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辽河流域水环境治理模式与“十四五”规划思考
中国水工业网|时间:2021-01-21 09:52     编辑:admin

   摘要:系统梳理了“九五”以来辽河流域生态环境治理与保护历程,分析了辽河流域水环境质量、水生态修复、水环境管理体制机制建设等方面存在的主要问题。基于国家水体污染控制与治理科技重大专项辽河项目研究成果,总结了辽河流域“流域统筹、分类控源、协同治理、系统修复、产业支撑”(“管、控、治、修、产”)五位一体的治理模式。按照凸显绿色发展、突出科技支撑、助力经济高质量发展的战略要求,结合辽河流域大型重化工行业群的特点,从合理确定辽河流域水生态环境保护“十四五”规划的目标及考核指标,科学制定水环境、水资源、水生态(“三水”)统筹措施,完善绿色发展制度和加强科技支撑等方面,对辽河流域水污染防治“十四五”规划提出建议,以期持续改善流域生态环境质量。

 
  关键词
 
  生态保护 ; 水污染防治 ; “三水”统筹 ; “十四五”规划 ; 辽河流域
 
  辽河流域是我国七大流域之一,干流全长1 345 km,流经河北、内蒙古、吉林和辽宁4个省(区)。流域包括辽河和大辽河两大水系,总流域面积为21.96万km2,其中吉林省境内流域面积为1.57万km2,辽宁省境内流域面积为6.92万km2。“九五”期间,辽河被列为国家重点治理的“三河三湖”之一。自2007年起,国家水体污染控制与治理科技重大专项(简称“水专项”)将辽河流域列为重点示范流域。通过“十一五”“十二五”“十三五”期间的努力,突破了流域重化工业等重污染行业治理、流域水环境管理和生态修复等技术,实现了“一保两提三减排”(保水质,提高行业治污水平和园区管控水平,结构减排、工程减排、管理减排),有力支撑了辽河流域水污染治理和水质改善目标的实现。2020年是“十四五”规划启动之年,辽河流域水生态环境保护也面临着新形势,做好流域水生态环境保护规划对持续提升水生态环境质量、支撑东北老工业区全面振兴和高质量发展至关重要。笔者系统梳理了“九五”以来辽河流域水生态环境保护的进展,基于“水专项”辽河项目研究成果,总结了辽河流域水环境治理的模式,并针对辽河水环境、水资源、水生态及管理方面存在的问题,提出“十四五”规划的建议,以期为辽河流域水生态环境保护“十四五”规划的制定提供借鉴。
 
  1 辽河流域水生态环境治理与保护历程
 
  1.1 流域水污染治理与水质演变
 
  为考察辽河流域近30年水质类别变化,以1996—2018年中国生态环境状况公报及《2019年全国地表水水质月报》数据作图,结果如图1所示。由图1可知,“九五”期间,辽河流域水环境呈重度污染并继续恶化,优良水质(GB 3838—2002《地表水环境质量标准》Ⅰ类~Ⅲ类水质)断面占比由期初的27.2%降至期末的13.4%,其中1999年仅为8.0%,Ⅴ类和劣Ⅴ类水质断面占比则始终在60%以上。“九五”期间,实施了《辽河流域水污染防治“九五”计划及2010年规划》,“十五”期间实施了《辽河流域水污染防治“十五”计划》,加强了污染物总量控制,至“十五”期末,流域水质恶化趋势基本得到遏制,优良水质断面占比升至30%,劣Ⅴ类水质断面占比降至40%。“十一五”期间,流域地方政府加大了治污力度,如辽宁省关停了重污染造纸企业,新建了一批污水处理厂,实施了生态治理的“三大工程”,2007年国家层面启动“水专项”助力流域治污,至“十一五”期末辽河水质由重度污染改善为中度污染,优良水质断面占比升至43.2%,劣Ⅴ类水质断面占比降至24.3%。“十二五”期间,实施了流域治理“三大战役”,“水专项”继续实施并进一步强化科技支撑,流域水质明显改善,2013年优良水质断面占比达历史新高(45.5%),劣Ⅴ类水质断面占比降至历史最低(5.4%),实现辽河干流“摘帽”(摘掉重污染流域帽子)。“十三五”期间,随着《水污染防治行动计划》(简称“水十条”)的实施,辽河流域治污工作继续深化,尽管由于连续枯水年导致劣Ⅴ类水质断面占比有所增加,但优良水质断面占比整体提升,2019年达67.7%,辽河整体降为轻度污染。可见,辽河流域自“九五”期间被列入国家重点治理的“三河三湖”以来,经过5个五年计划的实施,水环境质量明显改善。
 
