覃思躍 朱紅祥,2 容賢健 Outhay Singdala,2
(1 廣西博世科環(huán)??萍脊煞萦邢薰?廣西南寧 530007 2 廣西大學研究生院博世科分院 廣西南寧 530004)
生態(tài)風險是指在一種或多種生態(tài)脅迫下,種群、生態(tài)系統(tǒng)或者生態(tài)功能產生不利影響的狀況。水環(huán)境風險控制與管理是在風險源和風險因子辨識的基礎上,建立合理的風險評估指標體系,利用一定的技術方法對風險進行監(jiān)測與評估,劃分生態(tài)風險等級,根據(jù)具體情況制定相應的預防、預警、應急處理等風險管理措施的過程[1]。
傳統(tǒng)的研究將生態(tài)系統(tǒng)劃分成小塊,分別研究其生態(tài)風險,再將這些小塊當成一個整體進行研究。但水環(huán)境是一個包含水、土、動植物、微生物等的復合系統(tǒng),不僅存在地理空間上的連續(xù)性,且存在生物學過程和物理環(huán)境的連續(xù)性,因此,傳統(tǒng)的研究方法并不能真實完整地反映水環(huán)境系統(tǒng)的生態(tài)風險狀況[2]。流域生態(tài)風險是由風險源危險度指數(shù)、生態(tài)環(huán)境脆弱度指數(shù)、生態(tài)風險受體損失度指數(shù)構成的在時間和空間上的連續(xù)函數(shù),從風險源強度、生態(tài)環(huán)境及風險受體受損程度三個方面表征風險的大小及影響狀況。它將流域作為整體,綜合考慮流域上下游之間、主支流之間、源匯流之間的相互作用。它更加重視生態(tài)風險在空間要素配置上的影響,具有時空尺度大、空間異質性、要素關聯(lián)強、傳導快和整體性的特征[3]。因此,將水環(huán)境作為一個流域整體研究更能反映水環(huán)境承受的風險大小、風險影響情況,及時制定有效的風險管理對策。
南寧是一座被邕江、左江、右江等眾多河流環(huán)繞的城市,是中國的五大水城之一。隨著城市的快速發(fā)展、城市人口的急速增加,加之城市雨污管網(wǎng)鋪設的不合理性和亂排偷排現(xiàn)象的發(fā)生,南寧20 多條城市內河已經(jīng)被列入黑臭水體的范疇,對生態(tài)造成了極大的破壞。本文在介紹水生態(tài)風險控制與管理的基礎上,分析了南寧市在水環(huán)境生態(tài)風險控制與管理方面所做的工作,為其他河流流域進行生態(tài)風險控制和管理提供依據(jù)和指導。
問題的形成過程主要是確定風險發(fā)生的范圍,明確流域內存在的風險問題,并提出風險控制目標。按照風險發(fā)生的范圍,風險源可分為點源、線源、面源、移動源[4]。對于點源、線源和面源的研究較為成熟,對于移動源的研究多是在環(huán)境事故時參照點源控制方法。按照成因不同分為人為源和自然源[5]。由于人為源風險的強度和危害較大,因此將風險源主要分為富營養(yǎng)化元素、有機污染物、重金屬三類。風險源的研究由單一風險源向多風險源發(fā)展,風險因子的監(jiān)控也由單一因子向多因子共同監(jiān)控發(fā)展。由于工業(yè)和生活污水的大量排放,90%以上的水體中氮磷等營養(yǎng)物過剩,導致大量的河流、湖泊面臨富營養(yǎng)化的災害或風險。
生態(tài)風險分析主要指運用評估技術對流域生態(tài)風險進行綜合評估,根據(jù)風險評估的結果表征風險的大小、空間分布等,繪制風險圖[6][7]。
首先,要根據(jù)風險的特點選擇合適的評估模型。危險度-脆弱度-損失度多層次生態(tài)風險評估模型:流域生態(tài)風險(ER)=∑[危險度(H)×脆弱度(V)×損失度(L)]從危險源、生境、影響三個層次更準確地表征生態(tài)系統(tǒng)對外界干擾的抵抗能力。
其次,構建合理的生態(tài)評估指標體系是準確進行生態(tài)風險分析的前提。它包括指標選取、指標量化、權重確定以及評價標準四個方面。流域是由人和自然共同構成的包括生態(tài)、經(jīng)濟及社會子系統(tǒng)在內的復合系統(tǒng),受體風險評估指標體系包括含生態(tài)風險源危險度、生態(tài)環(huán)境脆弱度以及生態(tài)風險受體潛在損失度三個方面。
