新生代以来,北天山山前发育了三排冲断褶皱带。新生代晚期一系列河流普遍穿过这三排冲断褶皱带并发育了三级河流阶地。在最新构造活动的影响下,河流阶地普遍发生变形,遭受抬升。利用光释光及14C年代学方法确定了塔西河三级阶地的形成年龄,并实际测量了三级阶地的高程。结果表明吐谷鲁背斜的构造抬升速率在32.85~28.75 ka间为(9.50~12.57)mm/a,12~13 ka间为(9.67~14.5)mm/a,全新世则增至(10.79~23.44)mm/a,天山基底的平均隆升速率达到(3.39~3.86)mm/a。通过对天山最高一级夷平面、野外实测侏罗纪地层高程及天山发育的煤层的相对隆升速率的研究则表明天山自24Ma以来平均的隆升速率约为(0.085~0.146)mm/a。结合对北天山其他主要河流阶地的观察及研究可以看出自晚更新世-全新世以来,天山北缘的最新构造活动具有不断加快的特征。
横亘于中亚的天山,东西延绵2500km,南北宽达400~500km,是亚洲最主要的规模巨大的年轻山脉之一。目前,天山新生代隆升研究已经成为大陆动力学研究的热点。新生代以来印度与欧亚板块碰撞作用使得天山地区遭受了强烈的挤压缩短和快速隆升(Minster et al.,1978;郭召杰等,2005待刊)。这使得在天山北侧由南向北依次形成三排由老至新的冲断褶皱带,一系列河流横切这些冲断褶皱带并在其上发育了三级河流阶地(图1-3-36)。河流在新构造运动的作用下发生迁移,河流阶地被构造抬升、变形。因而,研究河流的发育特征和阶地的最新断错和变形可以很好的揭示天山晚新生代的最新构造活动。
目前,对天山北缘构造变形幅度的研究主要通过大比例尺填图、平衡剖面技术、依据第四纪阶地面的位移和年代学分析等途径进行的(邓起东等,1991,2000;张培震等,1993;Avouac et al.,1993;Molnar et al.,1994;杨晓平等,1995,1996;Brown et al.,1998)。前人虽对奎屯河、玛纳斯河等河流阶地进行过研究,但主要集中在对阶地的发育特征或是划分上,对河流阶地的形成年龄很少有人做过年代学方面的直接测定(王永焱,1959;吴子荣,1959;张鸿义等,1985;彭希龄,1985;Molnar,1994;柏美祥,1998;王永等,2000)。张培震等(1995)对天山发育的3期冰水冲洪积扇作了年代学研究,认为河流阶地堆积物的形成与山前和山间盆地内冲洪积地貌变化,特别是冰期和间冰期直接相关,并通过他们之间的对应关系推断出北天山山前河流阶地的形成与废弃年龄。光释光测年是近几年从热释光测年基础上发展起来的测定第四纪沉积物年龄的一种新技术。与热释光测年相比,光释光测年具有简便且更为准确的特点。笔者近几年对天山北麓几条主要河流阶地进行了野外考察,特别是对塔西河的阶地变形和纵向相对高程变化进行了实地测量,并运用光释光测年技术结合14C年代学方法对阶地沉积物的形成年龄做出了精确测定,对阶地的变形特征、吐谷鲁背斜及天山基底的隆升速率提出一些新的看法。
一、区域地质背景
天山在印度板块与欧亚板块碰撞和持续的推挤作用下于新生代晚期强烈上升隆起,形成再生造山带。在天山北侧山前坳陷内强烈变形的挤压构造带形成了山前逆冲席体,表现为在前陆盆地内渐进式一系列的冲断褶皱带,在山麓区沿准噶尔南缘断裂古生代的地层逆冲于中、新生代地层之上。在准噶尔盆地内发育了三排冲断褶皱带,它们分别是南部山麓冲断褶皱带、霍尔果斯-玛纳斯-吐谷鲁冲断褶皱带和独山子-安集海冲断褶皱带。第一排准噶尔南缘冲断褶皱带主要由齐古背斜等多个背斜组成,形成于晚中新-上新世时期。