跨地区河流上下游污染责任问题分析 ——以江门市莲塘水为例

李传刚，区舵样，李志

(1.江门市水利局，广东江门529000；2.江门市江新联围管理处，广东江门529000)

水污染问题日益受到国家、社会的广泛关注，为加快推进生态文明建设，中国高度重视水污染防治工作，并制定了一系列政策措施推进环境污染治理工作[1-2]。在各地纷纷开展水污染防治工作时，也面临着一些难点问题，例如对于跨地区河流，上游地区向河流排入的污染物最终流入下游地区，对下游地区水质产生一定影响，因此受污染的跨地区河流可能存在上下游地区污染问题责任不清的问题[3]。污染问题责任不清可能会影响下游地区水污染治理工作的积极性，进而降低河流污染治理效率。按照“谁污染谁治理，谁开发谁保护”的原则，进行跨地区河流上下游污染责任问题研究，对提高整体河流的污染整治效率，提升跨地区河流水质，早日实现“水清岸绿”的河流治理目标具有十分重要的意义[4]。

1 跨地区河流污染问题

跨地区河流可以简单分为2种：①两地区以河为界，即两地区分处河流两岸；②河流自上而下流经不同地区。对于跨地区河流上下游污染责任问题，前者可根据一河两岸地区污染源数量及流域面积比例进行确定[5]，本文主要对后者的污染责任进行讨论分析。

跨地区河流上下游位于不同的行政区，河流集雨范围内，上游地区经济社会发展所产生的污染物排入河流并流入下游地区，对下游地区的水质造成一定影响，上游地区污染物过量排放，将挤占下游河流的生态容量，而容易造成下游地区水环境恶化，加大下游水环境治理难度，甚至进一步限制下游地区经济发展[6]。从水环境治理角度看，下游地区仅能在自身辖区内开展水环境整治工作，并不能削减上游流入的污染物总量，影响水环境治理效果，一定程度上会降低下游地区治水的积极性[7]。图1为某跨地区河流示意，河流自北向南流经上游地区、下游地区，最终汇入上一级河流，断面1为设置在两地区交界处的水质监测断面，用于监测上游地区河流水质状况；断面2为在河流汇入上级河流的水质监测断面，用于监测整条河流的水质状况。上游地区集雨范围内所排放的污染物会经过断面1流入下游地区，对下游地区的水质造成影响，因此断面2的水质监测结果并不能直接代表下游地区的水质污染状况，需剔除上游地区污染物的流入带来的污染影响，才可反映下游地区的污染物排放情况[8]。

图1 某跨地区河流示意

2 跨地区河流污染责任分析

根据河流纳污能力和水质管理目标，跨地区河流上下游监测断面1、2水质达标情况可分为达标、不达标2种情况。现对上下游断面不同水质达标组合情况下，上下游地区污染分责情况进行分别讨论[9-10]。

a) 断面1水质达标，断面2水质不达标。上游地区污染物未超标排放，下游地区污染物超标排放，下游地区应对河流污染状况负责。

b) 断面1水质不达标，断面2水质达标。上游地区污染物超标排放，下游地区污染物未超标排放，上游地区应对河流污染状况负责。

c) 断面1、2水质均不达标。此情况下，上游地区超出污染物排放限值排放污染物，上游地区超出的污染物排放总量可近似通过下式计算[11]：

M上=Q上T(C上-C标)=PA上φ(C上-C标)

(1)

式中M上——上游地区超出污染物排放限值的污染物总量；Q上——河流上游断面流量；P——河流所在流域的平均降雨量；A上——上游地区所在河流流域面积；φ——该流域内的径流系数；C上——上游断面实测污染物浓度；C标——该河流水质目标的污染物浓度最高限值；T——研究时段长度。

同理，下游地区超出排放的污染物总量可以近似表示为：

M下=Q总T(C下-C标)-Q上T(C上-C标)=

PA总φ(C下-C标)-PA上φ(C上-C标)

(2)

式中M下——下游地区超出污染物排放限值的污染物总量；Q总——河流下游断面流量；A总——该河流总流域面积；C下——下游断面实测污染物浓度；公式右侧第一项Q总T(C下-C标)、PA总φ(C下-C标)——整条河流超出的排放污染物总量。

