流域水污染控制分区方法与应用

　　摘要:针对以往的流域分区方法主观性较强，尤其是对水污染控制单元的划分方法不统一，划分依据不充分等特点，提出了“流域—控制区—控制单元”三级分区体系，采取定性和定量分析相结合的方法进行流域水污染控制分区研究，重点在控制单元层面构建了层次分析模型，以区县为单元基于汇水特征、城镇布局、工业布局和农业布局4个因素进行评分比较，筛选区县主导排污去向，作为将其划入某一或某几个控制单元的依据。以松花江流域为例，将松花江流域划为三大控制区，33个控制单元，其中莫力达瓦达斡尔族自治旗在内的10个区县被拆分到两个或两个以上的单元，基于流域自然汇水特征，且充分体现流域水污染防治重点和方向，重点落实地方政府治污目标、责任和任务，为流域水污染防治规划的科学制定与实施提供重要依据。

　　关键词:水污染;分区;控制单元;松花江;流域管理

　　自20世纪80年代以来，随着经济高速发展和城市化进程加快，流域的水污染问题也日趋严重。

　　2011年发布的《环境状况公报》显示，全国七大水系中黄河、辽河流域为中度污染，海河流域为重度污染，湖泊(水库)富营养化问题突出，在造成巨大经济损失的同时，正在危及人民群众的生命健康安全。“十二五”期间，的流域水污染防治形势依然严峻，如何更加合理地解决流域分区问题，有重点、有区别地制定流域水污染防治策略，从而提高流域水环境保护工作的效率，已成为流域水环境管理所面临的重大挑战。

　　基于控制单元的流域水污染分区管理是国外流域治理优秀经验的凝练，其中美国的TMDL(TotalMaximumDailyLoad)计划最具代表性。当问题水体分布于整个流域时，则需要将整个流域划分为更小的TMDL控制单元来研究，TMDL就是通过识别及提出具体污染控制单元的总量控制措施，从而引导执行最好的流域管理计划。国外控制单元划分是在流域水生态功能分区的基础上实现的，Crowley于1967年首次提出生态区一词，此后生态区的概念日益为人们所接受。Omernik提出了水生态分区的方法，在分析植被、土壤、土地利用和地形4个指标的基础上，将相对同质的单元划为一个生态区。美国联邦环境保护局(USEPA)以淡水生态系统为对象制定了水生态区划，这一应用非常成功。

　　的流域水污染控制分区实践始于“九五”淮河流域水污染防治规划，分区方法在历经“十五”及“十一五”的发展后还存在较多问题:①方法在八大重点流域的推广应用不足，未能形成一套标准统一的应用模式;②方法仅侧重区域或流域，未有效结合行政管理和流域管理、区域排污和水质目标;③划分依据单一，仅依据自然属性及行政区划两个基本要素进行划分，未综合考虑流域的其他特征，如排污量、土地利用等因素，导致跨流域区县的分区判定不准确。为此，本文在评估流域水污染控制分区方法演变特点的基础上，提出了“流域-控制区-控制单元”三级分区方法，并以海河流域为案例进行实证研究，以期为水管理者提供方法参考，为流域水污染防治规划的科学制定提供重要依据。

　　1、流域水污染控制分区方法演变历程

　　的流域水污染防治工作以1993年应对淮河水污染事故为标志，相应水污染防治规划也始于淮河。

　　在淮河流域“九五”水污染防治规划中首次提出了控制区和控制单元的概念，建立了化的流域水污染控制单元管理雏形，“十五”及“十一五”期间，重点流域水污染防治规划也大致遵循了这样的分区规则。目前，针对分区过程中存在的主观性强、分区方法不统一等问题，已有研究进行了流域水污染防治规划分区技术指南编制工作。总体看来，的流域水污染控制分区方法呈现出由差异化向标准化方向演变，分区目标由流域、区域管理向流域和区域管理相结合演变，划分依据由单一指标向综合指标演变等3个特征。

