安順市水環(huán)境承載力評價

汪 念，梅 晶，王正美

(1.安順生態(tài)環(huán)境監(jiān)測中心，貴州 安順 561000；2.安順市生態(tài)環(huán)境局，貴州 安順 561000)

1 引言

提升水環(huán)境承載力是水環(huán)境質(zhì)量整體改善的根本要求。近年來，安順市積極探索流域水環(huán)境保護(hù)新思路，取得顯著成效，全市水環(huán)境質(zhì)量持續(xù)保持良好。但水環(huán)境存在污染的情況依然存在，流域水生態(tài)系統(tǒng)受到威脅，水環(huán)境承載力亟待提高。通過對安順市6個縣(區(qū))開展水環(huán)境承載力評價工作，判定水環(huán)境承載狀態(tài)，識別水環(huán)境污染的重點(diǎn)區(qū)域和時段，提出進(jìn)一步加強(qiáng)區(qū)域水污染防治工作的對策建議，為建立水環(huán)境承載力監(jiān)測預(yù)警長效機(jī)制提供服務(wù)和指導(dǎo)，為安順市水環(huán)境精細(xì)化管理提供技術(shù)支撐。

2 安順市概況

2.1 行政區(qū)劃概況

安順市地處長江流域和珠江流域，現(xiàn)轄6個區(qū)縣，分別是西秀區(qū)、平壩區(qū)、普定縣、鎮(zhèn)寧布依族苗族自治縣、關(guān)嶺布依族苗族自治縣、紫云苗族布依族自治縣，同時還有經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)和黃果樹風(fēng)景名勝區(qū)，總面積9269 km2。安順市水資源豐富，區(qū)域內(nèi)河流超過280條。

2.2 水環(huán)境概況

安順市河流分屬長江流域和珠江流域。以苗嶺山脈西段南北兩側(cè)劃分，北東屬長江流域烏江水系，南西屬珠江流域北盤江水系，南東屬珠江流域紅水河水系。市境內(nèi)河網(wǎng)密布，長度大于10 km或流域面積大于20 km2的河流共有102條。

3 研究過程分析

3.1 評價指標(biāo)體系的構(gòu)建

在水環(huán)境承載力評價時，要綜合考慮多方面因素，同時借鑒和參考其他研究人員的水環(huán)境評價體系，結(jié)合安順市環(huán)境特點(diǎn)及經(jīng)濟(jì)發(fā)展現(xiàn)狀，主要從水環(huán)境、生態(tài)環(huán)保、社會經(jīng)濟(jì)三個方面考慮，遵循水環(huán)境承載力體系基本原則，選擇恰當(dāng)?shù)脑u價因素和指標(biāo)，根據(jù)區(qū)域水資源特點(diǎn)，從社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的差異性、科技文化水平的變化、水資源開發(fā)利用率等角度出發(fā)，確保安順市水環(huán)境承載力評價體系符合現(xiàn)實需求。

3.2 水環(huán)境承載力評價指標(biāo)體系

水環(huán)境承載力評價指標(biāo)體系包括水質(zhì)時間達(dá)標(biāo)率和水質(zhì)空間達(dá)標(biāo)率兩個評價指標(biāo)，采用單因子評價法進(jìn)行評價。

3.2.1 水質(zhì)時間達(dá)標(biāo)率(A1)

(1)

(2)

式(1)、(2)中，n為區(qū)域內(nèi)斷面(點(diǎn)位)個數(shù)；Ci是指第i個斷面(點(diǎn)位)水質(zhì)時間達(dá)標(biāo)率。

3.2.2 水質(zhì)空間達(dá)標(biāo)率(A2)

水質(zhì)空間達(dá)標(biāo)率采用一年內(nèi)不同時期各斷面(點(diǎn)位)水質(zhì)監(jiān)測數(shù)據(jù)的算術(shù)平均值進(jìn)行計算。

(3)

3.3 水環(huán)境承載力指數(shù)

水環(huán)境承載力指數(shù)(Rc)等于評價區(qū)域水質(zhì)時間達(dá)標(biāo)率與水質(zhì)空間達(dá)標(biāo)率的算術(shù)平均值。

(4)

3.4 承載狀態(tài)判定

水環(huán)境承載力指數(shù)直接反應(yīng)區(qū)域水資源對社會經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的支持效果。從水環(huán)境承載力指數(shù)來看，主要包含三種類型，即超載、臨界超載、未超載。當(dāng)Rc<70%時，判定該區(qū)域為超載狀態(tài)；當(dāng)70%≤Rc<90%時，判定該區(qū)域為臨界超載狀態(tài)；當(dāng)Rc≥90%時，判定該區(qū)域為未超載狀態(tài)。

