关键词：三峡工程水库水流
三峡工程作为人类治理和开发长江的关键性骨干工程，水库蓄水以后，库区水质如何变化一直成为国内外广泛关注的问题.尽管在三峡工程项目环境影响评价论证阶段，国内外专家已对三峡工程本身带来的环境问题进行了详细的调查、分析与研究，取得了丰富的研究成果，但是，由于受多种复杂因素的影响，迄今为止，有关三峡工程对未来库区水质状况的影响程度，尚没有一个十分明确及定量化的结论［1］.随着计算机技术的飞速发展，数学模型已成为河流水文水质预测预报的重要工具.本文利用作者开发研制的三峡水库整体一维水流水质数学模型，定量预测水库建成前后，库区断面平均水流水质变化趋势，重点分析研究三峡工程对库区水流水质的影响程度，为三峡水库水污染控制对策的制定提供科学依据.
1研究概述
1.1研究重点
三峡水库建成以后对库区江段影响最直接、最显著的是库区河道形态和水流结构将发生很大变化，由此将改变库区污染物质输移转化过程，进而必将引起库区水质变化.因此，要了解三峡水库建成前后水质变化趋势，关键是了解水流条件的巨大变化对库区水质的影响程度.
1.2研究范围
三峡水库库容随上游来水条件、水库蓄水位的变化而变化，将三峡整个库区江段及其延伸段作为对象体，研究范围包括长江干流和汇入流量占支流总流量90％的两条重要支流嘉陵江和乌江.其中干流研究范围从重庆上游的朱沱至三斗坪，全长约730km；嘉陵江从北碚至入库汇流口，全长约60km；乌江从武隆至入库汇流口，全长约68km.
1.3研究手段
三峡水库建成后，尽管水位抬高、河面加宽，但水库在正常蓄水位175m条件下，河道平均宽度在1000m左右，仍属于典型的河道型水库，库区内水流水质总体运动特性基本遵循一维运动规律.为了对大范围长距离的三峡河道型水库总体水流水质进行预测，一维水流水质数学模型将是实用有效的技术手段.为此，作者将三峡整个库区作为对象体，进行了一维水流水质数学模型的开发研究［2］.模型针对三峡水库的特点，充分考虑了水库建成前后水流条件巨大变化对水流水质输移转化特性的影响，并建立了一系列预测水流水质模型参数变化趋势的经验公式，开发的水流水质模型具有较高的模拟预测精度，能够模拟预测三峡库区水流水质的变化.
1.4水流水质预测工况
利用开发的模型系统，对三峡水库建成前后水流水质状况进行了几十种代表性组合工况的预测研究，水质模拟指标包括三氧、三氮、总磷、总氮和重金属等反映三峡水库水质状况的12项水质指标.受篇幅限制，本文将枯水期7Q10入库流量（相应的朱沱站入库流量为2125m3/s）、三斗坪正常蓄水位175m条件，作为水库建成以后的典型状况，用同样上游来流量（朱沱站入库流量也为2125m3/s），三斗坪水位取为天然河道水位65.8m代表天然河道状况.通过两组对比工况的数值模拟预测，基本上能反映三峡水库建成前后总体水流水质的变化特点.其中“总体”水流水质的概念，意旨断面混合均匀的平均概念.
图1三峡水库建成前后的水面线
图2三峡水库建成前后的水面宽
图3三峡水库建成前后断面平均流速的变化趋势
2三峡水库建成以后河道形态和水流条件变化趋势预测
2.1河道形态特征变化趋势
以枯水季节三峡水库7Q10来流量为例，图1为数值模拟三峡水库建成前后水面线（图中65.8m代表天然河道状况，175m代表水库正常蓄水位175m条件下的状况，下文相同），水库蓄水后回水长655km，回水末端到达重庆市主城区.由于三峡水库处于丘陵与峡谷地区，尽管水库坝前水位较天然河道状况抬高100多m，但是河道的总体形态特征变化不是很大，建库后河道平均水面宽在1000m左右，较天然河道拓宽2.5倍（天然河道平均水面宽385m，见图2），水库形成以后的长宽比约为650∶1左右，属于典型的河道型水库.三峡库区江段河道形态极不规则，沿水流方向河道宽谷与峡谷相间，断面突扩突缩现象十分显著，复杂的河道形态直接影响着水流运动结构以及污染物沿程输移转化规律.
2.2水流流态变化趋势
水库建成以后，随着水位抬高，过水面积增大，库区流速迅速减小.枯水期天然河道全江段平均断面流速为0.85m/s，水库建成以后，库区全江段断面平均流速下降为0.17m/s，比天然河道状况减小了4倍，见图3.尤其是在坝前深水区，水库建成以后断面平均流速下降为0.04m/s左右，比天然河道的断面平均流速减小了近5倍.水流运动特性的巨大变化，对库区污染物输移转化特性将产生巨大影响.
3三峡水库建成后库区污染物质输移转化特性变化趋势预测
分析三峡水库常规水质监测指标，可以将其归成三类：具有自净降解能力的有机耗氧类污染物质，代表性水质指标为BOD5、CODMn、MH3-N等；守恒类污染物质，也即自净降解能力比较弱的污染物质；另一类水质指标为溶解氧，在水体中既为有机污染物耗氧反应过程提供必要的溶解氧而降低浓度，同时，又可以通过大气复氧增加水体中的溶解氧浓度.
对于不同污染物质，由于其在水体中输移转化特性不同，三峡工程建成前后的变化趋势也是不一样的.作者通过较为深入的理论分析、实测资料统计回归、模型率定等多种方法，建立了反映三峡水库水流条件巨大变化对污染物纵向离散系数、生化降解速率系数和大气复氧系数等影响的预测公式［2～4］，模拟预测三峡水库建成前后污染物输移转化特性的变化趋势.图4和图5为三峡水库建成前后代表性水质指标BOD5自净降解速率系数和DO复氧系数的预测结果.
研究表明，水库建成后，由于水流速度减缓，水流紊动强度减弱，BOD5衰减速率系数和DO复氧系数将比天然河道状况下分别下降1倍左右.水体平均纵向离散系数也比天然河道状况减小1倍左右.
