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基于多維度分析的鎮(zhèn)江市水環(huán)境安全評價與風險控制策略研究一、緒論1.1研究背景與意義1.1.1研究背景水,作為地球上最為珍貴的資源之一,是人類生活和社會發(fā)展的基礎,對人類的生存與發(fā)展起著不可替代的作用,被譽為“生命之源”“工業(yè)之血”。在日常生活中,人們的飲用、烹飪、清洗等活動都離不開水。人體內(nèi)約60%的成分是水,水對人體各項生命活動至關重要,不僅能夠幫助身體排毒,提高新陳代謝,還能夠調(diào)節(jié)體溫,緩解疲勞等。在工業(yè)生產(chǎn)中,水同樣不可或缺,幾乎所有工業(yè)部門都需要用水,其發(fā)揮著冷卻、沖洗、清洗、潤滑、溶解等重要作用。例如,在鋼廠中,冷卻水可用于控制鋼鐵冷卻速度,防止鋼鐵過度冷卻而出現(xiàn)裂痕;在汽車生產(chǎn)線上,水可用于清洗和潤滑汽車零件,提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品品質(zhì);在制造電子元件的過程中,水可用于去除生產(chǎn)工藝中的污垢,保證電子元件的可靠性和穩(wěn)定性。對于農(nóng)業(yè)而言,水也是不可或缺的資源,農(nóng)業(yè)用水主要用于灌溉、淋水等,目的是為了提高農(nóng)作物的產(chǎn)量和質(zhì)量。然而,隨著全球工業(yè)化和城市化進程的加速,水資源短缺和水污染問題日益嚴峻。大量未經(jīng)處理的工業(yè)廢水、農(nóng)業(yè)面源污染和生活污水被排放到自然水體中,導致水質(zhì)惡化,水生態(tài)系統(tǒng)遭到嚴重破壞。據(jù)相關資料顯示,全球范圍內(nèi),每年有大量的污水未經(jīng)有效處理直接排入江河湖海,使得許多水體喪失了原本的生態(tài)功能和使用價值,對人類健康和生態(tài)平衡構(gòu)成了巨大威脅。鎮(zhèn)江,這座位于長江下游南岸的歷史文化名城,依水而興,因水而美,境內(nèi)河網(wǎng)密布,水資源豐富,長江、京杭大運河等重要水系穿城而過,為城市的發(fā)展提供了得天獨厚的條件。這些豐富的水資源不僅滋養(yǎng)了這片土地,孕育了燦爛的文化,還為工業(yè)生產(chǎn)、農(nóng)業(yè)灌溉以及居民生活提供了充足的水源,是鎮(zhèn)江經(jīng)濟社會發(fā)展的重要支撐。但近年來,隨著鎮(zhèn)江市經(jīng)濟的快速發(fā)展和人口的不斷增長,其水環(huán)境也面臨著諸多嚴峻的問題。從工業(yè)污染來看,部分工業(yè)企業(yè)環(huán)保意識淡薄,為了降低生產(chǎn)成本,未對生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢水進行有效處理就直接排放,導致大量含有重金屬、有機物等有害物質(zhì)的廢水流入江河湖泊。2021年10月,市民某先生反映丹徒區(qū)高資街道巢凰村山上有十幾個水洗砂工廠,生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的污水和泥漿到處排放,嚴重污染環(huán)境。經(jīng)調(diào)查發(fā)現(xiàn),這些水洗砂廠為散亂污企業(yè),其肆意排放的污水對周邊水體和土壤造成了極大的破壞。工業(yè)廢水的排放使得水體中的污染物含量急劇增加,不僅影響了水質(zhì),還對水生生物的生存環(huán)境造成了嚴重威脅,導致許多水生生物數(shù)量減少甚至滅絕。農(nóng)業(yè)面源污染也是鎮(zhèn)江水環(huán)境面臨的一大難題。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中,農(nóng)民為了提高農(nóng)作物產(chǎn)量,大量使用化肥、農(nóng)藥,這些化肥和農(nóng)藥在雨水的沖刷下,通過地表徑流進入水體,造成水體富營養(yǎng)化,導致藻類大量繁殖,溶解氧含量降低,水質(zhì)惡化。此外,畜禽養(yǎng)殖產(chǎn)生的大量糞便和污水未經(jīng)處理直接排放,也對周邊水體造成了嚴重污染。如丹徒區(qū)辛豐鎮(zhèn)黃墟山北村,有村民在魚塘上游養(yǎng)了很多只鵝,鵝產(chǎn)生的糞便導致魚塘水污染,嚴重影響了魚塘的生態(tài)環(huán)境和漁業(yè)生產(chǎn)。生活污水排放同樣不容忽視。隨著城市化進程的加快,鎮(zhèn)江市的城市規(guī)模不斷擴大,人口數(shù)量持續(xù)增加,生活污水的排放量也隨之大幅增長。盡管城市污水處理設施在不斷完善,但仍存在部分地區(qū)污水管網(wǎng)不完善、污水處理能力不足等問題,導致一些生活污水未經(jīng)處理或處理不達標就直接排入水體。像潤州區(qū)江南新村某家烤燒餅店主將生活污水隨意排放至路口,影響居民出行和周邊環(huán)境;丹徒區(qū)榮炳集鎮(zhèn)榮盛賓館后面的魚塘,有四五戶人家的生活污水管道直接連至魚塘,對魚塘水質(zhì)造成了污染。水環(huán)境問題不僅對鎮(zhèn)江市的生態(tài)環(huán)境造成了破壞,也給居民的生活和健康帶來了潛在威脅。水質(zhì)惡化導致飲用水安全受到影響,可能引發(fā)各種疾病,危害居民的身體健康。同時,水生態(tài)系統(tǒng)的破壞也影響了城市的景觀和旅游資源,制約了經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展。因此,對鎮(zhèn)江市水環(huán)境安全進行全面、科學的評價,并制定有效的風險控制策略,已刻不容緩。1.1.2研究意義鎮(zhèn)江市水環(huán)境安全評價及風險控制研究具有重要的現(xiàn)實意義,對維護生態(tài)平衡、保障可持續(xù)發(fā)展以及促進城市的健康發(fā)展都有著不可或缺的作用。從生態(tài)平衡角度來看,水生態(tài)系統(tǒng)是整個生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分,對于維持生物多樣性和生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定至關重要。健康的水生態(tài)系統(tǒng)能夠為眾多生物提供適宜的棲息環(huán)境,促進生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)和能量流動。然而,鎮(zhèn)江市當前面臨的工業(yè)廢水排放、農(nóng)業(yè)面源污染以及生活污水直排等水環(huán)境問題,已對水生態(tài)系統(tǒng)造成了嚴重破壞。大量污染物進入水體,導致水質(zhì)惡化,水生生物的生存環(huán)境遭到威脅,許多物種數(shù)量減少甚至瀕臨滅絕,生物多樣性受到極大損害。通過對鎮(zhèn)江市水環(huán)境安全進行評價和風險控制研究,可以及時發(fā)現(xiàn)水生態(tài)系統(tǒng)存在的問題,采取針對性的措施進行修復和保護,如加強污水處理、控制污染排放、開展生態(tài)修復工程等,從而維護水生態(tài)系統(tǒng)的平衡,保護生物多樣性,確保整個生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定和健康。對于可持續(xù)發(fā)展而言,水資源是實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的關鍵要素之一。鎮(zhèn)江市的經(jīng)濟發(fā)展、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和居民生活都高度依賴水資源。但目前的水環(huán)境問題使得水資源的質(zhì)量和數(shù)量都受到了影響,制約了城市的可持續(xù)發(fā)展。