我国水处理研究现状论文
水处理是指为达到成品水的水质要求而对原水的加工过程。下面是我整理的关于水处理技术论文，希望你能从中得到感悟!
关于水处理技术的分析
摘要：本文作者介绍了水处理的概念，对水处理技术进行了分析介绍，供大家参考借鉴。
关键词：水处理;技术;分析
中图分类号：TU7 文献标识码：A 文章编号：
简单讲，“水处理”便是通过物理、化学手段，去除水中一些对生产、生活不需要的物质的过程。是为了适用特定的用途而对水进行的沉降、过滤、混凝、絮凝，以及缓蚀、阻垢等水质调理的过程。由于社会生产、生活与水密切相关，因此，水处理领域涉及的应用范围十分广泛，了解水处理的基本常识对于人们的生活具有非常重要的意义。近年来，随着我国经济的高速发展，水污染也在不断恶化，随着水质污染而引起的各种疾病,带来的各种行业危害日趋严重，水处理到如今就突显出其不可忽视的重要性。然而，真正对水处理方面的知识有些许了解的民众却并不多见。
1 水处理的概念
水处理是指为达到成品水的水质要求而对原水的加工过程。在循环用水系统以及水的再生处理中，原水是废水，成品水是用水，加工过程兼具给水处理和废水处理的性质。水处理还包括对处理过程中所产生的废水和污泥的处理及最终处置，有时还有废气的处理和排放问题。
2 水处理工艺
一级处理是机械处理工段，它通过机械处理，如格栅、沉淀或气浮，去除污水中所含的石块、砂石和脂肪、油脂等。机械处理工段包括格栅、沉砂池、初沉池等构筑物，以去除粗大颗粒和悬浮物为目的，处理的原理在于通过物理法实现固液分离，将污染物从污水中分离，这是普遍采用的污水处理方式。机械处理是所有污水处理工艺流程必备工程，城市污水一级处理BOD5和SS的典型去除率分别为25%和50%。在原污水水质特性不利于除磷脱氮的情况下，初沉的设置与否以及设置方式需要根据水质特注的后续工艺加以仔细分析和考虑，以保证和改善除磷除脱氮等后续工艺的进水水质。
二级处理是污水生化处理，生物处理，污水中的污染物在微生物的作用下被降解和转化为污泥。污水生化处理属于二级处理，以去除不可沉悬浮物和溶解性可生物降解有机物为主要目的，其工艺构成多种多样，可分成活性污泥法、AB法、A/O法、A2/O法、SBR法、氧化沟法、稳定塘法、土地处理法等多种处理方法。日前大多数城市污水处理厂都采用活性污泥法。在污水生化处理过程中，影响微生物活性的因素可分为基质类和环境类两大类：
基质类包括以碳元素为主的有机化合物即碳源物质、氮源、磷源等营养物质及一些有毒有害化学物质如酚类、苯类等化合物、也包括一些重金属离子如铜、镉、铅离子等。
环境类影响因素指污水处理中绝大部分微生物最适宜生长的温度范围是20-30℃，活性污泥系统微生物最适宜的PH值范围是，曝气池出口处的溶解氧以保持2mg/l左右为宜。
三级处理是污水的深度处理，它包括营养物的去除和通过加氯、紫外辐射或臭氧技术对污水进行消毒。三级处理是对水的深度处理，现在的我国的污水处理厂投入实际应用的并不多。它将经过二级处理的水进行脱氮、脱磷处理，用活性炭吸附法或反渗透法等去除水中的剩余污染物,并用臭氧或氯消毒杀灭细菌和病毒,然后将处理水送入中水道，作为冲洗厕所、喷洒街道、浇灌绿化带、工业用水、防火等水源。
3 水处理方法
沉淀物过滤法的目的是将水源内悬浮颗粒物质或胶体物质清除乾净。这些颗粒物质若没有清除，会对透析用水其它精密的过滤膜造成破坏或甚至水路的阻塞。这是最古老且最简单的净水法，所以这个步骤常用在水纯化的初步处理，或有必要时，在管路中也会多加入几个滤器以清除体积较大的杂质。滤过悬浮的颗粒物质所使用的滤器种类很多，例如网状滤器，沙状滤器或膜状滤器等。只要颗粒大小大於这些孔洞之大小，就会被阻挡下来。对於溶解於水中的离子，就无法阻拦下来。
硬水的软化需使用离子交换法，它的目的是利用阳离子交换树脂以钠离子来交换硬水中的钙与镁离子，*此来降低水源内之钙镁离子的浓度。通常的离子交换树脂为球状的合成有机物高分子电解质。树脂基质内藏氯化钠，在硬水软化的过程中，钠离子会逐渐被使用耗尽，则交换树脂的软化效果也会逐渐降低，这时需要作还原的工作，也就是每隔固定时间加入特定浓度的盐水，一般是10%，如果水处理的过程中没有阳离子的软化，不只是逆渗透膜上会有钙镁体的沉积以致降低功效甚至破坏逆渗透膜，同时人也容易得到硬水症候群。硬水软化器也会引起细菌繁殖的问题，所以设备上需要有逆冲的功能，一段时间後就要逆冲一次以防止太多杂质吸附其上。
活性碳是由木头，残木屑，水果核，椰子壳，煤炭或石油底渣等物质在高温下乾馏炭化而成，制成後还需以热空气或水蒸气加以活化。它的主要作用是清除氯与氯氨以及其它分子量在60到300道尔顿的溶解性有机物质。活性碳的表面呈颗粒状，内部是多孔的，孔内有许多小的毛细管,1g的活性碳内部表面积高达700-1400m2，而这些毛细管内表面及颗粒表面就是吸附作用之所在。影响活性碳清除有机物能力的因素有活性碳本身的面积，孔洞大小以及被清除有机物的分子量及其极性，它主要依物理的吸附能力来排除杂物，当吸附能力达饱合之後，吸附过多的杂质就会掉落下来污染下游的水质，所以必须定时利用逆冲的方式来清除吸附其上的杂质。
去离子法的目的是将溶解於水中的无机离子排除，与硬水软化器一样，也是利用离子交换树脂的原理。在这使用两种树脂-阳离子交换树脂与阴离子交换树脂。阳离子交换树脂利用氢离子来交换阳离子;而阴离子交换树脂则利用氢氧根离子来交换阴离子，氢离子与氢氧根离子互相结合成中性水。
逆渗透法可以有效的清除溶解於水中的无机物，有机物，细菌，热原及其它颗粒等，是透析用水之处理中最重要的一环。所谓渗透是指以半透膜隔开两种不同浓度的溶液，其中溶质不能透过半透膜，则浓度较低的一方水分子会通过半透膜到达浓度较高的另一方，直到两侧的浓度相等为止。在还没达到平衡之前，可以在浓度较高的一方逐渐施加压力，则前述之水分子移动状态会暂时停止，此时所需的压力叫作渗透压，如果施加的力量大於渗透压时，则水份的移动会反方向而行，也就是从高浓度的一例流向低浓度的一方，这种现象就叫作逆渗透。逆渗透的纯化效果可以达到离子的层面，对於单价离子的排除率可达90%-98%，而双价离子可达95%-99%左右。
超过滤法与逆渗透法类似，也是使用半透膜，但它无法控制离子的清除，因为膜之孔径较大，约10-200A之间。只能排除细菌，病毒，热原及颗粒状物等，对水溶性离子则无法滤过。超过滤法主要的作用是充当逆渗透法的前置处理以防止逆渗透膜被细菌污染。它也可用在水处理的最後步骤以防止上游的水在管路中被细菌污染。一般是利用进水压与出水压差来判断超过滤膜是否有效，与活性碳类似，平时是以逆冲法来清除附着其上的杂质。
蒸馏法是古老却也是有效的水处理法，它可以清除任何不可挥发性的杂质，但是无法排除可挥发性的污染物。
紫外线消毒法是目前常使用的方法之一，它的杀菌机转是破坏细菌核酸的生命遗传物质，使其无法繁殖，其中最重大的反应是核酸分子内的pyrimidine盐基变成双合体。一般是使用低压水银放电灯的人工波长的紫外线能量。
4 结束语
本文阐述了水处理的基本概念，介绍了水处理的工艺及处理方法，使人们了解到水处理实际上就是对水源水或不符合用水水质要求的水，采用物理、化学、生物等方法改善水质的过程。
参考文献：
[1] 吴弼人.水处理-城市的命脉[J].华东科技，2009，(06).
[2] 戴建强，郑敏.城市中水回用于电厂循环冷却水的处理技术实例[J].环境科学与管理，2011，(08).
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2017年水处理技术论文篇二 浅谈给水处理技术的发展 [摘要] 水与人们生活生产密切相关，而且水是保障人民生活发展工业生产不可缺少的物质基础。近年来，人口增长、水资源的分布不均、污染加剧等问题造成水资源不足日益严重。因此给水处理技术一直在改进。本文旨在介绍一些给水处理日益发展的基本技术。 [关键词] 给水处理 污染物 现代化 高级氧化 膜技术 1.现代化处理技术 化学氧化 水质处理常用氯氧化，当有机污染尚未得到去除时，会产生较多的有害消毒副产物。目前采用KMnO4语气复合剂(一种专门商品)的应用逐渐展开，对氧化有机物、改善混凝取得较好效果。臭氧预氧化可以提高有机物的可生物降解性，又可除嗅、脱色，去除铁、锰，但往往结合后续深度处理臭氧—活性炭时才采用。 加吸附剂粉末炭 粉末炭，具有吸附能力好、投加灵活、对污染物处理效能高等优点，但由于耗费较高(约105元/m^3左右)，一般只有在消除冲击性污染时采用，投加量需10～20mg/L，现在一些水污染事件中就曾应用过此技术，此外还可以通过此技术对原水进行控制，并将该技术演化，如形成活性炭吸附带控制突发性污染事件等。 调节pH 由于投加酸与碱，运行成本增加，又在原水中增加无机离子，在我国很少采用，国外在此方面研究较多，这里不做详述。但其对原水pH的控制以及对某些污染物去除还具有良好的功效的，这一点也被业内广泛认可。 生物预处理 20世纪70年代以来，生物处理工艺越来越广泛应用于市政给水生物处理方法包括生物接触氧化法、生物转盘、生物流化床、生物滤池氧化法、生物活性炭滤池和膜生物反应器等多种形式。生物预处理借助微生物的生命活动对水中的氨氮等有机污染物和铁、锰等无机物进行去除，从而改善水的混凝沉淀性能，使后续工艺较好的发挥作用，提高出水的水质。 2.给水处理的新技术 高级氧化技术 高级氧化技术是给水处理的新技术，并受到了许多的关注，在水处理中有广泛的应用，高级氧化技术包括臭氧氧化技术、超临界水氧化技术、光催化氧化技术、超声空化氧化技术等。 臭氧氧化技术 臭氧由于其在水中有较高的氧化还原电位，常用来进行杀菌消毒、除臭、除味、脱色等，在饮用水处理中有着广泛的应用。近年来，由于氯氧化发用于给水、循环水处理和废水处理中有可能产生三氯甲烷等“三致”物质而受到限制，使臭氧在水处理中的作用受到了更多的关注。但臭氧应用于废水处理还存在着一些问题，如臭氧发生的成本高，而利用率偏低，臭氧处理的费用高;臭氧与有机物的反应选择性较强，在低剂量和短时间内臭氧不可能完全矿化污染物，且分解生成的中间产物会阻止臭氧的进一步氧化。因此，提高臭氧利用率和氧化能力就成为臭氧高级氧化法的研究热点。臭氧的高级氧化技术就是通过臭氧氧化与各种水处理技术的结合，形成氧化性更强、反应选择性较低的羟基自由基。 超临界水氧化技术 超临界水反应与氧化组合为“超临界水氧化(SCWO：Supercritical Water Oxidation)”技术，应用较多。超临界水有优良的溶剂特性，增加了电导率和离子值。表示溶剂的极性的电导率，在常温常压下的值较高(78)，在高温高压下的己烷和甲醇等无极性，与弱极性的有机溶剂的电导率等值(2～30左右)。因此，在高温高压下的水溶解有机物是可能的。 SCWO技术有以下特点： 1) 将有机物完全分解成水和二氧化碳，使之无害化。 2) 不产生以二恶英为代表的有害的副产物。 3) 反应速度快，单位时间内处理量大，装置小型化。 4) 与焚烧炉不同，不需要烟筒，不排放烟气。 在临界温度下易于控制加水分解反应，或易于控制原子团的反应，这是超临界水作为反应溶剂的优越性。不用酸和碱即可进行废水处理，是极好的环境处理技术。 光催化氧化技术 所谓光催化氧化反应，就是在光的作用下进行的化学反应。