太子河本溪段水環(huán)境累積風險綜合評估研究

毛玉鳳

(遼寧省本溪水文局，遼寧 本溪 117000)

太子河屬于遼河的重要支流，但是到2019年為止，太子河干流總體水環(huán)境達標率不高，部分河流水質(zhì)斷面處于Ⅵ類甚至Ⅴ類水環(huán)境，這主要是因為太子河干流近些年來工業(yè)和居民生活的快速發(fā)展，使得區(qū)域水環(huán)境未能得到有效保護[1]。太子河作為本溪地區(qū)最大河流，其水環(huán)境狀況對于區(qū)域社會經(jīng)濟的發(fā)展至關(guān)重要[2]。為有效降低水污染事件對區(qū)域社會經(jīng)濟發(fā)展產(chǎn)生負面影響，評估其可能產(chǎn)生的水環(huán)境風險十分必要[3]。近些年來，國內(nèi)對于水環(huán)境風險評估從單源逐步向多源的風險累積進行轉(zhuǎn)變[4- 10]。水環(huán)境累積風險在空間上具有多源且較為復(fù)雜，國內(nèi)對于水環(huán)境累積風險評估指標體系的構(gòu)建和應(yīng)用取得一定研究成果[11- 12]，但由于這些風險評估指標體系的權(quán)重值需要結(jié)合區(qū)域水環(huán)境現(xiàn)狀的實際情況進行分析，因此在某一區(qū)域水環(huán)境累積風險進行分析時，需要對其評估指標體系權(quán)重進行設(shè)置后才能進行較為準確的評估。為加大對太子河水環(huán)境整治力度，亟需對其水環(huán)境累積風險進行綜合評估。為此本文從危險性、暴露性、脆弱性建立適合于太子河干流水環(huán)境累積風險綜合指標體系，并以太子河本溪段為具體實例，對該河段水環(huán)境累積風險進行綜合評估。研究成果對于太子河流域水環(huán)境治理和保護規(guī)劃具有重要參考價值。

1 綜合方法

1.1 評估指標體系及數(shù)據(jù)來源

本文從危險性、暴露性、脆弱性建立適合于太子河干流水環(huán)境累積物理風險子系統(tǒng)，此外從監(jiān)督和管理兩個角度構(gòu)建監(jiān)督風險評估子系統(tǒng)，以及群眾對水環(huán)境重視程度構(gòu)建水環(huán)境聲譽風險子系統(tǒng)，采用AHP方法對各指標體系進行一致性檢驗后，各風險指標體系權(quán)重設(shè)定結(jié)果見表1。

表1 水環(huán)境累積風險評估指標體系 單位：%

在上述指標中，水資源富集程度主要采用人均水資源量和用水量的差值與人均水資源量進行相除得到，氣候變化影響程度主要從氣溫角度出發(fā)將評價區(qū)域的氣溫多年均值與評價年份氣溫進行對比后再與多年平均氣溫進行相除得到該指標。農(nóng)業(yè)化肥使用比例指標主要從當?shù)剞r(nóng)業(yè)施肥統(tǒng)計手冊得到主要農(nóng)業(yè)化肥的使用比例，生活污水排放率主要結(jié)合環(huán)保部門的評價年份的統(tǒng)計資料得到。水環(huán)境累積暴露性風險指標主要考慮人口比重、萬元GDP耗水率、年用水增長率，這3個指標主要來源于遼寧省社會經(jīng)濟統(tǒng)計年報。水環(huán)境累積脆弱性風險指標主要包括水質(zhì)斷面達標率、污水處理比例、農(nóng)村廁所普及程度這4個指標數(shù)據(jù)主要來源于2019年發(fā)布的中國環(huán)境統(tǒng)計年鑒。在監(jiān)管風險方面主要包括環(huán)保投資比重、污水處理投資比重，這兩項數(shù)據(jù)主要來源于2019發(fā)布的中國第三產(chǎn)業(yè)統(tǒng)計年鑒。法規(guī)透明度和復(fù)雜度、法規(guī)實施效益、水文化重要程度以及水環(huán)境媒體關(guān)注度主要采用專家評估方法對其指標權(quán)重進行設(shè)定。