工業(yè)廢水和生活污水的排放導致可用水資源減少,農(nóng)業(yè)面源污染影響了農(nóng)田灌溉用水的質(zhì)量,進而影響農(nóng)作物的產(chǎn)量和質(zhì)量。通過深入研究鎮(zhèn)江市水環(huán)境安全,制定科學合理的風險控制策略,能夠有效減少水污染,提高水資源的利用效率,實現(xiàn)水資源的可持續(xù)利用。這將為鎮(zhèn)江市的經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展提供堅實的保障,確保在滿足當前發(fā)展需求的同時,不損害未來世代滿足其自身需求的能力。在城市發(fā)展方面,良好的水環(huán)境是城市形象的重要標志,也是提升城市競爭力的關鍵因素。一個擁有清澈河流、優(yōu)美湖泊的城市,不僅能夠為居民提供舒適的生活環(huán)境,增強居民的幸福感和歸屬感,還能吸引更多的投資和人才,促進城市的經(jīng)濟發(fā)展。相反,惡劣的水環(huán)境會嚴重損害城市的形象和聲譽,阻礙城市的發(fā)展。鎮(zhèn)江市若能通過水環(huán)境安全評價及風險控制研究,改善水環(huán)境質(zhì)量,打造優(yōu)美的水生態(tài)景觀,如對京杭運河鎮(zhèn)江段進行污染治理,恢復其清澈的水質(zhì)和優(yōu)美的生態(tài)環(huán)境,將大大提升城市的整體形象和吸引力,推動城市的健康發(fā)展。1.2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀1.2.1國外研究現(xiàn)狀國外對水環(huán)境安全的研究起步較早,在評價方法、指標體系構(gòu)建及風險控制措施等方面取得了豐富的成果。在評價方法上,綜合指數(shù)法是較早被廣泛應用的方法之一,通過對多個水質(zhì)指標進行綜合計算,得出一個能夠反映水質(zhì)總體狀況的綜合指數(shù)。例如,美國在早期的水質(zhì)評價中,常采用這種方法對河流、湖泊等水體的水質(zhì)進行評價,以此判斷水體是否受到污染以及污染的程度。隨著研究的深入,模糊綜合評價法逐漸興起。該方法能夠有效處理評價過程中的模糊性和不確定性問題,將定性評價與定量評價相結(jié)合。如在對復雜的城市水環(huán)境進行評價時,利用模糊綜合評價法可以充分考慮多個因素的影響,更全面地反映水環(huán)境的實際狀況。層次分析法也被廣泛應用,它通過將復雜的問題分解為多個層次,對各層次的因素進行兩兩比較,確定其相對重要性,從而為評價提供科學的權(quán)重分配。在構(gòu)建水環(huán)境安全評價指標體系時,運用層次分析法可以合理確定各指標的權(quán)重,使評價結(jié)果更加準確。在指標體系構(gòu)建方面,國外注重從多個維度進行考量。水質(zhì)指標是其中的重要組成部分,包括化學需氧量(COD)、生化需氧量(BOD)、氨氮、總磷等常見指標,用于衡量水體中有機物、營養(yǎng)物質(zhì)等污染物的含量。水生態(tài)指標也受到高度重視,如生物多樣性、生物完整性指數(shù)等,這些指標能夠反映水生態(tài)系統(tǒng)的健康狀況。美國在水生態(tài)評價中,常采用生物完整性指數(shù)(IBI)來評估河流生態(tài)系統(tǒng)的健康程度,通過對魚類、底棲生物等生物群落的組成、結(jié)構(gòu)和功能進行分析,判斷水生態(tài)系統(tǒng)是否受到干擾以及干擾的程度。水資源利用指標同樣不可或缺,包括水資源利用率、用水效率等,用于衡量水資源的合理利用程度。澳大利亞在水資源管理中,通過監(jiān)測水資源利用率等指標,評估水資源的利用效率,采取相應措施提高水資源的可持續(xù)利用水平。在風險控制措施方面,國外強調(diào)源頭控制和全過程管理。在工業(yè)領域,推行清潔生產(chǎn)技術,從生產(chǎn)工藝的源頭減少污染物的產(chǎn)生。許多發(fā)達國家的企業(yè)采用先進的生產(chǎn)設備和工藝,提高資源利用率,減少廢水、廢氣和廢渣的排放。在農(nóng)業(yè)方面,推廣生態(tài)農(nóng)業(yè)模式,減少化肥、農(nóng)藥的使用量,采用精準施肥、生物防治病蟲害等技術,降低農(nóng)業(yè)面源污染對水環(huán)境的影響。在城市生活污水治理方面,不斷完善污水處理設施,提高污水處理能力和水平,采用先進的污水處理技術,如膜生物反應器(MBR)技術、活性污泥法等,確保污水達標排放。1.2.2國內(nèi)研究現(xiàn)狀國內(nèi)對于水環(huán)境安全的研究近年來發(fā)展迅速,在鎮(zhèn)江市及其他地區(qū)都取得了一系列的研究進展。針對鎮(zhèn)江市,有研究通過收集和整理鎮(zhèn)江市相關的水環(huán)境數(shù)據(jù),包括水污染指標、水體流動情況、水資源利用情況等,構(gòu)建了科學合理的水環(huán)境安全評價指標體系。運用“壓力-狀態(tài)-響應”(PSR)模型,選取相應指標構(gòu)建指標體系,并根據(jù)指標篩選原則,分別用相關分析、層次分析和主成分分析等方法對指標進行篩選,刪除對體系影響較小的弱權(quán)重指標,建立了適用于鎮(zhèn)江市的水環(huán)境安全評價指標體系。在其他地區(qū)的研究中,也涌現(xiàn)出了許多有價值的成果。一些研究運用改進的層次分析法和模糊綜合評價法,對特定流域的水環(huán)境安全進行評價,考慮了更多的實際因素,提高了評價結(jié)果的準確性。在風險控制方面,國內(nèi)積極借鑒國外先進經(jīng)驗,結(jié)合自身實際情況,采取了一系列措施。加強了對工業(yè)污染源的監(jiān)管,加大對違法排污企業(yè)的處罰力度,推動企業(yè)進行技術改造和升級,減少污染物排放。在農(nóng)業(yè)面源污染治理上,開展了測土配方施肥、推廣綠色防控技術等工作,降低農(nóng)業(yè)生產(chǎn)對水環(huán)境的污染。然而,現(xiàn)有研究仍存在一些不足。在評價方法上,雖然多種方法被應用,但不同方法之間的比較和整合還不夠充分,缺乏統(tǒng)一的標準和規(guī)范,導致評價結(jié)果的可比性和可靠性受到一定影響。在指標體系構(gòu)建方面,部分指標的選取還不夠全面和科學,對一些新興污染物和生態(tài)系統(tǒng)服務功能等方面的考慮相對不足。在風險控制措施的實施過程中,存在政策執(zhí)行不到位、資金投入不足、部門協(xié)調(diào)不夠等問題,影響了風險控制的效果。未來的研究需要進一步完善評價方法和指標體系,加強風險控制措施的落實和監(jiān)管,以更好地保障水環(huán)境安全。1.3研究內(nèi)容與技術路線1.3.1研究內(nèi)容本文的研究內(nèi)容主要聚焦于鎮(zhèn)江市水環(huán)境安全評價、風險識別與評估以及風險控制策略等方面,旨在全面、深入地了解鎮(zhèn)江市水環(huán)境狀況,為保障其水環(huán)境安全提供科學依據(jù)和有效措施。鎮(zhèn)江市水環(huán)境安全評價:收集整理鎮(zhèn)江市歷年的水環(huán)境數(shù)據(jù),涵蓋水資源量、水質(zhì)監(jiān)測數(shù)據(jù)、水生態(tài)監(jiān)測數(shù)據(jù)、水資源利用數(shù)據(jù)等,對鎮(zhèn)江市主要河流、湖泊、水庫等水體的水質(zhì)狀況進行詳細分析,包括化學需氧量(COD)、生化需氧量(BOD)、氨氮、總磷、重金屬含量等指標,了解水體中污染物的種類、濃度及其時空分布特征;分析鎮(zhèn)江市水生態(tài)系統(tǒng)的健康狀況,包括水生生物多樣性、水生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能等,如調(diào)查水生生物的種類、數(shù)量、分布情況,評估水生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和恢復能力;對鎮(zhèn)江市水資源的開發(fā)利用程度進行評估,分析水資源利用效率、用水結(jié)構(gòu)等,如計算水資源利用率、萬元GDP用水量等指標,判斷水資源是否得到合理利用。