京津冀水污染导致工业损失成本量化分析
随着工业行业的快速发展，废水污染物排放量也越来越大，反过来，亦会损害工业行业的发展。选取京津冀为研究对象，应用影子价格法量化分析水环境污染物尤其是COD、NH3-N对工业造成的损失成本，从污染型缺水损失成本及防护成本两个方面详细计量了京津冀2008-2013年工业损失成本发展趋势为V型。量化分析结果为当前制定水环境治理及废水排放收费政策提供可参考的依据。
标签：水污染；工业损失；量化分析；京津冀
doi：10.19311/https://www.doczj.com/doc/264948006.html,ki.16723198.2016.20.058
近年来，随着化工业、造纸业、纺织业、钢铁业、装备制造业等行业及其他消耗水资源较多的工业行业的快速发展，京津冀废水排放量也在随之快速增长。2013年，京津冀废水排放量为310920.54万t，COD排放量为130.99万t，其中工业和生活源排放量为42.3万t，农业源排放量为87.89万t，集中式治理设施源排放量为0.8万t；NH3-N排放量为10.71万t，其中工业和生活源排放量为6.21万t，农业源排放量为4.5万t。COD、NH3-N、镉、砷等水环境污染物除了导致人体健康质量下降之外，还会造成工业产品质量下降、工业及生活用水水质超标、工业缺水等损失，本文主要量化分析京津冀水污染导致工业损失的成本。
本文相关原始数据主要来源于《中国统计年鉴》、《中国环境年鉴》、《北京统计年鉴》、《天津统计年鉴》、《河北经济年鉴》、《北京、天津、河北省环境公报》、《中国卫生和计划生育统计年鉴》、《中国农村统计年鉴》（2004-2014）等。
1量化模型构建
水污染对工业造成的终端损失主要表现为：污染型缺水造成的经济损失及防护费用的增加。在此，本文主要计量污染型缺水损失成本LCw工业1、防护成本LCw工业2。
1.1污染型缺水损失成本LCw工业1量化模型
本文引入运筹学科中的影子价格法计量LCw工业1，污染型缺水使工业失去了获得更多净产值的机会，本文把工业失去的这部分净产值计量为污染型缺水造成的损失，计为污染型缺水量与水资源影子价格的乘积（此时影子价格是指每一m3水可以创造的工业净产值）。计量表达式为：
LCw工业1=Qi*Pi（1）
式中，LCw工业1为污染型缺水损失成本，Qi为污染型缺水量（因年鉴中缺乏特定的工业污染型缺水量，考虑到如果工业没有排放废水，而是利用了这部分未污染的水资源，就可以创造更多净产值，鉴于此，本文以当年工业废水排放
2011数学建模B卷 摘要 本文对日本核辐射水污染现状，建立了水污染计量模型来研究了水污染经济损失。模型有两种：直接损失模型和间接损失模型。 直接模型是利用分解求和思路，在充分考虑了水污染对工业、农业、渔业、人体健康、生态景观的影响，同时也考虑了突发性水污染造成的经济损失的基础上，利用环境经济评价方法建立了水污染经济损失计量模型，并利用该模型对福岛县的水污染经济损失进行计算，并对计算结果进行分析。 间接模型是通过污染物在水中迁移模型，来计算污染范围，进而算出损失。 通过模型估计出福岛县核辐射损失，并提出对核辐射水污染的一些措施和建议。 关键词日本福岛县核辐射水污染工业、农业、渔业、人体健康、生态景观的影响分解求和思路污染物在水中迁移模型水污染经济损失直接损失间接损失一、问题重述 北京时间2011年3月11日日本附件海域发生9.0级地震，截至当地时间17日18时，日本大地震及其引发的海啸已确认造成13802人死亡、14129人失踪。而由地震造成的核泄漏事故已提至7级，日本福岛第一核电站因冷却袭击全部失灵而陷入“过热”危机后，救援人员不断使用海水来为其降温。大量含有放射性污染物的海水随之流入海洋，高核辐射浓度的污染水出现了向北漂的现象，这意味着核污水将对北海道和北方四岛（俄罗斯名为“南千岛群岛”）构成威胁。 问题： 1.建立水污染经济损失计算的数学模型； 2.估计核污染所造成的经济损失； 3.给环保部门提一些具体措施。 二、问题分析 辐射水污染对于人类社会生活是有影响的，这是总所周知的事情，但是其危害性却是随着社会科技的发展而逐步为人类所认识的。本次建模共用两种方法，一是直接估算:即从6方面对水污染对社会的影响进行论述并建立水污染经济损失计算的数学模型。二是间接估算：运用污染物在水中迁移模型估算污染范围，再求出水污染经济损失。 ①直接估算 I．水污染对工业的影响 工业生产离不开水资源，水资源在工业生产中充当原材料，冷却剂等角色。工业是水污染的主要制造者之一，但大量含有放射性污染物的海水随之流入海洋导致工业也是水污染的主要受害者之一。在发达地区，水污染已经严重制约了当地的工业的发展。水污染对工业的影响主要有下面几个方面: 1)增加生产成本 (2)腐蚀设备 (3)缺水性损失 (4)产品质量下降 （5）其他 II.水污染对农业的影响 农业生产对水资源具有较强的依赖性，是日本的用水大户。农业生产是非点源污染的主要制造者，也是水环境污染的直接受害者，随着农用灌溉水质的日益下降，农业经济业受到极大影响。由于放射性海水的排放导致周围，农作物被烧伤致使农业减产甚至绝收。
