一、我國(guó)水資源概況。

我國(guó)水資源總量為2.8×10∧12m∧3。經(jīng)預(yù)測(cè)，到2030年人口增至16億時(shí)，人均水資源量將降到1760m∧3。按國(guó)際上一般承認(rèn)的標(biāo)準(zhǔn)，人均水資源量少于1700為用水緊張的國(guó)家。因此，我國(guó)未來(lái)水資源的形勢(shì)是嚴(yán)峻的。

淡水是維持生命的重要因素之一。地球表面絕大部分由水所覆蓋，總量近13.8億平方千米，但是97%的水是海水，不能飲用且不能用于灌溉。為數(shù)不多的淡水，卻大部分以冰的形式存在，或者存在于很深的地下蓄水層中，不能被人類直接應(yīng)用。在這么多水源中，真正能被人類應(yīng)用的淡水僅占淡水水源總量的0.29%，總量約為10萬(wàn)平方千米，存在于河流和湖泊中。

到2030年，我國(guó)居民需水量將增加到1340億噸，工業(yè)用水將增加到6650億噸。水資源缺口將擴(kuò)大到2000億立方米。水危機(jī)將是21世紀(jì)影響我國(guó)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)增長(zhǎng)的第一制約因素。到21世紀(jì)中葉，總的用水量從目前的5000多億立方米增加到8000多億立方米，占我國(guó)可利用水資源的20%，極易產(chǎn)生水危機(jī)。我國(guó)617個(gè)城市中，有300個(gè)城市缺水，50多個(gè)城市嚴(yán)重缺水。有180個(gè)城市平均日缺水1200萬(wàn)立方米，相當(dāng)于全國(guó)城市公共自來(lái)水供水能力的1/5，也就是說(shuō)需要增加25%的年供水能力才能滿足需要，這意味著需投資80億元。我國(guó)每年用水量增長(zhǎng)速度高于國(guó)家投資的增長(zhǎng)速度。所以，要緩解目前的缺水問(wèn)題，不能僅依靠國(guó)家投資來(lái)解決。我國(guó)的淡水資源本身不足，廢水量卻并不低。全國(guó)約有1/3的工業(yè)廢水和4/5的生活廢水未經(jīng)處理直接排入江河湖海，使水環(huán)境遭到嚴(yán)重污染。我國(guó)水資源的總體戰(zhàn)略：必須以水資源的可持續(xù)利用支持我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。節(jié)約用水、治理污水具有重要的意義。

二、水處理劑的概念、分類。

水處理劑的大力發(fā)展對(duì)節(jié)約用水、治理污水起著重要的作用。在工業(yè)用水、生活用水、廢水處理過(guò)程中，為了水質(zhì)凈化、控制腐蝕、結(jié)垢及微生物黏泥等而添加的化學(xué)藥劑稱為水處理劑。水處理劑是工業(yè)用水、生活用水、廢水處理過(guò)程中所必須使用的化學(xué)藥劑。水處理劑包括工業(yè)、農(nóng)業(yè)、環(huán)保、城建、生活等方面用于處理水的化學(xué)品，涉及冷卻水、鍋爐水、飲用水、空調(diào)水、污水及包括采油用水的工藝水。

水處理劑從大類分包括絮凝劑、緩蝕劑、阻垢劑、殺菌劑、清洗劑、吸附劑、消泡劑等。 水處理劑生產(chǎn)屬于精細(xì)化工的范疇，相對(duì)于常見(jiàn)化學(xué)品，它具有精細(xì)化學(xué)品的許多特性，如生產(chǎn)規(guī)模一般不大，因此建廠設(shè)備投資少、產(chǎn)量小；產(chǎn)品品種多，品種的更新?lián)Q代快；附加產(chǎn)值大；技術(shù)服務(wù)必不可少；各種產(chǎn)品，尤其是復(fù)配產(chǎn)品，具有很強(qiáng)的專用性。中國(guó)水處理劑的生產(chǎn)和應(yīng)用雖然起步較晚，但由于不同水處理領(lǐng)域發(fā)展的歷史背景不同，因此對(duì)目前所體現(xiàn)的國(guó)內(nèi)外差距不能一概而論。

三、水處理劑的發(fā)展動(dòng)態(tài)。

近年來(lái)，隨著社會(huì)對(duì)環(huán)境的關(guān)注加強(qiáng)，水處理劑的研究方向也發(fā)生了變化。水處理劑的研究主要朝兩個(gè)方面發(fā)展。一是藥劑已從傳統(tǒng)單一性化學(xué)品朝著復(fù)合型及無(wú)毒害生物型發(fā)展。二是制備高效環(huán)保型水處理劑從基礎(chǔ)理論角度開(kāi)展研究。

