1、活动方案题目：基于 GIS 平台的海河流域水环境调查及分析单位：天津市实验中学指导教师：夏恩伟、刘东波、陈丽娟、李玲提交日期：2009 年 3 月一、问题的提出海河是天津的母亲河。她孕育了天津的发展，见证了天津的变迁。海河贯穿天津市区，并成为天津建设和发展的轴线，是天津的标志和财富。近年来天津市委、市政府决策实施海河的综合改造与开发，使其形成独具特色的服务型经济带、文化带和景观带，实现海河通航、观光、休闲、旅游、供水、防洪等多功能的发展目标。水是生命之源。如何实现海河综合改造开发多功能的发展目标?我们的回答是首先应以水为基础，重视和做好海河流域水体环境的保护和建设。现恰逢2009 年 3 月
2、22 日第十七届“世界水日”及第二十二届“中国水周”到来之际，本届主题为“落实科学发展观，节约是水资源，保护水环境” ，所以我校本次活动主题的确定旨在提升中学生节水、护水意识，以实际行动号召广大中学生共同保护城市水环境，为家乡的建设和发展做些力所能及的贡献。海河流域水资源短缺，水污染严重，特别是平原地区，面临着“有河皆干，有水皆污”的境况，水资源问题不容忽视。（一）海河水环境现状海河实际已成为一个没有径流的河道式水库，上游基本无来水，下游建有防潮闸。加之自然、社会及雨污合流的市政排水管网等原因，海河的水环境十分脆弱，其水质状况距所要求的水质标准差距很大。1、水质差海河穿越天津的河段由二道闸划分
3、为上游河段和下游河段。据 2002 年环境监测数据，上游河段总体水质为劣类水体，呈恶化趋势；下游河段为类水体。2001 年上游河段主要污染因子为化学需氧量和氟化物。其中需氧量超标率69.5%，较 2001 年上升 23.1%，氟化物超标率 45.8%，较 2001 年上升 12.5%；下游河段主要污染因子为氨氮和化学需氧量。与海河连通的津河、卫津河、月牙河、复兴河等城市景观河道改造后的水环境质量得到明显改善，非汛期的水质虽有超标现象，但总体基本符合景观水质要求。据对景观水体的监测分析，津河、卫津河、子牙河、复兴河属类水体，北运河、月牙河属劣类水体。下图为 2008 年海河流域省界断面水质类别比
4、例图：（资料来源：海河流域水环境监测中心海河流域省界水体水环境质量状况通报（2008 年全年总结） ）与 2007 年全年相比，受到污染的断面比例增加了 0.8%。主要超标项目为溶解氧、氨氮、高锰酸盐指数、化学需氧量、五日生化需氧量、挥发酚、氟化物等。从总体上看，海河流域水质污染仍比较严重。（资料来源：水信息网宋金凤海河流域水资源质量公报 ）2、环境容量小由于水存量较少，基本上没有径流及流动性差等原因，自净能力弱；又由于污染物进入海河后，无法通过自然途径排除，沉积在河道底，造成水体的第二次污染。从有关资料获悉，根据国家地表水环境质量标准类水体标准，在海河正常的 1.5m 河道蓄水的情况下，对海
5、河市区段实际化学需氧量和允许化学需氧量进行比较，这一污染指标的静态水环境容量仅为-720t。（二）严峻的天津水资源形势天津的水资源严重匮乏，人均占有水资源量约 160m3, 仅为全国人均占有水资源量的 1/15。加上外调水源，人均占有水资源量提高到 380m3, 但仍远远低于国际人均占有水资源量 600m3的严重缺水警戒线，属重度缺水地区。作为资源型缺水城市，天津水资源除具有年内分配不均、年际变化大、地区分配不均、丰枯交替、入境水量呈减少趋势的特点外，由于特殊的地理位置和地貌形态，可能进行拦截的仅是洪峰后期的部分水量，所以有限的入境水量水质差，对天津市的水域生态环境造成污染影响。（三）学生的环