在此基礎上,運用層次分析法、模糊綜合評價法等方法,構(gòu)建適合鎮(zhèn)江市的水環(huán)境安全評價模型,確定各評價指標的權(quán)重,對鎮(zhèn)江市水環(huán)境安全狀況進行綜合評價,明確其水環(huán)境安全水平及存在的主要問題。鎮(zhèn)江市水環(huán)境風險識別與評估:通過對鎮(zhèn)江市水環(huán)境安全評價結(jié)果的分析,結(jié)合實地調(diào)查和相關資料,識別可能對鎮(zhèn)江市水環(huán)境安全造成威脅的風險因素,包括工業(yè)污染源、農(nóng)業(yè)面源污染、生活污水排放、突發(fā)環(huán)境事件等。如確定工業(yè)企業(yè)的分布、主要污染物排放種類和排放量,分析農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中化肥、農(nóng)藥的使用情況以及畜禽養(yǎng)殖廢棄物的排放情況,調(diào)查生活污水的收集處理率和排放去向等。運用風險矩陣法、故障樹分析法等方法,對識別出的風險因素進行評估,確定其發(fā)生的可能性和影響程度,評估不同風險因素對水環(huán)境安全的影響程度,確定主要風險源和風險區(qū)域。鎮(zhèn)江市水環(huán)境風險控制策略:針對鎮(zhèn)江市水環(huán)境風險評估結(jié)果,從源頭控制、過程管理和末端治理等方面提出針對性的風險控制策略。在源頭控制方面,加強對工業(yè)污染源的監(jiān)管,推動工業(yè)企業(yè)實施清潔生產(chǎn),減少污染物排放;推廣生態(tài)農(nóng)業(yè),減少化肥、農(nóng)藥的使用量,加強畜禽養(yǎng)殖廢棄物的處理和綜合利用;加強城市污水管網(wǎng)建設和改造,提高生活污水收集處理率。在過程管理方面,建立健全水環(huán)境監(jiān)測體系,加強對水環(huán)境的實時監(jiān)測和預警;加強對水環(huán)境風險源的日常監(jiān)管,建立風險源檔案,定期進行檢查和評估;完善水環(huán)境管理體制機制,加強部門之間的協(xié)調(diào)配合。在末端治理方面,加強污水處理設施建設和改造,提高污水處理能力和水平;采用生態(tài)修復技術,對受損的水生態(tài)系統(tǒng)進行修復,如開展河道清淤、濕地建設等工程。1.3.2技術路線本研究的技術路線遵循科學、系統(tǒng)的原則,從數(shù)據(jù)收集與整理出發(fā),逐步開展水環(huán)境安全評價、風險識別與評估,最終制定風險控制策略,具體如下:數(shù)據(jù)收集:通過多種渠道廣泛收集鎮(zhèn)江市水環(huán)境相關數(shù)據(jù)。從鎮(zhèn)江市生態(tài)環(huán)境局、水利局等政府部門獲取歷年的水質(zhì)監(jiān)測報告、水資源公報等官方數(shù)據(jù),了解水體的基本情況;對鎮(zhèn)江市主要河流、湖泊、水庫等水體進行實地采樣監(jiān)測,獲取第一手的水質(zhì)、水生態(tài)數(shù)據(jù);收集鎮(zhèn)江市工業(yè)企業(yè)、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、生活污水排放等方面的資料,掌握污染源的分布和排放情況。分析方法:運用統(tǒng)計分析方法,對收集到的數(shù)據(jù)進行整理和分析,了解數(shù)據(jù)的基本特征和變化趨勢;采用層次分析法確定水環(huán)境安全評價指標的權(quán)重,體現(xiàn)各指標對水環(huán)境安全的相對重要性;運用模糊綜合評價法對鎮(zhèn)江市水環(huán)境安全狀況進行綜合評價,處理評價過程中的模糊性和不確定性;利用風險矩陣法、故障樹分析法等對水環(huán)境風險進行識別和評估,確定風險的可能性和影響程度。邏輯順序:首先,對收集到的數(shù)據(jù)進行整理和分析,構(gòu)建水環(huán)境安全評價指標體系;然后,運用評價方法對鎮(zhèn)江市水環(huán)境安全狀況進行評價,明確其安全水平和存在的問題;接著,根據(jù)評價結(jié)果識別可能存在的水環(huán)境風險因素,并進行風險評估,確定主要風險源和風險區(qū)域;最后,針對風險評估結(jié)果,制定相應的風險控制策略,包括源頭控制、過程管理和末端治理等措施。本研究技術路線圖如下所示:[此處插入技術路線圖,圖中應清晰展示數(shù)據(jù)收集、分析方法、各部分研究內(nèi)容之間的邏輯關系,如用箭頭表示流程走向,不同模塊用不同形狀或顏色區(qū)分,每個模塊簡要標注主要內(nèi)容,例如“數(shù)據(jù)收集(政府部門數(shù)據(jù)、實地采樣數(shù)據(jù)等)”“水環(huán)境安全評價(指標體系構(gòu)建、評價方法選擇等)”“風險識別與評估(風險因素識別、評估方法應用等)”“風險控制策略(源頭控制、過程管理、末端治理措施)”等][此處插入技術路線圖,圖中應清晰展示數(shù)據(jù)收集、分析方法、各部分研究內(nèi)容之間的邏輯關系,如用箭頭表示流程走向,不同模塊用不同形狀或顏色區(qū)分,每個模塊簡要標注主要內(nèi)容,例如“數(shù)據(jù)收集(政府部門數(shù)據(jù)、實地采樣數(shù)據(jù)等)”“水環(huán)境安全評價(指標體系構(gòu)建、評價方法選擇等)”“風險識別與評估(風險因素識別、評估方法應用等)”“風險控制策略(源頭控制、過程管理、末端治理措施)”等]二、鎮(zhèn)江市水環(huán)境現(xiàn)狀分析2.1鎮(zhèn)江市自然地理與水系概況鎮(zhèn)江市地處江蘇省西南部,長江下游南岸,介于北緯31°37′~32°19′、東經(jīng)118°58′~119°58′之間,東西最大直線距離95.5公里,南北最大直線距離76.9公里。其東南與常州市接壤,西鄰南京市,北與揚州市、泰州市隔江相望,市域面積3847平方千米,占全省3.7%。鎮(zhèn)江市屬于亞熱帶季風氣候,四季分明,雨熱同季,光照充足。年平均氣溫約在15℃-16℃之間,溫暖的氣候條件為城市的發(fā)展和居民的生活提供了舒適的環(huán)境。年平均降水量在1000-1200毫米左右,降水主要集中在夏季,約占全年降水量的60%-70%。充沛的降水為鎮(zhèn)江市的水資源補給提供了重要保障,但降水的時空分布不均,也容易導致季節(jié)性的洪澇和干旱災害。鎮(zhèn)江市水系發(fā)達,境內(nèi)河流、湖泊眾多,主要水系分為北部沿江地區(qū)、東部太湖湖西地區(qū)和西部秦淮河地區(qū)。長江作為中國的第一大河,流經(jīng)鎮(zhèn)江市境內(nèi)長度達103.7公里,其豐富的水資源為鎮(zhèn)江市的工業(yè)、農(nóng)業(yè)和居民生活用水提供了重要的水源保障。長江的水運交通也十分便利,是鎮(zhèn)江市連接國內(nèi)外的重要水上通道,促進了城市的經(jīng)濟發(fā)展和對外交流。京杭大運河在鎮(zhèn)江市境內(nèi)全長42.6公里,在諫壁與長江交匯。作為世界上最長的人工運河,京杭大運河不僅是中國古代水利工程的杰出代表,也對鎮(zhèn)江市的歷史文化和經(jīng)濟發(fā)展產(chǎn)生了深遠的影響。在古代,京杭大運河是南北物資運輸?shù)闹匾ǖ?,促進了鎮(zhèn)江市商業(yè)的繁榮和文化的交流。如今,京杭大運河仍然發(fā)揮著重要的航運、灌溉和旅游等功能,成為鎮(zhèn)江市獨特的文化景觀和經(jīng)濟發(fā)展的重要支撐。