生态环境用水
① 水在生态环境方面的作用
水是生命的基础 具有极为重要的生态作用 建议你去看一下<生态学> 它都有详细介绍 有很多个方面 我只简单说几点
1.组成生物体的重要化合物
2.高蒸发热和比热容(调节体温 气温等)
3.使机体可维持一定的紧张度(使动物能维持一定形状 可以正常生活)
4.是很多营养物质及元素的载体和溶剂
5.是生物地球化学循环的重要载体 特别是沉积型循环 因此水循环也是地质变化的推动力(能量则为最终推动力)
等等....................
② 流域的生态环境需水量计算
生态需水与环境需水虽相互联系,但有不同,前者偏重于自然方面,后者侧重污染与水环境容量[1]。流域生态环境需水量主要分为河道内需水与河道外需水两大部分。
(1)河道内的生态用水可从河流功能的各方面来分项计算。包括:
——河道基流。根据多年最小径流Rmin与多年平均最小月径流Rmin,a,确定求取Rmin/Rmin,av=α,在只有多年月系列的情况下,河道生态最小基流量用a确定。
——冲沙水量(Rsid)。从河流多年流量与泥沙系列中选择实测大断面与相应的流量、泥沙进行定量。
——河道环境需水量。主要是保持河流水环境容量的需水量,可参照以下方法计算:①Tennant法;②月流量保证率设定计算;③100%保证率最小月流量等方法。
——与河流相连接的湖泊、湿地的生态需水量。前者用设定水位来计算,后者由湿地水量平衡来确定。
——河流生物需水量。综合考虑水量与水质。简单的方法采用历史资料鉴别。
——城市生态环境需水量。主要是绿化植被的需水量。面积按城市规划计算。
(2)河道外的生态用水。从河道引出的水量,主要是生活与生产用水,过去并未专门提供生态用水的计算,但是河流中的水量来自河道外的流域面积。流域内的土地覆盖与土地利用实际要影响汇入河道中的水量。主要是绿化——林草、农田及水土保持(含少量的雨水利用)需用(耗)的水量,可按生态环境保护的规划(规划部门提供)分别在计算河道内、外各种生态系统环境需水的基础上进行汇总。
文献[4]综合不同学者的观点,认为生态需水量是生态系统中客观存在的水量,是水资源的一部分,它是一个时间变量,随生态系统的发展而动态变化;生态用水量具有一定的目标性,它是一个空间变量,根据不同需求,可将生态用水量划分为最大、最小和适宜生态用水量。文中阐述了生态需水量估算的理论基础和方法,并指出:对于流域而言,生态需水的计算分河道内和河道外。河道外的生态需水量应首次选定天然植被并进行本底分区,然后由区域天然植被生长的年降水量、气温及热量平衡资料结合区域水量平衡算出植被的需水量(文献[1]中也引用了国外Baird等的不同植被蒸腾量的确定与估算)。河道内按不同生态功能计算需水量。二者之和扣除重复才是整个流域的生态需水量。
王西琴等认为[2],根据人类对水资源的利用和影响程度,可以将地表水资源利用划分为4个阶段:①未被人类利用阶段;②合理利用阶段;③极限利用阶段;④过度利用阶段。由此分析得出:①虽然地表水能被人类利用,但是有一个限度。国际上认为,地表水合理的开发利用率应为25%。考虑到我国北方地区水资源短缺的实际情况,其合理利用率为40%。只有低于合理的利用率,才能保证河流系统的稳定和平衡。②河道内必须留有足够的水量,以保证水体固有的生态和环境功能。③人类不能无节制地利用水资源和追求河道水体的功利性功能,而必须重视生态系统本身所需要的水,以保证水资源的良性循环,达到水资源的持续利用。
