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稻草烧成灰,溶入新汲之水。其汁水定清,冷服,解砒霜之毒,比较有效，旱稻播种时,要及时浸种,使其略微发芽。在北方,如果旱稻尚未长出地面时就遇上干旱,应当安排人力和牛马踩田,以减少土壤水分蒸发;如果泥土湿润,就不要让人畜踏进田里。禾苗长出三寸以后,若遇下雨天,应当冒雨薅草。桑蚕技术与水环境。桑树压条育种,要在五月间的晴好天气,取泥土,和水,搅成粥状,晒热后敷在卧条上。到傍晚天气凉爽时,桑树本根和卧条都要浇水。桑苗移栽,先要掘坑。坑内用火粪等拌和软土,加水,搅成泥浆,然后将桑苗栽进坑里。环绕桑树垒起圆形土堆,称为桑隔,要经常浇水。桑隔旁边要修建池畔,以利蓄水。较之荆桑,湖桑叶片含有更多津液。荆桑果椹成熟时,可收集起来,用水淘洗干净,晒干储藏,以备留种。桑葚浸酒、煎汁,经常饮用,对人身体有益。桑叶、桑皮煎水,可洗治风眼、泪眼。嫩桑枝炒过,煎汁饮用,可治消渴之症。蚕蛾摘下蚕连之后,在晴天清晨,当太阳尚未出来时,汲取新水浴连,除掉蛾子的排泄物,挂起来风干。蚕连在三伏天再浴一次,仍旧挂好风干。冬至、腊八节,蚕连先用牛尿浸润,再用新水洗浴。正月十五,用研细的朱砂,调和温水洗浴。腊八节的长流清水,或井中甜水,浸绿豆、白米;一天之后,晒干储藏,以备大眠后磨粉、拌桑叶喂蚕,有助于清热祛病,增强丝绵韧性。水桑叶只有在中午,当气温较高时,才可以喂蚕。蚕沙干爽,表明蚕无病。蚕箔上若出现成片湿润,意味着蚕有病,需要赶紧替换蚕箔。替蚕时,若是遇上阴雨天气,蚕容易受寒,就用切细的软茅铺撒在蚕上,再添桑叶。牛粪和水做成墼子,晒干储藏,可用来烘蚕,提高蚕室温度。若天气暴热,蚕室门外应贮放清水,而蚕室地面要洒些水,透些凉气。不能迅疾缫丝的蚕茧,要晒干,放入陶瓮,埋进地下;日后取出缫丝,应勤于换水。
麦作等技术与水环境
在清代江淮等地农业技术体系中,种植业是引人注目的重头戏,生产对象繁杂多样。其中,麦子在地位上仅次于水稻。此外尚有玉米、蔬菜、棉麻等作物。1.麦子栽培利用技术与水环境。中国南方(特别是江淮)水田实行稻麦轮作,需要开沟作畦,避免渍害。对此,王祯《农书》(5)468和沈氏、张履祥《补农书》(6)40都给予相应的注意。包世臣《郡县农政》继续研究这一重要问题。要种植麦类的水田,如果水源近便,先要翻耕板田,用耙子劳平;过些天,放干田水,用锄头在田里开挖泄水沟,分作畦垄。其技术关键在于,沟要挖得深一些、宽一些,以抬高畦面,便于排水。麦子适宜于冬天下雪,抑制其营养生长;春天,泥土润泽,墒情良好,则日后麦穗硕大,子粒饱满。如果春天雨水多,麦苗傍泥土的部分很可能沤坏,变成黄色,名叫“黄疸病”,最为农家大忌。麦粒可略微浸些水,舂掉麸皮,称为麦米。麦子也可以磨成粉,用粗布筛子过滤;然后适当和些水,揉成面筋,成为素食中的主要产品。麦面在水中,下沉到容器底部的叫小粉,可以做成浆。如果麦芒不慎进入人的眼睛里,就取些大麦,煎成汁水洗眼睛,麦芒会很快出来。2.玉米等栽培利用技术与水环境。玉米原产于美洲,于明代传入中国,在清代获得广泛传播。此物根系发达,穿透力强,可以嵌进石头缝隙,因而比较耐旱。如果干旱过度,也宜于灌溉。玉米熬汤饮用,可治淋沥之症。芋类作物在干旱时要浇水,使土壤湿透。芋头有水、旱两种,水种特别好。区种法可用来栽培旱芋,开区下种,浇水,用脚踏平,以保持良好墒情。甘薯留种,要藏在干爽的土窖里;若受湿,则容易溃烂。粟米若研成粉,加上甘草一起煮,然后漉出汁水,搅和蜜糖,可以解毒。荞麦在本性上喜好雨水,也不是很怕干旱。稗子对环境的适应能力很强,耐水而且耐旱。豌豆具有耐旱、耐冻的性质。青豆、绿豆,活生生地研细,和上冷水,可以解砒霜、金石、草木之毒。芝麻要趁下雨之后、土壤湿润时播种,容易发芽出苗。芝麻在收获时,若荚壳湿润而集中堆放,则子粒不能做种;如用来榨油,点火则不明亮。芝麻煎水,洗治一般疮毒,都是有效的。3.瓜、茄等栽培利用技术与水环境。瓜类作物播种,要将种子淘洗干净,然后挖坑,锄碎干燥的泥土,使其润和。下种之后,逢旱天,要频繁浇水。六月下雨之后,农家种下绿豆;八月中旬,绿豆苗翻压到地里,作为瓜地绿肥。冬天,积雪堆积在瓜地,可优化土壤墒情;春天瓜苗出生,不惧干旱。冬瓜一名水芝,可整个削掉硬皮,埋进湿地;一天后取出,泡上清水,对消渴之症有较好疗效。茄子在九月间成熟时掰开,用水淘洗,取出下沉的子粒,曝干收藏。二月间畦种茄子,育苗。当其长出四五片叶子时,趁下雨天,带些苗圃泥土,进行移栽。山药栽培,要先掘坑、挖沟,便于泄水。当干旱发生时,要引水灌入沟,遥遥润泽山药。茶树忌讳水浸根部,若遇干旱,就用米泔水浇灌;若要施肥,可用原蚕矢沤制的粪水。红花要在二月下旬,雨后撒播。四月底,农家趁早晨天气凉快,摘收红花;然后放在碓里舂得烂熟,包进纱布,绞去其中汁水,薄薄地摊在竹簟上,晒干储藏。4.棉麻栽培利用与水环境。为人们提供衣料的纤维作物,以棉、麻最为重要。棉籽留种,也要晒干储藏。谷雨节后,农家用水选法,选择坚实的棉籽,并用沸汤浸沃,然后下种。芒种时节,麻种趁雨后土壤湿润时撒播。黄麻秆放进水田里浸泡,沤成空心,起出晒干,是上好的燃料。苎麻性喜近水之地,夏天播种。隔上一夜,用水浇灌苗圃畦垄,使其保持润泽。如果地皮干燥,就用帚尖洒水。待麻长到三四寸,要整理本田。本田用熟地作畦,浇粪水,使之膏润。苗圃的苎苗要透彻浇水,带上老土移栽。栽下之初,每隔三五天要浇一次水;二十天后,每隔十天浇一次水;以后若遇干旱,也要浇水。麻秆割倒,起剥表皮,用刀刮掉白瓤,将青皮挂在竹桁上晾晒。晒干的青皮用水煮得洁白,就可以分别接成缨子。缨子在水里浸一夜,就可以用来纺线。纺成后,放进桑柴灰水里煮一夜,再用细石灰水漂白。高粱秸秆烧灰,拌水煮麻线,使其变得洁白而柔软。麻线再用清水煮一次,晒干,就能够用来织布。
林、牧技术与水环境
就农业技术体系来看,江淮等地农民在重视种植业的同时,也兼顾林业、畜牧生产。因《郡县农政》有关林业、畜牧技术与水环境的资料不是很多,但有相对重要性,故此分而并论之。1.林业技术与水环境。包世臣《郡县农政•树植》主要论述竹木栽培技术及其与水环境的关系。竹性比较怕水浸泡,但栽种时适宜于趁雨后地湿之机。先挖坑,用稻糠或麦糠拌和稀泥,将竹鞭埋进去,再盖上松土,不能浇水。竹园里应适当多开一些较深的沟渠,便于排水。洗手、洗脸的脂粉水,不能倒进竹园。竹园若萎败,应在腊月间全部砍掉,翻地,用烫猪水浇灌,可使新发竹笋长得非常茂盛。松、柏若采用播种技术,农家要在九月间收取成熟的种子,次年春分用清甜的水浸泡十天;畦垄整治妥帖,浇粪水,搭建矮棚;若遇干旱,要浇水。到谷雨节,还要浇水。榆树只适宜于临进水体的园地。柳树在正月、二月间插枝,要浇水,使土壤保持足够的湿度。凡是地势低下、有积水的地方,不便种植粮食作物,一般都适宜于种柳树。箕柳适宜于卑湿的田地、特别是河岸一带,当水干涸时耕治成熟,春天漫插柳枝,然后引入水源,任其氵亭积。谷桑皮结成把状,拌上石灰,泡在水田里。三四天后,水气有如蒸煮一般。一个多月后,农家在水里揉去青黄色的脏皮;再用石灰水沤制,捞出来摊在石板上,使其经受风吹雨打。两三个月后,洗出晒干,是为檀皮。槐树种子在夏至前浸泡,待其发芽,趁雨后下种。杉树采用扦插技术,治地成熟,雨后趁湿插下;如果无雨,就要浇水。梨树在嫁接时,接穗要浇些水。农家种石榴,掘坑下种,用水浇,使其经常保持润泽。一般而言,银杏要雌雄连同栽培;若单独种植在临水之地,树影照水,也会结出果实。春分时节,掘出深坑,倒入一些水,将水、土搅成泥浆,然后下种。