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稻草燒成灰,溶入新汲之水。其汁水定清,冷服,解砒霜之毒,比較有效，旱稻播種時,要及時浸種,使其略微發芽。在北方,如果旱稻尚未長出地面時就遇上干旱,應當安排人力和牛馬踩田,以減少土壤水分蒸發;如果泥土濕潤,就不要讓人畜踏進田里。禾苗長出三寸以后,若遇下雨天,應當冒雨薅草。桑蠶技術與水環境。桑樹壓條育種,要在五月間的晴好天氣,取泥土,和水,攪成粥狀,曬熱后敷在臥條上。到傍晚天氣涼爽時,桑樹本根和臥條都要澆水。桑苗移栽,先要掘坑?？觾扔没鸺S等拌和軟土,加水,攪成泥漿,然后將桑苗栽進坑里。環繞桑樹壘起圓形土堆,稱為桑隔,要經常澆水。桑隔旁邊要修建池畔,以利蓄水。較之荊桑,湖桑葉片含有更多津液。荊桑果椹成熟時,可收集起來,用水淘洗干凈,曬干儲藏,以備留種。桑葚浸酒、煎汁,經常飲用,對人身體有益。桑葉、桑皮煎水,可洗治風眼、淚眼。嫩桑枝炒過,煎汁飲用,可治消渴之癥。蠶蛾摘下蠶連之后,在晴天清晨,當太陽尚未出來時,汲取新水浴連,除掉蛾子的排泄物,掛起來風干。蠶連在三伏天再浴一次,仍舊掛好風干。冬至、臘八節,蠶連先用牛尿浸潤,再用新水洗浴。正月十五,用研細的朱砂,調和溫水洗浴。臘八節的長流清水,或井中甜水,浸綠豆、白米;一天之后,曬干儲藏,以備大眠后磨粉、拌桑葉喂蠶,有助于清熱祛病,增強絲綿韌性。水桑葉只有在中午,當氣溫較高時,才可以喂蠶。蠶沙干爽,表明蠶無病。蠶箔上若出現成片濕潤,意味著蠶有病,需要趕緊替換蠶箔。替蠶時,若是遇上陰雨天氣,蠶容易受寒,就用切細的軟茅鋪撒在蠶上,再添桑葉。牛糞和水做成墼子,曬干儲藏,可用來烘蠶,提高蠶室溫度。若天氣暴熱,蠶室門外應貯放清水,而蠶室地面要灑些水,透些涼氣。不能迅疾繅絲的蠶繭,要曬干,放入陶甕,埋進地下;日后取出繅絲,應勤于換水。
麥作等技術與水環境
在清代江淮等地農業技術體系中,種植業是引人注目的重頭戲,生產對象繁雜多樣。其中,麥子在地位上僅次于水稻。此外尚有玉米、蔬菜、棉麻等作物。1.麥子栽培利用技術與水環境。中國南方(特別是江淮)水田實行稻麥輪作,需要開溝作畦,避免漬害。對此,王禎《農書》(5)468和沈氏、張履祥《補農書》(6)40都給予相應的注意。包世臣《郡縣農政》繼續研究這一重要問題。要種植麥類的水田,如果水源近便,先要翻耕板田,用耙子勞平;過些天,放干田水,用鋤頭在田里開挖泄水溝,分作畦壟。其技術關鍵在于,溝要挖得深一些、寬一些,以抬高畦面,便于排水。麥子適宜于冬天下雪,抑制其營養生長;春天,泥土潤澤,墑情良好,則日后麥穗碩大,子粒飽滿。如果春天雨水多,麥苗傍泥土的部分很可能漚壞,變成黃色,名叫“黃疸病”,最為農家大忌。麥粒可略微浸些水,舂掉麩皮,稱為麥米。麥子也可以磨成粉,用粗布篩子過濾;然后適當和些水,揉成面筋,成為素食中的主要產品。麥面在水中,下沉到容器底部的叫小粉,可以做成漿。如果麥芒不慎進入人的眼睛里,就取些大麥,煎成汁水洗眼睛,麥芒會很快出來。2.玉米等栽培利用技術與水環境。玉米原產于美洲,于明代傳入中國,在清代獲得廣泛傳播。此物根系發達,穿透力強,可以嵌進石頭縫隙,因而比較耐旱。如果干旱過度,也宜于灌溉。玉米熬湯飲用,可治淋瀝之癥。芋類作物在干旱時要澆水,使土壤濕透。芋頭有水、旱兩種,水種特別好。區種法可用來栽培旱芋,開區下種,澆水,用腳踏平,以保持良好墑情。甘薯留種,要藏在干爽的土窖里;若受濕,則容易潰爛。粟米若研成粉,加上甘草一起煮,然后漉出汁水,攪和蜜糖,可以解毒。蕎麥在本性上喜好雨水,也不是很怕干旱。稗子對環境的適應能力很強,耐水而且耐旱。豌豆具有耐旱、耐凍的性質。青豆、綠豆,活生生地研細,和上冷水,可以解砒霜、金石、草木之毒。芝麻要趁下雨之后、土壤濕潤時播種,容易發芽出苗。芝麻在收獲時,若莢殼濕潤而集中堆放,則子粒不能做種;如用來榨油,點火則不明亮。芝麻煎水,洗治一般瘡毒,都是有效的。3.瓜、茄等栽培利用技術與水環境。瓜類作物播種,要將種子淘洗干凈,然后挖坑,鋤碎干燥的泥土,使其潤和。下種之后,逢旱天,要頻繁澆水。六月下雨之后,農家種下綠豆;八月中旬,綠豆苗翻壓到地里,作為瓜地綠肥。冬天,積雪堆積在瓜地,可優化土壤墑情;春天瓜苗出生,不懼干旱。冬瓜一名水芝,可整個削掉硬皮,埋進濕地;一天后取出,泡上清水,對消渴之癥有較好療效。茄子在九月間成熟時掰開,用水淘洗,取出下沉的子粒,曝干收藏。二月間畦種茄子,育苗。當其長出四五片葉子時,趁下雨天,帶些苗圃泥土,進行移栽。山藥栽培,要先掘坑、挖溝,便于泄水。當干旱發生時,要引水灌入溝,遙遙潤澤山藥。茶樹忌諱水浸根部,若遇干旱,就用米泔水澆灌;若要施肥,可用原蠶矢漚制的糞水。紅花要在二月下旬,雨后撒播。四月底,農家趁早晨天氣涼快,摘收紅花;然后放在碓里舂得爛熟,包進紗布,絞去其中汁水,薄薄地攤在竹簟上,曬干儲藏。4.棉麻栽培利用與水環境。為人們提供衣料的纖維作物,以棉、麻最為重要。棉籽留種,也要曬干儲藏。谷雨節后,農家用水選法,選擇堅實的棉籽,并用沸湯浸沃,然后下種。芒種時節,麻種趁雨后土壤濕潤時撒播。黃麻稈放進水田里浸泡,漚成空心,起出曬干,是上好的燃料。苧麻性喜近水之地,夏天播種。隔上一夜,用水澆灌苗圃畦壟,使其保持潤澤。如果地皮干燥,就用帚尖灑水。待麻長到三四寸,要整理本田。本田用熟地作畦,澆糞水,使之膏潤。苗圃的苧苗要透徹澆水,帶上老土移栽。栽下之初,每隔三五天要澆一次水;二十天后,每隔十天澆一次水;以后若遇干旱,也要澆水。麻稈割倒,起剝表皮,用刀刮掉白瓤,將青皮掛在竹桁上晾曬。曬干的青皮用水煮得潔白,就可以分別接成纓子。纓子在水里浸一夜,就可以用來紡線。紡成后,放進桑柴灰水里煮一夜,再用細石灰水漂白。高粱秸稈燒灰,拌水煮麻線,使其變得潔白而柔軟。麻線再用清水煮一次,曬干,就能夠用來織布。
林、牧技術與水環境
就農業技術體系來看,江淮等地農民在重視種植業的同時,也兼顧林業、畜牧生產。因《郡縣農政》有關林業、畜牧技術與水環境的資料不是很多,但有相對重要性,故此分而并論之。1.林業技術與水環境。包世臣《郡縣農政•樹植》主要論述竹木栽培技術及其與水環境的關系。竹性比較怕水浸泡,但栽種時適宜于趁雨后地濕之機。先挖坑,用稻糠或麥糠拌和稀泥,將竹鞭埋進去,再蓋上松土,不能澆水。竹園里應適當多開一些較深的溝渠,便于排水。洗手、洗臉的脂粉水,不能倒進竹園。竹園若萎敗,應在臘月間全部砍掉,翻地,用燙豬水澆灌,可使新發竹筍長得非常茂盛。松、柏若采用播種技術,農家要在九月間收取成熟的種子,次年春分用清甜的水浸泡十天;畦壟整治妥帖,澆糞水,搭建矮棚;若遇干旱,要澆水。到谷雨節,還要澆水。榆樹只適宜于臨進水體的園地。柳樹在正月、二月間插枝,要澆水,使土壤保持足夠的濕度。凡是地勢低下、有積水的地方,不便種植糧食作物,一般都適宜于種柳樹?；m宜于卑濕的田地、特別是河岸一帶,當水干涸時耕治成熟,春天漫插柳枝,然后引入水源,任其氵亭積。谷桑皮結成把狀,拌上石灰,泡在水田里。三四天后,水氣有如蒸煮一般。一個多月后,農家在水里揉去青黃色的臟皮;再用石灰水漚制,撈出來攤在石板上,使其經受風吹雨打。兩三個月后,洗出曬干,是為檀皮。槐樹種子在夏至前浸泡,待其發芽,趁雨后下種。杉樹采用扦插技術,治地成熟,雨后趁濕插下;如果無雨,就要澆水。梨樹在嫁接時,接穗要澆些水。農家種石榴,掘坑下種,用水澆,使其經常保持潤澤。一般而言,銀杏要雌雄連同栽培;若單獨種植在臨水之地,樹影照水,也會結出果實。春分時節,掘出深坑,倒入一些水,將水、土攪成泥漿,然后下種。