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流域水质目标管理技术提升我国水环境管理水平 支撑水环境管理模式转型

来源:未知日期:2020-02-23 浏览:

水专项“十三五”项目中流域水质目标管理技术体系集成研究项目(2017ZX07301)根据国家“水十条”实施对环境管理的科技需求,通过技术评估、验证和综合集成,构建以流域水生态功能分区、环境基准标准、排污许可管理、污染防治可行技术评估、风险管理等为核心的流域水质目标管理技术体系,制订并发布一系列的标准、技术规范和指南等,提升国家水环境管理的系统化、科学化、法治化、精细化和信息化水平。

我国水环境管理体系亟待提升

与美国和欧盟以水生态系统为核心的水环境管理模式相比,我国的水环境管理存在显著的差距,管理模式不是以水环境质量改善为核心建立,没有形成“水生态健康-水环境质量-污染排放控制-流域水土综合调控”相衔接的技术体系,污染控制与水环境质量的响应关系尚未建立,造成我国水环境管理的粗放性和滞后性。

流域水质目标管理技术体系集成研究项目(以下简称“集成研究项目”)围绕“以水生态功能区为基础,以排污许可管理为手段,以水环境风险管理为保障”这一核心研究主线,在系统总结“十一五”以来技术成果的基础上,以太湖流域、鄱阳湖流域为主要研究区域,开展技术评估、验证和集成,开展技术先进性、适用条件和成熟度等分析,对技术链进行衔接和融合,构建流域水质目标管理技术集成系统,并在典型流域实现业务化应用验证。

建立水生态评价标准,提出空间优化管控方法,集成流域水生态功能分区管理技术

通过规范化技术评估与集成,形成了涵盖水生态功能分区、健康评价、目标制定、空间管控和承载力调控的流域水生态功能分区管理成套技术体系,支撑我国水环境管理由水质管理向水生态管理转变。

在全国层面,研究建立全国水生态功能分区方案和水生态评价标准,发展和完善了全国水生态功能分区体系,构建了全国水生态功能8级体系;在全国33个水生态功能二级区的基础上,聚合成14个区,作为我国水生态健康评价标准制定的单元,分区制定评价指标体系和评价标准;开展了水专项重点流域水生态调查和全国历史数据的收集,构建了涵盖基础地理信息、水质、水生生物等数据的全国水生态功能分区数据管理与共享系统。

在典型区层面,开展水生态保护目标制定、空间管控和承载力调控三大关键管理技术研发及业务化管理应用。面向不同功能区水生态管理目标构建、空间优化和综合调控的科技需求,开展了水生态保护目标制定、土地利用空间管控和承载力优化调控关键技术突破,实现典型功能区应用验证,支撑水生态环境业务化管理,建立功能区水生态管控技术体系。在保护目标制定方面,提出了以水生态“质量诊断-保护目标预设-可达性评估-目标确定”为主线的保护目标制定技术方法;在土地利用空间优化方面,提出了针对土地利用“结构-格局-过程”一体化的空间优化管控技术和模型方法;在承载力调控方面,提出了以“指标筛选-路径措施确定-潜力评估-目标制定-优化调控-方案制定”为主线的功能区水生态承载力综合调控技术及模型方法。

集成研究项目提出全国水生态功能分区体系,形成了全国水生态功能分区方案,为我国水环境管理由水质管理向水生态管理转变奠定了基础。

在太湖(常州)功能区进行应用验证,集成研究项目构建了集“水生态健康评价-生态空间管控-承载力评估-综合管理决策”四大功能于一体的典型功能区(常州)数字化管理业务化平台,于2019年12月启动上线并交付常州市管理部门。在鄱阳湖(江西)典型功能区,采用流域数值模拟技术完成了鄱阳湖流域九大类污染源时空贡献解析,形成《鄱阳湖流域水污染源(磷)核算与解析报告》,为分区管理技术应用验证和鄱阳湖流域总磷污染防控工作提供重要参考。