3.5 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)獲取

3.5.1 評價斷面(點(diǎn)位)選取

4) 報警的分級工作。進(jìn)一步完善報警的分級工作，應(yīng)用在建的模擬培訓(xùn)系統(tǒng)，開發(fā)報警響應(yīng)規(guī)程，各種故障、異常場景下的預(yù)案，對操作人員進(jìn)行各種培訓(xùn)，提高操作響應(yīng)能力。

在進(jìn)行評價斷面(點(diǎn)位)應(yīng)充分考慮水環(huán)境承載力、水質(zhì)時間達(dá)標(biāo)率、水質(zhì)空間達(dá)標(biāo)率、水環(huán)境承載力指數(shù)等，在基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫和水質(zhì)監(jiān)測數(shù)據(jù)庫的基礎(chǔ)上進(jìn)行水質(zhì)評價，通過模型方法庫進(jìn)行水質(zhì)污染風(fēng)險預(yù)警，結(jié)合GIS數(shù)據(jù)庫構(gòu)建GIS平臺，定期監(jiān)測斷面(點(diǎn)位)，包括國控、省控和市控斷面(點(diǎn)位)。

3.5.2 斷面(點(diǎn)位)歸屬

涉及上下游縣(區(qū))的出入境斷面，在評價時應(yīng)納入上游縣(區(qū))，對于存在往返流的斷面，應(yīng)考慮年度主流方向。當(dāng)界河的斷面較多時，應(yīng)綜合考慮所有縣(區(qū))的水環(huán)境承載力評價。

3.5.3 上下游斷面水質(zhì)影響

若評價區(qū)域上游入境斷面水質(zhì)不達(dá)標(biāo)，參照《水污染防治行動計劃實施情況考核規(guī)定(試行)》(環(huán)水體〔2016〕179號)中相關(guān)規(guī)定，扣除上游影響后計算評價指標(biāo)。

水環(huán)境承載力評價指標(biāo)主要包括溫度、色度、渾濁度和透明度等。隨著溫度和季節(jié)的改變，地表水溫度變化較大，而地下水則相對穩(wěn)定，工業(yè)廢水的溫度主要與生產(chǎn)工藝有關(guān)；水的色度主要由溶解物質(zhì)、懸浮物質(zhì)、膠體物質(zhì)等決定，在水樣測定時，通常結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)曲線；渾濁度和透明度主要評價指標(biāo)包含水中不溶解的懸浮和漂浮無機(jī)物、有機(jī)物等。此外，水質(zhì)指標(biāo)還有溶解氧、pH值、化學(xué)需氧量、生化需氧量等。

4 水環(huán)境承載力評價結(jié)果

4.1 評價斷面選取

安順市水環(huán)境承載力參評斷面為安順市區(qū)域內(nèi)國控、省控、市控斷面，共有20個，其中包括5個國控斷面、10個省控斷面和5個市控斷面，河流型斷面有17個，湖庫型斷面3個，共涉及西秀區(qū)、平壩區(qū)、普定縣、鎮(zhèn)寧布依族苗族自治縣、關(guān)嶺布依族苗族自治縣、紫云苗族布依族自治縣等6個區(qū)縣。數(shù)據(jù)采用時限為2020年1～12月。

4.2 評價結(jié)果

根據(jù)安順市參評斷面2020年的水質(zhì)監(jiān)測結(jié)果，共監(jiān)測195次，除鎮(zhèn)寧布依族苗族自治縣黃果樹斷面3次監(jiān)測結(jié)果為Ⅲ類，其余所有斷面監(jiān)測結(jié)果均達(dá)到或優(yōu)于規(guī)定類別，利用水環(huán)境承載力評價指數(shù)計算，其水質(zhì)時間達(dá)標(biāo)率為98.46%，水質(zhì)空間達(dá)標(biāo)率均為100%，由此得出安順市水環(huán)境承載力指數(shù)為99.23%，為未超載狀態(tài)。

鎮(zhèn)寧布依族苗族自治縣水質(zhì)時間達(dá)標(biāo)率為95%，水質(zhì)空間達(dá)標(biāo)率為100%，水環(huán)境承載力指數(shù)為97.5%，其余普定縣、西秀區(qū)、平壩區(qū)、關(guān)嶺布依族苗族自治縣、紫云苗族布依族自治縣等5個區(qū)縣的水質(zhì)時間達(dá)標(biāo)率、水質(zhì)空間達(dá)標(biāo)率均為100%，均為未超載狀態(tài)。