光化学反应的活化能来源于光子的能量，在太阳能的利用中光电转化以及光化学转化一直是十分活跃的研究领域。光催化氧化技术利用光激发氧化将O2、H2O2等氧化剂与光辐射相结合。所用光主要为紫外光，包括uv-H2O2、uv-O2等工艺，可以用于处理污水中CHCl3、CCl4、多氯联苯等难降解物。另外，在有紫外光的Fenton体系中，紫外光与铁离子之间存在着协同效应，使H2O2分解产生羟基自由基的速率大大加快，促进有机物的氧化去除。 超声空化氧化技术 超声空化是指水中的微小泡核在超声波作用下被激化，表现为泡核的振荡、生长、收缩及崩溃等一系列动力学过程。超声空话技术就是利用声解，将水中有机物转化为CO2、水、无机离子和有机酸等成分。超声空化技术具有少污染或无污染、设备简单等优点，同时，还伴有杀菌消毒功效，是一种很有潜力的水处理新技术。但现阶段超声空话技术主要用于实验室小水量的处理研究中，尚处于基础研究阶段。为了提高降解速度同时降低费用，国内外的水处理工作者又相继研究开发了关于超声波与其他技术相联合的新工艺，如臭氧/超声波联合工艺。在臭氧/超声联合处理含酚水的实验研究中，取得了较好的处理效果。 膜处理技术 随着人类对膜的逐步认识，各种人工合成膜也应运而生，其种类繁多，作用也千差万别，但是它们具有一个共同的特点---选择透过性。膜从广义上可以定义为两相之间的一个具有选择透过性的薄层屏障。 膜式活性污泥法技术是分离技术与生物技术有机结合的新型的水处理技术。是利用膜分离设备截留生化反应池中的活性污泥和大分子有机物，省掉二沉池。活性污泥浓度因此大大提高，水力停留时间和污泥停留时间可以分别控制，而难降解的物质在反应池中不断反应、降解。因此膜处理工艺是通过膜分离技术大大强化了生物处理的功能。 3.结语 我国的给水处理目前普遍采用混凝、沉淀、过滤、消毒组成的常规水处理技术， 优点是水处理成本低， 平均处理效果较好。此外， 水源污染加剧， 常规水处理工艺对某些有机污染物的去除效果不佳。而新兴的水处理技术对水质的改善提供了支撑。臭氧-活性炭处理、膜技术等水处理技术在去除效率、无害性等方面均有常规处理无法比拟的优势， 并且在发达国家的使用经验也表明了这些技术的可靠性。随着科技的进步， 材料学的发展，这些新兴工艺的成本也在逐渐降低。因此我们可以预见， 未来的水处理， 将朝着更安全、更高效、更环保的方向发展。 参考文献 [1]陆煜康，唐锂.水处理节能和新能源的应用.北京：化学工业出版社，2010，5 [2]苑宝玲，王洪杰.水处理新技术原理与应用.北京：化学工业出版社，2006，1 [3] 陆煜康.水处理新技术与能源自给途径.机械工业出版社，2008，8 作者简介： 阚沙沙(1992-)，女，汉族，吉林松原人，郑州大学，水利与环境学院，给水排水工程. 郭丹丹(1991-)，女，汉族，河南许昌人，郑州大学，水利与环境学院，给水排水工程. 看了“2017年水处理技术论文”的人还看： 1. 关于水处理技术论文 2. 锅炉水处理技术论文 3. 工业水处理技术论文 4. 膜法水处理技术论文 5. 锅炉水处理技术论文(2)
造纸废水处理国外研究现状论文
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在我们平凡的日常里，越来越多人会去使用报告，通常情况下，报告的内容含量大、篇幅较长。你知道怎样写报告才能写的好吗？下面是我为大家收集的造纸废水处理论文开题报告，仅供参考，大家一起来看看吧。
一、课题背景和意义
造纸工业是能耗高、物耗高，对环境污染严重的行业之一。造纸工业的污染问题十分严重，受到了人们普遍的关注。在世界范围内，造纸工业废水都是重要的污染源，例如日本、美国分别将造纸工业废水列为六大公害和五大公害之一。
在我国，造纸工业废水污染已成为造纸生产及相关行业能否生存和发展的关键因素。据环保统计公报数字表明，县及县以上制浆造纸和纸制品废水排放量占全国工业总排放量的11%，仅次于化学工业及钢铁工业的年排水量，居第三位，其中达标排放量仅占造纸总排放量的14%，排放废水中COD约占全国总排放量的45%。
目前我国造纸工业废水排放量及COD排放量均居我国各类工业排放量的首位[1]。近年经多方不懈努力，造纸工业废水污染防治已经取得了一定的成绩，虽然纸及纸板产量逐年增加，但排放废水中的COD却逐年降低。由此看出，造纸工业初步实现了增产减污的目标。但目前造纸行业约占排放总量50%的废水尚未进行达标处理，废水污染防治任务还相当繁重。
制浆造纸废水是指化学法制浆产生的蒸煮废液(又称黑液、红液)，洗浆漂白过程中产生的中段水及抄纸工序中产生的白水，它们都对环境有着严重的污染。
一般每生产1t硫酸盐浆就有1t有机物和400kg碱类、硫化物溶解于黑液中;生产1t亚硫酸盐浆约有900kg有机物和200kg氧化物(钙、镁等)和硫化物溶于红液中。废液排入江河中不仅严重污染水源，也会造成大量的资源浪费[2]。
近年来，一些以制浆造纸为主要工艺的小型企业由于受白水困扰被迫停产或转产。随着造纸行业的发展，受原料林资源的约束，废纸作为再生纤维资源在造纸工业原料中的重要性与日俱增，我国产量名列前几位的造纸企业大部分是以废纸为原料。
废纸作为造纸原料之一，即可减轻环境污染，又可减少森林砍伐，节省原料纤维资源，缓解原料紧张局面，经济和社会效益十分显著。尽管废纸造纸废水污染物产量比化学制浆造纸减少了85%以上，但废水的COD、SS浓度仍然较高[3]。
某造纸厂主要以商品木浆为原料，生产各色特种装饰钛白印刷面纸、平衡纸系列、印花原纸系列、瓜子袋纸系列、特种长纤维纸系列、水松纸产品等各种高档特种工业印刷纸以及文化用纸，总产量为万t/a，排放造纸废水约8000t/d。
目前，这些废水若未经处理就排入附近水体，将对环境造成严重污染[1～4]，同时该厂生产耗水量大，如处理后进行回用，将产生巨大的经济效益废液排入江河中不仅严重污染水源，也会造成大量的资源浪费。所以对造纸废水的处理在我国也是非常重要的，其中造纸白水对环境造成的`影响,是本论文论述的主要观点。
二、国内外研究现状
、造纸工艺
目前国内废纸造纸主要流程为碎浆、磨浆、筛选、打浆、造纸、烘干、卷取等[4]。简要流程如下：
图1造纸工艺流程
、处理工艺
目前国内外针对白水所采用的处理工艺主要有以下几种：
、气浮法
气浮法是白水处理中较常用的方法。白水中所含的物质为短纤维、填料、胶状物以及溶解物，它经过调节后在气浮池内与减压后的溶气水混合，进行气浮操作过程。完成分离后，清水入清水池供纸机回用，短纤维进入浆池供造纸机回用。气浮法在我国造纸企业中有较广的应用。
、絮凝法
絮凝法在造纸白水处理中也有应用，即利用适当的絮凝剂处理废水，可以使其中的细小纤维和其他细小固体颗粒悬浮物沉淀下来。在造纸白水的处理过程中，造纸白水先经微孔过滤处理回收纤维，降低白水中的悬浮物含量，再加入混凝剂和助凝剂，使白水中的细小纤维、填料、胶体性物质及部分溶解性有机物聚沉，处理后的澄清水可完全回用于生产或排放。
化学絮凝处理造纸白水具有投资少、工期短、处理系统运行管理简单、操作灵活、处理效果好等特点。能有效去除再生造纸废水中的SS、色度以及有机物等，得到的泥浆经过适当处理后还能用作生产箱纸板的纸浆，处理的上清液可以作为工业水循环使用，因此，其经济效益和环境效益相当显著。
、过滤法
应用于白水处理的过滤法常见的有两种：真空过滤法和微滤法。
真空过滤法具有过滤速度快、处理量大、工艺过程稳定、占地面积小、基建费用少、运行费用低等特点，处理后的白水可直接用于造纸过程。近年来国内的一些大型造纸企业大力推广真空过滤机用于白水处理，使得白水的处理与循环回用的程度大大提高。
微滤法采用的`过滤介质为不锈钢丝 网或化纤 网，其过滤孔径的大小可根据用户的废水种类、浓度等的不同而随意选择，最小孔径当量可小于20um。其优点更在于工艺简单、占地少、投资省;过滤能力大、效率高、运行费用低、操作极其简便。
、膜分离法
膜分离技术处理造纸白水，可以较彻底去除造纸白水中的金属离子和溶解性无机盐物质，是实现造纸零排放目标的有效措施之一。然而，膜分离法处理水量能力不大、费用较高，在用于造纸白水处理方面还处于实验室的研究阶段，距离实际生产还有很长的路要走[5]。
三、课题主要内容
1、设计流量：Q=1500m3/dKz=
2、进出水水质，最后出水符合《辽宁省污水与废气排放标准》(DB21-60-89)二级标准
3、运用大学期间所学的专业知识，理论和毕业实习中学到的实践知识，对造纸生产工艺的最终出水进行处理设计。
4、污水处理工艺流程的确定5、主要构筑物设计计算
6、依据具体地形对污水处理厂进行平面布置。
7、高程布置。
8、并对建成的运行管理提出要求和建议。
9、在对造纸废水(白水)进行设计过程中，要知道造纸废水中是多种多样的，不能设想只用一种处理方法，就能把污染物取值殆尽，往往要采用多种方法组合的处理工艺系统，才能达到处理效果。应尽量选取较好的处理方法。
10、在对废水处理工程设计过程中，应尽量运用清洁生产的理念，降低废水中复杂成分，使得在后续废水处理中降低难度和提高效率。
四、课题研究 方案
废纸回收利用过程中，从工艺上分为抄纸段产生的废水称为白水。由于白水日排水量大，含有大量的软纤维和填料，悬浮物含量高，它所引起的污染令世人瞩目。目前，国内外处理造纸自水的方法主要有气浮法、絮凝沉淀法、过滤法、膜分离法等，综合各种方法的优缺点，我选择气浮法进行对造纸污水(白水)进行处理。
采用混凝气浮为主的工艺流程处理造纸废水，处理后出水SS、CODcr和BOD5的平均去除率分别达到90%、74%和80%以上，出水达到设计要求，可以直接回用于生产工艺中，并可回收纸浆。实现了生产用水的闭路循环运行，达到了废水零排放。此工艺避免了生化处理占地面积大、投资和运行费用高等缺点，并且处理费用低，运行稳定，维护简单，具有显著的环境效益。气浮法在我国处理造纸污水(白水)普遍使用，气浮法不仅经济效应低，并且处理效果非常好，占地面小，运行操作简单[6]。
结合造纸废水目水质的特点，实验拟采用采用混凝气浮+水解酸化+接触氧化的处理工艺。
五、日程安排
1、资料收集、 方案对比～一周。
2、撰写开题报告、开题答辩、英文翻译～一周。
3、主体构筑物设计计算～一周。
4、附属构筑物及高程设计计算～一周。
5、流程图、总平面图绘制～一周。
6、高程图绘制～一周。
7、构筑物图绘制～一周。
8、构筑物图绘制～一周。
9、构筑物图绘制～一周。
10、设计说明书编制～一周。
11、修改设计说明书～一周。
12、修改图纸～一周。
13、毕业设计答辩一周。
六、 参考文献
[1]田启平.斜 网-混凝沉淀-二段A/O组合工艺处理造纸废水的研究.浙江大学硕士学位论文.20xx,2.
[2]胡雪莲,叶新强,庞艳.生化法处理废纸再生造纸废水.环境工程.(3):43~44.[3]丘旭平.非脱墨废纸造纸废水处理工艺研究及实例.造纸科学与技术.20xx,26(3):60~62.
[4]董海山.废纸造纸废水处理技术研究与治理实例. 中国造纸.20xx,25(5):34~36.[5]万金泉,王艳,张燕聪等.废纸造纸废水特点及其处理技术.造纸科学与技术.20xx,24(5):58~60.
[6]景锋,王耀新,宋文菊.聚合氯化铝和PAM处理造纸废水中白水的机理和效果.黑龙江环境通报.20xx,26(2):30~31.
