安徽省“三線一單”水環境質量底線確定過程的經驗與思考

袁步先，海子彬，呂睿喆，唐 然

(安徽省環境科學研究院，安徽 合肥 230071)

“三線一單”是貫徹落實習近平生態文明思想的重大舉措，是推進生態環境治理能力現代化的迫切需求[1-4]，是落實生態環境分區管控的重要抓手。作為“三線一單”的“三線”之一，水環境質量底線具有相當高的重要程度，諸多學者開展了水生態環境分區及水環境質量底線的研究探索[5-8]。水環境質量底線的確定可分為水環境控制單元的劃定、水環境現狀與污染物排放分析、水環境質量目標確定和水污染物允許排放量測算等主要步驟環節，其中水環境控制單元的劃定是關鍵，水環境現狀與污染物排放是基礎，水質目標的確定是核心，水污染物允許排放量的測算是難點。本文以安徽省“三線一單”水環境質量底線編制工作為實踐基礎，研討水環境質量底線確定過程中的經驗及思考。

1 水環境控制單元的劃定

水環境質量底線的確定與嚴守都需要落到明確的空間邊界上，因此，水環境控制單元的劃定是科學合理確定水環境質量底線的關鍵前提，也是開展水污染物排放統計、水環境容量核算、減排潛力情景分析和允許排放量測算的重要基礎。

1.1 相關技術指南對水環境管控單元劃定的要求

根據生態環境部《“三線一單”編制技術要求（試行）》水環境管控分區的劃分思路和方法，在已有水環境管控分區基礎上進行細化。首先，獲取并勾出鄉鎮街道行政邊界，作為控制單元細化的底圖，若同一鄉鎮內存在多個匯水單元，則需結合行政中心位置判斷其主導匯水單元，將其完整劃至某一個水環境控制單元，以有利于污染物排放核算、削減目標和工程項目落實等；其次，將縣級以上城鎮集中式飲用水水源、省級以上濕地自然保護區、省級以上濕地公園等重要濕地、省級以上水產種植資源保護區、巢湖水環境保護區等重要高功能水體進行矢量圖形疊加，對上述高功能水體所位于的鄉鎮街道加以識別，并且將省級以上開發區（省發改委正式批復的）的邊界矢量圖進行疊加；第三，結合國考斷面及相對應省市控斷面水環境質量現狀和各鄉鎮街道污染物排放量情況，將水環境問題突出的區域識別出，聚焦到存在問題的鄉鎮街道，將原來包含該鄉鎮或某幾個鄉鎮較大控制單元細化成一個或幾個具有針對性問題的較小控制單元。

水環境管控分區的劃定中需要對各分區單元進行分級，即識別并確定優先保護區、重點管控區和一般管控區。水環境管控分區的劃定與分級在某種程度上是相互聯系，相互依存和相互作用的，即通過識別飲用水水源保護區、濕地保護區等優先保護區，或是開發區等重點管控區所在區域疊加行政邊界，將其從原有的管控分區單元中細化出來，作為一個單獨的管控單元。

使用該方法劃分的管控分區存在以下問題：一、因為鄉鎮街道為最小單元，所以會放大優先保護區和重點管控區的范圍，二是某個鄉鎮街道內若同時存在自然保護地、工業園區或者超標斷面時，存在多重屬性，對于制定環境準入單元，存在一定的沖突，以及操作上的不便。在劃分過程中，某一控制單元會存在第一屬性為優先保護區，第二屬性為工業重點管控區的情況。

1.2 實際劃分工作中的思考與實踐

針對上述問題，為了更好地以飲用水水源保護區、開發區及城鎮開發邊界確定各管控單元范圍，明確保護重點，制定并實施更具針對性的環境準入清單，采取了“塊狀化”分區方法，即首先按照斷面匯水情況確定各個小流域范圍，并考慮區縣、鄉鎮街道邊界，作為水環境管控分區的基礎，然后將飲用水水源保護區、濕地保護區、濕地公園等優先保護區，開發區、城鎮開發邊界等重點管控區的邊界直接疊加，形成各個水環境優先保護區和重點管控區。