研究表明,准噶尔南缘冲断褶皱带在晚第四纪约3万年以来已不再活动(张培震等,1994);第二排霍尔果斯-玛纳斯-吐谷鲁冲断褶皱带长约130km,自西向东为霍尔果斯、玛纳斯和吐谷鲁3个背斜带,前两者作左阶排列,后两者作右阶排列。第三排独山子-安集海冲断褶皱带由西向东由独山子、哈拉安德和安集海背斜带组成,长约80km。其中独山子背斜形成最早,安集海背斜表现为南翼缓、北翼陡的不对称背斜,其褶皱强度弱于独山子背斜。此外,在独山子-安集海冲断带西北的乌苏附近带发育了一个形成时代更新、隆起幅度更小的西湖隆起,是一个正在形成之中的最新活动背斜。吐谷鲁背斜东北方向分布有呼图壁背斜,这也是一个最新活动背斜,可能是第二排冲断褶皱带向北扩展的产物。总的来讲,准噶尔南缘断裂控制的活动背斜和断裂构造十分发育,且活动逆断裂多出现在活动背斜北翼及其核部附近,它们控制了北天山山前地区的新构造运动的性质和幅度(图1-3-36)。
图1-3-36 北天山地质构造略图
1—古河道;2—河流;3—逆断裂;4—活动背斜
二、河流与河流阶地
北天山山前发育一系列由南向北的河流,受第四纪以来构造活动和气候变化耦合作用的影响,在其流经的北天山山前地区普遍发育三级河流阶地。由于河流大都近南北向横切背斜,所以靠近背斜核部地段通常发育基座阶地,而于南北两侧多发育堆积阶地。Ⅲ级阶地发育较为完整,但在背斜段仅残存于零星的孤峰之上。阶地面被一层黄土覆盖,其下为灰黑色砾石层,具典型的“二元结构”(邓起东等,2000)。值得注意的是,Ⅲ级阶地上的黄土延续性很好,从山内一直延续到山前,而且黄土与下伏的乌苏群冰水冲洪积砾石层间的接触面非常平直。在塔西河处,黄土和灰黑色砾石层在吐谷鲁背斜具有核部厚度薄,两翼厚度大的特征。Ⅱ级阶地发育最为连续完整,向北与现代戈壁连为一体,阶地面宽阔平坦,多由砂砾石和亚砂土组成。除安集海河外,Ⅱ级阶地上也覆盖有一层黄土,但与Ⅲ级阶地不同的是黄土层中多具有砂砾石夹层,显示出流水改造的结果。Ⅰ级阶地地势低平,主要分布在现今河谷中,阶地面由砂砾石、亚砂土等组成(图1-3-37)。
图1-3-37 河流阶地横剖面图
天山北缘的三级河流阶地在天山最新的构造活动下均已发生不同程度的构造变形,表现为横穿冲断带的河流及阶地面的形成、阶地类型的转变、阶地级数的增多以及阶地面被错断和/或发生拱曲变形。在冲断褶皱带的发育部位,可明显见到由于构造抬升作用,河流阶地发生向上拱曲,多表现为南缓北陡的不对称状,其形态与相应的褶皱形态相似(图1-3-38)。阶地于核部多表现为基座阶地,两侧多为堆积阶地,这种现象也是受构造抬升作用的影响。从图中变形阶地的纵剖面可以看出,相应两级阶地褶皱变形的核部也不在同一垂线上,较低一级的阶地的变形最高点通常比较高一级相应的向北迁移、扩展。其中,吐谷鲁背斜向北扩展了130m,而玛纳斯背斜向北扩展了约200m(邓起东等,2000)。此外,在变形的最大地段,也就是相应的冲断褶皱带发育的地段,阶地的级数明显增多,次级阶地非常发育。
三、阶地的形成年代
前人对于天山北缘河流阶地发育年龄的看法不尽相同,其原因:一是在于对阶地的划分标准及分级方法不同;二是由于本身运用的年代学方法不同(刘小凤等,2001)。光释光是近年发展起来的测定第四纪沉积物的新方法,其突出特点在于测年精度高且测年技术已经较为成熟,其准确度在某些情况下比14C测年方法还要好(Huntley et al.,1996)。为了对天山北缘河流阶地沉积物的年代做出准确测定,我们对一个剖面至少采集了两个以上光释光样品或是14C样品,并且互相校验。
图1-3-38 变形阶地对构造运动响应的示意图
(一)样品采集
光释光样品的采集要求十分严格。采集过程中不能见光,把表面暴露层铲去20cm以上,用金属罐钻取或者刻大块,然后用闭光包装袋密封。我们采集的样品主要有块状和罐状两种,实验条件下再选取样品的中心部位供测试。采样剖面的周围并未发现有放射性矿床或其他放射性污染。具体的采样剖面如图1-3-39所示。