6、保意识亟待增强当代社会人除了具备良好的道德良知、较丰富的科学文化知识和较强的职业技能等这些基本的社会生存技能之外，另外更重要的并需要亟待增强的就是节能环保意识，特别是在现今全球生态环境严重恶化、能源面临枯竭等一系列的人口、资源、环境问题威胁人类社会生存和发展的今天，更显出环保教育的必要性和紧迫性。二、可行性研究（一）现代技术的支持（GIS 技术简介）（二）专家团队的支持除了组内教师的协助之外，此项课题还将得到具有专业研究背景的大学专家的有力支持，我们将邀请天津师范大学城市环境与科学学院的李佩武老师（职称）作为专家来指导课题的研究。李佩武老师是该学院从事 GIS（地理信息系统）研究的专家，拥有多
7、年的专业工作经验，并且学院内设立有专门的GIS 实验室，配备有从美国购置的专门软件系统，可以提供构建 GIS 模型的场所和条件，可操作性、可行性强，这将对于进行此项课题的主体部分的研究给予极大的支持，使课题的研究提升到较高的层次和水平。三、研究意义1.社会发展的需求2.学生发展的要求素质教育要求我们重视学生全面素质的和谐发展，重视学生身心素质的健康发展，以促进学生生活质量的提高、社会的可持续发展和全面进步。在中国现代化建设迈向 21 世纪的新时期，培养一个关注地球环境、关注家乡环境建设的新时代公民是我们的教育的重任之一。此项课题的开设是迎合了学生发展的要求，具有很重要的实践意义。四、研究思路（
8、一）前期：调查实践、亲历亲为1、调查海河几条支流生态、环境现状（1）水面漂浮物种类及现状（垃圾种类及数量）（2）水体污染物种类及现状水质类别比例（级）各年 COD 现状对比（列表）重点水功能区全年达标情况2、调查海河流域水污染的分布状况（1）水面漂浮物的来源及原因分析（2）水体污染物的来源及成因（调查污染源的分布、排污量及流域周边工农业生产生活排污情况）（二）中期：资料汇总、分析总结（GIS 辅助）这是本课题的核心部分，在前期进行的大量实际调查的基础之上，充分利用师生采集的有关海河流域水环境的第一手资料，在专家和教师的协助下，力争构建出基于 GIS 平台的海河流域水环境现状的相关模型，绘制海河
9、流域各污染河段及排污企业的分布图，建立海河污染状况的电子档案及查询系统。（三）后期：护水宣传、深入人心（以学生活动作为课题研究的延续）学生活动形式如下：1、设立海河水环境固定观察点（调查回访、持续关注）观察污染物及漂浮物特点观察河流船只观察路人行为访问清洁工统计垃圾箱数量及利用情况2、收集有关海河水环境的剪报、图片及其他资料3、进行海河污染与防治的问卷调查（校内、社区内等）4、成立以“环保小卫士”为名的绿色活动小组，体验环卫工人的工作5、发放海河环保及保护河流宣传卡片，制作展牌开展宣传6、设计并以主题班会的形式进行环保宣传7、建立相关网站进行环保宣传，做长期有效的后续工作（四）课题成果展示将以
10、课题报告形式，完整详实地总结此次课题研究的情况，重现研究全过程，力争有理有据、图文并茂、体现三个“实” （即：平实、详实、真实、 ）五、研究重点在调查研究的基础之上，将水环境保护与现代的 GIS 技术较好的结合，更加有益于海河水系保护体系的建设。六、研究方法主要采用文献研究法、调查研究法、问卷调查法等研究方法。通过查找资料、分析资料，进行对比和研究，通过前期调查提出问题、对问题进行分析、找出解决问题的办法，最终得出结论以及深入研究的方向，最后设立基于 GIS这一现代技术的研究平台。七、研究步骤及时间安排1.方案酝酿：2009 年 3 月初2.资料收集：2009 年 3-4 月初3.方案修改及确定：2009 年 4 月中旬4.开展研究实践活动：2009 年 4-12 月5.资料研究分析阶段：2010 年 1-2 月6.后续学生宣传活动：2010 年 1-2 月（步骤 5、6 并行）7.课题结题，撰写研究报告：2010 年 3-4 月