河流的功能有两个方面。一是功利性功能,如为生产、生活提供用水,为航运、水上娱乐、养殖等提供水域,对水力发电提供能源等;二是生态环境功能,如为水生生物提供生存环境,对污染物的稀释自净作用,保证河口地区生态系统稳定,以及输沙排盐、湿润空气、补充土壤含水等功能。根据上述分析,河道环境需水是指为保护和改善河流水体水质、为维持河流水沙平衡、水盐平衡及维持河口地区生态环境平衡所需要的水量。可以概括为河道基本环境需水、输沙需水及入海需水。三者之间有重合部分,其中基本环境需水包含于输沙需水和入海需水之中,输沙需水和入海需水既有重合部分,又有包含与被包含的关系,其主要决定于河流的主导功能。河道最小环境需水量是指为维系和保护河流的最基本环境功能不受破坏所必须在河道内保留的最小水量的阈值。河道生态需水是指维持水生生物正常生长及保护特殊生物和珍稀物种生存所需要的水量。如果以水资源开发利用阶段衡量,其相当于水资源利用的第二阶段河道内留有的水量。河道最小生态需水是指维系和保护河流的最基本生态功能不受破坏所必须在河道内保留的最小水量的阈值。如果以水资源开发利用阶段衡量,其相当于水资源利用的第三阶段河道内留有的水量。
事实上,生态、环境需水随着生态环境保护目标的不同而发生相应的变化。对生态环境功能的要求越高,则相应的生态需水量也越多,反之亦然。因此,生态(环境)需水不是一个定值。而最小生态(环境)需水是保证生态系统平衡所必须具有的最低阈值。因此,在一定阶段,如果对生态环境功能的要求不变,则最小生态(环境)需水应是一个定值。
③ 关于生态及环境需水的概念
目前,对生态环境需水的概念尚无统一的定义,有些定义为生态需水,有些定义为环境需(用)水,有些定义为生态环境(需)用水,有些将生态需水与环境需水进行区分。文献[2]对此作了如下阐述:
Covich认为,生态需水就是保证恢复和维持生态系统健康发展所需的水量。Peter H Gleick提出了基本生态需水(basic ecological water requirement)的概念,即提供一定质量和一定数量的水给天然生境,以求最大程度地改变天然生态系统的过程,并保护物种多样性和生态整合性;同时应该考虑气候、季节变化等因素对生态需水的影响,认为基本生态需水应是在一定范围内可以变动的值,而不是一个固定的值。
杨振环、崔宗培、徐乾清等将环境用水的概念定义为:“改善水质、协调生态和美化环境的用水”。汤奇成界定了干旱区的生态环境用水量概念,认为生态环境用水,一是指对一些重要(对绿洲经济的持续发展和对周围生态环境起重要作用)的湖泊进行补水,不主张对干旱区所有萎缩和干涸的湖泊进行补水,如罗布泊、台特马湖等;二是人工造林及人工草场的用水量,以土地沙漠化的面积不再扩大为原则。贾宝全等认为,生态用水就是环境用水或生态环境用水,并给出了干旱区生态用水的粗略概念:在干旱区内,凡是对绿洲景观的生存与发展及环境质量维护与改善起支撑作用的系统所消耗的水分,称之为生态用水。谢新民等认为:所谓生态需水量是指为解决生态问题(如保护湖泊、湿地、水生生物、生态防护等)所需要的水量。刘昌明根据水资源开发利用与生态用水的关系,提出了“四大平衡”的原理,即水分能量平衡、水盐平衡、水沙平衡与水量平衡(含水资源供需平衡)。钱正英等认为;“从广义上讲,维持全球生物地理生态系统水分平衡所需要的水,包括水热平衡、生物平衡、水沙平衡、水盐平衡等所需要的水都是生态环境用水”,“狭义的生态环境用水是指为维护生态环境不再恶化并逐渐改善所需要消耗的水资源总量”,其狭义概念的实质是生态环境建设用水。根据狭义观点,钱正英等从保护和恢复内陆河下游的天然植被及生态环境、水土保持和水保范围之外的林草植被建设、维持河流水沙平衡及湿地水域等生态环境的基流、回补黄淮海平原及其他地方的超采地下水等方面,估算了全国的生态用水,认为全国的生态用水低限应为800×108~1000×108m3。
综上所述,应该看到,生态需水和环境需水是有区别的:
(1)环境需水是指为保护和改善人类居住环境及其水环境所需要的水量。主要有下列几个方面:①改善用水水质。对于河流,应保证枯水期的最小流量,使其保证河流最基本的环境功能,达到一定的污径比,以改善水质。对于湖泊,主要是加强受污染水体的水量交换,提高水体自净能力和降低单位容积的纳污量,以达到湖泊功能要求和水质标准。②协调生态环境。为维持水沙平衡、水盐平衡及维护河口地区生态环境,需要保持一定的下泻水量或入海水量。③回补地下水。为遏制超采地下水所引起的地质环境问题,需要一定的回灌用水。④美化环境。主要指城市净化、绿化及公园湖泊等用水。