下面是中达咨询给大家带来关于造纸废水处理的技术方法和造纸机械的相关内容，以供参考。一、造纸废水的性质造纸工业废水分类主要包括蒸煮废液（又称黑液或红液）、洗浆废水（又称中段水）、漂白废水和抄纸废水（又称白水）等几大类。其中蒸煮黑液的环境污染最为严重，占整个造纸工业污染的90%。二、污水处理技术造纸污水的处理技术主要有几种：清洁生产技术，资源回收技术，末端处理技术。下面分别介绍。1.清洁生产技术生产包括：生物制浆技术（如white-rotfungi法）、溶剂制浆技术（如美国APR工艺、德国MD法）、纤维回收技术（斜筛、水力筛网等）、黑液提取技术（挤压式、扩散式等）、逆流洗浆技术、白水回用技术、浆料溢冒收集系统等。这种技术是造纸废水处理的根本，但是目前缺少成熟且技术经济可行的清洁生产技术。2.资源回收技术比较典型的是碱回收技术和酸析木素技术及其各种变种和改进，通过资源回收可制造产品，包括稳定剂、减水剂、粘合剂、分散剂、饲料添加剂等等。资源回收主要是针对造纸黑液，另外，回收过程中一般均有加热蒸发单元，目前基本还没有较为成熟的技术，防止因麦草浆黑液中的高硅含量和蒸发中硅积累而造成的粘度增加问题。3.末端处理技术主要包括物化法（如絮凝、氧化、电渗析、膜分离法等）、生化法（以UASB，AF等厌氧消化技术为主）以及生态工程法（稳定塘、土地处理）等三大类。三、处理造纸废水的几种方法1.生物处理方法废水的生物处理技术就是利用微生物的新陈代谢功能，使废水中呈溶解和胶体状态的有机污染物被降解并转化为无害稳定的物质，从而使废水得以净化。生物处理法是去除BOD、COD不可缺少的二级生物处理过程，它兼有去除ss、脱色、除臭等作用。根据参与作用的微生物种类和供氧情况，分为好氧生物处理、厌氧生物处理及好氧厌氧组合处理三大类。厌氧生物处理是利用兼性厌氧菌和专性厌氧菌在无氧的条件下降解有机污染物的处理技术。在厌氧生物处理过程中，复杂的有机化合物被降解和转化为简单、稳定的化合物，同时释放能量，其中大部分能量以甲烷的形式出现。好氧生物处理法即在有氧条件下，借助于好氧微生物主要是好氧菌1的作用来降解污染物的方法。生物处理方法历史较久，运行费用低廉，与其他方法组合可以大大提高造纸废水的处理效率。2.物理化学处理法物理化学方法也是处理污水的重要方法，物理法主要包括沉淀、气浮、反渗透等；化学方法主要包括混凝法、中和法、化学沉淀法、氧化还原法等。下面简单介绍几种。絮凝高分子物质可被胶体微粒所强烈吸附，因其线形长度大，当它的一端吸附某一胶粒后，另一端有吸附另一粒子，在相距较远的两粒子之间进行吸附搭桥，使颗粒逐渐变大，形成肉眼可见的粗大絮凝体，这种高分子物质吸附搭桥作用而使颗粒相互粘结的过程，称为絮凝。过滤通过大量的动、静态实验表明经过对制浆造纸废水进行氧化、絮凝、砂滤、炭滤处理，废水CODm去除率达97％左右，处理后废水完全可以回用或排放，具有很大的经济效益。气浮气浮法就是在水中通入空气，产生细小气泡，废水中事先加入混凝剂，使水中细小悬浮物形成的矾花粘附在空气泡上，随气泡一起上浮到水面上，形成浮渣，从而回收水中的悬浮物质，同时改善了水质。在一定条件下，气泡在水中的分散度是影响气浮效率的重要因素。造纸废水处理中常用加压溶气气浮，加压溶气气浮是在一定压力情况下将空气溶于水中，并达到指定压力状态下的饱和值，然后将过饱和液突然减到常压，这时溶解在水中的过饱和空气形成许多细微气泡释放出来，气泡与污水中悬浮颗粒粘附，使颗粒物随气泡上浮。沸石净水剂在造纸废水处理中应用最广的是沸石净水剂。在对造纸废水的净化过程中，首先，沸石孔穴、三维通道内的Al、Fe被释放和交换，沸石内部形成大量的吸附空间，对废水中的无机小分子、离子、色素等进行吸附，同时被释放的AP、Fe3+水解，产生的H+与OH一作用，中和OH一使碱度下降，又使废水中的颗粒物亲水性下降，促使颗粒之间相互吸附。3.土地处理、膜等其他方法造纸废水的土地处理是在人工的调控下利用土壤一微生物一植物组成的生态系统使污水中的污染物净化的处理方法。在污染物得以净化的同时，水中的营养物质和水分也得以循环利用。因此，土地处理是使污水资源化、无害化和稳定化的处理利用系统。四、造纸机械的研究概况国内造纸机械行业取得了很大的进步，尤其是最近15年，有一些其它行业如航空、造船等参与造纸机械的生产，产品的技术水平、新产品开发、单机规模也有了很大的提高。出现了不少民营股份制企业，其中一些企业对提高产品技术水平、开发新产品具有很高的热情。但这个行业的基本局没有大的变化，主要表现为产品趋同，缺乏特色；过度竞争，利润微薄；产品性能不稳定，技术水平偏低。更多关于工程/服务/采购类的标书代写制作，提升中标率，您可以点击底部官网客服免费咨询：
论文我国的水环境现状研究
我国水资源现状及面临形势的分析报告壹） 我国水资源现状我国是一个水资源短缺的国家，水资源时空分布不均。近年来我国连续遭受严重干旱，旱灾发生的频率和影响范围扩大，持续时间和遭受的损失增加。目前全国 600多个城市中，400多个缺水，其中100多个严重缺水，而北京、天津等大城市目前的供水已经到了最严峻时刻。与此同时，由于人口的增长，到2030 年我国人均水资源占有量将从现在的2200立方米降至1700至1800立方米，需水量接近水资源可开发利用量，缺水问题将更加突出，因此，节约水资源，强化水资源稀缺意识已刻不容缓，大家得从我做起，从自身做起，节约每一滴水。 此外，我国水资源开发中还存在着其他问题： (1) 洪水灾害对国民经济发展和社会安定存在潜在威胁 (92) 水分利用效率不高 (3) 水资源普遍受到污染 2003年，淮河、海河、辽河、太湖、巢湖、滇池，其主要水污染物排放总量居高不下。淮河流域仍有一半的支流水质污染严重，海河、辽河生态用水严重缺乏，其中内蒙古的西辽河已连续五年断流。太湖、巢湖、滇池均为劣五类水质，总氮和总磷等有机物污染严重。以黄河为例，工业污染是黄河水污染的主要原因，占废污水排放总量的73％，每年由于水污染造成的经济损失约115亿元至156亿元。同时，令人担忧的是，沿黄地区许多农田被迫用污水灌溉，给区域内居民健康带来危害。据初步测算，区域内每年人体健康损失达22亿至27亿元。黄河水污染同时还带来水资源价值损失、城镇供水损失，并增加了处理污水的市政额外投资，每年总损失近60亿元。地球上的水虽然看上去很多，然而在当今经济技术条件下，可供人类开发利用的水资源并不多。据专家估计，地球上的亿立方公里水资源总量中，其中 ％的水集中在海洋里，目前还无法利用。而大陆上所有淡水资源总储量只占地球上的水量的，这里的85％集中在南极和格陵兰地区的冰盖和高山渺无人烟的冰川中，在现阶段内也难以利用。地球上实际上能为人类开发利用的水资源主要是河流径流和地下淡水。地下水占地球淡水总量的，为8600万亿吨，但一半的地下水资源处于800米以下的深度，难以开采，而且过量开采地下水会带来诸多问题。河流和湖泊占地球淡水总量的，为 230万亿吨，是陆地上的植物、动物和人类获得淡水资源的主要来源，可是由于水体污染，这一部分可以利用的水资源又在急剧减少。大气中水蒸气量为地球淡水总量的，为13万亿吨，它以降雨的形式为陆地补充淡水。目前能够为人类开采利用的河流径流和地下淡水一般只能达到40％。我国多年平均降水总量为万亿m3,除通过土壤水直接利用于天然生态系统与人工生态系统外,可通过水循环更新的地表水和地下水的多年平均水资源总量为 万亿m3，水资源总量居世界第六位,仅次于巴西、前苏联、加拿大、美国和印度尼西亚。按1997年人口统计,我国人均水资源总量为2200m3, 人均占有量仅有世界平均数的¼，居世界第121位 ,被列为世界上12个贫水国之一。随着工农业生产的发展，从1980年到1999年，我国社会经济总用水量增加了约四分之一，从4437亿立方米增加到 5591亿立方米。其中农业用水占70%，工业用水占20%，生活用水占。========================================================贰）我国水资源面临形势a）新世纪面临的重大水问题当代人口、资源和环境的协调发展已成为国际社会共同关注的重大战略问题，中国是世界人口大国，但人均淡水资源却是贫国。我国水资源可利用量、以及人均和亩均的水资源数量极为有限，降雨时空分布严重不均，地区分布差异性极大，这是我国水资源短缺的基本特点。目前水资源短缺问题己成为国家经济社会可持续发展的严重制约因素。但我国水资源可利用量是有限的，从目前现状来看，就全国而言，人均占有淡水资源量只有2200 立方米，从地区来看，水资源总量的81%集中分布于长江及其以南地区，其中40%以上又集中于西南五省区，这是先天决定的水情。从人均占有量来看，人均占有淡水资源量南方最高和北方最低可以相差十倍，西部比东部可以高达五、六百倍。这是我国北方属于资源型缺水的根本原因，南方地区水资源虽然比较丰富，但由于水体污染，水质型缺水也相当严重。目前全国性的干旱缺水越来越严重，尤其北方地区发生水危机已不是危言耸听。(一) 主要灾情进入90年代，中国水旱灾害和水污染频繁发生，水多、水少、水脏与水环境恶化问题越来越严重。(1)洪涝灾害：累计的直接经济损失超过了万亿元，约相当于同期财政收入的1/5。直接经济损失超过1000亿元的年份有1994年(1797亿元)、1995年(1653亿元)；直接经济损失超过2000亿元的年份有1996年(2208亿元)、1998年(2684亿元)。世界银行曾测算，中国每年洪涝灾害损失100多亿美元。(2)干旱灾害：由于供水不足每年直接影响工业产值2300亿元，正常年份和较旱年份，粮食减产在100～250亿kg(正常年份，如1996年减产100亿kg，较旱年份，如1994年、1995年减产粮食250亿kg)，但遇到严重干旱年份粮食减产曾高达近500亿kg(如1997年，北方一些地区干旱持续时间长达100多天，黄河下游发生了有史以来，断流天数、断流河长均创历史记录。这一年因旱粮食减产476亿kg，对粮食生产造成的损失是新个中国成立以来最严重的年份)。世界银行曾测算，中国每年干旱缺水造成的损失约为350亿美元。(3)水环境：一是水土流失，区域性、局部性的治理成效较大，但面上的水土流失治理进程缓慢，边治理、边破坏的现象还很严重，特别是开发建设项目人为造成新的水土流失急剧增加。全国平均每年因开发建设活动等人为新增的水土流失面积达1万平方公里，每年堆积的废弃土石约30亿吨，其中20％流入江河，直接影响防洪保安。二是水体污染严重，由于工业废污水排放量的急剧增长，并未经处理直接排放到河道里，导致了以淮河、太湖污染为代表的水环境恶化。世界银行发表的中国环境报告测算，中国仅水和大气造成的污染，年损失为540亿美元，占中国年GDP的8%。这就表明，水环境质量在继续恶化，造成的经济损失也十分巨大。以上这三大灾害合计年均经济损失达1000亿美元，占全国年GDP的15%左右。从这三大灾害损失来看，进入21世纪这三大灾害，水资源源的短缺和水环境恶化将上升为主要矛盾。(二)主要矛盾1. 水资源短缺形势严峻五十年来，全国水资源开发利用率已达到21%。特别是近20年来，由于供水能力增长缓慢，1978～1998年全国供水能力年增长率约为1%左右，而同期国民经济以8～12%的高速度增长，同期人口又增加了约亿，更加剧了缺水矛盾。值得注意的是，由于人类活动的影响，降雨与径流关系，产流与汇流条件都在发生变化，有些江河的天然来水量己呈现衰减的趋势。黄河下游频频发生断流、海河成为季节性河流，以及内陆河部分河流干枯，2000年发生的旱灾，经济损失严重，充分暴露了我国城市供水系统和农村抗旱能力的脆弱性，是水资源供需矛盾的集中表现。目前，全国每年缺水量近400亿m3，其中，农业每年缺水300多亿立方米，平均每年因旱受灾的耕地达4亿多亩，年均减产粮食200多亿公斤；城市、工业年缺水60亿立方米，直接影响工业产值2300多亿元；农村还有2400多万人饮水困难；在全国668座城市中，有400多座缺水，其中100多座严重缺水。天津市由于连续四年遭受华北干旱影响，为天津供水的潘家口水库水位已接近死库容，于桥水库已无水可供，直接威胁到天津市的生活和生产用水，尽管采取一系列限制用水措施，但今冬明春用水水源仍难以保证。为此，国务院批准了水利部制定的“引黄济津”应急输水工程的实施方案。进入21世纪，随着我国人口的增长、生活质量水平提高、城市化进程加快，人均水资源占有量将进一步减少，而用水量却进一步增加，水资源供需矛盾更加突出，缺水已成为影响我国粮食安全、经济发展、社会安定和生态环境改善的首要制约因素。维护生态环境安全的2.水已成为维护生态环境安全的严重问题全国现有土壤侵蚀面积367万平方公里，占国土面积的38%，其中水蚀面积179万平方公里，风蚀面积188万平方公里，其中黄河中上游和长江上游地区，以及海河上游地区水土流失最为严重。严重的水土流失使我国每年平均损失耕地100多万亩，流失土壤50多亿吨，导致生态环境恶化，河湖泥沙淤积，加剧了洪、旱和风沙灾害。我国自然生态脆弱，加之不合理的人类活动，进一步加剧了水土流失、土地退化和水体污染。全国地下水由于长期超采，又不能得到回补，目前年超采量达80多亿立方米，已形成了56个区域性地下水位下降漏斗，导致部分地区地面沉降、海水入侵。部分干旱和半干旱地区由于不合理的水资源开发利用，导致下游河道断流、河湖萎缩，下游有些尾闾与湖泊消亡，生态环境严重恶化，胡杨林大面积枯死；草场退化，荒漠化加剧，沙尘暴发生频率增加；此外，有些灌区和绿洲，由于大水漫灌、排水不畅，导致严重的土壤次生盐渍化，土地质量下降，农业生产能力衰减。1999年全国年排放废污水总量606亿吨(不包括火电直流冷却水)，其中工业废水占67%，生活污水占33%。根据1999年水质监测资料，对全国万公里河长进行评价的结果，Ⅰ、‖类水河长只占30%，Ⅲ类水以上的河长占70%(其中Ⅰ类水河长占 ，‖类水河长占，Ⅲ类水河长占，Ⅳ类水河长占12..6%，Ⅴ类水河长占，劣Ⅴ类水河长占)。b）十大挑战邓小平同志指出：“要善于从战略上看问题，要研究下世纪前五十年的发展战略和规划。采取有力步骤，使我们的发展能够持续、有后劲。”水利发展面临着严峻的挑战，我们要抓住机遇迎接挑战，把水利建设作为保障经济社会持续发展的一项重大战略措施来抓。(一)人口增长出现峰值，人均水资源量降到低谷。我们面临的是庞大的人口基数，如果2030年人口增长达到峰值总人口就达到16亿，人均占有水资源将下降到1750立方米。