松花江流域沿江重點(diǎn)監(jiān)控企業(yè)水環(huán)境潛在污染風(fēng)險(xiǎn)分析

沈　園，譚立波，單　鵬，曹慧明，鄧紅兵

1 中國(guó)科學(xué)院生態(tài)環(huán)境研究中心，北京　100085 2 中國(guó)科學(xué)院大學(xué)，北京　100049

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松花江流域沿江重點(diǎn)監(jiān)控企業(yè)水環(huán)境潛在污染風(fēng)險(xiǎn)分析

沈園1, 2，譚立波1, 2，單鵬1, 2，曹慧明1,*，鄧紅兵1

1 中國(guó)科學(xué)院生態(tài)環(huán)境研究中心，北京100085 2 中國(guó)科學(xué)院大學(xué)，北京100049

摘要:為防控松花江流域水污染風(fēng)險(xiǎn)、優(yōu)化流域內(nèi)沿江產(chǎn)業(yè)帶布局，分析了松花江流域沿江企業(yè)潛在污染風(fēng)險(xiǎn)的大小和分布，并揭示導(dǎo)致不同區(qū)域間水環(huán)境潛在污染風(fēng)險(xiǎn)空間差異的原因。基于《2012年廢水國(guó)家重點(diǎn)監(jiān)控企業(yè)名單》，本研究將沿松花江(到三級(jí)支流)1 km范圍內(nèi)的45家重點(diǎn)廢水產(chǎn)生企業(yè)識(shí)別為松花江流域水環(huán)境潛在污染風(fēng)險(xiǎn)源。以沿江企業(yè)和重點(diǎn)區(qū)域的廢水產(chǎn)生量與對(duì)應(yīng)河段的水質(zhì)狀況表征水環(huán)境潛在污染風(fēng)險(xiǎn)源強(qiáng)弱與流域水體對(duì)潛在污染風(fēng)險(xiǎn)的緩沖能力，并以區(qū)域總?cè)丝跀?shù)、第二產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值及珍稀瀕危物種分布情況反映流域社會(huì)-經(jīng)濟(jì)-自然復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)對(duì)潛在污染風(fēng)險(xiǎn)的敏感程度開(kāi)展評(píng)價(jià)。結(jié)果表明：牡丹江市轄區(qū)(牡丹江中游河段)因潛在污染風(fēng)險(xiǎn)源強(qiáng)、水體對(duì)潛在污染風(fēng)險(xiǎn)的緩沖能力低且自然生態(tài)系統(tǒng)對(duì)潛在污染風(fēng)險(xiǎn)的敏感程度高，是松花江流域受沿江企業(yè)產(chǎn)生的水環(huán)境潛在污染風(fēng)險(xiǎn)最嚴(yán)重的地區(qū)；長(zhǎng)春市轄區(qū)(飲馬河、伊通河部分河段)、伊春市轄區(qū)(湯旺河全部河段)與敦化市(海浪河全部河段、牡丹江部分河段)由于較低的水體緩沖能力和較高的生態(tài)系統(tǒng)敏感程度，應(yīng)加強(qiáng)水環(huán)境潛在污染風(fēng)險(xiǎn)的防治；污染風(fēng)險(xiǎn)源強(qiáng)的吉林市轄區(qū)(西流松花江部分河段)與七臺(tái)河市轄區(qū)(倭肯河部分河段)，須提高本區(qū)域?qū)撛谖廴镜娘L(fēng)險(xiǎn)管理能力以降低污染事故發(fā)生的可能性。最后，針對(duì)不同行業(yè)類型、區(qū)域潛在污染特點(diǎn)與水污染風(fēng)險(xiǎn)特征，從加快污水處理研究、評(píng)估污染治理經(jīng)濟(jì)手段、建立產(chǎn)業(yè)準(zhǔn)入機(jī)制及完善污染防治立法等多方面提出流域水環(huán)境污染風(fēng)險(xiǎn)管控的相關(guān)建議。

關(guān)鍵詞：工業(yè)廢水；突發(fā)性水污染；復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)；松花江流域

