長治市水環(huán)境承載力評價及治理建議

王 琴

（長治市生態(tài)環(huán)境科學研究院，山西 長治 046000）

引言

水環(huán)境承載力[1]是指在一定時期內(nèi)，區(qū)域水環(huán)境系統(tǒng)在滿足水質目標要求、保持可持續(xù)的自凈能力和維持水生態(tài)健康的條件下，對區(qū)域人口、經(jīng)濟和社會活動的支持能力。具有客觀性、區(qū)域性、階段性、動態(tài)性及可調(diào)性等特征[2]。本文主要對長治市水環(huán)境承載力現(xiàn)狀進行評價，進而對長治市水環(huán)境承載狀態(tài)進行判定，為進一步加強長治市水污染防治工作、實現(xiàn)水環(huán)境質量的持續(xù)改善提供服務和指導。

長治市地跨海河、黃河兩大流域。其中，海河流域面積11 103 km2，占79.9%；黃河流域面積2 793 km2，占20.1%。主要河流有海河流域的濁漳河、清漳河、衛(wèi)河和黃河流域的沁河等。濁漳河在長治市境內(nèi)河長364.2 km，其南源、西源、北源三大支流及干流流經(jīng)全市除沁源縣以外的11 個縣（區(qū)），流域面積10 035 km2，占全市總面積的72.2%。沁河在長治市境內(nèi)河長98 km，流域面積2283 km2，占全市總面積的16.4%。全市有流域面積在50 km2以上的河流97 條。辛安泉是山西省第二大巖溶泉，水量豐沛，水質優(yōu)良，是長治市重要的水源。2016 年長治市辛安泉水源地被水利部列入全國重要水源地名錄。泉域面積10 950 km2，涵蓋長治市除沁源縣之外的11 個縣（區(qū)），以及晉中市的榆社縣。泉水出露于長治市潞城、黎城、平順三縣交界地帶。2018 年，辛安泉域范圍內(nèi)有巖溶水井340 眼，泉水流量為3.52 m3/s。

1 水環(huán)境承載力評價指標計算公式[3]

1.1 水質時間達標率（A1）

A1反映評價區(qū)域內(nèi)水質在時間尺度上的達標情況，是所有斷面（點位）水質時間達標率的算術平均值，計算公式見式（1）。斷面（點位）水質時間達標率指在一年內(nèi)不同時期水質達標次數(shù)占總監(jiān)測次數(shù)的百分比，計算公式見式（2）。

式中：n 為區(qū)域內(nèi)斷面（點位）個數(shù)；Ci是指第i 個斷面（點位）水質時間達標率，%。

1.2 水質空間達標率（A2）

A2反映評價區(qū)域內(nèi)水質在空間尺度上的達標情況，指區(qū)域內(nèi)年度達標斷面（點位）個數(shù)占斷面（點位）總個數(shù)的百分比，計算公式見式（3）。

式中：達標斷面（點位）指一年內(nèi)不同時期水質監(jiān)測數(shù)據(jù)的算術平均值不超過目標值的斷面（點位），否則為不達標斷面（點位）。

1.3 水環(huán)境承載力指數(shù)（RC）

RC定量反映水環(huán)境承載力大小的數(shù)值，將評價指標代入水環(huán)境承載力指數(shù)公式計算獲得[見式（4）]，無量綱。

式中：RC水環(huán)境承載力指數(shù)，%；A1水質時間達標率，%；A2水質空間達標率，%。

1.4 水環(huán)境承載狀態(tài)的判定

水環(huán)境承載力指數(shù)越大，表明區(qū)域水環(huán)境系統(tǒng)對社會經(jīng)濟系統(tǒng)支持能力越強。根據(jù)評價區(qū)域水環(huán)境承載力指數(shù)大小，將評價結果劃分為超載、臨界超載、未超載3 種類型。當RC＜70%時，判定該區(qū)域為超載狀態(tài)；當70%≤RC＜90%時，判定該區(qū)域為臨界超載狀態(tài)；當RC≥90%時，判定該區(qū)域為未超載狀態(tài)。

2 長治市水環(huán)境承載力評價指標

2.1 評價斷面選取基本情況

參與評價的斷面（點位），指評價區(qū)域內(nèi)至少每季度監(jiān)測一次的所有斷面（點位），包括國控、省控、市控和縣控斷面（點位）。長治市共有25 個斷面，其中國控斷面有8 個，省控斷面10 個，市控斷面7 個，全部參與2020 年度水環(huán)境承載力評價，其中有24個斷面水質監(jiān)測年均值達標，有1 個斷面年均值未能達標，不達標斷面為司徒橋斷面。