(2)生态需水是指维持生态系统中具有生命的生物物体水分平衡所需要的水量。主要有下列几个方面:①维护天然植被所需要的水量,如森林、草地、湿地、荒漠植被等;②水土保持及水保范围之外的林草植被建设所需要的水量,如绿洲、生态防护林等;③保护水生生物所需要的水量,如维持湖泊、河流中鱼类、浮游植物等生存的用水。
文献[3]主张“生态用水”概念,并定义为“在一定区域,支撑生态系统完整性所需用的水量”,同时指出,在操作时应根据研究区具体情况,划分生态系统类型,进而划分生态用水类型与范围,针对每一生态用水计算区进行计算,再汇总。显然,这里的完整性包含了环境的含义在内。文献中列举了生态用水计算模型和生态用水定额的确定方法,描述了生态用水量与水资源量的关系以及水资源配置中如何考虑生态水的建议。
笔者认为,“环境”与“生态”有交互重叠的部分,但只用“生态需(用)水”或只用“环境需(用)水”都难以完全涵盖用以自然生态系统中的水需用量。因此,采用“生态环境需水量”一词较为贴切。
④ 什么是生态环境用水
河道外生态环境用水是指保护、修复或建设给定区域的生态与环境需要人为供给的版水量,包括城权镇环境用水和河湖补水。 城镇环境用水分为城镇绿地灌溉用水和环境卫生清洁用水;河湖补水分为补水类型河湖补水和换水类型河湖补水。引水进入水体后连续流出的常流水河湖用水不属于河道外生态环境用水。 生态环境用水定额仅指城镇绿地灌溉定额和环卫清洁用水定额。该定额由实际调查得出。根据水源不同,可通过统计所用的储水车的容积、车次及频次,或水表计量等方法,分别获得2011年所有水源用于灌溉绿地和环卫清洁的实际用水量,包括中水、自来水及直接取自地表或地下水源的用水量,以此计算灌溉绿地定额和环卫清洁用水定额。(王恩瑞整理)作者:王恩瑞来源王恩瑞整理)
⑤ 水对改善生态环境的作用有哪些
对于受水区来说,可以减少当地人对地下水的开采!南水北调通过河道进行的,水可以对河道经过地区的地下水进行补给!地下水适度增加,可以使生态环境变好!
⑥ 水对人类和生态环境的特殊意义
水是无色透明的,它允许太阳光中的可见光和红外线部分透过,给回水生植物光合作用答提供所需的光能。对生物体有害的短波紫外线则被阻挡在外。这对地球生命的产生和进化起到了关键作用,对生活在水中的各种生物也具有重要意义。
水是一种极好的溶剂,为生命过程中营养物和废弃物的传输提供了最基本的媒介。水的介电常数在所有的液体中是最高的,使得大多数离子化合物能够在其中溶解并发生最大程度的电离,这对营养物质的吸收和生物体内各类生化反应的进行具有重要意义。
地球最大的空调系统,由于这种高比热、高蒸发热的特性,地球表面的储水体,白天吸收到达地表的太阳光的热量,夜晚又将热量释放到大气中,避免了剧烈的温度变化,使地表温度长期保持在一个相对恒定的范围内。 水在4℃时的密度最大,这一特性在控制水体温度分布和垂直循环中起着重要作用。冰轻于水,这一特性对水下生物具有十分重要的意义。否则,气温降低时水面结成的冰会沉入水底,从而导致整个水体完全冻结,给水下生物带来灭顶之灾。
⑦ 水在生态环境方面的作用
水是生命的基础
具有极为重要的生态作用
建议你去看一下<生态学>
它都有详细介绍
有很多个方面
我只简单说几点
1.组成生物体的重要化合物
2.高蒸发热和比热容(调节体温
气温等)
3.使机体可维持一定的紧张度(使动物能维持一定形状
可以正常生活)
4.是很多营养物质及元素的载体和溶剂
5.是生物地球化学循环的重要载体
特别是沉积型循环
因此水循环也是地质变化的推动力(能量则为最终推动力)
等等....................