人口的增长不仅增加对水的需求，而且增加对资源和生态环境的压力，对水的有效利用会带来负面影响。因此，未来50年中国人口的增长是对水资源和水环境最大的挑战，也是对可持续发展最大的挑战。(二)水的供需矛盾更加尖锐，开发利用更加艰难。中国水资源总量为万亿立方米，专家们根据国际上评估的标准认为，中国水资源的可利用量大约为 10000-11000亿立方米，1997年，我国年总用水量达到了5623亿立方米。按照21世纪中叶中国达到中等发达国家水平的战略目标，初步估计，我国未来水需求将达到7500-8000亿立方米，在现有基础上再增加1500-2200亿立方米的供水能力。鉴于区域发展的不平衡，可经济开发的水源不仅受到区域性的限制，而且可开发利用的水资源的难度也越来越大，因此，中国未来水资源的开发利用将更加艰难，供需矛盾将会更加尖锐。(三)经济快速增长相应废污水排放量将急剧增长。未来50年，这种发展趋势对供水基础设施建设提出了挑战。基于目前废污水的处理和回收利用偏低的现状，如果未来50年工业用水成倍增加、城市化水平成倍上升、小城镇快速发展，废污水的排放量将会数倍、甚至十几倍的增加，势必加剧水环境的恶化。因此，中国将面临解决水资源短缺和废污水处理、水环境治理的巨大压力。(四)全球气候变化的影响，北方地区水资源紧缺矛盾更加尖锐，南方地区洪涝灾害可能更加严重。目前全球气候变暖、臭氧层破坏、土地退化、沙化、海平面升高、资源匮乏等将造成一系列的全球性的环境问题，已引起全世界的关注。全球气候变暖对中国降水、水资源和地区性的分配，以及可利用量势必会带来影响，尤其是北方地区将会带来不利的影响。因此，可以预见未来50年内，水旱灾害防治任务更加繁重，尤其北方地区水资源短缺的矛盾将会更加尖锐。(五)北方地区缺水形势严峻，黄河及其以北地区河道断流情况加剧。中国北方地区水资源短缺是随着人口、经济社会发展而逐步加剧的。黄河断流、天津城市用水告急就是北方地区水资源供需矛盾的集中表现。黄河断流的原因虽然有许多因素，但主要因素是经济发展导致用水量急剧增加，管理不善和用水浪费造成的，还包括区外引水等因素。专家们分析认为，在未来10-30年内，黄河每年将缺水40-150亿m3，如果未来50年，黄河流域干旱频率增高，黄河中下游泥沙淤积量增加，有可能加重水资源短缺和治黄的难度。黄河以北紧邻的海河流域，尤其是京、津两大城市早在70年代、80年代就出现用水危机。进入21世纪如果北方缺水不能未雨绸缪，我国北方地区缺水问题将直接影响国家经济发展和社会稳定。(六)粮食增长主要在北方，产粮区与水资源不相匹配的矛盾更加尖锐。在中国历史上水利与经济区的形成和转移密切相关，盛唐时期生主要经济区在北方，当时水利设施的数量的比重占全国41%，到宋朝主要经济区转移南方，北方水利建设被忽视，这时水利设施的数量只占7%，到清朝北方又成为政治经济中心，水利设施的数量又上升到占全国49%。新中国成立以后，我国的粮食生产主要在南方，曾形成“南粮北运”格局。然而，随着南方经济的发展，粮食生产比较效益下降，水利建设力度减小，粮食增长主要转移到北方，产粮区与水资源不相匹配的矛盾更加尖锐，导致北方旱灾更加严重。在1985年以前，中国长江以以南地区的粮食生产总量占全国粮食生产总量的比重略高于人口占全国人口的比重，南方地区人口占全国总人口的—，粮食产量占全国粮食总产量的—，50年代、60年代、70年代前期，南方粮食在低消费水平下，自给有余，余粮调给北方，1953—1959年年均南方净调给北方粮食万吨，1960—1969 年年均净调给北方粮食万吨，1970—1975年均净调给北方粮食万吨，从而形成“南粮北调”的格局。由于经济发展，南方粮食生产比较效益下降，农田水利建设比北方明显减缓。1998年南方地区有效灌溉面积35978万亩，比1980年只增加1679万亩,仅增加了，其中，东南沿海地区还减少了912万亩，减少了。而北方地区有效灌溉面积由30979万亩增加到40554万亩，增加9575万亩，增加了，其中，东北地区有效灌溉面积由3242万亩增加到6533万亩，增加3291万亩，增加了一倍多。蒙宁新区和华北地区灌溉面积也有很大的增加。随着南方农田水利建设的减缓，粮食播种面积的减少等因素的影响，导致粮食增产在全国的贡献率大幅度减少。表8—17中列出了南北方1985年前后在我国粮食总产增产中贡献率的变化。1952—1985年我国粮食增产量中，南方占，北方占。1985年以后，粮食生产地区格局发生了巨大逆转，北方地区的粮食生产的增量比重已上升到，其中华北地区占25%，而南方粮食生产增量却下降为。全国粮食总产量中，北方地区由1985年占上升到，南方地区由下降到。人均拥有粮食，北方由表1985年的349公斤增加到1998年的484公斤，增加了；而南方地区由372公斤只增加到377公斤，几乎没有增加。随着南方粮食生产的减缓，导致了南方粮食总量不足。根据国家计划委员会农村经济司、国家统计局农调总队研究，1978—1990年平均南方粮食自给率100%以上，1991—1994年平均粮食自给率下降至，1997年南方粮食自给再下降到,每年需要从北方调运粮食1400万吨以上。粮食产销地区格局逆转为“北粮南运”，这种格局的急剧变化，对未来50年粮食生产总量的增长将产生严重的影响。目前，北方地区水资源短缺的矛盾己十分尖锐，如果未来年粮食生产总量的格局不发生根本性的变化，那么，未来北方，尤其是华北地区水资源短缺的矛盾将更加尖锐。(七)水利工程将进入百年期，巩固改造任务繁重。我国水利设施目前面临着两大威胁：一是现有水利基础设施面临着萎缩衰老的“危机”，二是工程保安、维修、更新、配套任务大，这是历史遗留下的问题。到21 世纪中叶这些水利基础设施将逐步进入百年期。由于种种历史原因，当时对自然规律认识不足，按经济规律、按照基本建设程序办事不够，设计标准普遍偏低，再加上重骨干、轻配套，重建设、轻管理。因此，许多水利基础设施配套差、尾工大、设备老化失修、管理水平低，运行状态不良，至今没有能充分发挥应有的效益。如果未来50年，现有水利基础设施不能巩固、提高和充分发挥效益，那么现有水利基础设施存在的问题很可能成为经济社会发展最大的制约因素。因此，随着水利基础设施逐步进入百年期，巩固改造任务愈加繁重。(八)科技含量和管理素质低，提高科技和管理水平任务艰巨。从目前来看，我国科技水平与发达国家相比，存在着很大的差距。因此，未来水利基础设施效益和水资源利用率的提高，缓解水资源短缺矛盾，都取决于科技水平和管理水平的提高。在水利领域，目前水利科技贡献率只有32%左右，水的有效利用和节水技术的应用没有引起高度的重视，在水利建设的指导思想上，重建设、轻管理，管理机构不健全，管理人员素质普遍较低。因此，进入21世纪，依靠科技进步，提高水利科技水平和管理人员素质的任务十分迫切，也十分艰巨。(九)水价过低，建立水市场经济体制任重道远。目前水价格偏低不利于节水和水资源的有效利用，也不利于各方面资金投入到水资源的开发利用上来。国内外经验表明，提高供水价格，可以促进节约用水和延长工程使用年限。因此，制定有利于水资源可持续利用的经济政策，对缓解水资源的供需矛盾至关重要。 30多年来，国家发布的收取水费和水价改革的文件，至今未能完全到位，很重要的一个原因，就是人们缺乏对水的认识，更缺乏水是商品的意识。加上农业一直是用水大户，它更难靠市场经济来调节。因此，从总体来看，水市场体制的建立任务十分艰巨。(十)管理体制分割，影响水资源的统一管理。实践表明，水利涉及到农业、工业、水运交通、城镇建设、生态环境、以及人民的健康水平等等；水资源利用涉及到防洪、排涝、灌溉、水电、供水等等；水利是国民经济和社会发展第一位的基础设施。但是长期以来，无论是思想认识上、还是经济体制上，水利只作为农业的一个重要方面，一直没有作为国民经济的基础设施对待。目前水资源分地区、分部门的管理体制，既不利于水资源的有效利用，也不利于生产力的发展。因此，“多龙管水”的时代应当尽快结束，现行的管理体制再不改革，直接影响水资源的可持续利用。
一、我国水环境的污染现状我国水污染状况触目惊心。总体看，水环境恶化趋势尚未得到根本扭转，水污染形势仍然严峻。从我国河流的水污染现状来看，中国七大水系的国家环境监测网地表水监测断面中，满足生活饮用水水源地水质标准的Ⅰ～Ⅲ类断面已经只有41%，而丧失了一切使用功能的劣Ⅴ类河流断面已经达到了27%。从我国湖泊的水环境质量现状来看，28个国控重点湖（库）中43%的湖库为丧失一切使用功能的劣V类水，并且湖（库）的富营养化问题日益严重。从我国海洋水环境质量现状来看，我国近岸海域污染状况仍未得到改善，局部水域污染严重，并且无论赤潮面积还是赤潮发生的次数，都呈现出明显的上升趋势，值得引起重视。从地下水水质状况看,地下水污染存在加重趋势的城市仍然在增加，大部分地区硝酸盐、亚硝酸盐含量呈现上升趋势。很多地区的浅层地下水已经由于地表水的污染而受到严重污染，对广大农民的饮用水安全产生了不可忽视的影响。水环境污染的根源来自于工业排放的废水、污水，城镇生活污水以及农业化肥、农药流失等。据统计，从1998 年起，我国生活污水排放量已经超过了工业废水的排放量，大部分未经处理的生活污水直接排放到水体中，加剧了水污染。又由于农业化肥、农药的低效利用，使大量营养物质随地表径流流入水体，加重了水体污染。在农业污水中，农药、化肥含量比较高。由于我国水土流失比较严重，致使大量农药、化肥随表土流入江河湖库，受到不同程度富营养化污染的危害，从而导致水质恶化。城市生活垃圾引起水污染中，多为各种洗涤剂和污水、垃圾、粪便等无毒的无机盐类。生活污水中含氮、磷、硫、病菌多，也进一步加剧了水污染。工业排污废水中，有很多废水超标排放，致使许多河流遭到污染，河段鱼虾绝迹，城市水域也面临严重污染。地下水和近海域海水也正在受到污染，供饮用和使用的水正在不知不觉中减少。目前我国水污染控制的现状有以下几点：（1）城市废水处理率低，处理水平不高。随着城市化进程加快，生活污水排放量逐年增大，我国污水排放总量逐年增加。近年来，中国政府在水污染治理方面的投入不断增大，污水处理率逐年提高，但是直到最近几年，城市污水处理率仍然不是很高。（2）工业污染源控制不力，排放大量污染。虽然按照环境保护部门的统计，工业废水达标排放率已达，但调查表明，上述数据极不可靠，工业企业推行清洁生产不够得力，工业废水处理设备也不能保证完好的运行状态，工厂违法排污的现象还十分普遍。（3）对非点源污染控制的重要性还认识不够。中国是一个农业大国，农业和农村非点源污染不可忽视，城市中含有大量污染物的初期雨水或排入污水管网的雨水也未经处理便进入了环境水体，加剧了水体的污染程度。近年来中国正逐渐认识非点源污染对于水环境质量的影响，但非点源污染排放仍然比较严重。
中国面临的最大环境问题及原因分析在环境污染中,空气污染和水污染是最大的问题.造成严重污染的原因很多,最主要的有八个方面的原因：1、发达国家的污染环境的企业,大量搬迁到发展中国家.我们一些地方政府,为了发展地方经济,大量引进这类企业,还给予各种优惠政策.2、国内一些中小企业,不重视保护环境.甚至净化污染物的设备只是摆设,是为了应付检查而设置的,平时随意排污.3、政府有关部门只追求经济指标,不顾老百姓的死活.凡是出现的重大污染事件,都与政府有关部门的渎职有关.4、对于造成污染的企业,处理不力.发生了大的污染事故,只是象征性的罚款,起不了警示作用,当地政府甚至于包庇纵容.5、对于洋垃圾走私的处理不力,以至于有的地方、有的人敢于从国外搞了洋垃圾来赚钱,却污染了自己的环境.6、城市的盲目扩大、发展,忽视公共交通,不切实际地发展私家车,造成交通堵塞,机动车尾气排放严重污染大气环境.7、农药、化肥的过量使用.8、城市垃圾没有好好处理,没有分类收集,造成垃圾污染.中国环境问题及水资源问题解决中国环境十大问题1、大气污染问题:2000年我国二氧化硫排放量为1995万吨,居世界第一位.据专家测算,要满足全国天气的环境容量要求,二氧化硫排放量要在现有基础上至少削减40%.此外,2000年中国烟尘排放量为1165万吨,工业粉尘的排放量为1092万吨.大气污染是中国目前第一大环境问题.2、水环境污染问题:中国七大水系的污染程度依次是：辽河、海河、淮河、黄河、松花江、珠江、长江,其中42%的水质超过3类标准（不能做饮用水源）,全国有36%的城市河段为劣5类水质,丧失使用功能.大型淡水湖泊（水库）和城市湖泊水质普遍较差,75%以上的湖泊富营养化加剧,主要由氮、磷污染引起.3、垃圾处理问题:中国全国工业固体废物年产生量达亿吨,综合利用率约46%.全国城市生活垃圾年产生量为亿吨,达到无害化处理要求的不到10%.塑料包装物和农膜导致的白色污染已蔓延全国各地.4、土地荒漠化和沙灾问题:目前,中国国土上的荒漠化土地已占国土陆地总面积的,而且,荒漠化面积还以每年2460平方公里的速度增长.中国每年遭受的强沙尘暴天气由50年代的5次增加到了90年代的23次.土地沙化造成了内蒙古一些地区的居民被迫迁移他乡.5、水土流失问题:中国全国每年流失的土壤总量达50多亿吨,每年流失的土壤养分为4000万吨标准化肥（相当于全国一年的化肥使用量）.自1949年以来,中国水土流失毁掉的耕地总量达4000万亩,这对中国的农业是极大损失.6、旱灾和水灾问题:20世纪50年代中国年均受旱灾的农田为亿亩,90年代上升为亿亩.1972年黄河发生第一次断流,1985年后年年断流,1997年断流天数达227天.有关专家经调查推测：未来15年内中国将持续干旱.而长江流域的水灾发生频率却明显增加,500多年来,长江流域共发生的大洪水为53次,但近50年来,每三年就出现一次大涝,1998年的大洪水造成了巨大的经济损失.7、生物多样性破坏问题:中国是生物多样性破坏较严重的国家,高等植物中濒危或接近濒危的物种达4000-5000种,约占中国拥有的物种总数的15%-20%,高于世界10%-15%的平均水平.在联合国40种世界濒危物种中,中国有156种,约占总数的1/4.中国滥捕乱杀野生动物和大量捕食野生动物的现象仍然十分严重,屡禁不止.8, WTO与环境问题:中国加入WTO将面临两方面新的环境问题.一方面是国际上的"绿色贸易壁垒".由于中国目前的环境标准普遍低于发达国家的标准,中国的食品、机电、纺织、皮革、陶瓷、烟草、玩具、鞋业等行业的产品将在出口贸易中受到限制.另一方面,由于国际市场对中国的矿产、石材、药用植物、农产品、畜牧产品的大量需求,可能会加重中国的生态、环境和自然资源的破坏.