2.2 縣（區(qū)）評價指標

潞州區(qū)水環(huán)境承載力評價斷面4 個，分別為漳澤水庫出口斷面、北寨斷面、暴馬斷面、黃碾橋斷面。漳澤水庫出口斷面水質目標為達Ⅲ類，監(jiān)測月份均達標，C1=100%；北寨斷面水質目標為達Ⅴ類，2、3、7月份未達標，C2=75%；暴馬斷面水質目標為達Ⅴ類，2 月不達標，C3=91.7%；黃碾橋斷面水質目標為達Ⅳ類，4、5、8 月不達標，C4=75% 。A1=85.4%，A2=100%，RC=92.7%，為未超載狀態(tài)。

上黨區(qū)水環(huán)境承載力評價斷面1 個，為小宋斷面。小宋斷面水質目標為達Ⅲ類，監(jiān)測月份均達標，C1=100%。A1=100%，A2=100%，RC=100%，為未超載狀態(tài)。

屯留區(qū)水環(huán)境承載力評價斷面2 個，分別為屯絳水庫出口斷面、司徒橋斷面。屯絳水庫出口斷面水質目標為達Ⅲ類，監(jiān)測月份均達標，C1=100%；司徒橋斷面水質目標為達Ⅱ類，1 月、3 月—11 月未達標，C2=16.7%。A1=58.4%，A2=50%，RC=54.2%，為超載狀態(tài)。

潞城區(qū)水環(huán)境承載力評價斷面1 個，為亞晉橋斷面。亞晉橋斷面水質目標為達Ⅳ類，4、7、10 月不達標，C1=75%。A1=75%，A2=100%，RC=87.5%，為臨界超載狀態(tài)。

襄坦縣水環(huán)境承載力評價斷面4 個，分別為甘村斷面、王橋鎮(zhèn)斷面、后灣水庫出口斷面、小峧斷面。甘村斷面水質目標為達Ⅲ類，1 月份不達標，C1=91.7%；王橋鎮(zhèn)斷面水質目標為達Ⅴ類，監(jiān)測月份均達標，C2=100%；后灣水庫出口斷面水質目標為達Ⅱ類，8 月～10 月不達標，C3=75%，小峧斷面水質目標為達Ⅲ類，5 月、7 月、10 月—12 月不達標，C4=58.3%。A1=81.3%，A2=100%，RC=90.7%，為未超載狀態(tài)。

平順縣水環(huán)境承載力評價斷面2 個，分別為實會斷面、王家莊斷面。實會斷面水質目標為達Ⅲ類，2月份不達標，C1=91.7%；王家莊斷面水質目標為達Ⅲ類，11 月不達標，C2=91.7%。A1=91.7%，A2=100%，RC=95.9%，為未超載狀態(tài)。

黎城縣水環(huán)境承載力評價斷面2 個，分別為劉家莊斷面、路堡橋斷面。劉家莊斷面水質目標為達Ⅱ類，8 月—10 月不達標，C1=75%；路堡橋斷面水質目標為達Ⅲ類，1 月、10 月不達標，C2=83.3%。A1=79.2%，A2=100%，RC=89.6%，為臨界超載狀態(tài)。

壺關縣水環(huán)境承載力評價斷面1 個，為河口橋斷面。河口橋斷面水質目標為達Ⅴ類，監(jiān)測月份均達標，C1=100%。A1=100%，A2=100%，RC=100%，為未超載狀態(tài)。

長子縣水環(huán)境承載力評價斷面3 個，分別為申村水庫出口斷面、東大關斷面、南李末斷面。申村水庫出口斷面水質目標為達Ⅲ類，監(jiān)測月份均達標，C1=100%；東大關斷面水質目標為達Ⅲ類，1 月份不達標，C2=91.7%；南李末斷面水質目標為達Ⅲ類，7、8月不達標，C3=83.3%。A1=91.7%，A2=100%，RC=95.9%，為未超載狀態(tài)。

武鄉(xiāng)縣水環(huán)境承載力評價斷面2 個，分別為西營斷面、關河水庫出口斷面。西營斷面水質目標為達Ⅲ類，監(jiān)測月份均達標，C1=100%；關河水庫出口斷面水質目標為達Ⅲ類，監(jiān)測月份均達標，C2=100%。A1=100%，A2=100%，RC=100%，為未超載狀態(tài)。

沁縣水環(huán)境承載力評價斷面1 個，為段柳斷面。段柳斷面水質目標為達Ⅲ類，3、8、10、12 月份不達標，C1=66.7%。A1=66.7%，A2=100%，RC=83.4%，為臨界超載狀態(tài)。

沁源縣環(huán)境承載力評價斷面2 個，分別為孔家坡斷面、龍頭斷面?？准移聰嗝嫠|目標為達Ⅲ類，監(jiān)測月份均達標，C1=100%；龍頭斷面水質目標為達Ⅱ類，3、8 月不達標，C2=83.3%。A1=91.7%，A2=100%，RC=95.9%，為未超載狀態(tài)。