图4三峡水库建成前后断面平均BOD5衰减系数的变化趋势
图5三峡水库建成前后断面平均DO复氧系数的变化趋势
图6三峡水库建成前后断面平均BOD5浓度的变化趋势
图7三峡水库建成前后断面平均DO浓度的变化趋势
4三峡水库建成后断面平均水质变化趋势的预测
三峡水库蓄水以后，随着流速减小，污染物输移转化特性将发生很大变化，库区水质也必然随之发生较大的变化.以BOD5、DO为例，在同样污染负荷和入库水文条件下，只改变三斗坪水位，利用数学模型模拟预测水库建成前后断面平均BOD5、DO浓度的变化趋势分别见图6和图7.
水库建成以后，对于具有自净降解能力的有机污染物质而言，尽管单位时间内污染物质自净降解速率随着水流紊动强度的减弱而减弱（平均比建库前减小1倍），但是，由于水库建成以后全库平均流速比建库前减小4倍，意味着污染物质在库区滞留时间将延长4倍左右，尤其是在坝前深水区污染物在库区滞留时间较建库前平均延长5倍左右，污染物质在库区的自净降解总量将比建库前增大，因而，库区断面平均有机污染物浓度随库区蓄水位的抬高而呈下降的趋势，坝前深水区，断面平均有机污染物浓度下降趋势比较明显.同时，随着有机污染物自净降解量的增大，有机污染物自净降解过程中溶解氧的消耗量也将增大，又由于水库蓄水以后，大气复氧能力随水位抬高而减弱，两方面因素综合作用，水库蓄水后断面平均溶解氧浓度将较建库前下降，坝前深水区断面平均溶解氧浓度比天然河道状况减小30％左右.对于守恒类物质而言，建库前后水质浓度基本不变.
5三峡工程对库区水质影响的分析
5.1对库区水流运动特性的影响
三峡水库建成以后，在正常蓄水位175m条件下，库区江段平均流速比建库前减小4倍，尤其是在坝前深水区，断面平均流速比建库前减小5倍.
5.2对库区总体水质的影响
三峡工程对库区总体水质影响有利有弊.对于有机污染物质而言，水库建成以后，断面平均浓度随蓄水位抬高而呈减小的趋势；但是水体中平均溶解氧浓度在水库蓄水以后也呈下降的趋势，这是对水质不利的影响；对于守恒类物质，水库建成前后的水质浓度变化不大.
5.3对库区局部水质影响的分析
随着三峡水库蓄水位抬高，水流运动速度明显减小，水体紊动掺混能力减弱，水流水质横断面分布的不均匀性必将更加明显.从三峡库区断面平均水流水质变化特点分析，库区排污口附近的污染混合区将会由天然河道的狭长型向着扁宽型发展.有关详细的三峡库区排污口附近混合区范围的变化趋势预测，请见参考文献［5］.
6结论
利用开发的一维水流水质数学模型，对三峡水库建成前后水流水质变化趋势进行模拟预测.预测结果表明，对于不同类型的污染物质而言，由于自身输移转化特性不同，水库建成以后的变化趋势也不尽相同.三峡工程建成后，随着水流速度迅速减缓，库区有机污染物单位时间内的自净降解速率和大气复氧速率均比建库前明显减弱，但是，由于污染物在库区滞留时间成倍延长，有机污染物在库区自净降解总量将比建库前增大，因而建库后断面平均有机污染物浓度与建库前相比呈下降趋势.同时，由于有机污染物自净降解过程中耗氧量的增加，以及大气复氧能力的减弱，水库建成后断面平均溶解氧浓度将呈下降趋势，建库前后守恒类物质浓度变化不大，因此，三峡工程对库区总体水质的影响有利也有弊.
参考文献
［1］长江水利委员会编，三峡工程生态环境影响研究［M］.武汉：湖北科学技术出版社，1997.
［2］李锦秀，廖文根，黄真理.三峡水库整体一维水质数学模拟研究［J］.水利学报，2002，（12）.
［3］李锦秀，黄真理，吕平毓.三峡库区江段纵向离散系数研究［J］.水利学报，2000，（8）.
【关键词】江河；水质变化；保护
1.某江的现状及分析
1.1某江水环境质量现状及变化情况
1.1.1随时间变化情况
（1）1998～2000年及以前，某江干流中上游河段和支流达到国家Ⅱ类水质标准，干流下游河段达到国家Ⅲ类水质标准，水质稳定在较清洁级别。但其支流是两岸居民农业灌溉和生活污水的纳污水体，且河床浅、水流量少，出现溶解氧、高锰酸盐指数等多个项目超标。
（2）2000～2004年，某江干流中上游河段和支流相关指标开始出现超过国家Ⅱ类水质标准的情况，仍达到国家Ⅲ类水质标准；干流下游河段和支流开始出现超过国家Ⅲ类水质标准的情况，已到Ⅳ类水质。
（3）2004年以后，由于当地大力招商引资，企业数量激增，因而吸引大量的劳动力，工业废水及生活污水排放量大大增加，由于各镇（街道）生活污水处理厂建设滞后，大量经企业初级处理后的工业污废水及未经处理的生活污水及禽畜养殖业废水排入某江河，使该河水质恶化，某些断面甚至出现水体过营养化，成为水浮莲的繁殖温床。主要体现在化学需氧量、氨氮、总磷等指标的浓度变化情况。
1.1.2河段污染情况
（1）某江干流中上游河段和支流相关指标持续保持良好，但化学需氧量、氨氮、总磷开始出现长期超过国家Ⅱ类水质标准的情况；上游河段可能受禽畜养殖业及生活污水的影响比较明显。
（2）水量大的河段水质受到了区内主要的工农业废水、生活污水污染，一直保持一定范围波动，较多地超出了规定的国家Ⅲ类水质标准，已到Ⅳ类水质。
（3）内河涌的水质情况：几条内河涌一直受有机污染（生活污水及禽畜养殖业废水）严重，而且河涌的流动性差及流量剧减，导致河涌的自净能力较低，水质逐年下降，个别指标甚至出现超过国家Ⅴ类水质标准。
1.1.3污染类型变化情况