再次,判斷生態(tài)終點。風險受體和風險終點是風險評估的重要組成部分。風險受體是指生態(tài)系統(tǒng)中可能受到不利作用影響的生態(tài)系統(tǒng)或其組分。風險受體應對環(huán)境因素較敏感,能夠及時準確地對環(huán)境因素的變化做出反應,易于觀測和檢測,具有一定的代表性和重要性。風險受體小到個體、種群,大到群落、生態(tài)系統(tǒng),包括珍惜物種、物種體內污染物的濃度、浮游動植物和底棲動物的數(shù)量、人類健康等[8]。
目前的研究選用的風險受體主要有水溞、魚類肝臟受損情況、魚類污染物攝入量、貽貝污染物含量等。生態(tài)終點是指風險受體可能受到的傷害以及生態(tài)系統(tǒng)結構和功能的損傷。生態(tài)終點應具有現(xiàn)實的生態(tài)學意義或社會意義,清晰、易于觀測和度量,可操作。任何一種風險受體都存在終點選擇問題,在生態(tài)風險評估中風險終點的選擇和判定是較大的難題。風險評估方法隨污染源的不同而不同。對于生態(tài)富營養(yǎng)化風險評估主要采用綜合營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)法、模糊綜合評價法、灰色聚類法。
綜合營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)法可根據(jù)具體情況進行指標調整,模糊綜合評價法、灰色聚類法都是在模糊數(shù)學理論的基礎上改進而成,將模糊的、難以量化的定性描述轉化為清晰的、系統(tǒng)的定量描述,應用最廣的[9][10]熵值法以及其改進方法是有機污染物風險評估的主要方法。地累積指數(shù)法、富集系數(shù)法和潛在生態(tài)風險指數(shù)法是國內外最為常用的評估重金屬生態(tài)風險的方法[11][12]。為了克服不確定風險源、生態(tài)系統(tǒng)本身具有的固有隨機性和風險評估的復雜性造成的誤差,需要對評估模型進行系數(shù)校正[13]。
生態(tài)風險管理是從整體的角度,考慮政治、經(jīng)濟、社會和法律等因素,根據(jù)風險評估的結果,做出相應的規(guī)避、減輕、抑制和轉移風險的預防和管理措施。降低風險源強度、提高風險受體和生境對外界干擾的抵抗能力是生態(tài)風險管理的關鍵。對于可預測的風險源,應以預防為主,防治結合,加強風險監(jiān)測,提高風險預報預警和應急處理的能力。對于可控的風險源,應加強風險監(jiān)管,完善相關政策法規(guī),堅決打擊亂象,使風險保持在控制范圍內。對于危害較大的或不可控的風險源,要積極采取措施減小風險的影響,或者將風險轉移。加強環(huán)保宣傳,提高公民環(huán)保意識,強化公民的環(huán)保參與度。
南寧市對河道治理的認識較早。1992 年成立了整治朝陽溪管理處,以朝陽溪為試點開始內河治理工程。2009 年南寧提出打造“中國水城”,并于2011年審批通過了《南寧市“中國水城”建設規(guī)劃(2010-2020)》,計劃于2020 年左右實現(xiàn)“水暢、湖清、岸綠、景美”的城市水系目標。但由于市政管網(wǎng)鋪設不合理,雨污未分流,城市污水治理能力飽和,生活污水直排,以及治污理念落后等原因,2015 年,南寧城市18 條內河僅有一條達到四類水標準,急需全新的治理理念和治理手段。
流域既包括水中也包括兩岸,污染在水中,源頭在岸上。流域治理是一項復雜的系統(tǒng)工程,涉及上下游、左右岸、不同行政區(qū)域和行業(yè),既關系到治理方,也關系到排污方和周邊群眾。河長制是指由黨政領導擔任河長,依法依規(guī)落實地方主體責任,協(xié)調整合各方力量,促進水資源保護、水域岸線管理、水污染防治、水環(huán)境治理等工作。河長制是落實綠色發(fā)展理念、推進生態(tài)文明建設的內在要求,是解決我國復雜水問題、維護河湖健康生命的有效舉措,是完善水治理體系、保障國家水安全的制度創(chuàng)新[14]。為了推進內河治理工作,南寧市響應國家河長制的號召,每條河流都設定專門的河長并于河道明顯處進行公示,落實河長的職責和義務,便于民眾監(jiān)督和水環(huán)境事故的及時舉報和應急處理。
