会的指导支持下,海河流域水环境监测中心申请科技部国家国际科技合作专项“饮用水源保护生态修复成套关键技术合作研究”(项目编号:2013DFA71340)获得立项,中法双方合作研究外源污染氮磷营养盐控制技术、水源地生态系统修复构建技术、生物监测预警技术、蓝藻暴发应急处置技术,以此整合形成治理-修复-预警-处置四位一体的饮用水源保护成套关键技术,为海河流域饮用水源保护及生态系统修复提供技术支撑。
全书共包括9章。第1章主要介绍项目背景,国内外研究现状,研究目标、内容和技术路线,项目取得的主要研究成果与创新点。第2章主要介绍海河流域自然地理、河流水系、经济社会、水资源及其开发利用、水功能区划、水环境质量状况,以及于桥水库、金良河、海河干流等典型研究区域的概况。第3章以天津市重要饮用水源地于桥水库为研究对象,通过识别于桥水库及周边氮磷营养盐污染来源,提出外源氮磷营养盐控制技术,借鉴法国在氮磷污染控制方面的经验,提出适合于桥水库外源氮磷污染源控制最优水生态管理系统。第4章针对农村生活污水和农业生产的面源污染,以饮用水源地水质改善和提高为目标,进行了生态塘处理生活污水、湖滨带减缓面源污染的河湖污染水体净化和生态修复的研究。第5章通过连续监测,初步获得于桥水库浮游生物的时空分布规律,筛选出水源地指示种,将DNA条形码技术引入到水生生物监测中,初步构建了于桥水库综合营养指数预警系统。第6章通过构建人工神经网络模型和基于气候变化的生态动力学模型两种不同的富营养化模型,分别对于桥水库蓝藻暴发进行了预测模拟,并针对于桥水库蓝藻暴发开展实际应用;同时利用全色多光谱技术可及时、快速、全面地获取蓝藻水华范围、程度等信息,有效地监测蓝藻水平的动态变化。第7章针对蓝藻暴发不同的处理方式,开展了喷泉曝气、推流曝气、气幕式曝气等除藻技术,水生植物、鱼类等生物控藻技术,以及超声波、生物菌等其他除藻技术的研究。第8章基于水功能区划的水源地健康评估理论,构建水源地新型健康评价指标体系,在常规管理对策基础上,针对不同污染源提出水源地专项控制措施、保护对策等。第9章总结治理-修复-预警-处置四位一体的饮用水源保护成套关键技术。项目研究成果具有较高的实用价值,可提升海河流域饮用水源保护生态修复技术水平。
本书写作分工如下:
前言:王洪翠;
第1章:罗阳、王洪翠;
第2章:王洪翠;
第3章:王乙震;
第4章:罗阳、周绪申;
第5章:孔凡青、罗阳;
第6章:罗阳、王乙震、王洪翠;
第7章:周绪申;
第8章:王乙震;
第9章:张俊、罗阳、周绪申、王乙震、孔凡青。
全书由罗阳、王洪翠统稿、校稿。
该项目是落实中法海河流域水资源综合管理项目合作的重要行动,也是贯彻中央、国务院水源地保护政策方针的重要举措。项目的实施不仅有利于提高海河流域供水安全保障能力,实现国家生态环境保护战略目标,而且有利于扩大我国科技对外影响力,提升水利科技实施“走出去”战略的竞争力。
本书编写过程中,得到了北京大学、天津大学、海河水利委员会、海河流域水资源保护局等单位和专家的指导和无私帮助,在此表示衷心的感谢!
由于作者水平与时间有限,对有些问题的认识和研究还有待进一步深入,不足之处恳请读者批评指正。
作 者
2016年夏于天津