5 水環(huán)境承載力評價結(jié)果分析

5.1 評價結(jié)果分析

近年來，安順市水生態(tài)環(huán)境現(xiàn)狀不容樂觀，比如飲用水污染、水土流失、水旱災(zāi)害等對居民生產(chǎn)生活造成困擾。通過開展水環(huán)境承載力評價，對于構(gòu)建人水和諧至關(guān)重要。一方面，安順市水環(huán)境承載力評價是環(huán)境保護(hù)的必然要求，對于控制水環(huán)境污染、保護(hù)飲用水意義非凡；另一方面，建設(shè)水生態(tài)文明符合安順市治理石漠化的目標(biāo)，有利于保持水土。根據(jù)安順市水環(huán)境承載力評價結(jié)果，安順市所轄普定縣、西秀區(qū)、平壩區(qū)、關(guān)嶺布依族苗族自治縣、紫云苗族布依族自治縣、鎮(zhèn)寧布依族苗族自治縣等6個區(qū)縣的水環(huán)境均為未超載狀態(tài)，未超載區(qū)縣占比為100%，安順市水環(huán)境質(zhì)量狀況優(yōu)良，水環(huán)境承載力指數(shù)為99.23%，由此看出，安順市水環(huán)境具有較強(qiáng)的經(jīng)濟(jì)承載力。

5.2 評價體系框架

構(gòu)建生態(tài)文明評價體系應(yīng)結(jié)合安順市水環(huán)境基本情況，因地制宜，注重定量性與相對性結(jié)合，采用簡單實用的評價方式。安順市水環(huán)境承載力評價應(yīng)重點(diǎn)考慮經(jīng)濟(jì)社會系統(tǒng)，確保生態(tài)系統(tǒng)的良性循環(huán)，主要從水資源總量、水域環(huán)境、水生物種多樣性三個層面來進(jìn)行。經(jīng)濟(jì)社會系統(tǒng)旨在強(qiáng)調(diào)生活節(jié)約用水、清潔生產(chǎn)、保護(hù)水生態(tài)等，評價體系包括水生態(tài)文明綜合評價、水資源開發(fā)利用以及水環(huán)境等。在該評價體系中，如果指標(biāo)為正向，則證明對水生態(tài)文明建設(shè)有利，反之則不利于。

5.3 變異系數(shù)法確定指標(biāo)權(quán)重

在指標(biāo)權(quán)重確定時，主要包括主觀賦值法、變異系數(shù)法、熵權(quán)法、層次分析法等。從特點(diǎn)來看，主觀賦值法具有較強(qiáng)的主觀性，變異系數(shù)法和熵權(quán)法對于數(shù)據(jù)要求較高，層次分析法相對簡明。區(qū)域水生態(tài)文明不是一成不變的，單個評價指標(biāo)的權(quán)重也會相應(yīng)改變。變異系數(shù)法根據(jù)各個指標(biāo)在所有被評價對象上觀測值的變異程度大小，來對其賦權(quán)。觀測值變異程度大的指標(biāo)能夠較好地區(qū)分各個方案在該方面的情況，賦予較大的權(quán)數(shù)；反之，賦予較小的權(quán)數(shù)。變異系數(shù)法能夠客觀地反映指標(biāo)權(quán)重，減少主觀因素可能產(chǎn)生的負(fù)面影響，利用辦公軟件就能實現(xiàn)操作。在對安順市水環(huán)境承載力評價時，可以相應(yīng)提高變異系數(shù)法的指標(biāo)權(quán)重，這種評價方式需要多年的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)支持，需要一定的前期工作。

6 安順市水環(huán)境承載力對策建議

6.1 加大重點(diǎn)領(lǐng)域節(jié)水力度

(1)發(fā)展節(jié)水農(nóng)業(yè)。大力發(fā)展綠色農(nóng)業(yè)，優(yōu)先發(fā)展優(yōu)勢特色高效節(jié)水農(nóng)業(yè)，積極推廣節(jié)水耕作和節(jié)水灌溉技術(shù)；因地制宜開展滴灌、集雨節(jié)灌，提倡水肥一體化等現(xiàn)代農(nóng)業(yè)，集中連片、規(guī)?；七M(jìn)節(jié)水農(nóng)業(yè)建設(shè)。

(2)加強(qiáng)工業(yè)節(jié)水。遵守國家相關(guān)法律法規(guī)，強(qiáng)化工業(yè)排水管理，禁止落后和污染嚴(yán)重工業(yè)排水設(shè)施的應(yīng)用，推行節(jié)水診斷、水質(zhì)監(jiān)測，全面實行計劃用水管理，實行超計劃、超定額累進(jìn)加價制度。

(3)城鎮(zhèn)節(jié)水降損。通過推進(jìn)節(jié)水型城市建設(shè)、降低供水管網(wǎng)漏損、開展公共領(lǐng)域節(jié)水、嚴(yán)控高耗水服務(wù)業(yè)用水等方式推動城鎮(zhèn)節(jié)水降損；完善再生水利用鼓勵政策及管網(wǎng)等配套設(shè)施。

