水质问题日益严峻：淡水资源质量威胁、多瑙河等水源严重污染

2023-06-30 理论教育版权反馈

【摘要】：众所周知，我们今天所面临的水问题不仅是水量问题，而且还有淡水资源的质量变化问题。将来由于这些河流流域经济活动的扩大，其水质仍将恶化。据预测，多瑙河河口的水质也将被严重污染。涅瓦湾的卫生状况是解决从涅瓦河流域调水问题的另一个重要原因。美国大部分州都存在水质恶化问题。

众所周知，我们今天所面临的水问题不仅是水量问题，而且还有淡水资源的质量变化问题。水域、海湾甚至人口稠密地区的地下水都会受到工农业生产的废水、大城市和居民点的污水的污染。现已出现了各种形式的水污染、热污染、导致水域和水道富营养的生物污染、使得地表水酸化的“酸雨”污染等。考虑到保持水质的极端重要性，联合国科教文组织宣布1981～1990年为饮用水供水和卫生的国际十年。

原苏联所进行的水化学和水生生物学的研究表明［28］，原苏联北方和西伯利亚供水河流的水质是不能令人满意的，在总矿化值较低的情况下，这些河流的水缺氧，含有许多有机物，受到造纸厂（苏霍纳河）、石油产品（伯朝拉河、额尔齐斯河、鄂毕河）的废水污染。将来由于这些河流流域经济活动的扩大，其水质仍将恶化。据预测，多瑙河河口的水质也将被严重污染。

在调水的设计取水区，水资源不能令人满意的状况决定了要研制保护和恢复水质的一系列水保措施（达到无废水和很少工业废水、封闭的供水系统、高效的水净化方法等），且在开始调水前实现这些措施，亦即先治污后调水。

调水工程对水质的影响是由实现调水的水工建筑物（水库、渠道、逆河道、水泵站等）施工和运行的传统影响和取水及输水后果叠加造成的。以下情况可能属于调水的后果：

（1）由于河川径流的减少，供水河流河口段海水入侵距离的增加；

（2）缺氧造成大量死鱼区面积的增加和时间的延长；

（3）因执行输水功能的逆河道中底部沉积物的搅混合输移，造成水的二次污染；

（4）物理化学指标不同的水混合后，可能造成不良的后果；

（5）各种疾病的病原菌随水流的扩散。

由于没有统一确定的水化学成分和生物及卫生指标的方法，难以取得污水排放的资料，很少能可靠地预测评估各经济部门和生产工艺的发展前景，使得水质的预测和评估很难。因此，大量现有水质的预测是非常粗浅的。

原苏联在研究从西伯利亚河流的调水方案时对水质问题非常重视，担心水经过长距离输送后，中亚可能得到高矿化值的污染水，实际上已不能用于灌溉和其他目的。数模计算结果表明，用中亚运河输水，水的矿化值从渠首的250mg/L增加到渠末端的350～500mg/L，增加不到一倍。这是在不允许运河沿途汇入地表水和灌溉排水、更不允许污水排入运河的条件下取得的。水的矿化值可能是因为盐随地下水的进入而提高。进入渠首部分的油污水是渠道中的主要污染物。计算表明，随着水沿渠道的运动，油污水的含量应该减少，但是仍然存在（当相应的水保措施不够时），仍然稍大于正常值。总体上，根据预测资料，沿总渠进入咸海流域的水的水质是令人满意的。

根据预测［29］，锡尔河和阿姆河下游（卡扎林斯克和塔希阿塔什水文站）水的矿化值增加到3.0～3.7g/L。在与西伯利亚水混合后，锡尔河河口水的矿化值应该下降到1.5g/L（考虑到从灌溉土地上排出的西伯利亚的灌溉水），阿姆河河口处水的矿化值仍然很高，达到2.4g/L。