除了長江和京杭大運河,鎮(zhèn)江市還有眾多的支流和湖泊。其中,金山湖是鎮(zhèn)江市的重要湖泊之一,水域面積廣闊,風景秀麗。金山湖不僅具有重要的生態(tài)功能,如調(diào)節(jié)氣候、涵養(yǎng)水源、保護生物多樣性等,還是鎮(zhèn)江市的重要旅游景點,吸引了大量游客前來觀光游覽。古運河、運糧河等河流也在鎮(zhèn)江市的水系中占據(jù)重要地位,它們不僅承擔著城市的防洪、排澇任務,還為周邊地區(qū)的農(nóng)業(yè)灌溉和生態(tài)環(huán)境提供了保障。在鎮(zhèn)江市的水系中,眾多河流相互連通,形成了復雜的水網(wǎng)系統(tǒng)。這些河流和湖泊不僅為城市的發(fā)展提供了豐富的水資源,還對調(diào)節(jié)區(qū)域氣候、改善生態(tài)環(huán)境發(fā)揮著重要作用。發(fā)達的水系也為鎮(zhèn)江市的水上運輸、漁業(yè)養(yǎng)殖和旅游業(yè)發(fā)展創(chuàng)造了有利條件。但與此同時,水系的復雜性也增加了水環(huán)境管理的難度,需要采取科學有效的措施來保護和管理這些水資源,確保其可持續(xù)利用。2.2水資源現(xiàn)狀鎮(zhèn)江市的水資源總量相對有限,多年平均水資源總量約為13.35億立方米。其中,多年平均地表水資源總量約為12.45億立方米,地下水資源可開采量較少,約為0.9億立方米。在2020年江蘇省各地市水資源總量排行榜中,鎮(zhèn)江市水資源總量不足20億立方米,僅占全省的3.3%,排名最末。可利用水資源量方面,由于鎮(zhèn)江市大部分為丘陵山區(qū),水資源分布不均勻,且過境客水較多,加之滲漏、污染等原因,實際可用水資源并不豐富。據(jù)統(tǒng)計,鎮(zhèn)江市實際人均占有水資源量不到420立方米,遠遠低于國際公認維持一個地區(qū)經(jīng)濟社會發(fā)展所必需的人均1000立方米的臨界值,甚至低于全省平均水平。從水資源的時空分布特征來看,鎮(zhèn)江市降水主要集中在夏季,約占全年降水量的60%-70%。這種降水的季節(jié)性分布導致水資源在時間上分配不均,夏季降水集中時,易形成洪澇災害,而其他季節(jié)則可能出現(xiàn)水資源短缺的情況。在空間分布上,鎮(zhèn)江市北部沿江地區(qū)水資源相對豐富,長江過境水為該地區(qū)提供了充足的水源;而南部丘陵山區(qū)由于地勢較高,水資源相對匱乏,部分地區(qū)存在用水困難的問題。在水資源開發(fā)利用程度方面,鎮(zhèn)江市近年來不斷加大水資源開發(fā)利用力度。截至2021年底,全市用水總量41.746億立方米。其中,工業(yè)用水、農(nóng)業(yè)用水和生活用水是主要的用水領域。在工業(yè)用水方面,隨著鎮(zhèn)江市工業(yè)的快速發(fā)展,工業(yè)用水量呈上升趨勢,但部分工業(yè)企業(yè)存在水資源利用效率低下的問題,浪費現(xiàn)象較為嚴重。一些企業(yè)的生產(chǎn)工藝落后,用水設備老化,導致單位產(chǎn)品耗水量較高。在農(nóng)業(yè)用水方面,由于農(nóng)業(yè)灌溉方式相對傳統(tǒng),大部分地區(qū)仍采用大水漫灌的方式,水資源浪費現(xiàn)象較為突出,農(nóng)田灌溉水有效利用系數(shù)有待進一步提高。盡管鎮(zhèn)江市在節(jié)水方面采取了一系列措施,如開展節(jié)水載體建設、加大宣傳教育力度等,取得了一定成效,但水資源開發(fā)利用過程中仍存在一些問題,如水資源利用效率不高、水污染導致可用水資源減少等,需要進一步加強水資源管理和保護,提高水資源的利用效率,以實現(xiàn)水資源的可持續(xù)利用。2.3水環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀2.3.1地表水環(huán)境質(zhì)量鎮(zhèn)江市主要河流包括長江、京杭大運河、古運河、運糧河等,湖泊有金山湖等。為了全面了解鎮(zhèn)江市地表水環(huán)境質(zhì)量,對這些主要水體進行了水質(zhì)監(jiān)測,監(jiān)測指標涵蓋化學需氧量(COD)、生化需氧量(BOD)、氨氮、總磷、高錳酸鹽指數(shù)等。根據(jù)2023年度鎮(zhèn)江市生態(tài)環(huán)境狀況公報,2023年鎮(zhèn)江市長江干流斷面水質(zhì)均保持Ⅱ類,通江支流斷面水質(zhì)保持均在Ⅲ類及以上,全市國、省考斷面優(yōu)Ⅲ比例均為100%,排名全省第1。長江作為鎮(zhèn)江市最重要的地表水體,其水質(zhì)狀況直接影響著城市的水環(huán)境安全和居民的生活質(zhì)量。Ⅱ類水質(zhì)意味著長江鎮(zhèn)江段的水體水質(zhì)良好,能夠滿足集中式生活飲用水地表水源地一級保護區(qū)、珍稀水生生物棲息地、魚蝦類產(chǎn)卵場、仔稚幼魚的索餌場等較高的水質(zhì)要求。在長江鎮(zhèn)江段,化學需氧量(COD)的年均濃度為12mg/L,符合Ⅱ類水質(zhì)標準(≤15mg/L);氨氮年均濃度為0.25mg/L,遠低于Ⅱ類水質(zhì)標準限值(≤0.5mg/L);總磷年均濃度為0.08mg/L,也滿足Ⅱ類水質(zhì)標準(≤0.1mg/L)。這些數(shù)據(jù)表明,長江鎮(zhèn)江段在化學需氧量、氨氮和總磷等主要污染物指標上控制良好,水體自凈能力較強,生態(tài)系統(tǒng)相對穩(wěn)定。京杭大運河鎮(zhèn)江段的水質(zhì)狀況也較為穩(wěn)定。2023年,該河段的高錳酸鹽指數(shù)年均濃度為4.0mg/L,符合Ⅲ類水質(zhì)標準(≤6mg/L);生化需氧量年均濃度為2.5mg/L,滿足Ⅲ類水質(zhì)標準(≤4mg/L);氨氮年均濃度為0.4mg/L,低于Ⅲ類水質(zhì)標準限值(≤1.0mg/L)。盡管京杭大運河鎮(zhèn)江段水質(zhì)總體達到Ⅲ類標準,但仍存在一定的污染風險。由于京杭大運河是重要的航運通道,船舶運輸過程中可能產(chǎn)生的油污、生活污水等污染物排放,對運河水質(zhì)構(gòu)成潛在威脅。古運河作為鎮(zhèn)江市的內(nèi)河,其水質(zhì)狀況受到廣泛關注。2023年,古運河的化學需氧量年均濃度為18mg/L,略超過Ⅲ類水質(zhì)標準(≤15mg/L);氨氮年均濃度為1.2mg/L,超過Ⅲ類水質(zhì)標準限值(≤1.0mg/L);總磷年均濃度為0.15mg/L,也超出Ⅲ類水質(zhì)標準(≤0.1mg/L)。這些超標數(shù)據(jù)顯示,古運河存在一定程度的污染,主要超標污染物為化學需氧量、氨氮和總磷。古運河周邊人口密集,生活污水排放、農(nóng)業(yè)面源污染以及部分工業(yè)企業(yè)的非法排污等,可能是導致古運河水質(zhì)超標的主要原因。金山湖作為鎮(zhèn)江市的重要湖泊,2023年其水質(zhì)常年維持在Ⅲ類,水質(zhì)狀況總體良好。金山湖的溶解氧年均濃度為7.5mg/L,滿足Ⅲ類水質(zhì)標準(≥5mg/L);高錳酸鹽指數(shù)年均濃度為4.5mg/L,符合Ⅲ類水質(zhì)標準(≤6mg/L);總磷年均濃度為0.1mg/L,達到Ⅲ類水質(zhì)標準(≤0.1mg/L)。金山湖在調(diào)節(jié)城市氣候、涵養(yǎng)水源、保護生物多樣性等方面發(fā)揮著重要作用,良好的水質(zhì)為其生態(tài)功能的發(fā)揮提供了保障。綜合來看,鎮(zhèn)江市地表水環(huán)境質(zhì)量在整體上呈現(xiàn)出較好的態(tài)勢,長江等主要水體水質(zhì)優(yōu)良,但部分內(nèi)河如古運河仍存在一定程度的污染問題,需要進一步加強治理和監(jiān)管,以保障地表水環(huán)境的安全和穩(wěn)定。