一種城市跨行政區(qū)域河流交接斷面水質(zhì)指標(biāo)評(píng)價(jià)方法的改進(jìn)

徐小紅,陳雪頌

(浙江理工大學(xué)管理科學(xué)與工程系,浙江 杭州 310018)

1 問(wèn)題的提出

跨行政區(qū)域的交接斷面水質(zhì)考核[1]能夠?qū)Ω餍姓^(qū)域進(jìn)行定量的評(píng)價(jià)和考核,對(duì)明確水環(huán)境保護(hù)目標(biāo)、污染物減排成果等方面起到了重大作用,也受到了各級(jí)行政領(lǐng)導(dǎo)的重視。最初主要針對(duì)跨地區(qū)或縣域境的干流進(jìn)行考核,方法相對(duì)較為簡(jiǎn)單。

目前許多地區(qū)嘗試將此類(lèi)考核方法用于城市[2-3],即對(duì)各城區(qū)的出入境水質(zhì)進(jìn)行對(duì)比考核。城區(qū)通常面積較小,區(qū)內(nèi)以各類(lèi)支流與小河道為主,彼此交錯(cuò)影響,不易將出入境河道進(jìn)行對(duì)應(yīng),水量和水質(zhì)易受外部情況影響；因此現(xiàn)有的考核方法很難直接應(yīng)用于城市。針對(duì)這一問(wèn)題,分析現(xiàn)行2種常用的考核方法,并比較其優(yōu)劣。在此基礎(chǔ)上,針對(duì)城市水環(huán)境的特點(diǎn),提出了一種新的考核方法。

2 2種典型水質(zhì)評(píng)價(jià)方法

2.1 浙江省的評(píng)價(jià)方法

浙江省的評(píng)價(jià)方法主要依據(jù)為《浙江省跨行政區(qū)域河流交接斷面水質(zhì)保護(hù)管理考核辦法》。其主要內(nèi)容包括：

(1)交接斷面水質(zhì)考核指標(biāo)為高錳酸鹽指數(shù)、氨氮、總磷3項(xiàng)。評(píng)價(jià)中使用單因子法,即以所有監(jiān)測(cè)指標(biāo)中最差的一個(gè)指標(biāo)的級(jí)別來(lái)評(píng)價(jià)整體水質(zhì)級(jí)別。

(2)交接斷面水質(zhì)每年考核一次,考核對(duì)象為設(shè)區(qū)市、設(shè)區(qū)市本級(jí)、縣 (市)行政區(qū),考核結(jié)果分優(yōu)秀、良好、合格和不合格4個(gè)等次。3項(xiàng)考核指標(biāo)分別以考核時(shí)段平均值計(jì)算,考核結(jié)果以3項(xiàng)指標(biāo)中最差的等次確定。

考核指標(biāo)達(dá)到水質(zhì)目標(biāo)要求的行政區(qū)：考核指標(biāo)與上年相比變好的,為優(yōu)秀；考核指標(biāo)與上年相比變差的,為良好。

考核指標(biāo)未達(dá)到水質(zhì)目標(biāo)要求,但出境水質(zhì)好于入境水質(zhì)的行政區(qū)：考核指標(biāo)與上年相比變好的,為優(yōu)秀；考核指標(biāo)與上年相比變差的,為良好。

考核指標(biāo)未達(dá)到水質(zhì)目標(biāo)要求,且出境水質(zhì)劣于入境水質(zhì)的行政區(qū)：考核指標(biāo)與上年相比變好的,為合格；考核指標(biāo)與上年相比變差的,為不合格,其中出境水質(zhì)下降幅度小于入境水質(zhì)下降幅度的,仍評(píng)定為合格。

2.2 廣州市河涌綜合整治水質(zhì)改善部分評(píng)價(jià)體系

2010年6 月,廣州市完成了121條河涌的綜合整治任務(wù),大大改善了市區(qū)河涌的景觀和水質(zhì)。在此背景下,廣州市環(huán)境監(jiān)測(cè)中心站研究制定了河涌綜合整治水質(zhì)評(píng)價(jià)體系。

