劉 媛，謝玲嫻，饒和平

(長江水利委員會 網(wǎng)絡(luò)與信息中心《人民長江》編輯部， 湖北 武漢 430010)

2016年11月28日，中共中央辦公廳和國務(wù)院辦公廳聯(lián)合印發(fā)的《關(guān)于全面推行河長制的意見》中要求在全國范圍內(nèi)全面推行河長制，該意見提出六大主要任務(wù)包括將加強水資源保護、水域岸線管理保護、水污染防治、水環(huán)境治理、水生態(tài)修復和執(zhí)法監(jiān)管，同時強調(diào)地方首長負責制并進行考核問責。河長制實施以來，各部門逐級夯實責任、強化河湖監(jiān)管，對解決長期以來突出河湖生態(tài)環(huán)境問題起到重要作用，有效破解了河湖乃至水利行業(yè)監(jiān)管的兩大瓶頸約束。從2005年至2016年，長江流域廢污水排放量從296.4億t增加到353.2億t，而2018年長江流域廢污水排放總量為344.1億t，與2016年相比減少9.1億噸，降幅2.6%，且全年期水質(zhì)劣于Ⅲ類水的河長比例下降了5.6%，廢污水排放得到一定程度控制，污染物濃度下降，干流水質(zhì)趨于好轉(zhuǎn)[1-2]，這很大程度歸功于“河長制”工作的實施。為進一步推動河長制從“有名”向“有實”轉(zhuǎn)變，做到“強監(jiān)管、嚴問責”，實現(xiàn)長江大保護，確保長江綠色發(fā)展，亟需對各行政區(qū)的入河污染物總量進行量化，對長江流域分行政區(qū)劃分單元，量化水污染控制管理指標，為“河長制”的考核問責提供參考依據(jù)?！吨腥A人民共和國長江保護法》[3]第二十一條五次提到了“總量控制”，其中3次針對水污染物排放總量，也是通常所說的“入河污染物總量”，期待在落實上不被打折扣。如果再用似是而非的“水質(zhì)達標率逐年提高”來應(yīng)付，“總量控制”止于空談，責任難以落實，這是最值得擔憂的。“總量控制”的3個必備條件(要素)：河流納污容量、區(qū)域入河排污控制限額、(河流及區(qū)域)入河污染物總量監(jiān)測計量，其中任何一項的缺失，“總量控制”便不能成立。

近年來，眾多專家學者對河流污染物通量的計算和監(jiān)測方面做了大量深入研究，但多偏向于分析入湖、入河、入海污染物通量對于水質(zhì)造成的影響以及如何提升污染物通量計算的準確度等。如，周少林等[4]在2013年針對目前長江流域水質(zhì)下降趨勢及水資源保護主體責任邊界不明等問題，提出了建立以行政區(qū)為管理單元的入河污染物總量監(jiān)督管理模型。2014年，周少林等[5]再次開展了分行政區(qū)入河污染物總量監(jiān)測計量模型研究，可為流域內(nèi)各地方政府管轄范圍的水污染控制管理進行評價提供參考。在河長制的背景下，宋為威等[6]基于一維平原河網(wǎng)水環(huán)境數(shù)學模型，模擬了2016年受沿河支流及排污泵站影響的主要入河的污染物(NH3-N、TP)通量，結(jié)合實測和計算結(jié)果，量化分析了控制單元及全流域內(nèi)各行政區(qū)對主要入河污染物通量的分擔率。2019年董舟等[7]研究并提出了一個針對長江流域分行政區(qū)入河污染物總量進行監(jiān)督的管理信息系統(tǒng)，這個系統(tǒng)有機融合了長江流域的入河污染物總量監(jiān)測計量與行政區(qū)域管理，集監(jiān)測、監(jiān)督、評價于一體，是進行水污染防治和水污染減排管理工作的一個有效工具。該系統(tǒng)可為保護長江流域水資源、“河(湖)長制”的考核問責提供客觀依據(jù)。

想要徹底解決如何控制污染物問題，就必須做到“質(zhì)”“量”并重，更要做到“點”“面”兼顧[4]。然而，現(xiàn)有的監(jiān)測體系功能單一、監(jiān)測內(nèi)容不全，水量水質(zhì)監(jiān)測部門未能有機結(jié)合，監(jiān)測站網(wǎng)布設(shè)不完善，無法滿足分行政區(qū)入河污染物總量監(jiān)測的要求，還需要進一步提升分行政區(qū)水質(zhì)水量監(jiān)測能力，完善河流過境(行政區(qū))斷面監(jiān)測站點體系，監(jiān)測方式要轉(zhuǎn)變?yōu)樗|(zhì)水量同步監(jiān)測，從而更有效反映水的量質(zhì)狀況。開展本課題研究，在本團隊入河污染物總量監(jiān)督管理、總量監(jiān)測計量模型和總量監(jiān)督管理信息系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，進一步建立分行政區(qū)的長江流域污染物總量水質(zhì)水量同步監(jiān)測體系，這個體系借助各行政區(qū)內(nèi)長江流域邊界進出口斷面的水量水質(zhì)同步監(jiān)測與分析，可以準確計算各行政區(qū)排入河流的污染物總量。該監(jiān)測體系可為流域管理機構(gòu)提供一個重要的技術(shù)手段，以便機構(gòu)能夠充分發(fā)揮協(xié)調(diào)、指導、監(jiān)督作用，并最終實現(xiàn)從“河流納污容量定量計算”“區(qū)域入河污染物總量限制劃定”到“入河污染物控制管理效能考核”的流域管理閉環(huán)。