(二)实验仪器及参数介绍
在光释光实验中,样品的铀、钍和钾的含量是通过放射性测量获得。所使用的仪器是Thermo electron corporation(美)生产的扫描型波长色散X射线荧光光谱仪,仪器型号为ARL ADVANT′XP+。仪器的最大激发电压约70 kV,最大激发电流120mA,最大功率4.2 kW。
运用光释光技术测定样品的等效剂量运用的是单片再生剂量法。等效剂量的测量是在丹麦Risφ国家实验室生产的热释光/光释光测量仪(Risφ-TL/OSL-15)上进行的,激发光源为绿光[波长为(470±10)nm],探测滤光片为U-340。测量仪器上附带放射性β源为90Sr/90Y,所有人工放射性辐照都在该仪器上进行。测量时样品的预热温度为250℃,预热时间10 s,试验性小剂量为1 Gy。
图1-3-39 样品采集地理位置图
样品的含水量对样品的放射性能量的吸收有一定的影响,由于本次样品普遍偏干,水含量指定为10%,不确定度为10%。最后,根据样品颗粒大小,按有关参数得出测量样品的年剂量值。铀、钍和钾含量的不确定度指定为10%。
此次工作在塔西河共采集了14C样品4个,其中Ⅲ级阶地2个,一为碳屑,一为骨片,委托北京大学加速器质谱实验室第四纪年代测定实验室运用加速器质谱方法测得;Ⅰ级阶地的采集2个碳屑样品,运用的方法是常规14C,测样单位为北京大学考古文博学院科技考古与文物保护实验室。
(三)结果讨论
测量结果如表1-3-4、表1-3-5所示。从实验数据中可以看出,塔西河Ⅲ级阶地上发育的黄土层从(30.8±2.05)ka开始沉积,其间出现的年龄分别为(15.1±1.86)ka和(6.4±0.30)ka。此外,从距地表30cm处发现古人类活动遗迹,采集其中的碳屑和骨片作了14C年龄测定,结果分别为(3010±60)ka.BP.和(2900±60)ka.BP.。从野外的实际观察来看,这部分黄土是次生黄土,其发育的延续性好,其底面与下伏地层接触面十分平直。这些特征表明,Ⅲ级阶地上发育的黄土层具有流水改造过的迹象。所以说,所测黄土层的底部年龄应该代表了阶地抬升的最晚年龄。而后出现的年龄较小的黄土则很可能是后来坡积作用的结果。因而次生黄土底部的年龄可以代表塔西河Ⅲ级阶地的废弃年龄的下限。
塔西河Ⅱ级阶地L325和L326样品出现了表观实验数据和野外实际观测不符的情况。L325样品处于采集剖面的下部,但是其光释光年龄却小于上部沉积样品L326的年龄,造成这种情况的原因可能是由于沉积体本身是一种河流作用的结果,如果河流在搬运、沉积的时候,沉积物在曝光的过程中的热晒退事件可能进行的不完全,样品中的光释光信号没有消失殆尽。另外,样品L325和L326的数据结果处于光释光实验本身的误差范围之内。因此我们认为,Ⅱ级阶地接受沉积的年龄大约在距今(12.8±0.70)ka和(14.8±0.69)ka左右,其后塔西河Ⅱ级阶地开始废弃。
表1-3-4 样品的年剂量率、等效剂量及其所对应的光释光年龄
表1-3-514C样品测量年龄值
四、阶地变形
为了精细的解剖天山地区晚更新世之后的构造活动,采用GPS与1:100000地形图对塔西河发育的各级阶地以及天山北麓地区的一些地貌面的高程进行了精细测量,并结合年龄数据对天山最新的构造活动进行剖析。