突發(fā)性水環(huán)境污染是指由于違規(guī)排放、生產(chǎn)事故等突發(fā)性事件造成水資源在短時(shí)間內(nèi)受到污染，此類污染具有極強(qiáng)的不可預(yù)測(cè)性和破壞性，即可引發(fā)突發(fā)性水污染的污染源對(duì)周邊水環(huán)境存在一定程度的潛在污染風(fēng)險(xiǎn)[1- 2]。隨著對(duì)突發(fā)性水環(huán)境污染問(wèn)題及相關(guān)領(lǐng)域研究的不斷深入，污染源辨識(shí)[3- 4]、水質(zhì)變化特征分析[5- 6]、評(píng)價(jià)模型建立[7- 8]、風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警[9- 10]及應(yīng)急[11- 12]等方面已有較完善的研究成果，但已有的研究多集中于對(duì)水體中單一污染物的健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)，包括多環(huán)芳烴[13]、多氯聯(lián)苯[14- 15]與重金屬[15- 16]等。此外，大多數(shù)研究并未從污染源的潛在風(fēng)險(xiǎn)出發(fā)，仍關(guān)注于水環(huán)境質(zhì)量[17- 18]、水污染特征[19- 20]及污染防治對(duì)策[21- 22]等，在全流域尺度開(kāi)展的潛在污染分析鮮有報(bào)道。而系統(tǒng)地對(duì)全流域進(jìn)行水環(huán)境潛在污染風(fēng)險(xiǎn)分析，不僅可以為沿江產(chǎn)業(yè)帶發(fā)展及備用水源地規(guī)劃提供建議，還能為重大水污染事件的預(yù)防監(jiān)控、應(yīng)急處置及后續(xù)管理提供參考。

松花江流域是我國(guó)重工業(yè)基地的重要組成部分，但由于工業(yè)發(fā)展過(guò)程產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)性污染，使流域整體水環(huán)境問(wèn)題十分嚴(yán)峻，并成為東北地區(qū)老工業(yè)基地振興與可持續(xù)發(fā)展的障礙?！?012年廢水國(guó)家重點(diǎn)監(jiān)控企業(yè)名單》中，內(nèi)蒙古自治區(qū)有110家、吉林省有129家、黑龍江省有171家，其中約有70%位于松花江流域內(nèi)，且主要屬于食品、化工、造紙、采礦等廢水產(chǎn)生量大、污染物濃度高的行業(yè)類型[23- 24]。由于生產(chǎn)事故、廢水違規(guī)排放、人為破壞等潛在隱患的存在，可能在短時(shí)間內(nèi)引發(fā)與2005年松花江重大水污染事件類似的突發(fā)性污染事故，并進(jìn)一步引發(fā)更嚴(yán)重的水源地生態(tài)環(huán)境和城市供水系統(tǒng)問(wèn)題[25]。因此，在松花江流域開(kāi)展水環(huán)境潛在污染源的識(shí)別與分析，是對(duì)流域水環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)影響研究的一次有益嘗試，也可為松花江流域的水污染風(fēng)險(xiǎn)防控與管理提供指導(dǎo)。

1研究方法

1.1研究區(qū)概況

松花江流域位于我國(guó)東北地區(qū)的北部(119°52′—132°31′E，41°42′—51°38′N)，流域總面積56.12萬(wàn)km2，約占東北地區(qū)總面積的60%，其中平原區(qū)面積21.21萬(wàn)km2、山丘區(qū)面積34.91萬(wàn)km2。松花江流域水系發(fā)達(dá)、支流眾多，流域面積大于1000 km2的河流有86條，大于10000 km2的河流有16條。流域多年平均水資源總量961億m3，其中地表水資源量為818億m3、地下水資源量324億m3、地表與地下水資源不重復(fù)量143億m3[26]。松花江流域水質(zhì)在實(shí)施《松花江流域水污染防治“十一五”規(guī)劃》后已有所改善，但流域水資源可持續(xù)利用依然面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。根據(jù)環(huán)境保護(hù)部污染防治司的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，2012年松花江流域水質(zhì)達(dá)到Ⅰ—Ⅲ類的斷面占整個(gè)流域88個(gè)國(guó)控?cái)嗝娴?8.0%，Ⅳ—Ⅴ類水質(zhì)斷面占36.3%，而劣Ⅴ類水質(zhì)仍占5.7%。水污染嚴(yán)重區(qū)域集中在城市河段，主要污染指標(biāo)為化學(xué)需氧量、高錳酸鹽指數(shù)和五日生化需氧量[27]。