树木(含果树)若生虫,用鱼腥水浇灌,虫子就会自己掉落下来。若在数九寒天先浇鱼腥水,树在次年就不会生虫。附带一提,《郡县农政•树植》最后谈到几种主要水生植物的养殖技术。例如,养荷花,要在正月、二月将莲子抛入池子;也可用藕节,在春天放进池子里,当年就会开花。池子若蓄水较浅,不能养鱼,又要藉以灌溉,应栽些荷花,以遮蔽阳光,减少水分蒸发。芡实种子放入池子,自会生长。芦苇、菖蒲,都适宜于浅濑薄洲。2.畜牧技术与水环境。关于养牛,农谚有云:“出生不要好,只要窠干食饱”。牛栏要勤于整理,保持干爽清洁。春天,桶里装上蚕沙,浸些水,放在牛栏里,有防疫之效。牛在放牧之前,一定要饮水充足。牛犊刚刚生下来,要用温水洗浴。马驹刚会走路,就能饮水。马饮水有三项原则:少饮、忌饮、戒饮。马若饥肠辘辘,或身体羸弱,或怀有驹子,都不要足量饮水。污浊的水,恶劣的水,泛泡沫的水,都不能饮用。马刚骑过,或刚吃过刍料,都不能饮水。马若出门行走不久时就发渴,人就要下马,让马饮水;若任其干渴、久久喘息而赶路,马必然会很快死掉。羊群在放牧时,忌讳干渴,也忌频繁饮水;应使其缓慢来往于远离水源、有树、多草的区间,间天让它们饱饮一次水。羊圈里要开出小沟,墙角留出洞穴,不让脏水停留其中。若羊身上有痂,先用汤水洗,再涂酸汁;洗涂两次,痂就会痊愈。羊在三月剪毛,身上用河水洗净,再次生出的毛就会白茸茸的。八月剪羊毛,一般天气比较凉快,就不要洗羊身。鹅、鸭要在水源条件较好的地方,适宜于放养。母禽(特别是母鸡)在完成孵化任务后,要用温水洗浴。雏鸭出壳后,先要喂粟米饭、切细的菜叶,还要给清水喝。水一旦变浊,就得更换。否则,浑水里的杂质会堵塞雏儿鼻孔,使其闷死。鹅、鸭雏儿要在水里稍微呆一会儿,若时间过长,因其肚脐尚未愈合而过分接受水中寒气,也容易死亡。乡土谚曰:“鱼儿离不开水”。包世臣《郡县农政•畜牧》最后论述养鱼技术,与水环境关系最为直接。该篇参考了《陶朱公养鱼经》的部分文字,很可能来自《齐民要术》。(3)457-458当时,江淮农民利用丰富的水体资源条件,饲养白连鱼和草鱼。包世臣引《庄子》言:“鱼环游之,不知其几千里”。(2)208这就是古人在池中错杂分布作成九个小洲的主要技术原因。清代,一些农民对鱼的特性更为熟悉。标准的鱼池要六亩,大约每亩七丈五尺见方。六亩池子,纵横都是十八丈七尺左右,除开九个小洲所占面积,剩下的空间足够鱼行摆尾之用。
0引言
为了加强城市污水治理，保护水环境，今年来中央增加了污水处理行业投资力度。从2003年国家实施积极财政政策以来，城市污水处理事业发展更为迅速。根据我国国民经济发展计划和水污染防治规划中城市污水处理规划：到2010年，我国城市化率将达40％，城镇人口总量将增加到6.7亿，污水处理率建制镇不低于50％，设市城市不低于60％，重点城市不低于70％的目标，为了能保证目标的实现，污水处理厂的建设必将是一项长期艰巨的任务。
1厂址选择
厂址选择应符合城市总体规划和排水工程总体规划的要求，并根据下列因素综合确定：厂址必须位于集中给水水源下游，并应设在城市工业区、居住区的下游；为保证卫生要求，厂址应与城市工业区、居住区保持约300m以上距离；厂址宜设在城市夏季最小频率风向的上风侧，及主导风向的下风侧；结合污水管道系统布置及纳污水域位置，污水处理厂选址宜设在城市低处，便于污水自流，沿途尽量不设或少设提升泵站；
2排水体制
排水体制是污水处理厂设计面临的首要问题，它不仅涉及工程投资、环境保护、工程实施的难易程度，还直接影响污水处理厂的工艺选择。国内城市在长期发展过程中由于受投资因素的限制及发展模式等多方面因素的影响，多建成为雨污合流制。合流制区域面积至少占建成区面积的80％以上，而且八十年代以前的建成区，建筑密集，各种地下管线拥挤，要改造为分流制，需增设一套污水管网系统，难度非常大【2】。
3建设规模
城市排水工程建设是一项系统工程，涉及城区管渠改造、污水收集、污水处理和排放利用、污泥处置等问题。因此，对一个城市来说，需根据城市总体规划和排水规划，分期分批地建设污水管网和污水处理厂，要根据水环境保护的目标，分期实施，逐步到位。
合理地确定设计的污水水量和污水水质，直接涉及工程的投资、运行费用和费用效益。不少城市由于市区污水管道未形成系统，缺乏长期积累的污水水质水量资料，一般采取按规划面积、人口和工业发展的预测来推导污水量，并提出生活污水量、工业废水量和公建、商业污水量各占的比例，其不确定因素较多，因此设计出的污水量往往与实际有较大偏差。并且，规划计算的污水量与可能有污水量、实际收集到的污水量和可能进行处理的污水量是不同的，设计污水量在很大程度上取决于污水管网普及率和实际可能收集到的近、远期污水量。因此，在设计污水量时要充分认识城区内管网改造的复杂性和艰巨性，应尽量把可能出现的问题考虑周全，诸如：有的取决于旧城市的改造和道路的改造，有的埋了干管，支管迟迟未建成等等现象；对设计的污水水质，应该对现有实测的水质资料进行分析(包括生活污水、工业废水水质水量变化和地下水对管渠的渗入量等)，对雨污合流和老城区排水系统需科学地确定污水管道的截流倍数等等【3】。总之，设计的污水水量和污水水质要通盘考虑，既要留有余地又要避免余地过大，造成增加投资、设备闲置或低效运行现象。
4工艺选择
污水处理厂的工艺选择应根据原水水质、出水要求、污水厂规模，污泥处置方法及当地温度、工程地质、征地费用、电价等因素作慎重考虑。由于每项工艺技术都有其优缺点，不可能以一种工艺代替其他一切工艺，即使同样的工艺，在不同的进水和出水条件下，最终的处理效果也会不同。对污水处理厂工艺的选择应按照以下原则：技术合理。技术先进而成熟，对水质变化适应性强，出水达标且稳定性强；经济节能。
由于城市污水处理投资大，运行费用高，因此为了降低投资和运行成本，因地制宜地进行工艺比较是必要的。但在现实中经常碰到的问题是，工艺方案比较往往不够科学，有的对工艺已有倾向和爱好，先人为主，对倾向的工艺只说优点，对不赞成的工艺强调缺点；有的把自己的小型试验数据与别的已上工程的工艺比；有的是将处理BOD为主的工艺与处理BOD同时进行脱氨除磷的工艺比；通过世界各地多种多样的污水处理厂运行比较可知，对工艺的选择不能简单的比较出水指标，而应该看到，同样的工艺，采用的设计参数不同，其结果是不同的。
5污泥的处理与处置
污水处理厂在水处理过程中会截流与排出一定量的栅渣、沉砂和污泥。对城市污水厂而言，其数量大约为进水量的0.5%～1.5%。目前部分设计单位在污水处理厂设计中对污泥处置重视程度不够，形成了"重水轻泥"的现象，部分污水厂产生的污泥，经浓缩、机械脱水后直接外运，这些污泥未达到稳定性的要求，会带来环境的二次污染。因此设计部门应加强对污泥处置的设计与研究，目前常用的污泥稳定性处理方法有污泥中温消化、污泥好氧消化、污泥投加石灰、污泥焚烧等方法；当污泥处理厂达到一定规模后，可减少单位投资，降低日常费用，也便于污泥综合利用【5】。
6污水回用
我国属贫水国家之一，人均水资源占有量仅2400m，尤其是北方地区人均水资源占有量仅200-400m3，水资源的紧缺状况在一定程度上限制了工农业生产和城市的发展。而城市污水处理厂二级处理的尾水则是一种稳定的水资源，经过处理后可作为工业冷却洗涤用水、市政杂用水及城市河道湖面的景观用水。其投资、制水成本较低。国内许多地方采用污水回用的工程实践，充分证明了城市污水回用的经济性。
【参考文献】
［1］GB50014-2006室外排水设计规范[S]
［2］李强利，杨传文，吴吴．枣庄市污水处理厂设备的调试及运行．给水排水，2001，27(2)：8O～81.