高二地理选修六《环境保护》2.1水污染及其成因练习题 1.下列有关水体自净能力的叙述，正确的是( ) A.不同水体的自净能力是相同的 B.水体的自净能力主要是通过物理净化、化学净化和生物净化实现的 C.不同水体的自净能力是不同的，一般来说，河流水＞地下水＞湖泊水 D.水体的自净能力可随污染物数量的增加而不断加强 答案详解 B 解析: 本题主要考查水体的自净能力。不同水体的自净能力是不同的，一般来说，水体的流动速度越快，循环周期越短，水体中的溶解氧越多，污染物越容易被氧化分解，自净能力越强，故就自净能力来说，一般是河流水＞湖泊水＞地下水。如果人类向水体中排放的污染物质超过了水体的自净能力，便会产生水体污染，引起水体自净能力的减弱 2.下列水体中自净能力最强的是 A.青海湖 B.结冰时的黄河 C.7月份的珠江 D.深层地下水 答案详解 C 3.读某海域示意图，图中海域油污严重的主要原因是( ) A.油轮排放和油轮泄漏 B.海底石油开采排放原油 C.海风从产油区将油污吹来 D.洋流从产油区将油污带来 答案详解 A 解析: 本题考查海洋污染的来源。海洋污染的来源于陆地污染物排放，以及海洋上的生产活动和生活垃圾。①海洋有机质污染主要来源于工业废水和生活污水，它集中在大型港口和工业城市附近，导致海水富营养化。②重金属污染主要来源于工矿企业的废水、化学农药以及含铅汽油等。③石油污染：油船事故、海上井喷事故、输油管道漏油、沿海工矿企业和城市排放含油污水等造成。由图可知，该海区为世界主要的石油运输线路。所以本题选择A选项。 4.关于水体污染，下列说法错误的是() A.赤潮是海洋水体污染造成的 B.水华是淡水水体污染造成的 C.水体污染只能使水质变坏，而不会使水深变浅
摘要 在两种情况下分析湖水中的污染物，分别建立模型即理论模型和实际模 型。理论模型是根据伊利湖和安大略湖各自的污染物流入流出的关系建立污染 物量关于时间的差分方程：伊利湖的污染物总量n+1n a 0.62a =，安大略湖的污染 物总量n n n b 6129.03230.627020.33600.87192.3077=-?+?+，n b 在n →∞时趋于 一个定值192.3077，这个定值就是安大略湖系统的平衡值；当35n =时 245.95n b =安大略湖的污染程度减少到目前水平的10%；当31n ≥≥是系统的污 染物的量是一直增加的，当203n ≥≥系统的污染物量急剧减少，大约从40 n ≥开始系统的污染物量几乎保持不变。实际模型中首先根据湖水的实际更新情况 重新确定湖水流入和流出占湖水总量的百分数，又由于湖水中污染物的浓度时 刻变化，所以用时间微元的方法对实际污染物流出的比例进行修正。分析铝厂 排放的污染物时，铝厂排放的污染物是赤泥，根据赤泥的物化性质利用重力沉 降原理求得赤泥颗粒从湖面沉降到湖底的时间t ，把一年分成多份t ，同时将铝 厂每年向湖水中排放的污染物量25单位按t 分成多份，每一个单位时间铝厂排 放到湖里的污染物量是0.3q ?=单位，则安大略湖的湖水中将始终保持有0.3单 位的赤泥，其余的赤泥都将在湖底沉积。综合安大略湖中赤泥和伊利湖流入的 污染物的情况预测了未来十年内的情况。模型中重力沉降原理指出颗粒的直径 影响沉降速度间接影响赤泥的排出量直径越小排出量越大，同时直径是最可能 实现改进的因素。在直径小于20um 时赤泥的排出量急剧增加。为减少安大略 湖的污染尽量把颗粒直径做小。 二、问题分析
全球水污染现状以及中国水污染现状 1.全球水污染现状 目前，全世界每年约有4200多亿m3的污水排入江河湖海，污染了5.5万亿m3的淡水，这相当于全球径流总量的14%以上。 第四届世界水论坛提供的联合国水资源世界评估报告显示，全世界每天约有数百万吨垃圾倒进河流、湖泊和小溪，每升废水会污染8L淡水；所有流经亚洲城市的河流均被污染；美国40%的水资源流域被加工食品废料、金属、肥料和杀虫剂污染；欧洲55条河流中仅有5条水质勉强能用。 水污染对人类健康造成很大危害。发展中国家约有10亿人喝不清洁水，每年约有2500多万人死于饮用不洁水，全世界平均每天5000名儿童死于饮用不洁水，约1.7亿人饮用被有机物污染的水，3亿城市居民面临水污染。在肝癌高发区流行病的调查表明，饮用藻茵类毒素污染的水是肝癌的主要原因。 世界各地水污染的严重程度主要取决于人口密度、工业和农业发展的类型和数量以及所使用的三废处理系统的数量和效率。近年3月21日的世界水日，联合国发布的资料表明：目前全球有11亿人缺乏安全饮用水，每年有500多万人死于同水有关的疾病。据联合国环境规划署预计，今天世界上将有1200万人死于水污染和水资源短缺。如果人类改变目前的消费方式，到2025年全球将有50亿人生活在用水难以完全满足的地区，其中25亿人将面临用水短缺。由于人们饮用了被污染的水，这正是人得病，甚至传染的主要起因之一。据有关报道，发展中国家中估计有半数人，不是由于饮用被污染的水或食物直接受感染，就是由于带菌生物（带病煤）如水中孳生的蚊子间接感染，而罹患与水和食品关联的疾病。这些疾病中最普遍且对人类健康状况造成影响最大的疾病是腹泻病、疟疾、血吸虫病、登革热、肠内寄生虫感染和河盲病（盘尾丝虫病）。联合国教科文组织发布的数据显示，大约80%的类疾病是由质量低劣的饮用水造成的。今天“世界环境日”联合国秘书长安南宣读的声明说，全球每6人中有1人在生活中无法固定获得干净的水源。世界卫生组织估计，仅仅饮用了不安全的水以及缺乏卫生用水而得的疾病，每年死亡的总人数在500万人以上亚洲开发银行认为，亚洲人口的寿命缩短的年数约有42%是由于水源污染和卫生条件差引起的。 由于在水资源保护方面投入不足，印度每天有200多万吨工业废水直接排入河流、湖泊及地下，造成地下水大面积污染，所含各项化学物质指标严重超标，其中，铅含量比废水处理较好的工业化国家高20倍。此外，未经处理的生活污水的直接排放也加剧了水污染程度。流经印度北方的主要河流——恒河已被列入世界污染最严重的河流之列。当地居民饮用和在烹饪时使用受污染的地下水已经导致了许多健康问题，例如腹泻、肝炎、伤害和霍乱等。在印度首都新德里，有条件的家庭都给自家的自来水设施安装了净水器，桶装纯净水也日益受到人们的青睐。由于地下水污染严重，目前在印度市场上销售的12种软饮料，有害残留物含量超标。有些软饮料中杀虫剂残留物含量超过欧洲标准10倍至70倍。 世界卫生组织统计，世界上许多国家正面临水污染和资源危机：每年有300万～400万