1.2數(shù)據(jù)來(lái)源與處理

1.2.1數(shù)據(jù)來(lái)源

企業(yè)基本資料依據(jù)環(huán)境保護(hù)部辦公廳發(fā)布的《2012年國(guó)家重點(diǎn)監(jiān)控企業(yè)名單》逐一調(diào)查獲?。凰苫ń饔蜻吔缂八禂?shù)據(jù)來(lái)源于“全國(guó)生態(tài)環(huán)境十年變化(2000—2010年)遙感調(diào)查與評(píng)估項(xiàng)目”提供的地理信息數(shù)據(jù)；全流域水系水質(zhì)數(shù)據(jù)來(lái)源于松遼水利委員會(huì)提供的重點(diǎn)監(jiān)測(cè)站點(diǎn)水質(zhì)數(shù)據(jù)；社會(huì)經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)來(lái)源于2011年《內(nèi)蒙古統(tǒng)計(jì)年鑒》、《吉林統(tǒng)計(jì)年鑒》、《黑龍江統(tǒng)計(jì)年鑒》；珍稀瀕危物種種類與分布數(shù)據(jù)來(lái)源于《中國(guó)物種紅色名錄》、《中國(guó)瀕危動(dòng)物紅皮書(shū)》、《中國(guó)植物紅皮書(shū)：稀有瀕危植物》，并參考各省、市動(dòng)植物志與地區(qū)志。

1.2.2數(shù)據(jù)處理

依據(jù)《2012年廢水國(guó)家重點(diǎn)監(jiān)控企業(yè)名單》，利用ArcMap 10.2篩選得到位于松花江流域沿干、支流(到三級(jí)支流)1 km范圍內(nèi)的重點(diǎn)廢水產(chǎn)生企業(yè)共45家，涉及食品釀造(12家)、化工(12家)、造紙(4家)、采礦(4家)、冶金(4家)、動(dòng)物加工(3家)、制藥(3家)、發(fā)電(2家)和建材(1家)共9個(gè)行業(yè)。

數(shù)據(jù)處理步驟：①根據(jù)收集得到的企業(yè)廢水處理量，參照該企業(yè)的產(chǎn)品類型、生產(chǎn)規(guī)模、生產(chǎn)工藝等，推算各企業(yè)的年廢水產(chǎn)生量(萬(wàn)噸)；②以區(qū)縣為單位對(duì)沿江企業(yè)所在區(qū)域進(jìn)行年廢水產(chǎn)生總量的統(tǒng)計(jì)，以企業(yè)所處位置臨近的水系(到三級(jí)支流)在區(qū)域內(nèi)的總長(zhǎng)度進(jìn)行河段長(zhǎng)度(km)的統(tǒng)計(jì)，計(jì)算各區(qū)域的單位河長(zhǎng)廢水產(chǎn)生量(萬(wàn)噸/km)；③通過(guò)ArcGIS 10.2軟件平臺(tái)定位沿江重點(diǎn)企業(yè)、流域各站點(diǎn)水質(zhì)及社會(huì)-經(jīng)濟(jì)-自然復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)敏感區(qū)，并進(jìn)一步綜合分析。

2結(jié)果與分析

2.1松花江流域水環(huán)境潛在污染風(fēng)險(xiǎn)源分析

沿江1 km范圍內(nèi)的廢水國(guó)家重點(diǎn)監(jiān)控企業(yè)較易對(duì)松花江流域水環(huán)境產(chǎn)生污染，即對(duì)流域水體及周邊生態(tài)系統(tǒng)具有一定程度的潛在污染風(fēng)險(xiǎn)，因此將其識(shí)別為松花江流域水環(huán)境潛在污染風(fēng)險(xiǎn)源進(jìn)行分析(圖1)，以廢水產(chǎn)生量和水質(zhì)狀況分別表征潛在污染風(fēng)險(xiǎn)源強(qiáng)弱與流域水體對(duì)潛在污染風(fēng)險(xiǎn)的緩沖能力。

圖1　松花江流域水環(huán)境潛在污染風(fēng)險(xiǎn)源分析Fig.1　The analysis on the potential contamination risk sources of the aquatic environment in the Songhua River Basin

2.1.1廢水產(chǎn)生量

與年廢水排放量不同，年廢水產(chǎn)生量是指企業(yè)或區(qū)域每年伴隨生產(chǎn)、生活過(guò)程而產(chǎn)生的廢水總量。據(jù)統(tǒng)計(jì)，沿江重點(diǎn)廢水產(chǎn)生企業(yè)的年廢水產(chǎn)生總量為12066萬(wàn)t，45家企業(yè)的總平均年廢水產(chǎn)生量為294.3萬(wàn)t。以行業(yè)分類統(tǒng)計(jì)，沿江化工企業(yè)的年廢水產(chǎn)生總量高達(dá)7223萬(wàn)t，約占全部企業(yè)廢水產(chǎn)生總量的五分之三；造紙(2310萬(wàn)t)和冶金(1460萬(wàn)t)行業(yè)的年廢水產(chǎn)生總量較高，分別占總量的19.1%和12.1%。類似地，化工、造紙和冶金3個(gè)行業(yè)的平均年廢水產(chǎn)生量均超過(guò)總平均值，其中造紙(770.0萬(wàn)t)和化工(656.6萬(wàn)t)行業(yè)的平均年廢水產(chǎn)生量達(dá)到了總平均值的兩倍以上。因此，化工與造紙行業(yè)的潛在污染風(fēng)險(xiǎn)源都較其他行業(yè)強(qiáng)許多，其次為冶金行業(yè)。

