安徽省“三线一单”水环境质量底线确定过程的经验与思考

袁步先，海子彬，吕睿喆，唐 然

(安徽省环境科学研究院，安徽 合肥 230071)

“三线一单”是贯彻落实习近平生态文明思想的重大举措，是推进生态环境治理能力现代化的迫切需求[1-4]，是落实生态环境分区管控的重要抓手。作为“三线一单”的“三线”之一，水环境质量底线具有相当高的重要程度，诸多学者开展了水生态环境分区及水环境质量底线的研究探索[5-8]。水环境质量底线的确定可分为水环境控制单元的划定、水环境现状与污染物排放分析、水环境质量目标确定和水污染物允许排放量测算等主要步骤环节，其中水环境控制单元的划定是关键，水环境现状与污染物排放是基础，水质目标的确定是核心，水污染物允许排放量的测算是难点。本文以安徽省“三线一单”水环境质量底线编制工作为实践基础，研讨水环境质量底线确定过程中的经验及思考。

1 水环境控制单元的划定

水环境质量底线的确定与严守都需要落到明确的空间边界上，因此，水环境控制单元的划定是科学合理确定水环境质量底线的关键前提，也是开展水污染物排放统计、水环境容量核算、减排潜力情景分析和允许排放量测算的重要基础。

1.1 相关技术指南对水环境管控单元划定的要求

根据生态环境部《“三线一单”编制技术要求（试行）》水环境管控分区的划分思路和方法，在已有水环境管控分区基础上进行细化。首先，获取并勾出乡镇街道行政边界，作为控制单元细化的底图，若同一乡镇内存在多个汇水单元，则需结合行政中心位置判断其主导汇水单元，将其完整划至某一个水环境控制单元，以有利于污染物排放核算、削减目标和工程项目落实等；其次，将县级以上城镇集中式饮用水水源、省级以上湿地自然保护区、省级以上湿地公园等重要湿地、省级以上水产种植资源保护区、巢湖水环境保护区等重要高功能水体进行矢量图形叠加，对上述高功能水体所位于的乡镇街道加以识别，并且将省级以上开发区（省发改委正式批复的）的边界矢量图进行叠加；第三，结合国考断面及相对应省市控断面水环境质量现状和各乡镇街道污染物排放量情况，将水环境问题突出的区域识别出，聚焦到存在问题的乡镇街道，将原来包含该乡镇或某几个乡镇较大控制单元细化成一个或几个具有针对性问题的较小控制单元。

水环境管控分区的划定中需要对各分区单元进行分级，即识别并确定优先保护区、重点管控区和一般管控区。水环境管控分区的划定与分级在某种程度上是相互联系，相互依存和相互作用的，即通过识别饮用水水源保护区、湿地保护区等优先保护区，或是开发区等重点管控区所在区域叠加行政边界，将其从原有的管控分区单元中细化出来，作为一个单独的管控单元。

使用该方法划分的管控分区存在以下问题：一、因为乡镇街道为最小单元，所以会放大优先保护区和重点管控区的范围，二是某个乡镇街道内若同时存在自然保护地、工业园区或者超标断面时，存在多重属性，对于制定环境准入单元，存在一定的冲突，以及操作上的不便。在划分过程中，某一控制单元会存在第一属性为优先保护区，第二属性为工业重点管控区的情况。

1.2 实际划分工作中的思考与实践

针对上述问题，为了更好地以饮用水水源保护区、开发区及城镇开发边界确定各管控单元范围，明确保护重点，制定并实施更具针对性的环境准入清单，采取了“块状化”分区方法，即首先按照断面汇水情况确定各个小流域范围，并考虑区县、乡镇街道边界，作为水环境管控分区的基础，然后将饮用水水源保护区、湿地保护区、湿地公园等优先保护区，开发区、城镇开发边界等重点管控区的边界直接叠加，形成各个水环境优先保护区和重点管控区。

两种水环境管控单元划分方法的主要差别在于，从管控单元的数量上，前者对安徽省共划分了666个水环境管控单元，而后者划分了1 200个；从管控单元面积上，前者优先保护区和重点管控区面积占比分别是23.48%和24.81%，而后者分别为4.09%和8.41%。相比而言，按照后者的水环境管控单元划分方法能够更精确的将需要优先保护和重点发展的区域边界明确，对于后续落实生态环境管控要求提供了更好的可操作性。