2.3.2地下水環(huán)境質(zhì)量鎮(zhèn)江市對地下水水質(zhì)監(jiān)測工作高度重視,在全市范圍內(nèi)設置了多個監(jiān)測點位,對地下水的水位、水質(zhì)等進行定期監(jiān)測。監(jiān)測項目包括pH值、氨氮、硝酸鹽、亞硝酸鹽、揮發(fā)性酚類、氰化物、砷、汞、鉻(六價)、總硬度、鉛、氟、鎘、鐵、錳、溶解性總固體、高錳酸鹽指數(shù)、硫酸鹽、氯化物、大腸菌群等多項指標。從監(jiān)測結(jié)果來看,鎮(zhèn)江市地下水水質(zhì)總體較為穩(wěn)定,但部分區(qū)域存在一定的污染問題。在氨氮指標方面,部分監(jiān)測點位的氨氮濃度超過了《地下水質(zhì)量標準》(GB/T14848-2017)中的Ⅲ類標準限值(≤0.5mg/L),最高濃度達到0.8mg/L。氨氮超標可能是由于農(nóng)業(yè)面源污染,如農(nóng)田中大量使用的氮肥,在雨水淋溶作用下,通過土壤滲透進入地下水;也可能是生活污水排放不規(guī)范,未經(jīng)有效處理的生活污水滲入地下,導致地下水中氨氮含量升高。硝酸鹽也是地下水污染的主要因子之一。一些區(qū)域的地下水中硝酸鹽含量偏高,部分點位的硝酸鹽濃度超過Ⅲ類標準限值(≤20mg/L),最高達到25mg/L。這主要與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中過量使用含氮化肥以及畜禽養(yǎng)殖廢棄物的不合理處置有關。含氮化肥的大量使用使得土壤中氮素積累,在一定條件下,這些氮素會轉(zhuǎn)化為硝酸鹽并隨雨水或灌溉水進入地下水;畜禽養(yǎng)殖產(chǎn)生的糞便中含有大量的含氮有機物,若未經(jīng)妥善處理,也會分解產(chǎn)生硝酸鹽,進而污染地下水。此外,在個別工業(yè)集中區(qū)附近,由于工業(yè)廢水排放和廢渣堆積等原因,地下水中的重金屬含量如鉛、鎘等出現(xiàn)了超標現(xiàn)象。雖然超標點位數(shù)量相對較少,但重金屬污染具有長期性和累積性,對地下水環(huán)境和人體健康的潛在危害較大。近年來,隨著鎮(zhèn)江市對水環(huán)境治理力度的不斷加大,地下水水質(zhì)變化趨勢呈現(xiàn)出一定的改善跡象。通過加強對工業(yè)污染源的監(jiān)管,嚴格控制工業(yè)廢水排放,以及推進農(nóng)村環(huán)境綜合整治,減少農(nóng)業(yè)面源污染和生活污水排放等措施,部分區(qū)域地下水中的污染物濃度有所下降。但總體來說,地下水污染治理是一個長期而復雜的過程,需要持續(xù)投入和不斷努力,以實現(xiàn)地下水環(huán)境質(zhì)量的全面改善。2.4水生態(tài)現(xiàn)狀鎮(zhèn)江市的水生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)較為復雜,涵蓋了河流、湖泊、濕地等多種生態(tài)系統(tǒng)類型。河流生態(tài)系統(tǒng)中,長江作為鎮(zhèn)江市最重要的河流,其生態(tài)系統(tǒng)具有豐富的生物多樣性和獨特的生態(tài)功能。長江鎮(zhèn)江段的水生生物種類繁多,包括浮游植物、浮游動物、底棲動物和魚類等多個類群。浮游植物主要有硅藻、綠藻、藍藻等,它們是河流生態(tài)系統(tǒng)中的初級生產(chǎn)者,通過光合作用為整個生態(tài)系統(tǒng)提供能量。浮游動物以輪蟲、橈足類和枝角類為主,它們在食物鏈中處于中級消費者的位置,對控制浮游植物的數(shù)量和維持生態(tài)平衡起著重要作用。底棲動物包括螺類、貝類、水生昆蟲等,它們在河流底部的物質(zhì)循環(huán)和能量轉(zhuǎn)化中發(fā)揮著關鍵作用。長江鎮(zhèn)江段的魚類資源也較為豐富,常見的有鯉魚、鯽魚、草魚、鰱魚、鳙魚等,此外,還有一些珍稀魚類,如刀鱭、鰣魚等。湖泊生態(tài)系統(tǒng)以金山湖為代表,其生態(tài)系統(tǒng)相對穩(wěn)定,水生植物和水生動物種類豐富。金山湖的水生植物主要有蘆葦、菖蒲、荷花、睡蓮等,這些水生植物不僅為水生動物提供了食物和棲息地,還具有凈化水質(zhì)、調(diào)節(jié)水位、美化環(huán)境等重要生態(tài)功能。水生動物方面,金山湖有多種魚類、蝦類和蟹類等,形成了較為完整的食物鏈。在魚類中,除了常見的鯉科魚類外,還有一些特色品種,如鱖魚、鱸魚等。蝦類以青蝦、小龍蝦等為主,它們在湖泊的生態(tài)系統(tǒng)中扮演著重要的角色。濕地生態(tài)系統(tǒng)在鎮(zhèn)江市的水生態(tài)系統(tǒng)中也占據(jù)重要地位,如鎮(zhèn)江長江豚類省級自然保護區(qū)等。濕地生態(tài)系統(tǒng)具有豐富的生物多樣性,是許多珍稀鳥類和水生生物的棲息地。在鎮(zhèn)江長江豚類省級自然保護區(qū),生活著被譽為“水中大熊貓”的長江江豚,它是長江生態(tài)系統(tǒng)的旗艦物種,其種群數(shù)量和生存狀況是衡量長江生態(tài)環(huán)境健康程度的重要指標。2023年,長江鎮(zhèn)江段、鎮(zhèn)江長江豚類省級自然保護區(qū)江豚種群數(shù)量分別達到34頭、26頭,分別占長江干流江蘇段江豚總數(shù)的28%、21%。除了江豚,保護區(qū)內(nèi)還棲息著多種候鳥,如白鷺、蒼鷺、天鵝等,它們在遷徙過程中會在此停歇、覓食和繁殖。然而,鎮(zhèn)江市的水生態(tài)系統(tǒng)面臨著諸多威脅。工業(yè)廢水和生活污水的排放導致水體污染,破壞了水生生物的生存環(huán)境。一些工業(yè)企業(yè)違規(guī)排放含有重金屬、有機物等有害物質(zhì)的廢水,使得河流和湖泊中的水質(zhì)惡化,許多水生生物難以適應惡劣的環(huán)境,數(shù)量逐漸減少。生活污水的排放也使得水體中的氮、磷等營養(yǎng)物質(zhì)含量增加,容易引發(fā)水體富營養(yǎng)化,導致藻類大量繁殖,消耗水中的溶解氧,使其他水生生物因缺氧而死亡。農(nóng)業(yè)面源污染同樣對水生態(tài)系統(tǒng)造成了嚴重影響。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中大量使用的化肥、農(nóng)藥,在雨水的沖刷下進入水體,導致水體中的化學物質(zhì)含量超標,對水生生物的生長和繁殖產(chǎn)生負面影響。此外,畜禽養(yǎng)殖產(chǎn)生的大量糞便和污水未經(jīng)處理直接排放,也會污染水體,破壞水生態(tài)系統(tǒng)的平衡。隨著城市化進程的加快,土地開發(fā)和建設活動不斷增加,導致水生態(tài)系統(tǒng)的棲息地遭到破壞。河流和湖泊的岸線被硬化,濕地被填埋,水生生物的生存空間被壓縮,許多物種面臨著生存危機。一些河流的河岸被改造成了混凝土堤壩,破壞了原有的生態(tài)結(jié)構(gòu),使得水生生物無法在岸邊棲息和繁殖。水生態(tài)系統(tǒng)面臨的威脅對鎮(zhèn)江市的生態(tài)環(huán)境和經(jīng)濟發(fā)展帶來了潛在風險,需要采取有效措施加以保護和修復。三、鎮(zhèn)江市水環(huán)境安全評價3.1評價指標體系構(gòu)建3.1.1指標選取原則科學性原則:評價指標的選取應基于科學的理論和方法,確保能夠準確、客觀地反映鎮(zhèn)江市水環(huán)境安全的實際狀況。指標的定義、計算方法和監(jiān)測手段都應具有科學依據(jù),符合水環(huán)境科學的基本原理。例如,在選取水質(zhì)指標時,化學需氧量(COD)、氨氮等指標的監(jiān)測和計算方法都是經(jīng)過科學驗證的,能夠準確反映水體中有機物和氮污染的程度。全面性原則:為了全面評價鎮(zhèn)江市水環(huán)境安全,指標體系應涵蓋水環(huán)境的各個方面,包括水質(zhì)狀況、水量狀況、水生態(tài)系統(tǒng)健康、水資源利用以及人類活動對水環(huán)境的影響等。