以2010年6月30日作為河涌整治前后的時(shí)間節(jié)點(diǎn),結(jié)合水質(zhì)類(lèi)別及綜合污染指數(shù)變化情況,按“根本好轉(zhuǎn)/根本惡化”、“明顯好轉(zhuǎn)/明顯惡化”、“好轉(zhuǎn)/惡化”、“有所好轉(zhuǎn)/有所惡化”等4個(gè)等級(jí)[4],對(duì)河涌整治前、后水環(huán)境質(zhì)量改善程度進(jìn)行評(píng)價(jià)(見(jiàn)表1)。

表1 河涌綜合整治水質(zhì)改善情況評(píng)價(jià)表

2.3 2種評(píng)價(jià)方法的對(duì)比

《浙江省跨行政區(qū)域河流交接斷面水質(zhì)保護(hù)管理考核辦法》中考慮了3方面的標(biāo)準(zhǔn)。第一是水功能區(qū)標(biāo)準(zhǔn) (水質(zhì)目標(biāo)),考核出境水質(zhì)是否達(dá)到了水功能區(qū)的要求；第二是空間標(biāo)準(zhǔn),考核出境水質(zhì)是否優(yōu)于入境水質(zhì)；第三是時(shí)間標(biāo)準(zhǔn),考核當(dāng)年水質(zhì)是否優(yōu)于上一年水質(zhì)。通過(guò)3項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn),最后得到具體行政區(qū)域的考評(píng)級(jí)別。但是該方法也存在進(jìn)一步細(xì)化的可能性。

其一,該方法未很好解決因?yàn)樽匀粭l件差別和測(cè)量條件帶來(lái)的誤差[5]。由規(guī)定可知,考評(píng)主要依據(jù)為上下游和年度之間的水質(zhì)對(duì)比。當(dāng)水環(huán)境本身未有本質(zhì)性改變的時(shí)候,水質(zhì)對(duì)比的結(jié)果實(shí)際上是隨機(jī)的。這就導(dǎo)致考評(píng)結(jié)果的偶然性很大,往往會(huì)受不可控制因素的影響。

其二,考評(píng)成績(jī)可能會(huì)依賴(lài)于不可控的入境水質(zhì)。假設(shè)某一區(qū)域連續(xù)2a的出境水質(zhì)都差于入境水質(zhì),那么決定其考評(píng)級(jí)別的就是出境水質(zhì)和去年的對(duì)比。那么當(dāng)入境水質(zhì)相比去年大幅提高時(shí),很容易就獲得“及格”,反之則是“不及格”。

其三,考評(píng)中只有 “變好”和 “變差”2個(gè)指標(biāo),而未考慮 “變好” 和 “變差” 的程度。

廣州市河涌綜合整治水質(zhì)評(píng)價(jià)雖然不是針對(duì)交接斷面,但是其核心也是通過(guò)水質(zhì)的前后對(duì)比來(lái)進(jìn)行評(píng)價(jià),因此有較大的參考價(jià)值。廣州市通過(guò)10%、30%和80%幾個(gè)邊界來(lái)區(qū)分水質(zhì)的改善程度為5個(gè)檔次。更有利于通過(guò)水質(zhì)的變化程度來(lái)對(duì)水環(huán)保成效進(jìn)行評(píng)定。

3 水質(zhì)評(píng)價(jià)方法的改進(jìn)

3.1 水質(zhì)目標(biāo)

水質(zhì)目標(biāo)以Ⅲ類(lèi)為水質(zhì)目標(biāo)參考要求。由于本方案的考評(píng)對(duì)象為區(qū)級(jí)行政區(qū)劃[6],當(dāng)一個(gè)區(qū)內(nèi)的不同交接斷面處于不同水質(zhì)目標(biāo)水域時(shí),所有交接斷面都達(dá)到相應(yīng)水質(zhì)目標(biāo)時(shí)屬于“達(dá)到水質(zhì)目標(biāo)”。

