漓江流域生态环境保护科普内容
1)漓江生态保护范围
漓江流域生态环境保护范围经纬度为:24°38′10″N-25°53′59″N,110°07′39″E-110°42′57″E,涉及桂林市象山区、秀峰区、七星区、叠彩区、雁山区全境以及兴安县、灵川县、临桂县、阳朔县、平乐县的部分区域。
漓江流域生态环境重点保护区域包括:(一)漓江干流,自兴安县猫儿山六洞河至平乐县三江口段;(二)漓江源头猫儿山国家级自然保护区及川江、黄柏江、小溶江;(三)青狮潭自治区级自然保护区及甘棠江;(四)海洋山自治区级自然保护区(漓江流域部分)及潮田河;(五)漓江风景名胜区;(六)会仙喀斯特国家湿地公园等六大区域,还有其余沿江展延生态保护以及环境保护区域。关注漓江山水问题,保护漓江,保护桂林山水是一项重要的工程。
图1-1和图1-2 漓江上游支流风光和漓江风光
2)漓江生态问题
a.漓江举世闻名,自然环境十分优越,但20世纪60~90年代漓江上游及各主要支流水源林遭到滥砍乱伐,破坏严重,使漓江来流保水量锐减,枯水期延长。有些江段已达不到鱼类产卵所需的最小流速0.3~0.4m/s,致使水域生态系统自然资源栖息地萎缩,已蕴藏着极大的危害。
b.漓江20世纪70~80年代在上游受到过许多厂矿10余年严重污染的危害,虽经治理,继又由于沿江周边人居环境压力迅猛增加的影响,人祸连年不断,生态恢复还要经历一个漫长过程。
c.漓江下游桂江已修建了巴江口、昭平、下福、金牛坪、京南等5处闸坝电站,这5道电站的枢纽大坝完全阻断了漓江同珠江水系的生物通道和生态联系,没有采取任何补偿措施,使漓江水生态系统生物资源受到进一步的遏制和衰退。比较具体地讲,就是阻断了鱼类产卵洄游通道,使漓江鱼类补充群体严重丧失,破坏了漓江的遗传多样性,进而导致漓江鱼类物种多样性的缺失,江河鱼类资源的锐减与枯竭。
d.人类活动加剧,使漓江难以恢复健康。现在漓江有300余艘大型游船,还有不少小型游船,往复来返,噪声已使漓江永无宁日。1000多专业渔民,十几万米长的鱼网,还有上万半渔半农以及城市居民日夜向漓江索取,漓江的生物已不堪重负。
e.漓江历史地址、生态演变过程,漓江水质及水动力变化的影响。如不同水位、流速、流量等水动力变化情况下鱼类不同行为响应;水质温度、pH、溶解氧、电导率、浊度等变化情况下鱼类不同行为响应。
桂林常见水生高等植物名录
苔藤植物、钱苔科、浮苔、蕨类植物、水蕨科、水蕨、蘋科、蘋、槐叶蘋科、槐叶蘋、满江红科、满江红、被子植物、三白草科、三白草、睡莲科、王莲、芡实、莲、萍蓬草、金鱼藻科、金鱼藻、五刺金鱼藻、觅科、水花生、寥科、水寥、小二仙草科、穗状狐尾藻
图1-3漓江鱼类生态标本展厅一角
(2)漓江流域生态环境保护工艺
主要介绍大气污染、固体废弃物处理、流域突发性水污染、污水处理、鱼类回避胁迫、漓江水生态环境野外实习及实验室常见安全事故处理等方面的环保工艺。
①污水厂污水处理工艺展示
通过污水处理常见工艺与流程的模型演示,使观众了解污水的来源、处理原理、方法与相关工艺,让观众了解污水处理的过程与困难,倡导人们日常生活中节约用水、珍惜水资源。
图1-4污水处理厂模拟平台
(其模型库包括活性污泥数学模型、沉淀池模型、厌氧发酵模型、SBR模型等污水处理厂工艺单元与控制单元。适用于污水处理厂动态设计、运行以及自动化控制。)
图1-5废水生物处理中常见的微生物
图1-6污水处理流程演示展厅
1)卡鲁塞尔氧化沟模型 2)SBR处理装置模型
3)厌氧折流板反应池模型 4)过滤吸附装置模型
图1-7典型污水处理工艺模型演示
图1-8排水系统结构展示
②大气污染检测互动体验系统
通过大气污染检测,让观众了解大气污染的来源、形成原因、类型、扩散过程、危害和治理方法等,倡导人们绿色出行,节能减排,为蓝天白云、青山碧水做贡献。
图1-9大气污染检测装置