（1）1998～2000年，出现超标项目主要为溶解氧、高锰酸盐指数、五日生化需氧量，表明某江及其支流为农业及生活污水造成有机污染物污染类型。随着当地经济的发展，开始有不同性质的企业沿江兴建，工业废水和生活污水排入河体，污染水质，但由于企业数量不多，排入废水量还不是很大，因此只对河流的污染带来了隐患。
（2）2000～2004年，上游受有机污染的影响加剧，城乡一体化、企业数量的增加带来的水污染问题凸显，流域、农业的发展依赖大量使用化肥和农药，加上生活范围污水的增加，使总磷等指标浓度有上升趋势；且养殖业规模化，大量的禽畜排泄物未经处理进入河流，影响河流水质，导致河流氨氮、粪大肠菌群等指标浓度上升。
（3）目前某江的水质已经不是单纯的工业、生活或农业污染，从数据看，已明显是复合型污染，生活污染及工农业污染并存。
1.2污染物总量增加，生活源污染突出
近10年来，随着当地经济和社会的发展，人口的增加，排入某江的污染物也逐年增加。2007年当地国内生产总值272.76亿元，人口29.4万，废水排放量及污染源数量都有较大幅度的增加。
1.2.1工业源废水影响
目前该地区内有工业源（不包括家庭小作坊）1019家。其中，主要的工业源单位、排水大户基本都已经配套有废水处理设施，废水经处理后排放。
1.2.2生活源污水影响
市民生活污水及有废水排放的饮食、住宿、洗车等703家生活源单位，除位于城区内的两间污水处理厂纳污范围以内的污水经过有效处理后排放，其他约半数以上的人口和生活污染源单位未经处理直接排入某江河。
1.3某江河流域农业生产情况及影响
1.3.1禽畜养殖业
当地现有存栏50头以上养猪专业户3000多户、存栏500只以上规模养禽场900多户。2007年，生猪存栏18.2万头，家禽存栏436万羽。根据1头猪每天排放的污水量相当于7人生活产生的废水，60只肉鸡折算成1头猪的简易换算，废水排放量每年约12994万立方米，另外还伴有大量的粪便等有机固体废物。这些废水、粪便等基本排入配套的鱼塘或直接排入水体，最终排入某江，影响河流氨氮、粪大肠菌群等指标浓度。
1.3.2水产养殖业
某江流域是当地水产养殖主要区域，也是主要养殖水源。近十年处于平稳发展阶段。据初步估算，某江沿线、源头养殖户数2000多户，主要以养殖桂花鱼、四大家鱼为主，并以配套“三鸟”养殖为主。
但是由于水产养殖规模不合理，上游围截山塘养殖拦截了原本流入某江河的水源；水库等原本的蓄水、补给水工程也开辟为养殖场，直接对水源水质带来一定的影响；大量的残饵、残药、流失的肥料与鱼类排泄物等通过每次的清理鱼塘流入水体，造成污染。
1.3.3种植业
另外，在农作物种植业生产过程中，大量化肥、农药的使用，最终大部分流入某江河，造成污染。
2.某江保护和思路目标
某江流域范围广，污染源涉及行业多，综合情况复杂，整治工作任务重，难度大。我提出以堵、疏、防结合的措施，实现该江河水清、水畅通、无洪涝的目标。
2.1堵
（1）加强对各厂矿企业的污染物排放的监管，尤其是要加强入河排污口的管理。对污染水质的企业，认真贯彻执行废污水排放标准。一方面最大限度地减少排入江河的污染物总量，为发展腾出容量，另一方面通过生态建设措施提高某江的自净能力。
（2）科学规划，把好环保准入审批关，严格控制新污染，减少新污染对某江的影响。
（3）加快沿线镇（街道）生活污水厂建设：一方面将造成某江主要污染的生活污水纳入净化处理，减少污染排放总量；另一方面某江沿岸的工业污水可以经处理达标后排入就近的生活污水处理厂，和生活污水混合经过处理达到生活污水的一级排放标准后再排入某江。
（4）加强畜禽、水产养殖污染的治理。合理规划布局养殖区域，严格控制近郊及某江沿线开发养殖，推广农业生态养殖，促使全区的畜禽养殖企业积极开展循环利用。
2.2疏
（1）加强开发建设项目水土保持监督工作，保护现有山体林木等植被，增加生态公益林面积，进一步防治水土流失，增加水源的涵水量。调整造林树种结构，减小单一树种造林面积，多以针阔混交、乡土阔叶混交等方式造林。
（2）通过疏竣河道，扩宽河道断面，以加深河床，增加河道蓄水容量。
2.3防
关键词：水环境质量评价；环境影响预测；措施
中图分类号：X703
文献标识码：A文章编号：16749944（2016）12010902
1引言
水环境质量的安全不仅威胁到水中生物的生存空间，而且也直接的影响到人类自身的安全问题，因此对水环境质量的及时评价，针对已有的问题及时的采取治理措施。对水环境进行长期监测，对污染的处理和对水环境的发展趋势进行预测至关重要。
2大渡河河道概况
大渡河是岷江水系的一级支流，是长江的二级支流，发源于青海省玉树藏族自治州境内巴颜喀拉山南麓，向南入四川省分别流经阿坝藏族羌族自治州、甘孜藏族自治州、雅安市、凉山彝族自治州、乐山市，长1155km。主源大金川发源于青海、四川边境的果洛山，在四川丹巴县与小金川汇合后称大渡河，至乐山县入岷江，长909km，流域面积82，700km2，大渡河属于高山峡谷型河流，落差达4177m，大渡河以泸桥镇和铜街子水电站为分界点，分为上游、中游和下游三段。在大渡河地区受地形、地貌的影响，农业发展较分散，而且农业发展数量也较小，因此有农业生产中使用的农药化肥等随雨水或河流带入大渡河内的污染物也少，对大渡河水环境的影响较小。