兩種水環境管控單元劃分方法的主要差別在于，從管控單元的數量上，前者對安徽省共劃分了666個水環境管控單元，而后者劃分了1 200個；從管控單元面積上，前者優先保護區和重點管控區面積占比分別是23.48%和24.81%，而后者分別為4.09%和8.41%。相比而言，按照后者的水環境管控單元劃分方法能夠更精確的將需要優先保護和重點發展的區域邊界明確，對于后續落實生態環境管控要求提供了更好的可操作性。

2 水環境現狀與污染物排放分析

在完成水生態環境管控分區劃定后，需要對每個管控單元對應斷面的水環境質量現狀及污染物排放情況進行分析，在此基礎上，為確定各控制單元水環境質量目標提供重要參考。

2.1 水環境現狀分析

以國、省控斷面為主，開展水環境質量現狀和近年變化趨勢分析，分析時限為近5年，分析目標為主要水質指標年均值和逐月均值。對于河流，主要水質指標為化學需氧量、高錳酸鹽指數、氨氮、總磷等，湖泊（水庫）則增加總氮、葉綠素a等指標。通過水質分析，識別河流湖庫主要污染因子及超標倍數，以及識別某些河流的特征污染因子，發現管控單元的水環境問題，篩選出水質維護關鍵制約因素。

除對斷面水質現狀進行分析，也對淮河、長江、巢湖等流域層面的水環境質量現狀進行總體分析，分析內容包括流域內所有水環境控制單元對應斷面的水質類別占比，并分別對國控、省控斷面水質類別占比情況進行分析。此外，對控制斷面不同水期水質進行分析，將長江流域和淮河流域豐水期、平水期和枯水期對應月份的水質進行平均，得到各水質指標不同水期的水質情況。水期水質數據分析結果能夠識別比較突出的水環境問題，以谷河阜南縣國考斷面為例（見圖1），氨氮和總磷濃度在豐水期明顯高于枯水期，其中氨氮濃度0.44 mg/L，為枯水期的2.32倍，總磷濃度0.258 mg/L，為枯水期的2.30倍，表明谷河阜南斷面受諸如種植業和養殖業等農業面源的影響較為明顯，這與區域實際情況較為一致。

圖1 安徽省“三線一單”水環境管控分區

2.2 管控單元污染物排放統計分析

污染源排放現狀的統計是判斷水質目標的重要基礎和參考，也是污染物排放量削減目標的依據。在水環境管控單元劃分的基礎上，開展污染物排放調查。根據環境統計數據和相關統計年鑒中關于城鄉人口、農業種植、化肥施用、畜禽養殖等數據，開展污染物全口徑排放統計，統計污染源排放范圍包括工業企業、集中式污水處理廠、規模化畜禽養殖、垃圾填埋場、危廢集中處理廠等點源，以及散養畜禽、城鎮生活污水（未收集）、農田種植、農村生活污水、水產養殖、城鎮面源徑流污染等污染源，根據排放入河（湖）去向分配到各個水環境管控單元內。

圖2 某水環境控制斷面主要水質指標年均值及2017年豐平枯水期均值變化

其中，需要注意的是，工業源污染排放量僅考慮直排入河部分，其余納管進入城鎮生活污水處理廠或工業污水處理廠的部分不重復計算。散養畜禽污染排放量根據有關統計年鑒中各鄉鎮養殖種類和規模，參考污染源普查畜禽養殖產排污系數手冊中養殖小區或養殖專業戶排污系數，以此為基準，乘以適當的修正系數，進而測算散養畜禽污染物排放量。城鎮生活污水（未收集）污染物排放量的測算以有關統計資料的城鎮常住人口為參考，根據污染源普查城鎮生活污染排放系數，算出各項污染物的全部排放量，再乘以未集中收集處理的比例（根據各地的生態環境保護規劃或年度環境公報），得出城鎮生活污水（未收集）污染排放量。農村生活污水污染物排放量的測算以有關統計資料的城鎮常住人口為基礎，排污系數參考關于農村生活污水排放的有關研究成果及相關研究文獻，得出農村生活污水污染物排放量。

農業種植污染排放量的測算，以有關統計資料的土地種植面積（分為旱地、水田和園地，缺失的數據參考安徽省環科院GIS系統導出的全省土地覆被類型面積統計）為基礎，根據第一次全國污染源普查農業污染源肥料流失系數手冊，確定農田污染排放系數，最后計算得出農業種植污染排放量。