同时,中国可能成为国外污染密集型企业转移的地点和大量的国外工业废物"来料加工"的地点,这将极大地加重中国的环境问题.9、三峡库区的环境问题:三峡工程是中国目前正在实施的巨大的水利工程.该工程定于2003年开始发电.三峡建成后对地质环境、水资源环境、生态环境（涉及库区两岸和整个上游地区）的影响,以及如何有效防治库区污染是目前摆在三峡建设者面前的大课题.三峡工程已成为世界瞩目的环境问题.10、持久性有机物污染问题:随着中国经济的发展,难降解的持久性有机物污染开始显现.国际上今年签署了《关于持久性有机污染物的斯德哥尔摩公约》,其中确定的首批禁止使用的12种持久性有机污染物在中国的环境介质中多有检出,中国是公约的签字国.这类有机污染物具有转移到下一代体内,并在多年后显现其危害的特点,也被称为"环境激素"或"环境荷尔蒙",危害严重.目前这类有机污染物广泛存在于工农业和城市建设等使用的化学品之中.下面就中国水资源问题以及解决方法加以论述资源有限中国水源短缺和水源污染问题,已成为全球最严重的地区,由于水资源短缺与过度开发及水污染问题加剧,目前城镇供水安全保障面临严峻挑战.中国的水资源非常有限,根本无法满足十三亿人口,目前人均水资源只有二千二百立方公尺,只是世界人均水资源的四分之一.由于水资源分布极端不均,主要集中在云南、西藏、青海等西部地方,而七大河川中的五大河流都严重受污染.在先天不足而又后天残缺的问题下,高速城市化又需要消耗大量水资源,这为水资源带来更巨大的压力.目前中国六百多个城市的污水处理率已达百分之四十五点七,但还有近三百个城市没有污水处理厂,绝大多数的镇没有污水处理厂,地下水污染严重；不少城市已建的污水处理设施运行状况不佳,污水处理的监管机制亟待建立.浪费严重专家指出,我国现在浪费水资源的现象十分严重.农业是水资源的浪费大户.在我国,“土渠输水、大水漫灌”的农业灌溉方式目前仍在普遍沿用,灌溉用水一半在输水过程中就渗漏损失了,耕地自然降水利用率只有45%左右. 因为现有用水设施技术落后,目前我国工业万元产值用水量为103立方米,日本只有6立方米;目前,我国工业用水的重复利用率仅为55%左右,而发达国家平均为75%—85%.城市居民生活用水不讲节约、铺张浪费的现象也十分严重.仅城市便器水箱漏水一项每年就损失上亿立方米.专家坦言,我国多数城市水资源实际漏失率全国平均数应在30%以上.建设节水型社会是唯一出路水利部长汪恕诚日前再次强调,建设节水型社会是解决中国水资源问题的根本出路.由43位院士和300名专家提交的《中国可持续发展水资源战略研究报告》认为,解决我国水的问题,核心是提高用水效率,建设节水型社会.建设节水型社会是解决我国水资源短缺问题最根本、最有效的战略举措,也是全面建设小康社会的重要支撑.实践证明,建设节水型社会是社会主义市场经济条件下解决干旱缺水问题唯一的选择.通过建设节水型社会,使资源利用效率得到提高,生态环境得到改善,可持续发展能力不断增强,促进人与自然的和谐相处,从而推动整个社会走上生产发展、生活富裕、生态良好的发展道路.专家也指出,目前,随着全社会节水意识的提高和政府相关措施的落实,在国民经济持续高速发展的情况下,全国年用水总量正在得到控制,用水效率在不断提高,节水工作已经初见成效.国民经济近年来以7%以上的速度增长,而全国年用水量(不含工业的重复用水量)并未出现大的变化,稳定在5500亿立方米左右.这主要是因为我国农业节水初见成效,工业用水实现“增产不增水”,万元工业增加值取水量年均递减9%中国面临着水资源的严重短缺和污染,人均水资源量为2100立方米,仅为世界平均水平的1/4；由于地区间和年际间分布严重不均衡,北方和沿海地区的水资源供需矛盾犹为突出.水利部部长汪恕诚形象化的表述是：“有河皆干,有水皆污”.造成这种现象有自然的因素,有人为的因素.据水利部大坝安全管理中心人士介绍,中国的水坝数量世界第一,全世界12万座的各类水库中,中国就占了一半.以淮河为例,治淮半个世纪,淮河流域建成大中小水库5300多座.在这些大坝的控制下,河流的自然水文性质被改变,水体稀释自净能力急剧下降.枯水季节,整条淮河基本不流动,成了死水,不仅“五毒俱全”,而且浓度极高.丰水季节,尤其上中游泄洪时,高浓度污染团顺流而下,形成令人难以置信的恶性污染.保护环境人人有责没过进口普卫欣天 猫
人类正面临着水污染的严峻挑战，其中生活污水是水污染的一大来源，本文对我国城市生活污水的防治做了简要的分析，并在此基础上提出了城市生活污水防治应遵循的原则与可采用的方法。 在维系人的生存、保障经济建设和维护社会发展的所有自然要素中，水的重要性毋庸赘述。然而随着工业化、城市化加快，世界面临着水资源短缺、污染严重的挑战。 中国尤其严重，是世界13个缺水国家之一，全国600多个城市中目前大约一半的城市缺水，水污染的恶化更使水短缺雪上加霜：我国江河湖泊普遍遭受污染，全国75%的湖泊出现了不同程度的富营养化；90%的城市水域污染严重，南方城市总缺水量的60%---70%是由于水污染造成的；对我国118个大中城市的地下水调查显示，有115个城市地下水受到污染，其中重度污染约占40%。水污染降低了水体的使用功能，加剧了水资源短缺，对我国可持续发展战略的实施带来了负面影响。 我国水体污染主要来自两方面，一是工业发展超标排放工业废水，二是城市化中由于城市污水排放和集中处理设施严重缺乏，大量生活污水未经处理直接进入水体造成环境污染。工业废水近年来经过治理虽有所减少，但城市生活污水有增无减，占水质污染的51%以上。据环境部门监测，1999年全国近80%的生活污水未经处理直接进入江河湖海，年排污量达400亿立方米，造成全国三分之一以上水域受到污染. 人类对环境的保护归根结底是基于保护地球上日益枯竭的资源，保护人类生存发展的最起码条件——保护水资源首当其冲首先，要树立惜水意识，开展水资源警示教育其次，必须合理开发水资源，避免水资源破坏第三，提高水资源利用率，减少水资源浪费。第四、进行水资源污染防治，实现水资源综合利用。下面说说我们平时可以做的。洗澡时应避免过长时间冲淋，应间断放水淋浴，搓洗事业应及时关水；用喷头淋浴比用浴缸洗澡节省水量达八成之多。盆浴后的水可用于洗衣、冲洗厕所和拖地。 ·用喷头洗淋浴：(1)学会调节冷热水比例。（2）不要将喷头的水自始至终的开着。（3）尽可能县从头到脚淋湿一下，就全身涂肥皂搓洗，最后一次冲洗干净。不要单独洗头，洗上身，洗下身和脚。（4）洗澡要专心致志，抓紧时间，不要悠然自得，或边洗边聊。 ·洗蔬菜时不要一直开着水龙头，而是先在清水槽中洗干净再用小水冲洗一遍。 ·只有在自动洗碗机里装满要洗的器具时才使用；如果不用洗碗机清洗盘、碗，也不应直接用水冲洗；餐具最好放在盆里洗，不要直接用水龙头洗。 ·洗餐具要讲究方法，有些餐具油污很多，可用一张卫生纸擦拭干净，再洗时方便多了，这样不但节约了用水，也省了洗涤剂。 还有好多久要靠楼主自己发现和注意了。
我国水环境现状研究论文范文
随着工业化进程的不断推进，水污染的覆盖面也随之不断扩大，这给环境造成了严重的破坏，下面是我精心推荐的水污染控制技术论文范文，希望你能有所感触!
水污染及其控制方法
【摘要】水是人类生产生活中必不可少的宝贵资源，因此水体一旦受到污染，不仅使水资源的数量、质量下降，直接或间接地危及人类的生存和发展，而且污染后的水体也很难再得到恢复和控制。本文主要对水体污染的类型特征及我国的水污染现状进行了综合评述，简要的阐明了水污染可能会带来的危害及水污染的常规处理方法，并就目前水污染防治过程中所面临的困难提出几点建议。
【关键词】水体污染;现状;危害;防治;控制方法
1、水体污染及其类型
水体污染[1]
水体污染是指排入水体的污染物在数量上超过了该物质在水体中的本底含量和自净能力即水体的环境容量，破坏了水中固有的生态系统，破坏了水体的功能及其在人类活动和生产中的作用，降低了水体的使用价值和功能的现象。我国水污染具有影响地域广、持续时间长、水质季节性变化、污染类型复杂等普遍特征。
水污染现状
近年来，我国江河、湖泊和海域普遍遭受不同程度的污染，各种类型的水污染事件更是不断地发生。如2004年2月在四川沱江发生严重氨氮超标排放事件，工业废水不合格排放致使大量鱼类死亡，100多万人饮水受到影响，直接经济损失超过3亿元;2005年11月，中石油吉林石化公司双苯厂发生爆炸，苯类污染物泄露流入第二松花江，造成水质污染[2]。当然，我们也采取了很多措施来缓解我国水污染严峻的状况，如从1998年开始的“淮河水专项”，到今天为止已经坚持了16年之久。
水体污染的类型[1]
从污染成因上来看，水体污染可以分为自然污染和人为污染。从污染源来看，水体污染可分为点源污染和面源污染。从污染的性质来看，水体污染可分为物理性污染、化学性污染和生物性污染。
2、水体污染的危害
水体污染将直接降低生活饮用水的品质，影响人类健康，并对水生生物的生存环境造成不同程度的破坏，影响工农业生产的正常进行，进而导致水生态失衡、生态系统退化，产生一系列的社会生态问题，并且直接影响到社会的安全稳定和经济的正常运转。
3、水污染控制技术
水污染控制原则
要实现对水污染的全局调控和有效综合防治，需从宏观控制、技术控制和管理控制三个方面着手，以可持续发展为指导思想，对产业结构和工业布局进行合理的优化与调整，对工业生产工艺和污水处理技术进行改进，对受纳水体和排污口进行科学有效的管理和监督控制。
水污染处理技术[3-4]
随着水污染状况的不断恶化，及其对人类生产、生活带来的诸多不利影响，越来越多的人认识到了水污染控制与管理的重要性和迫切性。现代污水处理技术，按原理可分为物理处理法、化学处理法和生物化学处理法三类。
废水的物理处理通常是借助物理力或机械力使得废水中的某些污染物质得以分离的单元操作过程。废水的化学处理，就是利用化学反应的作用去除水中的杂质，其处理对象主要是废水中无机或有机(难于降解的)溶解物质或胶体物质。生物化学处理法，是利用微生物的代谢作用，使污水中呈溶解、胶体状态的有机污染物转化为稳定的无害物质。
4、水污染防治面临的困难[5-8]
水资源保护的意识淡薄， 可持续发展的观念不强
人们对水资源保护和水污染治理的重要性还缺乏足够认识，在发展当地经济的过程中， 只注重经济效益， 忽略水资源的合理利用与保护，个别地区和企业甚至损人利己，以污染临近或下游地区的水资源与环境为代价来发展本地经济。
管理体制不顺， 缺乏配套的政策措施
现行管理体制未能有效利用经济手段， 未能形成一系列激励水污染治理、水资源优化配置和节约用水的政策措施， 从而导致水污染严重和水资源的有效利用程度不高， 用水浪费惊人。
有法不依， 执法不严现象根深蒂固
目前， 与水资源保护和水污染治理有关的法律不少， 如《中华人民共和国水法》( 2002 年)中第三十四条规定，禁止在饮用水水源保护区内设置排污口。另外在《中华人民共和国水土保持法》( 1991 年) 、《中华人民共和国水污染防治法》( 1996 年修订)等立法中， 也有关于水污染防治的相应条款。但是由于在处理水污染事件过程中，相关法律法规未能得到及时落实和有效贯彻，使得“有法不依，执法不严”情况持续存在，水污染状况日趋严重。
科研滞后， 缺乏有效的技术支持
由于水资源时空分布的不均匀性、动态性和随机性， 使得水污染防治技术不能得到统一、系统的规划和研究。流域水资源优化配置、水资源和环境的承载能力与经济发展的关系、水污染防治的有效措施， 水资源保护与管理的决策支持系统等都缺乏深入研究。
5、对水污染防治的建议[9]
源头控污
加强环保宣传，提高环保意识
加强企业的环境管理，合理安排企业布局
加强法律法规建设，改善相应的执行机制
选择适合本地区的水污染控制技术
我国地大物博，水资源时空分布不均，经济发展地区性强，针对这一情况，不同地区在污水处理时应根据当地的地形地势，道路交通条件及居民住宅布局等具体不同情况，选择适宜当地自然环境且成本低，管理维护简单，效率高的污水处理技术。
6、总结
水是生命之源、生产之要、生态之基，水作为人类生产、生活必不可少的宝贵资源，它的污染和短缺将给人类带来致命的威胁。特别是在经济飞速发展的今天，水污染的问题更不能被忽略，我们应该吸取以往城市发展中水污染对人们的经济生活带来的严重影响的教训，充分重视水环境问题，努力实现各个地区的经济和水环境保护的持续、健康、和谐的发展。