大渡河水体内的污染物来源主要来自于生活污水和工业废水的排放。农村的生活污水排放量较小而且大部分都用于农田的灌溉，很少对水体造成污染。大渡河的水质主要受城镇污水排放的影响较大，大渡河附近城镇建设集中，沿岸有十几座城镇，例如金川县安宁镇，乐山市金口河区，康定县姑咱镇等。这些城镇发展较快，人口较集中，人口超过30万人，大量人口生活的城镇必然会产生大量的生活用水。另外大渡河流域还有一些工业企业，这些工业企业中既有大量的工业废水的排放也有一定量的生活污水的排放，对大渡河水质的安全带来威胁。同时，在大渡河流域多私营小型企业，生产过程中产生的工业废水大多未经处理直接排放，这些污水中含有大量的有毒有害物质，是造成大渡河水质污染的主要因素。
3环境现状评价
3.1环境污染现状
（1）附近的农业产生的面源污染，大渡河流域的农业生产类型主要有水田、旱地和果园3种形式，而在农业生产过程中必然会使用到农药和化肥等有机物质，这些有机物主要通过两种途径来污染水质，第一种就是在降水等的作用下农药化肥等污染物质直接随地表径流进入到大渡河的水体中；第二种就是在浇灌水和雨水的共同作用下，农药化肥等有害物质直接渗入到地下水中，通过地下水与地表水的排泄和补给作用来间接地影响大渡河的水质。
（2）大渡河地区水电站工程的建设也会产生大量的污染物对大渡河水质造成污染，主要有砂石的加工工程产生的废水，混凝土搅拌产生的废水，冲洗产生的废水及建筑工地工人日常生活中产生的废水等。
（3）大渡河流域附近的城镇居民生活污水，这些生活用水中既有日常大量洗涤用水和厕所水等，又包含有大量的污染物，以及细菌、真菌，这些未经处理而直接排入大渡河水系中的污水会导致水体的富营养化，对水生植物、动物及人类自身的健康都带来很大的影响。
（4）大渡河附近由于用水方便，能源集中，地势低平等特点导致一些加工企业和工矿企业的大量集中，这些工矿产业中既有采矿洗选厂这样需要耗费大量水资源并产生大量污染物质的企业，也有私营的小型加工企业。加工企业产生的废水大多未经处理直接排放，其污水中含有大量的化学物质和重金属，也包含一定的细菌、真菌等。
3.2水环境现状
为更好地对大渡河的水环境进行监督和管理，需要对水环境现状进行调查。水质监测是分析水环境的现状的重要手段，可对大渡河分出8个监测断面，并使用专业的测试仪器对其水质污染物如高锰酸盐、化学需氧量、生化需氧量、溶解氧、氨氮含量指标、砷、汞、酸碱性、油类、总氮和总磷等进行测试，其中黄荆坪断面的指标分别是：高锰酸盐指数为二级，化学需氧量为一级，生化需氧量为一级，氨氮含量指标为二级，总氮指标为四级，总磷指标为三级；康巴大桥断面，磨河沟断面，加郡沟的断面，磨西河断面，湾东河断面，雨洒河断面，南头断面的指标含量为：高锰酸盐指数为二级，化学需氧量为一级，生化需氧量为一级，氨氮含量指标为二级，总氮指标为三级，总磷指标为三级。
3.3大渡河水电开发
大渡河作为我国的水电开发基地现如今发展有22座发电站，总发电量达1019亿kW・h。据统计年鉴记载，大渡河共流经马尔康、泸定、全口河区等12个区县，在这些区县中，已建成的水电站有铜街子和龚嘴等，规划好但未建成的有季家河坝、老鹰岩、长河坝、冷竹关、硬梁包等。从这些已建成和正在建的工程可以发现大渡河的水电工程大多为土石坝，这种坝型在建设过程中需要使用大量的土料和石料，进而导致废渣弃料较多，对周围的环境和大渡河水环境造成严重污染。另外大渡河的上游水电站双江口水电站和瀑布沟水电站等由于水库面积大其淹没的地区对大渡河上游我国的珍稀植物（一级保护植物红豆杉，二级保护植物岷江柏），墨尔多山省级自然保护区、金汤孔玉省级自然保护区等6个自然保护区、国家地质公园、红色革命根据地等都有较大的影响。另外大渡河水电站的建设会改变其原有的水生生态环境，例如改变了其原有的自然梯度和原有的水流速度，甚至对水质和水温也有较大的改变，这些水生生态环境的变化会导致河道中原有的一些水生生物生境的丧失，其中一些水生生物被迫对栖息地进行迁移，但是某些物种由于适应能力较弱，栖息地的破坏可能会导致这些水生生物数量锐减。
大渡河的上游地区有多种特殊鱼类例如：红尾副鳅、麻尔柯河高原鳅、东方高原鳅、短尾高原鳅、斯氏高原鳅、细尾高原鳅、齐口裂腹鱼、重口裂腹鱼、长须裂腹鱼、大渡软刺裸裂尻鱼等15种珍稀鱼类，但是大量的污水排放导致水体的富营养化严重，这些珍稀物种的生存环境遭受了严重的破坏，尤其是水电工程的开发占用了珍稀鱼类的生存繁殖空间，对这些鱼类的生存和繁殖造成了严重的破坏。
4环境影响预测
环境影响预测是根据现有的资料和模拟技术，模拟其日后的发展趋势，即在当前的生活污水，生产废水的正常排放状态下，大渡河的水系污染发展及对人们的生产生活带来的影响。另一方面，也可以模拟预测对当前的生活废水，生产污水进行处理后大渡河水系受污染程度的未来改善趋势。通过对废水排放量的预估，可以对大渡河水系污染程度的未来发展趋势有着大致的了解，利于针对污染的形势采取有效的改善措施。
环境影响预测的范围在与现在已有的水质监测范围相同的基础上，应当有选择的扩大一定的预测范围，其中需要对某些区域做出重点预测，例如城镇居民日常的供水区，农业用水区及城镇用水的排放区和工业废水的排放区等，预测因子应该包括影响大渡河水系的主要污染物质硫化物和重金属等，另外，还要特别关注对难降解，易发生氧化还原反应形成有毒有害的物质，容易在生物体内形成富积作用的有毒物质等的监测和预测工作。对水环境进行预测的方法主要有数学模拟法、回归分析、趋势预测、层次分析法以及耦合模型法等分析方法。其中，对于污染情况较简单的水环境一般采用数值法，在污染情况较复杂的地区常常可采用回归分析法，层次分析法和耦合模拟法等做出各类污染物质对水体污染成都之间的关系式或者是关系模型。