表1-3-6是依据阶地的抬升量及形成年代估算北天山第二排冲断褶皱带吐谷鲁背斜的隆升速率以及整体隆升速率。从表中可以看出,自32.85ka以来,吐谷鲁背斜的抬升速率开始加快,自13 ka之后,速率甚至达到(10.79~23.44)mm/a,但必须说明的是,塔西河穿过吐谷鲁背斜的中段,所得出的变形速率为其变形量的最大值。如果依据未变形地段河流阶地的抬升幅度加以计算,则可以估算自32.85 ka以来扣除掉吐谷鲁断展背斜隆升的影响,基底的平均抬升速率约为(3.39~3.87)mm/a(数据参见表1-3-7)。从北天山地区的其他河流阶地的发育来看,玛纳斯河Ⅲ阶地上堆积的次生黄土的光释光年龄绝对值约为距今28.75~22.12 ka,与塔西河阶地堆积的时间大致相同,其拔河高度约为157m,估算其隆升的速率约为(7.10~5.46)mm/a。此处位于吐谷鲁背斜与玛纳斯背斜的重合部位,应具有最大的隆升速率。
表1-3-6 吐谷鲁背斜晚更新世以来的隆升速率
注:相对隆升时间-各级阶地废弃的时间差;阶地拔河高度-现今阶地面到河床面的高差;相对隆升高度-各级阶地间的高差;整体抬升速率(各级阶地间的高差/相对隆升时间);相对南翼未变形段隆升高度-阶地变形最大处的高程未变形处的高程;吐谷鲁背斜隆升速率-消除影响因素后褶皱隆起的速率。
表1-3-7 晚更新世以来基底的隆升速率
注:表中的基底隆升速率未消除掉气候因素对于河流下蚀的影响。
五、讨论与结论
柏美祥(1995)等根据大地形变测量对天山近期的抬升强度做了研究,得出南天山西部主脉以平均14mm/a的速率上升,依连哈比尔尕山以平均17.8mm/a速率上升。这与我们对于现今通过河流Ⅰ级阶地所反映出的隆升速率(10.79~23.44)mm/a是基本一致的。
表1-3-8 据天山最高一级夷平面24Ma以来的升降幅度得出的天山的隆升速率
注:海拔资料据王树基(1998)。
为了较为全面的探讨天山新生代以来的构造变形强度,根据前人的资料,从以下几个方面对24Ma以来天山的升降幅度及平均隆升速率作如下估算:
据天山最高一级夷平面24Ma以来的升降幅度估算天山的隆升速率。从表1-3-8中可以看出,24Ma以来,天山隆起的平均速率约为(0.104~0.146)mm/a,且天山西段抬升明显比东段快(表1-3-8)。柳永清等(2004)对准噶尔南缘,特别是西缘一带发育的粗砾质沉积的研究表明,天山早期的隆升最先发育于北缘,主要时代为渐新世末期,且西区较东区表现显著,这与我们运用夷平面研究东西天山隆升速率差异的结果是一致的。
早、中侏罗世天山地区的盆山格局以不存在地理分割明显的天山山脉,地势低平为特征(方世虎,2005待刊),现今侏罗系地层已被抬升至不同的海拔高度。如果现今天山的构造地貌主要是24Ma 以来隆升形成的,据表1-3-9 可得出天山隆起的平均速率约为0.085mm/a。同样据1:20万地质图分析,乌兰达坂以西约10km处发育侏罗纪西山窑组煤层,其海拔约3800m。阿拉沟口以东18km外出露的西山窑组煤层海拔约为650m。假定是天山24Ma以来造成的构造高程差异,那么天山的隆起最大速率约为0.131mm/a。可以看出,同24Ma以来的平均速度相比,天山现今的隆升速度明显加快。
表1-3-9 侏罗纪煤层现今海拔高程统计表
总的看来,天山北缘的河流大都穿过3排冲断褶皱带,从其上发育的河流阶地来看,北天山地区主要发育了3级,但在各个冲断褶皱构造隆升的地区,河流阶地发育的级数往往增多,如奎屯河在独山子背斜处发育了6级阶地。各个河流阶地面对于构造隆升的响应不止表现在河流阶地发育的级数增加上,还表现在阶地均已发生变形,河流阶地面反倾,且大多数河流阶地面的纵向上的形态与相应的背斜的形态一致。
运用光释光及14C技术并实际测量3级阶地的高程得出吐谷鲁背斜的构造抬升速率在32.85~28.75 ka间为(9.50~12.57)mm/a,12~13 ka间为(9.67~14.5)mm/a,全新世则增至(10.79~23.44)mm/a。天山基底的平均隆升速率达到(3.39~3.86)mm/a。通过对天山最高一级夷平面、野外实测侏罗纪地层高程及天山发育的煤层的隆升速率的研究则表明天山自24Ma以来平均的隆升速率约为(0.085~0.146)mm/a,而天山自晚更新世-全新世以来,隆升速率则高达(9.50~23.44)mm/a。对比后可以看出,天山北缘的构造活动速率有不断加快的特点。