1 分行政區(qū)水質(zhì)水量同步監(jiān)測計量模型

流域水污染覆蓋的范圍極為廣泛，其邊界可分為自然邊界和行政邊界。自然邊界是由流域長期自然水力作用形成的邊界，行政邊界是為管理經(jīng)濟和社會事務(wù)而人為劃定的，在一般情況下兩者劃定的范圍是不一致的[8-10]。長江流域大部分河段均跨越了不同的行政邊界，如果在流域左右兩岸及上下游之間時常因水質(zhì)污染事件發(fā)生爭端，且不能及時處理，必會阻礙流域的水污染治理和經(jīng)濟發(fā)展，因此國內(nèi)外學者日益關(guān)注分行政區(qū)水污染監(jiān)測及管理問題?；诖?，本文提出了分行政區(qū)入河污染物總量監(jiān)測計量模型，旨在實現(xiàn)區(qū)域入河污染物總量監(jiān)測計量和管理效能考核的管理閉環(huán)，以及實現(xiàn)流域管理與行政區(qū)域管理的深度融合。

1.1 基本原理

分行政區(qū)入河污染物總量監(jiān)測計量模型的基本原理如下：①需要對監(jiān)測范圍進行一個明確的界定，對整個流域按照行政區(qū)(省、直轄市、自治區(qū)，或更小的行政區(qū))完成管理單元的劃分和構(gòu)建，并根據(jù)行政區(qū)與流域位置關(guān)系得到對應(yīng)的閉合圈；②需要完成監(jiān)測站點的設(shè)置，需要依據(jù)跨界河流與行政區(qū)邊界的位置關(guān)系完成監(jiān)測站點的選址，將河流流入時與行政區(qū)邊界的交點設(shè)置為入口，流出時的交點設(shè)置為出口，對所有邊界的出入口進行水質(zhì)和水量的同步監(jiān)測；③根據(jù)獲得的監(jiān)測結(jié)果，采用入河污染物總量計算公式得出各個有關(guān)行政區(qū)污染物的當量。

模型簡化條件詳見文獻[5]。簡而言之，水體中的污染物總量會受到水體自凈能力和河床底質(zhì)交換作用的影響，在確定其影響的前提下，一旦劃分的某一行政區(qū)的表現(xiàn)值小于等于本底值的時候，則該行政區(qū)的污染物排放可判定為零排放。借由這個方法，可以科學高效的解決流域內(nèi)分行政區(qū)入河污染物總量的監(jiān)測與計量問題，可以獲得評價該管理單元水污染管理效能相關(guān)依據(jù)，確保行政區(qū)水污染控制管理責任的落實落地。

1.2 閉合圈及邊界條件

依據(jù)前文定義的分行政區(qū)入河污染物總量監(jiān)測計量原理，實行水量和水質(zhì)同步監(jiān)測，首先要形成閉合圈，即確定監(jiān)測的范圍，其次根據(jù)跨界河流與行政區(qū)邊界的關(guān)系確定合適的監(jiān)測站點布置。

閉合圈的劃分是由流域邊界和行政區(qū)邊界迭加而得到的一個“交集”，這個“交集”代表了行政區(qū)在流域內(nèi)的地域或面積，即管理單元。長江干流自西而東流經(jīng)青海、四川、西藏、云南、重慶、湖北、湖南、江西、安徽、江蘇、上海11省(自治區(qū)、直轄市)，支流展延至甘肅、陜西、貴州、河南、浙江、廣西、廣東、福建8省(自治區(qū))。要形成閉合圈，根據(jù)行政區(qū)與流域的位置關(guān)系，可分為以下兩種情況[5]：①四川、重慶、湖北、湖南、江西、上海6省(直轄市)幅員面積95%以上在流域范圍內(nèi)，可以認為其行政區(qū)基本位于長江流域內(nèi)，行政區(qū)邊界即構(gòu)成閉合圈(見圖1(a))；②50%～70%幅員面積在流域范圍內(nèi)的有貴州，25%～50%幅員面積在流域范圍內(nèi)的有陜西、安徽、江蘇、云南，10%～25%幅員面積在流域范圍內(nèi)的有青海、浙江、河南，這8個省份都是部分位于長江流域內(nèi)，流域邊界和行政區(qū)邊界迭加形成閉合圈(見圖1(b))；西藏、甘肅、廣西、廣東、福建5省(自治區(qū))是長江支流末梢伸展所及之處，只有很少的幅員面積在流域范圍內(nèi)，也是流域邊界和行政區(qū)邊界迭加形成閉合圈，但可以認為只有出界河流，即發(fā)源于該行政區(qū)的支流流出省界。