2 水环境现状与污染物排放分析

在完成水生态环境管控分区划定后，需要对每个管控单元对应断面的水环境质量现状及污染物排放情况进行分析，在此基础上，为确定各控制单元水环境质量目标提供重要参考。

2.1 水环境现状分析

以国、省控断面为主，开展水环境质量现状和近年变化趋势分析，分析时限为近5年，分析目标为主要水质指标年均值和逐月均值。对于河流，主要水质指标为化学需氧量、高锰酸盐指数、氨氮、总磷等，湖泊（水库）则增加总氮、叶绿素a等指标。通过水质分析，识别河流湖库主要污染因子及超标倍数，以及识别某些河流的特征污染因子，发现管控单元的水环境问题，筛选出水质维护关键制约因素。

除对断面水质现状进行分析，也对淮河、长江、巢湖等流域层面的水环境质量现状进行总体分析，分析内容包括流域内所有水环境控制单元对应断面的水质类别占比，并分别对国控、省控断面水质类别占比情况进行分析。此外，对控制断面不同水期水质进行分析，将长江流域和淮河流域丰水期、平水期和枯水期对应月份的水质进行平均，得到各水质指标不同水期的水质情况。水期水质数据分析结果能够识别比较突出的水环境问题，以谷河阜南县国考断面为例（见图1），氨氮和总磷浓度在丰水期明显高于枯水期，其中氨氮浓度0.44 mg/L，为枯水期的2.32倍，总磷浓度0.258 mg/L，为枯水期的2.30倍，表明谷河阜南断面受诸如种植业和养殖业等农业面源的影响较为明显，这与区域实际情况较为一致。

图1 安徽省“三线一单”水环境管控分区

2.2 管控单元污染物排放统计分析

污染源排放现状的统计是判断水质目标的重要基础和参考，也是污染物排放量削减目标的依据。在水环境管控单元划分的基础上，开展污染物排放调查。根据环境统计数据和相关统计年鉴中关于城乡人口、农业种植、化肥施用、畜禽养殖等数据，开展污染物全口径排放统计，统计污染源排放范围包括工业企业、集中式污水处理厂、规模化畜禽养殖、垃圾填埋场、危废集中处理厂等点源，以及散养畜禽、城镇生活污水（未收集）、农田种植、农村生活污水、水产养殖、城镇面源径流污染等污染源，根据排放入河（湖）去向分配到各个水环境管控单元内。

图2 某水环境控制断面主要水质指标年均值及2017年丰平枯水期均值变化

其中，需要注意的是，工业源污染排放量仅考虑直排入河部分，其余纳管进入城镇生活污水处理厂或工业污水处理厂的部分不重复计算。散养畜禽污染排放量根据有关统计年鉴中各乡镇养殖种类和规模，参考污染源普查畜禽养殖产排污系数手册中养殖小区或养殖专业户排污系数，以此为基准，乘以适当的修正系数，进而测算散养畜禽污染物排放量。城镇生活污水（未收集）污染物排放量的测算以有关统计资料的城镇常住人口为参考，根据污染源普查城镇生活污染排放系数，算出各项污染物的全部排放量，再乘以未集中收集处理的比例（根据各地的生态环境保护规划或年度环境公报），得出城镇生活污水（未收集）污染排放量。农村生活污水污染物排放量的测算以有关统计资料的城镇常住人口为基础，排污系数参考关于农村生活污水排放的有关研究成果及相关研究文献，得出农村生活污水污染物排放量。

农业种植污染排放量的测算，以有关统计资料的土地种植面积（分为旱地、水田和园地，缺失的数据参考安徽省环科院GIS系统导出的全省土地覆被类型面积统计）为基础，根据第一次全国污染源普查农业污染源肥料流失系数手册，确定农田污染排放系数，最后计算得出农业种植污染排放量。