③固废污染检测及突发性事故处置
启动应急预案的情形:
如即将发生或已经发生以下事故时,应当启动应急预案:
1)废油溢出。如废油的溢出不能控制在厂区内,导致厂区外土壤污染或者水体污染。
2)废油引发火灾。如废油储存区引发火灾;废油引发的火灾蔓延,可能导致其他区域材料起火或导致热引发的爆炸;使用水或化学灭火剂而可能产生的被污染水流。
3)废油引发的爆炸。
存在发生爆炸的危险,并可能因产生爆炸碎片或冲击波导致安全风险;存在发生爆炸的危险,并可能引燃厂区内其他物品燃烧;已经发生爆炸。
应急响应程序-事故控制:
1)警戒与治安:指挥部应急保障组,明确事故现场警戒与治安秩序维护,必要时应当在事故现场周围建立警戒区域,维护现场治安秩序,防止与无关人员进入应急指挥中心或应急现场,保障救援队伍、物资运输和人群疏散等的交通畅通,避免发生不必要的伤亡。
2)应急监测:应急响应组中的区域协调人要明确事故状态,可能污染物的类型,污染物可能的扩散范围等情况报告指挥部,由指挥部总指挥决策是否请求环保局监测站进行应急监测。
3)现场应急处置措施:废油泄露时,应急协调人应立即安排应急人员携带必要的工具控制泄露点,采取覆盖、收容、隔离、洗消、稀释、中和等方法控制污染扩大。必要时,携带灭火器材,防毒面具等防止火灾发生。废油引发火灾或爆炸时,应急协调人应立即安排人员疏散人群、设立警戒区,安排应急队伍前来灭火。防止被污染的消防水向外流溢,引发更大范围的污染。应急保障组,应保障应急器材等的供应。
④流域突发性水污染事件模拟应急处理
1)水污染事件定义
通常认为水体因人类活动使某种物质的介入而导致其化学、物理、生物或者放射性等方面特性的改变,从而影响水的有效利用,危害人体健康,或者破坏生态环境,造成水质恶化的现象就是水污染。可见造成水污染事件的污染源,按照属性可分为物理性污染源、化学性污染源和生物性污染源。
2)水污染事件分类
按照污染物的性质及常发生的方式,突发性水污染事件可以分为4大类:①剧毒农药和有毒有害化学物质泄漏事故,如DDT、乐果、氰化钾等;②溢油事故,如油罐车泄漏、油船触礁等;③非正常大量排放废水事故,如化工厂废水、矿业废水等;④放射性污染事故,如放射性废料渗出。
按照事件发生的水域可分为河流污染、湖泊污染、水库污染、河口污染、海洋污染等事件;按发生的范围可分为整个水域(如整个水库)和局部水域(如河道岸边)污染事件。
污染物的分类:污染物按性质可以分为化学性污染物、生物性污染物、物理性污染物。化学污染物又可分为无毒无机污染物、有毒无机污染物、无毒有机污染物、有毒有机污染物以及油类污染物;生物性污染物可分为营养性污染物和病原微生物;物理性污染物可分为固体污染物、感官性污染物、热污染物以及放射性污染物。
图1-10漓江流域水污染
3)水污染处理方法
根据不同污染物的特点及水库的重要作用,将水库在应对水污染事件的作用或调蓄方法分为拦(蓄)、冲(泄)、引(排)和综合调控等四种。
a.拦(蓄)
对于受到污染的水体采取拦蓄方法一般适用于以下几种情况:
污染事件发生于水库的上游,并且水库不肩负重要供水任务时;
水库拦蓄后可以短期通过物理或化学方法处理的污染物;
可以通过引水渠道或滞洪区把污水引走的情况;
水库下游河流出国境,但是水质严重超标将会引起或可能引起国际争端。
代表污染物为有毒有机物(酚、苯、醇、醛、多环芳烃、芳香烃或有机农药等)、有毒无机物(氰化物、氟化物、硫化物或重金属等)以及放射性物质。
b.冲(泄)
当污染水体对水库相联系的供水、生态环境或社会经济造成重大影响或威胁,并且采取冲或排的策略不至于引起下游更大损失的,可以采取该方法。该方法的适用情况包括以下几种:
水库肩负着重要城市的主要供水任务,并且下泄污染水体不至于水库下游造成更大危害的;
污染物对水库本身可能造成重大破坏而影响水库安全时;