圖1 流域邊界與行政區(qū)邊界迭加形成的閉合圈示意

2 分行政區(qū)入河污染物總量的定義及計量表達式

2.1 入河污染物總量

河水中多種污染物(如氮、磷、氨氮、化學需氧量等)排入河流的量的集合即為入河污染物總量。排入水體的污染物有很多種，可根據(jù)該單元實際情況選取污染物的種類。對單一污染物，其入河量計算公式如下：

r=ρQt

(1)

(2)

R流出=R流入+R排放-R自凈-R底質(zhì)

R貢獻=R排放-R自凈-R底質(zhì)=R流出-R流入

(3)

式中：r為某入河污染物量；ρ為該污染物濃度；Q為斷面流量；t為持續(xù)時間；R流出為行政區(qū)某一時段內(nèi)該污染物流出量，R流入為本時段內(nèi)該污染物流入量，R排放為該污染物本時段內(nèi)排放量，R自凈為該污染物本時段內(nèi)自然和人工降解量，R底質(zhì)為該污染物本時段內(nèi)底質(zhì)交換量(此值可正可負)。

2.2 入河污染物當量

污染物當量值是以環(huán)境污染因素中指定單位量的主要污染物的有害程度及其對生物體的毒性以及污染物治理費用為基準，其他污染物與該污染物相比，可以獲得一個相對的量值，單位為kg。現(xiàn)以水污染為例，將1 kg污水中最主要的污染物化學需氧量(COD)作為基準參考值，然后對其他污染物各項指標進行研究和測算，結(jié)果表明：0.5 g汞和1 kg COD的污染危害程度和相應(yīng)污染物治理費用基本相等，則可以得到汞污染當量值為0.0 005 kg。污染當量值可依據(jù)國家計為、財政部、國家環(huán)?？偩趾蛧医?jīng)貿(mào)委2003年發(fā)布的《排污費征收標準管理辦法》中的規(guī)定查表得到。污染當量數(shù)就是指污染當量的數(shù)量，無量綱，由該污染物的排放量除以該污染物的污染當量值計算得到。計算中以We表示第e種污染物的污染當量值，用Re貢獻表示第e種入河污染物量，用Ae表示第e種污染物的入河污染當量數(shù)，其計算表達式為

Ae=Re貢獻/We

(4)

當對該單元l種污染物進行監(jiān)測評價時，其入河污染物當量總數(shù)A的計算表達式為

(5)

入河污染物總量和入河污染當量總數(shù)在不同的應(yīng)用領(lǐng)域均有其各自的作用。入河污染物總量是多種入河污染物量的集合，可縱向比較同一行政區(qū)單元不同時期的污染物數(shù)據(jù)。但由于存在污染物總量集合差異，利用入河污染物總量難以進行不同行政區(qū)單元之間的橫向比較。如A行政區(qū)以有機物污染為主，B行政區(qū)以重金屬污染為主，則A、B兩行政區(qū)之間難以簡單比較。入河污染當量總數(shù)則可以較好地解決歸一化計算問題。將各種污染物的入河量轉(zhuǎn)換成入河污染當量數(shù)，可方便各行政區(qū)之間進行橫向?qū)Ρ取?/p>

3 分行政區(qū)水污染控制管理效能指標設(shè)計

3.1 基本指標

首先，要考慮劃分單元的實際情況，包括水環(huán)境特點和污染物排放特征，以《地表水環(huán)境質(zhì)量標準》(GB3838-2002)中的基本水質(zhì)指標作為參考，選取能夠反映劃分單元水體中主要污染物的水質(zhì)監(jiān)測項目，并分別計算每一種污染物，得出其入河量。其次，以污染物中的COD為基準參考值，查詢《排污費征收標準管理辦法》中規(guī)定的污染當量表，從而確定其他污染物相對于COD指標的污染當量值，并逐個計算每一種污染物的入河污染當量數(shù)，劃分單元入河污染當量總數(shù)為各種污染物入河污染當量數(shù)之和。最后，根據(jù)計算得到的入河污染物總量和入河污染當量總數(shù)，制定相應(yīng)的考核指標來評價各行政區(qū)的社會管理與環(huán)境管理效能[5]。

3.2 考核指標

對同一行政區(qū)進行考核評價時，不僅可利用污染物削減率進行不同時段污染物總量的縱向?qū)Ρ?，還可利用污染物總量控制達標率來評價該行政區(qū)年度污染物總量達標情況。對于流域內(nèi)不同行政區(qū)而言，則可以面積、人口、萬元GDP為單位計算其入河污染物總量以及入河污染當量總數(shù)，以便各行政區(qū)單元之間進行橫向?qū)Ρ?，并發(fā)布行政區(qū)污染排行榜[5]。