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现今随着社会的不断发展，人们生活中饮水的质量安全问题也越来越重要，下面是我为大家精心推荐的关于水的科学论文，希望能够对您有所帮助。关于水的科学论文篇一 浅析水处理技术 摘 要现今随着社会的不断发展，人们生活中饮水的质量安全问题也越来越重要，从而对水处理技术也提出了更高的要求。本文根据对现今水处理技术的基本情况进行详细的分析，对主要的水处理技术进行深入的阐述，从水处理技术当中的重点内容和操作的难点进行全面的分析，力求在实际当中加强此项技术的运用，为城市以及农村地区的饮水安全问题作出微薄的贡献，也为人民的生活提供更高的保证。 关键词水处理;技术;应用 Abstract： Nowadays, with the continuous development of society, people living drinking water quality safety problem is becoming more and more important, thus the water treatment technology has put forward higher requirements. According to the current water treatment technology the basic situation in detail, the main water treatment technology are expounded from the water treatment technology, the key content and the operation difficulty to undertake comprehensive analysis, in order to strengthen the actual technique, as the city and rural area drinking water safety issues a modest contribution, also for people's life with higher guarantee. Key words: water treatment; technology; application 中图分类号：TU45 文献标识码： A 文章 编号：2095-2104(2012)01-0020-02 现在，在许多地方，由于常年开发与环境的污染破坏，导致水源被污染的程度比较的严重，对当地人民的饮水质量安全造成了较大的威胁。所以，为了保证饮用水的安全，根据国家颁布的生活饮用水的标准，需要对水源进行一系列技术上的处理，使其达到相关的要求和规范，减少水源中存在的高氟、苦咸、高砷以及微生物病害等问题，解决影响人民生和质量和身体健康的质量问题。本文根据对水处理技术进行多角度的详细分析和探讨，对其中存在的实际问题进行深入的剖析，力求这项技术可以在人们的日常生活当中得到更加广泛的运用，根据对技术特点和操作的详细分析，得出各种技术分别适用于哪些环境下，并且，针对实际使用和操作当中的情况，对采集到的数据进行详细的分析，对比得出不同的水处理技术当中的优缺点，帮助水处理技术在实际当中得到更好的应用，为人民的生活质量提供更加优质的保障，也为社会的发展做出积极的贡献。 一、主要水处理技术的分析 一般的来讲，在水处理的技术当中，比较常用的是离子交换技术、膜反渗透技术、电渗析技术、复合多介质过滤技术以及电絮凝技术，在这几项技术当中，根据实际的使用和操作情况来看，膜反渗透技术存在有运行成本较高的问题，在操作和使用过程当中，会造成成本的增加，不利于解决实际的问题。同时，电渗析技术也存在有同样的问题，虽然其在理论上面操作的成本不是非常的高，但是在实际工程当中不同的设备，造成的运行费用会比较的高。离子交换技术由于介质更换较为频繁的缘故，在实际的使用和操作当中会造成管理的复杂和应用上的不便，运行费用则是根据实际情况来确定，不同的介质来源和更换的频率都会造成其成本的不同。另外两种技术，电絮凝技术和复合多介质过滤技术，是现今的两种较新的技术，本文将对这两种技术进行细致的分析，其中，电絮凝技术集中了电化学技术上的一些优势，与此同时，此种技术还具有运行操作费用较低、管理较为简易的优点，而复合多介质过滤技术，克服了其他的离子交换技术上的一系列的缺点，在运行成本和操作使用上面进行了多方面的改进和提高。这两项技术是当今运用最为广泛的两种技术，不仅是因为其可以很好的控制使用的成本，更是因为其管理方面和操作方面的优势，符合现今水处理技术的选择原则。一般的来讲，水处理技术应当遵循几个方面的原则，首先，最为重要的一点就是一定要保证饮用水的安全，在进行相关的处理之后一定要达到相应的要求和规范;第二，技术需要安全可靠，需要成熟的技术，设备以及理论方面都较为全面;第三，运行费用要较低、管理要较为方便，不能选择会造成很大成本的技术和设备，同时也不能选择管理起来较为麻烦的技术，尤其是在一些较为贫困的地区，更是要对技术的成本进行严格的控制，要对技术的繁琐程度进行严格的把握;最后一点，投资需要尽量的节省，在满足了以上几点原则之后，需要对技术的投资进行一系列的节省，这一点对于维持经济发展和保证经济效益来讲，有着较为重大的意义和作用。根据以上的阐述，可以对现今的水处理技术现状有着一个较为详细的了解，下文就将对电絮凝技术和复合多介质过滤技术进行深入的剖析，通过采集数据的结果对两种技术进行多方面的对比，旨在加强水处理技术在实际当中的应用。 二、电絮凝技术原理和流程分析 电絮凝技术是一种电化学技术，它集中了电化学当中的一些优点，使用电能来对化学试剂进行有效的替代，在减少了经济成本的同时，还能较为有效的去处水源当中的重金属以及悬浮固体等等物质，对乳化有机物以及其他的污染物质都能进行科学合理的去除，是一项新兴的技术，在实际的使用和操作当中已经得到了不断的完善，效果也得到了多方面的认可。电絮凝技术真正起步于上个世纪末期，但是其理论在上个世纪的初期就已经逐步的建立起来，由于设备的不成熟和实践较少，所以一直都没有得到广泛的运用，一直到上个世纪的末期，才真正的在实际使用当中得到改进和提高。现今，这项技术已经有了较大的突破，在欧美等国，已是水处理当中使用的主要技术之一，在合理的控制了经济成本和设备的管理的同时，取得的效果也是比较的显著。下文将对其主要的技术和操作进行详细的分析。 电絮凝技术通过对多块钢板进行直流加电，从而在钢板之间产生电场，待处理的水流在进入到钢板之间的缝隙之后，正在进行通电的钢板会有一部分被消耗，进入到水源当中，与此同时，电场中的离子和非离子的污染物质，在受到了电场的作用之后，和电场中电离出来的产物进行相互的反应作用，电场中的消耗水也加入到反应中去，各种离子之间相互作用，以最为稳定的形式结合成一些固体颗粒，在水流中逐渐的沉淀出来，达到了净化水的目的，这就是电絮凝技术的主要工作原理。在电絮凝技术当中，水源由井池进入到均化池当中，均化池的作用是平衡水泵当中的水量，很好的控制其与电絮凝反应器当中的水流量之差，对反应的进行作严格的保障。然后，水流进入到反应器当中，一般的来讲，是两个反应器连接在一起，将水从均化池当中抽入至反应器，内部置有钢板，可以与水中电离出的离子进行反应，可以达到预处理的目的和效果。在反应器的底部，设置有一个倾斜的空腔，这个空腔的作用是将水流当中的较重的颗粒吸引进去，对水流中还存在的一些铁垢等污染物质，一并进行处理，这些物质由于质量较重，会逐步的沉入到空腔当中，不会随着水流一起前进。然后，水流会依次经过污泥储存设备、除沫池、沉淀池以及沙滤池等等，在其中进行进一步的污染物质处理，完成一系列的工艺流程，除去水中的颗粒、尘埃物质以及砂石等等，达到最佳的水处理效果。根据实际当中的使用和操作情况来看，电絮凝技术的效果比较良好，在合理的控制了成本和设备管理的情况下，达到了较好的使用效果。 三、复合多介质过滤技术原理和流程分析 复合多介质过滤处理技术，根据对水源进行一系列的物理处理，符合环保以及能耗低的要求，没有化学药剂的使用，在达到水源处理的要求和标准的同时，对成本也进行了较好的控制，整个处理的过程只需要使用较少的逆清洗水，所以，在实际的使用当中也得到了多方面的认可，技术也比较的成熟，应用较为广泛。在复合多介质过滤处理技术当中，由于一系列现代化全自动处理系统的运用，可以更加方便的对水源情况进行实时的监控，读读数和操作起来较为的便捷，可维护性较强，整个的工艺流程较为简易，同时，费用成本也较低，是一项现代化的技术。 在复合多介质过滤处理技术当中，水源首先进入到加压泵当中，加压泵根据流量以及压力的要求，将水泵入至水处理系统池当中，进行初步的处理，然后水流经过全自动的逆洗介质处理器当中，处理器可以很好的过滤水流中的泥沙以及沉淀物，然后，在过滤完毕之后，水流进入到逆洗的活性炭吸附器中，此过滤器根据椰壳活性炭的使用，对水流当中的异味进行有效的处理，还可以进一步的清除水中的氯化物，除去水中的臭味。然后，水流依次经过除砷装置、阻垢器、水紫外线消毒进口等等，对水中存在有的砷、铁、锰等介质进行一些列的处理，除去水中的水垢，对水流进行臭氧分解以及杀毒，进一步的除去水中的污染物质，达到最佳的水处理效果。上述过程即是复合多介质过滤处理技术的主要工艺流程。 四、数据分析和效果对比 根据某地区使用和操作的效果进行详细的分析，对比采集的数据可以发现，在使用了水处理技术之后，水中的有害物质明显的下降，对污染物质起到了很好的处理效果，同时，根据电絮凝技术和复合多介质过滤技术的数据对比，可以看出，两中技术都有各自的优势所在，先絮凝技术对比多介质过滤处理技术，其使用和操作方面较为成熟、成本较低，同时管理方面比较的方便，设备的使用寿命以及维护程度都比多介质过滤处理技术强，但是，电絮凝技术也有其自身的劣势所在，其一次性投资较高，对于较为贫困的地区，不是非常的适用。 五、结束语 综上所述，可以对现今主要的水处理技术有着一个比较详细的了解，通过对电絮凝技术和多介质过滤处理技术的详细阐述，可以对相关技术的工作原理和工艺流程有着较为详细的掌握，加强相关技术在实际中的使用和操作，加强水处理技术的效果，进一步的降低成本，加强管理，以最佳的方式对水源进行处理，为人民的生活提供最优质的保障。 参考文献 叶锐.浅析水处理技术和工艺流程【J】.水电原理技术， 王文涛.浅析水处理系统和技术的开发【M】.中国农村水电，2007(4) 王德.浅析水处理技术的选择以及设备的使用【M】.水利水电资讯，2006(5) 关于水的科学论文篇二 虚拟水与水安全 摘要：虚拟水是水资源领域的新概念，近年来，在与水相关的国际会议上成为讨论的热门话题。初步探讨了虚拟水和虚拟水贸易，认为虚拟水作为非真实意义上的水，是通过商品交易或服务来实现的，虚拟水贸易主要表现在粮食贸易上，和国家安全有着密切关系。虚拟水的提出，改变了原有的一些 思维方式 ，拓宽了水资源 研究 的领域，树立了水资源管理的新理念，最终提供了一条解决干旱地区缺水的新途径。 关键词：虚拟水 虚拟水贸易 水安全 一、虚拟水及其特征 虚拟水是由伦敦大学亚非研究院Tony Allan教授在20世纪90年代中期提出的新概念，是指生产商品和服务所需要的水资源数量。 目前 虚拟水是国际上与水资源相关领域专家和管理者谈论的热门话题，2003年3月18日在日本京都举行的第三届世界水论坛，对“虚拟水”进行了热烈讨论。 虚拟水的特征主要有三点：第一，非真实性。顾名思义，虚拟水不是真实意义上的水，而是虚构的水，是以“虚拟”的形式包含在产品中的“看不见”的水，因此虚拟水也被称为“嵌入水”和“外生水”。“嵌入水”指特定的产品以不同的形式包含有一定数量的水，如生产1kg粮食需要用1000L水来灌溉，1kg牛肉需要消耗万L水，这就是在产品背后看不见的虚拟水。“外生水”暗指进口虚拟水的国家或地区使用了非本国或本地区的水这一事实。第二， 社会 交易性。虚拟水是通过商品交易即贸易来实现的，没有商品交易或服务就不存在虚拟水，并且强调社会整体交易，非个体交易，商品交易或服务越多，虚拟水就越多。第三，便捷性。由于实体水贸易运输距离长远、成本高昂，这种贸易通常是不现实的，而虚拟水以“无形”的形式寄存在其他的商品中，相对于实体水资源而言，其便于运输的特点使贸易变成了一种可以缓解水资源短缺的有用工具。 二、虚拟水贸易及其作用 虚拟水贸易是指一个国家或地区(一般是缺水国家或地区)通过贸易的方式从另一个国家或地区(一般是水资源丰沛的国家或地区)购买水密集型农产品或高耗水 工业 产品，目的是获得水和粮食的安全，以确保国家安全。虚拟水贸易并非新生事物，它是商品交易的产物，是虚拟水存在的特征属性，其 历史 同粮食贸易一样悠久。同时，虚拟水数量也随贸易的增长一直在稳定地增长。 虚拟水贸易主要表现在农产品贸易上——尤其是粮食贸易。国家和地区之间的农产品贸易，从某种意义上来说，是以虚拟水的形式在进口或出口水资源。以往，人们在进行商品交易和服务时，没有意识到商品背后存在的虚拟水及其重要性。随着人口的增长，干旱半干旱国家或地区的水资源越来越匮乏，导致这些国家和地区出现了水危机，且水安全 问题 造成粮食安全并直接威胁到国家安全。因此，为了解决水安全问题，现在一些缺水国家已清楚认识到水资源压力问题和以农产品贸易形式存在的虚拟水之间的联系，并在有意识地进行这类进口贸易，如摩洛哥、约旦、以色列和埃及。 通过贸易建立起水资源丰沛地区粮食的供给与改善缺水地区水资源匮乏状况之间的联系，使得缺水国家或地区避免去寻找水源，而是进行大量的、虚拟水含量高的粮食贸易。因此，虚拟水贸易可以缓解进口国或地区自身的水资源压力，为这些国家和地区提供一种替代水资源供给的 经济 有效的途径。通过适当而公平的贸易协议进行虚拟水贸易，对于促进干旱国家或地区节水，提高全球或区域的粮食安全，改善生态环境都具有积极意义。无形的虚拟水贸易也可以使政府和水问题专家避免陷入无休止的水资源安全性的争论中。但是，虚拟水贸易也存在负面的 影响 ，可能出现忽视局部水平衡状况的趋势，对出口虚拟水的国家和地区，会因为这一贸易对其自身环境产生影响(如过度开发当地的水资源和其他 自然 资源)。对进口虚拟水的国家和地区，如果不能提供其他一些可选择的作物给农民 种植 或者提供其他的就业方式，虚拟水贸易会剥夺这些农民和他们家庭的生计。 因此，如果将虚拟水贸易作为一项政策，则需要研究虚拟水贸易对于当地自然、社会、经济、环境、 文化 以及 政治 方面的影响以及它们之间的相互作用，并应 分析 虚拟水对于地缘政治重要性的影响。 三、 水安全通常指有充足的水资源满足人类社会的物质需求、经济的 发展 和生态环境的维护。水安全主要包括供水安全、防洪安全和水质安全。水资源短缺、洪涝灾害、水质污染直接影响饮水安全、健康安全、粮食安全、经济安全、社会安全和生态安全等。与虚拟水相关的水安全主要是供水安全。 水安全问题的出现有三方面的原因：一是水资源的不可替代性，水资源是人类生存与社会发展不可或缺的基础资源，因此水资源被称为基础性自然资源;二是水资源供给的有限性，水资源是稀缺资源，人口增长是水资源稀缺的最原始驱动力，由于不能满足人们对水资源日益增长的需要，因此存在水资源数量和质量等安全供给问题;三是水资源系统的整体性，水资源系统内部存在内在联系、构成一个有机系统，如果水资源系统结构遭受破坏(例如水质污染)会导致水资源系统功能衰减甚至消亡，进而产生水安全问题。 自虚拟水概念提出以来，虚拟水 理论 已经在水资源短缺的国家和地区得到了一定的 应用 。约旦和以色列等一些干旱国家已经有意识地制定了规划政策以减少高水分产品的出口，特别是农作物的出口。实际上这些国家已将虚拟水视为非常重要的、增加的水资源，他们以虚拟水形式进口的水量已经远远超过了其出口的虚拟水量。据有关专家估算，中东地区每年靠粮食贸易购买的虚拟水数量相当于整个尼罗河的年径流量。因此，通过增加虚拟水，可以平衡区域水资源，缓解缺水国家和地区水资源短缺，保障当地水资源安全。 四、虚拟水与国家安全 水资源是基础性的 自然 资源和战略性的 经济 资源。全球性的人口、资源、环境和生态等危机的出现，导致人们的国家安全观念有了质的变化，水资源安全 问题 不仅仅是资源安全问题，已成为关系到国家经济、 社会 和 政治 的重大战略安全问题，直接关系到国家的安全，是 影响 国家安全的关键组成部分。