　　1.1分区方法由差异化向标准化方向演变

　　的流域水污染控制分区经历了“九五”至“十二五”4个“五年”阶段，在淮河、海河、松花江等流域逐步形成了可应用的分区成果，并提出了各流域的分区依据与原则。早在“九五”阶段，淮河流域规划中依据水资源分布及水环境保护目标，将全流域划分为七大控制区、34个控制单元和100个控制子单元，初步建立了流域水污染控制分区管理的雏形。这一阶段不同流域控制区划分方法存在较大差异，为流域规划提供支撑的功能有限。进入“十五”及“十一五”时期，探索性地相继制定了水功能区和水环境功能区，旨在通过对水污染控制区的保护来实现水环境功能区的水质目标，但相应水污染控制分区未能有效与水环境功能区划进行衔接。“十二五”国家全面实施流域水环境分区管理，以行政管理需求为主导依据，同时兼顾区域水系特征和污染特征等，使单元的划分更加科学规范，以行政区落实流域环境保护和区域污染控制责任的效果更加凸显。

　　1.2分区目标由流域、区域管理向流域和区域管理相结合演变

　　早期的流域水污染控制分区，主要依据水系特征划分，多参照基于水资源保护及开发利用而构建的水资源分区体系，割裂了“水-陆”生态关系，以行政区落实减排任务的效果并不明显;“十五”及“十一五”期间，流域水污染控制分区则主要是出于行政管理需要构建的行政分区体系，由省(自治区、直辖市)、市(地区、州、盟)、县(区、旗)构成，该分区体系与行政职能直接挂钩，为区域行政管理的载体，缺乏流域上下游、左右岸之间协调的科学基础。“十二五”时期，的流域水污染控制分区正逐步结合行政分区与水资源分区，同时体现流域属性和区域属性，这一时期分区的特点是从流域层面分析水环境问题，再根据水质改善需求，统筹协调流域区域社会经济发展水平，确定主要水污染物排放总量控制阶段目标，而水污染控制方案措施和责任分工则分解落实到各级行政区。

　　1.3划分依据由单一指标向综合指标演变

　　从“九五”流域水污染防治规划开始，分区指标由简单、单一向复杂和全面发展。“九五”期间流域分区指标包括水系特征和保护目标;“十五”时考虑了水污染控制和水生态保护的区域特征指标;“十一五”及“十二五”，的流域水污染控制分区指标不仅包括了地域特征、汇水特征、行政区划、排污、断面等，同时也包括了区域污染特征、地方经济发展需求、管理经验等，划分过程是国家与地方自上而下逐级划分，自下而上层层调整的过程。国家层面需初步划分流域控制单元，地方则应结合上述指标细化、调整控制单元。

　　2、流域水污染控制分区方法

　　2.1分区方法总则

　　流域水污染控制分区的关键问题在于:协调不同利益者、人与自然冲突问题，从而确定水体功能定位;流域、区域协调统一;落实区域污染防治责任和任务。

　　为了统筹流域水环境管理需求与区域特征，流域水污染控制分区可以县级行政区为基本单元，建立流域—控制区—控制单元三级分区体系，在流域层面，应基于水系汇水的自然属性，同时体现国家流域水污染防治的总体思路;控制区层面，需立足于对流域内环境问题的总结，同时兼顾水系特征;控制单元层面，需实现陆域与水域之间的衔接，建立排污与水质之间的响应关系。

　　同时，流域水污染控制分区与“十二五”国家流域水污染防治总体规划、区域水污染防治实施计划、控制单元水污染防治方案三级水污染防治规划体系保持对应，重点把握完整性与唯一性、以水定陆以及区县为最小行政单元三大原则:

　　(1)完整性与唯一性原则流域、控制区、控制单元为流域水污染控制三级分区体系，为实现三者自上而下逐步扩散、自下而上逐步收敛的单向逻辑关系，要求控制单元划分时必须保证流域的完整性，不能出现空白，也不能重复出现。

　　(2)以水定陆原则控制单元为水陆对应的面状区域，自然水系为陆域划分的基准，根据自然汇水特征确定陆域汇流范围，形成水陆结合单元。

　　(3)区县为最小行政单元原则区县作为环境数据调查、统计的基层行政单位，是实现控制单元空间落地功能的最小单位。对于主导排污去向唯一的区县，将整个区县全部划至某个控制单元;对于主导排污去向不唯一的区县，可以将区县分拆到不同的控制单元，并在对应排污区域内注明某某县(部分)。

　　2.2分区方法要点