生态环境保护下水资源的利用与水资源空间规划设计

生态环境保护下水资源的利用与水资源空间规划设计

杨帆

身份证号码：330521199404170513

摘要：当前我国水资源匮乏，人均水资源占有率低一直是影响我国城镇化发展的关键因素。因此，水环境的保护与利用一直是相关部门的重点研究问题。在学术界，关于水环境保护利用的研究不胜枚举，通常以节约水资源为核心，展开水环境保护利用[1]。但以往的研究依然停留于理论层面，分析过于笼统，在现实应用中很难达到良好的应用效果。生态环境保护下，表明了水环境保护利用的主流发展趋势。在此基础上，积极开展水空间规划设计。水空间规划设计的核心目的就是提高水资源配置的收益率，是实现水资源可持续发展的重要途径[2]。但针对水空间规划设计一直是我国水环境保护利用中的薄弱环节，在以往的水空间规划设计研究中，普遍缺乏统筹全局的视角，主要停留在“以需定供”的层面，导致水空间规划设计过于局限，仍无法实现此目标[3]。为弥补其中存在的不足，该文在生态环境保护下，提出水资源的利用与水资源空间规划设计，提高水空间规划设计的净收益率。

作者简介：杨帆（1994-），男，浙江湖州人，天津海派特环保科技有限公司研究员，硕士，主要从事膜分离技术工艺设计、生态环境修复、水资源高效循环利用等领域的研究工作。电话：15122300823，E-mail:2318220290@qq.com

通讯作者：杨帆（1994-），男，浙江湖州人，天津海派特环保科技有限公司研究员，硕士，主要从事膜分离技术工艺设计、生态环境修复、水资源高效循环利用等领域的研究工作。电话：15122300823，E-mail:2318220290@qq.com

关键词：生态环境保护;水环境;保护利用;水空间;规划设计

引言

持续改善水生态环境质量，是生态文明建设的重要任务。“十四五”处于“两个一百年”奋斗目标的历史交汇期，“十四五”及更长时期的水生态环境保护策略和效果，直接影响着能否“到2035年，生态环境根本好转，美丽中国目标基本实现”[4]。当前，我国水环境质量有所改善，但水生态环境保护不平衡不协调的问题依然突出，水污染防治工作仍然十分艰巨，形势依然严峻[5]。新型城镇化和工业化持续推进，对生态环境的压力在一定时期内会进一步加大。为打好升级版污染防治攻坚战，分析水生态环境面临的突出问题和挑战，以问题和目标双导向提出水生态环境治理路径，对水环境质量全面改善、山水林田湖草生态系统保护修复、水生态环境根本好转意义重大。

1我国的水资源及水环境概况

自然资源是人类生活中所不能缺少的主要资源，它也是人们赖以生存发展的重要基础。据有关统计资料表明，整个全球自然资源的总量大约为13.9万亿立方米，海洋淡水资源总量大约为4.6万亿立方米，而我国的海洋淡水资源量大约为2.8万亿立方米，大约占全球海洋淡水资源的6%以上。但由于我国总人口基础较大，导致人均的海洋淡水资源只拥有2200立方米[6]。同时，我国自然资源的空间分配也未平衡，与全国土壤资源的空间分配极不相匹配，分布在中国南部地区的自然资源总量较多，但土壤资源却相对较少，而我国北部自然资源的总量则较少，但土壤资源却相对较多。由于我国城镇化进程的加速，以及居民生活的提升，城市生活污水、工业废水的排放量也随之激增，而相应的环境保护政策措施也并没有有效完善，导致了部分水域遭到不同程度的环境污染和损害。由于水体污染所导致的自然资源匮乏，严重程度直接制约着我国当前经济的发展，甚至危及着居民生活饮用水的安全性。所以做好自然资源、水域环境的保护工作已刻不容缓[7]。

2水资源空间规划设计

2.1基于生态评价拓宽水空间建设路径

不同地区的水空间中均应包含城市的湖泊、湿地与地下水径流，根据水空间规划的不同所属区域，应基于生态评估角度，调整水空间的建立路径，以此整合多样化建设技术的应用方式，联合生态环境、臭氧与气化等多种方法，建立水空间试点厂址[8]。并采用对其进行多维度评估的方式，掌握水空间调控方式。在此过程中，在此过程中，利用卫星对水空间TM/ETM+/OLII影像进行获取，并按照随机生态模型，对胡泊水域进行分类识别，掌握试点区域水空间的时空变化特征。例如：对于常发洪涝的地区，可针对海绵城市建设理念对其展开设计，此种方式可实现水空间设计的同时，还能解决区域的洪涝问题[9]。针对干旱地区的水空间，可参照上文提出的新疆地区水环境保护措施进行设计。但无论任何地区的水环境建设，均应参照上述提出的原则展开设计[10]。