笔者认为，对大渡河的水环境预测可以从以下几方面来进行：第一，水温的预测，水体中不同的生物需要的生存温度不同对温度的监测预测能预测生物的生存空间；第二，水质的预测，水质情况影响到水体的含氧量和化学含量，对水质预测能全面地了解到水体的富营养化程度，对于赤潮的治理和防范也有着较大的影响；第三，水生植物、动物的监测预测，水生生物的生存环境的改变将导致某些水生动物、植物数量的激增或锐减，通过对某些水生生物的监测能够很好地预测水环境的变化。
5对策与建议
（1）应针对农业生产过程中产生的少量废水，可以大力发展有机、无害的施肥方式，改善灌溉方式，控制农药和化肥的施用量减少农业生产过程中产生的废水总量。
（2）工业废水的处理，首先需要对大渡河流域的工业进行集中化管理，废水集中处理，改变原有的私企随便排污的现象；在工业生产工程中提高水的使用效率，尽量较少污水的排放量并减少有毒物质的使用，对于一些能够重复利用的水尽量多次使用后再排放。
（3）生活污水要经过废水处理减少废水中的细菌、真菌、磷、氟等的含量后在排入大渡河水系。
（4）在建设水电工程时，要提前调查清楚施工地区的资源环境，并坚持可持续发展的生态原则做好水电工程建设地区的资源环境评价工作，尽量避开对珍稀物种，重要的地质地貌，人文环境的淹没和破坏。另外为保护脆弱的生态环境，减少对环境的破坏，在工程建设中应该减少污染物的排放，对工程污水和工程废渣要进行处理后再排放，将污染程度降到最低。
参考文献：
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任学木.大渡河枕头坝一级水电站施工期废水对水环境的影响及治理[D].成都：西南交通大学，2015.
[2]周鑫.水环境质量模糊综合评价方法研究[D].成都：四川师范大学，2008.
长江流域地处我国中南部。干流经青海、、四川、云南、重庆、湖北、湖南、江西、安徽、江苏和上海十一省（市、自治区），注入东海，全长6300余km。支流伸展到甘肃、贵州、陕西、河南、广西、广东，福建、浙江八省区。流域面积约占全国总面积的五分之一。论文百事通流域内湖泊众多，总面积2.2万，占流域面积的1.2%。
长江水量巨大，多年平均径流量9560亿m3，地下水资源2463亿m3，约占全国径流总量的35%，人均水量2460m3。
尽管长江水量大，但水资源地区分布不均，单位面积年径流量鄱阳湖洞庭湖水系最大，金沙江、汉江水系及长江三角洲平原最小。水资源年内分配也极不均匀，汛期水量占全年水量的70-75%，最大最小月平均流量可相差12-20倍。
长江水资源总量约1万亿m3，是我国最重要的水资源，它不仅是本流域可持续发展的保障，同时担负着通过南水北调缓解北方缺水问题的重任。然而，随着上海浦东开发与三峡工程的兴建，流域人口增加，经济发展，城市化进程加快，在诸多自然和人为因素影响下，水文条件、资源与环境特征不断发生变化，产生了种种水环境问题，如水污染，洪涝灾害，泥沙淤积，水土流失，地下水污染及咸水入侵等。因此，客观评价流域主要的水环境问题，分析其原因，提出相应的对策措施，对于流域的社会经济发展及水资源合理开发利用与保护具有重要的意义。
二、几个主要水环境问题
1、水污染问题
长江流域的天然水质良好，是工农业生产和人民生活用水的良好水源，也是水生生物生长繁殖的理想生境。近年来，随着工农业生产和城镇建设的迅速发展，流域水污染，特别是中下游地区的水污染，已成为长江水环境的严重问题。据1996年度长江干流和26条支流及三个湖泊出口共82个代表河段，总河长1017km的全年水质进行评价，结果表明，枯水期Ⅱ类水河长占总评价河长28.4%，Ⅲ类水占54.4%，Ⅳ和Ⅴ类水占17.2%；丰水期Ⅱ类水河长占总评价河长39.6%，Ⅲ类水占47.2%，Ⅳ和Ⅴ类水占13.1%。主要超标污染物为耗氧、氨氮和挥发酚等。与1991年流域水质比较，枯水期Ⅲ类水体由20.7%增至54.4%，Ⅳ和Ⅴ类水体由11.0%增加到17.2%，有明显的恶化趋势。
长江下游的河网地区水污染防治措施滞后，骨干河道污染河长占73%，江苏垸内受污染河道为85%，上海达90%，而江南运河已被全程污染，并通过200余条平交河流向两侧扩散。多数城市水源地已受到不同程度的污染，嘉兴、常熟等城市难以找到适合的饮用水源地。区内水环境污染日趋严重，并已上升为与洪涝灾害同样严重的突出问题。
长江水污染造成的危害，概括起来有以下几个方面：
（1）影响生存环境，危及人民的生活与健康
水污染直接影响人类的生存环境，损害人体健康，多种致病细菌、病毒及寄生虫通过污染的水体传播，使一些地区已设计控制的传染病又有抬头趋势，甚至造成局部流行。
水污染严重威胁饮用水源水质安全。目前城市江段选择一个符合饮用水卫生标准的水源地日益困难，普遍呈现质量性缺水危机。据初步统计，长江干流共有取水口近500个，目前都不同程度地受到岸边污染带的影响，若都改从江心取水，需比原投资增加数十亿元。
（2）经济损失巨大
