城市水资源的保护与利用论文

一、问题的叙述

2010年西南地区百年一遇的特大旱灾刚刚过去，一场五十年或百年一遇的旱灾正在袭击长江中下游地区的湖北、湖南、江西、安徽、江苏5省。截止到五月三十一日，仅湖北省受灾人数就超过一千万人，长江中下游的洪湖、洞庭湖、鄱阳湖正在集体饱受史无前例的浩劫，其中的生物链也正在经受毁灭性的打击。接连不断的旱情进一步加剧了全国特别是北方地区本来存在的水资源短缺，水资源已经成为制约社会经济可持续发展的重要瓶颈。据国务院权威部门的消息：我国655个城市中近400个缺水，近200个严重缺水。以北京市为例，其人均水资源占有量不足300立方米，仅为世界人均占有量的1 /30。北京的用水总量和水资源存量之间存在着严重的缺口，北京已沦为全世界水资源严重匮乏的大都市之一。党中央国务院相继采取了一系列包括南水北调工程在内的重要举措来缓解首都水资源的短缺，相信这些举措在一定程度上能够缓解北京水资源短缺的问题。但是，由于全球气候的恶化以及经济社会的跨越式发展，水资源短缺的问题必将长期存在。因此如何有效保护水资源，降低水资源风险就成为了一个长期的甚至永恒的话题，这既是全面建设和谐社会的现实需求，也是实现社会经济可持续发展的客观需求。

请你根据附表中给出的北京市水资源数据，利用包括《北京统计年鉴》在内的所有可以利用的资料，借助合法获取的一切信息，讨论下列问题：

1. 以北京市水资源资料为例，分析水资源短缺的风险因子，并对这些风险因子进行重要性

分析；

2. 建立水资源短缺风险评价的数学模型；

3. 从用水量、用水结构、水资源存量几个方面对北京市未来五年水资源进行预测；

4. 给有关部门提交一份研究报告，至少从水资源短缺成因、水资源风险控制以及水资源保

护几方面提出建议和对策。

二、风险因子分析

根据附表可知，农业用水、工业用水均是影响水资源短缺的主要风险因子。随着近些年北京地区食品饮料产业、炼钢产业、电力煤气供水业的急剧发展和增加，工业用水量也在增加，加剧了水资源短缺的风险。

而根据所提供的统计数据，北京市在1979至2000年中，用水结构也发生了一些变化。

首先，农业用水从总体趋势来由1979年的56.34%小幅度上升至1983年的66.44%，又逐渐减少至2000年的40.82%；工业用水在小幅度增长至54.24%又逐渐下降至26.04%，第三产业及生活等其他用水由1979年的10.18%上升至2000年的33.14%，而水资源总量在此过程中基本处于不断减少的状态之中。因此从上图表中可以看出，随着人口数量的增加及生活质

量的改善，第三产业及生活等其他用水已逐渐成为水资源短缺的重大风险因子之一。 综上所述，可知影响水资源短缺的风险因子为：农业用水，工业用水，生活用水。

三、问题的假设与模型的建立

（1）建立风险因子论域U=｛U1，U2，U3，„„，Un｝

（2）建立评语论域V=｛V1，V2，V3，„„，Vn｝

（3）以U与V为模型，建立模糊关系矩阵R

„„

设函数„„

（插入计算过程„„我不知道你的综合评价具体是评价什么。。。。。）

四、预测

„„

从用水量、用水结构、水资源存量几个方面对北京未来5年水资源进行预测。。。 依然还得你来。。我基本没看懂你的计算过程。。。

五、研究报告

关于北京水资源短缺问题的研究报告

水行政主管部门：

根据目前北京市的水资源短缺现状，针对农业用水，工业污水，生活用水三方面进行主要情况报告。

水是人类及一切生物赖以生存的必不可少的重要物质，是工农业生产、经济发展和环境改善不可替代的极为宝贵的自然资源。

水，孕育和维持着地球上的全部生命。正因为有了水，地球才成为茫茫宇宙中唯一的生命绿洲。水也被喻为农业的命脉、工业的血液。如果没有水，就不会有生命，也不会有人类社会的一切。如果我们不珍惜宝贵的水资源，那么地球上最后的一滴水很有可能就是我们的眼泪！