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  1.2 流域水生态修复进展
 
  20世纪90年代,辽河流域水污染加剧,且水生态遭到严重破坏。“水专项”实施后,以流域水生态系统健康为治理理念和目标,开展了重点行业污染治理、水生态功能分区、水生态监测与评价等研究,支撑流域水污染治理和水环境管理创新。2010年辽宁省创新水环境管理体制机制,划定了辽河干流保护区,设立了辽河保护区管理局,统一行使水环境、水资源、水生态综合管理职能。《辽河流域“十二五”水污染防治规划研究》提出了辽河水生态保护修复目标,即辽河干流水生态得到显着恢复,干流及主要支流实现河河有鱼,河流湿地生态系统显着恢复,湿地鱼类及鸟类生物多样性显着提高。在“水专项”技术成果和优势团队支持下,制定了《辽河保护区治理与保护“十二五”规划》,实施了大规模河流湿地保护修复等系列工程,形成了辽河干流福德店至盘锦河口538 km长、440余km2的生态廊道,使植被覆盖率由保护区划定之初的13.7%增至63.0%,鸟类、鱼类和植物种类数分别由2011年的45、15和187种增至2016年的85、33和234种(图2),保护区生态系统功能明显恢复,并呈正向演替。“十三五”期间,辽宁省进一步整合了辽河凌河保护区,继续实施生态保护与修复,推动保护区生态状况持续向好。
 
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  “十二五”以来,辽宁省还相继实施了大伙房水库水源保护区综合治理、沈阳卧龙湖生态保护与修复等工程:结合“水专项”研发的水源涵养林保育和湖库岸边带修复技术,加强了大伙房水源一级保护区的管护,实现退耕还草2 253 hm2,2013—2018年大伙房水库库区总氮浓度下降34.6%,总磷浓度下降64.7%,水质均保持在Ⅱ类;完成卧龙湖退耕还湿165.4 hm2,增加生态涵养林514 hm2;实施了盘锦辽河口退养还滩工程,恢复自然滩涂超过2 000 hm2。通过生态治理与修复,在持续改善水质的同时,使流域水生态系统逐渐恢复,流域生态环境质量整体好转。
 
  1.3 流域水环境管理体制机制建设
 
  辽宁省成立了辽河流域水污染防治工作领导小组及办公室,统筹协调流域水污染治理工作,落实国家规划和行动计划,强化流域治理与保护。在国家发展和改革委员会、财政部与生态环境部等部委支持下,辽宁省先后实施了流域治污“三大工程”、流域“摘帽”攻坚战重大行动,强化治理和管理,推动水生态环境质量改善。通过“划区设局”,创新河流管理体制机制,先后划定辽河干流保护区、大小凌河保护区、大伙房水源保护区,成立辽河凌河保护区管理局、大伙房水库管理局以及江河管理局等机构,实现了从“九龙治水”到“一龙治水”的变革。全面落实河长制,2018年辽宁省全面建立了省市县乡村五级河长体系,将所有河流、水库纳入河长制、湖长制工作范围。先后制定实施了《辽宁省辽河流域水污染防治条例》《辽宁省辽河保护区条例》《辽宁省河长湖长制条例》等,推动辽河流域水污染管理体系不断完善,管理能力不断提升,为流域治理保护提供了制度保障。
 
  2 辽河流域水生态环境治理模式
 
  2007年,针对流域水污染防治迫切的技术需求,“水专项”启动了辽河项目,按照“流域统筹、分类控源、协同治理、系统修复、产业支撑”的研究思路,经过3个5年科技攻关,构建了“管、控、治、修、产”五位一体的治理模式。技术支撑了辽河流域“三大减排”和“摘帽”行动,引领了国内第一个大型河流保护区——辽河保护区的建设;支持了辽河流域水污染防治“十二五”“十三五”规划、辽河保护区“十二五”“十三五”治理与保护规划的编制与实施,提升了流域治理与管理能力;推动了分散式污水治理等特色环保产业发展,全面支撑了辽河流域“十三五”水环境质量改善和“水十条”目标的实现。
 