⑧ 什么是生态环境用水
河道外生态环境用水是指保护、修复或建设给定区域的生态与环境需要人为供内给的水量,包括城镇容环境用水和河湖补水.\x0d城镇环境用水分为城镇绿地灌溉用水和环境卫生清洁用水;河湖补水分为补水类型河湖补水和换水类型河湖补水.引水进入水体后连续流出的常流水河湖用水不属于河道外生态环境用水.\x0d生态环境用水定额仅指城镇绿地灌溉定额和环卫清洁用水定额.该定额由实际调查得出.根据水源不同,可通过统计所用的储水车的容积、车次及频次,或水表计量等方法,分别获得2011年所有水源用于灌溉绿地和环卫清洁的实际用水量,包括中水、自来水及直接取自地表或地下水源的用水量,以此计算灌溉绿地定额和环卫清洁用水定额.(王恩瑞整理)作者:王恩瑞来源王恩瑞整理)
⑨ 水污染给生态环境带来哪些严重的后果
1.城乡居民的饮用水安全受到严重威胁
由于我国水环境污染严重,使城乡居民饮水安全受到威胁。据卫生部门的调查统计,我国有65.4%的人口饮用不合标准的水。1989年国家环保局组织对全国环境保护重点城市饮用水水源保护情况进行调查,结果发现有48%的地表水源、20%的地下水源达不到标准。由于水源地污染而引起的社会问题相当突出。其中比较典型的是1994年、1995年,淮河干流连续发生的水污染事故,引起淮南、蚌埠、盱眙等市县上百万人一段时间没水喝,当地群众反映十分强烈。太湖近年来蓝藻频发,造成无锡自来水厂取水困难,部分水厂停产。海河流域有不少地区已经成为“污水县",“污水乡",当地群众饮水发生困难。
2.对工、农业生产产生严重影响
我国是水资源相对贫乏的国家,人均水资源量相当于世界人均占有量的四分之一,居世界第88位。随着工农业的发展和人民生活水平的提高,水资源紧缺的矛盾日趋紧张。而目前日趋严重的水污染又进一步加剧了水资源短缺的矛盾。待别象辽河流域、海河流域、淮河流域内的广大地区,本来就是我国缺水最严重的地区,严重的水污染使当地缺水矛盾尖锐化,给工农业生产造成严重损失。此外,由于水资源紧缺,7些城市和地区多年来一直用污水进地灌溉,仅海河流域污灌面积就达1000万亩。长期污灌,使得污灌区土壤遭到污染,从而使农作物带有一定残毒,有的甚至无法食用。水污染对渔业同样产生了严重的影响,一些污染严重的河段已经鱼虾绝迹。
3.对人民群众健康产生严重威胁
水污染严重的地区,一方面饮水安全受到威胁,另一方面长期污灌,造成地表水、地下水、土填、农牧渔产品等的污染和农业生态环境的破坏,对人体健康已构成了威胁。据一些地区居民健康普查结果,污染区居民的肠道疾病率、癌症发病率及婴儿先天性崎变、畸胎的发生率均比对照区有明显的增高。
4.跨行政区的水污染纠纷日趋尖锐
严重的水污染造成一些地区水污染事故频繁,从而引发了许多污染纠纷,其中尤为跨行政区的水污染纠纷危害最大。仅以省界水污染纠纷为例,如山东德州与河北吴桥的污染纠纷、浙江庆元与福建松溪的污染纠纷、江苏吴江与浙江嘉兴的污染纠纷等,这些纠纷直接影响了当地社会安定。
⑩ 水环境对生态环境的制约作用
黑河流域地处西北干旱地区,生态环境明显受水环境制约。影响水环境变化的因素有:大气降水周期性的变化;人为过度使用水资源使地表水流量及地下水补给量减少,导致地下水位下降;以及人为改变天然河道,致使地下水天然流场发生改变等(曹文炳等,2004)。
黑河上游地区的祁连山区,由于降水量随高程增加而增大,降水量从250mm增加到500mm以上,夏季气候凉湿,适合高寒植物生长,在2000m以上的山区植被群落的垂直分带性十分明显,与高程相对应的降水量分布及土、热分布直接控制着山区的植被生态环境,由于地广人稀,受人为因素干扰较小,大部分区域仍保持河源区的原始生态。