4 水量水質(zhì)同步監(jiān)測

4.1 站網(wǎng)設(shè)置原則

省界斷面應(yīng)與水文站等統(tǒng)一規(guī)劃設(shè)置，或盡量靠近現(xiàn)有水文站，以充分發(fā)揮水文系統(tǒng)水質(zhì)與水量并重的優(yōu)勢，獲取同期的水量資料，實現(xiàn)水量水質(zhì)同步監(jiān)測。《水資源水量監(jiān)測技術(shù)導則》(SL365-2007)和《水環(huán)境監(jiān)測規(guī)范》(SL219-98)分別對水量、水質(zhì)監(jiān)測站點(斷面)的布設(shè)作了相應(yīng)的規(guī)定，省界斷面的設(shè)置與一般的水量、水質(zhì)監(jiān)測斷面不完全相同，除滿足規(guī)范要求外，主要遵循以下原則：

(1)跨行政區(qū)邊界原則，斷面位置必須布置在跨省界地段，有利于水量水質(zhì)同步監(jiān)測和評價，能分清相鄰行政區(qū)水權(quán)、水質(zhì)污染責任等。

(2)優(yōu)先保護飲用水水源原則，對跨省界河段的飲用水源要優(yōu)先布設(shè)斷面進行保護。

(3)共同保護原則，對兩行政區(qū)或多行政區(qū)共河、責任難以分清或者發(fā)生倒流現(xiàn)象的河段，一般不宜設(shè)斷面，若位置特殊、確有必要設(shè)置斷面的，可設(shè)置共同保護斷面。

(4)代表性原則，斷面設(shè)置應(yīng)保證監(jiān)測數(shù)據(jù)有良好的代表性，可以較好地反映區(qū)域水文水資源和水質(zhì)狀況。

(5)不重復原則，應(yīng)盡量利用現(xiàn)有的水文監(jiān)測斷面，以便取得相應(yīng)的水文資料。若不能滿足水質(zhì)監(jiān)測要求，應(yīng)增設(shè)水質(zhì)監(jiān)測斷面。

4.2 監(jiān)測項目

根據(jù)長江流域水環(huán)境特點和污染物排放特征以及分行政區(qū)入河污染物總量監(jiān)測的實際需求，其監(jiān)測內(nèi)容主要包括水量和水質(zhì)監(jiān)測，并要求水量、水質(zhì)實現(xiàn)同步監(jiān)測。

(1)水質(zhì)監(jiān)測。根據(jù)《地表水環(huán)境質(zhì)量標準》(GB3838-2002)和《地表水和污水監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》(HJ/T91-2002)，地表水水質(zhì)監(jiān)測項目有：水溫、pH、DO、COD、BOD5、氨氮、總磷、總氮、銅、鋅、氟化物、硒、砷、汞、鎘、六價鉻、鉛、氰化物、揮發(fā)酚、石油類、陰離子表面活性劑、硫化物和糞大腸菌群，共計24項。為直觀、粗略地反應(yīng)水質(zhì)狀況，水質(zhì)監(jiān)測增加了水色、濁度、透明度3項水樣感官指標?？扇苄粤兹菀妆簧镂绽?，造成水體的富營養(yǎng)化，容易使水體發(fā)生水華現(xiàn)象，故增加了可溶性磷監(jiān)測指標。因此，常規(guī)水質(zhì)監(jiān)測指標共計28項，其中對高錳酸鹽指數(shù)、磷、砷、汞、銅、鉛、鎘等7個項目分別進行清、渾樣分析。

(2)水量監(jiān)測。根據(jù)《河流流量測驗規(guī)范》(GB50179-93)，河流、水庫斷面流量測驗需監(jiān)測水位、流速，并測量斷面。因此，水量監(jiān)測指標為水位、相應(yīng)流量及斷面平均流速。

4.3 監(jiān)測方式

水質(zhì)監(jiān)測項目的特性各不相同，為了確保監(jiān)測數(shù)據(jù)的可靠性，有些項目(如水溫、pH等常規(guī)參數(shù))要求現(xiàn)場直接測試，有些項目可以實現(xiàn)自動監(jiān)測(高錳酸鹽指數(shù)、氨氮等)，更多的項目需要送水環(huán)境監(jiān)測實驗室測試。

(1)現(xiàn)場及自動監(jiān)測?！兜乇硭臀鬯O(jiān)測技術(shù)規(guī)范》(HJ/T91-2002)規(guī)定，下列參數(shù)應(yīng)在采樣現(xiàn)場采用相應(yīng)方法測定：①水溫；②pH；③溶解氧；④透明度；⑤水的顏色、嗅及感官性狀。目前在線自動監(jiān)測數(shù)據(jù)準確度較高的監(jiān)測項目一般有：水溫、pH、溶解氧、濁度、高錳酸鹽指數(shù)、化學需氧量、氨氮、總磷、總氮等，還可以根據(jù)實際需求選取及擴充監(jiān)測項目。監(jiān)測頻次不少于1次/天，可根據(jù)需要提高監(jiān)測頻次。執(zhí)行《地表水環(huán)境質(zhì)量標準》(GB3838-2002)，對每個監(jiān)測項目的結(jié)果給出相應(yīng)的水質(zhì)類別。

(2)取樣分析檢測。在省界斷面28項水質(zhì)監(jiān)測項目中，除少數(shù)要求現(xiàn)場測試和可以自動監(jiān)測的項目外，大部分監(jiān)測項目需要采樣送實驗室分析。監(jiān)測項目優(yōu)先選用《地表水環(huán)境質(zhì)量標準》(GB3838-2002)和《地表水和污水監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》(HJ/T91-2002)規(guī)定的分析方法進行分析。