樹木(含果樹)若生蟲,用魚腥水澆灌,蟲子就會自己掉落下來。若在數九寒天先澆魚腥水,樹在次年就不會生蟲。附帶一提,《郡縣農政•樹植》最后談到幾種主要水生植物的養殖技術。例如,養荷花,要在正月、二月將蓮子拋入池子;也可用藕節,在春天放進池子里,當年就會開花。池子若蓄水較淺,不能養魚,又要藉以灌溉,應栽些荷花,以遮蔽陽光,減少水分蒸發。芡實種子放入池子,自會生長。蘆葦、菖蒲,都適宜于淺瀨薄洲。2.畜牧技術與水環境。關于養牛,農諺有云:“出生不要好,只要窠干食飽”。牛欄要勤于整理,保持干爽清潔。春天,桶里裝上蠶沙,浸些水,放在牛欄里,有防疫之效。牛在放牧之前,一定要飲水充足。牛犢剛剛生下來,要用溫水洗浴。馬駒剛會走路,就能飲水。馬飲水有三項原則:少飲、忌飲、戒飲。馬若饑腸轆轆,或身體羸弱,或懷有駒子,都不要足量飲水。污濁的水,惡劣的水,泛泡沫的水,都不能飲用。馬剛騎過,或剛吃過芻料,都不能飲水。馬若出門行走不久時就發渴,人就要下馬,讓馬飲水;若任其干渴、久久喘息而趕路,馬必然會很快死掉。羊群在放牧時,忌諱干渴,也忌頻繁飲水;應使其緩慢來往于遠離水源、有樹、多草的區間,間天讓它們飽飲一次水。羊圈里要開出小溝,墻角留出洞穴,不讓臟水停留其中。若羊身上有痂,先用湯水洗,再涂酸汁;洗涂兩次,痂就會痊愈。羊在三月剪毛,身上用河水洗凈,再次生出的毛就會白茸茸的。八月剪羊毛,一般天氣比較涼快,就不要洗羊身。鵝、鴨要在水源條件較好的地方,適宜于放養。母禽(特別是母雞)在完成孵化任務后,要用溫水洗浴。雛鴨出殼后,先要喂粟米飯、切細的菜葉,還要給清水喝。水一旦變濁,就得更換。否則,渾水里的雜質會堵塞雛兒鼻孔,使其悶死。鵝、鴨雛兒要在水里稍微呆一會兒,若時間過長,因其肚臍尚未愈合而過分接受水中寒氣,也容易死亡。鄉土諺曰:“魚兒離不開水”。包世臣《郡縣農政•畜牧》最后論述養魚技術,與水環境關系最為直接。該篇參考了《陶朱公養魚經》的部分文字,很可能來自《齊民要術》。(3)457-458當時,江淮農民利用豐富的水體資源條件,飼養白連魚和草魚。包世臣引《莊子》言:“魚環游之,不知其幾千里”。(2)208這就是古人在池中錯雜分布作成九個小洲的主要技術原因。清代,一些農民對魚的特性更為熟悉。標準的魚池要六畝,大約每畝七丈五尺見方。六畝池子,縱橫都是十八丈七尺左右,除開九個小洲所占面積,剩下的空間足夠魚行擺尾之用。
0引言
為了加強城市污水治理，保護水環境，今年來中央增加了污水處理行業投資力度。從2003年國家實施積極財政政策以來，城市污水處理事業發展更為迅速。根據我國國民經濟發展計劃和水污染防治規劃中城市污水處理規劃：到2010年，我國城市化率將達40％，城鎮人口總量將增加到6.7億，污水處理率建制鎮不低于50％，設市城市不低于60％，重點城市不低于70％的目標，為了能保證目標的實現，污水處理廠的建設必將是一項長期艱巨的任務。
1廠址選擇
廠址選擇應符合城市總體規劃和排水工程總體規劃的要求，并根據下列因素綜合確定：廠址必須位于集中給水水源下游，并應設在城市工業區、居住區的下游；為保證衛生要求，廠址應與城市工業區、居住區保持約300m以上距離；廠址宜設在城市夏季最小頻率風向的上風側，及主導風向的下風側；結合污水管道系統布置及納污水域位置，污水處理廠選址宜設在城市低處，便于污水自流，沿途盡量不設或少設提升泵站；
2排水體制
排水體制是污水處理廠設計面臨的首要問題，它不僅涉及工程投資、環境保護、工程實施的難易程度，還直接影響污水處理廠的工藝選擇。國內城市在長期發展過程中由于受投資因素的限制及發展模式等多方面因素的影響，多建成為雨污合流制。合流制區域面積至少占建成區面積的80％以上，而且八十年代以前的建成區，建筑密集，各種地下管線擁擠，要改造為分流制，需增設一套污水管網系統，難度非常大【2】。
3建設規模
城市排水工程建設是一項系統工程，涉及城區管渠改造、污水收集、污水處理和排放利用、污泥處置等問題。因此，對一個城市來說，需根據城市總體規劃和排水規劃，分期分批地建設污水管網和污水處理廠，要根據水環境保護的目標，分期實施，逐步到位。
合理地確定設計的污水水量和污水水質，直接涉及工程的投資、運行費用和費用效益。不少城市由于市區污水管道未形成系統，缺乏長期積累的污水水質水量資料，一般采取按規劃面積、人口和工業發展的預測來推導污水量，并提出生活污水量、工業廢水量和公建、商業污水量各占的比例，其不確定因素較多，因此設計出的污水量往往與實際有較大偏差。并且，規劃計算的污水量與可能有污水量、實際收集到的污水量和可能進行處理的污水量是不同的，設計污水量在很大程度上取決于污水管網普及率和實際可能收集到的近、遠期污水量。因此，在設計污水量時要充分認識城區內管網改造的復雜性和艱巨性，應盡量把可能出現的問題考慮周全，諸如：有的取決于舊城市的改造和道路的改造，有的埋了干管，支管遲遲未建成等等現象；對設計的污水水質，應該對現有實測的水質資料進行分析(包括生活污水、工業廢水水質水量變化和地下水對管渠的滲入量等)，對雨污合流和老城區排水系統需科學地確定污水管道的截流倍數等等【3】?？傊?，設計的污水水量和污水水質要通盤考慮，既要留有余地又要避免余地過大，造成增加投資、設備閑置或低效運行現象。
4工藝選擇
污水處理廠的工藝選擇應根據原水水質、出水要求、污水廠規模，污泥處置方法及當地溫度、工程地質、征地費用、電價等因素作慎重考慮。由于每項工藝技術都有其優缺點，不可能以一種工藝代替其他一切工藝，即使同樣的工藝，在不同的進水和出水條件下，最終的處理效果也會不同。對污水處理廠工藝的選擇應按照以下原則：技術合理。技術先進而成熟，對水質變化適應性強，出水達標且穩定性強；經濟節能。
由于城市污水處理投資大，運行費用高，因此為了降低投資和運行成本，因地制宜地進行工藝比較是必要的。但在現實中經常碰到的問題是，工藝方案比較往往不夠科學，有的對工藝已有傾向和愛好，先人為主，對傾向的工藝只說優點，對不贊成的工藝強調缺點；有的把自己的小型試驗數據與別的已上工程的工藝比；有的是將處理BOD為主的工藝與處理BOD同時進行脫氨除磷的工藝比；通過世界各地多種多樣的污水處理廠運行比較可知，對工藝的選擇不能簡單的比較出水指標，而應該看到，同樣的工藝，采用的設計參數不同，其結果是不同的。
5污泥的處理與處置
污水處理廠在水處理過程中會截流與排出一定量的柵渣、沉砂和污泥。對城市污水廠而言，其數量大約為進水量的0.5%～1.5%。目前部分設計單位在污水處理廠設計中對污泥處置重視程度不夠，形成了"重水輕泥"的現象，部分污水廠產生的污泥，經濃縮、機械脫水后直接外運，這些污泥未達到穩定性的要求，會帶來環境的二次污染。因此設計部門應加強對污泥處置的設計與研究，目前常用的污泥穩定性處理方法有污泥中溫消化、污泥好氧消化、污泥投加石灰、污泥焚燒等方法；當污泥處理廠達到一定規模后，可減少單位投資，降低日常費用，也便于污泥綜合利用【5】。
6污水回用
我國屬貧水國家之一，人均水資源占有量僅2400m，尤其是北方地區人均水資源占有量僅200-400m3，水資源的緊缺狀況在一定程度上限制了工農業生產和城市的發展。而城市污水處理廠二級處理的尾水則是一種穩定的水資源，經過處理后可作為工業冷卻洗滌用水、市政雜用水及城市河道湖面的景觀用水。其投資、制水成本較低。國內許多地方采用污水回用的工程實踐，充分證明了城市污水回用的經濟性。
【參考文獻】
［1］GB50014-2006室外排水設計規范[S]
［2］李強利，楊傳文，吳吳．棗莊市污水處理廠設備的調試及運行．給水排水，2001，27(2)：8O～81.
