1 研究背景
水环境承载力,是指在一定时期内,区域水环境系统在满足水质目标要求、保持可持续的自净能力和维持水生态健康的条件下,对区域人口、经济和社会活动的支持能力。具有客观性、区域性、阶段性、动态性及可调整性等特征,是社会、经济发展,人类生活水平提高,科学技术进步条件下对环境价值的一种认识[1]。
珠江流域是我国的十大重点流域之一,横跨云南、贵州、广西、广东四个省(区),流经我省的曲靖、昆明、玉溪、红河、文山五个州(市)。作为珠江源头第一区,沾益区地处云南省东北部、曲靖市中部,行政隶属曲靖市,东接富源县,南连麒麟区和马龙区,西与寻甸县、会泽县毗邻,北与宣威市相连。南盘江作为珠江以一级支流,其中以沾益花山水库为起点的水系流域自沾益区流出,向南经麒麟区、陆良县,流入昆明市。
南盘江是曲靖的母亲河,位处珠江流域上流,源头发源于沾益区境内的马雄山。南盘江的环境综合治理对于下游珠江流域水质的改善将发挥重要的作用,南盘江的治理也已迫在睸睫。为进一步加强区域水污染防治工作,不断建立水环境承载力监测预警长效机制[2],适应环境管理及环境决策的需要,及时掌握南盘江水质的变化趋势,改善水环境质量,适时掌握珠江源头断面、南盘江(曲靖沾益-麒麟-陆良段)相关断面的水环境承载力,已成为当务之急。
2 水环境承载力计算方法
(一)评价断面(点位)选取
根据曲靖市2020年水质监测布点情况,参照《水环境承载力评价方法》(试行),本次评价共选取7个监测断面(点位),涵盖自珠江源头出水流经的麒麟区、沾益区、陆良县,分别为:花山水库入口(省控)、花山水库出水口(国控)、天生坝(省控)、金龙桥(省控)、龚家坝(省控)、响水坝(市控)、天生桥(国控)7个断面开展南盘江(沾益-麒麟-陆良段)水环境承载力评价,判定水环境承载状态,识别水环境污染的重点区域和时段。以上国控、省控监测断面每月手工采样监测一次,市控响水坝断面为2020年纳入云南省县域生态环境质量考核评级断面每月手工采样监测一次。具体详见表1。
表1 曲靖市参与评价断面(点位)基础信息表
(二)评价方法选择
1.计算方法
水环境承载力评价指标体系包括水质时间达标率(A1)和水质空间达标率(A2)两个评价指标,反映评价区域内水质在时间和空间尺度上的达标情况。通过对水环境承载力指数(Rc)的计算,评价区域水环境承载力现状,判定水环境承载状态,识别水环境污染的重点区域和时段,为进一步加强区域水污染防治工作、建立水环境承载力监测预警长效机制提供服务和指导。
2.计算公式
(1)水质时间达标率(A1)
式中,n为区域内断面(点位)个数;Ci是指第i个断面(点位)水质时间达标率。
(2)水质空间达标率(A2)
水质空间达标率采用区域内年度达标断面(点位)个数占断面(点位)总个数的百分比。
(3)承载力指数计算(Rc)
水环境承载力指数是水质时间达标率和水质空间达标率的算术平均数,将评价指标代入水环境承载力指数公式计算获得,无量纲。计算公式如下:
式中,Rc是水环境承载力指数;A1是水质时间达标率;A2是水质空间达标率。
3.承载力状态判定方法
水环境承载力指数越大,表明区域水环境系统对社会经济系统支持能力越强[4]。根据评价区域水环境承载力指数大小,将评价结果划分为超载、临界超载、未超载三种类型[3]。
(1)当Rc<70%时,判定该区域为超载状态;
(2)当70%≤Rc<90%时,判定该区域为临界超载状态;
(3)当Rc>90%时,判定该区域为未超载状态。
3 2020年南盘江(沾益-麒麟-陆良段)水环境承载力状态测算及判定
选用2020年1月—12月花山水库入口(省控)、花山水库出水口(国控)、天生坝(省控)、金龙桥(省控)、龚家坝(市控)、响水坝(市控)、天生桥(国控)7个断面监测数据开展水质时间达标率(A1)、水质空间达标率(A2)计算,根据水质时间、空间达标率综合计算承载力指数,最终判定南盘江(沾益-麒麟-陆良段)水环境承载力。
(1)水质时间达标率(A1)计算
根据《水环境承载力评价方法》(试行),具体结果详见表2。
表2 2020年南盘江(沾益-麒麟-陆良段)水质考核情况表
据:
2020年南盘江(沾益-麒麟-陆良段)水质时间达标率(A1)为83.4%。
(2)水质空间达标率(A2)计算
据:
2020年南盘江(沾益-麒麟-陆良段)水质空间达标率(A2)为85.7%。
(3)南盘江(沾益-麒麟-陆良段)水环境承载力指数
据:
2020年南盘江(沾益-麒麟-陆良段)水环境承载力指数为84.5%。根据承载力状态判定方法,当70%≤Rc<90%时,判定该区域为临界超载状态。
4 结论
根据相关研究,水环境承载力的取值范围为0~1,其大小反映了区域水环境可承载能力的强弱,值越大说明该区域水环境承载力越好,具有较大的弹性,值越小说明该区域的水环境承载力越差,不能承受较大压力,水环境变得很脆弱甚至会处于崩溃的边缘[5]。2020年南盘江(曲靖沾益-麒麟-陆良段)水环境承载力指数为0.845,表明该段区域水环境系统对沿线各区(县)的社会经济发展仍然具备一定的支撑力,但是该区域水污染防治工作、环境综合治理工作也已迫在睸睫。
结合流经的3个区(县)的水质时间达标的贡献率不难看出,麒麟区范围内的龚家坝断面成为制约此区域环境承载力大小的关键断面,对于下南盘江流域水质的改善发挥重要的作用。究其原因,沿线区(县)城镇污水处理收集管网配套不完善,雨污混流、雨污合流现象普遍存在;此外农业农村面源污染面广量大,农村“两污”治理设施建设滞后,运行不规范,集镇、农村垃圾及污水在短期内难以得到有效处理,地表水水质提升任务艰巨。同时,这也成为今后环境管理、环境决策、污染防治工作的方向。
参考文献:
[1] 张晓旭,孔德平,张淑霞.贫营养湖水环境承载力及对策研究—以抚仙湖为例[J].环境科学导刊,1673-9655(2014)04-0005-08.
[2]关于建立资源环境承载能力监测预警长效机制的若干意见
[3]王志芸.泸沽湖流域水环境承载力研究[J].环境科学导刊,2010,29(2):39-44.
[4]《水环境承载力评价方法》(试行)
[5]朱永华,任立良,夏军,丰华丽,黄浩.海河流域与水相关的生态环境承载力研究[J].兰州大学学报,0455-2059(2005)04-0011-05.
[6]宋为威,逄勇.基于国考七桥瓮断面水质达标秦淮河流域水环境容量计算[J].中国农村水利水电,1007-2284(2017)10-0080-05.
[7]张琳,周建银,王家生,黎礼刚,杨启红.基于控制断面法的水环境容量及污染综合治理研究.
[8]《国务院关于印发<水污染防治行动计划>的通知》(国发〔2015〕17号).