水是人类及一切生物赖以生存的必不可少的重要物质,同时也是工农业生产、经济发展和环境改善不可替代的极为宝贵的自然资源。长期以来,由于人们错误地认为水是取之不尽、用之不竭的廉价资源,因而不厉行节约和保护,产生了水体污染严重和水资源短缺的状况。随着人口增加、工业化和城市化步伐的加快,用水量急剧增加,污水排放量也相应增加,加剧了水环境的污染和水资源的短缺。
目前,我国城市污水的处理排放量仅为排放总量的10%左右,大量的污水进入自然水体导致了严重的水环境污染。2002年,全国工业和城镇生活废水排放总量为439.5亿t,其中工业废水排放量207.2亿t,城镇生活污水排放量232.3亿t,比2001年都有不同程度增加。
据2003年中国环境质量状况公报,主要水系中海河、辽河和淮河污染程度略有减轻,松花江、珠江污染加重,渤海和东海近岸海域水质有所改善,但污染仍重:“三湖”水质均为劣V类,污染较重,主要污染指标为总氮和总磷,按富营养化评价分析,太湖为轻度富营养,巢湖为中度富营养,滇池为重度富营养。水环境污染的总体状况是地表水污染普遍,特别是流经城市的河段有机污染较重,湖泊富营养化问题突出,地下水受到点状或面状污染,造成“水质型”缺水严重,加剧了水资源的供需矛盾。
富含磷酸盐和氮素的水在光照和其他环境条件适宣的情况下使藻类过量生长,随后藻类死亡并伴随着异养微生物的代谢,于是水体中的溶解氧很快被耗尽,造成水体质量恶化和水生态环境结构破坏,即水体的富营养化。“富营养化”是湖泊分类方面的概念,天然富营养化是水体衰老的一种表现。而过量的植物性营养元素氮、磷进入水体则是人为加速了水体的富营养化过程。富营养化的危害很大,影响深远,不仅在经济上造成损失,而且危害人类健康。
主要表现在如下几个方面
(1)使水变得腥臭难闻。藻类过度繁殖,使水产生霉味和臭味使水变得腥臭难闻。
(2)降低水的透明度。在富营养化水体中,生长着以绿藻、蓝藻为优势种类的大量水藻。这些水藻浮在水面形成一层“绿色浮渣”,使水质变得浑浊,透明度明显降低,使其旅游、观赏的美学价值受到严重影响。
(3)消耗水中溶解氧。表层有密集的藻类使深层水体的光合作用受到限制,同时,死亡藻类的腐化分解消耗了水体中大量的溶解氧,因此,水体中的溶解氧很低。
(4)向水体释放有毒物质。许多藻类能够分泌、释放有毒有害物质,不仅危害动物,而且对人类健康产生严重影响。
(5)影响供水水质并增加制水成本。富营养化水作为水源时会给水厂带来一系列问题。夏日高温季节,藻类增殖旺盛,过量的藻类会给净水厂的过滤过程带来障碍,水藻经常堵塞滤池。且富营养化水体在一定条件下由于厌氧作用可产生硫化氢、甲烷和氨气等有毒有害气体。因此,由于制水过程中水藻本身及其产生的有毒物质增加了水处理的技术难度,影响净水厂的产水率和制水费用。
(6)对水生生态的影响。水体受到污染而呈现富营养化状态时,水体的正常的生态平衡会被扰乱,生物种群量就会显示出剧烈的波动。结果导致水生生物的稳定性和多样性降低,破坏了水体生态平衡。
水环境的污染不仅降低了水体的使用功能,而且使水体中生态结构遭到破坏,严重影响鱼的生存和渔业生产,也容易造成疾病蔓延、中毒,威胁到城乡居民的饮水安全和人民群众的健康,对我国正在实施的可持续发展战略带来了严重的负面影响。