近年来，长江流域水污染事故频繁，仅1996年不完全统计，干流重大污染事故就达100余起。1997年10月8日，装载460余吨国家一级危险品-工业纯苯的“赣抚油0005号”油轮在长江云阳段触礁，货舱受损，大量纯苯涌入长江，奉节县城被迫全面停止从长江取水，有人从梅溪河运水进城，水价高达每挑4元，严重影响人民生活和社会稳定。新晨
（3）生物多样性面临严峻挑战
水环境恶化改变了生物原有生存环境，生物多样性受到重大影响，许多动、植物数量大大减省，一些珍稀品种面临灭绝。
长江天然资产量逐年下降，水质污染是减产原因之一。如南京以下江段盛产的鲥鱼、刀鱼与七十年代相比已减少80%以上。干流四大家鱼产卵场和渔场规模缩小，一些严重污染的江段甚至鱼虾绝迹。
关键词：汾江河；重金属；潜在生态危害；评价
收稿日期：2011-03-31
作者简介：罗美（1984―），女，广东兴宁人，助理环境工程师，主要从事环境污染源（废水）的监测与分析工作。
中图分类号：X701
文献标识码：A
文章编号：1674-9944（2011）06-0023-04
1引言
汾江河是佛山市的母亲河,全长13.4km。随着佛山市经济的迅猛发展,城市人口的急剧增多,汾江河两岸的工业发展,印染、塑料、陶瓷、洗涤类和造纸等工业废水排入,严重污染了河道。水体沉积物既是重金属污染物的汇集地,又是对水质有潜在影响的次生污染源。重金属污染物进入水体后能较快地转移至沉积物和悬浮物中,结合了重金属的悬浮物在被水流搬运过程中,当其负荷量超过搬运能力时,便逐步转变为沉积物。沉积物中重金属得到积累,表现出明显的分布规律性。河流重金属Cr、Cu、Zn、Pb、As、Hg和Cd的污染存在一定的潜在生态危害,由于其可以在动、植物中积累,并通过食物链从而危害人类的食物安全。为了解汾江河河道污染的状况,以及周边环境对河道造成的影响,对汾江河底质（沉积物）重金属Cr、Cu、Zn、Pb、As、Hg和Cd的总体水平进行了监测与分析,本文根据底质中重金属的含量,运用瑞典科学家LarsHakanson潜在生态危害指数法,对其潜在生态危害进行了分析。
2调查方法与监测分析
汾江河又名佛山水道,西起佛山沙口,横贯市区北部,到南海平洲沙尾桥,进入东平水道。全年的平均流量是103m/s,但枯水期只有5～6m／s［1］。流经佛山市区、南海、广州3地,从东到西流经佛山境内、桂城、平洲、大沥、盐部等6个区镇。现在调查的主要是佛山城区的河段底质重金属的总体水平。通过现场的采样处理和底质样品试验分析,计算其重金属的质量比,从而了解河道的重金属污染状况。
2.1底质样品的采集和前处理
底质指江、河、湖、库、海等水体底部表面沉积物质,它反映了河流的历史和污染现状。经过调查研究,根据汾江河河流特点和沿河两岸的厂区布局,沿岸支涌和闸门分布情况,沿河道分别在罗沙、街边和横虿忌3个采样断面,罗沙属于河道上游,河道较为宽阔,街边在中游位置,河道较直且窄,下游的横窖是典型的淤积区域,并在各采样断面分左、中、右布点,采用抓斗式采样器对汾江河河道的表层（0～20cm）沉积物进行了采样。
在现场采样时,把采集的样品分存于双层洗净聚乙烯袋中,编号、贴好标签运回室内,冷藏保存。做试验时,剔除砾石、木屑及贝壳、杂草等动植物残体,用玻璃棒将自然风干的沉积物轻轻压碎,首先用20目尼龙网筛去掉粗沙粒和大块泥土,然后用四分法四分底质样品,取其中一份研磨成粉末样,再过100（80）目尼龙网筛,称取筛后的粉末样［2］。
2.2分析项目和分析方法
底质样品分析项目为Cr、Cu、Zn、Pb、As、Hg和Cd7种元素,测定其含量。
2.3底质样品的分解（全分解方法）
底质样品的测定,其主要的影响因素是样品是否消解的完全和所用的测试方法正确与否。测定Cu、Pb、Zn、Cd的消解运用的是HCl-HNO-3HF-HClO4分解法,而测定汞的是硫硝混酸-KMnO4消解法,测砷的是硝酸――盐酸――高氯酸消解法。样品的消解是测定的前期工作,关系到最后的试验结果,因而其的操作方法与步骤尤其重要,并要注意使用试剂安全。
2.4试验方法原理与计算
经过完全消解的底质样品,加入试剂和简单的再处理方可以进行样品试验。同时,各个的测定项目都要求重新配制标准溶液,在试验中绘制标准曲线。不同的测定项目,运用其最优的测定方法,测定Cd元素,使用石墨炉原子吸收法,测定As和Hg运用原子荧光法,而测定Cr、Cu、Pb、Zn运用的是火焰原子吸收分光光度法。所有的测定项目元素都带有国家标准试样试验,保证试验的准度。
3底质重金属污染评价
3.1评价方法和原理
这里选用瑞典科学家Hakanson提出的潜在生态危害指数法进行评价。某一区域沉积物中第i种重金属的潜在生态危害系数Eri及沉积物中多种重金属的潜在生态危害指数RI表示方法为:潜在生态危害指数法［3］。
瑞典科学家Hakanson提出的评价沉积物中重金属的潜在生态危害指数（RI）法是一种相对快速、简便和标准的方法,通过测定沉积物中主要重金属的含量,计算污染系数及生态危害指数,考虑到影响污染的各方面,潜在生态危害指数受下列因素的控制和影响，包括表层沉积物中重金属的浓度,即RI值应随表层金属污染程度的加重而增大；重金属污染物的种类,即受多种重金属污染的RI值应高于只受少数几种重金属污染的RI值；重金属的毒性水平,即毒性高的重金属应比毒性低的对RI值有较大贡献；水体对重金属污染的敏感性,即对重金属污染敏感性大的水体应比敏感性小的水体有较高的RI值。
