关于水的科技论文1000字
基于我国雨水使用效率低下和水资源短缺的现状,得出生态理水的重要性。下面是小编为大家精心推荐的关于水的科技论文1000字,希望能够对您有所帮助。
关于水的科技论文1000字篇一
生态理水研究
摘 要:基于我国雨水使用效率低下和水资源短缺的现状,得出生态理水的重要性。通过研究国内外生态理水的发展和范例得出经验和启示:恢复河流自然形态,保护天然湿地,建设人工湿地,提倡从宏观和微观层面发展城市理水。
关键词:自然;生态;理水
1 我国水资源的现状
水是人类的生命之源,地球生物的命脉。我国不仅是一个水资源匮乏的国家,而且是世界上用水量最多的国家之一,水资源短缺已成为制约经济发展的瓶颈。为了得到更多的水,人们不得不采用“超采地下水,利用溶岩水,长距离调水,海水淡化”[1]等不可持续的、高成本的方式来寻找水源。
2 理水及生态理水
“理水”是园林范畴的一个概念,原指中国传统园林的水景观,今泛指各种水处理。
清福建《龙岩县志》云:“水之大利矣。古之智者因自然之势而导之,潴而蓄之曰:塘;雍而积之曰:陵;防而障之曰:堤、坝;引而通之曰:沟、圳。主要有引沟开圳,挖塘蓄水、开湖、筑堤坝等方法,其目的是荫地脉、养真气或聚财、兴运。”据而,已将景观理水的概念从美学扩展到生态学、风水学及生命学等。
“生态理水”指以生态学为基础,结合风水学、城市规划学、工程学、地理学、美学、水利学等多种学科,对水进行综合治理和创意美化的研究。
3 我国生态理水的观念发展与范例
根据马斯洛的需求层次理论,我国古代的理水也是以先满足人们日常生活所需为基础,逐步到满足人们审美、艺术欣赏而发展。
例1:云南哈尼梯田是哈尼族世代留下来的杰作[2]。据清嘉庆《临安府志》记载:“临属山多田少,土人依山麓平旷初开作田园,层层相间,远望如画。至山势峻极,蹑坎而登,有石梯磴,名曰梯田。水源高者通以略构,数里不绝。”梯田中水的引灌是核心。梯田开垦,顺田地而导,因山势而建。在沟渠的建设过程中,采用了流水开沟法,并设有防洪沟、大沟和小沟等不同职能的引水渠。哈尼梯田已成为人类劳作的自然画卷,存在历史悠久却永褒青春。
例2:徽州古村落的营建[3]。首先,村落的选址要背山、面水,便于防护和营造良好环境。村落的水系要环村、流动,便于净水使用和废水排出。建筑的形制采用四水、归堂,便于调节居住气候,冬暖夏凉。水系与绿化相伴相生,有利于水土涵养,净化空气,安全防御。是人类效仿自然,可持续生态用水的经典之作。
例3:团城始建于明朝初期的北海公园,占地面积仅约6000m2,整体地势高于地面4.6m,是古代造园雨水收集的应用典范。团城周匝均围以城墙,城内山石嶙峋,松柏苍翠,生机勃勃,好似一个人工盆景。城内树木存活之谜也源于理水的智慧。①渗水井和地下涵洞构成一个完美的水源涵养系统,丰水季节余水蓄滞;枯水季节缺水可补。②地面采用的倒楔形方砖,利于收集地面径流,快速下渗。
4 国外生态理水的观念发展与范例
西方城市迅速扩张带来的一系列环境问题,如废气、污水、工业遗址、废弃建筑等都需要景观来净化、美化,生态理水也逐渐引起人们的重视。
例1:著名的波士顿绿道系统,表面上看是由9个公园用线性空间串联起来,成为城区和郊区的“翡翠项链”。实际上对于其设计者奥姆斯特德来说,他做的这些旨在解决波士顿Back Bay潮汐滩涂地洪水泛滥和水资源污染问题,公共休闲活动是这项计划的副产品。水域规划整治和湿地恢复是该项目的重点,而不是景观规划。
例2:20世纪初,韩国首尔将覆盖了40余年的中心河流――清溪川复原,使这条河流成为人们触手可及的城中河。穿过城市的河流,治理之始易,恒尔持之难,怎样在未来使用的过程中继续保持它的清洁、灵动。清川溪的主要做法:①污水和清水分离;②建立上游柳林湿地;③部分区域恢复自然河曲和护岸;结合瀑布、跌水等水景观保持水的流动,防止静水的富营养化;④提高民众护水意识。
