水环境承载能力分析及协调发展研究

水环境承载能力和相应的承载量是水环境保护标准的两个主要变量。污染物负荷量是分子，而水量是分母。水量中又有总径流量和流场条件两个因素。

对地表水水质有影响的主要是人类社会经济活动导致的污染物排入水体，或者说是污染负荷超过水体的承受能力。

除了污染负荷外，还有一个变量为径流量，由于人类的水资源开发利用，对地表径流的干扰强度越来越大，越来越明显。很多水资源短缺的流域，人类用水已经超过河道内的径流量。在这种情况下，水资源承载能力在发生着根本性的变化。河水的流场也发生了根本的改变。很多流域水利工程的建设导致河流流场和流速发生变化，自净能力降低。

污染物过量排放是造成河流水质污染的根本原因，是污染物排入的数量超过了河流的自净能力，导致水环境超载。

按照地面水Ⅲ类水质作为通用的保护标准，可以计算各流域的水环境承载负荷指数，即：

水环境承载负荷指数＝污染物排放量（CODCR）／［（河道内径流量＋污水量）×20］

其中20表示地面水最新环境质量标准的Ⅲ类水CODCR浓度。对于北方干旱地区来水，由于污水量已经在地表径流中占有重要地位，因此在计算水环境承载能力时需要考虑河道径流和污水量两个方面。对于海河尤其如此，很多河流甚至常年无水。对于南方湿润地区，河道径流较大，污水量可以忽略不计。全国主要流域水环境承载负荷指数见表9.13。

表9.13　主要流域水环境承载负荷指数

污染负荷指数以1 为标准，大于1 表示该流域污染负荷超过水环境承载能力。

必须指出，更合理一些的计算是采用多年平均径流量减去实际社会经济耗水量（河道外耗水）来评价，因为河道外耗水对河道径流产生了较大影响，这样计算和分析，更接近实际情况。近年来全国地表水供水量在4400 亿～4600 亿m3左右，以地表水供水量最大的1997 年为例，对水环境负荷指数进行修正，结果见表9.14。(www.xing528.com)

表9.14　全国主要流域水环境负荷指数

续表

经过用水修正后，全国主要流域的水环境负荷指数要明显提高，也就是说，考虑用水情况下，各主要流域水环境面临的负荷很大，其中黄淮海流域问题最为突出，这三个流域水环境超载情况是十分严重的。松辽河流域总体上已经接近水环境的承载限度，因此，也是污染治理的重点流域。因为松辽河流域包括松花江和辽河，其中辽河污染较重，合在一起掩盖了辽河的问题。

如果一个流域污染排放保持在水环境承载能力范围之内，同时不产生大范围的污染，水环境负荷指数应控制在0.5 以下，最好能达到0.3 以下。这样总体水环境才能达到良好的水平。如果按照1.0指数计算，则属于假定全部污染是均匀地分布在全流域上，属于均匀分布的理想模式。显然，实际情况远非如此，上述四个流域的污染分布和径流分布是时空不同步的，相差很大。从时间上说，废污水排放在平水和枯水期同样不会减少，甚至还会增加，而径流和环境容量却在减少。从空间上说，水资源短缺的流域一般都在山区修建控制性工程，地表径流被引走用于下游平原区的社会经济系统，因此，平原区径流减少而污染集中，造成污染负荷和水环境容量的空间分布差异。按照0.3 的水环境承载系数实际上仍属于偏保守的，如果按照水环境容量计算的设计水量（例如90%的最枯月径流）计算，则实际承载能力会更小。各主要流域水环境承载容量和需要削减的污染负荷见表9.15。

表9.15　各流域水环境承载容量和需要削减的污染负荷

从上面粗略估算的全国主要流域水环境容量结果发现，北方地区的黄淮海辽四大流域污染削减任务极其繁重。在河道外耗水不会明显减少的情况下，要想恢复河道内水质达到Ⅲ类，污染负荷需要削减的比例都很高。其中，海河达到86%以上。