［3］许劲.关于城市污水处理厂设计的若干问题讨论.给水排水，2001，27(7)：15～18.
水是“生命之源、生产之要、生态之基”。吴江是著名的江南水乡之一。随着现代化脚步的加快，人民群众对健康河湖环境的需求不断提升。流水不腐，水畅其流，开展畅流活水工程、综合治理河道水系十分必要，是提升改善全区水环境、推动吴江生态文明建设进程的重要内容，是保障吴江经济社会可持续发展的重要举措。为此，吴江水利局努力探索研究以畅流活水工程为重点的河道综合整治实施方案，计划从打通河道最后一公里着手，由下至上，从末端到主干，因地制宜，多措并举，通过水系沟通、河道疏浚、岸坡整治、拆坝建桥、生态保护等多种综合措施，打通断头浜，拆除阻水坝埂，增进圩内河道水体循环、提高圩内外水系沟通、增强圩外骨干水系引排功能，努力畅通河道水网各个堵塞环节，形成活水畅流总体环境。结合控源截污等水环境保护一系列措施，逐步恢复河湖水体生态健康，逐步实现“河畅、水清、岸绿、景美”的江南水乡面貌。
1.畅流活水工程治理总体思路在控源截污前提下，突出“清淤、活水、保洁、生态”四大主题，实施“畅通骨干河网、沟通圩内外水系、疏通圩内河道”的全区河道“三通工程”：一是疏通圩内河道，提高圩区自身水循环能力（疏通小循环）；二是沟通圩内外水系，加强圩内外水体交换能力（沟通中循环）；三是畅通圩外河网，提升全区总体排水引水能力（畅通大循环）。
2“.三通工程”主要规划建设工程内容经过前期对全区各镇村的全面调查，初步规划建设内容如下：（1）圩外河道整治工程（畅通大循环）本次圩外河道整治工程分为区域骨干河道综合整治、县镇级骨干河道连通工程、中小河流治理重点县综合整治及一般圩外河道治理工程。①区域骨干河道———八荡河综合整治工程。八荡河综合整治工程是区域防洪规划确定的理顺浦北水系的重要工程之一，计划实施沟通8个湖荡和11段河道，总长约20km，其中拓浚河道9km多，生态疏浚清淤相关湖泊，将会有效提高区域防洪排涝能力。②县镇级骨干河道连通工程。同里镇九里湖属江苏省保护湖泊之一，目前无进水通道。本次畅流工程规划新开河道连通吴淞江及九里湖，引吴淞江向九里湖输水通道，调活河湖水体、提升水质。③中小河流治理重点县综合整治工程。继续推进“中小河流治理重点县综合整治”项目建设，在已完成3个项目区的基础上，计划完成剩余7个项目区工程，包括疏浚9条县级河道、23条乡级河道及212条支河。④一般圩外河道整治工程。规划疏通圩外一般河道21条。圩外河道整治计划工程量汇总：疏通、新开河道263条，拆除阻水建筑物6处、新建桥、闸、涵等6处。（2）圩内外河道沟通工程（沟通中循环）规划实施河口拆坝或新（改）建闸（涵桥）、疏通河道等117处。（3）圩内畅流工程（疏通小循环）规划圩内拆坝（其他阻水建筑物）建桥（涵、闸等建筑物）173处；疏浚圩内河道657条；新开沟通河道46条。以上规划实施全区河道畅通工程，将按轻重缓急、先小后大、先易后难、分年度逐步推进。
3.要建管并重，加强圩内外河道长效保洁管理（1）要明确管理职责吴江区初步计划出台《苏州市吴江区河道管理实施办法》，将明确各部门在河道管理中的职责。水利部门作为河湖管理的主要管理单位，牵头负责开展河道建设管理等工作，发改委、财政局、环保局、农委等部门各司其职，分别负责相关工作。（2）要明确河道管理机构为强化吴江区河道管理，响应水利部《关于加强河湖管理工作的指导意见》等文件精神，吴江区拟专门成立区河道管理处，将负责对全区河道的统一规范管理，拟实行河道分级管理。（3）要明确河道管理经费落实经费是关键，必须要明确河道管理经费来源。按不同等级河道，明确区镇村管理机制和管理办法。
二、对策与措施
1.必须加强领导，精心组织农村河道畅流活水工程是一项工程量大、牵涉面广的系统性工程，又是一项惠民工程。要在区政府统一组织领导下，全面协调，统筹安排，精心组织，各方配合，加强协作，重点突破，稳妥推进，务求实效。
2.要加大投入，落实资金要明确河道畅流活水工程的资金筹措政策，制定具体的筹措办法。落实资金是实施河道畅流活水工程的最有力的保障。同时，要求按照规范化建设工程管理程序执行，要严格工程建设资金管理使用。
3.要加强考核，广泛宣传要建立监督考核机制和绩效奖励机制，并加强督察检查，要充分利用媒体，广泛宣传畅流活水工程的意义，营造良好的工作氛围。
三、结语
(一)跨界水污染严重所谓跨界水污染,指某行政区水污染物排放总量超过当地水环境容量,该行政区江河湖泊的出境水质差于入境水质,呈现水环境负外部性的现象.跨界水污染包括省、地级市、县、乡四个层面.其中,跨县水污染是最基本的层面,而跨省水污染是防治的难点.跨界水污染有两种表现形式,一种是日常性跨界水污染,其特征是程度较轻,污染叠加,活动在某行政区的人们往往既是邻域上游污染的受害者,又是邻域下游污染的制造者.本来清洁可爱的江河出现了这样一种可怕景象:江河的上游是优质水,流经几个县市后就成为超标水,到了下游则全成为五类和劣五类水.另一种是跨界水污染亊件,其特征是污染程度严重,成果严重,激化了邻域之间的社会矛盾.进入新世纪以来,长三角地区发生过多次跨界水污染事件,其中在全国造成较大影响的有四起,分别是:2001年江浙交界的王江泾镇堵坝断河事件,2005年江苏苏州桃源镇的黑水污染事件,2007年江苏沭阳水污染事件,2013年的黄浦江死猪事件.跨界水污染事件是跨界水污染现象的极端表现,其屡屡发生的基础是跨界水污染现象的常态性存在.跨界水污染现象不根除,则跨界水污染事件就不可能杜绝,而处于流域最下游延长线上的海湾河口水环境也就不可能得到根本性好转.
(二)江海水环境分治所谓江海水环境分治,特指长三角地区、乃至全国存在的江河湖泊水污染防治与海湾河口水环境治理人为分割的制度安排和不协调现象.江海水环境分治有多种表现形式.一是主管机构不一样.江河湖泊水污染防治由环保部门主抓,海湾河口水环境治理由海洋(漁业)部门为主.海洋(漁业)部门职能众多,难以集中力量实施海域水环境治理,以浙江省海洋渔业局为例,内设处室13个,环境处只是其中的一个处室,难免顾此失彼,粗放管理.二是地方政府的重视程度有差异.以浙江省钱塘江流域和杭州湾地区为例,2005－2014年的十年间,省级机关的钱塘江流域水污染防治和生态补偿的专门文件共计10多个,而杭州湾地区水环境治理省级层面的专门部署是在2013年,省环保厅与省海洋渔业局联合«杭州湾区域污染整治方案».三是尾水排放标准和监管水准不一样.在相当一段时间里,污水处理厂尾水排海标准明显低于江河湖泊,导致杭州湾两岸城市竞相投巨资在杭州湾(河口)岸边建设污水处理厂.目前,长三角江河湖泊监测断面水质状况己做到月报,而海湾河口还处于年报.