  在流域统筹(管理)方面,针对辽河流域上下游、左右岸环境现状与污染特征,坚持流域统筹与系统施治,将辽河流域划分为源头区、干流区和河口区3类六大污染控制区域,制定了分区治理策略和流域治理方案;开展全流域控制单元内污染控制与生态修复的综合示范,支撑区域、流域水环境质量的改善;开展了辽河流域水生态功能四级分区方案的划定,建立以水污染物负荷核定、环境容量计算、容量总量分配技术为核心的控制单元污染物排放控制技术体系。
 
  在分类控源方面,针对辽河流域不同污染源、重污染行业和工业园区,坚持分类控源的研发思路:工业点源方面,按照清洁生产、过程控制和末端治理全过程控制思路,创新集成形成冶金、石化、制药等六大重污染行业水污染治理技术系统;工业园区方面,构建园区节水减排清洁生产技术体系和流域清洁生产综合管理体系,建立流域工业园区清洁生产综合管理平台,为促进流域工业绿色发展提供技术支持;城镇污水方面,针对污水处理厂进水水质差导致出水不达标问题,深度挖掘两级曝气生物滤池工艺去除能力的优化调控技术,并根据北方气候特点,研发北方寒冷地区厌氧/好氧(A/O)-人工湿地组合工艺污水处理技术;农业面源方面,通过研发源头优化利用、污染物运移过程削减及入河过程阻控技术,构建农业面源污染全过程阻控技术体系。
 
  在协同治理方面,针对治理要素,协同实施水质水量统筹,构建流域水质水量优化调配和流域水污染突发事件水力应急调度技术,为辽河“摘帽”提供了泄放生态用水的技术指导和科学依据。针对防控对象,协同氮、磷营养物控制与毒害物治理,构建高氨氮废水及低碳氮比污水低耗高效生物脱氮整装成套技术与典型行业有毒有害污染物防控体系,通过控制行业特征污染物、流域优先污染物及污水综合毒性,实现流域尺度废水达标排放与有毒有害物质同步削减。针对治理流程,系统考虑源头—过程—末端控制,构建特大重工业城市主要污染物控制与水环境治理成套技术,支持建设了污水/污泥处理和河流治理示范工程,实现了污染物在源—流—汇代谢过程中的连续削减。
 
  在生态修复方面,针对大伙房水库保护、辽河凌河保护区和辽河河口区治理问题,坚持区域整体修复策略。在大伙房源头区提出了水源涵养林结构优化与调控技术体系,并在国家森林可持续经营试验与示范区建设中应用。全面支撑了辽河保护区(1 869 km2)、凌河保护区(28 416 km2)生态建设,在100 km2的水污染控制及水环境治理综合示范区内,实现了示范段水质指标COD达到Ⅳ类标准,河滨带植被覆盖率≥90%,湿地面积≥6.7万hm2,鱼类及鸟类种类数恢复到30种以上,保护区内生物多样性显着恢复。在辽河河口区,实现单位面积芦苇生物量增加48%以上,显着提高对上游和湿地自身污染物的净化能力,保护了辽河口国家级自然保护区和盘锦辽河口省级自然保护区的水生态,实现了辽河流域河口区水质持续改善。
 
  在产业支撑方面,针对流域产业化推广难题,坚持以市场化为导向,进行水污染治理技术研发与集成、成套工艺设备开发,以及环保技术产业化政策保障机制研究,创建了辽河流域水污染控制技术设备产业化平台,形成了完善的水污染治理技术体系。通过平台实现10个系列化设备、41项产业化项目的推广。
 
  3 辽河流域“十四五”水污染防治面临的主要问题
 
  3.1 水质波动,“水十条”目标考核压力大
 
  2001—2013年,辽河流域劣Ⅴ类水质断面的比例由59.7%下降至10.8%,优良水质断面比例由8.3%增至45.5%,到2018年进一步增加至48.9%,水环境质量逐年好转;然而,2013—2018年,劣Ⅴ类水质断面的比例由5.4%增至22.1%,水质出现明显波动。2019年全国地表水环境质量状况表明,辽河流域的地表水考核断面水环境质量排名较低,流域涉及的16个地级市中,仅丹东市在1—3月排名进入前30(第20名)1次;虽然在排名后30名的城市中,辽河流域的城市数量只占20%,但从全年地表水考核断面水环境质量排名来看,辽河流域仅有3个城市进入前30。根据“水十条”提出的考核目标,辽河流域2020年优良水质断面比例总体要达到70%以上,虽然2019年11月该比例已达67.7%,但全年优良水质断面比例仍不足60%,距离70%的要求仍有较大差距,流域重点城市和河段需要进一步加大治理力度。
 