例3:雨水花园,又称生物蓄滞池。通常认为:雨水花园源自20世纪90年代的美国。其实最早的雨水收集利用措施来自古老的东方文明。如中国南方的“四水归堂”,古印度金色沙漠中储存自然之水的惊人技艺――阶梯井。目前西方一些发达国家,如美国、德国、日本等将雨水收集与景观塑造结合在一起,形成现代意义上的雨水资源利用体系。
5 带给我们的启示及未来发展方向
我国幅员辽阔,经济发达程度不均衡,水资源的利用是制约发展的重要因素。因此,我国应该大力提倡生态理水。
5.1 城市河流的自然生态系统恢复
城市化率的迅速提高使许多河流成为城市河流。水泥衬底,笔直的河床,硬质驳岸是众多城市河流被改造成的模样。恢复河流的自然状态应该是:凹凸有致,蜿蜒曲折的河床曲线;自然软性材料衬底;培育驳岸植被和水生植物;建立水生动植物生态系统等。帮助城市河流建立与地下水、壤及周边自然生境的联系,还河流自然本色。
5.2 建设人工湿地,恢复和保护天然湿地
湿地是自然之肾。在城市扩张的过程中,天然湿地由于利益所趋,逐渐被侵蚀,面积不断缩小,甚至消失。湿地是平衡自然生态系统的重要环境,其主要功能包括:
①为生物多样性提供栖息地;②调节小气候;③减缓旱涝灾害;④净化土壤环境;⑤满足人们返朴归真的精神诉求。所以应该进一步完善湿地保护立法,建立湿地自然保护区,并恢复退化湿地,在一些河流和湖体的上游建立人工湿地。
5.3 建立宏观层面的城市雨水收集利用系统
城市雨水收集利用系统,一般都属于给排水专业研究的范畴,从景观角度去探讨用生态的手法利用雨水是一个全新方向。
①在城市大型公园或公共绿地中设立下凹式绿地,扩大雨水汇集面积,以增加城市雨水下渗量。还可以在下凹式绿地中建设储水装置,用于景观造景或灌溉。②在城市道路两侧设计雨水滞留地,减少雨水直接进入排水系统的流量,增加地表水的下渗量。③生态草沟[4]是一种类似于地表沟渠的排水系统,在沟渠内种植草本植被,通过植物根系的生物处理、滤层过滤,可以部分溶解雨水中的污染物,在城市高速或快速通道两侧大面积使用。④为了更好地利用雨水资源,应该进行城市旧排水管网系统改造,建立分流制度;新建城市建设雨污分流管网,上层排泄雨水,下层排放污水。分流后的雨水经排水道排至需要景观用水的集中用水点,如人工湖、贮水池等补充生态用水,用于维持和改善城市的水环境。
5.4 建立微观层面的城市雨水收集利用系统
(1)屋顶雨水收集系统
传统的屋顶雨水疏导都是利用屋面坡度将雨水收集,然后通过雨落管下跌到地面,再通过雨水箅子排入市政管道。如果将这些浪费掉的雨水收集起来作为绿化或者景观用水并不复杂,人们可以充分发挥奇思妙想,并进行大胆的创新,达到技术与艺术的完美结合。
(2)住宅小区室外雨水收集系统
随着人们环境保护意识的逐步加强,无论是政府建设部门,地产开发部门,还是普通城市市民都逐渐认识到雨水收集重复再利用的重要性。北京市海淀区就于2011年就发文规定,要求新建(改、扩建)项目必须进行雨水利用设计审查。所以住宅小区的雨水收集利用已经成为人们关注的焦点,人们努力从材料使用,艺术创意上探索生活空间层面上的雨水收集策略,目前主要有三种方式:①地面透水铺装:透水混凝土,透水砖,预制混凝土模块。②建立小型生物蓄滞池,可随时将雨水收集到我们身边的绿地中。③各种花园蓄水创意城市家具。
6 结 语
水是人们赖以生存的根本资源,当我们埋怨水环境以及全球生态的日益恶化时,也许需要先从我们怎样使用水开始。
参考文献
[1]中共北京市委.北京市人民政府关于进一步加强水务改革发展的意见.2011.5.
