时间:2024-05-22
周书安(1.河海大学公共管理学院,江苏 南京 211100;2.上海市环境工程设计科学研究院有限公司,上海 200232)
城市景观水体现状和表观污染评价方法研究
周书安1,2
(1.河海大学公共管理学院,江苏南京211100;2.上海市环境工程设计科学研究院有限公司,上海200232)
【摘要】介绍了城市景观水体概念及现状,总结了现有极端水体,如富营养化和黑臭的评价标准和评价方法,提出了构建城市景观表观污染评价具有一定的复杂性,评价结果会因评价现场的光线、水深、风速等因素的不同而存在差异。
【关键词】城市景观水体;表观污染;定量化;评价体系
城市景观水体是指城市中具有美学价值的水生态系统,包括自然形成的和人工开挖的流经城市的河流,城区的湖泊、水库、公园水系等[1-2]。作为景观水体,良好的表观性状应是其具备的最基本特性,然而景观水体往往呈现出透明度低、浑浊度高、颜色异常、水华黑臭等现象。
我国目前在水质监测、评价方法方面的研究已经相当成熟,而在表观污染发生的基本条件和演化方向,把握其主要影响因素和关键控制条件的研究成果还不多见,对景观水体表观污染评价方法鲜有报道,缺乏重视;在“十一五”、“十二五”规划期间,国家在城市河道污染治理与研究方面投入了大量科研经费和工程配套设施,但由于水体表观污染的复杂性,仍然缺乏水体表观污染的评价体系,仅通过水质指标难以准确评估工程实施的实际效果。
1) 景观水体面积不断减少。随着城镇化的加快,城市人口数量急剧增加,对土地的需求也不断增加,于是大量抢占城市水环境用地,致使城市景观水体面积不断减少。
2) 水体污染严重。在点源、面源和内源的共同作用下,我国绝大多数城市水体已丧失了作为饮用水水源的功能,大中城市几乎找不到达到Ⅲ类标准水质,而Ⅴ类、劣Ⅴ类水体比比皆是,全国93%的公园水体受到不同程度的污染[3]。
3) 景观功能被削弱。水体水质的下降削弱了水体的美观水平。
2.1景观水体相关评价标准
表1为景观水体的相关评价标准[4]。
表1 景观水体相关评价标准
目前,GB/T 18921—2002和GB 3838—2002广泛应用于景观水体的污染控制。
在GB 3838—2002中,将Ⅳ、Ⅴ类水体的水质标准作为考核景观水体的要求,其对景观水体的水质指标CODCr、BOD5、N、P、DO都有严格的要求,如表2、表3所示,但并不涉表观指标的评价标准,不能对水体的表观污染程度进行区分。
表2 GB 3838—2002中对Ⅳ、Ⅴ类水体的功能要求
GB/T18921—2002是目前景观水体考核评价的标准,此标准分别从表观指标、水质指标、水中营养盐含量、卫生学指标等方面对景观水体水质进行了规定,其相应的表观指标见表4。GB/T 18921—2002分别从悬浮物、浊度、色度表观指标对不同景观功能的水体做了要求。
表4 GB/T 18921—2002中的相关表观指标 mg/L
以上标准均是按水体功能进行划分的,所涉及的表观指标无法对景观水体的表观质量进行量化、分级,与人对水体表观质量的直接感受关联度不高,无法全面反映水体的表观质量。因此这些标准仅仅是水体功能考核的标准,并不能对景观水体的表观污染状况做出量化。
2.2极端表观水体评价方法
2.2.1水体富营养化的评价方法
目前水体富营养化评价方法有:指数评价法[5-7]、模糊评价法[8-9]、遥感评价法[10-11]、灰色评价法、熵权物元法、层次分析法、人工神经网络评价法等[12-13]。这些方法主要是在对化学指标:总氮(TP)、总磷(TP)、化学需氧量(COD);生物指标:叶绿素a(Chla);物理指标:透明度(SD)等指标测定的基础上,将这些指标数据代入相应的公式,依据所确定的分级标准,判定水体富营养化程度的方法。但这些指标不能代替颜色、透明度、悬浮固体等感官指标对水体的表观污染进行准确的评价。另外,每种评价方法均有其相应的适应条件和一定的局限性和片面性。
2.2.2水体黑臭的评价方法
按照黑臭判别思路的差异,目前水体黑臭的评价方法可以分为2类[14-16],一类是判别关系式法,利用判别关系式进行黑臭判别,其优点是确定过程相对科学,但也存在所选关键指标不够全面的问题,另外,判别式的确定以及计算过程相对较复杂;另一类是临界指标法,先确定引起水体黑臭的关键指标,进而确定这些指标的临界值,如超过阈值则表明水体为黑臭,这类方法关键指标的选取及其阈值的确定是关键。这2类评价方法都存在着评价不够全面、不涉及感官评价等缺点。
综上,水体富营养化和水体黑臭的评价方法是对水体的相关指标测定的基础上判定水体污染程度的评价方法。这些指标在一定程度上反映了水体表观质量,但更多的是水体本身水质状况,也未与人对水体表观质量的直接感受建立联系,无法全面、真实反映水体的表观情况;且水体富营养化、黑臭属于水体表观污染的极端现象,不能普遍应用于一般的表观污染水体。
城市景观水体表观污染评价具有一定的复杂性,水体表观污染的评价结果会因评价现场的光线、水深、风速等因素以及评价人员对水体表观的主观性不同而不同。因此构建景观水体表观污染评价体系时应尽量降低这些不利因素的影响。
首先应制定出科学、合理的表观污染等级判断标准,强化人对水体的表观感受的同时需降低不同评价人员的主观差异性;其次识别表观污染物质的存在形态,阐明在多重污染源的共同作用下,污染物的迁移、转化过程,污染物之间以及污染物与环境的相互作用,以及由此产生的环境效应等基本问题;筛选出合理的评价因子,建立科学的表征方法;最后进行参数量化,确定不同表观污染等级的参数区间,最终构建出一套能够对景观水体表观污染做出科学、客观、准确、定量化的评价体系。
1) 城市景观水体由于自身生态的脆弱性,以及易受人类活动影响等原因,呈现出一系列的表观污染现象,景观功能被严重削弱;需要有一套科学、定量化的景观水体表观污染评价体系以维护景观水体的景观功能。
2)现有的城市景观水体相关评价标准和水质指标评价体系均无法对景观水体的表观质量做出准确记载,也无法对国家和地方实施的修复措施效果做出准确评价。
3) 建立一套可以对景观水体表观污染状况做出科学、准确、客观、定量化的评价体系,在维护景观水体景观功能的同时,对综合有效的水环境保护和水质修复技术方案的制定具有重要的指导作用和实际应用价值。
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中图分类号:X52
文献标识码:A
文章编号:1005-8206(2016)02-0039-03
作者简介:周书安(1991—),硕士在读,研究方向为社会保障基金管理。
收稿日期:2016-01-10
Situation of Urban Landscape Water and Evaluation Methods of Apparent Pollution
Zhou Shu’an1,2
(1.School of Public Administration,Hohai University,Nanjing Jiangsu211100;2.Shanghai Institute for Design&Research on Environmental Engineering Co.Ltd.,Shanghai200232)
【Abstract】The concept and the present situation of urban landscape water were introduced.The existing evaluation standardsand methodsof extremely polluted water such aseutrophication,black and odorousriver were summarized.The construction of evaluation methods of apparent pollution is complicated and the results of evaluation will change with the factors of light,water depth and wind speed.
【Key words】urban landscape water;apparent pollution;quantification;evaluation system
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