我们简单的从农业用水，工业污染，生活用水三方面来作出合理建议。

首先从农业用水方面来分析：

我国是农业生产大国，在农业方面就会更加废水，所以从农业方面来考虑节水意识就更为重要了。

（1） 要建设北京城市间的输水工程，用来解决水资源空间分布不均问题。

（2） 普及节水灌溉技术，提高灌溉水的利用效率，灌溉用水从水源到田间，到被作物吸收、形成产量，主要包括水资源调配、输配水，田间灌水和作物吸收四个环节。

（3） 化农作物种植结构，积极发展农产品出口。

（4） 把水作为一种重要资源进行严格的控制和管理。

（5） 强化废水再利用。

其次从工业污染方面来分析：

工业废水与生活污水的水质存在较大差异，且含有毒性，因此工业废水的处理方法也有别于生活污水。

（一）、离子交换树脂

离子交换树脂是一种在交联聚合物结构中含有离子交换基团的功能高分子材料。离子交换树脂不溶于酸、碱溶液及各种有机溶剂，结构上属于既不溶解、也不熔融的多孔性固体高分子物质。

1、处理含汞废水。含汞废水是危害最大的工业废水之一，离子交换树脂法适用于处理浓度低而排放量大、含有毒金属的废水。配合硫化钠明矾化学凝聚沉淀法作为二级处理对低浓度含汞废水可达到排放标准。离子交换树脂处理含汞废水有以下特点：m用树脂交换法除汞作为化学法的二级处理系统，能保证达到排放标准，且能实现封闭循环、连续稳定的运行，排放的废水可作为冷却水加以回用；bJ提高了生产能力，单位产品的成本降低。节约了治理费用：c．应用树脂交换法还能对废水起到脱色作用，处理的水清晰透明。失效后的树脂不再回收，作为汞废渣回收汞肪止了二次污染。因此，应用离子交换法处理低浓度含汞废水，有明显的社会效益和经济效益。

2、处理含铜废水。工业排放废水如有色冶

炼、电镀、化工、印染等行业的废水中常含有铜。

利用离子交换树脂可以有效地除去废水中的

cu 以达到高度净化，并有利于资源的再生。

3、处理含钼废水。20世纪6O年代末期就

有关于采用离子交换法从工业废水中回收钼的

报导。迄今为止，离子交换法仍然是治理含钼废

水的最主要方法。研究结果表明，201×7强碱阴

离子树脂吸附钼的过程是一个离子交换过程，吸

附在树脂上的钼占有树脂的交换基团。当含钼溶

液的pH>6．1时，钼在溶液中主要以MoO4广泛

存在，并与氯型树脂进行交换，当pH

要以Mo8026和更高聚合度的聚钼酸盐离子存

在，并与树脂进行交换。即使是高价钼酸聚合物，

在pH

大降低。

4、其它。除上述之外，离子交换树脂还在

含锌、含铀、含镉废水等含有重金属离子废水分

离和提纯金属方面有着广泛的用途。离子交换树

脂法处理废水是一种较为有效的处理方法，已有

不少经验可以借鉴。正如一项有用的治理技术总

存在其适用范围，离子交换法也有不足，如一次性

投资高，操作要求及管 严格，有的还存在 生问

题、树脂的【fl毒和老化问题等。但有的问题已有

相应的解决办法，提高也是可以做到的。充分发

挥离子交换法的回收功能，不仅能 护环境．而且在经济效益方面极有优势。因此，离子交换树脂在水处理领域具有广阔的发展空间，应加以重视。

2反渗透水处理技术

从1953年提出用反渗透技术淡化海水，到20世纪60年代的商业化运营，时至今日经过50 多年的发展，反渗透水处理技术成功地运用于许多领域。从反渗透技术最初只用于海水淡化来逐步扩大到苦成水淡化、食品加工、医药卫生、饮料净化、超纯水制备等方面，产生了很高的经济效益。膜分离技术作为新的分离净化和浓缩方法，与传统分离操作洳蒸发、萃取、沉淀、混凝和等组成。离子交换树脂等)相比较，过程中大多无相变化，可以在常温下操作，具有能耗低、效率高、工艺简单、投资小等特| 。膜分离技术应用到污水处理

领域，形成了新的污水处理方法，它包含微滤 (M 、超滤(U 、渗析 、电渗析 D)、纳滤(N和反渗透fRo)等。反渗透技术是2O世纪60年代初发展起来的以压力为驱动力的膜分离技术。该技术是从海水、苦咸水淡化而发展起来的，通常称为“淡化技术”。由于反渗透技术具有无相变、组件化、流程简单、操作方便、占地面积小、投资省、耗电低等优点，因此在水处理中得到了大量的运用。目前反渗透技术已广泛应用于海水苦咸