無(wú)機(jī)和有機(jī)藥劑在水處理中各具特色，在生產(chǎn)和保護(hù)環(huán)境中均起了重要作用。伴隨經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人們對(duì)良好環(huán)境的向往，開(kāi)發(fā)高效低毒多功能絮凝劑勢(shì)在必行。從國(guó)內(nèi)外發(fā)展情況看，開(kāi)發(fā)的復(fù)合高分子絮凝劑已經(jīng)商品化，并不斷完善；天然高分子絮凝劑由于它無(wú)毒且對(duì)某些廢水處理效果極佳而得到環(huán)境界的重視。為提高適用范圍，對(duì)其進(jìn)行改性處理，促使開(kāi)發(fā)出的產(chǎn)品適用于多種類廢水處理。開(kāi)發(fā)從兩方面入手。其一是天然有機(jī)高分子物質(zhì)的提取技術(shù)。根據(jù)天然基質(zhì)化學(xué)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，改變其性質(zhì)。其二是利用生物技術(shù)提取特殊菌種，培養(yǎng)馴化成處理特定廢水的微生物絮凝劑。國(guó)內(nèi)外已有定型產(chǎn)品，特別是美國(guó)、日本等國(guó)應(yīng)用已很成熟，簡(jiǎn)化了處理流程，提高了處理效果。國(guó)內(nèi)環(huán)境保護(hù)界也已開(kāi)展了這項(xiàng)研究，有的已進(jìn)入終試階段，有的已用到工程上，實(shí)踐表明，流程短、處理效率高，有逐漸代替其他類絮凝劑的可能性。

在研究水處理技術(shù)和藥劑相關(guān)理論基礎(chǔ)上，重點(diǎn)研究了絮凝機(jī)理、緩蝕機(jī)理、阻垢機(jī)理、殺菌機(jī)理及藥劑結(jié)構(gòu)與性能之間的科學(xué)規(guī)律等，從而更科學(xué)、有效地開(kāi)發(fā)新型藥劑，遏制環(huán)境污染，保護(hù)人類生存環(huán)境。開(kāi)發(fā)新型、高效、多功能的有機(jī)高分子絮凝劑已成為國(guó)內(nèi)外共同關(guān)心的課題。國(guó)外已研制出兼具絮凝、緩蝕、阻垢、殺菌等多功能的水處理藥劑，例如聚季噻嗪、聚吡啶和聚喹啉的季銨衍生物，這就是未來(lái)的發(fā)展方向之一。

四、水產(chǎn)養(yǎng)殖廢水中的污染物及其來(lái)源。

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們對(duì)水產(chǎn)品的需求日益增加，在捕撈量不能滿足市場(chǎng)需求的情況下,水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)得到了迅猛的發(fā)展。然而在滿足了人們物質(zhì)需求的同時(shí)，也帶來(lái)了相應(yīng)的環(huán)境問(wèn)題。大量養(yǎng)殖廢水的排放給周邊環(huán)境造成了巨大的影響，水域環(huán)境的惡化，赤潮頻發(fā)，生態(tài)平衡和生物多樣性也遭到破壞。養(yǎng)殖水域的水質(zhì)下降也給我國(guó)漁業(yè)經(jīng)濟(jì)帶來(lái)了巨大損失。

水產(chǎn)養(yǎng)殖廢水的污染物為剩余餌料、化學(xué)品殘留物以及富含氮、磷、有機(jī)質(zhì)和毒性物質(zhì)的排泄物。水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的主要污染物N、P營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)成為水體富營(yíng)養(yǎng)化的污染源。

在水產(chǎn)養(yǎng)殖的過(guò)程中，養(yǎng)殖用水原有的體系中浮游植物、藻類等初級(jí)生產(chǎn)者種類單純、數(shù)量少，不能滿足飼養(yǎng)密度高的養(yǎng)殖對(duì)象的生長(zhǎng)需要，因此要添加大量人工配制的餌料來(lái)滿足養(yǎng)殖生物的生長(zhǎng)所需。人工添加的餌料量營(yíng)養(yǎng)豐富，可以大大提高養(yǎng)殖生物的生長(zhǎng)速率。然而養(yǎng)殖條件下投放的餌料，不能全部被養(yǎng)殖對(duì)象有效地利用，剩余的部分以污染物的形式排放到環(huán)境中。殘余的餌料同養(yǎng)殖對(duì)象的排泄物一起進(jìn)入水體，構(gòu)成養(yǎng)殖廢水最主要的污染物來(lái)源。

