呼包鄂沿黄流域水环境质量研究

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一、前言

呼包鄂位于黄河上游内蒙古境内冲积平原段，地处西北干旱寒冷地区，该区域的发展长期以来就极度依赖于黄河水资源。然而进入新世纪后，随着呼包鄂城市群的快速发展，流域范围内出现了严重的水体污染、水土流失、河流萎缩等现象，流域生态环境在受到严重威胁的同时，生态承载力也愈加低下，尤为突出的是给地区性发展带来了相当程度的环境影响和生态制约。尽管近些年来，在大力推进生态文明建设的进程中，呼包鄂沿黄流域的生态环境质量得到了总体改善，但局部性问题仍然突出。因此，开展该区域的水生态研究，尤其是基础性的水环境质量研究对于整个流域的保护和治理至关重要。

二、呼包鄂沿黄流域水环境质量变化特征

依据黄河流域水资源保护局在其官方网站公布的《黄河流域省界水体及重点河段水资源质量状况通报》(以下简称《通报》)，本文收集整理并分析了2013年1月至2018年9月期间呼包鄂三地沿黄流域的水质数据。《通报》中涉及呼包鄂段的监测断面一共有17个，包括碱柜浮桥断面、独贵塔拉断面、三岔口断面、昭君坟断面、红旗渔场断面、画匠营断面、磴口断面、头道拐断面、喇嘛湾断面、陶乌桥断面、大黑河口断面、小沙湾断面、黑岱沟断面、石圪台断面、城河公路桥断面、巴图湾断面、蘑菇台断面和大草湾断面。该通报以《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)为标准。

(一)呼包鄂沿黄流域各断面水质变化的动态特征

通过对17个断面的水质状况进行时间动态分析，结果发现，在2013年1月至2018年9月期间，随着时间的推移，各断面水质变化的趋势不完全相同，但基本可以归总为三大类型，分别是整体呈现水质下降趋势、整体呈现平稳变化态势和整体呈现水质上升即好转趋势。其中，水质变化平稳的断面共计7个，包括碱柜浮桥断面、独贵塔拉断面、三盛公断面、红旗渔场断面、大黑河口断面、小沙湾断面、石圪台断面。水质整体呈现好转的断面居多，有9个，包括昭君坟断面、画匠营断面、磴口断面、头道拐断面、喇嘛湾断面、城河公路桥断面、巴图湾断面、蘑菇台断面和大草湾断面。而水质呈现下降趋势，即出现恶化的断面有1个，即黑岱沟断面。

(二)呼包鄂沿黄流域各断面水质达标状况分析

通过对17个断面进行水质达标的统计分析发现，呼包鄂沿黄流域各断面的达标率存在差异，而且差异程度较大。结果显示，17个断面中有长期全部达标的断面，包括独贵塔拉断面、三岔口断面和红旗渔场断面，这三个断面的目标水质均为Ⅲ类水质，而常年监测结果均在Ⅲ类及其以上，达标率为100%。然而，需要在此说明的是在研究选定的时间范围内，即2013年1月至2018年9月，这三个断面的水质数据并不完整，主要表现在独贵塔拉断面和三岔口断面是从2016年1月开始被列为监测断面的，而红旗渔场断面是从2017年1月被列定为监测断面的。除此之外，本研究将60%的达标率作为分界线，统计分析得到，在17个断面中，达标率超过60%的断面有12个，占所有断面数量的71%，达标率不达60%的断面共5个，占比29%，包括大黑河口断面、小沙湾断面、黑岱沟断面、石圪台断面和城河公路桥断面。

三、呼包鄂沿黄流域水环境质量现状剖析

基于呼包鄂沿黄流域17个断面水环境质量的动态变化及达标率分析结果，可以形成以下判断，即呼包鄂沿黄流域水环境质量总体状况平稳且良好，个别断面水质极差或有恶化趋势。这一判断集中体现在两个方面，其一是17个断面中有9个断面表现出水质向好趋势，占比53%，有7个断面为水质平稳趋势，占比41%，总占比高达94%，足以说明呼包鄂沿黄流域水质平稳且良好的总体状况。其二是通过达标率分析，发现有常年达标偏低的断面，即石圪台断面和大黑河口断面，与此同时，黑岱沟断面的动态变化反映出此断面有水质恶化的特征，印证了个别断面水质极差或有恶化趋势。