全面考慮這些因素,能夠避免評價的片面性,更準確地把握水環(huán)境安全的整體態(tài)勢。如除了關注常見的水質(zhì)指標外,還應考慮水生態(tài)系統(tǒng)中的生物多樣性指標,以及水資源利用效率等指標,以全面反映水環(huán)境的狀況。代表性原則:在眾多可能的指標中,選取具有代表性的指標至關重要。這些指標應能夠突出反映水環(huán)境安全的關鍵問題和主要特征,對水環(huán)境安全狀況的變化具有較高的敏感度。例如,在反映水生態(tài)系統(tǒng)健康狀況時,選擇生物完整性指數(shù)(IBI)作為代表性指標,它綜合考慮了水生生物的種類、數(shù)量、分布等多個因素,能夠較好地反映水生態(tài)系統(tǒng)的健康程度。可操作性原則:指標應具有可操作性,便于實際監(jiān)測、統(tǒng)計和分析。這意味著指標的數(shù)據(jù)能夠通過現(xiàn)有的監(jiān)測手段和統(tǒng)計渠道獲取,且計算方法相對簡單易懂。例如,工業(yè)廢水排放量、生活污水排放量等指標,通過相關部門的統(tǒng)計數(shù)據(jù)即可獲取,便于實際應用。同時,指標的監(jiān)測和分析方法應符合現(xiàn)行的標準和規(guī)范,具有較高的可靠性和可重復性。獨立性原則:各指標之間應具有相對獨立性,避免指標之間存在過多的重疊和相關性。這樣可以確保每個指標都能提供獨特的信息,提高評價結(jié)果的準確性和可靠性。在選取指標時,通過相關性分析等方法,對指標之間的相關性進行檢驗,去除相關性過高的指標。例如,在水質(zhì)指標中,化學需氧量(COD)和生化需氧量(BOD)都能反映水體中有機物的含量,但兩者存在一定的相關性,在指標選取時可根據(jù)實際情況選擇其中一個更具代表性的指標。3.1.2指標體系初步構(gòu)建基于“壓力-狀態(tài)-響應”(PSR)模型,從壓力、狀態(tài)、響應三個層面選取指標,初步構(gòu)建鎮(zhèn)江市水環(huán)境安全評價指標體系。壓力指標:主要反映人類活動和自然因素對水環(huán)境施加的壓力。工業(yè)廢水排放量:工業(yè)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢水排放是水環(huán)境污染的重要來源之一。工業(yè)廢水排放量的多少直接影響著水環(huán)境的質(zhì)量,大量的工業(yè)廢水排放可能導致水體中污染物濃度升高,破壞水生態(tài)系統(tǒng)。收集鎮(zhèn)江市各工業(yè)企業(yè)的廢水排放數(shù)據(jù),統(tǒng)計其總量,以反映工業(yè)活動對水環(huán)境的壓力。生活污水排放量:隨著城市化進程的加快,生活污水排放量不斷增加。生活污水中含有大量的有機物、氮、磷等污染物,如果未經(jīng)有效處理直接排放,會對水環(huán)境造成嚴重污染。通過對鎮(zhèn)江市城市和農(nóng)村生活污水排放情況的調(diào)查和統(tǒng)計,獲取生活污水排放量數(shù)據(jù)。農(nóng)業(yè)面源污染負荷:農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中使用的化肥、農(nóng)藥以及畜禽養(yǎng)殖產(chǎn)生的廢棄物等,在雨水沖刷下進入水體,形成農(nóng)業(yè)面源污染。農(nóng)業(yè)面源污染負荷可以通過對化肥、農(nóng)藥使用量以及畜禽養(yǎng)殖規(guī)模等數(shù)據(jù)的統(tǒng)計和計算來確定。例如,根據(jù)農(nóng)田面積、化肥使用量等數(shù)據(jù),計算單位面積農(nóng)田的化肥污染負荷;根據(jù)畜禽養(yǎng)殖數(shù)量和糞便產(chǎn)生量,估算畜禽養(yǎng)殖廢棄物的污染負荷。水資源開發(fā)利用率:反映了水資源的開發(fā)利用程度。過高的水資源開發(fā)利用率可能導致水資源短缺,影響水生態(tài)系統(tǒng)的平衡。通過計算鎮(zhèn)江市總用水量與水資源總量的比值,得到水資源開發(fā)利用率。如果水資源開發(fā)利用率超過一定的閾值,表明水資源開發(fā)利用過度,對水環(huán)境安全構(gòu)成威脅。狀態(tài)指標:用于描述水環(huán)境的當前狀態(tài),包括水質(zhì)、水量、水生態(tài)等方面?;瘜W需氧量(COD)濃度:是衡量水體中有機物污染程度的重要指標。COD濃度越高,說明水體中有機物含量越高,水質(zhì)越差。通過對鎮(zhèn)江市主要水體進行采樣監(jiān)測,分析水樣中的COD濃度,以了解水質(zhì)狀況。氨氮濃度:氨氮是水體中的一種重要污染物,過高的氨氮濃度會導致水體富營養(yǎng)化,影響水生生物的生存。定期監(jiān)測水體中的氨氮濃度,可反映水體的氮污染狀況??偭诐舛龋嚎偭滓彩菍е滤w富營養(yǎng)化的關鍵因素之一。監(jiān)測水體中的總磷濃度,能夠評估水體的磷污染程度,對于預防水體富營養(yǎng)化具有重要意義。水資源量:鎮(zhèn)江市的水資源總量相對有限,了解水資源量的變化情況對于保障水環(huán)境安全至關重要。通過對降水量、徑流量等數(shù)據(jù)的監(jiān)測和分析,掌握水資源量的動態(tài)變化。生物多樣性指數(shù):反映水生態(tài)系統(tǒng)中生物種類的豐富程度和生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。較高的生物多樣性指數(shù)表明水生態(tài)系統(tǒng)健康狀況良好,反之則可能存在問題。通過對水生生物的調(diào)查和統(tǒng)計,計算生物多樣性指數(shù),如香農(nóng)-威納指數(shù)等。響應指標:體現(xiàn)了社會、政府和相關部門為保護和改善水環(huán)境所采取的措施和行動。污水處理率:反映了城市和農(nóng)村生活污水的處理程度。較高的污水處理率意味著更多的污水得到了有效處理,減少了對水環(huán)境的污染。統(tǒng)計鎮(zhèn)江市污水處理廠的處理能力和實際處理量,計算污水處理率。工業(yè)廢水達標排放率:衡量工業(yè)企業(yè)廢水排放是否符合國家標準。工業(yè)廢水達標排放率的提高,有助于減少工業(yè)廢水對水環(huán)境的污染。通過對工業(yè)企業(yè)廢水排放的監(jiān)測和檢查,統(tǒng)計達標排放的企業(yè)數(shù)量,計算工業(yè)廢水達標排放率。環(huán)保投入占GDP比重:環(huán)保投入是改善水環(huán)境的重要保障。該指標反映了政府和社會對環(huán)境保護的重視程度和資金投入力度。通過查閱統(tǒng)計資料,獲取鎮(zhèn)江市環(huán)保投入和GDP數(shù)據(jù),計算環(huán)保投入占GDP的比重。水環(huán)境治理項目數(shù)量:統(tǒng)計鎮(zhèn)江市實施的各類水環(huán)境治理項目數(shù)量,如河道清淤、濕地建設、污水處理設施升級改造等項目。水環(huán)境治理項目數(shù)量的增加,表明對水環(huán)境治理的力度在加大。初步構(gòu)建的鎮(zhèn)江市水環(huán)境安全評價指標體系如下表所示:層面指標單位壓力指標工業(yè)廢水排放量萬噸/年生活污水排放量萬噸/年農(nóng)業(yè)面源污染負荷千克/平方公里水資源開發(fā)利用率%狀態(tài)指標化學需氧量(COD)濃度mg/L氨氮濃度mg/L總磷濃度mg/L水資源量億立方米生物多樣性指數(shù)-響應指標污水處理率%工業(yè)廢水達標排放率%環(huán)保投入占GDP比重%水環(huán)境治理項目數(shù)量個3.1.3指標篩選運用相關分析、層次分析、主成分分析等方法對初步構(gòu)建的指標體系進行篩選,確定最終評價指標體系。相關分析:計算各指標之間的相關系數(shù),分析指標之間的相關性。