3.2计算原理
（1）第i种重金属污染系数。
表1沉积物重金属污染生态危害指数法污染程度的划分
3.3各类参数的确定
河流底质中重金属的浓度值取本次采样的实测值。
3.3.1背景参比值的选择
目前研究中对参比值的选择差异较大,有的以页岩平均重金属含量值作为全球统一的沉积物重金属参比值；有的以当地沉积物的重金属背景值为参比值,Hakanson提出以工业化以前全球沉积物重金属的最高背景值为参比值。
本文评价采用当地最高背景值（1992年水利部组织的全国地表水沉积物背景值调查结果）为参比值［4］,相对定量性地反映沉积物重金属的污染程度,见表2。
表2背景参比值mg/kg
3.3.2重金属毒性系数
本研究选择的主要重金属为Hg、Cd、As、Cu、Pb、Cr和Zn。重金属的毒性表现为对人体和对水生生态系统两方面的风险,风险途径为水――底质（沉积物）――生物――鱼――人体。根据Hakanson提出的“元素丰度原则”和“元素释放度”,某一重金属元素的潜在生态毒性与其丰度成反比,与其稀少度成正比,亦即与“元素的释放度”（在水中含量与沉积物中含量的比值）有关,易于释放者其对生物的潜在毒性较大。经过对一系列基础数据的处理,上述7种重金属的毒性水平顺序为Hg>Cd>As>Pb
Cu>Cr>Zn,重金属毒性系数Tri值为Hg
表3本次沉积物重金属污染潜在生态危害指数法的划分
Hakanson潜在生态危害指数法不仅反映了某一特定环境中的每一种受污染物的影响,而且也反映了多种污染物的综合影响,并且用定量的方法划分出潜在生态危害的程度,是目前研究沉积物重金属污染评价中应用最广的一种,在国际上具有深刻的影响。
4实验结果与讨论
4.1重金属污染物程度及分布
汾江河底质（沉积物）重金属以当地最高背景值为参比值计算的单项污染系数Cif和多项污染系数Cd列于表4。从表7可见,单项污染系数Cif≥6的重金属有Zn、Cd、Cu、Cr,其中Zn、Cd在各个采样点的值都超出了单项污染系数Cif“6”,且有些数值较高,将近4倍之多；而Cu也只有S8
3.46没有超出外,其他的值都大于“6”；相对来说,Cr的Cif≥6只有S7和S2。3≤Cif
评价结果表明,汾江河段重金属的污染都在“很高”。监测断面最大值出现在横虻S2点,为78.83,原因是横虼τ诜诮河的下游,其积污量更大；第2大污染系数值是罗沙断面的S7,主要原因是罗沙两岸的工业厂房的排污口的直接排放,且得不到的上游东平河的水源充足补给；总体水平来说,横颉⒔直吆吐奚3个断面各个监测点的Zn、Cd、Cu、Cr的污染系数均为“高”。沿程分布无明显下降趋势,重金属污染顺序为Cd>Zn>Cu>Cr>As>Pb>Hg。
4.2表层沉积物重金属的潜在生态危害评价
汾江河底质（表层沉积物）重金属单项潜在生态危害系数（Eri）和潜在生态危害指数（RI）及排序结果列于表5、表6和图1。可以看出,单项潜在生态危害系数Eri≥320的重金属有Cd,主要出现在罗沙断面和S3、S6两个采样点；160≤Eri
图1河流断面各点RI分布
评价的结果是汾江河河河道9个监测点都具有“极高”的潜在生态风险,Cd属于很“极高”的潜在生态危害,Hg、Cu属于“中等”的潜在生态危害,As、Cr、Pb、Zn属于轻微风险。
表5汾江河底质重金属的潜在生态危害系数Eri和潜在生态危害指数RI
综合分析汾江河河段各个断面的底质（沉积物）重金属的单项污染系数Cif、多项污染系数Cd、单项潜在生态危害系数Eri和潜在生态危害指数RI,汾江河受到了较为严重的污染。污染最严重的是Cd、Cu,其次是Hg、As、Pb,Zn与Cr相对污染较轻。
5结语
采用Hakanson提出的潜在生态危害指数法,以当地最高背景值为参比值,对汾江河底质的重金属污染总体水平进行了评价,结果表明汾江河河段各监测断面的底质都受到重金属的极强的污染,具有很高的潜在生态危害,横颉⒙奚车暮佣沃亟鹗粑廴窘衔严重。污染最严重的重金属元素是Cd、Cu,其次是Hg、As、Pb,Zn与Cr相对污染较轻,已经对生态环境造成了严重的影响,尤其是镉。然而,其具体的来源还需探讨。污染元素Cd、Cu沿程分布无明显下降趋势,可能与沿岸的工业、厂房布局和河流水文条件、流量等相关,有待今后进一步研究。
表6汾江河底质重金属的潜在生态危害指数排序
（1）减少外源性重金属的进入。要大力控制污水中重金属的排放,尽可能建立污水处理厂或是废水再生回用工程。
（2）对严重污染的底泥的治理。对上底泥疏浚,并填入清洁泥沙或碎石,可以有力地抑制底泥对河水的二次污染,若用具有吸附功能的粘土作为铺填物,则有望进一步改善水质,或是建造引水稀污工程,这主要是上游与东平河相连设置的水闸需要定期补充一定的水量,用以冲稀污染物。
（3）进行水体生态修复与重建。有必要栽培一些耐性较强且速生的植物,萃取水体沉积物底泥中的重金属。合理规划沿岸土地利用,整治排污源,减少重金属污染的来源。使经济建设,人口增长,污染治理与水环境保护同步进行,建设和谐、共进的社会。
参考文献：
［1］利锋,韦献革,余光辉,等.佛山水道底泥重金属污染调查［J］.环境监测管理与技术,2006,18（4）:12～14.
［2］何燧源.环境污染物分析监测［M］.北京:环境科学与工程出版中心,2001.