如以色列及阿拉伯邻国的约旦河水之争，美国和加拿大的哥伦比亚河争端，印度与巴基斯坦的印度河争端以及跨越欧洲八国的多瑙河争端等水资源国际分配的水事矛盾，已是尖锐的国家安全问题。 粮食作为人类的生活必需品携带有大量的虚拟水，是当前世界贸易中数量最大的商品。由于粮食的生产离不开水，因此水安全问题还可以通过粮食安全影响到国家安全。干旱国家和地区可以通过出口高效益低耗水产品、进口本地没有足够水资源生产的粮食产品，以贸易的形式最终解决水资源短缺和粮食安全问题。对参与虚拟水贸易的国家或地区来说，通过贸易能增强这些国家和地区粮食安全的相互依赖性，减轻国家或地区之间因为水或粮食问题所引起的直接冲突，创造持久的合作关系，维护国家安全。 五、几点启示 1.虚拟水的理念改变了解决问题的思维方式 虚拟水的提出，突破了以往的传统观念和因袭思维方式，它要求水利工作者从原有的以水为中心的观念转变为在水之外寻找解决水资源分配和水资源管理的途径，运用“大水利”的系统理念和 方法 找寻与水问题相关的各种各样的影响因素。在水问题发生的范围之外找寻解决区域内部水问题的 措施 ，可以更好地协调人口、资源和生态环境之间的关系。 2.虚拟水 理论 拓宽了水资源 研究 的领域 传统的水资源，一般研究真实水资源的自身特征、运动 规律 及相关关系，对“看不见”的虚拟水毫无了解。虚拟水理论给水资源和水安全研究提供了创新领域，如传统水资源研究与粮食安全研究是分离的，虚拟水理论使两者有了切入点，给从事水资源学研究的人员提供更加广阔的研究空间。今后主要应加强虚拟水战略的区域政策体系研究，研究虚拟水与区域社会经济 发展 、产业结构战略性调整、粮食安全及生态环境安全等之间的关系，对构筑水资源安全战略体系具有重要意义。 3.虚拟水树立了新型的水资源管理理念 在国家层面，应以流域为单位进行水资源可持续利用管理，发挥流域系统在水资源管理方面的功能，使水资源管理由供求管理走向社会化管理。水资源管理应有三个层次，首先是要通过节水、生活习惯和方式的改变、产业结构和种植业结构的调整，充分利用当地水资源;其次，考虑区域社会经济的发展、水资源安全和生态环境安全，进行区域水资源分配;最后，构筑水资源安全战略体系，通过虚拟水贸易和虚拟水战略实现全球水资源化。 4.虚拟水提供了一条解决我国干旱区缺水的新途径 水资源是人类赖以生存的一种宝贵的稀缺资源。我国华北及西北干旱区水资源严重短缺，严重制约区域社会经济发展，导致区域生态环境严重恶化。建立水资源安全战略已经成为国家长治久安、经济社会可持续发展的必然选择和重要战略问题。实施虚拟水战略有利于国家制定西北地区水资源安全战略的保障措施及政策，有利于西北开发，对西北地区的生态环境安全和社会经济可持续发展具有重要的理论和现实意义。 参考 文献 ： 1 程国栋.虚拟水—— 中国 水资源安全战略的新思路.中国 科学 院院刊， 看了关于水的科学论文的人还看 1. 水利科技论文范文 2. 关于科技论文的范文 3. 科技小论文范文 4. 地下水浮力科学论文 5. 关于科学论文的作文
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我国天然气水合物研究现状论文
王力锋
（中国石化石油勘探开发研究院无锡石油地质研究所，无锡214151）
摘要 天然气水合物的发展历史不过200 多年时间，而真正得到科学界和工业界重视的时间则更加短暂，仅有60多年而已。但在能源问题突出严重的当今社会，天然气水合物作为下一代清洁的非常规能源却正以飞快的速度赢得各个领域的不同程度的重视。本文以简述的形式，回顾天然气水合物的发展历程，着重于天然气水合物的现状、未来的发展方向以及各国策略分析。
关键词 天然气水合物，非常规能源，能源政策
A Brief Introduction to Natural Gas Hydrates
WANG Li-feng
（Wuxi Research lnstitute of Petroleum Geology，SlNOPEC，Wuxi214151）
Abstract The history of research on natural gas hydrate is not more than two hundred years and the time for it to get scientific and industrial solid concerns essentially is only of sixty under the coming global energy crisis，the studies of natural gas hydrate which is regarded as potential new unconventional resources have been growing dramatically in all a brief introduction，we show reviews on its history，current situation，future perspective and energy policies all over the world.
Key words natural gas hydrate unconventional resources energy policies
1 简介
天然气水合物（natural gas hydrates，简称为NGH）属于笼形化合物（clathrate）的一种，因此又被称为笼形水合物（clathrate hydrates）［1］。从化学意义角度也可解释为一种分子构架包裹另一种分子的形式。天然气水合物是由一种或几种小分子气体在一定的温度和压力下与水作用生成的一种非固定化学计量的笼形晶体化合物［2］。在自然界中，天然气水合物呈现为似冰状的固体［3］，水分子通过氢键构成骨架，由于客气体被裹在骨架内部，因此客气体最基本的要求就是其分子体积要足够的小，以便容纳于骨架内部。尽管这样的小分子气体很多，例如早在1810年，英国化学家Humphry Davy在实验室中首先发现以氯气作为客气体的水合物［4］，但现在从全世界的发展前景观察，主要研究以CO2/H2O 和CH4/H2O为主的水合物主客结构，前者涉及大气环境、绿色效应和工业界尾气的封存［5，6］，后者涉及新能源探测和开发利用［7］。
天然气水合物有机碳储量大，约占全球有机碳的，是其他包括煤、石油和天然气三者总量的一倍以上。其中分布在陆地上的天然气水合物最大地质储量约为×1011t，主要分布在高原冻土带和高纬度的常年冻土区；分布在海洋中的最大地质储量约为×1014t，主要分布在被动大陆边缘和活动大陆边缘［8］。天然气水合物能量密度大，客气体中甲烷多，可占到90%以上。在标准状态下，1标准体积的饱和甲烷气水合物完全释放后，其甲烷体积可达到164倍标准体积，因而单位体积的天然气水合物燃烧所放出的热量远远大于煤、石油和天然气，为煤的10倍，是传统天然气的2～5倍［1］。
天然气水合物的赋存条件主要受温度、压力和气源等控制，当然也包括其他因素的限定。目前研究表明，天然气水合物是在低温（0～10℃）、高压（＞10 MPa）下形成的，在陆地和海洋中稳定带分布条件并不十分苛刻［9］。资料统计表明，冻土地区天然气水合物可在100m左右深度的浅层存在，最大可达1800～2000m，最常见的是700～1000m；在海洋中存在水深为300～5500m，在距离海底1000m深处都可能稳定存在［2］。
2 研究进展
英国科学家Davy在1810年首次发现了天然气水合物，当时他所发现的是氯气作为客气体的水合物［4］。第二年，Davy经过仔细地研究这种物质后，发表了正式的学术论文，稍后他又在英国皇家学会展示了他的发现，这是天然气水合物走进人类历史的第一个印迹。
但在此之后的100年里天然气水合物研究发展速度不快，进展相对缓慢，人们仅通过实验室来认识水合物。1832年，Faraday在实验室合成了氯气水合物Cl2·10H2O，并对水合物的性质做了较系统的描述。其后人们陆续在实验室合成了Br2，SO2，CO2以及H2S等的气水合物。1884年，Roozeboom提出了天然气水合物形成的相理论［10］。此后不久，Villard在实验室合成了CH4，C2H6，C2H4以及C2H2等的气水合物［11］。1919 年，Scheffer和Meijer建立了一种新的动力学理论方法来直接分析天然气水合物，他们应用Clausius-Clapeyron方程建立三相平衡曲线，来推测水合物的组成。由此可见这段时期的研究主要集中在纯科学的研究范围内。
天然气水合物从发现到20世纪30年代并没有引起工业界重视，直到人们发现它是远东地区冬天里堵塞煤气管道的物质［12］，这时对它的物理化学性质才开始比较深入的研究，出于工业生产目的，其间对水合物的抑制剂研究较为繁盛［13］。60年代，原苏联科学家预言了自然界中存在天然气水合物［14］，后来在远东的梅索亚哈气田勘测证实有天然气水合物存在，极大地促进了人们对未来能源的期盼。据科学家保守估计，现在全世界以天然气水合物形式包裹的碳总量是其他常规能源碳总量的两倍之巨［2］。另一方面，由于温室效应气体二氧化碳大量地排放到空气中，使近些年来全球气候异常，厄尔尼诺现象和全球平均温度的上升已经开始导致生物生存的环境发生不可逆的恶化，因此有效地减少二氧化碳这种温室气体排放到空气中、减少温室效应，在科学界和工业界也逐渐形成广泛共识［15］。目前，日本、美国等几个国家前瞻性地研究天然气水合物将其作为对二氧化碳的有效封闭物质，把二氧化碳禁锢在主气体的框架内沉到深海排泄地，从而达到封存温室气体的效果［16］。
科学界认识到天然气水合物的研究已经成为一门综合各种学科的系统工程，除了涉及常规的物理和化学知识外，微生物学、计算机模拟、工程学和经济生态学等学科也渗透其中。物理、化学理论进展已经有几十年的积淀，成果斐然，而后来新兴的边缘科学从更广的角度给科学界带了对天然气水合物重新认识的机遇［1］。微生物（尤其是厌氧环境中的微生物）与水合物关系最为密切，其栖息环境与水合物的赋存环境相互依存。有迹象表明，在海底表面暴露的水合物与此相关［17］。计算机模拟的应用除了宏观地预测天然气水合物的赋存空间之外，还可在微观上模拟水合物分子的形成过程，便于理解和寻找水合物的有利靶区。工程学带动了水合物研究的实验室技术，现在已经开发了很多高度精密且灵活方便的仪器用来记录和刻画天然气水合物形成的实验过程，正是这些先进的实验装置极大地促进了水合物的研究进展。经济生态学既是自然科学，同时也是人文科学，由于天然气水合物是巨大的能源仓储，如果未来某一天可具有经济意义的开采，必将会改变现今世界的能量消耗模式，世界经济格局也必然随之改变，由能源再分配所引发的未来世界变化也应引起足够重视，这不仅关系到个人和国家的发展，同时也是企业未来发展的良好预判［18］。
3 各国动态
目前，美国、日本、印度等能源进口大国纷纷涉足天然气水合物的研究，上述3个国家最为积极，对天然气水合物的研究都受到了国家财政部的全力支持。
日本政府从1992年起开始关注天然气水合物，1995年由通商产业省资源能源厅石油公团联合10家石油天然气私营企业，设立了“甲烷天然气水合物研究及开发推进初步计划”，为期5年，投入的研究经费高达9000万美元。经由对日本周边海域，特别是对鄂霍次克海的调查，初估天然气水合物资源量可供日本100年的能源消耗。
1995年冬，以美国为首的ODP164航次海洋探测计划，在大西洋西部布莱克海台针对天然气水合物进行了专门的调查，首次肯定其具有商业开发价值。同时指出，天然气水合物矿层之下的游离气（气态天然气）也具有经济价值。据初步估计，该地区天然气水合物资源量多达100×108t，可满足美国105年的天然气消耗。美国参议院于1998年通过决议，把天然气水合物作为国家发展的战略能源，并列入国家级长程计划，要求政府每年投入2000万美元进行探勘，并计划于2015年进行商业性试采。
印度政府为了解决天然气供应问题也开展了大量的水合物研究，已获取了印度大陆边缘的地震数据。此外，在印度东海岸Krishna-Godavari盆地的常规油气田开采中也发现了水合物。
近年来，我国传统化石燃料已不能满足我国经济发展、环境保护的需要，仅2002年我国进口原油和成品油就近1×108t，预计2010 年石油缺口为×108t。随着我国经济的快速发展，我国今后对能源的需求将急剧增加，我国能源安全和后续能源供应直接关系到我国社会和经济的可持续发展，因此开展天然气水合物研究具有重大战略意义。针对我国近年来能源供需矛盾日益突出、对国外石油和天然气资源的依赖程度不断加大的状况，面对国家开发新型洁净能源的现实需求，为提升我国天然气水合物的研究开发水平，促进我国经济和社会的可持续发展，中国科学院积极部署天然气水合物研究工作，组织了跨所、跨学科的优势研究力量，依托广州能源所，组织地质与地球物理所、广州能源所、广州地化所和南海海洋所等单位于2004年3月正式在广州成立了“中国科学院天然气水合物研究中心”。与此同时，一些国内大型企业也逐步开始认识到天然气水合物的未来能源意义，如中石化和中石油等已经着手启动了勘探研究等项目。发展、开发一套关键的高新技术，为开展海洋天然气水合物综合勘测研究提供高技术支撑，是形势的需要，是国家发展战略的需要。同时，高新研究勘测关键技术的开发，也可带动相关学科的发展，赶上国际发展步伐，维护国家权益，保持经济发展增长不衰。
中国天然气水合物研究虽起步较晚，但近几年效果显著，先后在我国南海和东海盆地发现了数量可观的天然气水合物矿带，通过分析地球物理探矿资料和追踪天然气水合物存在标志，证实仅在南海北部西沙海槽区估算的天然气水合物总量达到（469～563）×109桶的石油当量，大约相当于我国陆上和近海石油天然气总资源量的二分之一。在青藏高原的羌塘盆地，天然气水合物研究也处于调研阶段，研究项目稳步推进。令人更为欣喜的是最近在我国南海东沙海槽提取到天然气水合物实物，这无疑会大大加速我国天然气水合物的研发力度和规模。
致谢 研究工作得到所领导赵克斌教授和其他同事的帮助，表示衷心的感谢。
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“可燃冰”是由天然气与水分子结合形成的外观似冰的白色或浅灰色固态结晶如何有效地对沉睡在海底800~3000米深处的甲烷水合物进行探测，用什么方法在