[2]马岑晔.哈尼族梯田灌溉管理系统探析[J].红河学院学报,2009(03).
[3]俞孔坚.理想景观探源:风水的文化意义[M].商务印书馆,1998.
[4]张轶.生态草沟处理技术设计总结[J].城市道桥与防洪,2011(07):140~143.
关于水的科技论文1000字篇二
水体污染与水资源保护
摘要:建立、健全水资源监测系统——水资源监测网。完善水资源保护的法律体系。
关键词:水资源,水体污染,水资源保护
一、水体污染的种类
1.水体富营养化
水体富营养化是一种有机污染类型,由于过多的氮、磷等营养物质进入天然水体而恶化水质。施入农田的化肥,一般情况下约有一半氮肥未被利用,流入地下水或池塘湖泊,大量生活污水也常使水体过肥。过多的营养物质促使水域中的浮游植物,如蓝藻、硅藻以及水草的大量繁殖,有时整个水面被藻类覆盖而形成“水花”,藻类死亡后沉积于水底,微生物分解消耗大量溶解氧,导致鱼类因缺氧而大批死亡。水体富营养化会加速湖泊的衰退,使之向沼泽化发展。
海洋近岸海区,发生富营养化现象,使腰鞭毛藻类(如裸沟藻和夜光虫等)等大量繁殖、密集在一起,使海水呈粉红色或红褐色,称为赤潮,对渔业危害极大。近年来渤海北部和南海已多次发生。
2.有毒物质的污染
有毒物质包括两大类:一类是指汞、镉、铝、铜、铅、锌等重金属;另一类则是有机氯、有机磷、多氯联苯、芳香族氨基化合物等化工产品。许多酶依赖蛋白质和金属离子的络合作用才能发挥其作用,因而要求某些微量元素(例如锰、硼、锌、铜、钼、钴等),然而,不合乎需要的金属,例如汞和铅,甚至必不可少的微量元素的量过多,如锌和铜等,都能破坏这种蛋白质和金属离子的平衡,因而削弱或者终止某些蛋白质的活性。例如汞和铅与中枢神经系统的某些酶类结合的趋势十分强烈,因而容易引起神经错乱,如疯病、精神呆滞、昏迷以至死亡。此外,汞和一种与遗传物质DNA一起发生作用的蛋白质形成专一性的结合,这就是汞中毒常引起严重的先天性缺陷的原因。
这些重金属与蛋白质结合不但可导致中毒,而且能引起生物累积。重金属原子结合到蛋白质上后,就不能被排泄掉,并逐渐从低剂量累积到较高浓度,从而造成危害。典型例子就是曾经提到过的日本的水俣病。经过调查发现,金属形式的汞并不很毒,大多数汞能通过消化道而不被吸收。然而水体沉积物中的细菌吸收了汞,使汞发生化学反应,反应中汞和甲基团结合产生了甲基汞(Hg-CH3)的有机化合物,它和汞本身不同,甲基汞的吸收率几乎等于100%,其毒性几乎比金属汞大100倍,而且不易排泄掉。
有机氯(或称氯化烃)是一种有机化合物,其中一个或几个氢原子被氯原子取代,这种化合物广泛用于塑料、电绝缘体、农药、灭火剂、木材防腐剂等产品。有机氯具有2个特别容易产生生物累积的特点,即化学性质极端稳定和脂溶性高,而水溶性低。化学性质稳定说明既不易在环境中分解,也不能被有机体所代谢。脂溶性高说明易被有机体吸收,一旦进入就不能排泄出去,因为排泄要求水溶性,结果就产生生物累积,形成毒害。典型的有机氯杀虫剂如DDT、六六六等,由于它们对生物和人体造成严重的危害已被许多国家所禁用。
3.热污染