松花江流域沿江22個(gè)重點(diǎn)區(qū)域的平均年廢水產(chǎn)生量為548.5萬(wàn)t。吉林市轄區(qū)、七臺(tái)河市轄區(qū)、伊春市轄區(qū)和牡丹江市轄區(qū)4個(gè)區(qū)域的年廢水產(chǎn)生總量都超過(guò)平均值，其中吉林市轄區(qū)(4884萬(wàn)t)和七臺(tái)河市轄區(qū)(4180萬(wàn)t)的年廢水產(chǎn)生總量分別占沿江重點(diǎn)區(qū)域廢水產(chǎn)生總量的40.5%和34.6%，即兩者之和超過(guò)了總量的四分之三。從流域角度看，西流松花江子流域中游(西流松花江部分河段)、松花江干流子流域下游(湯旺河、倭肯河、安邦河部分河段)及霍林河、牡丹江部分河段的單位河長(zhǎng)廢水產(chǎn)生量較大，超過(guò)了流域22個(gè)重點(diǎn)區(qū)域的平均值4.3萬(wàn)t/km。其中，七臺(tái)河市轄區(qū)密集分布有多家煤化工企業(yè)，且該區(qū)域內(nèi)水系分布較少，導(dǎo)致其單位河長(zhǎng)廢水產(chǎn)生量高達(dá)209.2萬(wàn)t/km，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)其他沿江重點(diǎn)區(qū)域。此外，由于造紙、化工、冶金企業(yè)的分布，吉林市轄區(qū)的單位河長(zhǎng)廢水產(chǎn)生量達(dá)到了39.4萬(wàn)t/km，牡丹江市轄區(qū)也達(dá)到了38.0萬(wàn)t/km。因此，七臺(tái)河市轄區(qū)(倭肯河部分河段)、吉林市轄區(qū)(西流松花江部分河段)、牡丹江市轄區(qū)(牡丹江部分河段)的潛在污染風(fēng)險(xiǎn)源強(qiáng)于其他區(qū)域。

2.1.2水質(zhì)狀況

當(dāng)污染物進(jìn)入水體后，經(jīng)過(guò)一系列物理、化學(xué)、生物等方面的作用，濃度會(huì)逐漸降低，一段時(shí)間后水體往往能恢復(fù)到受污染前的狀態(tài)，但是這種水體自凈能力是有限度的。研究中選取水質(zhì)達(dá)到V類及以上類別的河段作為本底污染超標(biāo)河段。嫩江子流域的水質(zhì)狀況明顯好與其他兩個(gè)子流域，水體對(duì)潛在污染的緩沖能力較高。西流松花江子流域內(nèi)，飲馬河與伊通河的全部河段水質(zhì)為劣V類；松花江干流子流域內(nèi)，梧桐河全部河段與牡丹江的上中游河段水質(zhì)為劣V類，松花江上下游河段、牡丹江中游河段和安邦河、海浪河及湯旺河的全部河段水質(zhì)為V類。對(duì)比以上河段的化學(xué)指標(biāo)與水環(huán)境潛在污染風(fēng)險(xiǎn)源所產(chǎn)廢水的污染指標(biāo)發(fā)現(xiàn)，松花江流域水質(zhì)超標(biāo)大多是由于化學(xué)指標(biāo)COD、BOD和氨氮的超標(biāo)引起的，而臨近本底污染超標(biāo)河段的12家沿江重點(diǎn)企業(yè)產(chǎn)生的廢水中上述指標(biāo)均超標(biāo)，因此，這些企業(yè)所在的伊春市(湯旺河)、雙鴨山市(安邦河)、牡丹江市(牡丹江)、敦化市(海浪河、牡丹江)、九臺(tái)市(飲馬河)、農(nóng)安縣(伊通河)、長(zhǎng)春市(飲馬河、伊通河)、松原市(松花江)部分轄區(qū)對(duì)水體潛在污染風(fēng)險(xiǎn)的緩沖能力較弱。特別注意的是，牡丹江各段的水質(zhì)現(xiàn)狀與目標(biāo)差距較大，其沿江企業(yè)又多為造紙、化工等廢水產(chǎn)生量大的企業(yè)，因此，牡丹江及周邊地區(qū)所受潛在污染風(fēng)險(xiǎn)較大。