“可燃冰”是由天然气与水分子结合形成的外观似冰的白色或浅灰色固态结晶如何有效地对沉睡在海底800~3000米深处的甲烷水合物进行探测，用什么方法在 回答者： mzee8444 | 二级 | 2010-12-22 19:53 可燃冰的化学成份是固体甲烷。在低温、大压力下形成。颜色白色块状物居多。能替代常用能源煤油气。唯独不能用来炼钢和其它特殊用途如开飞机。可然冰辛烷值低只能用生活方面为主。炼钢不用愁，炼钢有电就解决了。 现炼钢均为高压炭棒中频炼钢。可燃冰最直接用途用耒烧火锅非常高级。其它用途需开发贮存、运输、应用、开采多方面问题短时间内不可能推广应用。
张明伍忠良刘方兰
（广州海洋地质调查局广州510760）
第一作者简介：张明（，1957—），男，教授级高工，主要从事海洋地质、地球物理勘探和天然气水合物研究。
摘要从1999年开始，我国已经在南海北部陆坡实施了25个天然气水合物资源调查航次，取得了许多重要地质成果和认识，积累了不少宝贵的勘探经验。本文将对我国天然气水合物10年外业调查技术，历程和发展做一总结，为后续的天然气水合物调查提供铺垫和借鉴。
关键词水合物调查高分辨率地震样品取样
1前言
气体水合物的发现虽然可追溯至1810年，但人们对海洋天然气水合物的认识始于20世纪70年代中期，美国在阿拉斯加北部的普鲁德湾油田采得了世界上第一个天然气水合物样品。
20世纪90年代以来，天然气水合物调查研究在世界范围内迅速扩大和深入，调查研究的深度、广度以及调查技术水平大大提高。各国对水合物的研究给予了高度重视，设立了专项调查航次，目前，世界上对天然气水合物的调查研究方兴未艾，全球海域天然气水合物矿点的发现与日俱增。
从1999年开始，我国已经在南海北部陆坡实施了25个天然气水合物资源调查航次，取得了许多重要地质成果和认识，积累了不少宝贵的勘探经验。调查方法和调查手段也由开始单一的二维地震方法进入到了一个包含了二维高分辨多道地震、准三维多道高分辨地震为主的地球物理、地质取样、地球化学等多手段、多学科相结合的阶段（表1），并且随着勘探实践中新问题的出现，调查方法和调查手段也在不断地更新和调整之中。
表1 天然气水合物资源调查技术方法Table 1 The technologies used for gas-hydrate survey in south china sea
2地球物理调查
1999年在国内有关单位（如中国科学院兰州冰川冻土研究所和国土资源部广州海洋地质调查局）和学者对国外天然气水合物调查研究情况进行了跟踪调研和文献整理的基础上，国土资源部广州海洋地质调查局开展了天然气水合物的实际调查。地震调查是天然气水合物调查的主要方法，虽然有前人的研究和国外调查工作的借鉴，但在采用什么样的方式上仍经过了充分和激烈的讨论，最终根据我们的现有条件确定调查的主要方法，因此确定了首先开展地震调查工作，采用高分辨二维多道地震调查技术方法，目的是寻找天然气水合物的地震识别标志— —BSR，此外还采集到更多的地球物理信息，如地震纵波速度等，同时可以利用地震资料处理手段使得BSR 等天然气水合物的地震识别标志的判别更有依据。实践证明，二维高分辨率多道地震勘探技术在海洋水合物调查中是行之有效的，不仅可以发现与水合物相关的地震异常信息，如BSR、振幅空白带、速度异常带、BSR 波形极性反转等等。而且可以揭示与水合物形成发育密切相关的中浅部地层结构、构造及沉积特征，该方法已经在我国南海北部海域水合物调查中得到成功的应用，为天然气水合物资源评价奠定了坚实的基础。
二维地震调查采集参数的确定
调查伊始，参考了油气勘探高分辨地震调查的参数设置，随着对天然气水合物地震识别标志性质认识的提高，感觉完全按照油气勘探的方法不能达到最佳的效果，因此借助于863研究项目的支撑，从2001年开始进行天然气水合物的赋存环境及其特定地震调查方法选择研究、天然气水合物地震数据采集调谐组合系统及其试验参数的选定研究，特别是开展了有利天然气水合物勘探频带和主频范围探索、研究，主要围绕“突出海洋天然气水合物存在的主要特征，即似海底反射（BSR）而展开。通过大量的实际试验和分频处理等地震勘探频率与BSR响应关系的研究，认为：0～40 Hz频段滤波，BSR 可以连续追踪，地层细节不清晰；40～70Hz频段滤波，BSR 连续性较好，地层细节也较为清晰；当滤波频率为100～120H z时，海底和BSR强反射界面变成多个反射界面，某些地层细节可以突出，对BSR的连续性识别不利。及120～150Hz水合物特征基本不变化，对水合物特征的识别贡献不大（图1～3）。
通过地震勘探频率与BSR 响应关系的研究，认识了我国南海北部陆坡水合物地震勘探的最有利勘探频带和主频范围，从而，为综合研究“水合物勘探缆源沉放深度、虚拟反射等一系列调谐组合参数”从而确定外业采集参数奠定了基础。根据确定出来的勘探频带为10-120 H z和主频为40-70 H z的原则，模拟计算出来的结果表明（图4）：震源和电缆的沉放深度为5米和6米的组合较为合适。这样在同样的激发能量的情况下，将主要的能量集中在主频范围内，可以提高采集资料的信噪比，突出BSR的识别，同时兼顾BSR 与地层反射界面关系的识别，而且有利于海上的作业开展，初步形成了一套适合于我国南海北部陆坡天然气水合物勘探的高分辨率二维地震勘探技术方法。
根据上述的研究成果，在南海天然气水合物高分辨率二维地震勘探采用的采集参数基本上得到了遵循（表2），以及后续的高分辨率准三维地震调查也是参考了这些参数。
图1 高截滤波分别为40Hz和70Hz时的效果对比图 The com pares in different high cut filter
表2 南海北部陆坡典型的调查参数表Table 2 The typical seismic param eter used in south china sea gas hydrate survey
准三维多道地震调查
随着天然气水合物勘查的深入，围绕钻探的要求，在“863”课题“南海北部海域天然气水合物首钻目标优选关键”的成果基础上逐步发展完善高分辨率准三维地震调查。在原来高分辨率二维地震采集技术的基础上，主要考虑了通过对面元大小等准三维采集参数的优选，利用R G PS相对定位技术，对震源中心、电缆头部和电缆尾部进行了定位，以“震源中心”、“电缆头标”、“电缆尾标”为基本节点，罗盘数据为基本的方向数据准三维缆源定位技术、准三维调查“导航定位网络配置”技术以及优化和改善震源稳定性，最终形成三维数据体。
图2 HD173-2近道单次剖面（40～70Hz滤波） The result picked on near channel（Filter 40～70Hz）
实际上从2004年开始在南海北部开展水合物三维地震调查，获取了调查区的三维地震信息，使勘探目标得到有效归位，获得了更为清晰的天然气水合物地震响应信息（图5），同时还解决了常规二维地震调查所不能解决的一些问题，如获得精细的三维速度分析体、准确的地层偏移地球物理信息、水合物富集层内的细致信息、利用三维可视化技术分析水合物钻探目标的空间分布特征等[1]，提高对天然气水合物有利目标的评价精度。通过开展准三维高分辨率地震调查，无论是BSR、振幅空白带，还是BSR 下的增强发射都得到比二维资料更清晰的反映[2]。
3样品采集
在天然气水合物的调查中，除了地球物理调查外，从2001年开始进行以天然气水合物为调查目的地质样品采集，目的是通过不同的取样手段获得与水合物有关的沉积物样品，从而为进一步的测试提供基础。根据底质和对样品本身要求的不同，站位地质取样调查主要采用以下的取样方式：大型重力活塞柱状取样、重力柱状取样、抓斗取样、深海拖网取样和保温保压取样（图6）。前四者在地质调查航次中已经普遍采用，而保温保压取样只是在部分航次调查中进行了尝试。
图3 HD173-2远道单次剖面（40～70Hz滤波） The result picked on far channel（Filter 40～70Hz）
在这些手段中，箱式取样、抓斗取样、电视抓斗取样都是采集海底浅表层0～50 cm的底质样品，箱式取样能采集到表面原状不扰动样品，电视抓斗则是根据甲板监控有选择性采集海底表层样品，例如贝壳、碳酸盐岩结壳等。拖网主要是获取海底表层块状或大粒径的目标物，例如海底生物、岩石、贝壳等。重力柱状取样是采集短柱状样品，长度一般小于300 cm，大型重力柱状取样器和重力活塞取样器能采集相对长的柱状样品，一般在500 cm～1200 cm 之间。保温保压取样是对重点目标区域采集原状海底柱状样品。
10年里，总共执行了17个地质（综合）航次的调查，共取得表层样共225个，重力柱状取样833个，重力活塞取样226个等（表3）。
由表3可以看到无论从取样站位和现场测试项目，根据天然气水合物地质和地球化学调查的目的，柱状（包括活塞）是天然气水合物调查样品取样的主要手段，也是比较有效的手段，但鉴于目前分析的SMI界面深度，今后要考虑的是增加取样的长度。至于保温保压取样，过程及作业比较复杂，因此，使用此种手段应更有针对性。
图4 缆源沉放深度与地震频响示意图 The calculation results of frequency response with streamer/source depth
表3 2000～2008年地质样品采集完成的工作量（单位：测站）Table 3 The statistics of sampling stations
图5 天然气水合物准三维地震调查效果 The result of pseudo 3D seismic survey of gas hydrate
海底摄像资料采集
深海摄像系统为拖缆作业，工作时安装在拖缆末端的水下信标可以获取图像对应的水下位置信息；同时也可以在深海摄像系统的水下单元上安装传感器以获得相应的测线信息，如安装甲烷传感器对海底天然气水合物的特征判别等等。
自1999年开始以天然气水合物为调查目的深海摄像数据采集以来，深海摄像系统先后执行了17个航次，完成深海摄像共325个测站。其中2001年，在某测站发现天然气水合物赋存标志——碳酸盐结壳。该站位位于调查区中部海槽北部陆坡上缘，拍摄区间水深1080米至11 30米。该海底碳酸盐结壳分布有较多圆形孔穴，空穴边缘多呈直角，明显不同与其他地区见到的生物孔穴（图7）。
2003年，在另一站位发现了水合物之赋存的又一标志——双壳类生物及菌席以及2008年在另一测站发现了大面积块状的碳酸盐结壳，此测站发现的碳酸盐结壳无论从其规模、固结程度、厚度方面都强于其它测站。
在海底摄像的调查中，尽管没有直接发现天然气水合物。但是，具有重要代表特征的碳酸盐结壳以及双壳类生物及菌席的发现，对我们认识天然气水合物具有重要的指导意义。
地温资料采集
由于天然气水合物赋存于高压低温的环境中，因此开展地温梯度测量，从而了解调查区的温度和压力变化以及热流等也是有必要的。在我们的天然气水合物的地温场测量中，主要采用的是Ewing型设备，即在海上进行地温梯度测量，同时将采集的沉积物样品在室内进行热导率测试，然后进行热流计算。Ewing型设备是把装有热敏电阻的小型探针按不同角度外挂在钢矛或取样管（包括重力取样和活塞取样）外壁的不同位置上，由小型探针测量出不同深度沉积物的温度，求出原位地温梯度，而同步采集的沉积物样品在室内进行热导率测量，由地温梯度及热导率值计算出沉积物热流值。
图6 海底浅表层取样设备 equipments of sampling
自2004年开始进行以天然气水合物为调查目的的海底地热流测量，在2004年～2008年共5年中，先后执行了9个航次，完成海底地热流共212个测站，室内热导率测量811个。
但从调查的结果看，BSR 导出的热流值与实测热流值、热流估算的天然气水合物稳定带底界与BSR 深度是有差异的，其原因可能有二。一是实测的地温梯度只反映了浅表层的几米情况，地温梯度往下（几百米内）的变化趋势遵循什么规律需要进一步研究；二是从实测数据计算的结果反映的是区域的背景值，而恰好有天然气水合物赋存的地方（BSR显示）就与区域背景有差异（异常）。究竟是什么原因值得深入研究，才能更好得发挥其在天然气水合物调查中的应用。
图7 通过海底摄像发现海底碳酸盐结壳。左图为海底摄像位置，右图为拍摄到的海底碳酸盐结壳 Carbonated crust from video survey Location（left）and Carbonated crust（right）
4小结
天然气水合物勘查方法主要包括地球物理方法、地球化学方法及地质方法。其中，地震勘探方法是目前最为广泛的天然气水合物勘探方法，其实质是发现沉积物中分布的水合物的底界在地震剖面上形成的异常响应——似海底反射（BSR）。此外，通过地球化学勘查技术识别海底浅部沉积物中的天然气地球化学异常，也能够为圈定水合物矿体提供重要佐证。
当然，随着技术的发展和天然气水合物勘查的需求，还有其他的技术在探索应用，如O BS技术已经开始应用于水合物调查中，以及可控源电磁法也准备投入应用，这都基于能获取更多的信息（如横波）和天然气水合物电阻特性考虑的。
参考文献
[1]梁金强，郭依群，沙志彬等.南海北部神狐海域天然气水合物准三维地震调查（2005年度）成果报告（内部报告），2006
[2]张明，伍忠良，天然气水合物BSR的识别与地震勘探频率海洋学报”，2004
Study of Explorational Techniques for Gas Hydrate in South China Sea
Zhang Ming Wu Zhongliang Liu Fanglan
（Guangzhou Marine Geological Survey,Guangzhou,510760）
Abstract:There are 25 cruise have been carried out for gas hydrate since 1999 in South China there are different ways have been used to try getting more information and evidence for gas hydrate in South China article tell the experience in these activities.
Key words:Gas hydrate survey,High resolution seismic,Sampling