《水污染及其成因》教学设计 一、课程标准及分析 课标：环境污染及防治 ①根据有关资料，说出主要的环境问题。 ②以某种环境污染事件为例，说明其形成的原因、过程及危害。 ③针对某类环境污染，说出其防治的主要措施。 课标分析： （1）根据有关资料，说出主要的环境污染问题 教学过程中应给学生提供相关资料，根据资料判断环境污染能够带来的问题；而不是简单的让学生机械地记忆环境污染问题的危害以及环境污染类型。 （2）以某些环境污染事件为例，说明其形成的原因、过程及危害 这条课标要求我们以事实为例进行教学，熟悉的案例，可以使学生有效地投入到情景学习里去，从而较好的理解污染事件的原因、过程以及危害。（3）针对某类环境污染，说出其防治的主要措施 在分析环境污染事件的成因与危害之后，自然会引发学生对主要防治措施的思考。教学的时候可以让学生根据成因逐条分析考虑对策，也可以找到某一成功治理环境污染的典型例子，让学生整理出案例中所用的治理措施，再归纳出思考方法和过程。 二、教材分析 本节内容选自高中地理选修6第二章《环境污染与防治》第一节，本章知识，在必修模块略有涉及，但当时要求较低，而本章对环境问题进行了拓展，要求更深入的探究环境问题的成因、危害及找出解决问题的方法。 教材编写时为了避免重复，在三节中分别重点分析了环境污染的原因、危害和措施（水污染及其原因；固体废弃物污染及其危害；大气污染及其防治），从而达到课程标准所要求的“说出其形成的原因、过程及危害”、“说出其防治的主要措施”。但教学时要让学生形成整体知识体系，因此教师必须要对三个主要环境污染问题（水污染、固体废弃物污染、大气污染）的成因、危害、措施进行分析，使知识完整。为了避免课堂乏味枯燥，在详细据分析第一节水体污染后，对于后两节可以让学生自己参照分析，也起到巩固知识，提高学生分析能力。 关于水体污染，教材从3个污染源来介绍：重金属污染、生物污染、石油污染，分别选用了三个案例：日本水俣病事件、太湖蓝藻爆发、瓦尔迪兹号油轮泄漏事件来说明。其中瓦尔迪兹号油轮泄漏事件案例离学生生活较远，没有亲和力，无法引起学生的共鸣，如果照本宣科必然会使课堂乏味、死寂。因此，本人“墨
水污染对经济发展的影响 在地球上，哪里有水，哪里就有生命。一切生命活动都是起源于水的。包括人类，人的生命一刻也离不开水，水是人生命需要最主要的物质。但是，随着人类社会不断发展进步，对水资源的浪费和污染越来越严重，整个世界范围内都面临着可用水资源匮乏的局面，给社会生活和生产活动带来严重影响。 总体上来说，水污染是由于某些有害的物质（如：农药、化肥使用；工业废水；生活污水；医院污水等）进入水体，超过其自净能力，引起天然水体的物理上、化学上的变化。主要有两种形式：一是自然污染：因地质的溶解作用，降水对大气的淋洗、对地面的冲刷，挟带各种污染物流入水体而形成；二是人为的污染，即工业废水、生活污水、农药化肥等对水体的污染。后一种是比较严重的。 水源的污染源主要有七种：即病原体污染、需氧物质污染、植物性营养物污染、热污染、放射性污染、盐污染和有机物与重金属污染等。 由于早起人类对说污染问题不够重视导致如今社会水污染日益 严重，对整个社会的经济发展造成了严峻影响。 首先，水污染会影响人类身体健康，对日常生产活动造成不变，同时，农业生产中利用污水灌溉农田。未经处理的污水，既含有农作物生长所必需的养分，又含有有毒成分。盲目使用污水，不仅会污染土壤，而且还会影响农作物的生长和产品质量，使作物减产，品质降低，甚至使人畜受害，大片农田遭受污染，降低土壤质量。给日常农业生产活动带来极大的危害。 工业方面，水体污染影响工业生产、增大设备腐蚀、影响产品质量，甚至使生产不能进行下去。对工农业生产的危害水质污染后，工业用水必须投入更多的处理费用，造成资源、能源的浪费，食品工业用水要求更为严格，水质不合格，会使生产停顿。这也是工业企业效益不高，质量不好的因素。 总体上来说，水污染不仅会影响社会日常经济活动的展开和进行，同时，还会使整个社会花费大量的资金和资源来治理。严重影响了社会经济发展，因此，保护水资源问题刻不容缓。 要合理有效的保护水资源需要从以下几个方面做起： 首先，每个人都要树立惜水意识，开展水资源警示教育。把节约水资源作为我们自觉的行为准则。 其次，必须合理开发水资源，避免水资源破坏。生产和生活用水的开发必须作到全面规划，统筹兼顾。有效防止水资源污染，保证水体自身持续发展。
