Water environmental planning and management at the watershed scale: A case study of Lake Qilu, China

Water environmental planning and management has become essential for guiding the water pollution control activities. Past water pollution control activities have been site specific, with little thought on water quality standard reaching at the watershed scale. Based on the watershed approach, a seven-step methodological framework for water environmental planning and management was developed. The framework was applied to water environmental planning and management of the Lake Qilu watershed in Yunnan Province, China. Results show that the reduction amount of total nitrogen (TN) under the plan is 1,205 tons per year so that the target of environmental capacity can be reached in 2020. Compared with traditional methods, the framework has its prevalence and could be generalized to analogous watersheds.     

基于流域分析方法的湖泊水污染综合防治研究

鉴于流域思想在水污染防治中应用的重要性和必要性,提出了以流域保护方法、流域分析和景观生态学相关理论为基础的流域分析方法该方法将湖泊-流域水污染综合防治的主要内容界定为4部分:子流域划分与污染负荷预测,"源-途径-末端-汇"的污染防治工程和管理方案体系设计,备选技术方案的提出和方案优选,污染负荷的削减率计算和综合方案设计.以四川省邛海流域为例,在将流域划分为6个子流域的基础上,对TP入湖污染负荷进行了计算和预测,并识别出各子流域内污染物的贡献率,分区提出了以水土流失防治、点源和面源控制、河道生态修复、河流入湖口治理和内源疏浚为主体的污染防治方案,该方案可削减TP 22.5 t·a-1,达到了预期目标.     

流域水污染防治“十二五”规划分区方法与实践

流域规划分区管理是国内外流域治理的普遍经验,为逐步改变中国流域管理与区域管理“两张皮”的局面并促进两者的真正结合,阐述了进行流域规划分区的必要性和意义。《重点流域水污染防治规划（2011-2015年）》强化了分区、分级和分类防治的策略,构建了流域一控制区一控制单元的三级规划分区管理体系,提出了分区原则和方法,明确了流域、控制区和控制单元的范围及边界的划分方法,将8个重点流域划分为37个控制区、315个控制单元,确定了“十二五”水污染防治格局。同时筛选出118个重点控制单元,分为水质维护型、水质改善型和风险防范型3种类型,分类制定差异性的水污染防治综合治理方案,为未来流域的精细化水环境管理奠定了基础。     

河段水质压力目标管理模式的概念与方法

目前我国主流的流域水质目标管理模式中,在河段污染责任认定方面普遍存在难以界定上下游之间各自责任的问题,为此提出了一种基于河段水质压力概念的河流水质管理新模式.以水质压力为基础,配套建立了包括水质压力目标、水质压力纯水当量、水质压力偿罚金等在内的一系列相关概念及其设定与计量方法,完成对各河段的责任认定,并实现以河段处罚金与补偿金为调控手段的流域水质管理运行机制.结果表明,该管理模式有助于增强水质污染处罚与水质生态补偿的区域公平性和针对性,其中的概念和方法可作为现行河流水污染控制方法体系的一种改进性补充,同时能为流域生态补偿标准的确定提供一定借鉴.     

现代流域管理体系研究

现代流域管理体系是由流域目标管理体系、流域治理技术体系、流域监测预警体系、流域法律与政策保障体系和流域行政管理体系五部分组成. 对流域目标管理体系的概念、组成和功能进行了深入剖析,分析了水体健康目标、污染控制目标、生态保护目标和资源利用目标的基本内涵,明确了流域目标管理体系在现代流域管理中的核心地位和科学意义;阐述了流域治理技术体系的基本内容,分析了工业污染控制、生活污水控制、农业面源控制和生态修复等要求,指出为确保流域生态环境得以改善,必需构建实用的、科学的流域治理技术体系;明确了流域监测预警体系在现代流域管理体系中的“感知”作用,指出完整的监测预警体系应具备提供及时、准确、完整的监测数据的能力,健全的网络监测能力,良好的评估功能,以及完善的预警和应急能力;强调了法律与政策保障体系是实现现代流域管理的必要措施,着重指出加强流域立法、完善管理制度和制订适合的经济政策,不仅可以保障流域管理目标、治理技术和监测预警体系的顺利运行,而且为流域污染治理提供政策和经济上的支持;最后分析了目前流域管理中流域行政管理的“多龙治水”问题,指出流域区划管理和地区间协调管理的必要性和紧迫性. 我国流域管理仍在起步阶段,流域治理技术水平不高,监测预警能力有待提高,流域管理相关立法不够完善,因此必须从流域管理目标、流域治理和监测预警入手加强经济投入,鼓励技术创新,构建完善流域法律与政策保障体系,最终实现跨区域、协调的现代化流域管理.      