2.2松花江流域復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)對(duì)水環(huán)境潛在污染風(fēng)險(xiǎn)的敏感程度

沿江企業(yè)可能導(dǎo)致的突發(fā)性水環(huán)境污染事故會(huì)妨礙一定范圍內(nèi)人們的生活、生產(chǎn)等社會(huì)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)，并對(duì)周邊自然生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生持久影響。本研究從社會(huì)、經(jīng)濟(jì)與自然三方面進(jìn)行綜合分析，以全面評(píng)價(jià)松花江流域復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)對(duì)沿江水環(huán)境潛在污染風(fēng)險(xiǎn)的敏感程度(圖2)。

圖2　松花江流域社會(huì)-經(jīng)濟(jì)-自然復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)的敏感程度Fig.2　The sensitivity of social-economic-natural complex ecosystem to the potential water contamination in the Songhua River Basin

2.2.1流域社會(huì)、經(jīng)濟(jì)生態(tài)系統(tǒng)的敏感程度

考慮到水環(huán)境污染的遷移性與突發(fā)性污染的影響范圍，研究選取沿江重點(diǎn)區(qū)域及其水系下游相鄰區(qū)域(以下統(tǒng)稱受影響區(qū)域)為對(duì)象，以區(qū)域總?cè)丝诤偷诙a(chǎn)業(yè)產(chǎn)值為指標(biāo)分別表征受影響區(qū)域社會(huì)與經(jīng)濟(jì)生態(tài)系統(tǒng)的敏感程度。

統(tǒng)計(jì)分析可知，39個(gè)受影響區(qū)域的總?cè)丝跀?shù)為2437.3萬(wàn)人，訥河市、德惠市、農(nóng)安縣、九臺(tái)市、長(zhǎng)春市轄區(qū)、吉林市轄區(qū)、舒蘭市、牡丹江市轄區(qū)、雙鴨山市轄區(qū)、扶余縣、五常市共11個(gè)區(qū)域的總?cè)丝跀?shù)都超過(guò)了區(qū)域平均總?cè)丝跀?shù)(62.5萬(wàn)人)。其中，城區(qū)人口數(shù)在100萬(wàn)人以上的大城市有長(zhǎng)春市轄區(qū)(362.6萬(wàn)人)、吉林市轄區(qū)(183.5萬(wàn)人)、農(nóng)安縣(110.5萬(wàn)人)與五常市(100.1萬(wàn)人)，其總?cè)丝跀?shù)達(dá)到了全部受影響區(qū)域總?cè)丝跀?shù)的31.0%。因此，長(zhǎng)春市轄區(qū)、吉林市轄區(qū)、農(nóng)安縣及五常市的社會(huì)生態(tài)系統(tǒng)對(duì)沿江水環(huán)境潛在污染風(fēng)險(xiǎn)的敏感度較高。相應(yīng)地，39個(gè)受影響區(qū)域的第二產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)值達(dá)到4058.9億元，霍林郭勒市、松原市寧江區(qū)、長(zhǎng)春市轄區(qū)、吉林市轄區(qū)、七臺(tái)河市轄區(qū)共5個(gè)區(qū)域的第二產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值超過(guò)了區(qū)域平均第二產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值(104.1億元)。其中，長(zhǎng)春市轄區(qū)(1377.2億元)與吉林市轄區(qū)(531.1億元)的第二產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值之和超過(guò)了全部受影響區(qū)域第二產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)值的47%，其余3個(gè)區(qū)域的第二產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值之和僅為全部受影響區(qū)域的11.5%。因此，長(zhǎng)春市轄區(qū)與吉林市轄區(qū)的經(jīng)濟(jì)生態(tài)系統(tǒng)對(duì)沿江水環(huán)境潛在污染風(fēng)險(xiǎn)的敏感度較高。綜合而言，長(zhǎng)春市轄區(qū)(伊通河部分河段)與吉林市轄區(qū)(西流松花江部分河段)的社會(huì)-經(jīng)濟(jì)生態(tài)系統(tǒng)對(duì)水環(huán)境潛在污染風(fēng)險(xiǎn)的敏感度最高。

2.2.2流域自然生態(tài)系統(tǒng)的敏感程度

統(tǒng)計(jì)分析了流域內(nèi)珍稀瀕危物種的分布情況，以反映松花江流域自然生態(tài)系統(tǒng)對(duì)水環(huán)境潛在污染風(fēng)險(xiǎn)的敏感程度。松花江流域內(nèi)分布有屬于極危種的物種7種、瀕危種的物種16種及部分珍稀的易危種物種25種；以物種屬性分，鳥(niǎo)類和獸類為主的脊椎動(dòng)物24種、魚(yú)類9種、植物15種，共計(jì)48種。