水污染造成的经济损失评估 公维可07环科一班 摘要：我国面临越来越严峻的水污染形势，近年来水污染事故常有发生，由于水污染导致的经济纠纷成为事故后面临的主要问题。本文从经济学角度出发，结合水污染事故的具体特点，探讨适合我国国情的水污染损失的计算方法，指出应通过建立数学模型的方法来进行水污染经济损失的核算，将水资源由于污染而造成的环境经济损失量化体现，忘政府部门对环境污染现状加以重视，并加大水资源保护工作。 关键词: 水污染经济损失量化评估 1 . 前言 水污染进行计量是环境污染经济是环境污染的最主要表现之一，对其造成的经济损失行计量是环境污染经济损失计量的一个重要组成部分，衡量水污染造成的损失并分析这类损失与经济发展的关系，对促进经济的可持续发展和环境保护工作的开着具有重要意义。我国面临这越来越严峻的水污染形势，近年来，水污染事故时有发生，但由于水污染事故发生的多样性、随机性、动态性等因素，目前尚无完整的损失评估体系。一般情况下水污染事故损失评估可从经济、生态环境、社会三个方面入手，利用定性与定量结合的办法，建立水污染事故的损失评估体系，本文从经济角度研究水污染事故的经济损失评估体系。 2.水污染事故的分类 2.1水体感官性污染 色泽变化。天然水是无色透明的。水体受污染后可使水色发生变化，从而影响感官。如印染废水污染往往使水色变红，炼油废水污染可使水色黑褐，等等，水色变化，不仅影响感官，破坏风景，还很难处理。 浊度变化。水体中含有泥沙、有机质以及无机物质的悬浮物和胶体物，产生混浊现象，以致降低水的透明度，而影响感官甚至影响水生生物的生活。 泡状物。许多污染物排入水中会产生泡沫，如洗涤剂等。漂浮于水面的泡沫，不仅影响观感，还可在其孔隙中栖存细菌，造成生活用水污染。 臭味。水体发生臭味是一种常见的污染现象。水体发臭多属有机质在嫌气状态腐败发臭，属综合性恶臭，有明显的阴沟臭。恶臭的危害是使人憋气、恶心，水产品无法食用，水体失去旅游功能等。 2.2 水体有机污染 主要是指由城市污水、食品工业和造纸工业等排放含有大量有机物的废水所造成的污染。这些污染物在水中进行生物氧化分解过程中，需消耗大量溶解氧，一旦水体中氧气供应不足，会使氧化作用停止，引起有机物的厌氧发酵，散发出恶臭，污染环境，毒害水生生物。 2.3、水体无机污染 指酸、碱和无机盐类对水体的污染。首先是使水的pH值发生变化，破坏其自然缓冲作用，抑制微生物生长，阻碍水体自净作用。同时，还会增大水中无机盐类和水的硬度，给工业和生活用水带来不利影响。
实验一 颗粒自由沉淀实验 一、实验目的 加深对自由沉淀、基本概念以及沉淀规律的理解。掌握颗粒自由沉淀实验的方法，并能对实验数据进行分析、整理、计算和绘制颗粒自由沉淀曲线。 二、实验原理 沉淀是指从液体中借重力作用去除固体颗粒的一种过程。根据液体中固体物质的浓度和性质，可将沉淀过程分为自由沉淀、絮凝沉淀、成层沉淀和压缩沉淀等四类。当废水中的悬浮物浓度不高时，在静沉过程中颗粒之间互不干扰、碰撞，呈单颗粒状态下沉，这种沉淀属于自由沉淀。 自由沉淀时颗粒是等速下沉，下沉速度与沉淀的高度无关，因而自由沉淀可在一般的沉淀柱内进行。为使沉淀颗粒不受器壁的干扰，沉淀柱的直径一般应不小于100mm 。 如果沉淀柱的有效水深为H ，如图1-1所示，通过不同的沉淀时间t ，可求得不同的沉速u ，u=H/t 。如沉淀时间为t ，相应的沉速为u 0，则颗粒的去除率由两部分构成：沉速u ≥u0颗粒能全部去除，去除率为E 1；所有沉速小于u 0的颗粒能部分去除，去除率为E 2，则E=E 1+E 2。设所有沉速小于u 0的颗粒占总颗粒数的百分数为P 0，其中某一种沉速为u i 的颗粒的去除百分数为u x /u 0，则所有沉速小于u 0的颗粒u i 的去除百分数即 E 2 沉速u ≥u0颗粒所占的百分数为1―P 0，E 1=1―P 0，则总去除率： 但沉速小于u0的颗粒占总颗粒数的百分数P 0不易统计，故E 2较难计算。实验中可按以下方法进行去除率的计算。 经研究，可以从有效水深内的上、中、下部取相同数量的水样混匀后求出有效水深内（污泥层以上）的平均悬浮物浓度。或者，为了简化，可以假定悬浮物浓度沿深度呈直线变化，这样，将取样口设在沉淀柱中部0.5H 处，则该处水样的悬浮物浓度可近似地代表整个有效水深内的平均浓度，据此计算出沉淀时间为t 时的沉淀效率。在不同的沉淀时间t 1、t 2、……分别从中部取样，测出其悬浮物浓度C 1、C 2……，并量出水深的变化H 、H1……（如沉淀柱直径足够大，则水深变化可忽略不计），可计算出u 1、u 2、……（等于H/t 1、H 1/t 2……），根据所测数据可绘制出时间~沉淀效率（t~E ）曲线、颗粒沉速~沉淀效率（u~E ）曲线。 三、实验设备及仪器 1. 沉淀实验筒：直径Ф100mm ，工作有效水深(由溢出口下缘到筒底的距离)1800mm 。 2. 浊度仪； 3. 秒表。 四、实验材料 高岭粘土配水。 五、实验步骤 1、称取一定量的高岭土，加入沉淀实验筒中，高岭土配制浓度为100mg/L ； 2、充气搅拌约5min ，使水样中悬浮物分布均匀； 3、 静置观察沉淀现象； 4、 分别在沉降0、10、20、30、4 5、60、90min 后，从实验筒中部H/2取样口取样，每次约100mL 左右(准确记下水样体积)。取水样前要先排出取样管中的积水约10mL 左右； 5、 测定水样中悬浮物浓度，以mg/L 计。测定每一沉淀时间的水样的悬浮物浓度方法如下：首先调烘箱至105±1℃，叠好滤纸放入称量瓶，打开盖子，将其放入105℃烘箱中至恒重，称取重量，然后将恒重好的滤纸取出放在玻璃漏斗中，过滤水样，并用蒸馏水冲净，00p i i u dp ?00000000 111p p i i i i u p (p )dp (p )u dp u u =-+=-+??
