专家视角流域视角下的城乡河湖水环境治
赵进勇彭文启丁洋冯健王琦
(中国水利水电科学研究院水生态环境研究所,北京)
摘要
按照新时期治水思路,系统介绍了城乡河湖水环境治理的特点,并提出了流域视角下全覆盖、全过程、全要素,以及问题可定位定时识别、措施可落地有效、效果可定量预测的城乡河湖水环境治理三全三可策略。总结了三全三可策略在实施中的应用逻辑路线。最后介绍了北京海淀区的典型案例策略实践应用。三全三可策略体系可为城乡河湖水环境治理方案编制及顶层设计等相关工作提供借鉴。
关键词:流域;城乡河湖;水环境治理;三全三可策略
目前世界各地的河湖生态系统普遍出现了水污染河湖生态功能退化等问题,对经济社会的可持续发展造成了严重影响[1]。推进水生态系统保护与修复,维持河湖健康美丽城市,建设美丽乡村、实施乡村振兴是新时期赋予水利部门的重要职责与重大任务[2]。河湖作为城乡中的重要绿色基础设施,承担着防洪排涝、景观休闲、文化提升等多种功能。同时,作为水生态系统的一种类型,城乡河湖生态系统的健康直接影响着其供给、支持、调节、文化等生态系统服务功能的正常发挥。河湖水系处于流域最低处,为水沙、各种污染物质的统一承载体,河湖水环境状况是流域内自然状况变化和社会经济活动叠加影响的最直接反映。所以,开展城乡河湖水环境治理工作,需在流域视角下考虑系统治理策略。
本文按照新时期治水思路,从流域视角出发[3],遵循流域水文水动力过程、水环境过程与水生态过程基本规律,连接源头控制、过程阻控和末端治理三个关键环节,统筹流域山水林田湖草生态要素,考虑城乡河湖水系自然—社会高度耦合特点,探索形成全覆盖、全过程、全要素,以及问题可定位定时识别、措施可落地有效、效果可定量预测的城乡河湖水环境治理三全三可策略,并在典型案例进行了实践应用。
一、城乡河湖水环境治理的特点
城乡河湖水环境问题反映在断面水质是否达标上[4],但根源是水域和陆域相关问题的综合叠加,以及城乡区域内自然—社会高度耦合的交互影响。从自然特点来看,影响断面水质是否达标的空间尺度大且多、时间尺度上受水期周期性波动影响显著、边界上模糊且延伸性强。在空间尺度上,流域内片状分布的农林田地、城乡建设区,密集分布的农村生活污水和畜禽养殖废水排放点均构成面源污染负荷来源,单点分布的不达标排污口或污水处理厂站等构成了点源污染负荷来源,受污染河段或湖泊内的淤泥底质则构成了内源污染负荷来源,除了上述相对固定的污染源,船舶航运、交通运输等移动污染源也随时会成为污染负荷来源。在时间尺度上,一年内的丰、平和枯水期周期交替变化,直接影响着河湖内水环境容量高低,相同的污染负荷排入河湖水系,在不同水期的同一断面水质达标情况会有极大不同。在边界上,影响某个断面某个指标达标情况的污染源边界往往较难界定,水质断面—陆域影响区的响应关系建立需长期观测,而影响某个指标的污染源溯源分析也需要厘清污染物迁移输移转化等相关机理。从社会特点来看,地方管理部分对城乡水环境治理的复杂性和长期性认识不足,往往存在制定过短时间内达标的理想计划,或者单纯寄希望于某项关键技术,在具体实施过程中忽视了流域水文和污染物迁移规律,导致事倍功半[5,6]。
二、三全三可策略
针对城乡河湖水环境治理的自然和社会特点,解决这个问题的第一步是在技术层面构建一个相对科学合理的治理方案。本文提出了流域视角下城乡河湖水环境治理的三全三可策略,用于指导城乡河湖水环境治理方案的制订。具体来说,三全指的是全覆盖、全过程和全要素,三可指的是问题可定位定时识别、措施可落地有效、效果可定量预测。
1.三全
(1)全覆盖
全覆盖指的是在流域视角下对断面水质达标问题进行分析,统筹陆域和水域。在陆域,将全部陆域面积进行网格划分,形成若干控制单元,把产水产污分配到各个控制单元里,以控制单元为抓手做好“减源”,减少关键污染物的污染负荷排放和入河。在水资源配置、水量分配等环节根据水质类别进行分质供用水,合理分配生产、生活、生态用水,最大限度减少入河污染负荷,强化“节水就是治污,就是减少污染负荷排放”的意识,形成以水量平衡和污染负荷排放最低为导向的水资源量质统筹配置方案。在水域,通过生态水利工程体系和市政工程体系的合理调度,增加河湖水系内清水比重,改善水系水动力循环条件,提高河湖水系的自净能力,做好“增容”,增加城乡河湖水系水环境容量。
(2)全过程
全过程指的是遵循流域内水文循环和污染物输移转化规律,从污染源源头控制、污染负荷过程阻控到水系内末端治理的全环节。在污染源源头控制方面,通过点源、面源、内源、移动源等不同类型污染源控制,减少污染负荷产生量。对于入河排污口直排、不达标污水处理厂站排放、管网漏排溢流排放等点源类型尤其需重点
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