據(jù)研究發(fā)現(xiàn)，在海水養(yǎng)殖鮭魚(yú)中，投喂的干濕飼料有20%未被食用，成為輸出廢物。其他許多學(xué)者也對(duì)養(yǎng)蝦的飼料食用率做過(guò)研究，表明當(dāng)蝦八成飽時(shí)飼料損失率約為14%~16%。養(yǎng)殖體排泄量的測(cè)定一般較準(zhǔn)。根據(jù)已有資料總結(jié)表明，對(duì)于鮭鱒魚(yú)來(lái)說(shuō)，消化100g飼料時(shí)糞便排泄量約為20~30g干重，其中蛋白質(zhì)占17%，脂肪占3%，碳水化合物占62%，灰分約占17%。有人等曾對(duì)精養(yǎng)蝦池中的物質(zhì)平衡做過(guò)研究，發(fā)現(xiàn)在養(yǎng)殖過(guò)程中只有10%的N和7%的P被利用，其他都以各種形式進(jìn)入環(huán)境；Tovar(2000)等也曾對(duì)海水高密度養(yǎng)殖的營(yíng)養(yǎng)負(fù)載做過(guò)計(jì)算，得到的結(jié)果表明，當(dāng)養(yǎng)殖It的魚(yú)時(shí)，外排的總懸浮固體(TSS)為 9104.57kg,顆粒有機(jī)物質(zhì)（POM）為235.40kg，生物耗氧量（BOD）為 34.61kg，總氮(TN)為 14.25kg而總磷 （TP)為 2.57kg。由此可見(jiàn)，水產(chǎn)養(yǎng)殖過(guò)程中產(chǎn)生的殘餌、糞便的廢物數(shù)量相當(dāng)可觀。   

以上這些研究表明，水產(chǎn)養(yǎng)殖對(duì)自身水體及鄰近水體的污染相當(dāng)大。雖然與人類其他活動(dòng)向海洋排污量相比，水產(chǎn)養(yǎng)殖的排污量所占比重不算大，對(duì)于某些局部水域，特別是海水養(yǎng)殖密集區(qū)，將對(duì)海洋環(huán)境的影響產(chǎn)生疊加作用，很可能成為刺激近海富營(yíng)養(yǎng)化和赤潮發(fā)生的一個(gè)重要因素，應(yīng)引起足夠的重視。海水養(yǎng)殖排放出大量的養(yǎng)殖廢水，其中的污染物和毒性物質(zhì)將給周邊海域及生物帶來(lái)諸多不利的影響；反之，環(huán)境的惡化也會(huì)使得養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展受到限制。

五、農(nóng)業(yè)、水產(chǎn)養(yǎng)殖等廢水常用處理方法。

這類廢水處理相對(duì)于工業(yè)污水處理來(lái)說(shuō)，污物種類少，污物含量變化小，生化過(guò)程耗氧量低，并且水處理的目的也有所不同。污水處理是把工業(yè)、農(nóng)業(yè)等各個(gè)行業(yè)的廢水經(jīng)過(guò)處理，變成可排放水的過(guò)程；而農(nóng)業(yè)、水產(chǎn)養(yǎng)殖、景觀廢水的處理除了要滿足排放的標(biāo)準(zhǔn)之外，有時(shí)候還要根據(jù)需要滿足循環(huán)利用的要求。使用頻繁換水的方法來(lái)改善水質(zhì)，勢(shì)必造成水資源的巨大浪費(fèi)。而對(duì)于一些冬季需要加溫的種植、養(yǎng)殖種類，直接將水排放還會(huì)造成能源上的流失，若對(duì)這類廢水進(jìn)行處理達(dá)到養(yǎng)殖用水的需求后回用，不僅可以減少環(huán)境的負(fù)荷，還可以大大節(jié)省熱能源。該類廢水處理根據(jù)作用的機(jī)理，可以將各種處理技術(shù)分為物理、化學(xué)和生物三類。

(1)物理處理方法。物理處理方法有過(guò)濾和吸附、曝氣、吹脫和氣提、泡沫分離技術(shù)、紫外線照射和磁分離方法等。

(2)化學(xué)處理方法化學(xué)處理方法是利用化學(xué)反應(yīng)來(lái)改變水體的某些性質(zhì)或者除去水中的污染物的過(guò)程。所受用的方法主要有凝絮、中和、絡(luò)合、氧化還原、消毒等。

(3)生物處理方法。生物處理方法即人為地在水體中培育有益生物種群，以幫助降低水中有害物質(zhì)的含量，凈化水質(zhì)。(參考文獻(xiàn)略)