4.4 監(jiān)測頻率

水質(zhì)監(jiān)測的采樣頻率取決于監(jiān)測的目的和水質(zhì)的變化規(guī)律?！兜乇硭臀鬯O(jiān)測技術(shù)規(guī)范》(HJ/T91-2002)中做出了相關(guān)規(guī)定：一般常規(guī)監(jiān)測，重要基本站(包括流經(jīng)城市或工業(yè)區(qū)污染較為嚴重的河段)的采樣頻次不得少于12次/年，常定于每月月中采樣1次；如果污染河段受季節(jié)變化而有所差異，則可根據(jù)污染季節(jié)和非污染季節(jié)適當調(diào)整其采樣頻次和時間，但全年監(jiān)測次數(shù)不得少于12次。

《河流流量測驗規(guī)范》(GB50179-93)中規(guī)定：水文站每年的測流次數(shù)須根據(jù)高、中、低各級水位的水流特性、測站控制情況以及測驗精度要求進行調(diào)整，在各級水位和水情變化過程的轉(zhuǎn)折點處施測。對于水位-流量關(guān)系穩(wěn)定的水文站，其測次不應(yīng)少于15次/年；對于水位-流量關(guān)系不穩(wěn)定的水文站，其測次應(yīng)滿足推算逐日流量和各項特征值的要求。如遇到洪水、枯水超出歷年實測流量的水位時，需要對超出部分增設(shè)測次。此外，新設(shè)測站初期應(yīng)增加測流次數(shù)。

基于水量水質(zhì)同步監(jiān)測的要求，分行政區(qū)入河污染物總量監(jiān)測省界斷面的水量水質(zhì)監(jiān)測頻次應(yīng)達到每月2次，每年24次。這主要適用于需要進行實驗室分析的常規(guī)水質(zhì)監(jiān)測項目，而對于在線監(jiān)測項目，可以根據(jù)行政區(qū)單元實際需求適當增加監(jiān)測頻次，必要時可以與流量同步進行監(jiān)測。

4.5 數(shù)據(jù)匹配

入河污染物總量通常以年為時段進行計算。對于省界斷面，隨季節(jié)性及上游地區(qū)降雨變化，其流量是不均衡的；上游地區(qū)的生產(chǎn)性(特別是農(nóng)業(yè))取水與退水(入河排污)，除受到生產(chǎn)規(guī)模、生產(chǎn)方式影響之外，也會受到季節(jié)性影響，導致河道(或湖泊)水體的污染物濃度發(fā)生變化；如果用年平均流量與水體污染物年平均濃度計算水體中的污染物總量，雖理論上可行，但時效性很差。按照前述每月2次水質(zhì)監(jiān)測頻率的要求，將一年劃分為24個子時段，對于某一監(jiān)測斷面，在第T個子時段某污染物的通量rT為

rT=ρTVT

(6)

式中：ρT為第T個子時段某污染物的濃度，VT為第T個子時段的徑流量。

則流經(jīng)該斷面的某污染物的年度總通量r表示為

(7)

一般情況下，省界斷面應(yīng)與水文斷面布設(shè)相結(jié)合，但由于兩者的布設(shè)原則不同，也不能強求。因此，對于沒有布設(shè)水文斷面的省界斷面，如果在省界附近已有水文站測流，且省界斷面與該水文站之間沒有其它河流匯入或者僅有徑流量很小的河流匯入，則計算時可用該水文站測得的徑流量代替斷面的徑流量。

5 長江流域省級行政區(qū)入河污染物總量監(jiān)測計量

5.1 長江流域水資源質(zhì)量狀況

5.1.1河湖水質(zhì)狀況

近20年來，隨著長江流域內(nèi)經(jīng)濟社會的快速發(fā)展、人口的持續(xù)增加和不斷的城市化，在流域內(nèi)水資源總量變化不大基礎(chǔ)上，廢污水排放量卻不斷增加，這使得長江干流水質(zhì)不斷惡化，水環(huán)境質(zhì)量問題逐漸引起重視?；诖耍瑖彝菩袑嵤┝艘幌盗袘?zhàn)略舉措，如“河長制”工作的推進，《排污許可管理條例》《長江保護法》的頒布實施，又較大程度地遏制了長江干流水質(zhì)的進一步惡化。近10年水質(zhì)狀況明顯好轉(zhuǎn)，但局部水域污染仍較嚴重，尚未得到有效控制，如部分沿江干流城市的河流以及支流的水質(zhì)相對較差，而且存在部分湖泊水體富營養(yǎng)化較為嚴重的情況，部分水源地水質(zhì)安全保障不足，水污染風險隱患加大?！堕L江流域及西南諸河水資源公報》(2018)[2]：在長江流域全年期評價的8.58萬km河長中，88.2%的河長符合《地表水環(huán)境質(zhì)量標準》(GB3838-2002)Ⅰ～Ⅲ類水標準，這種類型的水體基本上符合經(jīng)濟社會發(fā)展的用水需求；對于湖泊水質(zhì)，選取了61個比較主要的湖泊進行評價，發(fā)現(xiàn)其中僅有9.8%的湖泊水體能夠達到Ⅰ～Ⅲ類水標準，而Ⅳ類水的占比甚至達73.3%，有近87%的湖泊水體存在富營養(yǎng)化嚴重的情況，其中滇池、太湖、巢湖等國家重點治理的湖泊甚至長期處于富營養(yǎng)化的狀態(tài)；對于水庫水質(zhì)，報告篩選了365座水庫，有占到總數(shù)81.6%的水庫水體全年保持在Ⅲ類水以上，相比較而言，僅僅只有12.5%水體呈現(xiàn)出富營養(yǎng)化的狀態(tài)，水庫水質(zhì)的總體情況較為良好；對于飲用水，報告選取了544個飲用水水源地進行評價，其中85.3%的水源地水質(zhì)達到合格，僅部分水源地水質(zhì)劣于Ⅲ類，這部分劣與III類的水源地內(nèi)主要超標指標是總磷、重金屬。