由于上游断面水质不达标，所以根据式(1)计算所得的M上一定为正数，根据式(2)计算所得的M下值的正负性(与P、φ、T无关)可进一步分为以下3种情况。①C1：M下为负数。下游水质断面水质虽未达标，但下游地区污染物排放并未超标，所以上游地区应对整条跨地区河流出现的污染问题负责。②C2：M下为正数。上下游地区均超标排放，上、下游地区对该条河流污染责任比重为A上(C上-C标)∶[A总(C下-C标)-A上(C上-C标)]。③C3：M下为0。下游地区未新增污染负荷，污染物排放总量为其污染物排放最大值，上游地区应对整条跨地区河流出现的污染问题负责。

d) 断面1、2水质均达标。上下游均视为水质达标，整条河流满足水质目标要求，河流无污染状况发生。此情况下，上游地区污染物未超标排放，但可能存在由于受上游地区水质达标的影响，下游地区污染物虽超标排放，但下游断面水质同样达标的情况。因此，见式(2)，同样需计算下游地区超出排放的污染物总量M下，根据M下值的正负性，进一步分为以下3种情况。①D1：M下为负数。上下游地区污染物均未超标排放。②D2：M下为正数。河流上下游断面水质虽然均达标，但下游地区污染物仍然超标排放。在此情况下，下游地区应提高警惕，合理削减污染物排放量，防止河流水质恶化。③D3：M下为0。下游地区未新增污染负荷，污染物排放总量为其污染物排放最大值。

综上所述，上下游监测断面水质不同达标组合下，上下游地区污染责任问题分责共分为8种情况，汇总见表1，8种情况下上下游地区污染物排放情况见图2。

表1 不同水质达标情况下上下游地区污染责任

注：“√”为水质达标；“×”为水质不达标

图2 8种情况下上下游地区污染排放情况

3 实例分析

3.1 流域概况

莲塘水位于江门市潭江中游左岸，为潭江一级支流，发源于天露山脉的五马巡朝岭与天露山主峰之间，向东南流经江门开平市、恩平市，于恩平市沙湖镇蒲桥处汇入潭江主流。莲塘水总集雨面积252 km2，其中恩平市境内集雨面积187.06 km2，开平市境内集雨面积64.94 km2；干流河长44 km，开平市境内河长14.68 km，恩平市境内河长29.32 km；河流平均比降4.77‰。莲塘水流域见图3。

3.2 水质资料

目前江门市正开展河长制水质监测，每月对全市跨界河流进行水质监测，其中在莲塘水设置2个监测断面(图3)，上游断面为急水田断面，位于开平市与恩平市交界处；下游断面为浦桥断面，位于恩平市，是莲塘水汇入潭江的入河口断面。目前莲塘水的水质管理目标为Ⅲ类，其中2018年8、9月莲塘水2个监测断面水质监测结果见表2。

图3 莲塘水水系

断面名称月份高锰酸钾指数氨氮总磷水质类别急水田81.60.180.07Ⅱ91.70.100.06Ⅱ浦桥83.10.560.18Ⅲ94.80.470.13Ⅲ

3.3 结果分析

目前江门市河长制水质考核对高锰酸钾指数、氨氮、总磷3个指标进行水质评价，根据急水田、浦桥2个断面8、9月份水质情况及地表水环境质量标准，急水田断面8、9月份水质类别为Ⅱ类，浦桥断面水质类别为Ⅲ类，2个断面2个月的水质情况均为达标，莲塘水河流未发生污染状况。根据前文中介绍的上下游地区不同达标情况下的责任分析，8、9月份属于D1或D2两种情况，计算各指标M下的值见表3。莲塘水8、9月份污染责任问题分析结果如下。

表3 莲塘水8、9月份各水质指标M下值计算结果

a) 8月份。由高锰酸盐指数、氨氮2个指标计算出的M下<0，说明这2个指标属第2章中情况D1，上下游地区这2个指标均为达标；由总磷计算出的M下>0，总磷指标属情况D2，这说明排除上游开平市排放的总磷影响，下游恩平市的总磷实际是超标排放的，换言之，由于开平市总磷排放量较低，减弱了恩平市总磷超标排放对莲塘水河流总体的影响，使得莲塘水汇入潭江干流的入河口断面水质达标。

b) 9月份。3个指标计算出的M下均小于0，说明3个指标符合情况D2，开平市、恩平市的污染指数均未超标。

根据计算分析结果，8月份在莲塘水河流总体上未出现污染问题的表象下，下游恩平市的总磷超标排放，应引起恩平市的高度重视，进一步削减入河污染物特别是总磷总量，防止造成莲塘水水质恶化，出现河流水质不达标的情况。

4 结论

跨地区河流流经的上游地区的入河污染物将流入下游地区，对下游地区的水质产生影响，根据河流上下游水质监测断面的达标情况，通过计算下游污染物排放总量M下，可将污染责任问题分为8种情况，不同情况下上下游地区对跨地区河流污染负责情况和责任大小情况不同。其中需特别指出的是，当上下游断面水质均不达标时，上游地区可能对河流污染负部分责任或负全责；当上下游断面水质均达标时，下游地区污染物也可能超标排放。

通过分析跨地区河流上下游污染责任，可以明确跨地区河流污染源头地区，进而为决策者进行有效决策，提高河流整治效率提供参考。更重要的是，不论上下游地区是否要对跨地区河流污染情况负责，各地区都要严格控制辖区内污染物排放总量，防止造成跨地区河流水质污染，一定情况下，亦可通过生态补偿的方式，来协调上下游地区的污染物排放限额与经济发展之间的矛盾[12-13]。