每條河流的污染來源、污染特征不同,存在于每條河流的風險受體及生境脆弱度也不同,一套治理措施不能應用于所有的河流污染治理,必須要根據(jù)每個河流的實際情況制定相應的治理政策,即一河一策。它是列明每條河流的問題清單、目標清單、任務清單、項目清單、責任清單,明確推進河湖治理的時間階段、方法措施等,結合每條河流的實際情況,有針對性地開展全流域性的水環(huán)境治理工作,盡最大努力防止發(fā)生上游污染影響下游治理成果的問題。根據(jù)前期河湖調查的結果結合其歷年數(shù)據(jù),對南寧市18 條內河分別制定了有針對性的治理策略。
《南寧市“中國水城”建設規(guī)劃(2010—2020)》提出把南寧市建設成綜合性、河湖水網(wǎng)城市,實現(xiàn)“水暢、湖清、岸綠、景美”的城市水系目標,并為之投入了數(shù)百億元。但局部治污模式卻使此工作收效甚微。全局的綜合治理的全流域治理模式為南寧水城建設打開了新的局面。
據(jù)調查,南寧城市內河的污染源主要有生活污水、生活垃圾、合流制管網(wǎng)溢流污水、污水廠尾水、有機工業(yè)廢水、畜禽糞便污水。按照污染源的特點主要分為點源(污水管網(wǎng)排放、兩岸偷排)、面源(分散的生活污水、工業(yè)污水、養(yǎng)殖戶及雨季溢流污水、沉積物釋放)、移動源。對于點源和面源的排查工作已經(jīng)得到較好的進展,對于移動源的排查進展較慢。不同內河的污染物排放特征不同,其主要風險驅動力也不相同。長時間的監(jiān)測和因子分析認為,造成南寧各大內河污染的主要驅動力為直排口排放、兩岸偷排、排污口溢流。隨著南寧市黑臭水體治理工作的進行,污水被接入污水管網(wǎng)進行治理,偷排亂排現(xiàn)象也得到較好的整治。主要風險驅動力逐漸變成了水土流失、富營養(yǎng)化等。
南寧市內河的主要污染類型為富營養(yǎng)化物質的排放。因此選擇的評估指標主要是化學需氧量、生化需氧量、氮、磷、溶解氧、透明度受體等水質指標,常見魚類污染物攝入量、水溞數(shù)量等生物學指標,以及河岸帶健康狀況、排污狀況指標。對這些指標進行長期監(jiān)測,對采集到的數(shù)據(jù)進行標準化,并根據(jù)其影響程度進行賦值和校正,采用灰色聚類法綜合評價其生態(tài)風險。將分析評估的結果分別劃分為高、中、低三個等級,并分別制定相應的風險預防管理措施。
減少污染源。完善法律法規(guī),加強執(zhí)法力度,嚴厲打擊亂排偷排的亂象。設置獎勵制度,對揭發(fā)檢舉亂排偷排的亂象進行獎勵,激發(fā)民眾環(huán)境監(jiān)督的積極性。加強和完善管網(wǎng)建設,將排放口的污水接回污水處理系統(tǒng)進行處理,更換老舊小管道,提高污水的收集能力。增設污水處理站或污水處理設施,提高污水處理能力。改善雨污分流系統(tǒng),對初期污水進行收集和處理。
提高生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。對兩岸進行綠化,防止水土流失造成河道透明度降低,影響水中生物的健康生長。建立水下森林,提高水體溶解氧水平,提高河道對污染物的截留能力,促進水中動植物和微生物的生長繁殖。增設微納米曝氣系統(tǒng),增加水體氧氣,提高水體水質促進水中動植物和微生物的生長繁殖。投加反硝化菌,促進反硝化脫氮,增加水體微生物量。
風險受體管理。合理選擇風險受體,加強風險受體監(jiān)測。
國內對點源、線源和面源的識別研究已經(jīng)取得一定的成就,但對移動源還缺乏系統(tǒng)的研究。風險受體的選擇相對明確,但對風險終點的選擇和判定存在較大的困難,對于人體健康等方面的風險終點往往不止一個,增加了風險終點判定的難度。對于風險源和風險因子的識別、風險分析方法研究已經(jīng)取得了具有現(xiàn)實意義的結果,但對風險預警的研究較少,多是參考國外的方法。對于風險評估標準缺乏國家層面上的系統(tǒng)的研究,造成生態(tài)風險評估的滯后。
流域生態(tài)風險評估結合上下游、主支流的整體情況,考慮了人與自然、政治經(jīng)濟與社會法律多方面的因素,準確全面的反應流域所受風險的大小、損害程度及生態(tài)系統(tǒng)的承受能力。
流域生態(tài)風險評估是一個復雜的過程,包括問題形成階段、分析分析與表征階段以及風險管理與反饋階段。
局部治污不能解決南寧城市內河治理問題,流域治理才是出路。河長制和一河一策制度明確了黨政領導的責任和義務,對于統(tǒng)籌各方力量制定“一河一策”,推進內河治理進程具有重要作用。
南寧市內河眾多,污染情況各不相同,應根據(jù)實際情況制定相應的有針對性的生態(tài)風險控制與管理政策。