水產養殖污染排放量的計算，以有關統計資料的水產養殖類型與面積為基礎，進行核算的養殖類型主要考慮網箱養殖和魚塘養殖。排污系數參考污染源普查水產養殖業污染源產排污系數手冊，并結合各地實際養殖狀況，確定水產養殖排污系數，最后計算得出水產養殖污染排放量。

在計算污染物排放量的基礎上，考慮不同地區地形地貌、植被覆蓋等因素，確定不同類型污染物入河系數，其中，工業源、集中式污水廠、規模化畜禽養殖等點源污染的入河系數介于0.5～0.9之間，分散養殖、農村生活、城鎮面源、種植等面源污染的入河系數介于0.05～0.6之間，最終得出各控制單元水污染物入河量。全省1 200個管控單元COD入河量共計42.10萬噸，氨氮、總氮和總磷分別為3.28萬噸、8.04萬噸和0.69萬噸。各類指標污染負荷占比最大的分別為城鎮生活污水（氨氮占22.1%、TN占33.5%）、散養畜禽污染（COD占20.2%）、污水廠（TN占22.2%）和規模畜禽污染（TP占27.7%）。

結合水環境質量分析結果，重點關注水質惡化或超標的管控單元及主要超標因子所對應的污染物排放情況，分析各控制單元內相關污染源等對水環境質量的影響，確定各管控單元的主要污染源。

3 水環境質量目標確定

水環境質量底線目標確定要遵循環境質量不斷優化、不能退化的原則，銜接國家及安徽省等相關規劃，滿足各級水污染防治行動計劃或工作方案對水環境質量改善及“引江濟淮”等重大工程對水環境目標的要求等，確定一套覆蓋安徽全流域、能落實到各水環境管控單元和控制斷面的分階段水環境質量目標。

以安徽省《水十條》確定的106個國考斷面為基準，在2020年全省地表水水質優良（達到或優于Ⅲ類）斷面比例達到74.5%的基礎上，依據省“三線一單”研究成果，到2025年，地表水水質優良（達到或優于Ⅲ類）斷面比例達到80.2%；到2035年，達到84.0%。2025年、2035年目標值均為暫定，最終以“十四五”、“十六五”生態環境保護規劃確定的目標為準。

4 水污染物允許排放量測算

水環境質量底線編制的難點在于允許排放量的核算[9]。通過對各控制單元水污染物允許排放量的測算，以及分配到相應的行政區劃中，為水環境質量底線目標的實現提供了可操作的途徑，各級行政主管部門可以科學量化污染治理項目環境效益與削減目標之間的關系，能夠有的放矢地指導地方經濟建設與環境保護的協調開展。

水污染物允許排放量的測算是以水環境容量為約束，考慮水污染物入河量現狀及目標年預測新增量，結合水污染物減排潛力制定分階段、可落實的水污染物允許排放量。

4.1 管控單元水環境容量測算

依據《水域納污能力計算規程》（GB/T25173-2010）和《全國水環境容量核定技術指南》等技術規范，以上述水環境質量底線作為水質目標，采用近10年90%保證率最枯月平均流量（湖庫為最枯月平均水位）設計水文條件，對河流（河段）水環境容量進行計算，并將容量按照水系分布、區域面積或經濟社會活動強度等原則分配到河流對應的控制單元內，保證某個流域總的水環境容量一致的情況下，將容量合理地分配到特定區域。此外，充分借鑒已有水環境容量計算成果，如水利部門《安徽省水功能區納污能力核定和分階段限排總量控制方案（2014年）》，對各水環境管控單元的環境容量進行驗證和修正。全省校核后環境容量為COD容量73.23萬噸，氨氮容量5.51萬噸；允許排放入河量：COD為42.8萬噸，氨氮為3.08萬噸。總體來說，安徽省水環境總容量大于水污染物總入河量，局部區域的水環境管控單元污染物入河量超出環境容量。

4.2 污染源預測分析

根據《水污染防治行動計劃》《打好污染防治攻堅戰》等對工業企業排污、工業聚集區污水處理、城鎮生活污水及農村污染（含畜禽污染、農村生活污水及農業面源污染）的管控要求，在預測污染源新增時上述指標不予考慮。結合目前城鎮化帶來的人口遷移效應，本預測僅考慮城市（市區、縣城和城鎮）人口增長帶來的城鎮生活污水新增量。新增污水得到集中處理，入河系數選取集中式污水處理廠入河系數。

