我国水环境容量研究

我国水环境容量研究

毛海涛

关键词:水环境容量问题展望

一、水环境容量的概念

水环境容量是反映水生态环境与社会经济活动的密切关系的度量尺度，是一个比较复杂含糊的概念，学术界至今未达成共识，但本质都是一致的，都强调了三个要素：环境目标、一定水体和纳污能力。水环境容量至少应包括以下四个方面：①水环境容量的富裕度应满足人类的生活和生产质量要求，即一定的环境目标；②水体对某种污染物的纳污能力，即排入水体的某一因子污染负荷量不应该超出该因子的水环境容量，作为污染物总量控制的依据；③满足社会经济可持续发展，既是水环境容量存在的基础又是污染物总量控制的目标；④保持水体自净能力和水生态系统的完整性，逐步达到健康生态系统的标准，最终实现人与自然和谐相处。综上所述，水环境容量表述为：在不影响某一水体正常使用的前提下，满足社会经济可持续发展和保持水生态系统健康的基础上，参照人类环境目标要求某一水域所能容纳的某种污染物的最大负荷量或保持水体生态系统平衡的综合能力。

二、水环境容量的特征

第一，自然属性。水环境容量是水体的自然属性在社会发展到一定程度的附属概念。水环境容量不能独立存在，而是依附于一定的水体和人类社会，水环境容量的存在性及其附属性即为自然属性的表征。自然属性是社会属性的基础，水环境容量的自然属性是使其与人类活动密切相关的基石。第二，社会属性。水环境容量的社会属性是自然属性的社会化，其社会属性表现在社会经济的发展对水生态系统的影响强度和人类对水环境要求的目标，是水环境容量的主要影响因素。第三，时空属性。计算水环境容量时首先要明确水域范围与研究时段，具有明显的时空内涵。空间内涵体现在不同区域社会经济发展水平、人口规模、生产技术条件及其水资源量、生态、环境等方面的差异，致使资源量相同、存在于不同区域的水体在相同时间段上的水环境容量是不同的。第四，动态性。水环境容量的影响因素分为内部因素和外部因素。内部要素主要包括水文特征、水动力条件、物理特征、化学特征等。第五，多变性。水环境是一个复杂多变的复合体，容量大小除受水生态系统和人类活动的影响外还取决于社会发展需求的环境目标。第六，多层面性。客观存在的水环境容量是多个变量的复合函数，多个变量可以归结到：经济、社会、环境、资源四个不同层面，各个层面彼此关联、相互影响。

三、研究中还存在的问题

(一)特殊类型水体研究亟待深入

闸坝河流和冰封期河流由于水文状况特殊，其容量计算方法，一直存在争论。对闸坝河流，有学者认为，出于合理性考虑，应分别对开闸期和关闸期的河流采用不同方法计算其容量并加和⋯；也有学者认为，应考虑河道水体体积变化和污染物浓度沿程变化，采用改进的单箱水质模型计算其容量；实际操作中，往往采

用简单的零维或者一维模型计算。闸坝阻挡河道水体天然流动，对污染物降解能力影响有多大，目前为止仍缺乏定量化的研究成果，甚至在定性上都存在争议，成为相关政府部门间口诛笔伐的武器。

(二)非点源污染定量化研究不足

非点源污染，在世界范围内，由于其污染的随机性、污染物排放和污染途径的不确定性，特别是污染负荷的时空差异性，使得对其监测、模拟与控制存在巨大的困难。可容纳污染物是由进入水体的点源和非点源污染物构成，无法定量非点源可入河量，直接影响点源可入河量的确定，进而影响各项水环境管理工作开展。有学者通过借鉴统计性经验模型和机理性过程模型，并结合我国在非点源污染调查中的实际情况，建立了具有非点源污染产生、迁移转化机理的大尺度非点源负荷估算方法体系，但目前仍无法精确确定非点源污染物的产生量和入河量。

(三)混合区理论研究还需加强

一般来说，采用二维模型计算容量的水体，都是大江大河，这些河流担负着极其重要的水体功能，如集中饮用水源地的功能。我国各地要根据水域特征制定地方排放标准，并且将浓度控制标准逐步过渡到总量控制标准，混合区理论的实现，也是不可缺少的前提条件。二维计算的核心内容是混合区，混合区的核心

内容是其允许范围。我国相关标准中对河口和海洋中混合区允许范围作了规定，但一般地表水河流的相关规定迟迟未能出台。

四、未来容量研究展望

加强特殊类型水体、非点源和混合区的研究研究闸坝和冰封对河流水体降解能力影响的方式和程度，寻求合理的容量计算方法，并就如何避免污水团集中下泄开展理论研究和政策建议；加强非点源污染定量化研究，重视机理研究，开发适合于不同地理、水文状况的计算模型，不断提高定量精度；深化混合区理论研究，重点开展适合我国的混合区允许范围研究。

开展更加实用的容量测算方法研究将水质模拟客观规律与水环境管理的实际要求有机结合，改变目前容量计算“既可大，也可小”的尴尬状况；发挥新技术优势，如计算机编程既可大幅增加效率，也可降低复杂模型的推广难度，GIS技术可以明显降低大尺度区域容量测算的工作量；还可以考虑构建容量基础信息库，以降低相应工作的重复度。

开展基于水环境容量的分区环境管理政策研究有学者很早之前就进行了相关研究，只是当时实施条件不成熟。通过构建水环境容量资源与区域产业布局关系评价指标体系，国家可以以容量引导社会经济布局，容量富余的省份，合理发展；容量不足的省份，要逐渐削减；排放量远超容量的省份，应考虑进行基于总量削减现实可能的最小环境保障水量测算。

参考文献：

[1]孙卫红,姚国金,逢勇.基于不均匀系数的水环境容量计算方法探讨[J].水资源保护.2006(2).

[2]郝芳华,杨胜天等.大尺度区域非点源污染负荷估算方法研究的意义、难点和关键技术[J]。环境科学学报,2006,26(3).