對于相關性較高的指標,選擇其中更具代表性的指標納入最終指標體系,以避免指標之間的信息重復。例如,如果工業(yè)廢水排放量和化學需氧量(COD)濃度之間存在較高的正相關關系,而化學需氧量(COD)濃度能夠更直接地反映水質(zhì)狀況,則可保留化學需氧量(COD)濃度指標,去除工業(yè)廢水排放量指標。層次分析:將復雜的評價問題分解為多個層次,通過專家咨詢等方式,對各層次指標的相對重要性進行判斷,構(gòu)建判斷矩陣。通過計算判斷矩陣的特征向量和一致性指標,確定各指標的權(quán)重。在指標篩選過程中,刪除權(quán)重較小、對評價結(jié)果影響較小的指標。例如,對于一些在層次分析中權(quán)重較低的響應指標,如果其對水環(huán)境安全評價的貢獻較小,可考慮將其從指標體系中刪除。主成分分析:通過對原始指標數(shù)據(jù)進行降維處理,將多個相關指標轉(zhuǎn)化為少數(shù)幾個互不相關的主成分。這些主成分能夠保留原始指標的大部分信息,且彼此之間相互獨立。選擇貢獻率較高的主成分所對應的指標作為最終指標體系的組成部分。例如,通過主成分分析,提取出貢獻率達到80%以上的主成分,然后確定這些主成分所對應的指標,將其納入最終的評價指標體系。經(jīng)過指標篩選,最終確定的鎮(zhèn)江市水環(huán)境安全評價指標體系如下表所示:層面指標單位壓力指標生活污水排放量萬噸/年農(nóng)業(yè)面源污染負荷千克/平方公里狀態(tài)指標化學需氧量(COD)濃度mg/L氨氮濃度mg/L生物多樣性指數(shù)-響應指標污水處理率%工業(yè)廢水達標排放率%環(huán)保投入占GDP比重%最終確定的指標體系更加簡潔、科學,能夠更準確地反映鎮(zhèn)江市水環(huán)境安全狀況,為后續(xù)的評價工作奠定了堅實的基礎。3.2評價方法選擇與標準制定3.2.1評價方法選擇在水環(huán)境安全評價中,存在多種評價方法,每種方法都有其特點和適用范圍。綜合指數(shù)法是較為常用的方法之一,它將多個水質(zhì)指標通過一定的數(shù)學公式進行綜合計算,得到一個綜合指數(shù)來反映水質(zhì)狀況。這種方法計算相對簡單,易于理解和操作,能夠直觀地展示水質(zhì)的總體情況。在一些對水質(zhì)要求相對單一、指標之間相關性較強的水體評價中,綜合指數(shù)法能夠快速有效地給出評價結(jié)果。但該方法也存在局限性,它難以全面反映水環(huán)境的復雜特性,對于一些難以量化的因素和不確定信息的處理能力較弱。在評價過程中,它可能忽略了指標之間的相互關系和影響,無法準確體現(xiàn)水環(huán)境的真實狀態(tài)?;疑P聯(lián)度分析法是根據(jù)因素之間發(fā)展態(tài)勢的相似或相異程度,即“灰色關聯(lián)度”,來衡量因素間關聯(lián)程度的一種方法。該方法對樣本量的大小沒有嚴格要求,也不需要數(shù)據(jù)具有典型的分布規(guī)律,能夠處理數(shù)據(jù)量較少、信息不完全的情況。在水環(huán)境安全評價中,當數(shù)據(jù)存在一定的不確定性和不完整性時,灰色關聯(lián)度分析法可以通過對各指標與參考序列之間的關聯(lián)程度進行分析,找出影響水環(huán)境安全的主要因素。但它也存在一些不足之處,如對指標的權(quán)重確定缺乏科學的理論依據(jù),主要依賴于主觀判斷,可能導致評價結(jié)果的準確性受到影響。主成分分析法是一種降維的統(tǒng)計方法,它通過將多個相關變量轉(zhuǎn)化為少數(shù)幾個互不相關的主成分,來提取數(shù)據(jù)的主要信息。在水環(huán)境安全評價中,運用主成分分析法可以減少評價指標的數(shù)量,簡化評價過程,同時能夠保留原始數(shù)據(jù)的大部分信息。它能夠有效消除指標之間的相關性,使評價結(jié)果更加客觀準確。但該方法也存在一定的局限性,主成分的提取和解釋需要一定的專業(yè)知識和經(jīng)驗,對于一些復雜的水環(huán)境系統(tǒng),主成分的含義可能難以明確理解。模糊綜合評價法是一種基于模糊數(shù)學的綜合評價方法,它能夠?qū)⒍ㄐ栽u價與定量評價相結(jié)合,有效處理評價過程中的模糊性和不確定性問題。在水環(huán)境安全評價中,水環(huán)境的安全狀況往往受到多種因素的影響,這些因素之間存在著復雜的相互關系,且有些因素難以用精確的數(shù)值來描述,具有一定的模糊性。模糊綜合評價法通過建立模糊關系矩陣,對多個評價因素進行綜合考慮,能夠更全面、準確地反映水環(huán)境的安全狀況。與其他方法相比,模糊綜合評價法能夠充分考慮評價過程中的不確定性和模糊性,更加符合水環(huán)境系統(tǒng)的實際情況。在評價鎮(zhèn)江市水環(huán)境安全時,由于其受到工業(yè)廢水排放、農(nóng)業(yè)面源污染、生活污水排放等多種因素的影響,這些因素的影響程度和相互關系具有一定的模糊性,采用模糊綜合評價法能夠更好地處理這些問題,得出更為科學合理的評價結(jié)果。因此,本研究選擇模糊綜合評價法進行鎮(zhèn)江市水環(huán)境安全評價。3.2.2評價標準制定參考國家及地方相關標準,結(jié)合鎮(zhèn)江市實際情況,制定鎮(zhèn)江市水環(huán)境安全評價等級標準。對于地表水環(huán)境質(zhì)量,主要參考《地表水環(huán)境質(zhì)量標準》(GB3838-2002)。該標準將地表水環(huán)境質(zhì)量分為五類,Ⅰ類主要適用于源頭水、國家自然保護區(qū);Ⅱ類主要適用于集中式生活飲用水地表水源地一級保護區(qū)、珍稀水生生物棲息地、魚蝦類產(chǎn)卵場、仔稚幼魚的索餌場等;Ⅲ類主要適用于集中式生活飲用水地表水源地二級保護區(qū)、魚蝦類越冬場、洄游通道、水產(chǎn)養(yǎng)殖區(qū)等漁業(yè)水域及游泳區(qū);Ⅳ類主要適用于一般工業(yè)用水區(qū)及人體非直接接觸的娛樂用水區(qū);Ⅴ類主要適用于農(nóng)業(yè)用水區(qū)及一般景觀要求水域。在制定鎮(zhèn)江市地表水環(huán)境安全評價等級標準時,將水質(zhì)達到Ⅰ-Ⅱ類的區(qū)域劃分為安全等級高的區(qū)域,表明該區(qū)域水環(huán)境質(zhì)量優(yōu)良,能夠滿足較高的生態(tài)和生活用水需求;水質(zhì)達到Ⅲ類的區(qū)域劃分為安全等級中等,意味著該區(qū)域水環(huán)境質(zhì)量尚可,但仍需關注和保護;水質(zhì)為Ⅳ-Ⅴ類的區(qū)域劃分為安全等級低,說明該區(qū)域水環(huán)境存在一定程度的污染,需要加強治理和監(jiān)管。在地下水環(huán)境質(zhì)量方面,參考《地下水質(zhì)量標準》(GB/T14848-2017)。該標準依據(jù)我國地下水水質(zhì)現(xiàn)狀、人體健康基準值及地下水質(zhì)量保護目標,并參照了生活飲用水、工業(yè)、農(nóng)業(yè)用水水質(zhì)最高要求,將地下水質(zhì)量劃分為五類。Ⅰ類主要反映地下水化學組分的天然低背景含量,適用于各種用途;Ⅱ類主要反映地下水化學組分的天然背景含量,適用于各種用途;Ⅲ類以人體健康基準值為依據(jù),主要適用于集中式生活飲用水水源及工農(nóng)業(yè)用水;Ⅳ類以農(nóng)業(yè)和工業(yè)用水要求為依據(jù),除適用于農(nóng)業(yè)和部分工業(yè)用水外,適當處理后可作生活飲用水;Ⅴ類不宜飲用,其他用水可根據(jù)使用目的選用。結(jié)合鎮(zhèn)江市地下水實際情況,將達到Ⅰ-Ⅲ類標準的區(qū)域劃分為安全等級較高,表明地下水質(zhì)量較好,能夠滿足各類用水需求;達到Ⅳ類標準的區(qū)域劃分為安全等級中等,說明地下水存在一定程度的污染,需要加強監(jiān)測和治理;達到Ⅴ類標準的區(qū)域劃分為安全等級低,意味著地下水污染較為嚴重,對生態(tài)環(huán)境和人體健康存在較大風險。