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(袁庆东,郭召杰,张志诚,吴朝东,方世虎)
河水污染治理措施论文
导语: 随着我国工业化进程的不断加快,河流污染现象越来越严重。当前我国的河流污染形势非常严峻。在国内水资源形势日益严峻的背景下,加强对河流的保护显得非常重要。当前我国对河流污染的治理还处于起步阶段,但是随着人们环保意识的觉醒,河流污染的环境保护措施将得到深入研究。本文将重点探讨河流污染的治理措施。
[ 关键词] 河流污染 环保 治理措施
中图分类号:U473.9 文献标识码:U 文章编号:1009914X(2013)34012701
当前我国的河流污染形势日益严峻。河流污染严重影响到了人们的生命财产安全,给人们的生产生活带来危险。“一些企业肆意排污导致河流污染加剧,对人民的正常生活、身体健康等都造成了严重的危害”。[1]在可持续发展理念深入人心的背景下,河流污染治理问题逐渐深入人心,被越来越多的人所重视。
绿色环保是当前经济社会的发展的必然趋势。而要想实现这个目的,就必须要高度重视河流污染问题。无论是从发达国家的发展经验来看还是从过去我国粗放式发展的理念来看,河流污染的治理都已成为当务之急。在这样的背景下加强河流环保措施的研究就显得非常重要。
一、河流污染形式
河流污染基本上可以分为两种形式:一种形式是点污染;另一种形式就是面污染。所谓点污染主要指的是工业废水以及城镇生活污水造成的各种污染。面污染主要指的是大范围内污染物由于降雨等造成的污染。这两种形式的污染都会对人们的生产生活造成影响,严重情况下还会对居民的人身健康造成影响。在这样的背景下加强对河流污染原因的研究就显的非常必要。
二、河流污染的原因
经过对河流污染进行深入调查,我们就会发现河流污染基本上是由三个原因造成的:一是水土流失严重。我国农田土壤在过去几十年的发展中大量应用化肥农药,虽然在一定程度上实现了增产目的,但是也造成严重的水土流失。水土流失现象的家居,是造成河流污染的主要原因。二是废污水得不到有效处理。当前人们虽然对工厂废污水的处理保持一定程度重视,但是在实际操作过程中仍然存在一系列问题,废污水得不到有效处理就被排到河里,这是导致河流污染的根本原因。三是人们的环境保护意识淡薄。当前国家虽然制定了一些环境保护的法律体系,但是在实践过程中往往存在有法不依,执法不严的现象。这是河流污染的关键。
三、物理方法
针对河流污染的治理,我们主要采用的物理方法主要是四种措施:一是调水,二是机械除藻;三是曝气复暖;四是底泥疏竣。所谓调水主要指的是通过加入大量的清洁水来改善污染水质。通常这种方式主要是通过水利设施调动附近清洁水源来进行清洁。
所谓机械除藻主要指的是通过专门机械来去除水中的蓝藻以降低河流污染。在河流中经常会产生大量的水华蓝藻。这些蓝藻的出现会严重影响到河流水质。去除水华蓝藻能够有效地降低河内磷、内源氮的负荷,这对于提升河流水体质量很有帮助。
曝气复暖。通常意义上河流污染主要是由于河内溶解氧降低造成的。我们对河流的保护就可以从提升河内溶解氧的这个角度来进行考察。曝气复暖就主要是通过这种形式来保护水体的。曝气复暖技术通过向河道充入氧气,来提高水体的溶氧水平,增加水体好氧生物的活力,最终达到提升水体水质的目的。当前主要是通过移动式充氧平台和规定式充氧平台实现这种技术。