§2.1水污染及其成因 【学习目标】 1.了解主要环境的污染问题； 2.学会分析水污染事件形成的原因、过程和危害； 3.了解水污染防治的主要措施。 【自主学习】 （一）地理环境的自净能力（以天然水的自净作用为例） 1．概念：指环境对外来物质具有一定的、能力。 2．作用：人类自古以来，就把废弃物排放到自然环境中，但是并未对环境造成明显的。 3．自净过程中的几种机理 污染物进入天然水体后，可以被一系列的、和过程所净化。 4．不同水体的自净规律——的河流比湖泊和地下水的净化能力强。 5．自净作用的意义： 掌握不同水体的自净规律，充分利用水体的能力，就能以最经济的方法控制和治理。 （二）水体污染现象 1．水污染的概念：在一定的时间、空间范围内，如果大量排入天然水体，并超过其能力，就会改变水和底泥的性质，改变水中组成，造成水质、水体利用价值甚至的现象，称为水污染。 2．水体富营养化（淡水——水华、藻花；海水——赤潮） ⑴营养物：、等 ⑵形成条件：较为封闭的海湾、湖泊等水体中，由于水体的流动性，自净能力， 一方面污染物易于，另一方面静水利于水生植物的，从而使水体生物群落急剧变化，水体生态系统则失去平衡，并造成严重的危害。 (3)富营养化的水体中，导致鱼类死亡原因分析： ①藻类有毒，鱼可能中毒身亡； ②藻类残体分解消耗溶解氧，使水体下层处于缺氧状态，鱼窒息死亡。 3．海洋水体污染——石油泄露 ⑴污染物： ⑵常发区域：世界的主要港湾、主要航线附近、海上油井周围 ⑶原因： 。 ⑷危害：石油污染海洋，会给被污染区域的带来灭顶之灾。油污染能直接导致海鸟、 海兽的毛、皮丧失和性能，或因堵塞和感觉器官而大量死亡。和 能粘住大量的鱼卵和幼鱼，并阻碍海藻的作用，底栖动物则还要受沉降到海底的
水污染的事例及治理措施 一、关于无锡水污染的案例 事件概述： 2007年5月29日江苏省无锡市城区大批市民家中自来水水质突然发生变化，并伴有难闻的气味，无法正常饮用，市民纷纷抢购纯净水和面包。而自来水 公司已经采取了所有能够使用的过滤和净化手段，几乎不计成本，但还是难以从根本上除掉臭味。 污染原因： 由于前几年江苏省发文要求无锡市禁止开采地下水，无锡居民的生活用水全部来自太湖。蓝藻每年都会暴发，但这次规模最大，对自来水供应的影响也最严重。入夏以来，无锡市区域内的太湖水位出现50年以来最低水位，加上天气连续高温少雨，太湖水富营养化较重，诸多因素导致蓝藻提前暴发，影响了自来水水源地水质。根据专家的意见，这次沙渚水源地水质异常，主要是水中含有的蓝藻死亡腐烂，快速消耗水中的溶解氧，导致水体缺氧性腐变，再加上太湖水位下降导致取水口太湖底泥上泛，从而使水体产生异味。据专家介绍，从太湖来讲， 水中的营养性物质氮、磷的含量较高，这为藻类的生长和大量繁殖创造了有利的内部条件，今年以来，气温偏高，水位较低，藻类便大量繁殖，再加上它有随风向、湖流漂移的特性，因此，气温偏高是“蓝藻疯长的主要原因”。无锡梅梁湖水域较易发生藻类集聚现象，集聚后，藻类会逐渐死亡，导致水体产生臭味。 而且，对于太湖蓝藻接下来的走势和监测数据显示，以及之后几个月气温升高， 太湖蓝藻规模将进一步扩大 应对措施 1、全面推行清洁生产，从根本上控制污染源，在环太湖流域淘汰污染企业，加 快工业布局和产业结构调整步伐，要求市自来水总公司全力以赴，不计成本采取技术措施强化处理，提高自来水出厂水质。 2、严格保护饮用水源，确保群众饮水安全，严历打击危害饮用水源安全的环境违法行为，坚决拆除一级饮用水源保护区内的排污口。 3、加大资金和技术的支持力度。 4、尽快建立有权威的太湖流域管理机构，对于管理太湖这样的跨行政区域的河
基于GIS 的环境污染应急分析系统的开发重点是实现水体污染扩散模拟。目前, 国外在此方面的研究成果很多，已经进行到了三维水体污染扩散模拟，国内的起步则较晚, 至今的研究成果在一维的较多，二维和三维的较少。鉴于目前网络的发展, 有必要将互联网与系统结合起来。 一维水体污染扩散数学模型：一维水质模型是水环境模型中相对简单的一种，是河流、河口和湖泊遭受污染时，实际的断面浓度分布与断面浓度的平均值偏差不大时常采用的水污染预测模型。它主要研究污染物浓度分布沿程的变化以及各个断面上污染物浓度随时间的变化，其中河流以一维水质模型最为常见。在突发性河道水源地污染事故发生时。污染物的排放存在两种情况，即一维稳定排放和一维瞬时排放, 二维水体污染扩散数学模型：二维计算模型模拟速度快、实时而精度无需很高, 可忽略基本控制方程中的一些非主要因素,模型结构简单、实用性强。目前最为常用的有限差分数值计算方法对控制方程进行离散, 按物理分步法将二维偏微分方程化简成较简单的一维方程, 应用广为采用的ADI隐式格式联合求解水动力模型与水污染模型。算法具有编程简单、占用计算机内存较小、无条件稳定、可适当增大空间步长、计算效率高、易于实现自动化的实时模拟计算等显著优点, 适合于在应急处置中应用。并且利用GIS 的强大的空间分析、处理和表现功能, 将水力计算与GIS 结合在一起, 实现了污染模拟结果的二维可视化, 为应急处置提供一个形象、直观的表现平台, 能有效地辅助应急决策。 三维水体污染扩散数学模型：水污染三维可视化包含两方面的内容：河道地形地貌三维仿真与污染扩散可视化，二者通过地理坐标进行空间叠加形成河道污染扩散可视化展示平台，在此基础上进行各种统计分析功能。