在此基础上，就呼包鄂沿黄流域水环境质量再次进行区域和区位分析，进一步发现，无论是动态变化还是达标状况，呼包鄂沿黄流域的水环境质量呈现出鲜明的区域和区位特征。研究表明，包头段被监测的5个断面水环境质量总体良好，其中三岔口和红旗渔场两个断面常年全部达标，且这些断面都位于黄河干流。而黄河流域呼和浩特段和鄂尔多斯段的水质达标状况却呈现出结构复杂的特点，没有形成一致的水环境基本面，且水质偏低的区位多表现在河段的支流上。由此可见，从区域角度来讲，包头段的水环境质量良好且平稳，而呼和浩特、鄂尔多斯境内的黄河水环境质量极不稳定，复杂多变，具有鲜明的区位特点，不同断面水质达标率的差异极其显著，且以干流支流为最明显区别，三市境内黄河干流水质较好，部分支流却存在水质风险。

与此同时，本研究对呼包鄂沿黄流域17个断面水质的动态特征与各断面水质达标率之间的关系还进行了观察分析，结果发现，水质变化趋势与水质达标率之间有一定的直观规律表现。具体来说，水环境质量动态变化平稳的断面表现出的达标率主要分两种情况，一种情况是水质达标率在80%以上的断面；而另一种情况是水质达标率在15%以下的断面，结果充分说明呼包鄂沿黄流域水环境质量优良的区域已经基本形成巩固优质水环境的条件和能力，具备保持健康水质的相关机制，而水环境质量恶劣的区域尚未形成有效改善水环境质量的可行之策，急需加大突破和攻关。此外，对于水质达标率在15%至80%之间的断面而言，其变化趋势又集中表现为两种，一种是水质逐渐上升的情况，且这类断面多数在2016年后表现出明显的水质改善，另一种是水质逐渐下降的情况，在17个断面中只有一个，即黑岱沟断面。这一特点充分说明，呼包鄂沿黄流域的一些区域在水环境改善方面仍然有大幅提升的空间，且近几年的改善思路及措施具有一定的有效价值，而对于黑岱沟而言，要加大针对性研究，寻找符合实际状况的解决途径。

四、呼包鄂沿黄流域水环境质量的改善路径

通过分析，本文认为今后呼包鄂沿黄流域水环境质量的保护及改善，原则上应严格遵循“预警+巩固+治理”相结合的模式。具体而言，要做到以下几方面的工作。

第一，要实施常态化监测机制，实现整个流域水环境质量监测的延续性。本文在数据整理过程中，发现个别断面存在监测断层现象，这种状况会直接导致基础数据的不完整，进而影响到对于水质变化规律的精准认知。某种程度上还会影响相关工作的预判及预警，因此，这个环节要凸显“全”和“严”的要求，从基本层面上保障依据的可靠性。

第二，对于目前水质状况优良且稳定的区域，要进一步做好水体污染防范工作。比如呼包鄂沿黄流域包头段，整体水质优良且平稳。那么，今后的工作重心就要定位在做好巩固成果方面，以保持现状为基本出发点，总结有效可行的保护管理经验，形成流域水质保持的样板，为其他区域的水质改善工作提供参照。

第三，对于水环境质量持续恶劣或趋于恶化的区域，必须进行有针对性地治理工作。研究反映出的呼和浩特大黑河口断面、鄂尔多斯黑岱沟断面和鄂尔多斯石圪台断面，是呼包鄂沿黄流域水环境质量存在问题集中的区域，这些断面的水质超标项目严重，有必要分区段采用专项治理，尤其要以同一区域内水环境质量优良的区段作为参照，适宜地解决污染问题。

第四，对于当前水环境质量正在好转的区域，要在现有成果的基础上进一步提升水环境质量。呼包鄂沿黄流域的一些地段在2016年后表现出水质提升好转的变化，诸如包头段的画匠营、磴口，鄂尔多斯段的头道拐等断面，这充分说明这些地段水质改善的方式方法是可行的，奏效的，要长期性落实。同时，针对新情况要做到及时调整治理方案，目的就是要进一步提升水环境质量，确保好转的趋势成为稳定的态势。

第五，建立联动机制，用整体性思维加强呼包鄂沿黄流域水环境质量的提升，力争做到同一区域、同一流域水环境质量的同质性。本研究发现，研究区内同一区域不同断面的水质存在显著差异，而不同区域间的水质同样存在显著差异。针对这一问题，笔者认为，导致这一现象出现的主要原因就是保护与治理的地理割裂，区域间缺乏及时或定期的工作交流，尤其在流域的上下游段，虽然相互影响非常严重，但机械地行政割裂长期存在，严重违背了流域本身的自然属性，出现了问题的转移或叠加。因此，呼包鄂沿黄流域水环境治理的长效机制应该建立在流域联动的机制之上，而这一机制需要机构、资金，乃至制度的有效保障。