松花江流域內(nèi)珍稀瀕危物種的分布較為分散。珍稀魚(yú)類主要出現(xiàn)于嫩江干流、松花江干流子流域和西流松花江子流域的水系中；珍稀鳥(niǎo)類和獸類等脊椎動(dòng)物主要分布于嫩江干流東側(cè)地區(qū)、東北平原中南部地區(qū)和長(zhǎng)白山山脈的老爺嶺、張廣才嶺等地區(qū)；珍稀植物分布區(qū)較脊椎動(dòng)物的更為局限，主要包括內(nèi)蒙古牙克石市、科爾沁右翼，吉林省延邊朝鮮族自治州和黑龍江哈爾濱市、伊春市等市轄縣。年廢水產(chǎn)生量大的沿江重點(diǎn)廢水產(chǎn)生企業(yè)均靠近珍稀魚(yú)類出現(xiàn)的河段，因此，西流松花江子流域中下游和松花江干流子流域下游地區(qū)自然生態(tài)系統(tǒng)對(duì)水環(huán)境潛在污染風(fēng)險(xiǎn)的敏感程度較高。

松花江流域內(nèi)分布的7個(gè)極危種是白鶴、虎、豹、狗獾、松江柳、呼瑪柳和杉松?！皹O?！北硎驹撐锓N現(xiàn)在所面對(duì)的威脅與危機(jī)等級(jí)為最高，其分布區(qū)狹窄且種群數(shù)量持續(xù)衰退，因此對(duì)水環(huán)境潛在污染的敏感程度最高。極危種在大興安嶺東南側(cè)的內(nèi)蒙古境內(nèi)有零散分布，其中鄂倫春自治旗、牙克石市和科爾沁旗右翼前旗均有極危獸類出現(xiàn)。白鶴作為旅鳥(niǎo)，在東北平原北部的齊齊哈爾市也有棲息。大多數(shù)極危種集中于長(zhǎng)白山脈的張廣才嶺、老爺嶺及其沿線的白城市、延邊朝鮮族自治州、牡丹江市、哈爾濱市、雙鴨山市、佳木斯市和鶴崗市的市轄縣。在有極危種分布的區(qū)域內(nèi)，訥謨爾河(南北河)、雙子河、湯旺河、查巴旗河、南岔河、那金河、洮兒河、牡丹江、溪浪河、輝發(fā)河(柳河)、一統(tǒng)河、松江河和湯河沿岸均有水環(huán)境潛在污染風(fēng)險(xiǎn)源，因此，以上河段及周圍地區(qū)自然生態(tài)系統(tǒng)對(duì)松花江流域水環(huán)境污染潛在風(fēng)險(xiǎn)的敏感程度高。

2.3綜合分析

圖3　松花江流域沿江水環(huán)境潛在污染風(fēng)險(xiǎn)綜合分析Fig.3　The synthetic analysis of the potential contamination risk on the riverside aquatic environment of the Songhua River Basin

由流域水環(huán)境潛在污染風(fēng)險(xiǎn)源廢水產(chǎn)生量與水環(huán)境狀況的分析，以及流域社會(huì)-經(jīng)濟(jì)-自然復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)對(duì)潛在污染風(fēng)險(xiǎn)敏感程度的評(píng)價(jià)，得到松花江水環(huán)境潛在污染風(fēng)險(xiǎn)綜合分析結(jié)果(圖3)：牡丹江市轄區(qū)(牡丹江中游河段)因潛在污染風(fēng)險(xiǎn)源強(qiáng)、水體對(duì)潛在污染風(fēng)險(xiǎn)的緩沖能力低且自然生態(tài)系統(tǒng)對(duì)潛在污染風(fēng)險(xiǎn)的敏感程度高，是松花江流域受沿江企業(yè)產(chǎn)生的水環(huán)境潛在污染風(fēng)險(xiǎn)最嚴(yán)重的地區(qū)；水體緩沖能力低且社會(huì)-經(jīng)濟(jì)生態(tài)系統(tǒng)敏感程度高的長(zhǎng)春市轄區(qū)(飲馬河、伊通河部分河段)，水體緩沖能力低且自然生態(tài)系統(tǒng)敏感程度高的伊春市轄區(qū)(湯旺河全部河段)與敦化市(海浪河全部河段、牡丹江部分河段)，應(yīng)分別側(cè)重于社會(huì)經(jīng)濟(jì)和自然不同方面來(lái)加強(qiáng)水環(huán)境潛在污染風(fēng)險(xiǎn)的防治；污染風(fēng)險(xiǎn)源強(qiáng)的吉林市轄區(qū)(西流松花江部分河段)與七臺(tái)河市轄區(qū)(倭肯河部分河段)，尤其是社會(huì)-經(jīng)濟(jì)生態(tài)系統(tǒng)敏感程度也較高的吉林市，須提高本區(qū)域?qū)撛谖廴镜娘L(fēng)險(xiǎn)管理能力以降低污染事故發(fā)生的可能性。此外，流域內(nèi)其他潛在污染風(fēng)險(xiǎn)源強(qiáng)、水體緩沖能力低或敏感程度高的地區(qū)亦應(yīng)受到關(guān)注。