许多工业生产过程中产生的废余热散发到环境中,会把环境温度提高到不理想或生物不适应的程度,称为热污染。例如发电厂燃料释放出的热有2/3在蒸气再凝结过程中散入周围环境。消散废热最常用的方法是由抽水机把江湖中的水抽上来,淋在冷却管上,然后把受热后的水还回天然水体中去。论文参考。从冷却系统通过的水本身就热得能杀死大多数生物。而实验证明,水体温度的微小变化对生态系统有着深远的影响。
4.海洋污染
随着人口激增和生产的发展,我国海洋环境已经受到不同程度的污染和损害。1980年调查表明,全国每年直接排入近海的工业和生活污水有66.5亿吨,每年随这些污水排入的有毒有害物质为石油、汞、镉、铅、砷、铝、氰化物等。全国沿海各县施用农药量每年约有四分之一流入近海,约5万多吨。这些污染物危害很广,长江口、杭州湾的污染日益严重,并开始危及我国最大渔场舟山群岛。
二、水资源的利用和保护
目前,世界淡水危机的警钟已经敲响,“如何对付水的威胁”已突出地摆在各国人民面前。西亚国家以色列开源节流,技术用水,使水资源得以充分合理地利用,其经验值得各国借鉴。现阶段中国水资源保护重点应侧重于以下几个方面:水环境污染应得到控制;供水紧张状况应有所缓解;饮用水源质量要有所提高;尽快实现水资源开发与保护的良性循环。为此,在实行可持续发展战略的基础上,应采取以下基本对策:
1.建立、健全水资源监测系统——水资源监测网。它是提供水位、水量、水质动态信息的基础性设施,也是实施水量、水质监控的重要手段,应该优先建设,不断完善并使之达到现代化水平。在此基础上,提高水资源及水环境现场测试能力和快速反应能力,逐步建立自动测报和预警系统。
2.建立统一的水资源管理机构。建立统一的水资源管理机构是实现水量统筹调度、优化配置、污水排放控制的重要组织保证。论文参考。为了保证水资源统一管理,有效协调各部门和单位的水事矛盾,管理机构应按大中流域或区域地下水系统来设置。论文参考。对跨界的流域和地下水系统,应加强边界水体的监测、控制,积极推广行政区之间的协商制度和用户的听证会制度。
3.完善水资源保护的法律体系。改善中国水资源不合理状况的另一重要途径就是依法治水,走法制化的道路,依法取水,依法排污,节约用水,严格按照《水法》、《水污染防治法》、《环境保护法》等一系列法律办事。同时,还应结合水资源开发利用规划,制定适合本流域(或地下水系统)具体条件的配套法规,使水资源保护法制化、制度化。
4.加强水资源的科学研究。为了使水资源开发利用更合理、更科学,保护工作有的放矢,首先应加强对水资源的科学研究,不断提高对水资源系统的认识,包括水资源在地球自然资源体系中的位置和作用,与其他资源的关系,揭示其形成和演化的机理及在空间和时间上的变化规律,研究人类经济活动引起的水资源和水环境的变化,探索如何在变化的环境中持续开发利用水资源的科学途径。同时,还要研究水资源调查、监测、评价、规划、利用、养涵、污染防治、科学用水、节约用水、提高用水效率等各方面的先进技术方法,以达到全方位提高中国水资源保护的科学水平。
5.加强水资源保护的全民教育。要广泛宣传水资源保护的意义,使群众了解、熟悉其重要性,真正认识到水资源是当代和子孙后代的共同财富,珍惜每一滴水,牢固树立“保护水资源,人人有责”的思想。