底泥疏浚。在被污染的河流中有许多污染物都淤积在河底泥土中。为了有效提升河水水质,人们可以通过底泥疏浚的方法来治理。把底泥挖出来就可以有效的减少河里的污染物,从而减少河流污染。
四、生物方法
所谓生物方法主要指的是生物促成法,生物强化法和生态修复法。接下来我们就来详细分析这三种技术。所谓生物促成技术主要指的是通过把解毒剂,降解污染物,常量元素,维生素,微量元素等投入到河流中以降低污染的技术。生物促成技术的应用能够有效地降低河流污染,应用这种方法能够起到有效降低土著微生物的目的,从而能够强化污染环境的自净能力,最终有效缓解河流污染。
生物强化法。生物强化技术主要指的.是通过往受污染的水体中接种污染降解菌,通过污染降解菌来激活水中微生物并使他们迅速繁殖,继而来抵制有害微生物的生长。通过生物强化法可以有效解决水体污染问题。这种方法对于消除受污染水体中的黑臭和硝化底泥很有帮助。
生态修复技术。生态修复主要是通过利用浮岛技术,人工湿地,生物膜法,水生植物等形式来降低河水污染。生态技术是“利用生态平衡、物质循环的原理和技术方法,对受污染或受破坏、胁迫的水体生物生存和发展状态的改善、改良或恢复、重现”[2]浮岛技术,是通过在受污染区域搭建辅导,在水面上种植植物最终形成生物链来进行水体恢复,运用浮岛技术可以有效提升水体质量。人工湿地。人工湿地是在模仿自然湿地的基础上形成的一种具有很强渗透性能的物质。通过使用人工湿地可以有效实现污水的净化。人工湿地一般可以分为垂直湿地,潜流湿地,表面湿地三种形式。当前“国内外在人工湿地的应用方面积累了丰富的理论及实践经验”[3]生物膜法是通过天然河中的生物膜来起到净化与过滤的技术,生物膜一般是由人通过填充填料来供细菌絮凝生长,最后生成的。生物膜具有表面大,附着微生物多等特点,应用人工湿地可以使得河流的自净能力显著增长。在今后的河流污染治理中我们应该加强对这种技术的研究。“在上海的应用有生态浮床技术、沉水植物修复技术、植生生态混凝土技术等。
五、化学方法
化学治理方法主要指的是通过往受污染的水体里放入各种化学剂,例如铁盐,化学药剂杀藻等化学物质来改善水质。一般意义上化学方法主要有化学除藻以及絮凝沉淀两种方法。化学除藻是一种能够有效控制藻类生长的方法,对于解决严重富营养化的河流的污染问题具有重要意义。但是在使用这种方式来治理和水污染的时候,我们也要注意这种方法要适度应用,过度使用就会造成动植物的再次污染。絮凝沉淀是通过投入混凝剂来缓解污染的。这种方法主要应用在污染非常严重的地表水体中。采用这种方法可以有效控制源磷负荷。
当前随着经济社会的发展河流污染形势日益严峻,在这样的背景下加强河流污染治理显得非常重要。本文详细分析了当前环境污染的形式以及产生原因,而后深入论述了河流污染治理的措施。我们在今后的河流污染治理中必须要结合河流自身的特点来进行治理。“多个城市治污实践证实。河长制”确实是推动我国水污染治理的一项有效措施”[5]要慎重科学地选择治理措施,这是有效缓解治理污染的有效手段。
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摘要:水资源的可持续利用是一个国家经济、社会可持续发展的基础,为了缓解水资源短缺,减少水污染、改善水质、合理调控水量而保护水资源,并制定出相应的对策和措施。 关键词:水资源保护 可持续发展 水法1、水资源保护的含义水资源保护是一个国家为了满足水资源可持续利用的需要,维护水资源的正常使用功能和生态功能,采取经济、法律、行政科学的手段合理地安排水资源的开发利用,并影响水资源的经济、生态属性的各种行为进行干预的活动。水资源保护从广义上讲包括水量保护与水质保护两个方面,也就是通过行政、法律、技术、经济等手段合理开发、管理和利用水资源、保护水资源的质量和供应,防止水污染、水源枯竭,水流阻塞和水土流失,以满足社会实现经济可持续发展对淡水资源的需求。