3討論與建議

對(duì)單個(gè)項(xiàng)目的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)一般從風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別、源項(xiàng)分析、后果計(jì)算、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)、風(fēng)險(xiǎn)管理這幾方面展開(kāi)，以使建設(shè)項(xiàng)目事故率、損失和環(huán)境影響達(dá)到可接受水平[28]。同時(shí)，針對(duì)不同工業(yè)企業(yè)的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)分析也可通過(guò)構(gòu)建指標(biāo)體系來(lái)完成，包括企業(yè)特征(產(chǎn)品類型、生產(chǎn)規(guī)模)、污染源(排放量、風(fēng)險(xiǎn)性)、管理水平(事故率、安全投入)及公共應(yīng)急預(yù)案等多個(gè)內(nèi)容[29- 30]。但考慮到獲取企業(yè)數(shù)據(jù)存在一定阻力，本研究從流域整體出發(fā)，從沿江重點(diǎn)企業(yè)與區(qū)域的廢水產(chǎn)生量、流域各地區(qū)水環(huán)境狀況及流域社會(huì)-經(jīng)濟(jì)-自然復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)的敏感程度展開(kāi)，分析比較重點(diǎn)區(qū)域間潛在污染風(fēng)險(xiǎn)的差異，是對(duì)流域水環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)影響研究的一次有益嘗試，也為沿江重點(diǎn)監(jiān)控企業(yè)潛在污染風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)提供實(shí)踐指導(dǎo)。

為解決因松花江流域資源和經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)決定的流域水環(huán)境潛在污染風(fēng)險(xiǎn)問(wèn)題，本文建議：①重點(diǎn)排查松花江流域內(nèi)沿江化工、造紙和冶金等高廢水產(chǎn)生企業(yè)，相關(guān)環(huán)保部門必須對(duì)這三類企業(yè)的廢水處理排放進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與總量控制；②西流松花江子流域中游與松花江干流子流域下游的沿江地區(qū)，應(yīng)嚴(yán)格按照規(guī)定配備工業(yè)污水處理設(shè)施，或推行循環(huán)經(jīng)濟(jì)、清潔生產(chǎn)，以降低本地區(qū)的潛在污染負(fù)荷；③針對(duì)飲馬河、伊通河、牡丹江等本底污染超標(biāo)河段，須提高沿江區(qū)域的企業(yè)“環(huán)保準(zhǔn)入門檻”，并逐步轉(zhuǎn)變已有企業(yè)尤其是臨近重點(diǎn)企業(yè)的生產(chǎn)模式，對(duì)技術(shù)落后企業(yè)實(shí)行強(qiáng)制淘汰制度；④對(duì)人口數(shù)量大、工業(yè)生產(chǎn)密集的大城市，如長(zhǎng)春市、吉林市，政府部門及相關(guān)企業(yè)應(yīng)努力提高自身對(duì)污染風(fēng)險(xiǎn)的管理能力，降低潛在污染事故對(duì)居民生活生產(chǎn)的可能影響；⑤各級(jí)部門應(yīng)加強(qiáng)對(duì)流域內(nèi)現(xiàn)有野生動(dòng)植物保護(hù)區(qū)的管理，同時(shí)對(duì)有珍稀物種棲息、繁殖的敏感河段及地區(qū)進(jìn)行工業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，以減少沿江企業(yè)廢水排放對(duì)魚(yú)類、鳥(niǎo)類的潛在影響。