二、江海分治制度的局限性
上述三个水环境治理中的突出问题归结到一点———缺乏区域合作.实践已经证明,这种江海分治制度具有明显的局限性.
(一)部署流域水污染防治时往往忽视对氮和磷的控制以钱塘江流域和杭州湾地区为例,多年来,杭州湾的水环境处于恶化中.杭州湾水污染的主要威胁是氮和磷,化学需氧量的污染并不严重,而“十一五”期间,浙江省对钱塘江及杭州湾陆源污染物的监管和考核重点是化学需氧量,忽视了对氨氮和总磷的检测和控制,减排的主观努力方向脱离了杭州湾水环境的实际,导致杭州湾水环境的治理事倍功半.
(二)海湾河口水环境污染物由多区域排入,治理受区域限制先看钱塘江流域和杭州湾地区,据有关方面调查,2012年,排入杭州湾的主要污染物中,化学需氧量为6416万吨,氨氮为260万吨,总磷为073万吨.其中,富春江电站以上区域排入的三种主要污染物分别占总量的5495％、5243％和6246％,说明杭州湾污染物的一半以上由钱塘江上中游区域排入,杭州湾整治区域沿岸上海、杭州、宁波、绍兴、嘉兴五城市相关区域合计排放的三种主要污染物分别占4505％、4757％和3754％.从浙江和上海两个行政区污染贡献率分析,浙江排放的三种主要污染物分别占9321％、8836％和9182％;上海分别占679％、1164％和818％.[3]再看长江流域和河口地区,据中国环境科学研究院等部门的调查,2005年,长江流域化学需氧量入海通量为20340万吨,总氮入海通量为11889万吨,总磷为719万吨.其中,长江上中游排入的三种主要污染物分别占总量的713％、822％和779％;江苏省相关区域排入的三种主要污染物分别占总量的209％、75％和148％;上海市排入的比重为78％、103％和72％.[4]
(三)容易诱发相关区域多种形式的非合作排污博弈没有区域合作制度的硬约束,各行政区水污染防治缺失了一个重要的动力机制和监督机制,容易诱发相关城市多种形式的非合作排污博弈.不少基层政府对污染行为采取软约束,监管不力,有些基层政府竟然同意将污染企业布局在与下游邻域的交界处;更有甚者,把海湾和湖泊视作“排污公地”,如杭州湾两岸城市的地方政府,为了争取较低的排放标准,为了减轻所辖行政区域的水环境压力,纷纷竞相投巨资在杭州湾(河口)岸边建设污水处理厂,截至2012年,仅浙江省杭州、宁波、绍兴、嘉兴四市的相关区域,合计建成拥有入海(河口)排污口的污水处理厂38个,年污水排放量12140656万吨.该区域有一个县级市,自身并没有杭州湾岸线,为了改善本行政区域的水环境状况,向周边拥有岸线的县市租地,投资5亿多元,专门铺设了一条22km的尾水排放管,建设6个泵站,将本行政区的5个污水处理厂的尾水收集起来,集中排放到钱塘江河口之中.
三、江海共治区域合作制度的主要内容
所谓江海共治的区域合作制度,指把江河湖泊与其海湾河口的水环境作为一个有机整体综合治理,促使该区域内各行政区之间合作防治水污染,推进江海水环境明显好转的一组制度安排.江海共治的区域合作制度有三方面的主要内容.
(一)坚持江海水环境治理一体化理念
摈弃江海水环境分治的传统旧观念,树立水环境治理江海一体化理念,把泛流域作为一个有机整体,统筹安排该区域各行政区的水污染合作防治工作.以钱塘江流域和杭州湾地区为例,根据水系流向特征,合作治理水环境的区域,不仅包括浙江省境内钱塘江流域的杭州、衢州、金华、绍兴、丽水5个设区市的22个相关县(市、区),而且应该包括杭州湾地区宁波、嘉兴2个设区市的11个县(市、区);同时,还应包括上海市的金山、奉贤、浦东新区的部分区域.长江流域及长江口地区情况比较特殊,长江流域是我国特大尺度的江河,流经全国11个省市,该区域的江海一体化治理可以分两步走.第一步,构建长三角区域内的江海共治机制,空间上可包括上海、江苏、安徽的相关设区市,先行试点,积累经验.第二步,结合国家构建长江经济带的重大战略,积极创造条件,构建长江流域及长江口地区水环境江海共治制度.
(二)构建长三角跨省泛流域水环境综合治理省部际联席会议制度
2008年以来,在中央政府的高度重视下,己经创新构建了太湖流域水环境综合治理省部际联席会议制度,该联席会议由国家发展改革委牵头,环境保护部、住房城乡建设部、水利部、农业部、江苏省、浙江省、上海市两省一市政府参加,联席会议构建以来,2008年紧急编制了«太湖流域水环境综合治理总体方案»,2013年又策划编制了«太湖流域水环境综合治理总体方案(2013修编)»,两个总体方案对太湖流域两省一市合作治理水环境起到了不可替代的重要作用.实践证明,太湖流域水环境综合治理省部际联席会议制度是推动部门、地方和社会形成上下联动、合力治污的重要工作机制.所谓泛流域,指包括流域及其海湾河口地区的广泛区域.根据长三角地区的实际,建议拓展太湖流域水环境综合治理省部际联席会议的职责和功能,同时兼管长三角跨省泛流域水环境综合治理,除太湖流域外,还应包括长江下游及长江口、钱塘江流域及杭州湾地区.依托这一重要机制,分别制定长江下游及长江口、钱塘江流域及杭州湾地区水环境综合治理总体方案,促进长三角地区跨省泛流域水环境治理合作机制的构建和完善.
(三)创建三位一体的江海水环境治理合作机制
三位一体的江海水环境治理合作机制是一个制度体系,主要包括区域入江入海污染物通量监测机制、水环境区域补偿机制和泛流域水质交易机制.
1．区域入江入海污染物通量监测机制.要构建江海水环境治理区域合作机制,首先要搞清楚各行政区在一定时间内排入江河及其海湾河口的主要水污染物通量.一般来说,流域的非河口地区情况相对简单,采取断面监测的方法,只要在江河流经某行政区的入口和出口处分别进行断面监测,就可以确定该地区入境水质和出境水质的污染物浓度和污染物通量,出入境断面的通量差就是该行政区排入江河的污染物通量.海湾河口地区情况比较复杂,水流流向受涌潮的重大影响,咸水与淡水交替,简单地采用海洋水质的通量监测方法有困难.目前拟采用分类相加法,一是海湾河口某行政区通过入海支流及河道排放污染物的通量,其计算方法类似于断面监测法;二是该行政区通过建在沿岸的若干污水处理厂向海湾河口排放污染物的通量,其计算方法是平均排放浓度与排放废水量的乘积;三是海域污染源排放的污染物,主要包括海水养殖、船舶污染和事故污染.最后将三类污染物相加就是河口该行政区的排污总量.为确保监测数据的权威性,长三角省界断面的污染物通量由环保部华东督查办负责,地、县交界断面的污染物通量由上级环保部门负责.各行政区交界断面的污染物浓度和通量信息都应在泛流域内共享,并按月向社会公布,接受公众监督和评价.
2．水环境区域补偿机制.所谓水环境区域补偿机制,指为保护、修复和改善泛流域水生态系统服务功能,促进水环境不断好转,由相应的水环境治理合作机构或上级人民政府作出的、调节流域上中下游及其河口各行政区之间环保职责及其经济利益关系的一组制度安排.水环境区域补偿机制包括两方面主要内容,一是流域上游源头地区水生态保护的补偿机制;二是邻域双向补偿机制,即当邻域上游行政区呈现水环境正外部性时,应由下游补偿上游邻域;当邻域上游行政区呈现负外部性时,就由上游补偿下游邻域.2005年以来,长三角两省一市对水环境区域补偿机制进行了有效的探索,其中,浙江省在创新流域上游源头地区水生态保护补偿机制方面处于领先地位,江苏省在探索邻域双向补偿机制方面领跑全国.面对江海共治的新要求,水环境区域补偿机制也应进一步创新和完善.其一,以海湾河口的水环境容量确定泛流域治污目标和减排任务,若海湾河口水环境容量不足的,可以分阶段、分主要污染物逐步达到改善水质目标,再采取倒推法按河口到源头顺序确定各行政区断面水质目标及主要水污染物的减排任务.其二,在分配各行政区减排任务时,要充分考虑各行政区现有的排放强度,排放强度大的应下达较多的减排任务.其三,在长三角地区大力推广江苏、浙江的水环境区域补偿实践经验,切实把流域上游源头地区水生态保护补偿机制和邻域双向补偿机制落实到长三角每一个县级行政区,尤其应在跨省断面实施双向补偿机制方面取得突破.