在水量方面应全面规划、统筹兼顾、综合利用、讲求效益,发展水资源的多种功能。注意避免水源枯竭、过量开采。同时,也要顾及环境保护要求和生态改善的需要。在水质方面,应防治水污染,维持水质良好状态,要养活和消除有害物质进入水环境,加强水污染的防治和监督。2、 我国水资源概况和水资源保护的迫切性2.1、我国水资源总量较多,但按人口、耕地平均占有水平很低与世界上许多国家相比,我国水资源问题比较严重,尽管我国河川径流总量居世界第六位,仅低于巴西、苏联、加拿大、美国和印度尼西亚,但是由于我国国土辽阔,人口众多,按人口、耕地平均,人均和亩均占有量均低于世界平均水平。人均占有量为世界人均占有量的1/4左右,亩均占有量仅为世界亩均占有量的3/4.据对149个国家和地区的最新统计,中国人均占有量已经退居世界110位。因此,正确处理好水及人和人及于水两方面的关系比世界上任何一个国家都艰巨复杂。2.2、我国水资源在地区上分布不均,水土组合不平衡。我国的水量和径流深的分布总趋势是由东南沿海向西北内陆递减,并且与人口数耕地的分布不相适应。81%集中分布在长江及其以南地区,而耕地面积仅占全国的36%;淮河及其以北地区耕地面积占全国64%,而水资源仅占全国的19%。其中黄、淮、海、辽四河流域内耕地面积占全国的42%,然而水资源才占全国的9%。从而形成了南方水多耕地少,水量有多余,北方耕地多而水量少,水资源短缺,因此改变水量的空间分布,使水资源合理地被利用充分发挥其效益就被提到日程上来,南水北调工程的实施就是一个很好的特例。2.3、我国降水及河川的年内分配集中,年际变化大,连丰连枯年份比较突出。大部分地区的降水受季风影响,在年内年际之间有很大变化,汛期四个月的降水量和径流量占全年的60%—80%,集中程度超过了欧美等国家。我国主要河流都出现过几年来水较丰和几年来水较枯现象。例如黄河在过去几十年中曾出现过连续9年(1943—1951)的丰水期;在近几十年内也曾出现过连续28年(1972—1999)的少水期,其中断流21年,而且在1991到1997年间是年年断流,总断流时间是717天,平均每年断流102.4天。降水量和径流量在时程上的这种剧烈变化,给水资源的利用带来困难。要充分利用水资源势必修建各种类型的水利工程来调节天然来水。我国水资源的这些特点决定了开发利用水资源的长期性能艰巨性和复杂性。要使水资源能够长期的维持国民经济的生产和人畜的生活用水,就必须对水资源进行合理调控、贮蓄,进而改变地区水量时空分布不均,各地区根据各自的需水要求在不同时间不同地点进行调配、利用,尽量做到按需分配使用。3 地理研究的兴起与面临的问题3.1 对地理学应用价值的认识科学的持续发展需要社会的广泛关注,而这一点又依赖于科学本身所体现出的社会价值。地理学的研究内容涉及地理环境中的自然要素和人文要素,及其之间交互作用的关系[1]。随着人类生产力水平的提高和生活空间的扩大,社会发展和经济建设对地理学的需求日益迫切。“内政、外交、民生、国防,凡所举措,无不赖有地理研究为其根底”[2]。这种迫切的需求促进了地理学的发展。社会的需求使越来越多的学者注意到了地理学的社会价值。20世纪前半叶的中国,战争频繁、社会动荡,社会处在新旧交替之中。“在这种新旧适应转变当中,能够予新适应以实际帮助的科学虽然很多(如历史、工程等),然其中要以地理学最关重要。地理学是新旧适应转变中的指导者,他不但可以说明这种适应,并且可以知道新旧适应转变的方向”[3]。地理学可以“告诉人类,使之有所警戒、预防、适应、利用和种种应遵循努力的途径,以求生活的安适向上;以求衣于斯、食于斯、老死而葬于斯的‘场所’,成为一个人地调协,欣欣向荣的生活空间”[4]。