2.2全国用水量基本情况和节水优化设计

用水量在生活、工业生产以及农业发展中都离开不了需要用水，这就涉及到了用水量，以下将从工业和农业两个方面进行用水量的数据分析，据资料统计在2016年，某省的各个方面总用水量达到了44.96亿立方米，其中工业方面的用水量3.14亿立方米，而农业方面的用水量33.09亿立方米，其它方面分别占总用水量的7%和73.6%。2017年，该省的各个方面总用水量达到了44.02亿立方米，其中工业方面的用水量3.0亿立方米，而农业方面的用水量33.33亿立方米，分别占总用水量的百分之三点四零和百分之六十九点七２０１８年，某省的各个方面总用水量达到了四十五点零五亿立方米，其中工业方面的用水量二点六五亿立方米，而农业方面的用水量三十点一五亿立方米，分别占总用水量的百分之六点六五和百分之六十七点四五。总用水量在２０１７年达到最低值。总用水量中农业用水占比逐年降低，总用水量中工业用水占比相对稳定。由此可以看出，农业用水在总共用水量中仍旧占据较高地位。

2.3膜分离技术为水资源循环利用赋

随着社会的发展和人民生活水平的不断提高，对于用水水质的要求也越来越高，但是传统水处理工艺例如生化法、化学氧化法等在相关污染物的去除率上都存在相应的不足，无法很好的适应未来水处理的新发展方向[11]。膜分离现象广泛存在于自然界中，然而人类对其认知和研究却经历了漫长的道路。

膜分离技术兴起于20世纪，得益于工业技术的不断进步，其在水处理工艺设计中被大量应用[12]。通过膜材料表面的改性微孔，外加相应驱动力，以物理分离的方式，将水体中的污染物和水以分子形式进行分离[13-15]。膜分离技术按照膜孔径可分为超滤、微滤、纳滤和反渗透[16,17]。其工艺组合在市政污水处理、中水回用和零排放领域都有广泛的应用。2019年我司助力安徽某县进行多个乡镇污水厂提标改造，提出以MBR膜技术与A2O生化工艺相结合的工艺改造方案，产水水质达到准四类标准，取得了优秀的成果，获得了业主的高度评价。2020年我司为湖北某市垃圾填埋场提出垃圾渗滤液解决方案，提出了以DTRO膜处理技术为核心的工艺路线，极大的缓解了垃圾填埋厂的储量风险。

以膜技术为核心的处理工艺运行更加稳定，产水水质也更加优良，但是作为物理过滤的核心部件的“过滤膜”在长时间运行情况下会产生不同程度的污染，导致通量下降，影响处理效率。同时膜处理工艺也会导致高盐浓缩液废液的产生。高耐污染膜、高效化学清洗药剂、浓缩液的处理处置以及系统节能降耗是未来以膜为核心的水处理技术的的发展方向。

结语

中国由于地质条件复杂，地形多样，所以在解决严重环境污染的过程中，需要加强关注力度，对解决严重污染工作中的每一项内容都要加以仔细的操作。 而现今，我国的科技已经发展得越来越快，条件愈来愈好，这也给污水处理工作提供了必要的科技保障， 从而可以更有效的处理水质污染的有关问题。 我们必须要改善污水处理的技术工艺， 因为水资源问题切实关乎国家的市民生活用水需要，所以水资源的质量问题与我国市民的生命健康息息相关。本文通过根据我国特有国情，对目前水资源保护、净化和高效利用等相关技术进行了探讨与分析，为我国在大生态环境保护背景下，水资源的利用和水资源空间规划设计提供了一定的借鉴意义。

参考文献

[1] 张孟荣. 膜分离技术在环境工程中的应用 [J]. 黑龙江环境通报, 2022, 35,(2): 84-85.

[2] 赵丽红. 膜分离技术在再生水中的应用及膜污染研究进展 [J]. 科学技术与工程, 2021, 21,(19): 7874-7883.

[3] Alhadidi A., Kemperman A. J. B., Schippers J. C., Wessling M. and van der Meer W. G. J. The influence of membrane properties on the Silt Density Index [J]. Journal of Membrane Science, 2011, 384,(1-2): 205-218.

[4] Comerton A. M., Andrews R. C. and Bagley D. M. Evaluation of an MBR-RO system to produce high quality reuse water: microbial control, DBP formation and nitrate [J]. Water Res, 2005, 39,(16): 3982-90.

[5] Guo Z. and Du X. Study on The Relationship Between Silt Density Index and Turbidity in Wastewater Membrane Treatment [J]. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science, 2021, 687,(1): 012006.

[6] Hoinkis J., Deowan S. A., Panten V., Figoli A., Huang R. R. and Drioli E. Membrane Bioreactor (MBR) Technology – a Promising Approach for Industrial Water Reuse [J]. Procedia Engineering, 2012, 33: 234-241.

[7] Sahar E., David I., Gelman Y., Chikurel H., Aharoni A., Messalem R. and Brenner A. The use of RO to remove emerging micropollutants following CAS/UF or MBR treatment of municipal wastewater [J]. Desalination, 2011, 273,(1): 142-147.