水产养殖污染排放量的计算，以有关统计资料的水产养殖类型与面积为基础，进行核算的养殖类型主要考虑网箱养殖和鱼塘养殖。排污系数参考污染源普查水产养殖业污染源产排污系数手册，并结合各地实际养殖状况，确定水产养殖排污系数，最后计算得出水产养殖污染排放量。

在计算污染物排放量的基础上，考虑不同地区地形地貌、植被覆盖等因素，确定不同类型污染物入河系数，其中，工业源、集中式污水厂、规模化畜禽养殖等点源污染的入河系数介于0.5～0.9之间，分散养殖、农村生活、城镇面源、种植等面源污染的入河系数介于0.05～0.6之间，最终得出各控制单元水污染物入河量。全省1 200个管控单元COD入河量共计42.10万吨，氨氮、总氮和总磷分别为3.28万吨、8.04万吨和0.69万吨。各类指标污染负荷占比最大的分别为城镇生活污水（氨氮占22.1%、TN占33.5%）、散养畜禽污染（COD占20.2%）、污水厂（TN占22.2%）和规模畜禽污染（TP占27.7%）。

结合水环境质量分析结果，重点关注水质恶化或超标的管控单元及主要超标因子所对应的污染物排放情况，分析各控制单元内相关污染源等对水环境质量的影响，确定各管控单元的主要污染源。

3 水环境质量目标确定

水环境质量底线目标确定要遵循环境质量不断优化、不能退化的原则，衔接国家及安徽省等相关规划，满足各级水污染防治行动计划或工作方案对水环境质量改善及“引江济淮”等重大工程对水环境目标的要求等，确定一套覆盖安徽全流域、能落实到各水环境管控单元和控制断面的分阶段水环境质量目标。

以安徽省《水十条》确定的106个国考断面为基准，在2020年全省地表水水质优良（达到或优于Ⅲ类）断面比例达到74.5%的基础上，依据省“三线一单”研究成果，到2025年，地表水水质优良（达到或优于Ⅲ类）断面比例达到80.2%；到2035年，达到84.0%。2025年、2035年目标值均为暂定，最终以“十四五”、“十六五”生态环境保护规划确定的目标为准。

4 水污染物允许排放量测算

水环境质量底线编制的难点在于允许排放量的核算[9]。通过对各控制单元水污染物允许排放量的测算，以及分配到相应的行政区划中，为水环境质量底线目标的实现提供了可操作的途径，各级行政主管部门可以科学量化污染治理项目环境效益与削减目标之间的关系，能够有的放矢地指导地方经济建设与环境保护的协调开展。

水污染物允许排放量的测算是以水环境容量为约束，考虑水污染物入河量现状及目标年预测新增量，结合水污染物减排潜力制定分阶段、可落实的水污染物允许排放量。

4.1 管控单元水环境容量测算

依据《水域纳污能力计算规程》（GB/T25173-2010）和《全国水环境容量核定技术指南》等技术规范，以上述水环境质量底线作为水质目标，采用近10年90%保证率最枯月平均流量（湖库为最枯月平均水位）设计水文条件，对河流（河段）水环境容量进行计算，并将容量按照水系分布、区域面积或经济社会活动强度等原则分配到河流对应的控制单元内，保证某个流域总的水环境容量一致的情况下，将容量合理地分配到特定区域。此外，充分借鉴已有水环境容量计算成果，如水利部门《安徽省水功能区纳污能力核定和分阶段限排总量控制方案（2014年）》，对各水环境管控单元的环境容量进行验证和修正。全省校核后环境容量为COD容量73.23万吨，氨氮容量5.51万吨；允许排放入河量：COD为42.8万吨，氨氮为3.08万吨。总体来说，安徽省水环境总容量大于水污染物总入河量，局部区域的水环境管控单元污染物入河量超出环境容量。

4.2 污染源预测分析

根据《水污染防治行动计划》《打好污染防治攻坚战》等对工业企业排污、工业聚集区污水处理、城镇生活污水及农村污染（含畜禽污染、农村生活污水及农业面源污染）的管控要求，在预测污染源新增时上述指标不予考虑。结合目前城镇化带来的人口迁移效应，本预测仅考虑城市（市区、县城和城镇）人口增长带来的城镇生活污水新增量。新增污水得到集中处理，入河系数选取集中式污水处理厂入河系数。