2.3 市本級評價指標

根據(jù)上述縣（區(qū)）級評價指標，可計算出市級A1=85%，A2=96%，RC=90.5%，為未超載狀態(tài)。

2.4 長治市2020 年度水環(huán)境承載力評價結果

長治市12 個縣（區(qū)）中判定為未超載狀態(tài)有8個縣（區(qū)），占比67%，分別為潞州區(qū)、上黨區(qū)、襄坦縣、平順縣、壺關縣、長子縣、武鄉(xiāng)縣、沁源縣；臨界超載狀態(tài)有3 個縣（區(qū)），占比25%，分別為潞城區(qū)、黎城縣、沁縣；超載狀態(tài)有1 個縣區(qū)，占比8%，為屯留區(qū)。

2.5 同長治市2019 年度水環(huán)境承載力評價結果對比

長治市市本級RC由76.6%（超臨界狀態(tài)）提高到了90.5%（未超載狀態(tài)）；未超載縣（區(qū)）由3 個（上黨區(qū)、平順縣、長子縣）增加到8 個（潞州區(qū)、上黨區(qū)、襄坦縣、平順縣、壺關縣、長子縣、武鄉(xiāng)縣、沁源縣）；臨界超載狀態(tài)由5 個（潞州區(qū)、黎城縣、武鄉(xiāng)縣、沁縣、沁源縣）減少到3 個（潞城區(qū)、黎城縣、沁縣）；超載狀態(tài)由4 個（屯留區(qū)、潞城區(qū)、襄坦縣、壺關縣）減少到1 個（屯留區(qū)）。

3 長治市水環(huán)境承載力評價結果分析

3.1 超載狀態(tài)縣（區(qū)）（見第214 頁表1）

表1 長治市2020 年度水環(huán)境承載力評價結果

長治市超載狀態(tài)縣（區(qū)）：屯留區(qū)的司徒橋斷面高錳酸鹽指數(shù)超標0.175 倍、生化需氧量超標0.333倍、化學需氧量超標0.133 倍。

3.2 臨界超載狀態(tài)縣（區(qū)）

長治市臨界超載的縣（區(qū)）所有監(jiān)測月份中：潞城區(qū)亞晉橋斷面氨氮、化學需氧量超標；黎城縣劉家莊斷面化學需氧量超標，路堡橋斷面氨氮超標；沁縣段柳斷面氨氮、生化需氧量、總磷超標。

3.3 監(jiān)測因子超標原因分析

長治市各斷面地表水監(jiān)測因子超標主要為：氨氮、化學需氧量、生化需氧量、總磷。產(chǎn)生的主要原因：城鎮(zhèn)管網(wǎng)雨污分流不徹底，城鎮(zhèn)初期雨水污染；各縣（區(qū)）城鎮(zhèn)、農(nóng)村污水管網(wǎng)鋪設不完善，生活污水直排入河流；生活垃圾隨意堆放；各斷面周邊工業(yè)企業(yè)廢水排放標準與河流斷面評價標準差距較大等。

4 治理建議與措施

1）加強生活垃圾、固體廢物的集中收集、轉運工作，采取集中分類的處理方法，利用現(xiàn)代媒體宣傳引導公眾不亂扔垃圾，逐步培養(yǎng)綠色生活和行為意識、習慣，保護地表水環(huán)境。

2）加強城鎮(zhèn)、農(nóng)村生活污水處理廠及配套污水管網(wǎng)的建設，生活污水集中收集凈化處理后達標排放，嚴格把控污水處理廠出水水質，建立人工濕地公園進行生態(tài)處理。

3）建立規(guī)范化畜禽養(yǎng)殖場，對廢水、廢物進行資源化、無害化處理；優(yōu)化農(nóng)田施肥結構，采用高效、長效、低殘留的農(nóng)藥產(chǎn)品，鼓勵使用有機肥，減少不合理的化肥使用量，做到有機肥與無機肥施用相結合，發(fā)展有機農(nóng)業(yè)。

4）統(tǒng)籌規(guī)劃、合理布局工業(yè)企業(yè)，提高河流周邊工業(yè)企業(yè)廢水排放標準，確保滿足山西省《污水綜合排放標準》（DB14/1928—2019）。對入界處水質加強監(jiān)控管理，如發(fā)生超標情況，及時上報山西省生態(tài)環(huán)境廳，加強與上下游地區(qū)的聯(lián)防聯(lián)控。

5 結語

通過長治市2020 年度水環(huán)境承載力評價得出長治市市級A1=85%，A2=96%，RC=90.5%，為未超載狀態(tài)，同2019 年對比，長治市水環(huán)境質量有了明顯改善，部分斷面地表水監(jiān)測因子氨氮、化學需氧量、生化需氧量、總磷仍有超標現(xiàn)象。本文針對性地提出了治理建議和措施，為長治市水環(huán)境的持續(xù)改善提供借鑒。