［3］許勁.關于城市污水處理廠設計的若干問題討論.給水排水，2001，27(7)：15～18.
水是“生命之源、生產之要、生態之基”。吳江是著名的江南水鄉之一。隨著現代化腳步的加快，人民群眾對健康河湖環境的需求不斷提升。流水不腐，水暢其流，開展暢流活水工程、綜合治理河道水系十分必要，是提升改善全區水環境、推動吳江生態文明建設進程的重要內容，是保障吳江經濟社會可持續發展的重要舉措。為此，吳江水利局努力探索研究以暢流活水工程為重點的河道綜合整治實施方案，計劃從打通河道最后一公里著手，由下至上，從末端到主干，因地制宜，多措并舉，通過水系溝通、河道疏浚、岸坡整治、拆壩建橋、生態保護等多種綜合措施，打通斷頭浜，拆除阻水壩埂，增進圩內河道水體循環、提高圩內外水系溝通、增強圩外骨干水系引排功能，努力暢通河道水網各個堵塞環節，形成活水暢流總體環境。結合控源截污等水環境保護一系列措施，逐步恢復河湖水體生態健康，逐步實現“河暢、水清、岸綠、景美”的江南水鄉面貌。
1.暢流活水工程治理總體思路在控源截污前提下，突出“清淤、活水、保潔、生態”四大主題，實施“暢通骨干河網、溝通圩內外水系、疏通圩內河道”的全區河道“三通工程”：一是疏通圩內河道，提高圩區自身水循環能力（疏通小循環）；二是溝通圩內外水系，加強圩內外水體交換能力（溝通中循環）；三是暢通圩外河網，提升全區總體排水引水能力（暢通大循環）。
2“.三通工程”主要規劃建設工程內容經過前期對全區各鎮村的全面調查，初步規劃建設內容如下：（1）圩外河道整治工程（暢通大循環）本次圩外河道整治工程分為區域骨干河道綜合整治、縣鎮級骨干河道連通工程、中小河流治理重點縣綜合整治及一般圩外河道治理工程。①區域骨干河道———八蕩河綜合整治工程。八蕩河綜合整治工程是區域防洪規劃確定的理順浦北水系的重要工程之一，計劃實施溝通8個湖蕩和11段河道，總長約20km，其中拓浚河道9km多，生態疏浚清淤相關湖泊，將會有效提高區域防洪排澇能力。②縣鎮級骨干河道連通工程。同里鎮九里湖屬江蘇省保護湖泊之一，目前無進水通道。本次暢流工程規劃新開河道連通吳淞江及九里湖，引吳淞江向九里湖輸水通道，調活河湖水體、提升水質。③中小河流治理重點縣綜合整治工程。繼續推進“中小河流治理重點縣綜合整治”項目建設，在已完成3個項目區的基礎上，計劃完成剩余7個項目區工程，包括疏浚9條縣級河道、23條鄉級河道及212條支河。④一般圩外河道整治工程。規劃疏通圩外一般河道21條。圩外河道整治計劃工程量匯總：疏通、新開河道263條，拆除阻水建筑物6處、新建橋、閘、涵等6處。（2）圩內外河道溝通工程（溝通中循環）規劃實施河口拆壩或新（改）建閘（涵橋）、疏通河道等117處。（3）圩內暢流工程（疏通小循環）規劃圩內拆壩（其他阻水建筑物）建橋（涵、閘等建筑物）173處；疏浚圩內河道657條；新開溝通河道46條。以上規劃實施全區河道暢通工程，將按輕重緩急、先小后大、先易后難、分年度逐步推進。
3.要建管并重，加強圩內外河道長效保潔管理（1）要明確管理職責吳江區初步計劃出臺《蘇州市吳江區河道管理實施辦法》，將明確各部門在河道管理中的職責。水利部門作為河湖管理的主要管理單位，牽頭負責開展河道建設管理等工作，發改委、財政局、環保局、農委等部門各司其職，分別負責相關工作。（2）要明確河道管理機構為強化吳江區河道管理，響應水利部《關于加強河湖管理工作的指導意見》等文件精神，吳江區擬專門成立區河道管理處，將負責對全區河道的統一規范管理，擬實行河道分級管理。（3）要明確河道管理經費落實經費是關鍵，必須要明確河道管理經費來源。按不同等級河道，明確區鎮村管理機制和管理辦法。
二、對策與措施
1.必須加強領導，精心組織農村河道暢流活水工程是一項工程量大、牽涉面廣的系統性工程，又是一項惠民工程。要在區政府統一組織領導下，全面協調，統籌安排，精心組織，各方配合，加強協作，重點突破，穩妥推進，務求實效。
2.要加大投入，落實資金要明確河道暢流活水工程的資金籌措政策，制定具體的籌措辦法。落實資金是實施河道暢流活水工程的最有力的保障。同時，要求按照規范化建設工程管理程序執行，要嚴格工程建設資金管理使用。
3.要加強考核，廣泛宣傳要建立監督考核機制和績效獎勵機制，并加強督察檢查，要充分利用媒體，廣泛宣傳暢流活水工程的意義，營造良好的工作氛圍。
三、結語
(一)跨界水污染嚴重所謂跨界水污染,指某行政區水污染物排放總量超過當地水環境容量,該行政區江河湖泊的出境水質差于入境水質,呈現水環境負外部性的現象.跨界水污染包括省、地級市、縣、鄉四個層面.其中,跨縣水污染是最基本的層面,而跨省水污染是防治的難點.跨界水污染有兩種表現形式,一種是日常性跨界水污染,其特征是程度較輕,污染疊加,活動在某行政區的人們往往既是鄰域上游污染的受害者,又是鄰域下游污染的制造者.本來清潔可愛的江河出現了這樣一種可怕景象:江河的上游是優質水,流經幾個縣市后就成為超標水,到了下游則全成為五類和劣五類水.另一種是跨界水污染亊件,其特征是污染程度嚴重,成果嚴重,激化了鄰域之間的社會矛盾.進入新世紀以來,長三角地區發生過多次跨界水污染事件,其中在全國造成較大影響的有四起,分別是:2001年江浙交界的王江涇鎮堵壩斷河事件,2005年江蘇蘇州桃源鎮的黑水污染事件,2007年江蘇沭陽水污染事件,2013年的黃浦江死豬事件.跨界水污染事件是跨界水污染現象的極端表現,其屢屢發生的基礎是跨界水污染現象的常態性存在.跨界水污染現象不根除,則跨界水污染事件就不可能杜絕,而處于流域最下游延長線上的海灣河口水環境也就不可能得到根本性好轉.
(二)江海水環境分治所謂江海水環境分治,特指長三角地區、乃至全國存在的江河湖泊水污染防治與海灣河口水環境治理人為分割的制度安排和不協調現象.江海水環境分治有多種表現形式.一是主管機構不一樣.江河湖泊水污染防治由環保部門主抓,海灣河口水環境治理由海洋(漁業)部門為主.海洋(漁業)部門職能眾多,難以集中力量實施海域水環境治理,以浙江省海洋漁業局為例,內設處室13個,環境處只是其中的一個處室,難免顧此失彼,粗放管理.二是地方政府的重視程度有差異.以浙江省錢塘江流域和杭州灣地區為例,2005－2014年的十年間,省級機關的錢塘江流域水污染防治和生態補償的專門文件共計10多個,而杭州灣地區水環境治理省級層面的專門部署是在2013年,省環保廳與省海洋漁業局聯合«杭州灣區域污染整治方案».三是尾水排放標準和監管水準不一樣.在相當一段時間里,污水處理廠尾水排海標準明顯低于江河湖泊,導致杭州灣兩岸城市競相投巨資在杭州灣(河口)岸邊建設污水處理廠.目前,長三角江河湖泊監測斷面水質狀況己做到月報,而海灣河口還處于年報.