6.2 強(qiáng)化城鎮(zhèn)生活污染減排

(1)加快污水處理設(shè)施建設(shè)及配套管網(wǎng)建設(shè)。以“提質(zhì)增效”為目標(biāo)，進(jìn)一步統(tǒng)籌規(guī)劃、合理布局，大力推進(jìn)城鎮(zhèn)污水處理設(shè)施建設(shè)和提標(biāo)改造。完善污水收集體系，提高城鎮(zhèn)污水管網(wǎng)覆蓋率，消除管網(wǎng)空白區(qū)。加大管網(wǎng)改造力度，比如進(jìn)行管網(wǎng)更新、破損修復(fù)、混錯接改造等，推動雨污分流，在城鎮(zhèn)生活污染負(fù)荷較重的區(qū)域，強(qiáng)化城鎮(zhèn)生活污水深度處理，利用周邊閑置土地，開展人工濕地建設(shè)，凈化污水處理廠尾水。

(2)加強(qiáng)污水處理設(shè)施建設(shè)與運(yùn)營監(jiān)管。一是建立健全預(yù)警組織，形成逐級供水應(yīng)急機(jī)制，明確責(zé)任部分和具體責(zé)任人，制定科學(xué)、系統(tǒng)的應(yīng)急供水預(yù)案，出現(xiàn)水源污染事件時能夠及時響應(yīng)；二是強(qiáng)化技術(shù)保障，根據(jù)飲用水水域情況選用恰當(dāng)?shù)念A(yù)警技術(shù)，比如生物魚識別技術(shù)、發(fā)光菌識別技術(shù)、水蚤環(huán)境毒性檢測技術(shù)、多維矢量指紋識別技術(shù)等，實現(xiàn)對水質(zhì)的快速調(diào)查評估；三是鼓勵委托第三方專業(yè)污水處理運(yùn)營公司開展污水處理設(shè)施運(yùn)營管理，以大幅提升污水處理設(shè)施規(guī)范化運(yùn)行管理水平。

6.3 加強(qiáng)生態(tài)恢復(fù)與生態(tài)建設(shè)

提出以封育自然修復(fù)和人工林、草建設(shè)相結(jié)合的保護(hù)措施，提高生態(tài)系統(tǒng)的水源涵養(yǎng)功能。開展生態(tài)清潔小流域的建設(shè)。對水生態(tài)系統(tǒng)嚴(yán)重受損，包括水下生態(tài)系統(tǒng)、河湖生態(tài)緩沖帶受損等，開展河湖生態(tài)緩沖帶恢復(fù)、水生植被恢復(fù)等規(guī)模化生態(tài)保護(hù)恢復(fù)。對生態(tài)緩沖帶范圍內(nèi)生活污水、入河排污口、農(nóng)業(yè)污染進(jìn)行整治。

6.4 水環(huán)境承載力與尋找“和諧平衡”的結(jié)合

水環(huán)境承載力是水環(huán)境系統(tǒng)對社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展達(dá)到“平衡”的臨界點(diǎn)，應(yīng)注重水資源系統(tǒng)和社會經(jīng)濟(jì)的協(xié)調(diào)發(fā)展，達(dá)到“和諧平衡”狀態(tài)。水環(huán)境承載力的核心是尋求“平衡點(diǎn)”，這項工作存在一定難度?？梢哉f，計算水環(huán)境承載力的過程就是探求水環(huán)境系統(tǒng)與社會經(jīng)濟(jì)“和諧平衡”的過程，在實踐時應(yīng)注重兩者的有機(jī)結(jié)合，為安順市水環(huán)境承載力評價提供有強(qiáng)有力的支撐。

7 結(jié)語

水環(huán)境承載力涉及生態(tài)系統(tǒng)、經(jīng)濟(jì)社會等多個方面，安順市6個縣區(qū)的資源環(huán)境要素不盡相同，水、土、林等差異造成資源環(huán)境承載力各異，面對這種形勢，安順市應(yīng)結(jié)合自身實際情況，完善治污思路和方法，在保證水資源的前提下持續(xù)降低水體污染，加大重點(diǎn)領(lǐng)域節(jié)水力度、強(qiáng)化城鎮(zhèn)生活污染減排、加強(qiáng)生態(tài)恢復(fù)與生態(tài)建設(shè)、注重水環(huán)境承載力與尋找“和諧平衡”的結(jié)合，不斷調(diào)整林分結(jié)構(gòu)、強(qiáng)化水生態(tài)系統(tǒng)功能，穩(wěn)步提升水環(huán)境承載力，促進(jìn)安順市水環(huán)境的和諧平衡。