3．泛流域水质交易机制.水质交易机制是美国1990年代以来实施的流域治理的创新性政策工具,是排污权交易机制在流域水环境治理中的应用和发展,对于提升和完善长三角排污权交易机制具有重要的借鉴作用.长三角排污权交易机制已探索多年,取得了一定的成效,但还不完善,主要存在三个问题:一是政府干预偏多,市场作用较弱,排污权有偿使用与排污权交易混为一谈,夸大了排污权交易试点的成效;二是交易范围偏小,绝大多数限制在县域行政区,不利于环境资源的优化配置;三是交易内容和方法过于单一,局限于点源之间的交易,局限于企业与政府、企业之间的交易.根据长三角的实际,借鉴美国水质交易的经验,有必要创新探索泛流域水质交易机制,着重抓住三个要件.其一,充分发挥市场在排污权交易中的决定性作用,把排污权有偿使用与排污权交易适当分开.其二,行政区域内交易与泛流域水质交易相结合,着重探索流域及其河口范围内开展水质交易的实现形式,提高水环境资源的配置效率.其三,进一步丰富水质交易的内容和方法,探索点源与非点源水质交易办法,研究距离目标水体不同位置的交易比率;借鉴京都议定书的排放贸易(ET)机制,探究泛流域内各行政区之间的水质交易办法.
四、结语
1.1含水层破坏情况在采煤过程中，由于矿井水的疏排，会对地下水位造成下降影响，形成以开采水平为基准的地下水位降落面，进而形成以采区为中心，含水层影响半径为半径的降落漏斗。由于合盛煤矿开采煤层位于山西组石灰岩岩溶裂隙含水层内，煤矿开采过程中矿井水疏排直接影响石炭—二叠系碎屑岩裂隙含水层。而煤矿开采后会在顶板岩层形成一定高度的冒落带、裂缝带和缓慢下沉带，所形成的导水裂缝带高度波及到煤层上部含水层时，就成为含水层对矿井充水的通道。依据井田内钻孔资料，按照有关计算煤层导水裂缝发育高度公式。2#、4#煤层顶板属中硬顶板，开采形成的最大导水裂缝带高度分别为37.71m、52.43m，考虑到两煤层间距为10m，且2#、4#煤主要充水含水层为其上覆砂岩裂隙含水层，根据开采煤层所在地层位置，以及煤层顶板发生垮落，2#、4#煤层形成的导水裂缝带均能沟通其含水层(或上一层可采煤层开采形成的采空区积水)，对煤层上覆的太原组K2～K5灰岩含水层以及山西组的K7、K8砂岩含水层进行破坏，见表2。但正常情况下本井田开采导水裂缝带不会直通地表。
1.2地表破坏情况为进一步分析开采后对煤层顶板的影响，根据采煤塌陷区土地破坏性等级划分表分析可知:1)2#煤开采后，井田大部分面积地表将受到重度—极轻度破坏，但是在井田的西南角，地表将受到重度破坏。2)4#煤开采后，井田内东北及东南角地表受到极轻微的破坏，其它地段地表将受到重度—极轻度破坏，但在井田西南角地表有受到重度破坏。采煤引起地表塌陷将改变地表的形态和河道的坡度，对河道周围的汇水条件造成一定程度的影响，同时由于沉陷盆地的边缘有地表裂缝产生，会引起地表水下渗，因此，地表沉陷除了对井田内河流汇水条件有影响外，还将会影响地表水资源量。
2矿井开采防治水措施
1)井田及周边煤矿采空区均有积水，对合盛矿井的开采有很大的威胁，在开采时一定要加强“探放水”工作，遇有顶板淋水、渗水增加、煤层“出汗”、巷道涌水量增加等突水预兆时应立即停止采掘，撤离人员，并向调度室等管理部门汇报。2)在开采断层、陷落柱附近煤层时，一定要注意构造导水，坚持“预测预报、有疑必探、先探后掘、先治后采”的原则，钻进时发现煤岩松软，片帮、来压或钻眼中水压、水量突然增大，顶钻等异常时，必须停止钻进，且不得拔出钻杆，立即向有关领导汇报，以杜绝突发的水灾事故的发生。3)经常了解周边矿井的采掘动向，做好周边矿井采空区范围的调查工作，相邻矿井之间矿界处应留有足够的矿界保安煤柱，严禁越界开采，防止发生连锁透水事故。定期维护好各型水泵的排水管路、阀门及排水用的配电设备，保证井下水流及时畅通地排出地面，在雨季前组织全面检修，并对全部主排水泵进行联合排水试验，定期清理井底水仓、水沟的淤泥。4)据煤矿开采对奥陶系灰岩岩溶水含水层的影响分析，在对断层等合理留设安全煤柱后，煤矿开采不会破坏奥灰水，对区域奥灰水水量影响很小。因此正常的煤矿开采对井田及周边村庄供水基本没有影响。
3结论及建议
1.1地表水中的抗性基因污染随着人类社会的不断发展，畜牧养殖、污水处理等人类活动对于地表水中抗生素抗性基因污染的影响日益显著。虽然污水处理厂的处理工艺能够去除一部分抗性基因，但是仍有大量抗性基因随出水排入地表水中。近年来，研究人员在江河湖泊等地表水中检测出大量的抗生素抗性基因。Pruden等[22]检测出美国南拉普特河从上游至下游中(人类活动呈递增梯度)sul1抗性基因的含量大幅度增加，深入研究后发现sul1含量与上游河岸的动物养殖厂及污水处理厂数目成正相关。Chen等沿珠江流域至珠江河口(人类活动影响呈递减梯度分布)检测江水中的四环素类抗性基因(tetA、tetC、tetH、tetB、tetM、tetO、tetW抗性基因)的含量，发现珠江流域检测到四环素类抗性基因的频率与种类都明显高于珠江河口地区。Ling等在中国南方北江河中检测出2种磺胺类抗性基因和7种四环素类抗性基因，其中磺胺类抗性基因中sul1的含量比sul2高，其平均值分别为1.41×10-2和1.58×10-3copies•(16SrDNA)-1；四环素类抗性基因中tetG的出现频率最高(100%)，tetC的含量最高，其浓度在8.30×10-2到13.20copies•(16SrDNA)-1之间变化。Jiang等利用PCR技术在黄浦江中检测到2种磺胺类抗性基因(sul1、sul2)、8种四环素类抗性基因(tetA、tetB、tetC、tetG、tetM、tetO、tetW、tetX)和1种内酰胺类抗性基因(TEM)，并利用实时定量PCR技术检测出这11种抗性基因的含量在3.66×101copy•mL-1(tetB)到1.62×105copy•mL-1(sul2)之间变化。Luo等在中国海河中也检测出磺胺类抗性基因和四环素类抗性基因，同样，磺胺类抗性基因的检测频率与含量都高于四环素类抗性基因。其中，sul1抗性基因含量为(7.8±1.0)×109copies•g-1，sul2抗性基因含量为(1.7±0.2)×1011copies•g-1。Stoll等在德国的莱茵河和澳大利亚的布里斯班河中均检测出多种抗生素抗性基因，磺胺类抗性基因的检测频率最高，其中sul1检测频率(98%)稍高于sul2(77%)。在水产养殖业中大量添加的抗生素，一部分不能被鱼类吸收而直接排入到水体中，另一部分被鱼类吸收后在其体内诱导出抗性菌株，随粪便排入水体，所以在水产养殖区水体中亦存在大量抗性基因。Gao等在天津地区的水产养殖场中检测出多种抗性基因(tetM、tetO、tetT、tetW、sul1及sul2)。此外，磺胺甲基恶唑抗性细菌占63.3%，四环素抗性细菌占57.1%，这说明有一部分细菌呈多重抗性。Liang等在鱼塘中的大肠杆菌菌群中发现其中91.5%的大肠杆菌都含有抗性基因，86.1%的大肠杆菌含有两种以上的抗性基因。DiCesare等在地中海沿岸的养鱼场中也发现了tetM、tetO、tetL、tetK、ermB、ermA和ermC等多种抗性基因，但该渔场并没有在饲料中添加任何抗生素，这说明该渔场中的抗性基因可能是由于海水养殖促进了抗性基因的水平转移。Reboucas等在巴西的一个养虾场中也发现了对氨苄青霉素和四环素均具有抗性的致病性弧菌。除此之外，在越南、泰国、韩国、印度、埃及等其他国家的水产养殖水域中也都检测到抗生素抗性基因。以上研究表明，全球地表水体中含有数目“可观”的抗生素抗性基因，其中四环素类抗性基因和磺胺类抗性基因尤其居多，这可能和相应抗生素的大量使用及其在环境中的残留有关。虽然环境中本来就存在抗生素抗性细菌，但是环境中抗性基因的急剧增加主要是由于人类大量使用抗生素而对环境造成了巨大的选择压力。总之，地表水体已经成为了环境中抗生素抗性基因的一个主要基因库。