1.2 評估指標等級劃分

按照水環(huán)境質(zhì)量劃分標準，將水環(huán)境累積風險也劃分為5個評估等級，分別為無風險、低風險、中風險、高風險以及極高風險5個等級，各等級對應(yīng)指標分別1～5分，各評級指標等級劃分及綜合等級劃分結(jié)果分別見表2—3。

2 水環(huán)境物理風險評估賦值

2.1 危險性評估賦值

結(jié)合水環(huán)境危險性評估的6類指標，基于各年份指標值，參照表2各類水環(huán)境風險評估指標劃分等級對應(yīng)的賦值對其水環(huán)境危險性評估各指標進行賦值，賦值結(jié)果見表4。

表2 水環(huán)境累積風險各指標劃分等級

表3 水環(huán)境累積風險綜合評估等級

表4 太子河本溪段危險性評估指標賦值

從太子河本溪段危險性各評估指標賦值結(jié)果可看出，農(nóng)業(yè)化肥使用總量從2006—2019年保持不變，因此其農(nóng)業(yè)面源污染波動較小，其他各指標均具有一定變化，水資源富集度各年份變化特征顯著性高于其他指標，工業(yè)廢水在各年份的賦值最大，總體分值在0.29～0.47之間變化，有效灌溉面積各年份賦分值最低，總體在0.05～0.13之間變化。相比于面源污染，點源污染是太子河本溪段重點應(yīng)考慮的污染源，水域的富營養(yǎng)化主要由農(nóng)業(yè)面源污染所致，水庫或者湖泊發(fā)生水體富營養(yǎng)化的情況較多，而對于太子河本溪段主要為城市段，因此非點源污染應(yīng)重點考慮。

2.2 暴露性評估賦值

結(jié)合水環(huán)境暴露性評估的3類指標，基于各年份指標值，參照表2各類水環(huán)境風險評估指標劃分等級對應(yīng)的賦值對其水環(huán)境暴露性評估各指標進行賦值，賦值結(jié)果見表5。

表5 太子河本溪段暴露性評估指標賦值

從太子河本溪段暴露性各評估指標賦值結(jié)果可看出，2009年以后太子河本溪段區(qū)域城市人口比重逐步趨于穩(wěn)定，從2016年以后GDP年增長率對太子和本溪段水環(huán)境累積風險的影響程度開始加大。遼寧省從2010年開始提高工業(yè)用水效率使得其萬元GDP耗水量的賦值逐步降低到0.07，并在0.07變化較為穩(wěn)定。

2.3 脆弱性性評估賦值

結(jié)合水環(huán)境脆弱性性評估的3類指標，基于各年份指標值，參照表2各類水環(huán)境風險評估指標劃分等級對應(yīng)的賦值對其水環(huán)境脆弱性性評估各指標進行賦值，賦值結(jié)果見表6。

表6 太子河本溪段脆弱性評估指標賦值

從太子河本溪段脆弱性評估指標賦值結(jié)果可看出，各年份賦值較高的指標為各水質(zhì)斷面的達標率，當水質(zhì)斷面水質(zhì)類別達到Ⅲ類，則可為水質(zhì)達標斷面，太子河本溪段從2012年以前其水質(zhì)斷面達標率變化具有波動特征，但從2012年以后其水質(zhì)達標率趨于穩(wěn)定。城市污水處理率指標呈現(xiàn)遞減變化，這主要是因為本溪市污水處理率一直較高，使得其對水環(huán)境累積風險影響程度有所降低，此外從2016開始太子河本溪段沿河村落的農(nóng)廁普及度逐步增加。