  3.2 水资源短缺,生态流量保障不足
 
  根据《2018年中国水资源公报》统计,辽河流域降水年际变化较大,丰水年的降水量可达枯水年降水量的2~3倍,导致近5年流域平均地表水资源量较上个5年减少约40%(图1);受气候影响,辽河流域径流集中于7—8月,加之冰封期较长,流域径流呈年内分配不均、月径流变化幅度大的特点,尤其是枯水季节,部分河道水量几乎完全依赖于上游水库下泄,使得河流生态系统受控于水库,生态流量不足,甚至出现较大范围断流。全流域水资源开发利用程度较高,2018年辽河流域水资源总量为387.1亿m3,用水总量为193.7亿m3,水资源利用以农业为主,占用水总量的67.4%;其次为居民生活和工业用水,分别占16.2%和12.7%;而人工生态环境补水仅占3.7%,难以满足流域生态用水需求。因此,流域水资源短缺也是近年来出现水质波动的重要原因之一。
 
  3.3 水生态服务功能尚未有效恢复
 
  近年来,流域内生物多样性逐步增加,生态恢复效果初步显现。植被数量呈上升趋势,但主要以1年生及多年生地面芽植物为主,植物群落结构单一。在植被恢复的同时,外来入侵植物物种数也有所上升,生态系统受到人为干扰仍较严重,如在61%的监测区域,外来植物达10种以上。由污染带来的物种缺失以及外来物种入侵等,成为植物多样性恢复的主要威胁因素。近年来辽河流域辽宁省境内河流浮游植物、浮游动物和底栖生物种类数稳步提升,2018年分别为109种、49种和44种,尤其是辽河保护区内花鳅、鮈鱼、沙鳅、麦穗鱼、棒花鱼等对水环境质量要求较高的鱼类物种丰富度明显提高,但整体仍以环境耐受性强、杂食性的小型鱼类鲫鱼和小野杂鱼餐条、彩鰟鮍为主,缺乏大型肉食性鱼类,河流生态系统单一。目前辽河、浑河、太子河等已实现4.53万hm2退耕(林)还河和自然封育,但河道内尚有套堤、大棚需清除,居民需搬迁,河流生态空间缺乏精细化管控。
 
  3.4 水环境管理机制体制不完善
 
  2010年辽宁省政府成立了辽河保护区管理局和凌河保护区管理局,2014年整合为辽宁省辽河凌河保护区管理局,实现了辽河凌河保护区的统一管理。2016年,辽宁省辽河凌河保护区管理局由省政府直属调整为由辽宁省水利厅管理,目前体制机制的改革创新仍在进行和完善之中。《辽宁省辽河保护区条例》等法规制度的颁布和实施,为辽河干流区域的污染防治和生态保护提供了有效的法制保障。目前,辽河流域仍存在上下游、左右岸生态补偿机制尚未有效建立,污染治理跨省联动机制缺失,流域水环境管理边界不清、部门间协调联动不足、信息沟通不畅等问题。
 
  4 辽河流域水生态环境保护“十四五”规划建议
 
  “十四五”阶段是我国由全面建成小康社会向基本实现社会主义现代化迈进的关键时期,也是污染防治攻坚战取得阶段性胜利、继续推进美丽中国建设的关键期。辽河流域集中体现了我国东北寒冷地区水资源匮乏河流的流域性、区域性和结构性污染特征,为从根本上改善辽河流域生态环境质量,要以习近平生态文明思想为统领,科学谋划辽河流域水生态环境保护“十四五”规划,通过科学设定规划目标、合理统筹空间和“三水”、凸显绿色发展、突出科技支撑,推进辽河流域生态保护和高质量发展。
 
  4.1 基于流域特点,合理设定“十四五”规划目标
 
  一是科学设定流域水生态修复目标。“十四五”规划的重点应从单一的水污染治理转变为水污染治理、水环境保护和水生态修复相结合的流域生态修复,设定诸如水生生物完整性指数、河滨带植被覆盖率、土着鱼类或水生植物恢复数量等水生态修复目标。二是分期制定考核指标。作为我国东北寒冷地区水资源匮乏河流,辽河流域月际特征极为明显,应根据流域冰封期、融冰期、洪水期和枯水期等不同特点,合理设定考核指标,有利于流域控制单元精细化管理。三是确定流域生态修复目标的具体措施。为实现流域水质水文情势改善、河流景观生态修复和生物多样性恢复,应通过加强河道整治、河口与河岸带修复和湿地恢复等措施,实现流域生态修复目标。
 