甚至有学者认为,地理学的“机能为使未来国民精确构想人类活动之大舞台之世界,由之而使关于彼等身旁所发生之政治的社会的问题之思考日益精确,而使判断趋于健全”[5]。地理学的社会价值已使它成为新时代人们必需具备的知识。地理学以其为“新邦建设之一动力”而受到社会的重视。20世纪20~30年代,高等学府中的地理系和地理学会纷纷建立。这些教育与研究实体的出现是为了国计民生,为了解决内忧外患的问题[6],为了促进经济建设,为了了解国际间的关系、“为了发扬民族观念”[7],为了沟通日益分化的各门科学[8],也是为了普及地理学知识……。当学者们为了共同的目标聚集在一个共同的专业领域时,却没有一个可以共同遵循的研究方法,甚至连研究范围也模糊不清。社会的需要促成学科的建立,而学科的建设则有赖于理论研究的深入。对地理学多种应用价值的认同,虽然能够使人们感受到地理学的重要性,但也给人们一种错觉,即地理学仅是一种工具、一种知识而已。以社会需求、经济效益代替科学价值,必然造成学科研究方向多变、难以正常发展,甚至造成了学科的危机。因此,一门学科的真正发展在于该学科理论研究的深入。3.2 问题产生的国际背景与中国学者的认识对地理学科学性质的不同解释是一个世界性的问题。早在17世纪,德国学者伯恩哈德·瓦伦纽斯(Bernhard Varenius,1622~1650)在《普通地理学》一书中就对地理学的内容及范畴进行了研究,并将地理学分为普通地理学和专门地理学。瓦伦纽斯的地理学概念远远走在了那个时代的前面。不幸的是他英年早逝,未能进一步阐述他的观点。19世纪伴随着人类对世界认识的扩大和研究方法的深入,一位学者已无法掌握整个地理环境的全部知识。学科的分化成为近代地理学发展的必然趋势。近现代地理学就是在学科的不断分化之中向前发展的。随之而来的是,地理学已经由一门科学变成了一个科学体系。当学科分化越来越细时,就产生了地理学是否具有其独立的研究对象而不与其它学科发生叠置的问题。“十九世纪末期,整个世界都通过学术界在问:什么是地理学?”[9]对此不同国家的地理学者给出了不同的答案[②]。这种对学科性质的理论探讨,对当时世界的地理学研究方向产生了广泛的影响,并形成了以德国、美国、法国、英国和前苏联为中心的不同学术流派。由于地理学研究范围很大,致使一些学者误将地理学看作是各学科的背景知识[10],或把地理学作为认识世界的一种“观察点”[11],加上地理学发展之初学科本身又不够健全,因此在近代地理学的发展过程中一直蕴藏着深刻的危机。“任何一种科学,都有它自己的研究的中心,和所属的特殊的体裁。地理学既不如地质学、气象学、人类学、社会学……那样有着明确的自己研究的中心,和所属的特殊的体材,且所有的内容,亦俱为新发达起来的地质学、气象学、人类学、社会学……等等分划开来,作为专门的研究对象。所以,地理学是否可以成为一有组织的,完整而独立的科学,乃成为十九世纪末以来,科学争论的一个大问题。”[12]多数从事近代地理学研究的学者认为:“地理学的立场,实在处于极困难的地位”[13]。作为世界近代地理学的组成部分之一,中国地理学的发展也面临着许多同样的问题。但中国近代地理学的传入是多方位的,其中既有欧洲思潮的影响,也有美国学术观点的影响。因此对地理学中一些理论问题的探讨,在中国就显得更加活跃,而且也没有形成一种统一的认识。参考文献[[1]] 左大康主编. 现代地理学辞典. 北京:商务印书馆,1990,1.[[2]] 本学会发起旨趣书. 地理学报,1934,(1), 附录.[[3]] 顾谷宜. 地理学的范围. 地理杂志,1930,3(6).
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