水淡化，纯水、超纯水制备，化工分离、浓缩、提纯等领域。工程遍布电力、电子、化工、轻工、煤炭、

环保、医药、食品等行业。在美国，反渗透法曾作

为生活污水是一种深度处理方法而进行研究。过

去深度处理一般是将污水的二级处理的排水(活

性污泥生化处理后的出水)再进行混凝、过滤、活性炭吸附处理等，但对除盐过程却一直未予考 气。

虑。目前由于全球性水源紧张，各国都在大力推

行节约用水，在大型工业城市，将城市污水处理

后再回用于工业是今后的发展方向。或将城市污水深度处理后作为大型建筑物、家庭洗刷的用

水、灌溉及绿化用水，即“中水”来源。以往的除盐方法主要有离子交换树法和电渗析法，但这些方法不能去除水中的有机物及不溶性杂质，把反渗

透法作为弥补这一不足的一种方法，并进行研究。 流道无规律可循，对生物反应过程中流体的

反渗透技术于2O世纪8O年代初在我国得 控制到应用，首先用于电子工业超纯水及饮料业用水

的制备，而后用于电厂用水处理，20世纪9O年

代起在饮用水处理方面获得普及。反渗透技术在

我国工业水处理方面应用得比较多。最初反渗透是以脱盐为目的开发的，对膜的要求也只是为分、

离无机盐和水，随着反渗透用途的扩大，目前已

达到根据用途对膜的构造进行设计的阶段。目前将传统的中压膜改为低压膜或超低压膜的动向，

非常活跃。反渗透工程应用的另～个发展方向是

反渗透膜组器与超滤、微滤、纳滤、EDI等组器的有机地组合应用，充分发挥各种膜分离技术的特

性，形成一个完整的系统工程，达到浓缩、__

最后从生活用水方面分析：

认识节约用水在可持续发展中有很大的意义，节水有两大功能，一个是保护了水资源的量和质，一个是减少废污水的排放，降低环境成本，所以节水有一箭双雕的功能。

生活中很多小事都能体现节水意识，市政府应该从根本上来改变居民的节水意识，让他们真正了解到节水的重要性，能从生活中开始自觉节约用水，这才是最重要的。如下一些简单的生活节水小方案：

1．洗手间 ：洗漱时应缩短用水时间，用完后立即关闭用水器具；用洗衣机洗少量衣服时，水位不要定得太高。

2．洗澡 ：学会调节冷热水比例；尽可能先从头到脚冲洗一遍，然后全身涂香皂冲洗，最后一次冲洗干净，不要单独洗头、洗上身和洗脚；洗澡要专心致志，抓紧时间，不要悠然自得。

3．厕所 ：发现漏水器具应及时修理；垃圾不论大小，都应从垃圾道清除，而不应从便池用水冲掉。如果厕所水箱过大，可以在水箱里放一块砖头或一只装满水的大可乐瓶，以减少每一次的冲水量。

4．洗衣：用洗衣机洗少量衣服时，水位不要太高；手洗应先用洗衣粉泡15分钟左右再用手揉搓，漂洗时不要开大水龙头冲，应用一盆水仔细漂洗。

一水多用：洗脸水用后可以洗脚，养鱼的水可以用来浇花，淘米水、煮过面条的水用来洗碗筷；

5．收集废水：应预备一个收集废水的大桶，收集洗衣、洗菜后的废水冲厕所；

6．洗餐具：最好先用纸把餐具上的油污擦去，用热水洗一遍，最后才用较多的温水或冷水冲洗干净；

7．生活习惯：刷牙、取洗手液、抹肥皂时要及时关掉水龙头；不要用抽水马桶冲掉烟头和碎细废物；洗水果应先削皮后清洗；正在用水时，如需开门、接电话等应及时关水龙头。

2011年6月14日星期二

六、参考文献

这个也是你比较清楚吧。。

[1] 黄明聪，解建仓，阮本清等，基于支持向量机的水资源短缺风险评价模及其应用[J].水利学报，2007,33（3）：255-259.

[2] 阮本清，韩宇平，王浩等，水资源短缺的模糊综合评价[J].水利学报，2005,36（8）：906-912.

[3] 阮本清，韩宇平，解建仓，水资源系统风险评估研究[J].西安理工大学学报，2003,19

（1）：41-45

[4]黄强，苗隆德，王增发.水库调度中的风险分析及决策方法[J]. 西安理工大学学报，1999,15（4）：6-10.

[5] 周春玲，浅谈几种工业污水处理方法，黑龙江科技信息报。