有人提出将排水直接引入咸海的建议，不经过河流，以延缓咸海水位的下降，并稍稍减少从干枯的海底把盐分带到沿岸灌溉土地上。

原苏联在研究从北方河流向伏尔加河调水时，认为从奥涅加湖取水20亿m3/a实际上不影响它的水质。可以预料矿化值大约在源头增加60mg/L，而在河口仅增加15mg/L，相应地为天然条件下矿化值的38%和14%。除此之外，在其他北方河流调水都要采取先治污后调水的方案：即苏霍纳河将形成逆河道输水工况，而逆河道有可能搅混和输移上游的底部污染沉积物，因此必须要清除苏霍纳河的底部污染沉积物，或者研究从苏霍纳河沿着伊哈利扎河-图特卡河-科斯特罗马河-高尔基水库向伏尔加河调水的方案，两者必选其一；在伯朝拉河上建密特罗法诺夫卡水库时，将使得大片森林和沼泽地淹没在水下，这将促使腐殖化作用的发展和伯朝拉水的恶化，取水处溶解物的含量可能增加近1倍，而氨型氮增加6～9倍；现在拉多加湖日益富营养化，因此，因调水而使进入拉多加湖的淡水减少可能导致其富营养化的加速。涅瓦湾的卫生状况是解决从涅瓦河流域调水问题的另一个重要原因。随着从奥涅加湖取水的增加，涅瓦湾内的水体全交换期延长，径流流速减小，而沿岸的逆流历时延长。所有这一切可能影响涅瓦湾的卫生状况。

在实施鄂毕河和额尔齐斯河向南部地区调水时，存在着后睾吸虫病与西伯利亚水和污染鱼一起进入锡尔河和阿姆河流域的危险。由于加拿大实现了大流量的跨流域调水，出现了鱼和动物病菌沿调水线路扩散的可能性。

美国大部分州都存在水质恶化问题。大湖富营养化，伊利湖中水的含磷量仅10年（从1950～1960年）就增加了近4倍［30］。随着科罗拉多河流域灌溉的发展，特别是从1961年起，亚利桑拉州灌溉系统的排水开始进入该河的下游，这条河的水质就急剧恶化。帝国坝下游的河口段的矿化值增加到6g/L，只是在采取了一系列排水措施后，科罗拉多河下游水的矿化值成功地下降到0.9g/L。

1994年即中亚利桑那调水工程完工两年以后，居民们对市政当局怨声载道，强烈要求关闭这条供水渠道。认为供水渠道所提供的水具有腐蚀性，且破坏供热系统和水管接头，水中含盐量是当地地下水的2～3倍。

图森市水利局认为，问题不是出在客水水质上，100km以外的凤凰城200万居民从未对中亚利桑那工程所提供的引水有过任何抱怨。问题是出在图森市的供水管道和处理站上。处理站在水中错误地加入了大量的防腐剂，未能保持合理的pH值。公共供水干管是另一个导致水质不佳的因素，该市供水管道自40年代安装后就再未更换过，致使铅质管道、铜质水管和镀锌管年久生锈，污染水质。据估计，如更新320km长的现有供水系统主干管，将耗资几千万美元。图森市水利局也考虑了其他替代方案，如：①将中亚利桑那工程的引水经过处理后直接送给用户；②在供水站安装过滤装置，对水做进一步脱矿处理，但设备昂贵且滤化处理后会产生大量极难处理的盐碱水，这样会使盐碱度已经很高的当地水的盐碱度更高；③将中亚利桑那工程的引水注入到地下，希望通过自然过滤过程能使水质达到可接收的标准，水只要经过扩散盆地、河床和回灌层就行了。达姆斯摩尔咨询公司提出异议，认为虽然类似的工程在亚利桑那州的凤凰城和加利福尼亚州获得成功，但用中亚利桑那工程的引水来回灌蓄水层，并不能解决引水盐碱度过高的问题，而且最终还会影响到地下水的水质。

1995年，图森市投票做出决定，5年内禁止居民直接饮用中亚利桑那调水工程的引水，仅将引水代替地下水用于农业和采矿等。据此，作为改善水质的措施，修建了大型蓄水水库进行沉淀、净化处理。

从奥尔巴尼河流到苏必利尔湖多年调水后果的研究表明，主要由于渠道和水库中的侵蚀作用，淹没树林和泥炭的分解，水质全面恶化。

水质问题日益严峻：淡水资源质量威胁、多瑙河等水源严重污染

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