【关键词】辽河污染责任保险
一、环境污染责任保险的概念与功能
（一）环境污染责任保险及水污染责任保险的概念
环境污染责任保险，又称“绿色保险”，它所承保的标的是被保险人因污染环境而造成的对周围环境和资源以及他人的人身和财产造成的重大的损失。水污染责任保险是环境污染责任保险的一种表现形式，它承保的对象是以被保险人因污染水域环境而应承担的环境赔偿责任或法治责任。
（二）环境污染责任保险的功能
（1）加强风险管理，预防环境损害。保险公司对不同程度的污染状况可制定不同的保险费率，还可以通过设有控制性条款的方式来降低自己的风险，这一方面会促进污染企业为可以投保或降低保险费而增加环境保护的投资；另一方面增加了企业经营者们的环境保护意识。
（2）分散风险损失，降低被保险人的损失。通过环境污染责任保险，被保险人将造成的环境损害赔偿责任转嫁给保险公司，保险公司通过损失分散原则，由众人分摊污染造成的风险，避免了单个环境侵权行为人赔偿能力不足而导致救济不足或破产倒闭使受害人无法获得补偿的情况发生。
（3）有利于社会效益的最大化。从经济上讲，环境污染责任保险可以实现社会整体效益最优。构建环境污染责任保险制度符合交易成本理论，同时该制度所界定的权力格局也将会影响社会资源的配置，最终实现成本——收益的权衡。
二、辽河水污染的严重性分析
20世纪90年代，辽河是全国江河污染最严重的河流之一。辽河的污染程度叫人触目惊心，在辽宁省政府辽河流域水污染防治办公室的墙上有一幅比较特殊地图，上边用颜色表明辽河水污染的程度，颜色由浅至深，表示污染由轻及重，而图上的河流绝大部分是最深色的，叫人无不揪心。根据权威的数字统计，辽河流域绝大多数河流的水质均超过地面水5类标准，已基本丧失了一切使用功能。
目前辽河水质的国家评定等级为中度污染，在监测的36个河流断面中，Ⅰ类水质断面占5.6%；Ⅱ类占27.8%；Ⅲ类占11.1%；Ⅳ类占33.3%；Ⅴ类占16.7%；劣Ⅴ类占5.5%。劣Ⅴ类水质断面比例同比下降11.6个百分点。主要污染指标为氨氮。
辽河水质污染历史悠久，不仅对流域内生态造成毁灭性的打击，还严重影响着流域内居民的生活和流域内的经济发展情况。20世纪90年代，辽河的水质污染最为严重的那段时期，辽宁已经不是中国经济领域的佼佼者、工业行业中的领导者，面临的是大面积的下岗失业问题。由于当时的环境污染极为严重，想通过向南方一些城市一样，招商引资、吸引外资来重振辽宁的雄威的方法进行的不是十分顺利。从辽宁省走过的风风雨雨中我们可以看出环境问题与经济问题密切相关、唇齿相依。同时也可以看出辽河水污染治理的必要性，为我们的忧患意识敲响了警钟。
三、辽河水污染责任保险的必要性分析
（一）从经济学的角度分析水污染责任保险建立的必要性
根据庇古的外部性理论，企业的经济活动对他人和周围环境造成了负面影响，而污染的程度的高低不能影响生产者和消费者交易的多少，同样，这种污染是不能通过市场经济进行自我消除的，只有国家采用一些强制性的经济政策的形式，才能使这一污染得以缓解，便有了庇古税的概念。
庇古还提出，应根据污染造成的危害程度对污染者征税，税收用来弥补排污者生产私人成本和社会成本之间的差距。庇古税是环境税的起源，随着社会的不断发展，庇古税也就越来越不能弥补人们对环境问题破坏。人们对水资源的破坏不仅仅所谓的外部不经济，而实际上，当今水质遭到污染有很大的成分是由于当今社会高科技应用下的突发性事件，像日本福岛发生的地震和海啸使福岛第一核电站几乎完全瘫痪，放射性物质大量外泄，无疑给环境造成巨大的影响。因此，环境责任保险便应运而生。
过去，辽河的水质遭到破坏的原因是由于当时的社会生产者向水域中注入大量的未经处理的工业污水和生活污水；而如今，辽河的主要污染源是来自于非主观的环境破坏行为。因此，需要政府有关部门加强管理的力度，强制实施一些经济方面的政策，如制定排放标准、收取排放税等方法来控制和处理水质的污染问题。
（二）从环境侵权角度分析环境污染责任保险势在必行
环境侵权包括两类：环境污染和生态破坏，而水污染就是属于环境污染的范围。随着环境侵权行为越来越广泛，环境侵权损害赔偿问题越来越突出。企业既是社会财富的创造者，又是环境污染的制造者，一些国家政府已推出了一系列有关环境污染的法律法规，制定了严厉的处罚措施，此时企业经营者们迫切的将如此负担的责任风险转嫁出去，环境污染责任保险便应运而生。
从环境侵权来分析，辽宁省应当实施水污染责任保险，建立水污染责任补偿制度，将个人损害归结为社会损害，将污染责任分散给社会，一方面能够保证污染的全面、有效治理，另一方面又能减轻企业的经济负担，及时的恢复生产经营。因此，辽河水污染责任保险势在必行。
四、构建我国环境污染责任保险的两点建议
（一）应强制实施环境污染责任保险
强制保险由国家强制执行，保证了参与投保企业的数量，为建立环境污染责任保险的基金提供保障，促进了环境责任保险在分散所示方面的作用和发挥。
（二）应设立专门的公共性环境社会保险管理机构和基金
依法成立的环境社会保险机构应以社会公共利益为宗旨的政策性组织，不以盈利为目的，实行专人专管的模式。设立环境污染责任保险机构一方面可以有效地管理保险基金，进行资金的有效运作，实现资金的应用最大化；另一方面是抑制环境社会保险产生的负面作用，特别是该制度可能引发的企业道德风险。
五、结论
本文分析了当今辽河水域污染的严重性，提出了辽河水污染责任的必要性，进而提出了关于构建我国环境污染责任保险的两点建议：即强制实施环境污染责任保险和设立专门的管理机构和基金。相信如果要是在辽宁地区实施水污染责任保险，通过政府及有关部门的监管和社会生产者的环保意识，相信辽河水域环境改善的日期将指日可待。