5.1.2廢污水排放情況

近些年來，長江流域的經(jīng)濟得到了高速發(fā)展，廢污水排放量也隨之逐年增加，其排放量已經(jīng)從20世紀70年代末的95億t增長到2016年的353.2億t，平均以3%的速度逐年遞增。這對長江流域的生態(tài)環(huán)境形成了巨大的壓力，長江水污染形勢嚴峻。近年來，隨著長江流域管理體系不斷完善，工業(yè)廢污水排放量增速在放緩，到2018年全流域的廢污水排放量已下降至344.1億t，但生活廢污水排放量逐年增加，且與工業(yè)廢污水排放量的比例由3∶7變?yōu)?∶5，長江干流中下游主要污染指標為總磷，其含量近年來普遍上漲?？紤]到長江兩岸的化工企業(yè)分布較為密集，其產(chǎn)生的工業(yè)污水處理率較低，存在重大水安全隱患，因此當務(wù)之急是嚴格水污染排放標準、強化水資源管理。查閱20世紀90年代初對長江干流沿岸城市進行的水污染調(diào)查報告可以發(fā)現(xiàn),20多個城市的江段岸邊污染接近600 km長度，且其污染長度會隨著城市的擴張進而逐年增長；到2016年城市岸邊污染帶并不顯著，但是廢污水的排放方式大多數(shù)改為深排或者離岸排放，這導致污染物向長江轉(zhuǎn)移，即由過去岸邊污染向全江全斷面發(fā)展[11-14]，長江真的病了。因此，為實現(xiàn)污染物排放總量、濃度和種類控制，必須加大水污染治理力度，嚴格水污染物排放標準，強化水環(huán)境綜合管理，最終實現(xiàn)長江的綠色發(fā)展。

綜上，近10年長江流域水質(zhì)狀況明顯好轉(zhuǎn)，但局部水域污染仍較嚴重，尚未得到有效控制。長江流域水質(zhì)保護任務(wù)非常艱巨，能否解決好水質(zhì)污染問題，事關(guān)長江流域居民的飲水安全、生態(tài)安全和長江流域經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展。建設(shè)分行政區(qū)入庫污染物總量監(jiān)測系統(tǒng)，是減少入庫污染物總量，維護三峽水庫“一庫清水”的重要保障措施。入庫污染物總量包括點源、面源和流動源污染量的總和，但由于目前面源和流動源的監(jiān)控缺乏可靠的方法，無法直接獲得面源和點源污染量，因此采用水質(zhì)水量同步監(jiān)測的方式，通過計算，得出各行政區(qū)的入庫污染庫總量，既包含了點源污染，又包含了面源和流動源污染。

5.2 長江流域省界重點斷面布設(shè)現(xiàn)狀

為進一步推進長江流域省界斷面水資源監(jiān)測站網(wǎng)的建設(shè),進一步落實跨省江河水量調(diào)度管理和最嚴格水資源管理制度監(jiān)督考核工作,根據(jù)《全國省際河流省界水資源監(jiān)測斷面名錄》和《全國水文基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)規(guī)劃(2013-2020)》中規(guī)劃的監(jiān)測斷面，2016年水利部制定了《省界斷面水資源監(jiān)測站網(wǎng)建設(shè)總體方案》；2018年，水利部關(guān)于印發(fā)了《省界斷面水文監(jiān)測管理辦法(試行)》。省界斷面水質(zhì)監(jiān)測屬于國家水資源監(jiān)控能力建設(shè)項目的三大監(jiān)控體系之一，在長江流域各省級行政邊界設(shè)置監(jiān)測站點，對各行政區(qū)域出入境的水質(zhì)水量進行監(jiān)控，分析計算其入河污染物總量，各行政區(qū)域邊界劃分清楚，責任落實。經(jīng)過長期的實踐運行，從理論研究、技術(shù)手段、研究基礎(chǔ)方面，已積累了必要的數(shù)據(jù)和監(jiān)測平臺，為開展長江流域省級行政區(qū)入河污染物總量監(jiān)測提供了重要條件。