4.3 水環境質量改善潛力分析

根據產業結構特點、污染控制水平和環境管理水平，評估污染物存量削減潛力。考慮重點控制單元涉及的市、區（市、縣）城市總體規劃、經濟社會發展中長期規劃、產業發展規劃等，按照不同情景開展經濟社會、產業發展和人口城鎮化發展預測，預測不同規劃水平年各控制單元的主要污染物和特征污染物的產生、處理、排放和入河情況，分析分區域分階段水環境質量改善潛力。

根據污染源統計分析結果，市區主要污染來源有城鎮生活污水直排、城市徑流、污水廠尾水等，農村區域主要污染來源有規模化畜禽養殖、農村生活污水和種植業等。綜合考慮水環境目標要求、各污染源治理模式和效率以及地方治污相關規劃，近期減排潛力主要考慮進一步提高鄉鎮污水收集處理率，污水處理廠提質增效及提標改造（巢湖流域污水處理廠出水執行《巢湖流域城鎮污水處理廠和工業行業主要水污染物排放限值》、長江流域全面實施一級A標準改造等），開展海綿城市建設、強化對城市徑流面源污染控制，進一步提高規模化畜禽養殖廢棄物資源化利用效率。遠期減排潛力主要考慮提高農村生活污水處理率，控制農業面源污染，加強散養畜禽污染物資源化利用等幾個方面。

4.4 水污染物允許排放量測算

以環境容量為約束，結合水環境質量改善潛力，綜合考慮區域功能定位、經濟發展特點與目標、技術可行性等因素，并預留一定的安全余量，綜合測算水污染物允許排放量。現狀水質穩定達標且水環境容量有較大富余的管控單元，以現狀污染物排放量與新增預測量之和作為水管控單元的允許排放量。水質不達標，但入河污染物削減任務較輕的水環境管控單元，以水環境容量作為允許的污染物入河排放量。水質不達標，且入河污染物削減任務較重的水環境管控單元，短期內不能達到水環境容量約束的目標，則近期允許排放量以污染物現狀排放量減去近期削減潛力，2025年允許排放量以污染物現狀排放量減去遠期削減潛力。地方可根據每年的環境質量狀況和上級環境保護主管部門下達總量控制指標，動態修正允許排放量。

基于污染物排放現狀，以及在水環境容量約束下，經核算，2020年全省允許排放量COD為186.1萬噸（對應允許入河量42.8萬噸），氨氮為11.1萬噸（對應允許入河量3.08萬噸）。總體上，全省水污染物允許排放量小于水環境容量。

5 結語

（1）本文以在“三線一單”編制技術大綱和指南的基礎上，結合安徽省“三線一單”水環境質量底線編制實踐，形成了一套細化的水環境質量底線確定技術路線與方法，能更好地符合實際需求，具有更好的可操作性，可以為其他省份或安徽省市、縣三線一單編制提供有效的指導。

（2）水環境控制單元的劃分采取了“塊狀化”分區方法，將斷面匯水的小流域與區縣、鄉鎮街道邊界疊加作為水環境管控分區的基礎，將飲用水水源保護區、濕地保護區等優先保護區，開發區、城鎮開發邊界等重點管控區的邊界疊加，形成各個水環境優先保護區和重點管控區，共劃分1 200個單元，其中優先保護區和重點管控區面積占比分別是4.09%和8.41%。更精確地劃分出需要優先保護和重點發展的區域邊界。

（3）全口徑測算了全部控制單元的水污染物排放及入河量，結合污染源普查和有關文獻，形成了一套污染類型和地區差別的污染物排放系數，兼顧了數據獲取與核算便捷性，全省1 200個管控單元COD和氨氮入河量共計42.10萬噸和3.28萬噸。

（4）遵循環境質量不斷優化、不能退化的原則，銜接國家及安徽省水（環境）功能區劃、區域、流域等相關規劃，確定一套覆蓋安徽省全流域、落實到各水環境管控單元和控制斷面的分階段水環境質量目標。

（5）以水環境容量為約束，考慮水污染物入河量現狀及目標年預測新增量，結合水污染物減排潛力制定分階段、可落實的水污染物允許排放量。2020年全省允許排放量COD為186.1萬噸（對應允許入河量42.8萬噸），氨氮為11.1萬噸（對應允許入河量3.08萬噸）。