二、江海分治制度的局限性
上述三個水環境治理中的突出問題歸結到一點———缺乏區域合作.實踐已經證明,這種江海分治制度具有明顯的局限性.
(一)部署流域水污染防治時往往忽視對氮和磷的控制以錢塘江流域和杭州灣地區為例,多年來,杭州灣的水環境處于惡化中.杭州灣水污染的主要威脅是氮和磷,化學需氧量的污染并不嚴重,而“十一五”期間,浙江省對錢塘江及杭州灣陸源污染物的監管和考核重點是化學需氧量,忽視了對氨氮和總磷的檢測和控制,減排的主觀努力方向脫離了杭州灣水環境的實際,導致杭州灣水環境的治理事倍功半.
(二)海灣河口水環境污染物由多區域排入,治理受區域限制先看錢塘江流域和杭州灣地區,據有關方面調查,2012年,排入杭州灣的主要污染物中,化學需氧量為6416萬噸,氨氮為260萬噸,總磷為073萬噸.其中,富春江電站以上區域排入的三種主要污染物分別占總量的5495％、5243％和6246％,說明杭州灣污染物的一半以上由錢塘江上中游區域排入,杭州灣整治區域沿岸上海、杭州、寧波、紹興、嘉興五城市相關區域合計排放的三種主要污染物分別占4505％、4757％和3754％.從浙江和上海兩個行政區污染貢獻率分析,浙江排放的三種主要污染物分別占9321％、8836％和9182％;上海分別占679％、1164％和818％.[3]再看長江流域和河口地區,據中國環境科學研究院等部門的調查,2005年,長江流域化學需氧量入海通量為20340萬噸,總氮入海通量為11889萬噸,總磷為719萬噸.其中,長江上中游排入的三種主要污染物分別占總量的713％、822％和779％;江蘇省相關區域排入的三種主要污染物分別占總量的209％、75％和148％;上海市排入的比重為78％、103％和72％.[4]
(三)容易誘發相關區域多種形式的非合作排污博弈沒有區域合作制度的硬約束,各行政區水污染防治缺失了一個重要的動力機制和監督機制,容易誘發相關城市多種形式的非合作排污博弈.不少基層政府對污染行為采取軟約束,監管不力,有些基層政府竟然同意將污染企業布局在與下游鄰域的交界處;更有甚者,把海灣和湖泊視作“排污公地”,如杭州灣兩岸城市的地方政府,為了爭取較低的排放標準,為了減輕所轄行政區域的水環境壓力,紛紛競相投巨資在杭州灣(河口)岸邊建設污水處理廠,截至2012年,僅浙江省杭州、寧波、紹興、嘉興四市的相關區域,合計建成擁有入海(河口)排污口的污水處理廠38個,年污水排放量12140656萬噸.該區域有一個縣級市,自身并沒有杭州灣岸線,為了改善本行政區域的水環境狀況,向周邊擁有岸線的縣市租地,投資5億多元,專門鋪設了一條22km的尾水排放管,建設6個泵站,將本行政區的5個污水處理廠的尾水收集起來,集中排放到錢塘江河口之中.
三、江海共治區域合作制度的主要內容
所謂江海共治的區域合作制度,指把江河湖泊與其海灣河口的水環境作為一個有機整體綜合治理,促使該區域內各行政區之間合作防治水污染,推進江海水環境明顯好轉的一組制度安排.江海共治的區域合作制度有三方面的主要內容.
(一)堅持江海水環境治理一體化理念
擯棄江海水環境分治的傳統舊觀念,樹立水環境治理江海一體化理念,把泛流域作為一個有機整體,統籌安排該區域各行政區的水污染合作防治工作.以錢塘江流域和杭州灣地區為例,根據水系流向特征,合作治理水環境的區域,不僅包括浙江省境內錢塘江流域的杭州、衢州、金華、紹興、麗水5個設區市的22個相關縣(市、區),而且應該包括杭州灣地區寧波、嘉興2個設區市的11個縣(市、區);同時,還應包括上海市的金山、奉賢、浦東新區的部分區域.長江流域及長江口地區情況比較特殊,長江流域是我國特大尺度的江河,流經全國11個省市,該區域的江海一體化治理可以分兩步走.第一步,構建長三角區域內的江海共治機制,空間上可包括上海、江蘇、安徽的相關設區市,先行試點,積累經驗.第二步,結合國家構建長江經濟帶的重大戰略,積極創造條件,構建長江流域及長江口地區水環境江海共治制度.
(二)構建長三角跨省泛流域水環境綜合治理省部際聯席會議制度
2008年以來,在中央政府的高度重視下,己經創新構建了太湖流域水環境綜合治理省部際聯席會議制度,該聯席會議由國家發展改革委牽頭,環境保護部、住房城鄉建設部、水利部、農業部、江蘇省、浙江省、上海市兩省一市政府參加,聯席會議構建以來,2008年緊急編制了«太湖流域水環境綜合治理總體方案»,2013年又策劃編制了«太湖流域水環境綜合治理總體方案(2013修編)»,兩個總體方案對太湖流域兩省一市合作治理水環境起到了不可替代的重要作用.實踐證明,太湖流域水環境綜合治理省部際聯席會議制度是推動部門、地方和社會形成上下聯動、合力治污的重要工作機制.所謂泛流域,指包括流域及其海灣河口地區的廣泛區域.根據長三角地區的實際,建議拓展太湖流域水環境綜合治理省部際聯席會議的職責和功能,同時兼管長三角跨省泛流域水環境綜合治理,除太湖流域外,還應包括長江下游及長江口、錢塘江流域及杭州灣地區.依托這一重要機制,分別制定長江下游及長江口、錢塘江流域及杭州灣地區水環境綜合治理總體方案,促進長三角地區跨省泛流域水環境治理合作機制的構建和完善.
(三)創建三位一體的江海水環境治理合作機制
三位一體的江海水環境治理合作機制是一個制度體系,主要包括區域入江入海污染物通量監測機制、水環境區域補償機制和泛流域水質交易機制.
1．區域入江入海污染物通量監測機制.要構建江海水環境治理區域合作機制,首先要搞清楚各行政區在一定時間內排入江河及其海灣河口的主要水污染物通量.一般來說,流域的非河口地區情況相對簡單,采取斷面監測的方法,只要在江河流經某行政區的入口和出口處分別進行斷面監測,就可以確定該地區入境水質和出境水質的污染物濃度和污染物通量,出入境斷面的通量差就是該行政區排入江河的污染物通量.海灣河口地區情況比較復雜,水流流向受涌潮的重大影響,咸水與淡水交替,簡單地采用海洋水質的通量監測方法有困難.目前擬采用分類相加法,一是海灣河口某行政區通過入海支流及河道排放污染物的通量,其計算方法類似于斷面監測法;二是該行政區通過建在沿岸的若干污水處理廠向海灣河口排放污染物的通量,其計算方法是平均排放濃度與排放廢水量的乘積;三是海域污染源排放的污染物,主要包括海水養殖、船舶污染和事故污染.最后將三類污染物相加就是河口該行政區的排污總量.為確保監測數據的權威性,長三角省界斷面的污染物通量由環保部華東督查辦負責,地、縣交界斷面的污染物通量由上級環保部門負責.各行政區交界斷面的污染物濃度和通量信息都應在泛流域內共享,并按月向社會公布,接受公眾監督和評價.
2．水環境區域補償機制.所謂水環境區域補償機制,指為保護、修復和改善泛流域水生態系統服務功能,促進水環境不斷好轉,由相應的水環境治理合作機構或上級人民政府作出的、調節流域上中下游及其河口各行政區之間環保職責及其經濟利益關系的一組制度安排.水環境區域補償機制包括兩方面主要內容,一是流域上游源頭地區水生態保護的補償機制;二是鄰域雙向補償機制,即當鄰域上游行政區呈現水環境正外部性時,應由下游補償上游鄰域;當鄰域上游行政區呈現負外部性時,就由上游補償下游鄰域.2005年以來,長三角兩省一市對水環境區域補償機制進行了有效的探索,其中,浙江省在創新流域上游源頭地區水生態保護補償機制方面處于領先地位,江蘇省在探索鄰域雙向補償機制方面領跑全國.面對江海共治的新要求,水環境區域補償機制也應進一步創新和完善.其一,以海灣河口的水環境容量確定泛流域治污目標和減排任務,若海灣河口水環境容量不足的,可以分階段、分主要污染物逐步達到改善水質目標,再采取倒推法按河口到源頭順序確定各行政區斷面水質目標及主要水污染物的減排任務.其二,在分配各行政區減排任務時,要充分考慮各行政區現有的排放強度,排放強度大的應下達較多的減排任務.其三,在長三角地區大力推廣江蘇、浙江的水環境區域補償實踐經驗,切實把流域上游源頭地區水生態保護補償機制和鄰域雙向補償機制落實到長三角每一個縣級行政區,尤其應在跨省斷面實施雙向補償機制方面取得突破.