3.2 城區(qū)存在多個(gè)上游斷面時(shí)的處理方法

當(dāng)某一城區(qū)有多個(gè)上游斷面時(shí),則根據(jù)其流量來(lái)進(jìn)行加權(quán)計(jì)算,構(gòu)成一個(gè)虛擬的上游斷面。如一個(gè)監(jiān)測(cè)斷面同時(shí)存在n個(gè)上游斷面時(shí),其污染物濃度分別為Ci(1≤i≤n),其流向檢測(cè)斷面的水量分別為Qi(1≤i≤n),則計(jì)算虛擬上游斷面的污染物濃度為

3.3 水質(zhì)變化程度檔次的判斷

無(wú)論是同一監(jiān)測(cè)斷面水質(zhì)的年度變化還是上下游監(jiān)測(cè)斷面間的水質(zhì)變化,都涉及到變化程度檔次的判斷問(wèn)題。以下對(duì)變化程度的判斷標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行說(shuō)明。

根本好轉(zhuǎn)：水質(zhì)提升1個(gè)或以上類(lèi)別。如水質(zhì)從劣Ⅴ類(lèi)提升為Ⅴ類(lèi)或Ⅳ類(lèi),從Ⅳ類(lèi)提升為Ⅱ類(lèi)等。

顯著好轉(zhuǎn)：水質(zhì)整體類(lèi)別未變,但是最差指標(biāo)在級(jí)別內(nèi)有檔次的提升。每一檔次相當(dāng)于級(jí)別區(qū)間值的1/4。如最差指標(biāo)為劣Ⅴ類(lèi),每一檔次的區(qū)間見(jiàn)表2,每個(gè)類(lèi)別的每一檔判斷標(biāo)準(zhǔn)為實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)不大于表中數(shù)據(jù),如實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)為NH3-N 6.0mg/L,則應(yīng)屬于劣V類(lèi)的第1檔次。

表2 水質(zhì)好轉(zhuǎn)的判斷標(biāo)準(zhǔn)表

舉例來(lái)說(shuō),假設(shè)前一年度監(jiān)測(cè)斷面的年均值為NH3-N(7.2mg/L)；TP(0.3mg/L)；CODMn(5.5mg/L),則最差指標(biāo)為NH3-N,處于劣Ⅴ類(lèi)的第2檔次。那么如果本年度NH3-N的年均值位于2.0～6.0mg/L,則屬于顯著好轉(zhuǎn)。

有一種特殊情況為原先最差指標(biāo)好轉(zhuǎn),但另一指標(biāo)變成了最差指標(biāo)。舉例來(lái)說(shuō),假設(shè)前一年度監(jiān)測(cè)斷面的年均值為NH3-N(7.2mg/L) 、TP(0.3mg/L)、CODMn(5.5mg/L), 后一年度的年均值變?yōu)镹H3-N(4.8mg/L)、TP(1.2mg/L)、CODMn(5.5mg/L)。則前一年的最差指標(biāo)為氨氮,級(jí)別為劣Ⅴ類(lèi)2檔；后一年的最差指標(biāo)為總磷,級(jí)別為劣Ⅴ類(lèi)2檔。這樣認(rèn)為沒(méi)有顯著的變化。假如最差指標(biāo)超出劣V類(lèi)4檔標(biāo)準(zhǔn),則只有進(jìn)入劣V類(lèi)4檔才算有顯著變化。

有所好轉(zhuǎn)：水質(zhì)整體類(lèi)別未變,類(lèi)內(nèi)檔次也未改變。但是最差指標(biāo)改善超過(guò)5%。如有超過(guò)2個(gè)指標(biāo)位于同一類(lèi)別同一檔次,則其中任一指標(biāo)改善超過(guò)5%且其余指標(biāo)未“下降”。

無(wú)變化：水質(zhì)整體類(lèi)別未變,類(lèi)內(nèi)檔次也未變,最差指標(biāo)波動(dòng)小于5%。

下降：水質(zhì)整體類(lèi)別下降,或類(lèi)內(nèi)檔次下降,或最差指標(biāo)惡化超過(guò)5%。

3.4 考評(píng)方法

考評(píng)使用5分制,最多為5分,最少為1分?？荚u(píng)中考慮3個(gè)因素：

(1)水環(huán)境功能區(qū)要求。即出境斷面的水質(zhì)是否達(dá)到了《浙江省水功能區(qū)、水環(huán)境功能區(qū)劃分方案》(浙政辦發(fā)[2005]109號(hào))的要求。