1.2地下水中的抗性基因污染由于动物养殖场污水池及土壤中的抗性基因随着土壤的渗透作用使得地下水中也开始检测出抗性基因的存在。Koike等从2000—2003年连续3年分别在两个养猪场的周围打井检测其地下水中的四环素类抗性基因，发现地下水中含有7种四环素类抗性基因。通过对养殖场污水池和地下水中发现的抗性基因序列的比较分析，发现两者几乎一致，这说明地下水受到了养猪场污水池的影响，其抗性基因主要来自于污水池。近年来，地下水也已经成为了抗性基因的众多基因库之一。
2抗生素抗性基因在环境中的传播与潜在风险
从上述不同抗性基因的基因库来看，不难发现各个基因库之间各有联系，人类、动物与生态环境之间形成了一个循环(图1)，使得抗生素抗性基因在其中不断循环、积累。人类在广泛使用大量抗生素治疗疾病时，由于抗生素的选择性压力，使其在人的肠胃及尿道中诱导出含有抗性基因的细菌。此外，肠胃细菌之间、肠胃细菌与经过肠胃的细菌之间，抗性基因都能够进行水平转移，又进一步增加了人体内抗性基因的含量。相似的，为了提高家禽养殖业、牛羊畜牧业以及水产养殖业的出产率，人们在饲料中大肆加入抗生素，这在各种动物体内同样会诱导出相应的抗生素抗性基因。体内含有抗性基因的动物被加工成肉类食品或者奶制品后，其中的抗性基因通过食物链又可进入人类体内。研究发现，一些养殖场内的空气中也含有抗性基因或抗性细菌，当养殖场工作人员吸入养殖场内的空气时，抗性基因或抗性细菌就会随空气一起进入人体。此外，如果人与动物直接接触，动物体内的抗性基因或抗性细菌也能直接进入人体。随后，人与动物体内的抗性细菌与抗性基因随着排泄物一起进入自然环境中。一部分排泄物进入污水处理厂(同时进入污水处理厂的还有医疗废水)，污水处理厂是抗性基因传播的重要中转地，污水处理厂中的处理工艺只能去除一部分抗性细菌与抗性基因，但是大部分抗性细菌和抗性基因不能被去除，甚至某些污水厂出水中抗性基因含量高于污水厂进水，这些抗性基因都随污水厂出水排入自然水体中，增加了污水处理厂下游水体的抗性基因含量。另一部分排泄物被用作肥料进入土壤生态系统，使排泄物中抗性基因转移到土壤菌株之中。而污水厂出水部分回用灌溉农田以及污泥堆积施肥更增加了土壤生态系统中的抗性细菌与抗性基因的含量，土壤中的抗性基因能够水平转移到庄稼等农作物中，这些农作物被加工成为农产品后又通过食物链进入人类体内。由于降雨等原因产生的地表径流会使土壤中的抗性细菌和抗性基因进入到地表水体中，而土壤系统的渗透作用使得地下水中也含有数量“可观”的抗性基因。如果这些地表水体或者地下水体被用来作为饮用水水源，虽然给水处理工艺能灭活部分抗性细菌和抗性基因，但仍有大部分抗性基因会随饮用水进入人类体内。从抗性基因在环境中的循环传播过程不难看出，抗性基因会在人体内积少成多，增强了人体细胞的耐药性，对人体健康和生态安全构成巨大威胁。在美国，由耐甲氧西林金黄色葡萄球菌引起的感染病每年的致死人数比艾滋病、帕金森症以及杀人犯的总和还要多。当致病菌获得多重抗性基因后，就既具有致病性又具有多重耐药性，对人体具有极大的危害。最典型的就是含有NDM-1基因的超级细菌，曾引起世界范围内的恐慌。所以，加紧研究去除环境中的抗生素抗性基因的处理方法成为当务之急。
3抗生素抗性基因的去除技术
虽然国内外关于抗生素抗性基因在环境中的来源与传播途径的研究很多，但是关于抗性基因的去除技术的研究却很少。近年来，随着抗性基因污染情况越来越严重，一些研究学者们也在探索污水与给水处理厂中不同处理工艺对抗生素抗性基因的去除效果，以期能以最佳的工艺组合方式去除最多的抗性基因。
3.1厌氧/好氧污泥消化处理工艺污水处理厂是抗生素抗性基因最主要的一个储库，所以污水处理厂的处理工艺将是去除抗生素抗性基因的关键所在。事实上，尽管污水处理厂出水中仍含有抗性细菌和抗生素抗性基因，但绝大多数(>99%)的抗性细菌及抗生素抗性基因存在于污泥沉积物中。近几年，研究发现污水处理厂中的污泥消化工艺对于降低污泥中抗生素抗性基因的含量有着良好的效果。Ghosh等研究了高温(50~60℃)和中温(35~37℃)两相厌氧消化系统对四环素类抗性基因的去除效果，发现高温厌氧系统对tetA、tetO、tetX有很好的去除效果，其中tetX的去除率分别达到了85%~99%，而tetA和tetO的去除率也有50%~80%;而在中温厌氧消化阶段对抗性基因的去除效果并不明显，tetA含量甚至出现了反弹。这一结果显示抗性基因的去除效果可能与操作温度有关。随后，Diehl等研究了不同温度(22、37、46、55℃)下厌氧或好氧消化对污泥中抗生素抗性基因的去除效果。在厌氧条件下，37、46、55℃下抗性基因显著减少，并且去除率随温度的上升而增大；而在好氧情况下(平均水力停留时间为4d)四环素类抗性基因的含量并没有明显降低。Ma等进一步比较了高温和中温厌氧系统对抗性基因的去除效果，结果显示高温厌氧系统在去除ermB、ermF、tetO、tetW等4种抗性基因的效果确实优于中温厌氧系统，但是对于其他抗性基因的去除效果，高温厌氧系统并没有明显优势。Miller等也发现高温和中温厌氧消化系统都能降低sul1、sul2抗性基因和int1整合子的含量1到2个数量级，只是中温厌氧消化系统对tetO和tetW去除效果不理想。Ma等认为高温消化反应器之所以能够更有效地去除抗生素抗性基因，一方面是因为更高的温度有利于促进生化反应的进行，另一方面是因为高温消化系统中菌群组成结构与中温消化系统有所不同，而后者起决定作用。此外，污泥龄也影响抗性基因的去除效果，比较两种不同污泥龄的中温消化系统，污泥龄为20d的消化系统对抗性基因的去除效果明显好于污泥龄为10d的消化系统，这一结果与Xia等的结论相一致。虽然Diehl等在试验中认为好氧消化不能显著去除抗生素抗性基因，但Burch等认为Diehl等的试验设计不完整，因为试验中4d的平均水力停留时间过短，如果抗性基因的半衰期大于4d，即使好氧消化系统能有效去除抗生素抗性基因也无法检测。因此，Burch等设计试验的水力停留时间为40d，结果显示在半连续流条件下对ermB、sul1、tetA、tetW的去除率达到了85%~98%，但是int1含量却没有显著变化，而tetX含量增加了5倍，这可能是由于好氧消化系统对含有int1和tetX的细菌细胞具有选择性。因此，污水处理厂中的污泥消化工艺在降低抗生素抗性基因含量方面具有潜在的前景，耗氧量、温度、污泥龄及水力停留时间等都是影响其去除效果的重要因素，而怎样调整这些影响因素以达到最佳的去除效果在未来值得进行深入的研究。