3 水環(huán)境監(jiān)管及聲譽風險評估結(jié)果

3.1 監(jiān)管風險評估賦值

結(jié)合水環(huán)境累積風險的監(jiān)管子風險4類指標，結(jié)合參照表2各類水環(huán)境風險評估指標劃分等級對應(yīng)的賦值對其環(huán)保投資比以及污水投入額進行賦值，并采樣專家賦分方法對水環(huán)境監(jiān)管相關(guān)法規(guī)的透明度及復(fù)雜度以及法規(guī)實施效果進行賦值，賦值結(jié)果見表7。

表7 太子河本溪段水環(huán)境累積監(jiān)管風險評估指標賦值

從太子河本溪段水環(huán)境累積監(jiān)管風險評估指標賦值可看出，2014年以后太子河本溪段環(huán)保投資比有一定程度的上浮變化，與本溪地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展有較為密切的聯(lián)系。區(qū)域水環(huán)境保護法規(guī)復(fù)雜度和透明度以及實施效果各年份賦值總體呈現(xiàn)遞減趨勢，但遞減幅度較為緩慢，兩個指標之間具有較高的相關(guān)度。

3.2 聲譽風險評估賦值

結(jié)合水環(huán)境累積風險的聲譽子風險2類指標，結(jié)合參照表2各類水環(huán)境風險評估指標劃分等級對應(yīng)的賦值對其媒體報道次數(shù)進行統(tǒng)計后進行賦值，并采樣專家賦分方法對水文化重要度進行賦值，賦值結(jié)果見表8。

表8 太子河本溪段水環(huán)境累積聲譽風險評估指標賦值

從太子河本溪段水環(huán)境累積聲譽風險評估指標賦值結(jié)果可看出，按照專家賦分對水文化重要度進行賦分，其各年份賦分結(jié)果較為一直，為0.05，處于較低水平，這和本溪地區(qū)水文化重視程度有一定程度的聯(lián)系。，區(qū)域水環(huán)境媒體報道次數(shù)具有一定的波動變化，這主要是因為太子河本溪段從2006年到2019年未有大范圍水環(huán)境污染事件。

4 水環(huán)境累積風險綜合評估結(jié)果

在水環(huán)境累積物理子風險、監(jiān)管子風險、聲譽子風險各指標賦分的基礎(chǔ)上，并結(jié)合表1中水環(huán)境累積風險評估指標權(quán)重，按照表3水環(huán)境累積風險綜合評估等級對太子河本溪段2006—2019年的水環(huán)境累積風險進行綜合評估，評估結(jié)果見表9。

表9 太子河本溪段2006—2019年水環(huán)境累積風險綜合評估結(jié)果

2006—2019年太子河本溪段水環(huán)境累積風險綜合等級總體處于中風險等級，部分年份處于高風險等級，2014年河2017年經(jīng)過評估處于低風險等級。這與太子河近些年來地表水環(huán)境總體處于Ⅳ類實際水質(zhì)現(xiàn)狀情況總體吻合，各年份水環(huán)境累積綜合風險評估結(jié)果總體較為合理。從表中還可看出，從2013年開始，太子河本溪段水環(huán)境累積風險綜合評估值總體呈現(xiàn)下降變化，這和區(qū)域從2013年開始加大流域水環(huán)境綜合治理相關(guān)措施有關(guān)。

5 結(jié)語

(1)在太子河本溪段水環(huán)境物理子系統(tǒng)風險指標中，工業(yè)廢水排放量賦值明顯高于其他指標，因此對于太子河本溪段而言，應(yīng)重點關(guān)注區(qū)域非點源污染，尤其是工業(yè)污水排放量，可明顯降低區(qū)域水環(huán)境累積風險。

(2)環(huán)保投入占GDP投入比例的加大即可為降低水環(huán)境高危風險，又可以提升區(qū)域經(jīng)濟水平，因此建議可以在太子河本溪段加大區(qū)域GDP中環(huán)保投資比例。

(3)在水環(huán)境累積風險綜合指標體系中，水環(huán)境法規(guī)體系復(fù)雜度和透明度、法規(guī)體系實施效果及水文化重視度等指標還主要通過專家評分方式進行賦分，存在一定主觀度，在后續(xù)研究還應(yīng)對以上指標的客觀賦分進行相關(guān)研究。