本教材针对当前国民经济建设和水文学及水资源学科发展需要,系统论述了水环境监测与评价的基本概念、理论、方法以及水环境污染及其危害、水环境自净与水环境容量、人类活动对水环境的质与量的影响、水资源开发引起的环境负效应;介绍了我国主要水环境法律、法规和有关标准;阐述了水环境监测的基本原则、技术要求和方法;系统地提出了地表水和地下水环境影响评价的原则与内容,现状评价、影响预测及影响评价的理论方法,水环境保护与修复技术;介绍了遥感监测、动态监测、水环境预测的模拟模型等新技术方法。
本教材可作为高等学校水文与水资源工程专业本科教材,也可作为地下水科学与工程、环境工程等相关专业的参考教材,还可作为水资源、水环境等领域科技人员的参考书。
资源与环境是当今世界各国研究的热点和难点,水环境问题已经成为全球性的环境问题。我国的水环境问题主要表现为江河流量减少及地表水体污染。大范围地下水位下降及地下水质污染,已经严重破坏了水资源的数量和质量,水质性缺水成为我国面临的主要问题,同时水环境问题也加剧了生态环境的恶化,并诱发有关地质灾害问题。因此,学习和掌握水环境监测与评价的有关理论知识是十分迫切和非常必要的。本教材就是为满足这一需要而编写的水文与水资源工程本科专业教材。
本教材以肖长来与梁秀娟编写的吉林大学《水环境监测与评价》讲义为基础,广泛查阅国内外大量有关资料并经分析整理、编写、修订而成。
第1章为水环境概述,主要讲授水环境的基本概念、水环境与自然生态和可持续发展的关系、水环境污染及其危害、水环境自净及水环境容量,为水环境监测与评价提供基础知识。第2章为人类活动对水环境的影响,包括人类活动对水循环、水资源的影响(水文效应),人类活动对水环境质量的影响,水资源开发的环境负效应,中国水环境状况,为水环境监测与评价提供背景知识。第3章为水环境法规与标准,讲授与水环境有关的法律、法规、标准,为水环境监测与评价提供法律依据。第4章为水环境监测,主要讲授地表水、大气降水、地下水、水污染、水体沉降物和生物监测,为水环境评价提供基础数据。第5章为地表水环境影响评价,主要讲授地表水环境质量现状评价,预测评价和影响评价的原则、技术要求、理论与方法,地表水环境保护与修复。第6章为地下水环境影响评价,主要讲授地下水环境质量现状评价,预测评价和影响评价的原则、技术要求、理论与方法,地下水环境保护与修复。第5章与第6章是本教材的重点和核心。第7章为水环境监测与评价的新技术与方法,主要介绍水环境监测的新技术方法和水环境评价与模拟的先进模型软件。
本教材以水环境监测与评价为主线,将人类活动对水环境的影响、水环境监测与评价法律法规与标准、地表水环境影响评价和地下水环境影响评价融为一体。特点之一是编写思路明确,始终注重专业理论知识的系统性、科学性、实用性和新颖性,突出水环境监测与评价的基本概念、基本原则、主要内容、理论方法和技术要求;特点之二是将地表水、地下水环境影响评价有机地整合到一本教材中,不是只写地表水,或者只考虑地下水,人为割裂了水环境评价的系统性与完整性;特点之三是结合课程学习,每章配有若干复习思考题,便于进一步阅读理解;特点之四是积极引进新的研究成果,特别是新的理论与技术方法,例如,水环境监测与评价中的遥感监测、自动监测、国际常用的水质模型技术等。
本教材由肖长来、梁秀娟编著,卞建民、段长春、王福刚等参编, 由梁秀娟统稿,肖长来定稿。第1章、第2章由肖长来、梁秀娟、王福刚编写并修订;第3章由肖长来、梁秀娟编写,马喆参与部分修订;第4章由梁秀娟、肖长来编写,段长春参加修订;第5章由梁秀娟、肖长来编写并修订;第6章由肖长来、梁秀娟编写并修订, 卞建民参加修订;第7章由肖长来、梁秀娟编写,冯波参与部分内容编写。
本教材可作为高等学校水文与水资源工程专业教材,也可作为地下水科学与工程、环境工程等相关专业的参考教材,还可作为水资源、水环境等领域的科技人员的参考书。
在本教材的编写过程中,得到了吉林大学环境与资源学院名誉院长林学钰院士、院长赵勇胜教授、校长助理董德明教授、副院长汤洁教授、副院长卢文喜教授、教务处苗广文科长、教科研办公室刘渊泓老师等的大力支持,得到水文水资源系曹剑峰教授和其他教师的鼎力相助,硕士研究生邓颂霖、谢绍明、张力春、杜超、方樟、范伟、李淼、郑佳、贾涛等参加了初稿文字校对工作,在此一并致谢。
因水平和时间所限,文中错误和不妥之处在所难免,敬请读者多多提出宝贵意见,以便今后修正。
编 者
2008年5月
前言I
第0章 绪论1
0.1 水环境监测与评价的目的与研究内容1
0.2 水环境监测与评价的发展概况3
0.3 水环境研究的发展趋势5
复习思考题6
第1章 水环境概述7
1.1 水环境有关基本概念7
1.2 水环境与自然生态15
1.3 水环境与可持续发展19
1.4 水环境污染及其危害21
1.5 水环境自净与水环境容量32
复习思考题41
第2章 人类活动对水环境的影响43
2.1 人类活动对水循环与水资源的影响43
2.2 人类活动对水环境质量的影响47
2.3 水资源开发的环境负效应53
2.4 中国的水环境状况58
复习思考题67
第3章 水环境法规与标准68
3.1 水环境法规68
3.2 水环境质量标准73
3.3 专业水环境质量标准78
3.4 其他水环境质量标准84
复习思考题85
第4章 水环境监测86
4.1 水环境监测站点86
4.2 地表水监测89
4.3 地下水监测99
4.4 大气降水监测103
4.5 水污染调查与监测104
4.6 水体沉降物监测111
4.7 生物监测114
4.8 水环境监测数据处理与资料整编117
复习思考题120
第5章 地表水环境影响评价122
5.1 地表水环境影响评价等级与内容122
5.2 地表水环境质量现状评价132
5.3 地表水环境影响预测的技术要求140
5.4 地表水环境影响预测的数学模型148
5.5 地表水环境影响评价及对策183
5.6 地表水环境保护与修复189
复习思考题195
第6章 地下水环境影响评价197
6.1 地下水环境影响评价的要求与内容197
6.2 地下水环境质量现状评价206
6.3 地下水环境影响预测219
6.4 地下水环境影响评价内容及方法232
6.5 地下水环境保护与修复235
复习思考题237
第7章 水环境监测与评价的新技术与方法239
7.1 水环境遥感监测239
7.2 水环境自动监测242
7.3 水环境模拟模型245
复习思考题264
参考文献265