3.2人工湿地处理工艺人工湿地是一种新型的污水处理设施，一般位于生物处理或者化学处理设备之后，用作二级或者三级处理，由于其工艺简单、经济、高效，适用于人口较少的小规模处理，现已被广泛应用于处理城镇污水。大量研究已经证明，人工湿地对污水中的有机物、细菌、抗生素、药物及个人护理品(PPCPs)均有较好的去除效果。但目前关于人工湿地对抗生素抗性基因的去除效果的研究还较少。Chen等调查了杭州及周边农村地区的污水处理厂，发现应用人工湿地能有效改善对抗性基因的去除效果，在多重厌氧生物过滤处理后添加一道人工湿地处理工艺能去除2个数量级左右的抗性基因，而仅应用多重厌氧生物过滤对抗性基因去除效果很小，这说明人工湿地在去除抗性基因方面具有重要作用。随后，Chen等比较了污水处理厂中生物曝气滤池、紫外消毒及人工湿地3种处理方式对抗性基因的去除效果，发现人工湿地的去除效果最好，能降低1到3个数量级的抗性基因，生物曝气滤池只能降低0.6到1.2个数量级的抗性基因，而紫外消毒后抗性基因基本没有变化。但是，Anderson等在对加拿大马尼托巴省某人工湿地调查后发现，出水中只有blaSHV抗性基因的含量有较大幅度的降低，而其他抗性基因含量几乎没有明显降低，这可能是由于人工湿地去除含有blaSHV基因的细菌较多，造成了对blaSHV基因的选择性去除。Nõlvak等也通过研究发现，水平潜流人工湿地对sul1抗性基因的去除效果尤为突出，而对其他抗性基因的去除效果与常规处理效果差不多。Liu等在研究火山岩滤料垂直流人工湿地和沸石滤料垂直流人工湿地对养猪场废水的处理效果时发现，火山岩滤料人工湿地对抗性基因含量的去除率为50%，而沸石滤料人工湿地能降低抗性基因含量一个数量级。这可能与两种滤料的孔径大小有关，沸石滤料的平均粒径(4.32nm)比火山岩滤料的平均粒径(10.78nm)小，更小的粒径有利于抗性基因的去除。Yang等在研究不同类型人工湿地对抗性大肠杆菌及抗性基因的去除时发现，抗性基因的检测率从大到小依次为：基质≥出水>进水。其中，sul抗性基因在进水、出水及基质生物膜中的检测率分别为50%、61%和81%；tet抗性基因在进水、出水及基质生物膜中的检测率分别为67%、77%和76%。这可能是因为抗性基因能迁移到基质生物膜上，从而增加了膜上的抗性基因含量，而生物膜中的抗性基因迁移到水中又增加了出水中的抗性基因含量。但是，上述两位学者都认为人工湿地的处理效果与湿地中植物覆盖率、植物种类、水力负荷以及当地气候都有着紧密的联系，不同人工湿地对抗性基因的去除效果也不一样。以上研究说明人工湿地对去除抗性基因可能具有某种选择性。因此，对于人工湿地的实际应用，应针对不同的抗性基因采用不同的填料或不同类型的人工湿地，做到“对症下药”。
3.3消毒处理工艺不论在给水还是污水处理工艺中，消毒工艺都是非常重要的一步。现有的消毒工艺主要有自由性氯消毒(加氯消毒)、氯胺消毒、臭氧消毒及紫外辐射消毒。在众多消毒工艺中，应用最广泛的是加氯消毒和紫外消毒。虽然消毒工艺能有效灭活水中的细菌微生物，但是关于消毒工艺能否有效地去除水体中的抗生素抗性基因的研究还较少。
3.3.1加氯消毒工艺加氯消毒的机理如图2所示，氯气作为一种氧化剂，能氧化细菌细胞，改变细胞膜的渗透性，从而进入细胞内破坏细胞质，最终分解RNA和DNA。而游离性有效氯对胞外被膜中的大部分物质的反应活性为中等水平，只是对脂类和糖类反应活性很低。所以，一般氯会在细胞壁与细胞膜中消耗一部分，剩余部分进入细胞质，并氧化胞内DNA，使其失活。最早，Venkobachar等发现用氯氧化大肠杆菌时，当加氯量为1.5mg•L-1时，能在上清液中检测出蛋白质和RNA；当添加量增加时，能在上清液中检测出DNA。Suquet等发现在50mmol•L-1、pH为7.4的磷酸缓冲溶液中，当加氯消毒CT值大于180mg•L-1•min-1时，溶液中出现大量DNA碎片。由此可见，在游离性有效氯消毒过程中，只有当加氯量较高时才能破坏分解大量DNA。在实际应用中，经加氯消毒处理后，Munir等发现抗性基因的含量并没有显著减少，Gao等也发现污水处理厂中加氯消毒并不能有效减少tet和sul类抗性基因的含量。此外，还有研究发现，较高剂量的加氯消毒能增加四环素类抗性细菌的抗药性，因为高剂量的氯消毒对抗性细菌产生了“筛选”作用。
3.3.2紫外消毒工艺与加氯消毒不同，紫外辐射消毒是个物理过程，通过光化学反应灭活细胞。从细胞内物质对其反应活性看，只有嘌呤和嘧啶核苷基、核苷酸吸收253.7nm波长的紫外光，所以，紫外光的专一性使其具有潜在的有效灭活抗性基因的可能。早先，Munakata等就发现紫外辐射能够破坏双链DNA中抗性基因的转换能力，从而降低了抗性基因的水平转移风险。Guo等研究结果显示，在污水处理厂的污水中，红霉素类抗性基因和四环素类抗性基因的含量分别为(3.6±0.2)×105和(2.5±0.1)×105copies•L-1，经5mJ•cm-2剂量的紫外消毒后，红霉素类和四环素类抗性基因含量分别降低了(3.0±0.1)和(1.9±0.1)个数量级；此外，还发现经紫外消毒后两类抗生素抗性菌的数量出现显著降低，然而四环素类抗性细菌占细菌总数的比例却有所增加，由此说明紫外消毒对四环素类抗性基因具有一定的选择作用。McKinney等用紫外消毒处理4种抗性基因(mecA、vanA、tetA、ampC)后发现紫外辐射确实能够降低抗性基因的含量，但灭活抗性基因3到4个数量级所需的紫外剂量为200~400mJ•cm-2，远远大于灭活抗性细菌所需要的紫外剂量(灭活4到5个数量级的抗性细菌，需要紫外剂量为10~20mJ•cm-2)。VanAken等也在试验中发现，使用紫外辐射处理大肠杆菌细胞悬浮液，DNA含量降低2个数量级所需要的紫外剂量为23mJ•cm-2，远大于灭活大肠杆菌细胞所需的剂量(8.7mJ•cm-2)。综上所述，紫外消毒工艺能有效降低抗生素抗性基因的含量，但是所需的紫外剂量较高，远超过实际应用的剂量。在实际应用中，Auerbach等发现紫外消毒对减少污水中四环素类抗性基因的种类以及降低tetQ、tetG的含量都没有明显的效果。因此，寻求更有效的方法是当务之急。近年来，有研究发现添加TiO2纳米颗粒与近紫外光复合使用能提高其去除抗性基因的效率，使得紫外消毒处理抗性基因与处理抗性细菌所需消毒剂量相当，Li等也发现加入Ag-TiO2复合纳米材料能大大提升紫外光消毒的效果。这给未来研究有效去除抗性基因的消毒工艺提供了方向。
3.4深度处理工艺随着饮用水工艺的不断发展，以及人们对饮用水要求的不断提高，现今污水/给水处理厂中除了常规处理工艺之外，还应用了许多水深度处理工艺。目前，研究较多的水深度处理工艺主要有膜处理、高级氧化等。Öncü等发现，用TiO2光催化氧化和臭氧氧化处理12.8和6.4μg•mL-1两种浓度的质粒DNA均有显著的效果，其可以破坏DNA的超螺旋结构，从而灭活DNA。试验中发现质粒DNA的浓度随臭氧氧化剂量的增加而减少，对于高浓度质粒DNA溶液，当臭氧剂量为4.2mg•L-1时质粒DNA浓度最低；对于低浓度质粒DNA溶液，当臭氧剂量为0.9mg•L-1时超螺旋DNA双链已完全消失。TiO2光催化氧化效果与臭氧氧化效果类似，高浓度质粒DNA溶液在经过75min的TiO2光催化降解后，超螺旋DNA双链全部消失；而对于低浓度的质粒DNA溶液，TiO2光催化降解只需15min就可以将其中的所有超螺旋DNA双链破坏掉。Cengiz等应用芬顿试剂高级氧化工艺和臭氧氧化工艺去除养牛场废水中的tetM抗性基因，发现两种工艺中抗性基因的变化趋势一致，即抗性基因的含量随着氧化剂剂量的增加而减小，当芬顿试剂添加量达到40mmol•L-1H2O2/4mmol•L-1Fe2+时去除效果最好。除了高级氧化工艺之外，膜处理工艺对抗生素抗性基因也有很好的效果。Munir等比较了活性污泥法+氯消毒、氧化沟+紫外消毒、旋转生物接触氧化+氯消毒、膜生物反应器+紫外和活性污泥+紫外这5种不同处理工艺对抗性基因的去除效果，发现膜生物反应器对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个数量级。Breazeal等研究了膜孔径从0.45μm到1000道尔顿的微滤/超滤膜对抗性基因的去除效果，发现微滤膜对抗性基因的去除效果不大，但是膜孔径为10万、1万、1千道尔顿的超滤膜分别能使抗生素抗性基因含量降低1.7、4.9、>5.9个数量级；试验还发现水中的胶体物质对超滤膜去除抗性基因有促进作用，并且膜孔径越小，这种促进作用越明显。总之，随着深度处理工艺应用的越发成熟，其在未来去除抗生素抗性基因的处理工艺中必定会占据一席之地。