在洪水期水库蓄水超过最高洪水位时。
代表物质为:无毒无机物(酸碱盐类)、无毒有机物(碳水化合物、蛋白质、油酯、氨基酸、木质素)等。
c.引(排)
当水库的上下游都不能接纳污染物,即通过水库的拦或冲措施均不能起到明显的效果,并且在污染团运移的过程中有大的蓄滞洪区或引排水工程等条件下,可以将污染物通过引出或排出的方式将污染物收集到蓄滞洪区等区域,便于集中处理污染物,而不至于造成更大损失。该方法的适用情况包括以下几种:
对下游可能造成重大损失,其他调控措施都达不到很好效果,同时有通过引或排措施而接纳污染物的水体或区域;
污染团中存在放射性或重金属或有机农药,可能对下游生活、灌溉以及养殖等造成持续的(在动植物体内残留有害物质和“三致物质”)危害时;
代表物质为:有机农药、放射性物质以及可能对下游造成重大的、持续性危害的高浓度污染物等。
d.综合调控
“调”也就是蓄和泄相结合,相对水库进行拦和冲的调度,是水库调度的核心。根据不同的污染源类型以及各种保护目标的分布和特点,进行多目标、变时空尺度的水库群联合调度是进行水污染应急的核心和关键手段之一。该方法是最常用的方法,通过调整出库流量,改变污染物的运移扩散规律,配合其他方法对污染物进行吸附、打捞、化学或物理反应等处理,降低污染物的危害。主要适用于油类物质、生物性污染物以及物理性的固体物质、感官性污染物以及热污染等。
⑤鱼类回避胁迫模拟
回避行为,是指水生动物,特别是游泳能力强的水生动物,能主动避开受污染的水区,游向未受污染的清洁水区的行为。有些化学物质甚至利用化学分析仪器都难以检测到,但通过回避试验,便能反映出水体的混合污染状况的实际毒性。人们利用鱼类的这种回避特性,设计控制不同浓度的污染区、非污染区(清洁区)及污染混合区(污水与清洁水混合区)的模拟设施,借以检定鱼类的回避能力,对判定水污染状况和工业废水的处理程度,都有一定的实用价值。
鱼类回避反应,是通过嗅觉、味觉、视觉、测线及其他感受器而实现的。嗅觉器官可感受水中化学成分、食物及其他鱼类皮肤分泌物等所引起的化学刺激,是引起鱼类行为反应的重要器官之一。味蕾是感觉器,广泛分布于鱼类的口腔、触须及表皮等部位,对水中有些重金属离子(如汞、铜、锌等),其有很高的敏感性。当环境中的污染物达到回避阈值时,就会引起鱼类对外界环境刺激的行为反应而出现的短期的逃避行为。因此,通过鱼类这种短期的转移与逃避可直观地反应环境中理化性质的变化、水的变质等。
利用鱼类回避胁迫模拟软件,可以了解污染物胁迫下鱼类的回避行为,学会利用鱼类回避实验监测水体污染物的方法并了解回避反应的生理效应,让人们在日常生活中应用鱼类进行简单的环境监测。
图1-11鱼类回避反应检测装置
⑥实验室常见安全事故处理
(一)灼伤
如在做化学实验时没有根据实验要求配戴口罩,眼睛受刺激性气体薰染,化学药品等异物进入眼内;在紫外光下长时间用裸眼观察物体等情况下的处理方法。
(二)中毒
如违反操作规程,将食物带进实验室,造成误食中毒;管理不善,造成有毒物品散落流失,引起环境污染;进行有毒有害操作时不佩戴相应的防护用具;不按照要求处理实验用医用垃圾,污染环境等情况下的处理方法。
(三)触电
如违反操作规程,乱拉电线等;因设备设施老化而存在故障和缺陷,造成漏电触电等情况下的处理方法。
(四)火灾
如忘记关电源,致使设备或用电器具通电时间过长,温度过高,引起着火;操作不慎或使用不当,使火源接触易燃物质,引起着火;供电线路老化、超负荷运行,导致线路发热,引起着火;乱扔烟头,接触易燃物质,引起着火等情况下的处理方法。
(3)保护漓江,我们在行动。
桂林理工大学环境科学与工程学院致力于漓江生态建设治理,自学科建立以来,在漓江流域生态保护、环境治理、水资源保护、水污染控制等方面都开展了大量工作,为漓江流域环境保护做了大量贡献。