3．泛流域水質交易機制.水質交易機制是美國1990年代以來實施的流域治理的創新性政策工具,是排污權交易機制在流域水環境治理中的應用和發展,對于提升和完善長三角排污權交易機制具有重要的借鑒作用.長三角排污權交易機制已探索多年,取得了一定的成效,但還不完善,主要存在三個問題:一是政府干預偏多,市場作用較弱,排污權有償使用與排污權交易混為一談,夸大了排污權交易試點的成效;二是交易范圍偏小,絕大多數限制在縣域行政區,不利于環境資源的優化配置;三是交易內容和方法過于單一,局限于點源之間的交易,局限于企業與政府、企業之間的交易.根據長三角的實際,借鑒美國水質交易的經驗,有必要創新探索泛流域水質交易機制,著重抓住三個要件.其一,充分發揮市場在排污權交易中的決定性作用,把排污權有償使用與排污權交易適當分開.其二,行政區域內交易與泛流域水質交易相結合,著重探索流域及其河口范圍內開展水質交易的實現形式,提高水環境資源的配置效率.其三,進一步豐富水質交易的內容和方法,探索點源與非點源水質交易辦法,研究距離目標水體不同位置的交易比率;借鑒京都議定書的排放貿易(ET)機制,探究泛流域內各行政區之間的水質交易辦法.
四、結語
1.1含水層破壞情況在采煤過程中，由于礦井水的疏排，會對地下水位造成下降影響，形成以開采水平為基準的地下水位降落面，進而形成以采區為中心，含水層影響半徑為半徑的降落漏斗。由于合盛煤礦開采煤層位于山西組石灰巖巖溶裂隙含水層內，煤礦開采過程中礦井水疏排直接影響石炭—二疊系碎屑巖裂隙含水層。而煤礦開采后會在頂板巖層形成一定高度的冒落帶、裂縫帶和緩慢下沉帶，所形成的導水裂縫帶高度波及到煤層上部含水層時，就成為含水層對礦井充水的通道。依據井田內鉆孔資料，按照有關計算煤層導水裂縫發育高度公式。2#、4#煤層頂板屬中硬頂板，開采形成的最大導水裂縫帶高度分別為37.71m、52.43m，考慮到兩煤層間距為10m，且2#、4#煤主要充水含水層為其上覆砂巖裂隙含水層，根據開采煤層所在地層位置，以及煤層頂板發生垮落，2#、4#煤層形成的導水裂縫帶均能溝通其含水層(或上一層可采煤層開采形成的采空區積水)，對煤層上覆的太原組K2～K5灰巖含水層以及山西組的K7、K8砂巖含水層進行破壞，見表2。但正常情況下本井田開采導水裂縫帶不會直通地表。
1.2地表破壞情況為進一步分析開采后對煤層頂板的影響，根據采煤塌陷區土地破壞性等級劃分表分析可知:1)2#煤開采后，井田大部分面積地表將受到重度—極輕度破壞，但是在井田的西南角，地表將受到重度破壞。2)4#煤開采后，井田內東北及東南角地表受到極輕微的破壞，其它地段地表將受到重度—極輕度破壞，但在井田西南角地表有受到重度破壞。采煤引起地表塌陷將改變地表的形態和河道的坡度，對河道周圍的匯水條件造成一定程度的影響，同時由于沉陷盆地的邊緣有地表裂縫產生，會引起地表水下滲，因此，地表沉陷除了對井田內河流匯水條件有影響外，還將會影響地表水資源量。
2礦井開采防治水措施
1)井田及周邊煤礦采空區均有積水，對合盛礦井的開采有很大的威脅，在開采時一定要加強“探放水”工作，遇有頂板淋水、滲水增加、煤層“出汗”、巷道涌水量增加等突水預兆時應立即停止采掘，撤離人員，并向調度室等管理部門匯報。2)在開采斷層、陷落柱附近煤層時，一定要注意構造導水，堅持“預測預報、有疑必探、先探后掘、先治后采”的原則，鉆進時發現煤巖松軟，片幫、來壓或鉆眼中水壓、水量突然增大，頂鉆等異常時，必須停止鉆進，且不得拔出鉆桿，立即向有關領導匯報，以杜絕突發的水災事故的發生。3)經常了解周邊礦井的采掘動向，做好周邊礦井采空區范圍的調查工作，相鄰礦井之間礦界處應留有足夠的礦界保安煤柱，嚴禁越界開采，防止發生連鎖透水事故。定期維護好各型水泵的排水管路、閥門及排水用的配電設備，保證井下水流及時暢通地排出地面，在雨季前組織全面檢修，并對全部主排水泵進行聯合排水試驗，定期清理井底水倉、水溝的淤泥。4)據煤礦開采對奧陶系灰巖巖溶水含水層的影響分析，在對斷層等合理留設安全煤柱后，煤礦開采不會破壞奧灰水，對區域奧灰水水量影響很小。因此正常的煤礦開采對井田及周邊村莊供水基本沒有影響。
3結論及建議
1.1地表水中的抗性基因污染隨著人類社會的不斷發展，畜牧養殖、污水處理等人類活動對于地表水中抗生素抗性基因污染的影響日益顯著。雖然污水處理廠的處理工藝能夠去除一部分抗性基因，但是仍有大量抗性基因隨出水排入地表水中。近年來，研究人員在江河湖泊等地表水中檢測出大量的抗生素抗性基因。Pruden等[22]檢測出美國南拉普特河從上游至下游中(人類活動呈遞增梯度)sul1抗性基因的含量大幅度增加，深入研究后發現sul1含量與上游河岸的動物養殖廠及污水處理廠數目成正相關。Chen等沿珠江流域至珠江河口(人類活動影響呈遞減梯度分布)檢測江水中的四環素類抗性基因(tetA、tetC、tetH、tetB、tetM、tetO、tetW抗性基因)的含量，發現珠江流域檢測到四環素類抗性基因的頻率與種類都明顯高于珠江河口地區。Ling等在中國南方北江河中檢測出2種磺胺類抗性基因和7種四環素類抗性基因，其中磺胺類抗性基因中sul1的含量比sul2高，其平均值分別為1.41×10-2和1.58×10-3copies•(16SrDNA)-1；四環素類抗性基因中tetG的出現頻率最高(100%)，tetC的含量最高，其濃度在8.30×10-2到13.20copies•(16SrDNA)-1之間變化。Jiang等利用PCR技術在黃浦江中檢測到2種磺胺類抗性基因(sul1、sul2)、8種四環素類抗性基因(tetA、tetB、tetC、tetG、tetM、tetO、tetW、tetX)和1種內酰胺類抗性基因(TEM)，并利用實時定量PCR技術檢測出這11種抗性基因的含量在3.66×101copy•mL-1(tetB)到1.62×105copy•mL-1(sul2)之間變化。Luo等在中國海河中也檢測出磺胺類抗性基因和四環素類抗性基因，同樣，磺胺類抗性基因的檢測頻率與含量都高于四環素類抗性基因。其中，sul1抗性基因含量為(7.8±1.0)×109copies•g-1，sul2抗性基因含量為(1.7±0.2)×1011copies•g-1。Stoll等在德國的萊茵河和澳大利亞的布里斯班河中均檢測出多種抗生素抗性基因，磺胺類抗性基因的檢測頻率最高，其中sul1檢測頻率(98%)稍高于sul2(77%)。在水產養殖業中大量添加的抗生素，一部分不能被魚類吸收而直接排入到水體中，另一部分被魚類吸收后在其體內誘導出抗性菌株，隨糞便排入水體，所以在水產養殖區水體中亦存在大量抗性基因。Gao等在天津地區的水產養殖場中檢測出多種抗性基因(tetM、tetO、tetT、tetW、sul1及sul2)。此外，磺胺甲基惡唑抗性細菌占63.3%，四環素抗性細菌占57.1%，這說明有一部分細菌呈多重抗性。Liang等在魚塘中的大腸桿菌菌群中發現其中91.5%的大腸桿菌都含有抗性基因，86.1%的大腸桿菌含有兩種以上的抗性基因。DiCesare等在地中海沿岸的養魚場中也發現了tetM、tetO、tetL、tetK、ermB、ermA和ermC等多種抗性基因，但該漁場并沒有在飼料中添加任何抗生素，這說明該漁場中的抗性基因可能是由于海水養殖促進了抗性基因的水平轉移。Reboucas等在巴西的一個養蝦場中也發現了對氨芐青霉素和四環素均具有抗性的致病性弧菌。除此之外，在越南、泰國、韓國、印度、埃及等其他國家的水產養殖水域中也都檢測到抗生素抗性基因。以上研究表明，全球地表水體中含有數目“可觀”的抗生素抗性基因，其中四環素類抗性基因和磺胺類抗性基因尤其居多，這可能和相應抗生素的大量使用及其在環境中的殘留有關。雖然環境中本來就存在抗生素抗性細菌，但是環境中抗性基因的急劇增加主要是由于人類大量使用抗生素而對環境造成了巨大的選擇壓力?？傊乇硭w已經成為了環境中抗生素抗性基因的一個主要基因庫。