4研究展望
我国水资源总量多，人均占有量少，地区分布不均目前水资源总量居世界第四位。人均占有量仅为世界平均值的1/4，约为日本的1/2，美国1/4，俄罗斯的1/12。我国水资源总量为2.8万亿立方米。其中地表水2.7万亿立方米，地下水0.83万亿立方米，由于地表水与地下水相互转换、互为补给，扣除两者重复计算量0.73万亿立方米，与河川径流不重复的地下水资源量约为0.1万亿立方米。按照国际公认的标准，人均水资源低于3000立方米为轻度缺水；人均水资源低于2000立方米为中度缺水；人均水资源低于1000立方米为重度缺水；人均水资源低于500立方米为极度缺水。我国目前有16个省(区、市)人均水资源量(不包括过境水)低于严重缺水线，有6个省、区(宁夏、河北、山东、河南、山西、江苏)人均水资源量低于500立方米。北方许多大中城市因缺水造成工厂停产或限产，损失的年产值达1200亿元，南方一些城市也陆续出现水荒。
面对“滴水贵如油”的水资源，而人类对它的浪费和污染却是令人痛心的：据统计，全世界污水排放量已达到4000亿立方米，使5.5万亿立方米水体受到污染，占全世界径流总量的14%以上。我国的主要江、河、湖等水域，如长江、黄河、淮河、海河、辽河、松花江、沱江等已检测出数百种有机物或被报道已经受到严重的有机物污染，在被检测出的有机物中一些有毒污染物含量超过了地面水质标准，有些是致癌、致畸和致突变有机污染物。近年来，我国有关部门在水源保护方面作了许多工作，但是，由于各种条件的制约，全国水源污染仍呈发展趋势，有90%以上的城市水域污染严重，近50%的重点城镇水源水质不符合饮用水源的水质标准。在我国水的浪费现象还极其严重，我国农业灌溉大多采用漫灌的形式，农业用水仅有效利用30-40%。工业废水和生活污水不加处理任意排放，使许多水体受到污染，更加剧了水资源的短缺局面。因此，合理开发水资源，节约用水量和防治水污染，应当成为我国水环境保护工作长期的工作方针。
2造成我国水资源破坏和水污染的原因
造成水污染的原因有很多，如生活污水与工业废水的排放，固体垃圾的肆意排放等，但最终归结为两大类:一类是自然污染：因地质的溶解作用，降水对大气的淋洗、对地面的冲刷，挟带各种污染物流入水体而形成；另一类是人为污染是比较严重的，原因也是多方面的，按污染源分，可分为工业废水污染、城市污水污染、农业回流水污染、固体废物污染及其它污染等方面。
2.1工业废水污染水在工业上主要是用于洗涤产品、冷却设备、产生蒸气、输送废物和作为生产原料以有稀释等方面，几乎没有一种工业能够离开水。而且工业的用水量非常大，要占人类整个用水量的80%左右，据统计，生产一吨钢需水量30多吨：一吨石油化工产品、一吨纸或一千度电需水200至500多吨、而制造一吨人造纤维则需水1000吨以上。这么大量的工业用水，相应也有大量的废水产生，工业废水排放量约占总废水量的三分之二左右。2.2城市污水污染随着工业的发展又带来了城市化，大量人口和工业高度集中于一些很小的地区，人们日常生活所产生的生活污水，据统计每人每天约有数百升左右，污浊负荷量为几十克BOD。这些污水除含有碳水化合物、蛋白质和氨基酸、动植物脂肪、尿素和氨、肥皂及合成洗涤剂等物质外，还含有细菌、病毒等使人致病的微生物。这种污水会消耗接受水体的溶解氧，也会产生泡沫妨碍空气中的氧气溶于水中，使水发臭变质。
2.3农业回流水污染农业上最大用水是灌溉，其中60-90%蒸发损失，其余10-40%渗入地下或从地表流走。由于耕种、喷洒农药、施肥等工作，使这种灌溉回流水中含有较高尝试的矿物质、富养肥料的有毒农药，也会使水体污染。这些物质化学稳定性极高，在自然界需要十年以上的时间才能完全分解为无害物质，成为环境是长期存在的污染物质，又易溶解于脂肪，能在动物和人体脂肪组织中积累起来千万危害，同时它难溶于水，借助水的流动而迁移到其它地方，使得许多没有使用过农药的地区，也受到了农药的危害。
2.4固体废物污染及其它污染农业废物、工业废物和城市垃圾的数量和种类都非常多，如果转入水中，也会污染水质，这类污染情况相当复杂。有机物质经水中微生物分解会消耗水中的溶解氧，各种有毒物质使水体具有毒性，从工厂排出的废气，如二氧化硫，一旦随雨水转入水中，就变成亚硫酸，它又同水中的氧作用，从而产生具有更大危险性的物质。垃圾场的垃圾雨淋和雪化后可能溶于水，或发生化学作用产生有毒物质，最后漏出场外，流入地势低的城市，或渗入地下，污染地下水。
3针对原因采取的对策
针对上述原因造成的水污染严峻形势，我国将从以下几个方面加强水环境保护、保障饮水安全。
3.1减少耗水量：当前我国的水资源的利用，一方面感到水资源紧张，另一方面浪费又很严重。同工业发达国家相比，我国许多单位产品耗水量要高得多。耗水量大，不仅造成了水资源的浪费，而且是造成水环境污染的重要原因。通过企业的技术改造，推行清洁生产，降低单位产品用水量，一水多用，提高水的重复利用率等，都是在实践中被证明了是行之有效的。
3.2建立城市污水处理系统：为了控制水污染的发展，工业企业还必须积极治理水污染，尤其是有毒污染物的拜谢必须单独处理或预处理。随着工业布局、城市布局的调整和城市下水道管网的建设与完善，可逐步实现城市污水的集中处理，使城市污水处理与工业永治理结合起来。
3.3产业结构调整：水体的自然净化能力是有限的，合理的工业布局可以充分利用自然环境的自然能力，变恶性循环为良性循环，起到发展经济，控制污染的作用。关、停、并、转那些耗水量大、污染重、治污代价高的企业。也要对耗水大的农业结构进行调整，特别是干旱、半干旱地区要走节水农业与可持续发展的道路。
3.4控制农业面源污染：农业面源污染包括农村生活源、农业面源、畜禽养殖业、水产养殖的污染。要解决面源污染比工业污染和大中城市生活污水难度更大，需要通过综合防治和开展生态农业示范工程等措施进行控制。
3.5开发新水源：我国的工农业和生活用水的节约潜力不小，需要抓好节水工作，减少浪费，达到降低单位国民生产总值的用水量。南水北调工程的实施，对于缓解山东华北地区严重缺水有重要作用。修建水库、开采地下水、净化海水等可缓解日益紧张的用水压力，但修建水库、开采地下水时要充分考虑对生态环境和社会环境的影响。3.6加强水资源的规划管理：水资源规划是区域规划、城市规划、工农业发展规划的主要组成部分，应与其他规划同时进行。
合理开发还必须根据水的供需状况，将地表水、地下水和污水资源统一开发利用，切实做到合理开发、综合利用、积极保护、科学管理。
4结论
世界上的淡水供给是有限的，农业、工业和城市供水需求量的不断提高导致了有限的淡水资源的分配竞争。为了避免水危机，许多国家必须保护水资源，对供水和需水进行管理，减少污染和降低不断增长的人口对环境的影响。治理水污染环境的课题已经被列入世界环保组织的工作日程。在我国水源污染已经是普遍存在，有机物正在悄悄地污染着我们的周围环境以至对我们的生存环境构成了严重威胁，这方面现已成为一项急需解决的问题。
参考文献：
[1]中国环境保护法.
[2]水污染控制教程.
[3]中国环境报