4.3 水环境质量改善潜力分析

根据产业结构特点、污染控制水平和环境管理水平，评估污染物存量削减潜力。考虑重点控制单元涉及的市、区（市、县）城市总体规划、经济社会发展中长期规划、产业发展规划等，按照不同情景开展经济社会、产业发展和人口城镇化发展预测，预测不同规划水平年各控制单元的主要污染物和特征污染物的产生、处理、排放和入河情况，分析分区域分阶段水环境质量改善潜力。

根据污染源统计分析结果，市区主要污染来源有城镇生活污水直排、城市径流、污水厂尾水等，农村区域主要污染来源有规模化畜禽养殖、农村生活污水和种植业等。综合考虑水环境目标要求、各污染源治理模式和效率以及地方治污相关规划，近期减排潜力主要考虑进一步提高乡镇污水收集处理率，污水处理厂提质增效及提标改造（巢湖流域污水处理厂出水执行《巢湖流域城镇污水处理厂和工业行业主要水污染物排放限值》、长江流域全面实施一级A标准改造等），开展海绵城市建设、强化对城市径流面源污染控制，进一步提高规模化畜禽养殖废弃物资源化利用效率。远期减排潜力主要考虑提高农村生活污水处理率，控制农业面源污染，加强散养畜禽污染物资源化利用等几个方面。

4.4 水污染物允许排放量测算

以环境容量为约束，结合水环境质量改善潜力，综合考虑区域功能定位、经济发展特点与目标、技术可行性等因素，并预留一定的安全余量，综合测算水污染物允许排放量。现状水质稳定达标且水环境容量有较大富余的管控单元，以现状污染物排放量与新增预测量之和作为水管控单元的允许排放量。水质不达标，但入河污染物削减任务较轻的水环境管控单元，以水环境容量作为允许的污染物入河排放量。水质不达标，且入河污染物削减任务较重的水环境管控单元，短期内不能达到水环境容量约束的目标，则近期允许排放量以污染物现状排放量减去近期削减潜力，2025年允许排放量以污染物现状排放量减去远期削减潜力。地方可根据每年的环境质量状况和上级环境保护主管部门下达总量控制指标，动态修正允许排放量。

基于污染物排放现状，以及在水环境容量约束下，经核算，2020年全省允许排放量COD为186.1万吨（对应允许入河量42.8万吨），氨氮为11.1万吨（对应允许入河量3.08万吨）。总体上，全省水污染物允许排放量小于水环境容量。

5 结语

（1）本文以在“三线一单”编制技术大纲和指南的基础上，结合安徽省“三线一单”水环境质量底线编制实践，形成了一套细化的水环境质量底线确定技术路线与方法，能更好地符合实际需求，具有更好的可操作性，可以为其他省份或安徽省市、县三线一单编制提供有效的指导。

（2）水环境控制单元的划分采取了“块状化”分区方法，将断面汇水的小流域与区县、乡镇街道边界叠加作为水环境管控分区的基础，将饮用水水源保护区、湿地保护区等优先保护区，开发区、城镇开发边界等重点管控区的边界叠加，形成各个水环境优先保护区和重点管控区，共划分1 200个单元，其中优先保护区和重点管控区面积占比分别是4.09%和8.41%。更精确地划分出需要优先保护和重点发展的区域边界。

（3）全口径测算了全部控制单元的水污染物排放及入河量，结合污染源普查和有关文献，形成了一套污染类型和地区差别的污染物排放系数，兼顾了数据获取与核算便捷性，全省1 200个管控单元COD和氨氮入河量共计42.10万吨和3.28万吨。

（4）遵循环境质量不断优化、不能退化的原则，衔接国家及安徽省水（环境）功能区划、区域、流域等相关规划，确定一套覆盖安徽省全流域、落实到各水环境管控单元和控制断面的分阶段水环境质量目标。

（5）以水环境容量为约束，考虑水污染物入河量现状及目标年预测新增量，结合水污染物减排潜力制定分阶段、可落实的水污染物允许排放量。2020年全省允许排放量COD为186.1万吨（对应允许入河量42.8万吨），氨氮为11.1万吨（对应允许入河量3.08万吨）。