第二章：环境污染与防治第一节水污染及其成因 课时安排：1课时 教学目的： 1．通过案例学习，分析造成水体污染的污染源及其污染物，明确水污染成因。 2．联系当地实际，学习分析有关水污染现象的污染过程及其危害。 3．以天然水净化为例，理解环境自净能力和环境容量对环境污染的影响。 教学重难点：分析有关水污染现象的污染过程及其危害 教具准备：多媒体图片 教学方法：比较法、案例分析法、探究教学法等 教学过程： 地理环境对人类的发展具有双重保障作用，一方面提供资源、能源满足人类生活、生产的需要，另一方面，环境具有容纳、清除和改变人类代谢产物的能力，即自净能力。 一、地理环境的自净能力（以天然水的自净作用为例） 1．概念：指环境对外来物质具有一定的消纳、同化能力。 2．作用： 人类自古以来，就把废弃物排放到自然环境中，但是并未对环境造成明显的危害。 3．自净过程中的几种机理（以天然水为例） 污染物进入天然水体后，可以被一系列的物理、化学和生物过程所净化(图2．1)。 4．不同水体的自净规律——流动性强的河流比湖泊和地下水的净化能力强。 原因：因为河水不停地流动，若干天就可更新，污染物进入河流后稀释快，流动的河水溶解氧多，污染物被氧化快(图2．2)。湖泊水流动性小，更新周期长，以年或月计，污染物常只与局部
湖水混合，稀释慢，污染后自净较难。在地下土层中或岩石空隙里渗流的地下水，自净能力更差。 说明： 1．自然界广泛存在净化作用。这里以了天然水的自净作用为例重点说明。此外地理环境对大气污染物、固体废弃物也具有净化作用，它们的净化机理具有相似性。 2．不论何种水体，其自净能力都是有限度的。 5．自净作用的意义： 掌握不同水体的自净规律，充分利用水体的自净能力，指导人类的活动。例如，合理安排生产布局，减少人工处理污染物的费用等。以最经济的方法控制和治理水污染。 二、水污染 1．概念：在一定的时间、空间范围内，如果污染物大量排入天然水体，并超过其自净能力，就会改变水和底泥的理化性质，改变水中生物群落组成，造成水质恶化、水体利用价值降低甚至丧失的现象，称为水污染。 通过这个案例，需要能够掌握： ⑴污染物：甲基汞 ⑵污染发生过程：甲基汞经海洋生物的富集、放大作用，在鱼体中含量很高。猫和人吃了中毒的鱼后，造成神经中毒。 ⑶危害：神经系统和运动系统发生严重障碍，甚至造成死亡。 2．水体富营养化——淡水水体污染的主要问题之一 ⑴污染物：植物营养素氮、磷等 ⑵形成条件：较为封闭的海湾、湖泊等水体中，由于水体的流动性差，自净能力弱，一方面污染物易于积累，另一方面静水利于水生植物的繁殖，从而使水体生物群落急剧变化，水体生态系统则失去平衡，并造成严重的危害。 ⑶“藻花”与“赤潮”：氮和磷等营养物质，在湖泊等缓流水体内积聚到一定程度后，藻类就迅速繁殖，尤以蓝藻、绿藻占优势。此时，湖面可出现一片片的“水花(水华)”，又称“藻花”(图2．4)，在海洋上则称为“赤潮”(图2．5)。
水污染对人体健康危害 1 引言 20世纪生物科学技术的发展，特别是70年代DNA 重组技术的成功，为维护人体健康带来了 无限光明. 而基因组学的发展让人们畅想未来人类免受疾病的危害. 但人类基因组学技术的进步， 并未为疾病控制带来本质上的变化，因为对于大多数疾病而言，基因与环境等多种因素共同影响 疾病的发生. 科学家认为基因对人类疾病的影响可能只占到<10%. 例如美国Brigham and Women′s Hospital 的Nina Paynter 等对影响心脏病101种基因进行研究，历经12年跟踪调查 19000名妇女后发现这些基因标记难以预测心脏病的发作情况，英国伦敦皇家学院的Jeremy Nicholson 针对其工作提出自己见解，认为“仅知道基因风险因素绝对是无济于事的”. 导致人 体健康风险的主要因素则是环境暴露(environmental exposure)，但是目前对于基因组研究的投 入力度要远远大于研究环境如何影响人体健康的投入. 鉴于环境对人体健康影响的重要性，越来越多的人们开始关注这一研究领域. 近年来，人体 暴露于外在污染物的研究得到了空前重视，一些新技术和方法逐渐引入到该领域中，同时一些新 的概念也逐渐为人们所认识. Christopher Paul Wild 于2005年提出了暴露组(exposome)的概念， 大大地拓展了人体暴露科学的内涵和外延. 自从这一概念提出以来，得到了广泛关注，相关报道 亦日趋增多. 在Google Scholar 和Web of Science 中分别收录了1190条和115篇相关文献， 且呈现逐年增多的趋势(图 1). 近年来美国和欧洲均建立了各种研究中心并开展了相关的研究项 目，例如美国成立了暴露生物学中心(Center for Exposure Biology)和人类暴露组中心(Human Exposome Center)，其目的在于开展人类暴露组项目(Human Exposome Project ，HEP). 图1 2005—2014年关于暴露组文献数量趋势 同时欧盟亦开展了生命早期暴露组项目的研究(Human EarlyLife Exposome ，HELIX). 这些 项目的实施意味着欧美等国家已全面开展了暴露组研究. 我国对于该方面的研究鲜有报道，在该 方面研究中仅有一项得到国家自然科学基金资助(数据来源于https://www.doczj.com/doc/264948006.html, 收录，搜索关键词为 “暴露组”). 近期国家自然科学基金委发布的“十二五”第3批重大项目申请指南中已将“环 境与遗传因素及其交互作用对慢性非传染性疾病影响的队列研究”作为一个重要课题. 由此可见， 我国已开始重视暴露组的研究. 本文将主要从暴露组概念的内涵和发展、研究方法、具体技术以 及未来的展望方面介绍这一新概念，并以此更多地关注环境因素引起的健康问题 .