构建水环境质量基准制定方案,建立基准数据库公共网络系统,集成流域水环境基准及标准制定方法技术

“流域水环境基准及标准制定方法技术集成”基于我国流域水环境特征和人群暴露参数,构建了流域水环境基准“制定-校验-转化”方法框架体系,框架性提出了我国特色的保护流域水生生物、水生态系统完整性、底泥沉积物及人体健康等四类水环境基准技术方法,为建立完善我国流域水质基准与标准体系提供了技术支持。

针对我国环境管理对本土水环境基准的重大需求,研究构建了“国家-流域-区域”三级水环境质量基准制定方案,在国家、流域和水生态功能区三个层面上提出水环境基准制定和实施的技术路线和具体方法,涵盖了水环境基准阈值***少生物物种需求(MTDR)“三门六科”等成套关键技术,推动水环境基准应用于水环境管理实践。课题筛选确定了我国流域水环境基准优控污染物名单(13类93项)与本土基准受试生物名单(10类55种),确定了适用于我国流域的水环境基准本土关键参数,研发了适合我国实际的重金属、常规污染物、有毒有机物等国家、流域、区域水环境基准阈值4类30余项,为促进我国水环境基准制定技术的跨越式发展提供技术支持。

针对我国水环境基准研究基础薄弱,现行环境质量标准基本都是参照国外基准和标准制定的现状,研究提出适合我国的水质基准向水质标准转化的原理、途径和技术方法,初步提出国家、流域、区域性典型水环境质量标准推荐值12项,为我国水环境质量标准制修订提供科学支撑。

课题研究建立了我国流域水环境基准研发试验技术平台,实现对本土基准受试生物的实验室驯养与基准阈值的研发测试试验,研究提出我国典型基准受试物种的驯养与测试规范8项,促进了我国本土水质基准毒性数据产出的科学规范化。构建了具有流域水生态及污染物特征因子查询等功能的水环境基准数据库公共网络系统。相关成果共获授权发明***8项及软件著作权6项,系统提升了我国流域水环境基准的研发技术水平。

形成七大类核心技术,解决关键技术问题,集成流域控制单元水质目标管理技术

在流域控制单元集成方面,集成研究项目构建了以水环境问题诊断、水质目标确定、污染负荷估算、污染源-水质响应关系分析、容量总量分配、排污许可管理、治理绩效评估为核心的流域控制单元水质目标管理技术体系。整装成套技术由七大类核心技术、16项关键技术以及41个支撑技术构成。梳理“十一五”以来在流域控制单元水质目标管理方面形成的相关技术规范共19项,其中《流域水环境容量计算设计条件与参数选取技术规范》和《流域水环境容量适用模型选择技术规范》两项已完成行业标准(HJ)送审稿。

针对新时期国家流域水环境质量管理需求,实现了基于水质目标的流域容量总量分配与固定污染源许可管理之间的衔接和关键技术问题解决。在排放许可证管理方面,集成研究项目完成太湖(江苏)流域和辽河(辽宁)流域70%控制单元的水环境容量核定;完成了太湖(江苏)流域无锡市、宜兴市和常州市控制单元1024个重点污染源主要水污染物初始许可量进行分配,并发放排污许可证467张;完成了辽河流域铁岭市38个控制单元排污许可限值方案,发放排污许可证94张,为推动我国构建基于水质目标的排污许可管理制度提供了有力的实践借鉴。

防治重点行业污染,筛选84项***佳可行技术,进行重点行业***佳可行技术评估验证与集成

重点行业污染防治***佳可行技术(BAT)重点解决与排污许可制衔接和全面融合的问题,确立了“顶层设计-评估-验证-集成”的工作主线,形成了污染防治可行技术指南编制导则及相关重点行业污染防治可行技术指南标准簇,支撑“水十条”重点行业***佳可行技术指南制修订和排污许可制的顺利实施,满足国家基于水质的排污许可管理实施的科技需求。提出了重点行业污染防治BAT评估、验证与集成方法和技术体系,我国成为继欧盟之后第二个系统建立***佳可行技术体系的国家。


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