自20世紀90年代起，我國不斷完善長江流域省界斷面的規(guī)劃，優(yōu)化監(jiān)測站點布局，調(diào)整規(guī)模并完善其功能，已逐步在長江流域建立起覆蓋全流域的省界斷面水質(zhì)監(jiān)測制度。根據(jù)《“十三五”國家地表水環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)設(shè)置方案》(2016)，長江流域國控斷面(含省界斷面)共有648個，主要分布在青海、西藏、云南、四川、湖北、湖南、江西、安徽、貴州、重慶、甘肅、陜西、河南、江蘇、上海等15個省，其中省界斷面78個[15]。根據(jù)《長江流域及西南諸河水資源公報》和《長江流域水資源質(zhì)量公報》，長江流域及西南諸河共設(shè)置了170個省界水質(zhì)監(jiān)測斷面，其中，長江流域設(shè)置了164個(干流19個、支流145個)。

作為長江流域最主要的一支水文監(jiān)測力量，長江水利委員會水文局不斷優(yōu)化水文監(jiān)測站網(wǎng)建設(shè)，充分發(fā)揮水量水質(zhì)同步監(jiān)測的優(yōu)勢，基本形成一個分布比較合理、項目比較齊全的站網(wǎng)體系。目前，長江干流及重要支流控制斷面設(shè)有水文站118個、水位站264個、水質(zhì)監(jiān)測斷面226個。在這些測站中，水文局局屬中央報汛站118個(其中，水文站68個，水位站42個，雨量站8個)、流域報汛站25個(其中，水文站5個，水位站20個)，包括118個中央報汛站在內(nèi)的135個水文站已實現(xiàn)報汛的自動化，且全部水位、雨量數(shù)據(jù)實現(xiàn)自記及固態(tài)存貯，并能在半小時內(nèi)自動傳輸至國家防總。

5.3 長江流域分行政區(qū)污染物總量監(jiān)測系統(tǒng)建設(shè)

5.3.1建設(shè)內(nèi)容

該項目主要建設(shè)內(nèi)容包括前期研究、模型試驗驗證、分區(qū)入河監(jiān)測斷面布設(shè)、分區(qū)入河監(jiān)測斷面標識建設(shè)、完善水功能區(qū)監(jiān)測斷面布設(shè)、完善入河排污口監(jiān)測點布設(shè)、水文水質(zhì)非在線監(jiān)測能力建設(shè)、入庫污染物總量監(jiān)測管理平臺建設(shè)、水文水質(zhì)在線監(jiān)測能力建設(shè)、水質(zhì)視頻監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)以及監(jiān)測信息前置共享數(shù)據(jù)庫建設(shè)11個方面。

(1)水量水質(zhì)非在線監(jiān)測以現(xiàn)有水文、水質(zhì)監(jiān)測站網(wǎng)體系為基礎(chǔ)，新建及改建省、縣界河流監(jiān)測斷面，開展水量、水質(zhì)同步監(jiān)測，其中水量監(jiān)測指標3項，水質(zhì)監(jiān)測指標28項，各項指標監(jiān)測頻次為每月2次，每年24次。對于水量水質(zhì)可在線監(jiān)測得項目，則可根據(jù)實際需求適當增加其監(jiān)測頻次，并與流量進行同步監(jiān)測。

(2)水功能區(qū)監(jiān)測在現(xiàn)有水資源監(jiān)測體系建設(shè)的基礎(chǔ)上，建設(shè)監(jiān)測站點覆蓋流域內(nèi)水功能區(qū)，開展水質(zhì)監(jiān)測，監(jiān)測指標24項，監(jiān)測頻次為1次/月。建設(shè)入河排污口監(jiān)測站點，監(jiān)測項目為流量、化學需氧量、氨氮和特征污染物，監(jiān)測頻次為1次/月。

(3)優(yōu)化監(jiān)測站點及實驗室布局，調(diào)整規(guī)模并完善功能，優(yōu)化配置相關(guān)的監(jiān)測設(shè)備，完成水量水質(zhì)非在線能力監(jiān)測，包括分區(qū)入庫監(jiān)測、水功能區(qū)監(jiān)測和入河排污口監(jiān)測。統(tǒng)一建設(shè)長江流域分行政區(qū)水量水質(zhì)在線同步監(jiān)測系統(tǒng)和視頻監(jiān)控系統(tǒng)，建立前置共享數(shù)據(jù)庫向信息共享和綜合服務(wù)平臺傳輸專業(yè)監(jiān)測指標數(shù)據(jù)，包括水量水質(zhì)共31個指標。