總體而言，降低松花江流域沿江企業(yè)對(duì)水環(huán)境的潛在污染風(fēng)險(xiǎn)可分為短期與長(zhǎng)期兩個(gè)方面。從短期看，應(yīng)加快污水處理的研究，改進(jìn)現(xiàn)有的廢水集中處理方法，推行污水循環(huán)利用與資源化；嘗試經(jīng)濟(jì)手段的改革，綜合利用多種污染治理經(jīng)濟(jì)手段，提高企業(yè)污水達(dá)標(biāo)排放的管理意識(shí)，降低對(duì)水環(huán)境的潛在污染影響。從長(zhǎng)期看，應(yīng)加快產(chǎn)業(yè)布局，流域沿岸的重化工企業(yè)，如不能較好地解決污水處理問(wèn)題，應(yīng)考慮整體遷移，個(gè)別規(guī)模小效益差的企業(yè)應(yīng)考慮關(guān)停；同時(shí)，完善污染防治立法，增強(qiáng)污染治理法律法規(guī)的可操作性[31]，從制度上防治水環(huán)境污染風(fēng)險(xiǎn)，避免重大污染事故的發(fā)生。

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Analysis of the potential contamination risk of riverside key monitored enterprises on the aquatic environment of the Songhua River Basin

SHEN Yuan1,2, TAN Libo1,2, SHAN Peng1,2, CAO Huiming1,*, DENG Hongbing1

1ResearchCenterforEco-EnvironmentalSciences,ChineseAcademyofSciences,Beijing100085,China2UniversityofChineseAcademyofSciences,Beijing100049,China

Abstract：The Songhua River Basin (SRB) is located in the northern part of Northeast China, and includes the Inner Mongolia Autonomous Region, Jilin Province, and Heilongjiang Province. The SRB is also known as the Northeast Old Industrial Base and has a reputation for industrial production, which had some negative impacts on the aquatic environment of the Songhua River. Research on the levels and patterns of the aquatic contamination risk posed by the riverside enterprises in the SRB are valuable for controlling water contamination risk and optimizing the riverside industrial layout. Thus, it is essential to investigate the industrial enterprises generating wastewater in the basin and to estimate their risk of contaminating the aquatic environment. Based on the List of National Key Monitored Enterprises Generating Wastewater in 2012, we identified 45 key enterprises distributed within 1 km of the river banks, as potential sources of contamination. We assessed the risk level of these sources by calculating the annual volume of wastewater generated by the enterprises and estimated the buffering capacity of the local waters by analyzing the background water quality. We also evaluated the sensitivity of the social-economic-natural complex ecosystem to potential water contamination by investigating the total population of the districts, the secondary industrial outputs of the districts, and the distribution ranges of rare and endangered species. The results showed that Mudanjiang City (with the middle reaches of the Mudan River) suffered the most serious contamination risk because of the large volume of wastewater generated annually, the low buffering capacity of the local waters, and the high sensitivity of the natural ecosystem to potential water contamination. Changchun City (with part of the reaches of the Yinma and Yitong Rivers), Yichun City (with all reaches of the Tangwang River) and Dunhua City (with all reaches of the Hailang River, and part of the reaches of the Mudan River) showed the low buffering capacity and the high sensitivity, and thus risk prevention should be strengthened in these districts. In addition, owing to the large volume of wastewater generated annually, Jilin City (with part of the reaches of the West-flowing Songhua River) and Qitaihe City (with part of the reaches of the Woken River), particularly the former with the higher sensitivity of its social and economic ecosystems, should improve the capacity of risk management to reduce the possibility of water contamination in these districts. This study analyzed the levels and patterns of potential water contamination risk, and revealed the causes of spatial differences in the risk of aquatic environment contamination among riverside areas in the SRB. Moreover, it provided a reference for development of riverside industrial zones, prevention and emergency response to sudden water pollution accidents, and long-term risk management of water pollution. In the short term, the key riverside enterprises should improve the efficiency of their wastewater treatment and effectively control the risk of pollution. In the long term, it is important to accelerate the adjustment of the industrial layout and to improve legislation for pollution prevention and control.

Key Words:industrial wastewater; sudden water pollution accidents; social-economic-natural complex ecosystem; the Songhua River Basin

基金項(xiàng)目:吉林省引進(jìn)高層次創(chuàng)新人才計(jì)劃; 全國(guó)生態(tài)環(huán)境十年變化(2000—2010年)遙感調(diào)查與評(píng)估項(xiàng)目(STSN-13-06)

收稿日期:2014- 12- 04; 網(wǎng)絡(luò)出版日期:2015- 08- 26

*通訊作者

Corresponding author.E-mail: hmc1983@126.com

DOI:10.5846/stxb201412042408

沈園，譚立波，單鵬，曹慧明，鄧紅兵.松花江流域沿江重點(diǎn)監(jiān)控企業(yè)水環(huán)境潛在污染風(fēng)險(xiǎn)分析.生態(tài)學(xué)報(bào),2016,36(9):2732- 2739.

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