水是人類及一切生物賴以生存的必不可少的重要物質,同時也是工農業生產、經濟發展和環境改善不可替代的極為寶貴的自然資源。長期以來,由于人們錯誤地認為水是取之不盡、用之不竭的廉價資源,因而不厲行節約和保護,產生了水體污染嚴重和水資源短缺的狀況。隨著人口增加、工業化和城市化步伐的加快,用水量急劇增加,污水排放量也相應增加,加劇了水環境的污染和水資源的短缺。
目前,我國城市污水的處理排放量僅為排放總量的10%左右,大量的污水進入自然水體導致了嚴重的水環境污染。2002年,全國工業和城鎮生活廢水排放總量為439.5億t,其中工業廢水排放量207.2億t,城鎮生活污水排放量232.3億t,比2001年都有不同程度增加。
據2003年中國環境質量狀況公報,主要水系中海河、遼河和淮河污染程度略有減輕,松花江、珠江污染加重,渤海和東海近岸海域水質有所改善,但污染仍重:“三湖”水質均為劣V類,污染較重,主要污染指標為總氮和總磷,按富營養化評價分析,太湖為輕度富營養,巢湖為中度富營養,滇池為重度富營養。水環境污染的總體狀況是地表水污染普遍,特別是流經城市的河段有機污染較重,湖泊富營養化問題突出,地下水受到點狀或面狀污染,造成“水質型”缺水嚴重,加劇了水資源的供需矛盾。
富含磷酸鹽和氮素的水在光照和其他環境條件適宣的情況下使藻類過量生長,隨后藻類死亡并伴隨著異養微生物的代謝,于是水體中的溶解氧很快被耗盡,造成水體質量惡化和水生態環境結構破壞,即水體的富營養化。“富營養化”是湖泊分類方面的概念,天然富營養化是水體衰老的一種表現。而過量的植物性營養元素氮、磷進入水體則是人為加速了水體的富營養化過程。富營養化的危害很大,影響深遠,不僅在經濟上造成損失,而且危害人類健康。
主要表現在如下幾個方面
(1)使水變得腥臭難聞。藻類過度繁殖,使水產生霉味和臭味使水變得腥臭難聞。
(2)降低水的透明度。在富營養化水體中,生長著以綠藻、藍藻為優勢種類的大量水藻。這些水藻浮在水面形成一層“綠色浮渣”,使水質變得渾濁,透明度明顯降低,使其旅游、觀賞的美學價值受到嚴重影響。
(3)消耗水中溶解氧。表層有密集的藻類使深層水體的光合作用受到限制,同時,死亡藻類的腐化分解消耗了水體中大量的溶解氧,因此,水體中的溶解氧很低。
(4)向水體釋放有毒物質。許多藻類能夠分泌、釋放有毒有害物質,不僅危害動物,而且對人類健康產生嚴重影響。
(5)影響供水水質并增加制水成本。富營養化水作為水源時會給水廠帶來一系列問題。夏日高溫季節,藻類增殖旺盛,過量的藻類會給凈水廠的過濾過程帶來障礙,水藻經常堵塞濾池。且富營養化水體在一定條件下由于厭氧作用可產生硫化氫、甲烷和氨氣等有毒有害氣體。因此,由于制水過程中水藻本身及其產生的有毒物質增加了水處理的技術難度,影響凈水廠的產水率和制水費用。
(6)對水生生態的影響。水體受到污染而呈現富營養化狀態時,水體的正常的生態平衡會被擾亂,生物種群量就會顯示出劇烈的波動。結果導致水生生物的穩定性和多樣性降低,破壞了水體生態平衡。
水環境的污染不僅降低了水體的使用功能,而且使水體中生態結構遭到破壞,嚴重影響魚的生存和漁業生產,也容易造成疾病蔓延、中毒,威脅到城鄉居民的飲水安全和人民群眾的健康,對我國正在實施的可持續發展戰略帶來了嚴重的負面影響。