小流域水环境规划方法框架及应用

在界定小流域概念的基础上,将流域分析方法引入到小流域水环境规划中,初步建立了典型小流域水环境规划方法框架.该方法遵循了污染物在小流域中的运移规律,针对影响河流水质的主要因素--"源头-途径-末端-汇",采取了相应的对策措施,能够反映出不同污染物对流域水质的影响规律.以云南省寻甸县牛栏江小流域为例,在对其水环境现状分析及发展趋势预测的基础上,进行了水污染控制单元的划分,以确定重点污染控制区域和敏感地带,同时制定了其总量削减计划,提出了以水土流失防治、点源和面源控制、河道生态修复及河流内源疏浚为主体的水环境规划方案.该方案实施后,COD_Cr和NH₃-N可分别削减1 857和125 t/a,达到了预期目标.      

美国针对高氯酸盐环境风险的管控策略及对我国的启示

高氯酸盐是具有高水溶性、高度扩散性和持久性的有毒污染物质,通过食物、饮用水为主的暴露途径进入人体,干扰甲状腺对碘的吸收,对人体健康构成威胁,饮用水和废水污染防治是高氯酸盐风险管控的重点. 我国水环境中高氯酸盐检出频次和浓度较高,亟需开展管控. 美国是最早报道高氯酸盐水体污染并对此展开调查研究的国家之一,并形成了系统的管控思路,积累了成熟的管理经验,值得我国学习和借鉴. 本文从饮用水安全保障和废水污染物排放管控两个方面介绍了美国有毒污染物风险管控思路,重点阐述了高氯酸盐的针对性管控措施,并整理分析了我国高氯酸盐相关污染管控现状,发现目前尚未开展有针对性的管控,究其原因在于缺乏完整的有毒污染物环境风险管控体系,未能及时关注高氯酸盐等有毒污染物的健康风险,造成环境风险管控力度不足. 最后在借鉴美国管理经验的基础上,立足于我国环境管理需求,提出了相关工作的启示及建议:要健全有毒物质管控体制机制,强化有毒污染物全过程风险管控的技术支撑能力,以提高有毒污染物风险管理的系统性、精准性、科学性;要系统开展本土高氯酸盐溯源分析、管控政策措施研究,填补高氯酸盐典型污染物的管控空白.      

基于模糊信息熵的流域水污染系统建模与控制

我国水污染局部得到了改善,但呈现流域污染蔓延的趋势。运用系统控制论构建流域水污染控制系统,突破了传统的"就水论水、见污治污"的还原论水污染控制方法,综合考虑总体控制战略决策(S)反馈系统以及社会发展布局(L)、经济发展模式(E)、居民生活方式(C)和治理工程措施(T)控制系统等多种控制措施及因素,通过输出量与参考给定输入的比较,采用模糊信息熵方法进行了定量分析方法的探讨。     

中国土壤污染防治管理体系思考

对中国土壤污染防治管理体系法律、法规、规范性文件及标准体系等进行了总结和分析,得出中国现行土壤污染防治管理体系存在执法依据空缺、系统性缺乏、可操作性差和协调性弱等问题.在此基础上,对中国土壤污染防治管理体系提出改善建议,如加快立法进度,土壤污染防治法需考虑与其他环境要素保护法律之间的衔接,明确各方责任,完善土壤标准体系等.尽快完善中国土壤污染防治管理体系,为中国土壤污染防治工作提供有力的法律保障.     

流域水质目标管理的风险识别与对策研究

以水质目标为约束和核心的管理将逐步完善、补充和强化当前的总量控制模式,成为我国中长期流域水环境管理的重要内容.流域水质目标管理是一个"响应→调控"并不断反馈调整的过程,但由于流域系统的非线性和不确定性,流域污染减排并不能完全确保水质目标的实现.本文将这种由不确定性而引致的流域水质目标的不完全可达性界定为风险,并在分析流域水质目标管理框架思路的基础上,识别并实证了水质目标管理中的主要风险来源,主要包括:1在"响应"层面,由于水质响应与负荷削减等措施间的非线性、时滞性、指标不协同等不对应关系带来的风险;2在"调控"层面,由于水环境管理缺乏适应性的调控和反馈机制而产生的水质达标风险.在此基础上,提出了流域水质目标风险管理的转变途径及其定量表征方法,以期为流域水质目标风险管理提供借鉴.     

