社会用水健康循环理论与方法

《社会用水健康循环理论与方法》以水系统社会循环为主线，明确了节制社会用永循环流量、城市水资源流、物质流、能源流的再生再利用与再循环，工业点源污染防治、农业面源污染控制以及流域水资源的统筹管理等环节的关键问题，从技术、经济、管理、城市建设、规划和流域统筹管理等多角度系统地提出城市水系统健康循环和流域水环境恢复的解决途径。

李冬，1976年生，教授，博士生导师。国家自然科学基金很好青年科学基金、全国百篇很好博士学位论文提名奖获得者、入选科技部中青年科技创新领军人才、教育部新世纪很好人才、北京市长城学者、北京市很好青年知识分子、北京市科技新星。致力于饮水生物除铁除锰理论及工程技术和水环境恢复理论及关键技术的研究。获得国家科技进步二等奖2项，华夏建设科技一等奖、二等奖各1项，黑龙江省、吉林省科技进步一等奖各1项。出版专著3部，发表论文150余篇，获得授权发明专利40余项。培养研究生30余人。
张杰，1938年生，1962年毕业于啥尔滨建筑工程学院，1985年获日本大阪大学工学博士学位，1997年当选中国工程院院士，曾任中国市政工程东北设计研究院总工程师、副院长，现任哈尔滨工业大学教授。1996年提出了“生物固锰除锰”机制，随后研发了含铁锰典型地下水净化技术及生物除铁除锰水厂设计与运行的全套技术，构建了我国含铁锰地下水净化理论与技术体系；2001年提出了“水健康循环”理念并完成数个典型城市和流域的水健康循环战略研究。2002年提出了“城市污水再生全流程”理念，随后开展了城市生活污水自养脱氮和污水厂低碳运行关键技术的研究。主持城市重大给水排水工程设计150余项，获国家科技进步二等奖1项，吉林省科技进步一等奖1项，黑龙江省科技进步一等奖1项，建设部科技进步一、二、三等奖多次，华夏建设科技进步二等奖1项。发表论文300多篇，出版著作9部，培养搏硕士研究生百余人。