5.3.2建設(shè)目標

建成以長江流域范圍內(nèi)干流流經(jīng)的青海、四川、西藏、云南、重慶、湖北、湖南、江西、安徽、江蘇、上海11省(自治區(qū)、直轄市)和支流展延的甘肅、陜西、貴州、河南、浙江、廣西、廣東、福建8省(自治區(qū))一級區(qū)域單元，以流域內(nèi)縣級行政區(qū)為二級區(qū)域單元的入庫污染物總量監(jiān)測系統(tǒng)，強化水功能區(qū)和入河排污口計量監(jiān)測，為相應(yīng)的管理系統(tǒng)提供水量水質(zhì)同步監(jiān)測數(shù)據(jù)，并同時以行政區(qū)和水功能區(qū)為計量單元，掌握“誰在排放、在哪排放、排放什么、排放多少”等根本問題，為實施以省(市)、區(qū)縣兩級行政區(qū)為單元的入庫污染物總量考核評價提供技術(shù)支撐，厘清管理職責，為實施以省(市)、區(qū)縣兩級行政區(qū)為單元的納污紅線管理提供技術(shù)支持，達到“界定現(xiàn)狀，記錄變化，評價效果”的目標，實現(xiàn)流域管理與區(qū)域管理相結(jié)合，促進各級行政區(qū)獨立履行減排義務(wù)，確保持續(xù)維護“一江清水”。

6 分行政區(qū)入河污染物總量水質(zhì)水量同步監(jiān)測在管理中的應(yīng)用前景

(1)為河長制背景下各行政區(qū)域的考核問責提供參考依據(jù)。2012年發(fā)布的《關(guān)于實行最嚴格水資源管理制度的意見》中已經(jīng)明確規(guī)定“對省界水質(zhì)的監(jiān)測核定數(shù)據(jù)作為考核有關(guān)省、自治區(qū)、直轄市重點流域水污染防治專項規(guī)劃實施情況的依據(jù)之一”。通過長江流域各行政區(qū)邊界進出口斷面的水量水質(zhì)同步監(jiān)測與分析，可以準確核算各行政區(qū)排入河流的污染物總量，各行政區(qū)內(nèi)排入河流水體的污染物，無論是點源污染還是面源污染，都將記錄在該行政區(qū)的入河污染物總量之中，長年累月可形成一個“污水表”。依據(jù)該表可清楚界定各行政區(qū)域之間的邊界條件，明確各區(qū)的責任范圍。 在同一個時段，可對流域范圍內(nèi)各行政區(qū)的入河污染物總量做橫向比較；在同一個行政區(qū)，可對各時期的入河污染物總量做縱向比較。通過加密監(jiān)測體系(站點)，可推動縣級區(qū)域“污水表”的建立及責任落實。

(2)有助于調(diào)控流域范圍內(nèi)水體納污負荷。徑流量和入河污染物總量是決定河流水質(zhì)的重要因素，利用分行政區(qū)入河污染物總量水質(zhì)水量同步監(jiān)測計量體系得到的“污水表”，再結(jié)合水質(zhì)控制目標，有助于各行政區(qū)域制定水污染物減排計劃，調(diào)整產(chǎn)業(yè)布局，逐步提升水質(zhì)質(zhì)量。

(3)有利于推行流域?qū)用娴呐盼蹤?quán)交易及生態(tài)補償。市場導向下的流域生態(tài)補償措施是政府補償機制下的對流域水資源進行生態(tài)補償?shù)闹匾胧?，各個行政區(qū)域的“污水表”即為污染削減目標、保證交易市場運作和預測交易結(jié)果的基礎(chǔ)。比如，低排放行政區(qū)可以將其排污權(quán)轉(zhuǎn)讓給其他區(qū)而獲得生態(tài)補償，相應(yīng)地高排放行政區(qū)可購入排污權(quán)而付出生態(tài)保護成本。當這種排放成本足夠大時，必將促進地方產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化調(diào)整，減少水污染排放，達到流域水資源保護的最終目的。

(4)有利于維護流域經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展。采用科學的分行政區(qū)監(jiān)測計量方法可以客觀地核算相關(guān)行政區(qū)的入河污染物總量，有利于長江流域各級地方政府積極開展產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，認真執(zhí)行國家節(jié)能減排的政策，合理制定污染物總量控制計劃。

上游要發(fā)展，下游要水質(zhì)，已成為長江流域的突出矛盾之一。長江流域是我國跨省級行政區(qū)域最多的流域，而省界斷面的水質(zhì)監(jiān)測是監(jiān)控省際河流行政區(qū)界出、入境水質(zhì)的有效方法，因此研究長江流域分省級行政區(qū)污染物總量監(jiān)測意義重大。分行政區(qū)入河污染物總量監(jiān)測計量體系是一個較為完善的綜合技術(shù)體系，通過長江流域各行政區(qū)邊界進出口斷面的水量水質(zhì)同步監(jiān)測與分析，可以準確核算各行政區(qū)排入河流的污染物總量。同一行政區(qū)內(nèi)產(chǎn)生并排入河流水體的污染物，無論是點源污染還是面源污染，都將一并納入該行政區(qū)的入河污染物總量之中，而不會對其他行政區(qū)的“污水表”讀數(shù)變化產(chǎn)生影響，責任范圍明確，不讓管理者為前人的欠賬而代人受過。因此，長江流域分行政區(qū)入河污染物總量水質(zhì)水量同步監(jiān)測體系可為領(lǐng)域各省市“河(湖)長制”的考核評價提供有效的量化支撐，有助于實現(xiàn)長江流域管理其沿線各省市行政區(qū)域管理的深度融合。