尾矿库环境风险管控相关政策分析及建议

我国尾矿库情况复杂,安全及环境风险高,监管难度大,系统分析尾矿库的环境风险,开展有效管控非常重要.尾矿中含有重金属等有毒有害物质,随着矿山废水、废渣、粉尘排放会对周围环境造成危害,特别是突发事故发生时,废水及尾矿会短时间内大量排入环境,而产生重大人员伤亡、财产损失和生态环境损害.因此,不仅要开展正常工况下的污染防控,更要注重从源头防止事故次生的环境风险.本文从尾矿库安全风险防范化解、环境污染风险防控、突发事故应急管理梳理并分析了相关法律、政策.此外,总结并讨论了典型制度,涉及项目准入、责任与落实、监测预警制度.总体上,安全风险管控制度较为完善,但污染风险管控制度存在诸多问题,如体制尚未完全捋顺、责任落实抓手不够、监测预警能力不足等.针对目前管控存在的问题,立足于全国尾矿库数量原则上只减不增的新需求,提出相关工作建议：一是要厘清各部门责任,进一步完善尾矿库环境风险管控制度体系;二是要提高各方责任落实能力,推动制度落地见效;三是要开展技术及政策支持,推动尾矿资源综合利用.     

《欧盟水框架指令》下的地表水环境管理体系及其对我国的启示

《欧盟水框架指令》是欧盟制定的水环境管理政策,为其成员国的水环境管理提供了共同的目标、原则、定义和方法.自2000年颁布实施以来,该指令致力于让欧洲的水环境能够同时满足人类自身的需求和动植物群落的需要,其先进的水环境评价体系、严格的污染管理标准、科学的水生态保护理念和法律效力都在水生态环境保护领域发挥了重要作用.该研究综述了欧盟水框架指令从关注生活生产到生态保护、从单一到整体的发展历程和地表水环境管理体系的主要内容,系统总结了欧盟地表水水质评价体系、水质监测和流域综合管理政策及其管理理念先进、标准制定严格和生态保护科学和法律效力优先的特点,并对比分析我国的地表水环境质量标准和水生态环境管理现状,以期学习、借鉴和吸收国际水生态环境管理的有益经验,为我国的水生态环境管理提供新思路和新方法.      

辽河流域水污染治理历程与“十四五”控制策略

为明晰辽河流域水污染治理“十四五”需求,进一步科学合理地推进辽河流域治理与保护进程,通过调研历史监测数据、统计年鉴等资料,回顾辽河流域水环境演化和治理历程.将辽河流域的治理分为3个阶段:第1阶段（1991—1999年）,该阶段流域水环境呈重度污染并持续恶化,环境治理逐渐起步;第2阶段（2000—2006年）,该阶段辽河流域水质恶化趋势基本得到遏制,控源治污初显成效;第3阶段（2007—2019年）,该阶段辽河流域水质优良比例整体持续提升,国家水体污染控制与治理科技重大专项有力支撑流域综合调控.辽河流域水污染治理颇显成效,但仍存在以下主要问题:①辽河流域水污染治理经历了从单一的控源治污向河流综合治理转变,污染程度由重度转为轻度,但流域水污染控制依然不容乐观;②辽河流域属寒冷地区缺水型河流,生态流量不足;③水质改善及水生态恢复成果不稳定;④流域管理机制体制有待完善.“十四五”应针对性增设分水期考核方式和水生态考核指标,完善水环境标准;坚持水资源、水环境、水生态“三水”统筹科学施治,构建减排和增容相结合的水污染控制模式,推动水量、水质、水功能良性循环发展;建立流域统筹管理、垂直领导的管理体制,制定辽河流域河流空间管控的长效机制,促进环保技术产业化,发展流域循环经济,缓解经济社会发展与水环境保护矛盾,最终实现流域经济社会可持续健康发展.      