(2)出入境 (空間)變化。即出境斷面的水質(zhì)和入境斷面水質(zhì)相比的變化程度。變化程度分為 “根本好轉(zhuǎn)”、“明顯好轉(zhuǎn)”、“有所好轉(zhuǎn)”、“無(wú)變化”、“下降”5個(gè)檔次。

(3)年度 (時(shí)間)變化。即出境斷面的水質(zhì)和上一年相比的變化程度。變化程度分為“根本好轉(zhuǎn)”、 “明顯好轉(zhuǎn)”、“有所好轉(zhuǎn)”、“無(wú)變化”、“下降” 5個(gè)檔次。

3.5 年度得分的計(jì)算方法

本文中提供3種算法,供不同情況使用。

3.5.1 簡(jiǎn)化算法

直接使用出入境斷面每年12個(gè)月監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的算術(shù)平均來(lái)進(jìn)行計(jì)算。所得分?jǐn)?shù)即為年度得分。

3.5.2 考慮水期區(qū)別的算法

分別對(duì)豐、平、枯3個(gè)水期求得相應(yīng)的得分。豐水期和枯水期分別給予25%的權(quán)重,平水期給予50%的權(quán)重。年度得分為3個(gè)水期得分的加權(quán)平均值。

3.5.3 考慮水通量的算法

單純考慮水期區(qū)別也存在一定的局限性。由于不同年度的降水量存在區(qū)別,導(dǎo)致監(jiān)測(cè)斷面的水通量差異較大,有可能會(huì)對(duì)評(píng)價(jià)產(chǎn)生較大影響。

如有條件獲得各個(gè)出入境斷面的月度水通量數(shù)據(jù),則可對(duì)評(píng)分進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化。標(biāo)準(zhǔn)化的算法為：

以基準(zhǔn)年的月度水通量的算術(shù)平均為標(biāo)準(zhǔn)通量,設(shè)其值為S。

式中,CNi代表第i個(gè)月標(biāo)準(zhǔn)化后的污染物濃度。然后使用標(biāo)準(zhǔn)化后的月度污染物濃度均值進(jìn)行計(jì)算,所得分?jǐn)?shù)即為年度得分。

4 結(jié) 語(yǔ)

(1)更適合南方水網(wǎng)分布特征。我國(guó)地域?qū)拸V,各地區(qū)的水網(wǎng)分布情況有很大的區(qū)別。南方城市中,水網(wǎng)密布,本方案能較好對(duì)整體情況進(jìn)行綜合考評(píng)[7]。

(2)細(xì)化水質(zhì)指標(biāo)評(píng)價(jià)。參考國(guó)外的先進(jìn)治理經(jīng)驗(yàn)[8],也對(duì)水質(zhì)進(jìn)行了進(jìn)一步的細(xì)分。這樣就能更好地對(duì)水質(zhì)變化進(jìn)行識(shí)別。而在水質(zhì)變化判斷方面,本方案中區(qū)分了“根本好轉(zhuǎn)”、“顯著好轉(zhuǎn)”、“有所好轉(zhuǎn)”、“無(wú)變化”和 “下降”這5個(gè)檔次,并給予不同的分值,從而能夠?qū)λ|(zhì)變化情況進(jìn)行更為精確的評(píng)價(jià)。

(3)考評(píng)中充分考慮了季節(jié)差異和年度差異。因此本方案中建議分豐、平、枯3季分別進(jìn)行考評(píng),并對(duì)3個(gè)水季分別設(shè)置權(quán)重。這樣就很大程度上克服了傳統(tǒng)方法所帶來(lái)的問(wèn)題。本方案還建議在條件許可的情況下,直接針對(duì)污染總量而非水質(zhì)級(jí)別進(jìn)行考評(píng),并給出了具體的方法。

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