水污染及其危害 水是一种宝贵的自然资源，是人类生活、动植物生长和工农业生产不可缺少的物质。地球上约有1.42x109Km3的水，要紧分布于海洋、冰川、地面、地下及大气之中。人类使用的水差不多上基本上淡水，而地球上可供人类利用的淡水仅占地球总水量的0.65%左右。随着工农业生产的进展，用水量迅速增加，淡水资源日趋紧张。同时，由于工农业生产使部分水资源遭到污染，使可用水量减少，这就更加剧了水资源短缺的矛盾。 由于人类活动排放的污染物，使水的物理、化学性质发生变化或生物群组成发生变化，从而降低了使用价值的现象叫做水污染。 水的污染有两类。一类是自然因素造成的，如地下水流动把地层中某些矿物溶解，使某些地区水中盐分、某些元素含量偏高或因动植物腐烂产生的毒物而妨碍了当地的水质等；另一类是人为因素造成的，要紧是工业排放的废水。此外，还包括生活污水、农田排水、降雨淋洗大气中的污染物以及堆积在大地上的垃圾经降雨淋洗流入水体的污染物。 水体污染物种类繁多，依据污染物质所造成的环境问题，要紧有以下类型：(1)酸、碱、盐等无机物污染及危害 水体中酸、碱、盐等无机物的污染，要紧来自冶金、化学纤维、造纸、印染、炼油、农药等工业废水及酸雨。 水体的pH小于6.5或大于8.5时，都会使水生生物受到不良妨碍，严峻时造成鱼虾绝迹。水体含盐量增高，妨碍工农业及生活用水的水质，用其灌溉农田会使土地盐碱化。 (2)重金属污染及危害 污染水体的重金属有汞、镉、铅、铬、钒、钴、钡等。其中汞的毒性最大，镉、铅、铬也有较大危害，砷由于毒性与重金属相似，经常与重金属列在一起。重金属在工厂、矿山生产过程中随废水排出，进入水体后不能被微生物降解，经食物链的富集作用，能逐级在较高级生物体内千百倍地增加含量，最终进入人体。例如，本世纪50年代发生在日本的水俣病，确实是因水俣市一家化工厂排出的废水中含有甲基汞，废水排人港湾，经食物链富集到鱼、贝体中，人吃了鱼、贝而中毒。水俣病患者语言不清，走路不稳，四肢麻木，严峻的眼睛失明，吞咽困难，甚至死亡。 (3)耗氧物质污染及危害 生活污水、食品加工和造纸等工业废水，含有碳水化合物、蛋白质、油脂、木质素等有机物质。这些物质悬浮或溶解于污水中，经微生物的生物化学作用而分解。在分解过程中要消耗氧气，因而被称为耗氧污染物。这类污染物造成水中溶解氧减少，妨碍鱼类和其他水生生物的生长。水中溶解氧耗尽后，有机物将进行厌氧 分解，产生H 2S、NH 3 和一些有难闻气味的有机物，使水质进一步恶化。 (4)植物营养物质污染及危害 生活污水和某些工业废水中，经常含有一定量的氮和磷等植物营养物质；施用磷肥、氮肥的农田水中，常含有磷和氮；含洗涤剂的污水中也有许多的磷。水体中过量的磷和氮，成为水中微生物和藻类的营养，使得蓝绿藻和红藻迅速生长，它们的繁殖、生长、腐败，引起水中氧气大量减少，导致鱼虾等水生生物死亡，使水质恶化。这种由于水体中植物营养物质过多蓄积而引起的污染，叫做水体的“富营养化”。这种现象在海湾出现叫做“赤潮”。我国南方的一些湖泊差不多出现了
京津冀水污染导致工业损失成本量化分析 随着工业行业的快速发展，废水污染物排放量也越来越大，反过来，亦会损害工业行业的发展。选取京津冀为研究对象，应用影子价格法量化分析水环境污染物尤其是COD、NH3-N对工业造成的损失成本，从污染型缺水损失成本及防护成本两个方面详细计量了京津冀2008-2013年工业损失成本发展趋势为V型。量化分析结果为当前制定水环境治理及废水排放收费政策提供可参考的依据。 标签：水污染；工业损失；量化分析；京津冀 doi：10.19311/https://www.doczj.com/doc/264948006.html,ki.16723198.2016.20.058 近年来，随着化工业、造纸业、纺织业、钢铁业、装备制造业等行业及其他消耗水资源较多的工业行业的快速发展，京津冀废水排放量也在随之快速增长。2013年，京津冀废水排放量为310920.54万t，COD排放量为130.99万t，其中工业和生活源排放量为42.3万t，农业源排放量为87.89万t，集中式治理设施源排放量为0.8万t；NH3-N排放量为10.71万t，其中工业和生活源排放量为6.21万t，农业源排放量为4.5万t。COD、NH3-N、镉、砷等水环境污染物除了导致人体健康质量下降之外，还会造成工业产品质量下降、工业及生活用水水质超标、工业缺水等损失，本文主要量化分析京津冀水污染导致工业损失的成本。 本文相关原始数据主要来源于《中国统计年鉴》、《中国环境年鉴》、《北京统计年鉴》、《天津统计年鉴》、《河北经济年鉴》、《北京、天津、河北省环境公报》、《中国卫生和计划生育统计年鉴》、《中国农村统计年鉴》（2004-2014）等。 1量化模型构建 水污染对工业造成的终端损失主要表现为：污染型缺水造成的经济损失及防护费用的增加。在此，本文主要计量污染型缺水损失成本LCw工业1、防护成本LCw工业2。 1.1污染型缺水损失成本LCw工业1量化模型 本文引入运筹学科中的影子价格法计量LCw工业1，污染型缺水使工业失去了获得更多净产值的机会，本文把工业失去的这部分净产值计量为污染型缺水造成的损失，计为污染型缺水量与水资源影子价格的乘积（此时影子价格是指每一m3水可以创造的工业净产值）。计量表达式为： LCw工业1=Qi*Pi（1） 式中，LCw工业1为污染型缺水损失成本，Qi为污染型缺水量（因年鉴中缺乏特定的工业污染型缺水量，考虑到如果工业没有排放废水，而是利用了这部分未污染的水资源，就可以创造更多净产值，鉴于此，本文以当年工业废水排放