黑河中游地区(山前断陷盆地)自东向西降水量逐渐减小,从张掖到酒泉,降水量从129mm降低到85mm,为典型的干旱区。水文地质条件和降水是植被生态环境的主控因素,洪积扇群前缘地下水溢出带地下水埋深浅,土质为亚砂土和亚粘土,水环境条件好,形成了著名的金张掖绿洲,由于近年来地下水开采量增大,地下水位下降,已使张掖市东北部碱滩乡一带的大片盐碱地变为良田。盆地周围较高的低山丘陵和洪积台地因地下水埋深过大,表层缺水,成为只有耐旱植物稀疏分布的荒漠区,区内水环境受降水及人为因素影响,由于张掖、酒泉两市分别在黑河、北大河筑坝将河水引到表层有亚砂土覆盖的洪积台地,渠水所到之处变为新的绿洲。2001年是张掖地区60年一遇的干旱年,洪积台地上耐旱植物因缺水而蛰伏,8~9月间台地上仍披着黄色的凄凉。2002年恰逢丰水年,5月就开始降水,台地上的红沙、白刺、骆驼刺、合头草、木本猪毛菜等耐旱植物的枯枝上抽出新枝,新生幼株明显增多,8~9月间在洪积台地上放眼望去,台面上一片郁郁葱葱,生机盎然。
黑河下游地区属极度干旱区,年降水量仅有40.76mm,进入区内的黑河水量是维系生态系统的惟一水源,生态环境十分脆弱。
据史料记载,黑河下游地区曾是水草丰茂,绿茵遍野,汉朝至元朝一千多年间,哺育了历史上著名的古居延-黑城绿洲文化。1928~1932年,中瑞西北考察队考察时,东居延海、西居延海水域面积分别为35km2 和190km2。到1958年(丰水年),东、西居延海水域面积分别仍有35.5km2、267km2。据《额济纳旗志》记载(1998),20世纪50年代黑河下游河段的额济纳河年径流量为(12~13)×108m3,当时,东、西居延海四周、古日乃湖地区及河两岸林草丰美,微风起时,绿波翻滚,湖中黄鸭、麻鸭、大雁、天鹅等水鸟,春来秋往,鼓翅翱翔,昼夜鸣喧,栖息繁衍;湖中鲫鱼、鲤鱼、鳕鱼肥美可口。至20世纪60~70年代,下泄水量有所减少,但仍保持在10×108m3左右,额济纳绿洲除西居延海因西河堵塞而干涸,引起周围地区生态环境恶化外,其余地区生态环境并无显著变化。
进入20世纪80 年代后,黑河流入水量逐年减少,入水量降至4×108 m3 左右,导致绿洲地下水位下降,多年泉眼和沼泽消失,表层潜水矿化度明显增高,出现乔、灌木大面积死亡,草地严重退化、沙漠化等生态系统严重恶化现象,直接威胁到当地牧民的生存。尤其是1999~2001 年,连续三年狼心山水文站进入额济纳旗的径流量仅有(2.18~3.22)×108 m3 ,来水量严重不足,引起诸多环境问题:一是,流经额济纳旗绿洲的大部分河床长期处于干涸状态,依靠河水及洪水泛滥生存的胡杨、红柳等植物群落出现大片死亡,即使存活的林地中也全是青、壮年株,无幼年株;二是,河床渗漏对潜水补给不足,使地下水位持续缓慢下降,导致许多梭梭、白刺、骆驼刺等灌木枯萎;三是,绿洲区生态环境严重恶化,2001年7~8月,笔者在当地调查时,许多草场几乎见不到绿色,随处可见倒毙的骆驼,牧民生活濒于绝境。
2002年,黑河上、中游地区降水充沛,正义峡径流量达9×108m3以上,5月就有水通过额济纳旗绿洲进入东居延海,凡是有水经过的地方,一片生机盎然,许多枯黄的红柳、白刺等植物枝头抽出新枝,林地中随处可见幼株,尤其在禁牧林地中,幼株密度可达5~10株/m2。8月底笔者离开时,红柳林绽开紫红色花絮,如同花的海洋,林地中的幼株有的已长到0.5~0.8cm高,生态环境得到迅速恢复,使2003年春季北方地区沙尘天气明显减少。