1.2地下水中的抗性基因污染由于動物養殖場污水池及土壤中的抗性基因隨著土壤的滲透作用使得地下水中也開始檢測出抗性基因的存在。Koike等從2000—2003年連續3年分別在兩個養豬場的周圍打井檢測其地下水中的四環素類抗性基因，發現地下水中含有7種四環素類抗性基因。通過對養殖場污水池和地下水中發現的抗性基因序列的比較分析，發現兩者幾乎一致，這說明地下水受到了養豬場污水池的影響，其抗性基因主要來自于污水池。近年來，地下水也已經成為了抗性基因的眾多基因庫之一。
2抗生素抗性基因在環境中的傳播與潛在風險
從上述不同抗性基因的基因庫來看，不難發現各個基因庫之間各有聯系，人類、動物與生態環境之間形成了一個循環(圖1)，使得抗生素抗性基因在其中不斷循環、積累。人類在廣泛使用大量抗生素治療疾病時，由于抗生素的選擇性壓力，使其在人的腸胃及尿道中誘導出含有抗性基因的細菌。此外，腸胃細菌之間、腸胃細菌與經過腸胃的細菌之間，抗性基因都能夠進行水平轉移，又進一步增加了人體內抗性基因的含量。相似的，為了提高家禽養殖業、牛羊畜牧業以及水產養殖業的出產率，人們在飼料中大肆加入抗生素，這在各種動物體內同樣會誘導出相應的抗生素抗性基因。體內含有抗性基因的動物被加工成肉類食品或者奶制品后，其中的抗性基因通過食物鏈又可進入人類體內。研究發現，一些養殖場內的空氣中也含有抗性基因或抗性細菌，當養殖場工作人員吸入養殖場內的空氣時，抗性基因或抗性細菌就會隨空氣一起進入人體。此外，如果人與動物直接接觸，動物體內的抗性基因或抗性細菌也能直接進入人體。隨后，人與動物體內的抗性細菌與抗性基因隨著排泄物一起進入自然環境中。一部分排泄物進入污水處理廠(同時進入污水處理廠的還有醫療廢水)，污水處理廠是抗性基因傳播的重要中轉地，污水處理廠中的處理工藝只能去除一部分抗性細菌與抗性基因，但是大部分抗性細菌和抗性基因不能被去除，甚至某些污水廠出水中抗性基因含量高于污水廠進水，這些抗性基因都隨污水廠出水排入自然水體中，增加了污水處理廠下游水體的抗性基因含量。另一部分排泄物被用作肥料進入土壤生態系統，使排泄物中抗性基因轉移到土壤菌株之中。而污水廠出水部分回用灌溉農田以及污泥堆積施肥更增加了土壤生態系統中的抗性細菌與抗性基因的含量，土壤中的抗性基因能夠水平轉移到莊稼等農作物中，這些農作物被加工成為農產品后又通過食物鏈進入人類體內。由于降雨等原因產生的地表徑流會使土壤中的抗性細菌和抗性基因進入到地表水體中，而土壤系統的滲透作用使得地下水中也含有數量“可觀”的抗性基因。如果這些地表水體或者地下水體被用來作為飲用水水源，雖然給水處理工藝能滅活部分抗性細菌和抗性基因，但仍有大部分抗性基因會隨飲用水進入人類體內。從抗性基因在環境中的循環傳播過程不難看出，抗性基因會在人體內積少成多，增強了人體細胞的耐藥性，對人體健康和生態安全構成巨大威脅。在美國，由耐甲氧西林金黃色葡萄球菌引起的感染病每年的致死人數比艾滋病、帕金森癥以及殺人犯的總和還要多。當致病菌獲得多重抗性基因后，就既具有致病性又具有多重耐藥性，對人體具有極大的危害。最典型的就是含有NDM-1基因的超級細菌，曾引起世界范圍內的恐慌。所以，加緊研究去除環境中的抗生素抗性基因的處理方法成為當務之急。
3抗生素抗性基因的去除技術
雖然國內外關于抗生素抗性基因在環境中的來源與傳播途徑的研究很多，但是關于抗性基因的去除技術的研究卻很少。近年來，隨著抗性基因污染情況越來越嚴重，一些研究學者們也在探索污水與給水處理廠中不同處理工藝對抗生素抗性基因的去除效果，以期能以最佳的工藝組合方式去除最多的抗性基因。
3.1厭氧/好氧污泥消化處理工藝污水處理廠是抗生素抗性基因最主要的一個儲庫，所以污水處理廠的處理工藝將是去除抗生素抗性基因的關鍵所在。事實上，盡管污水處理廠出水中仍含有抗性細菌和抗生素抗性基因，但絕大多數(>99%)的抗性細菌及抗生素抗性基因存在于污泥沉積物中。近幾年，研究發現污水處理廠中的污泥消化工藝對于降低污泥中抗生素抗性基因的含量有著良好的效果。Ghosh等研究了高溫(50~60℃)和中溫(35~37℃)兩相厭氧消化系統對四環素類抗性基因的去除效果，發現高溫厭氧系統對tetA、tetO、tetX有很好的去除效果，其中tetX的去除率分別達到了85%~99%，而tetA和tetO的去除率也有50%~80%;而在中溫厭氧消化階段對抗性基因的去除效果并不明顯，tetA含量甚至出現了反彈。這一結果顯示抗性基因的去除效果可能與操作溫度有關。隨后，Diehl等研究了不同溫度(22、37、46、55℃)下厭氧或好氧消化對污泥中抗生素抗性基因的去除效果。在厭氧條件下，37、46、55℃下抗性基因顯著減少，并且去除率隨溫度的上升而增大；而在好氧情況下(平均水力停留時間為4d)四環素類抗性基因的含量并沒有明顯降低。Ma等進一步比較了高溫和中溫厭氧系統對抗性基因的去除效果，結果顯示高溫厭氧系統在去除ermB、ermF、tetO、tetW等4種抗性基因的效果確實優于中溫厭氧系統，但是對于其他抗性基因的去除效果，高溫厭氧系統并沒有明顯優勢。Miller等也發現高溫和中溫厭氧消化系統都能降低sul1、sul2抗性基因和int1整合子的含量1到2個數量級，只是中溫厭氧消化系統對tetO和tetW去除效果不理想。Ma等認為高溫消化反應器之所以能夠更有效地去除抗生素抗性基因，一方面是因為更高的溫度有利于促進生化反應的進行，另一方面是因為高溫消化系統中菌群組成結構與中溫消化系統有所不同，而后者起決定作用。此外，污泥齡也影響抗性基因的去除效果，比較兩種不同污泥齡的中溫消化系統，污泥齡為20d的消化系統對抗性基因的去除效果明顯好于污泥齡為10d的消化系統，這一結果與Xia等的結論相一致。雖然Diehl等在試驗中認為好氧消化不能顯著去除抗生素抗性基因，但Burch等認為Diehl等的試驗設計不完整，因為試驗中4d的平均水力停留時間過短，如果抗性基因的半衰期大于4d，即使好氧消化系統能有效去除抗生素抗性基因也無法檢測。因此，Burch等設計試驗的水力停留時間為40d，結果顯示在半連續流條件下對ermB、sul1、tetA、tetW的去除率達到了85%~98%，但是int1含量卻沒有顯著變化，而tetX含量增加了5倍，這可能是由于好氧消化系統對含有int1和tetX的細菌細胞具有選擇性。因此，污水處理廠中的污泥消化工藝在降低抗生素抗性基因含量方面具有潛在的前景，耗氧量、溫度、污泥齡及水力停留時間等都是影響其去除效果的重要因素，而怎樣調整這些影響因素以達到最佳的去除效果在未來值得進行深入的研究。