中国环境风险管理制度创新策略研究

中国当前总体环境污染形势严峻,环境与健康风险控制能力急待提高。建立环境风险管理制度是落实中国环境与健康科学发展观,提升环境管理水平的较好选择。立足中国国情,本文就中国建立环境风险管理制度的理念、对象、方法、体制、运行机制等若干细节性问题进行了深入探讨。     

不确定性流域污染负荷优化分配模型及其应用

流域优化决策模型以最优化建模方法指导流域管理决策过程,然而流域系统的不确定性会导致决策存在一定风险.本研究通过建立区间参数机会约束线性规划(ICILP)模型来处理流域决策过程中的不确定性,并将该模型运用于太滆运河流域优化决策中,探讨在不同违反概率下系统最优解.结果表明,随着允许入湖量约束违反概率增加,系统对污染物削减量和削减成本有所降低.由于受到经济成本和削减量约束,系统优先减小环境代价较大、削减效率较低的工程项目规模.但受到最低处理率约束,违反概率增加到一定水平时各工程项目趋于定值.虽然较高的违反概率使系统成本降低,但也会导致削减效率降低,不利于流域保护.因此,在实际管理中应根据管理需求选择合适的削减方案以达到保护流域水质的目标.     

流域管理的形成、特征及发展趋势

流域管理是一门新兴学科,是以流域为尺度,统筹流域资源管理、保护和利用的管理体系,也是为实现科学、可持续发展和生态文明建设而发展出的管理科学的研究方向. 深入剖析了流域管理概念的形成与发展,总结了水资源统一管理、水质目标控制管理和综合统一管理3种管理模式的管理目标、特点和不足,并指出现代流域管理应形成流域-区域-控制单元-污染源多层次一体化的污染控制目标体系;论述了我国流域管理的实践与发展过程,结合辽河流域管理实践,阐述了未来流域管理呈现管理手段的智能化、管理方式的生态化、管理机制的一体化的发展趋势.      

一种兼顾目标总量和容量总量的水污染物排放限值确定方法

针对中国水污染物总量管理面临由目标总量管理向容量总量管理的转变趋势,提出了一种兼顾两种管理模式的水污染物排放限值计算方法.该方法建立在水体分类计算、汇水区与行政区相关联、自下而上、不同保护要求的水体予以差别化对待、污染物控制类型扩展的原则上,将水体按环境容量利用方式的不同划分为保护性利用、恢复性利用、控制性利用、开发性利用和限制性利用5种类型,分别采用目标总量、混合管理、容量总量、容量总量和混合管理等不同模式,并给出了分别按汇水区和行政区计算污染物排放限值的一般过程. 将上述方法应用于西南区域发展战略环评案例,结果表明云南省31.25%地市需调减COD总量,43.75%地市需调减氨氮总量,而贵州省55.56%地市可适当调增COD总量,44.44%地市可适当调增氨氮排放总量.该方法可将总量限值的确定与当地水环境质量改善紧密结合,强化水环境对现状质量不达标地区未来发展的约束,同时适当减弱水环境条件对达标地区的约束以换取其发展空间.以计算出的排放限值为依据对当前的减排目标进行调整可为云贵实现又好又快发展提供支撑.经案例验证,本文所建立的方法为中国水环境管理从目标总量模式向容量总量模式发展提供了技术手段.     

黄浦江上游水源地环境管理方案研究

鉴于黄浦江上游水源地对整个上海市饮用水的重要性,本文提出了该水源地的环境综合管理体系,即构建管理层、操作层和协调监督层,通过三者间的协调合作来优化水源地的综合环境管理.并以此为基础,针对黄浦江水源地在常规状态,提出基于流域协定的常规管理、企业经营市场化、转换政府管理职能三项措施;针对突发性水源污染事故情况,提出建立事故防御体系、快速响应体系,以期为水源地的发展与保护提供参与综合决策的科学依据.     

中美水源地管理体系的比较研究

以反映中美水源地管理水平的特大型城市上海、纽约为例，对两国水源地同管理体系中的政策法规，保护措施，土地规划使用，污染源控制等项目进行比较研究。分析中美水源地保护的技术水平，管理措施，经济手段等方面的差异，指出我国水源地管理工作在先进技术的应用。面源污染的控制，各方协调，公众参与，宣传教育，经济杠杆等方面均与国外存在一定差距。并对我国水源地的管理工作提出了建议。     

湖北四湖流域水环境现状分析研究

四湖流域是中国典型的湿地农业区域,其水环境恶化已影响到当地群众的生产生活。在四湖流域水污染源调查的基础上,对水环境质量现状进行了分析,结果表明:两大湖泊长湖和洪湖因围网养鱼和投入大量的饲料和农药已受到污染,水质Ⅲ到Ⅳ类,甚至Ⅴ类;内河水系普遍为Ⅳ、Ⅴ类水;农业面源污染的监控与防治是四湖流域水环境保护的重点。根据区域水环境现状分析,显见加强四湖流域水环境监测体系建设十分重要,整合区域内环境监测力量,从属地监测向流域监测、区域监测发展。