袁永強(qiáng) 程全國(guó) 李 曄

(沈陽(yáng)大學(xué)區(qū)域污染環(huán)境生態(tài)修復(fù)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，遼寧 沈陽(yáng) 110044)

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，生活污水和工業(yè)廢水的排放量越來(lái)越大，水質(zhì)型缺水問(wèn)題日益嚴(yán)重。不同地區(qū)對(duì)水資源的爭(zhēng)奪事件和對(duì)水污染的糾紛事件越來(lái)越多。跨行政區(qū)斷面水質(zhì)考核制度不僅要求各行政區(qū)域的政府對(duì)本轄區(qū)內(nèi)的環(huán)境質(zhì)量負(fù)責(zé)，還要對(duì)下游的環(huán)境質(zhì)量負(fù)責(zé)，可以有效地改善水環(huán)境質(zhì)量[1-5]。

我國(guó)許多省市如廣東省[6]、山西省[7]、寧夏回族自治區(qū)[8]、浙江省寧波市[9]等地區(qū)都根據(jù)轄區(qū)內(nèi)河流的具體情況編訂了相應(yīng)的跨行政區(qū)斷面水質(zhì)考核制度。

本研究以渾河撫順段阿吉堡斷面為例，針對(duì)遼寧省出市斷面水質(zhì)考核制度目前存在的問(wèn)題提出了改進(jìn)意見(jiàn)，并對(duì)其合理性進(jìn)行了探討，以期為遼寧省出市斷面考核乃至為全國(guó)跨行政區(qū)斷面水質(zhì)考核提供參考。

1 問(wèn)題的提出

2008年，遼寧省頒布了《遼寧省跨行政區(qū)域河流出市斷面水質(zhì)目標(biāo)考核暫行辦法》[10]，其中包括設(shè)定出市斷面、確定考核標(biāo)準(zhǔn)、確定監(jiān)測(cè)頻率和考核周期等。已有研究[11-13]表明，遼寧省出市斷面水質(zhì)考核制度主要存在以下不足：(1)對(duì)于水質(zhì)較好的河流，每月進(jìn)行考核，考核頻率過(guò)高；(2)對(duì)于水質(zhì)考核目標(biāo)值，應(yīng)根據(jù)氣候、水文等條件，分月或分季度確定，而不應(yīng)該全年采用同一目標(biāo)值進(jìn)行考核；(3)在水質(zhì)考核方法中，只對(duì)監(jiān)測(cè)值是否達(dá)到目標(biāo)值做出了要求，未考慮水質(zhì)變化情況。

表1 主成分分析數(shù)據(jù)1)

注：1)數(shù)據(jù)來(lái)源于撫順市環(huán)境保護(hù)監(jiān)測(cè)站。

圖1 阿吉堡斷面2009—2013的每月得分變化情況Fig.1 Monthly variation of scores in Ajipu section,2009-2013

2 改進(jìn)意見(jiàn)及探討

主成分分析法運(yùn)用了數(shù)學(xué)中的降維思想，在水質(zhì)評(píng)價(jià)中有較為廣泛的應(yīng)用[14-20]。本研究將表1中阿吉堡斷面2013年1—12月的COD、高錳酸鹽指數(shù)、BOD、石油類(lèi)、揮發(fā)酚、氨氮、TP等水質(zhì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB 3838—2002)Ⅰ～Ⅴ類(lèi)水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行主成分分分析，降維后以前兩個(gè)主成分的總得分(累積方差≥80%)重新評(píng)價(jià)水質(zhì)類(lèi)別?？己祟l率的調(diào)整還考慮了2009—2012年的數(shù)據(jù)，具體數(shù)據(jù)不再列出。

2.1 考核頻率的調(diào)整

阿吉堡斷面2009—2013年的每月得分變化情況如圖1所示。

從圖1可以看出，每季度內(nèi)3個(gè)月的水質(zhì)相對(duì)比較接近，波動(dòng)不大。因此，監(jiān)測(cè)頻率可維持每月1次，考核周期建議調(diào)整到每季度1次。但一旦某一考核季度內(nèi)出現(xiàn)水質(zhì)波動(dòng)較大的月份，則應(yīng)對(duì)當(dāng)月進(jìn)行考核并采取相應(yīng)的防治措施。

以季度為考核周期，某季度的考核得分根據(jù)該季度內(nèi)3個(gè)月的得分進(jìn)行加權(quán)平均(見(jiàn)式(1))[21]。

(1)

式中：w為季度考核得分；a、b、c分別為季度內(nèi)每月的得分。

2.2 考核目標(biāo)值的調(diào)整

將阿吉堡斷面2013年各個(gè)月份的數(shù)據(jù)與GB 3838—2002中的5類(lèi)水體標(biāo)準(zhǔn)(見(jiàn)表1)進(jìn)行主成分分析[22-24]，結(jié)果如表2所示。第1、第2、第3、第4季度的平均得分分別為-0.96、-0.33、-1.22、-0.66，平均值為-0.79。第1和第3季度的平均得分分別低于平均值0.17、0.43，第2和第4季度的平均得分分別高于平均值0.46、0.13。遼寧省以GB 3838—2002的Ⅲ類(lèi)水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)為考核目標(biāo)，得分應(yīng)達(dá)到0.22，調(diào)整后第1、第2、第3、第4季度的考核目標(biāo)值應(yīng)分別為0.05、0.68、-0.21、0.35。

表2 主成分分析結(jié)果

2.3 考核方式的調(diào)整

考核方式是水質(zhì)評(píng)價(jià)的重要環(huán)節(jié)[25-28]，在參考長(zhǎng)治市[29-30]的考核方式基礎(chǔ)上，結(jié)合遼河流域特點(diǎn)，本研究綜合了水質(zhì)目標(biāo)值考核方式(實(shí)際考核得分與考核目標(biāo)值的比較)和水質(zhì)變化考核方式(本周期考核得分與上周期考核得分的比較)的優(yōu)點(diǎn)。具體步驟如下：

(1) 通過(guò)主成分分析得到每個(gè)月得分，以季度為考核周期得到季度考核得分。

(2) 本季度的考核得分與上季度的考核得分相比，若本季度考核得分上升，則本季度比上季度的得分增加值作為本季度的加分值；若本季度考核得分下降，則本季度比上季度的得分減少值作為本季度的扣分值。

(3) 季度考核得分加上或者扣除加分值或者扣分值后作為季度的最終考核得分，若最終考核得分達(dá)到各個(gè)季度的調(diào)整后考核目標(biāo)值，則考核合格，否則不合格。

3 結(jié) 論

水質(zhì)考核頻率由每月1次調(diào)整為每季度1次；由于氣候、水文等條件的不同，每季度的考核目標(biāo)值根據(jù)每季度的水質(zhì)變化情況進(jìn)行調(diào)整，以主成分分析得分為依據(jù)，第1、第2、第3、第4季度的考核目標(biāo)值分別為0.05、0.68、-0.21、0.35；季度考核得分結(jié)合了水質(zhì)目標(biāo)值考核方式和水質(zhì)變化考核方式，水質(zhì)目標(biāo)值考核方式的季度考核得分加上或者扣除水質(zhì)變化考核方式的加分值或者扣分值后作為季度的最終考核得分，若最終考核得分達(dá)到各個(gè)季度的考核目標(biāo)值，則考核合格，否則不合格。

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