3.2人工濕地處理工藝人工濕地是一種新型的污水處理設施，一般位于生物處理或者化學處理設備之后，用作二級或者三級處理，由于其工藝簡單、經濟、高效，適用于人口較少的小規模處理，現已被廣泛應用于處理城鎮污水。大量研究已經證明，人工濕地對污水中的有機物、細菌、抗生素、藥物及個人護理品(PPCPs)均有較好的去除效果。但目前關于人工濕地對抗生素抗性基因的去除效果的研究還較少。Chen等調查了杭州及周邊農村地區的污水處理廠，發現應用人工濕地能有效改善對抗性基因的去除效果，在多重厭氧生物過濾處理后添加一道人工濕地處理工藝能去除2個數量級左右的抗性基因，而僅應用多重厭氧生物過濾對抗性基因去除效果很小，這說明人工濕地在去除抗性基因方面具有重要作用。隨后，Chen等比較了污水處理廠中生物曝氣濾池、紫外消毒及人工濕地3種處理方式對抗性基因的去除效果，發現人工濕地的去除效果最好，能降低1到3個數量級的抗性基因，生物曝氣濾池只能降低0.6到1.2個數量級的抗性基因，而紫外消毒后抗性基因基本沒有變化。但是，Anderson等在對加拿大馬尼托巴省某人工濕地調查后發現，出水中只有blaSHV抗性基因的含量有較大幅度的降低，而其他抗性基因含量幾乎沒有明顯降低，這可能是由于人工濕地去除含有blaSHV基因的細菌較多，造成了對blaSHV基因的選擇性去除。Nõlvak等也通過研究發現，水平潛流人工濕地對sul1抗性基因的去除效果尤為突出，而對其他抗性基因的去除效果與常規處理效果差不多。Liu等在研究火山巖濾料垂直流人工濕地和沸石濾料垂直流人工濕地對養豬場廢水的處理效果時發現，火山巖濾料人工濕地對抗性基因含量的去除率為50%，而沸石濾料人工濕地能降低抗性基因含量一個數量級。這可能與兩種濾料的孔徑大小有關，沸石濾料的平均粒徑(4.32nm)比火山巖濾料的平均粒徑(10.78nm)小，更小的粒徑有利于抗性基因的去除。Yang等在研究不同類型人工濕地對抗性大腸桿菌及抗性基因的去除時發現，抗性基因的檢測率從大到小依次為：基質≥出水>進水。其中，sul抗性基因在進水、出水及基質生物膜中的檢測率分別為50%、61%和81%；tet抗性基因在進水、出水及基質生物膜中的檢測率分別為67%、77%和76%。這可能是因為抗性基因能遷移到基質生物膜上，從而增加了膜上的抗性基因含量，而生物膜中的抗性基因遷移到水中又增加了出水中的抗性基因含量。但是，上述兩位學者都認為人工濕地的處理效果與濕地中植物覆蓋率、植物種類、水力負荷以及當地氣候都有著緊密的聯系，不同人工濕地對抗性基因的去除效果也不一樣。以上研究說明人工濕地對去除抗性基因可能具有某種選擇性。因此，對于人工濕地的實際應用，應針對不同的抗性基因采用不同的填料或不同類型的人工濕地，做到“對癥下藥”。
3.3消毒處理工藝不論在給水還是污水處理工藝中，消毒工藝都是非常重要的一步?，F有的消毒工藝主要有自由性氯消毒(加氯消毒)、氯胺消毒、臭氧消毒及紫外輻射消毒。在眾多消毒工藝中，應用最廣泛的是加氯消毒和紫外消毒。雖然消毒工藝能有效滅活水中的細菌微生物，但是關于消毒工藝能否有效地去除水體中的抗生素抗性基因的研究還較少。
3.3.1加氯消毒工藝加氯消毒的機理如圖2所示，氯氣作為一種氧化劑，能氧化細菌細胞，改變細胞膜的滲透性，從而進入細胞內破壞細胞質，最終分解RNA和DNA。而游離性有效氯對胞外被膜中的大部分物質的反應活性為中等水平，只是對脂類和糖類反應活性很低。所以，一般氯會在細胞壁與細胞膜中消耗一部分，剩余部分進入細胞質，并氧化胞內DNA，使其失活。最早，Venkobachar等發現用氯氧化大腸桿菌時，當加氯量為1.5mg•L-1時，能在上清液中檢測出蛋白質和RNA；當添加量增加時，能在上清液中檢測出DNA。Suquet等發現在50mmol•L-1、pH為7.4的磷酸緩沖溶液中，當加氯消毒CT值大于180mg•L-1•min-1時，溶液中出現大量DNA碎片。由此可見，在游離性有效氯消毒過程中，只有當加氯量較高時才能破壞分解大量DNA。在實際應用中，經加氯消毒處理后，Munir等發現抗性基因的含量并沒有顯著減少，Gao等也發現污水處理廠中加氯消毒并不能有效減少tet和sul類抗性基因的含量。此外，還有研究發現，較高劑量的加氯消毒能增加四環素類抗性細菌的抗藥性，因為高劑量的氯消毒對抗性細菌產生了“篩選”作用。
3.3.2紫外消毒工藝與加氯消毒不同，紫外輻射消毒是個物理過程，通過光化學反應滅活細胞。從細胞內物質對其反應活性看，只有嘌呤和嘧啶核苷基、核苷酸吸收253.7nm波長的紫外光，所以，紫外光的專一性使其具有潛在的有效滅活抗性基因的可能。早先，Munakata等就發現紫外輻射能夠破壞雙鏈DNA中抗性基因的轉換能力，從而降低了抗性基因的水平轉移風險。Guo等研究結果顯示，在污水處理廠的污水中，紅霉素類抗性基因和四環素類抗性基因的含量分別為(3.6±0.2)×105和(2.5±0.1)×105copies•L-1，經5mJ•cm-2劑量的紫外消毒后，紅霉素類和四環素類抗性基因含量分別降低了(3.0±0.1)和(1.9±0.1)個數量級；此外，還發現經紫外消毒后兩類抗生素抗性菌的數量出現顯著降低，然而四環素類抗性細菌占細菌總數的比例卻有所增加，由此說明紫外消毒對四環素類抗性基因具有一定的選擇作用。McKinney等用紫外消毒處理4種抗性基因(mecA、vanA、tetA、ampC)后發現紫外輻射確實能夠降低抗性基因的含量，但滅活抗性基因3到4個數量級所需的紫外劑量為200~400mJ•cm-2，遠遠大于滅活抗性細菌所需要的紫外劑量(滅活4到5個數量級的抗性細菌，需要紫外劑量為10~20mJ•cm-2)。VanAken等也在試驗中發現，使用紫外輻射處理大腸桿菌細胞懸浮液，DNA含量降低2個數量級所需要的紫外劑量為23mJ•cm-2，遠大于滅活大腸桿菌細胞所需的劑量(8.7mJ•cm-2)。綜上所述，紫外消毒工藝能有效降低抗生素抗性基因的含量，但是所需的紫外劑量較高，遠超過實際應用的劑量。在實際應用中，Auerbach等發現紫外消毒對減少污水中四環素類抗性基因的種類以及降低tetQ、tetG的含量都沒有明顯的效果。因此，尋求更有效的方法是當務之急。近年來，有研究發現添加TiO2納米顆粒與近紫外光復合使用能提高其去除抗性基因的效率，使得紫外消毒處理抗性基因與處理抗性細菌所需消毒劑量相當，Li等也發現加入Ag-TiO2復合納米材料能大大提升紫外光消毒的效果。這給未來研究有效去除抗性基因的消毒工藝提供了方向。
3.4深度處理工藝隨著飲用水工藝的不斷發展，以及人們對飲用水要求的不斷提高，現今污水/給水處理廠中除了常規處理工藝之外，還應用了許多水深度處理工藝。目前，研究較多的水深度處理工藝主要有膜處理、高級氧化等。Öncü等發現，用TiO2光催化氧化和臭氧氧化處理12.8和6.4μg•mL-1兩種濃度的質粒DNA均有顯著的效果，其可以破壞DNA的超螺旋結構，從而滅活DNA。試驗中發現質粒DNA的濃度隨臭氧氧化劑量的增加而減少，對于高濃度質粒DNA溶液，當臭氧劑量為4.2mg•L-1時質粒DNA濃度最低；對于低濃度質粒DNA溶液，當臭氧劑量為0.9mg•L-1時超螺旋DNA雙鏈已完全消失。TiO2光催化氧化效果與臭氧氧化效果類似，高濃度質粒DNA溶液在經過75min的TiO2光催化降解后，超螺旋DNA雙鏈全部消失；而對于低濃度的質粒DNA溶液，TiO2光催化降解只需15min就可以將其中的所有超螺旋DNA雙鏈破壞掉。Cengiz等應用芬頓試劑高級氧化工藝和臭氧氧化工藝去除養牛場廢水中的tetM抗性基因，發現兩種工藝中抗性基因的變化趨勢一致，即抗性基因的含量隨著氧化劑劑量的增加而減小，當芬頓試劑添加量達到40mmol•L-1H2O2/4mmol•L-1Fe2+時去除效果最好。除了高級氧化工藝之外，膜處理工藝對抗生素抗性基因也有很好的效果。Munir等比較了活性污泥法+氯消毒、氧化溝+紫外消毒、旋轉生物接觸氧化+氯消毒、膜生物反應器+紫外和活性污泥+紫外這5種不同處理工藝對抗性基因的去除效果，發現膜生物反應器對抗性基因的去除效果最好，能降低抗性基因的含量2.57~7.06個數量級。Breazeal等研究了膜孔徑從0.45μm到1000道爾頓的微濾/超濾膜對抗性基因的去除效果，發現微濾膜對抗性基因的去除效果不大，但是膜孔徑為10萬、1萬、1千道爾頓的超濾膜分別能使抗生素抗性基因含量降低1.7、4.9、>5.9個數量級；試驗還發現水中的膠體物質對超濾膜去除抗性基因有促進作用，并且膜孔徑越小，這種促進作用越明顯?？傊S著深度處理工藝應用的越發成熟，其在未來去除抗生素抗性基因的處理工藝中必定會占據一席之地。