  4.2 科学统筹空间和“三水”,系统支撑流域水环境
 
  按照分区、分级、分类的管理体系,规划辽河流域不同区域空间的保护与发展,统筹水环境治理、水生态修复和水资源保护,实施“减排”“扩容”两手抓。一是精准开展水环境治理。基于“水专项”研究成果,全面分析辽河流域水污染的特征、成因和机制,加强劣Ⅴ类水体综合整治,完善治污设施,补齐城镇污水收集管网系统。二是科学制定水资源分配及保障制度。基于清河水库、柴河水库、闹德海水库、大伙房水库和观音阁水库的生态流量成果,优先确定辽河、浑河、太子河生态流量,合理分配生产、生活和生态用水,将生态流量纳入水资源管理系统,开展生态流量综合监管,为流域水生态保护与修复提供良好的水量保障条件、政策标准和管理措施。三是完善水生态修复与管理措施。加强上游水源涵养,控制水土流失,做好水库群联合调度;保护自然生态缓冲带,构建人工生态缓冲带,维护水生生物栖息地生境;建立生态廊道,加强辽河口国家级自然保护区等3个自然保护区、辽宁康平辽河国家湿地公园等3个国家湿地公园的建设与监管。
 
  4.3 完善绿色发展制度,推动流域产业结构升级
 
  一是建立健全全流域生态补偿机制。从空间上完善流域上下游、左右岸生态补偿机制,从要素上健全森林、湿地生态补偿机制,引导发展生态旅游等特色产业,实现社会、经济和生态的协调均衡发展。二是严格生态环境治理监管与考核机制。深入落实“三线一单”,发挥辽河流域中部城市群等经济区的引领作用,优化不同控制单元的生态保护和产业发展方向;强化制定环境准入清单,促进产业发展模式向循环经济转变;推进排污许可交易,加快流域污染治理的市场化发展。三是严格绩效考核评价和责任追究制度。在领导干部政绩考核方面加大资源消耗、环境保护等指标的权重,全面实行自然资源资产离任审计,落实领导干部生态文明建设责任制,强化党委和政府的生态环境损害责任终身追究制。通过建立和完善各项制度,倒逼流域产业结构调整,促进辽河流域三产健康发展,形成具有流域特色的绿色发展体系。
 
  4.4 加强科技支撑,提升流域治理技术保障水平
 
  一是进一步加强“水专项”成果转化。“水专项”研究成果和优势技术团队在辽河控源减排、减负修复、“摘帽”行动、辽河凌河保护区治理保护、水污染治理技术产业化等方面发挥了重要的技术引领和支撑作用,需要进一步完善“水专项”等技术成果转化平台和相关政策,促进技术成果转化落地,提升流域水污染治理和水生态环境保护成效。二是开展健康河流综合管控。制定和完善辽河流域水污染防治、水环境改善和水生态修复管控方案,整合并依托现有水环境监测和生态监测网络平台、环境灾害应急响应和生态风险管理平台,支持辽河健康河流系统恢复和“水十条”等目标实现。三是制定完善辽河流域治理模式和路线图。依托“十三五”“水专项”成果,强化顶层设计,制定辽河流域和不同区域分区分类治理和保护方案,提出流域污染治理、水生态环境保护修复技术政策,制定完善流域治理和保护修复技术路线图,形成流域治理总体模式,为流域生态环境根本好转和经济社会可持续发展提供科技支撑。
 
  5 结语
 
  辽河流域是我国重要的工业和农业生产基地,也是新时代东北振兴的龙头区域。“水专项”实施过程中紧密结合辽河流域重大治污行动,通过“十一五”“十二五”“十三五”阶段的治理、修复和调控,构建了“管、控、治、修、产”五位一体的治理模式,实现了辽河流域水环境质量由重度污染向轻度污染的转变,但流域污染状况未得到根本改善。“十四五”阶段是污染防治攻坚战取得阶段性胜利的关键时期,因此辽河流域水污染防治“十四五”规划应继续坚持以改善生态环境质量为核心,重点结合辽河流域大型重化工行业群的特点,按照国家宏观要求突出绿色发展,加强科技支撑,助力东北老工业区经济高质量发展。通过合理确定规划的目标和考核指标,科学制定“三水”统筹措施,完善生态补偿、河流空间管控、污染治理市场等体制机制,加强“水专项”成果转化等手段,对辽河流域实施顶层设计与系统治理,促进流域水环境质量根本改善和水生态系统健康。



来源:环境工程技术学报

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