第1章概论
1.1地球水环境
1.1.1地球水储量
1.1.2水的自然循环与社会循环
1.1.3水资源
1.1.4水环境
1.2我国水环境现状
1.2.1水资源短缺
1.2.2水质污染
1.3水危机的根源
1.3.1人口过度增长
1.3.2错误的自然观
1.3.3粗犷的生产、生活方式
第2章社会用水健康循环的理论框架
2.1社会用水健康循环的内涵
2.2社会用水健康循环模式下水事活动的特点
2.3社会用水健康循环的方法
2.4社会用水健康循环的基础
2.5社会用水健康循环的理论框架
第3章节制社会用水循环流量
3.1基于水环境水资源承载力的区域和城市规划
3.2节制用水的潜力
3.2.1城市居民生活节水潜力
3.2.2工业节水潜力
3.2.3农业节水潜力
3.3节制用水的途径
3.3.1加强宣传教育，提高民众意识
3.3.2加强社会用水的管理
3.3.3降低城市供水管网漏失率的方法与技术
3.3.4研发和推广节水器具
3.3.5强化工业企业清洁生产
3.3.6推广城市绿地节水灌溉
3.3.7利用经济杠杆促进节制用水的发展
第4章城市污水的再生、再利用与再循环
4.1再生水用户与再生水水质
4.1.1再生水用户
4.1.2再生水水质
4.2城市污水再生水供水系统
4.2.1城市再生水供水系统组成
4.2.2污水再生全流程设计优化
4.2.3国外污水深度处理与再生水利用
4.2.4我国流域水资源和城市用水健康循环战略规划实例
第5章污水深度脱氮除磷
5.1氮、磷和水体富营养化
5.1.1氮、磷及其化合物
5.1.2水体中氮、磷的危害
5.1.3水体富营养化
5.2城市污水传统除磷脱氮理论
5.2.1除磷机理
5.2.2脱氮机理
5.3厌氧一好氧活性污泥法脱氮除磷工艺
5.3.1厌氧一好氧(A／O)生物除磷工艺
5.3.2缺氧一好氧(A／O)生物脱氮工艺
5.3.3厌氧一缺氧一好氧(A2／O)生物脱氮除磷工艺
5.3.4UCT工艺和改良UCT工艺
5.3.5短程硝化／反硝化工艺
5.3.6同时硝化一反硝化(SND)工艺
5.3.7反硝化除磷工艺
5.3.8分步进水多级硝化／反硝化脱氮工艺
5.3.9硝化一内生脱氮法
5.4厌氧氨氧化脱氮机理与技术
5.4.1厌氧氨氧化菌的发现与厌氧氨氧化机理
5.4.2厌氧氨氧化脱氮工艺的开发
5.4.3厌氧氨氧化脱氮工艺的应用
5.4.4城市污水厌氧氨氧化脱氮的挑战
第6章城镇水系统植物营养素健康循环
6.1自然界植物营养素循环
6.1.1自然界氮循环
6.1.2自然界磷循环
6.1.3氮、磷对植物生长的作用
6.1.4植物营养素的生态循环
6.2污水处理厂污泥的有机肥料化
6.2.1污泥的产生和组分
6.2.2污泥土地利用的风险分析与对策
6.3世界各国污泥农业利用的发展历程
6.3.1欧洲污泥农业利用的发展历程
6.3.2美国污泥农业利用的发展历程
6.3.3污泥农业利用的争论
6.4我国污水污泥处置现状与农业生态循环利用
6.4.1我国污水污泥处理与处置现状
6.4.2我国污水污泥农业利用现行标准
6.4.3与欧美有关法规的比较
6.4.4我国污水污泥农用标准的缺憾
6.5污泥处置方式的选择
6.5.1污泥处置方式的比较
6.5.2污泥规范化处理与处置
6.6我国污泥农业生态循环利用的前景
6.7我国城镇生活垃圾处理处置方向和厨余垃圾归田
6.7.1我国城市垃圾处理处置现状
6.7.2国外城市生活垃圾的处理方式
6.7.3我国生活垃圾处理处置方向
第7章恢复城市雨水自然循环途径
7.1城市内涝成因
7.1.1特别高强度暴雨频发
7.1.2城市阻断了雨水循环的自然途径
7.1.3城市雨水调蓄和排除工程体系薄弱
7.2雨洪对城市水体水质的影响
7.2.1改善合流制排水系统对水体的污染
7.2.2减少分流制雨水径流对水域的污染负荷
7.3发达国家的城市雨洪管理
7.4建设暴雨中水资源可持续利用的安全城市
7.4.1将城市雨水自然循环系统纳入城市总体规划
7.4.2建设人工雨水渗透和调节工程
7.4.3建设高标准的城市雨水排除系统
7.4.4建设深层雨水道
7.4.5加强维护管理，充分发挥现有合流排水系统的功能潜力
7.5城市雨水直接利用
7.5.1雨水利用的意义
7.5.2雨水利用设施
7.5.3雨水用户与水质要求
7.5.4建筑物雨水收集方法
7.5.5初期雨水的排除
7.5.6雨水利用实例
7.6城市雨水排除系统、防涝系统和防洪工程
第8章工业点源污染物源头分离与削减
8.1我国典型重污染行业现状
8.1.1制药行业
8.1.2印染行业
8.1.3煤化工行业
8.1.4粮食深加工行业
8.2世界各国清洁生产与污染源头控制的经验
8.2.1完善法律法规和制度
8.2.2全社会民众的参与
8.2.3推行可持续发展战略，并制定相应指标
8.2.4强化对企业的约束和激励
8.2.5支持新能源和可再生能源的开发利用
8.2.6利用经济手段
8.3构建我国清洁生产和循环经济的工业体系
8.3.1工业企业清洁生产基本内容
8.3.2强化企业以清洁生产为目标的综合管理
8.3.3以技术进步促进节能减排
8.3.4建立我国生态工业体系
8.3.5发挥政府在建设企业循环经济和节能减排的指导调控及激励作用
第9章农业面源污染控制
9.1农业面源污染的特点、途径和危害
9.1.1农业面源污染的特点
9.1.2农业面源污染的途径
9.1.3农业面源污染的危害
9.1.4世界化肥产量及使用状况
9.2我国农业面污染的现状
9.2.1化学肥料的污染
9.2.2禽畜养殖业的污染
9.3国际上畜禽养殖业管理与粪污处置
9.3.1美国畜禽养殖业管理与粪污处置
9.3.2欧洲畜禽养殖业管理与粪污处置
9.3.3其他发达国家畜禽养殖业管理与粪污处置
9.4我国农业面源污染控制方向
9.4.1我国畜禽养殖业发展趋势
9.4.2变革农业肥料结构
第10章建立循环型社会和循环型城市
10.1地球环境与低碳社会
10.1.1地球家园
10.1.2地球环境问题
10.1.3建立脱温暖化社会
10.2建立循环型社会和城市
10.2.1建立农田生态系统物质与能量的平衡
10.2.2建立工业生态体系
10.2.3建立城市生态体系
10.3循环型城市水系统是建立循环型城市的基础
10.3.1城市排水系统发展史
10.3.2城市排水系统功能的变革
10.3.3构建循环型城市水系统的模式
10.3.4创立循环型城市水系统的策略和建议
第11章流域水环境与水资源综合管理
11.1流域水资源与水环境管理的基本原则
11.2我国水资源与水环境管理的演变过程和现状
11.3国外流域管理模式分析
11.4我国流域综合管理模式的设计
11.4.1流域管理的机制
11.4.2流域综合管理机构
11.4.3健全我国流域管理的法律、法规体系
参考文献