4研究展望
我國水資源總量多，人均占有量少，地區分布不均目前水資源總量居世界第四位。人均占有量僅為世界平均值的1/4，約為日本的1/2，美國1/4，俄羅斯的1/12。我國水資源總量為2.8萬億立方米。其中地表水2.7萬億立方米，地下水0.83萬億立方米，由于地表水與地下水相互轉換、互為補給，扣除兩者重復計算量0.73萬億立方米，與河川徑流不重復的地下水資源量約為0.1萬億立方米。按照國際公認的標準，人均水資源低于3000立方米為輕度缺水；人均水資源低于2000立方米為中度缺水；人均水資源低于1000立方米為重度缺水；人均水資源低于500立方米為極度缺水。我國目前有16個省(區、市)人均水資源量(不包括過境水)低于嚴重缺水線，有6個省、區(寧夏、河北、山東、河南、山西、江蘇)人均水資源量低于500立方米。北方許多大中城市因缺水造成工廠停產或限產，損失的年產值達1200億元，南方一些城市也陸續出現水荒。
面對“滴水貴如油”的水資源，而人類對它的浪費和污染卻是令人痛心的：據統計，全世界污水排放量已達到4000億立方米，使5.5萬億立方米水體受到污染，占全世界徑流總量的14%以上。我國的主要江、河、湖等水域，如長江、黃河、淮河、海河、遼河、松花江、沱江等已檢測出數百種有機物或被報道已經受到嚴重的有機物污染，在被檢測出的有機物中一些有毒污染物含量超過了地面水質標準，有些是致癌、致畸和致突變有機污染物。近年來，我國有關部門在水源保護方面作了許多工作，但是，由于各種條件的制約，全國水源污染仍呈發展趨勢，有90%以上的城市水域污染嚴重，近50%的重點城鎮水源水質不符合飲用水源的水質標準。在我國水的浪費現象還極其嚴重，我國農業灌溉大多采用漫灌的形式，農業用水僅有效利用30-40%。工業廢水和生活污水不加處理任意排放，使許多水體受到污染，更加劇了水資源的短缺局面。因此，合理開發水資源，節約用水量和防治水污染，應當成為我國水環境保護工作長期的工作方針。
2造成我國水資源破壞和水污染的原因
造成水污染的原因有很多，如生活污水與工業廢水的排放，固體垃圾的肆意排放等，但最終歸結為兩大類:一類是自然污染：因地質的溶解作用，降水對大氣的淋洗、對地面的沖刷，挾帶各種污染物流入水體而形成；另一類是人為污染是比較嚴重的，原因也是多方面的，按污染源分，可分為工業廢水污染、城市污水污染、農業回流水污染、固體廢物污染及其它污染等方面。
2.1工業廢水污染水在工業上主要是用于洗滌產品、冷卻設備、產生蒸氣、輸送廢物和作為生產原料以有稀釋等方面，幾乎沒有一種工業能夠離開水。而且工業的用水量非常大，要占人類整個用水量的80%左右，據統計，生產一噸鋼需水量30多噸：一噸石油化工產品、一噸紙或一千度電需水200至500多噸、而制造一噸人造纖維則需水1000噸以上。這么大量的工業用水，相應也有大量的廢水產生，工業廢水排放量約占總廢水量的三分之二左右。2.2城市污水污染隨著工業的發展又帶來了城市化，大量人口和工業高度集中于一些很小的地區，人們日常生活所產生的生活污水，據統計每人每天約有數百升左右，污濁負荷量為幾十克BOD。這些污水除含有碳水化合物、蛋白質和氨基酸、動植物脂肪、尿素和氨、肥皂及合成洗滌劑等物質外，還含有細菌、病毒等使人致病的微生物。這種污水會消耗接受水體的溶解氧，也會產生泡沫妨礙空氣中的氧氣溶于水中，使水發臭變質。
2.3農業回流水污染農業上最大用水是灌溉，其中60-90%蒸發損失，其余10-40%滲入地下或從地表流走。由于耕種、噴灑農藥、施肥等工作，使這種灌溉回流水中含有較高嘗試的礦物質、富養肥料的有毒農藥，也會使水體污染。這些物質化學穩定性極高，在自然界需要十年以上的時間才能完全分解為無害物質，成為環境是長期存在的污染物質，又易溶解于脂肪，能在動物和人體脂肪組織中積累起來千萬危害，同時它難溶于水，借助水的流動而遷移到其它地方，使得許多沒有使用過農藥的地區，也受到了農藥的危害。
2.4固體廢物污染及其它污染農業廢物、工業廢物和城市垃圾的數量和種類都非常多，如果轉入水中，也會污染水質，這類污染情況相當復雜。有機物質經水中微生物分解會消耗水中的溶解氧，各種有毒物質使水體具有毒性，從工廠排出的廢氣，如二氧化硫，一旦隨雨水轉入水中，就變成亞硫酸，它又同水中的氧作用，從而產生具有更大危險性的物質。垃圾場的垃圾雨淋和雪化后可能溶于水，或發生化學作用產生有毒物質，最后漏出場外，流入地勢低的城市，或滲入地下，污染地下水。
3針對原因采取的對策
針對上述原因造成的水污染嚴峻形勢，我國將從以下幾個方面加強水環境保護、保障飲水安全。
3.1減少耗水量：當前我國的水資源的利用，一方面感到水資源緊張，另一方面浪費又很嚴重。同工業發達國家相比，我國許多單位產品耗水量要高得多。耗水量大，不僅造成了水資源的浪費，而且是造成水環境污染的重要原因。通過企業的技術改造，推行清潔生產，降低單位產品用水量，一水多用，提高水的重復利用率等，都是在實踐中被證明了是行之有效的。
3.2建立城市污水處理系統：為了控制水污染的發展，工業企業還必須積極治理水污染，尤其是有毒污染物的拜謝必須單獨處理或預處理。隨著工業布局、城市布局的調整和城市下水道管網的建設與完善，可逐步實現城市污水的集中處理，使城市污水處理與工業永治理結合起來。
3.3產業結構調整：水體的自然凈化能力是有限的，合理的工業布局可以充分利用自然環境的自然能力，變惡性循環為良性循環，起到發展經濟，控制污染的作用。關、停、并、轉那些耗水量大、污染重、治污代價高的企業。也要對耗水大的農業結構進行調整，特別是干旱、半干旱地區要走節水農業與可持續發展的道路。
3.4控制農業面源污染：農業面源污染包括農村生活源、農業面源、畜禽養殖業、水產養殖的污染。要解決面源污染比工業污染和大中城市生活污水難度更大，需要通過綜合防治和開展生態農業示范工程等措施進行控制。
3.5開發新水源：我國的工農業和生活用水的節約潛力不小，需要抓好節水工作，減少浪費，達到降低單位國民生產總值的用水量。南水北調工程的實施，對于緩解山東華北地區嚴重缺水有重要作用。修建水庫、開采地下水、凈化海水等可緩解日益緊張的用水壓力，但修建水庫、開采地下水時要充分考慮對生態環境和社會環境的影響。3.6加強水資源的規劃管理：水資源規劃是區域規劃、城市規劃、工農業發展規劃的主要組成部分，應與其他規劃同時進行。
合理開發還必須根據水的供需狀況，將地表水、地下水和污水資源統一開發利用，切實做到合理開發、綜合利用、積極保護、科學管理。
4結論
世界上的淡水供給是有限的，農業、工業和城市供水需求量的不斷提高導致了有限的淡水資源的分配競爭。為了避免水危機，許多國家必須保護水資源，對供水和需水進行管理，減少污染和降低不斷增長的人口對環境的影響。治理水污染環境的課題已經被列入世界環保組織的工作日程。在我國水源污染已經是普遍存在，有機物正在悄悄地污染著我們的周圍環境以至對我們的生存環境構成了嚴重威脅，這方面現已成為一項急需解決的問題。
參考文獻：
[1]中國環境保護法.
[2]水污染控制教程.
[3]中國環境報