湖水污染问题 一.问题提出 下图是一个容量为2000m3的一个小湖的示意图，通过小河A水以 /s的速度流入，以相同的流量湖水通过B流出。在上午8:00，因交通事故，一辆运输车上一个盛有毒性化学物质的容器倾翻，在图中X点处注入湖中。在采取紧急措施后，于上午9：00事故得到控制，但数量不详的化学物质Z已泻入湖中，初步估计Z的数量在5m3至20m3之间。 （1）请建立一个数学模型，通过它来估计湖水污染程度随时间的变化； （2）估计湖水何时到达污染高峰； （3）何时污染程度可降至安全水平(<=%)。 二.模型假设 1、湖水流量为常量，湖水体积为常量； 2、流入流出湖水水污染浓度为常量 三.问题分析 分析：湖水在时间t时污染程度，可用污染度F（t）表示，即每立方米受污染的水中含有Fm3的化学污染物质和（1-F）m3的清洁水。用分钟作为时间t 的单位。在0 =[（Z/120000）（2000/）*+C] =Z/432+C* 又因为：F(0)=0 所以：C=-Z/432 所以：y=Z/432[1- ] 求得以特解为： F（t）= Z/432[1- ] 在0 水污染对人们生活有哪些影响 谁人都知道“水污染”的三个字，以及这三个字的表面意思，但若深究，可能没什么人知道我们被哪种类型的水污染威胁着，更甚至是哪种水污染会影响到我们。 一、化学性污染 未经处理的工业废水、矿山废水、农田排水和生活污水主要有下列物质，如任意排入水体，就会引起水体化学性污染。 1、无机污染物质 污染水体的无机物质主要为酸、碱和一些无机盐类。酸污染主要来自矿山排水和工业废水，矿山排水中的酸主要是含硫矿物经空气氧化与水作用而形成。含酸多的工业废水有酸洗、粘胶纤维及酸法造纸等，雨水淋洗含二氧化硫较多的空气后，流入水体也能形成水体中酸的污染。 碱污染主要来自碱法造纸，化学纤维生产、制碱、制革、炼油等工业废水。酸碱污染使水体的pH值发生变化，破坏其自然缓冲作用，抑制或杀灭细菌和其它微生物的生长，妨碍水体自净，还会腐蚀船舶和建筑物，影响渔业，破坏生态。矿山排水和一些工业废水中还常含有不少无机盐类。这些无机盐类大量排入水体后，将提高水的硬度和增加水的渗透压，降低水中的溶解氧，对淡水生物有不良影响。 一些人问：水污染对人们生活有哪些危害? 生物性污染主要会导致一些传染病，饮用不洁水可引起伤寒、霍乱、细菌性痢疾、甲型肝炎等传染性疾病。此外，人们在不洁水中活动，水中病原体亦可经皮肤、黏膜侵入机体，如血吸虫病、钩端螺旋体病等。 物理性和化学性污染会致人体遗传物质突变，诱发肿瘤和造成胎儿畸形。被污染的水中如含有丙烯腈会致人体遗传物质突变;水中如含有砷、镍、铬等无机物和亚硝胺等有机污染物，可诱发肿瘤的形成;甲基汞等污染物可通过母体干扰正常胚胎发育过程，使胚胎发育 异常而出现先天性畸形。 为了用水安全，我们应撑握些水污染安全小知识，同时还可以用厨房净水器将使用水过滤，这样更有利于健康用水。 健康饮水组报告 水污染的成因和分类 1 水污染形成原因 进入水体的污染物的含量超过水体本地值和自净能力，使水质受到损害，破坏了水体原有的性质和用途，即称为水污染。造成水污染的原因可以分为自然和人为两种因素。自然方面变现在：因地质的溶解作用，雨水对各种矿石淋洗、冲刷，火山爆发和干旱地区的风蚀作用所产生的大量灰尘落入水体而引起的。一般来说，自然原因引起的水污染，能被水体的自净能力给恢复原状。而人为的原因则是多方面的，主要变现在：生活废水、固体废弃物的乱扔、农药和化肥使用过量、工业废水。 2 水污染的分类 2.1 工业废水 工业废水含有悬浮固体、各类有机物、重金属。如果不经处理直接排放到水中, 它们会污染河流与湖泊, 耗尽水中的氧，威胁人类的健康[2]。工业除了排出的废水直接注入水体引起污染外，固体废物和废气也会污染水体。工业废水含污染物多，成分复杂，不仅在水中不易净化，而且处理也比较困难。因此工业引起的水体污染最严重，它是造成水体污染的最主要的原因。 2.2 农业污染 首先是由于耕作或开荒使土地表面疏松，在土壤和地形还未稳定时降雨，大量泥沙流入水中，增加水中的悬浮物。另一个重要原因是近年来农药、化肥的使用量日益增多，而使用的农药和化肥只有少量附着或被吸收，其余绝大部分残留在土壤和漂浮在大气中，通过降雨，经过地表径流的冲刷进入地表水和渗入地表水形成污染。 2.3 城市污染 城市污染源是因城市人口集中，城市生活污水、垃圾和废气引起水体污染造成的。城市污染源对水体的污染主要是生活污水，它是人们日常生活中产生的各种污水的混合液，其中包括厨房、洗涤房、浴室和厕所排出的污水。世界上仅城市地区一年排出的工业和生活废水就多达500立方公里，而每一滴污水将污染数倍乃至数十倍的水体。 2.4 其它污染 水源的污染源主要有七种：即病原体污染、需氧物质污染、植物性营养物污染、热污染、放射性污染、盐污染和有机物与重金属污染等。 90年代中期中国环境污染经济损失估算 郑易生阎林钱薏红 本研究是联合国大学(UNU)资助的“中国可持续发展框架”项目中的一个子项目。我们在原有的对1993年中国环境污染经济损失研究的基础上增加了新的损失选项，如被广泛认为计算难点的水污染健康损失以及旅游损失等内容。并将所有的计算以1995年价为准，计量所得结果为1875亿元，占当年GNP值的3.27％。由于所得数据是不够完整的，在方法上也存在困难。所以我们计算的结果和现实损失的经济价值还相距甚远。严格说是部分可以计算的环境损失。 一、大气污染造成的经济损失 1.大气污染对健康的影响：总悬浮颗粒物(TSP)和二氧化硫(SO2) 无论国外还是国内，在环境污染的健康影响评价研究中，大气污染中TSP和SO2产生的影响一直是最重要的内容。我们注意到： (1)几乎所有对中国大气污染影响健康的研究都建立在两个流行病学研究案例的基础上，即沈阳案例和北京案例，特别是建立在对前者成果的推论基础上。本研究也不例外。 (2)在中国相当多研究中可发现，将TSP和SO2的影响进行区别并不容易，虽然两者对导致疾病及死亡因情况各异而不同。本文拟以TSP为主要计算依据，但需指出，许多地区两者浓度高度相关，以致在很多地区，用这两个污染物的超标情况分别进行估算，对结果影响很大。 本报告计算方法是以沈阳案例的结果为基点，加以调整，扩大其适用范围，计算全国情况。 计算方法如下： (1)将中国城市人口分为三类：第一类是污染程度大于或接近于沈阳污染水平(即TSP大于或接近500微克/立方米，这是1992年沈阳污染区水平)。第二类是低于上述水平又超过国家标准(TSP300微克/立方米），第三类是未超标地区人口。根据环境质量资料，1991～1995年，全国(有大气监测)城市中60.1％的人口暴露于超标大气环境中，我们估计实际处于第一，二类地区有 1.6～2亿人。其中暴露于一类地区人口为5000万人。 (2)对于第一类地区，暴露人口为5000万。过早死亡人数可直接从沈阳研究之结果推算。沈阳因环境过早死亡之人数应调整为3200人。这样第一类地区因大气污染导致的过早死亡，每年应是沈阳污染区的25倍左右，约8万人。 (3)对于第二类地区，暴露人口大约1.3亿，我们估计其平均污染浓度在400微克/立方米左水污染对人们生活有哪些影响
水污染形成原因
代中期中国环境污染经济损失估算精
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