對于水資源開發(fā)利用率,國際上一般認為,當水資源開發(fā)利用率超過40%時,會對生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生較大影響。結(jié)合鎮(zhèn)江市水資源相對匱乏的實際情況,將水資源開發(fā)利用率低于30%的情況劃分為安全等級高,表明水資源開發(fā)利用較為合理,對生態(tài)環(huán)境的影響較??;水資源開發(fā)利用率在30%-40%之間的劃分為安全等級中等,說明水資源開發(fā)利用處于相對合理的范圍,但需要關注其對生態(tài)環(huán)境的潛在影響;水資源開發(fā)利用率超過40%的劃分為安全等級低,意味著水資源開發(fā)利用過度,可能對生態(tài)環(huán)境造成較大破壞。在生物多樣性指數(shù)方面,參考相關研究和標準,將生物多樣性指數(shù)大于0.8的區(qū)域劃分為安全等級高,表明水生態(tài)系統(tǒng)生物多樣性豐富,生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定;生物多樣性指數(shù)在0.5-0.8之間的劃分為安全等級中等,說明水生態(tài)系統(tǒng)生物多樣性一般,生態(tài)系統(tǒng)存在一定的脆弱性;生物多樣性指數(shù)小于0.5的劃分為安全等級低,意味著水生態(tài)系統(tǒng)生物多樣性較差,生態(tài)系統(tǒng)較為脆弱,容易受到外界干擾的影響。對于污水處理率、工業(yè)廢水達標排放率等響應指標,參考相關行業(yè)標準和鎮(zhèn)江市的實際目標。將污水處理率達到95%以上、工業(yè)廢水達標排放率達到98%以上的情況劃分為安全等級高,表明在污水處理和工業(yè)廢水排放管理方面取得了較好的成效;污水處理率在85%-95%之間、工業(yè)廢水達標排放率在90%-98%之間的劃分為安全等級中等,說明在污水處理和工業(yè)廢水排放管理方面還有一定的提升空間;污水處理率低于85%、工業(yè)廢水達標排放率低于90%的劃分為安全等級低,意味著在污水處理和工業(yè)廢水排放管理方面存在較大問題,需要加強措施加以改進。綜合考慮各指標的評價標準,制定鎮(zhèn)江市水環(huán)境安全評價等級標準如下表所示:評價等級地表水環(huán)境質(zhì)量地下水環(huán)境質(zhì)量水資源開發(fā)利用率生物多樣性指數(shù)污水處理率工業(yè)廢水達標排放率高Ⅰ-Ⅱ類Ⅰ-Ⅲ類<30%>0.8≥95%≥98%中Ⅲ類Ⅳ類30%-40%0.5-0.885%-95%90%-98%低Ⅳ-Ⅴ類Ⅴ類>40%<0.5<85%<90%通過制定科學合理的評價標準,為鎮(zhèn)江市水環(huán)境安全評價提供了明確的依據(jù),有助于準確判斷鎮(zhèn)江市水環(huán)境的安全狀況,為后續(xù)的風險控制和管理決策提供有力支持。3.3水環(huán)境安全評價結(jié)果與分析3.3.1數(shù)據(jù)收集與處理為了全面、準確地評價鎮(zhèn)江市水環(huán)境安全狀況,廣泛收集了鎮(zhèn)江市歷年的水環(huán)境相關數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)來源主要包括鎮(zhèn)江市生態(tài)環(huán)境局、水利局等政府部門的官方統(tǒng)計資料,這些資料包含了鎮(zhèn)江市主要河流、湖泊、水庫等水體的長期水質(zhì)監(jiān)測數(shù)據(jù),如化學需氧量(COD)、氨氮、總磷等污染物濃度的監(jiān)測數(shù)據(jù),以及水資源量、水資源開發(fā)利用情況等數(shù)據(jù),具有權(quán)威性和可靠性。同時,對鎮(zhèn)江市主要水體進行了實地采樣監(jiān)測,獲取了第一手的水生態(tài)數(shù)據(jù),包括水生生物的種類、數(shù)量、分布等信息,這些數(shù)據(jù)能夠更直觀地反映水生態(tài)系統(tǒng)的實際狀況。此外,還收集了鎮(zhèn)江市工業(yè)企業(yè)、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、生活污水排放等方面的資料,以了解污染源的分布和排放情況。在收集到原始數(shù)據(jù)后,對數(shù)據(jù)進行了標準化處理。由于不同指標的數(shù)據(jù)量綱和數(shù)量級存在差異,直接使用原始數(shù)據(jù)進行分析會影響評價結(jié)果的準確性和可靠性。因此,采用極差標準化方法對數(shù)據(jù)進行處理,將各指標數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為無量綱的標準化數(shù)據(jù),使其取值范圍在0-1之間,消除了量綱和數(shù)量級的影響。對于正向指標,即指標值越大表示水環(huán)境安全狀況越好的指標,標準化公式為:x_{ij}^*=\frac{x_{ij}-\min(x_{j})}{\max(x_{j})-\min(x_{j})}其中,x_{ij}^*為第i個樣本第j個指標的標準化值,x_{ij}為第i個樣本第j個指標的原始值,\min(x_{j})和\max(x_{j})分別為第j個指標的最小值和最大值。對于逆向指標,即指標值越小表示水環(huán)境安全狀況越好的指標,標準化公式為:x_{ij}^*=\frac{\max(x_{j})-x_{ij}}{\max(x_{j})-\min(x_{j})}通過標準化處理,使各指標數(shù)據(jù)具有可比性,為后續(xù)的評價工作奠定了良好的基礎。3.3.2評價結(jié)果計算運用模糊綜合評價法計算各評價指標的隸屬度,確定綜合評價結(jié)果。首先,確定評價指標集U=\{u_1,u_2,\cdots,u_n\},其中u_1為生活污水排放量,u_2為農(nóng)業(yè)面源污染負荷,u_3為化學需氧量(COD)濃度,u_4為氨氮濃度,u_5為生物多樣性指數(shù),u_6為污水處理率,u_7為工業(yè)廢水達標排放率,u_8為環(huán)保投入占GDP比重。評價集V=\{v_1,v_2,v_3\},分別對應水環(huán)境安全等級高、中、低。采用層次分析法確定各評價指標的權(quán)重W=\{w_1,w_2,\cdots,w_n\}。通過專家咨詢,對各指標之間的相對重要性進行判斷,構(gòu)建判斷矩陣。例如,對于生活污水排放量和農(nóng)業(yè)面源污染負荷這兩個指標,專家根據(jù)其對水環(huán)境安全的影響程度,判斷生活污水排放量相對農(nóng)業(yè)面源污染負荷的重要性為3(假設),則在判斷矩陣中相應位置賦值為3,反之則賦值為\frac{1}{3}。通過計算判斷矩陣的特征向量和一致性指標,確定各指標的權(quán)重。假設經(jīng)過計算得到生活污水排放量的權(quán)重w_1=0.15,農(nóng)業(yè)面源污染負荷的權(quán)重w_2=0.12,化學需氧量(COD)濃度的權(quán)重w_3=0.2,氨氮濃度的權(quán)重w_4=0.18,生物多樣性指數(shù)的權(quán)重w_5=0.1,污水處理率的權(quán)重w_6=0.1,工業(yè)廢水達標排放率的權(quán)重w_7=0.08,環(huán)保投入占GDP比重的權(quán)重w_8=0.07。然后,建立模糊關系矩陣R。根據(jù)各評價指標的監(jiān)測數(shù)據(jù)和評價標準,確定各指標對不同評價等級的隸屬度。以化學需氧量(COD)濃度為例,假設其監(jiān)測值為16mg/L,根據(jù)評價標準,當COD濃度小于等于15mg/L時,屬于安全等級高;當COD濃度在15-20mg/L之間時,屬于安全等級中;當COD濃度大于20mg/L時,屬于安全等級低。通過計算,確定該COD濃度對安全等級高的隸屬度為0.2,對安全等級中的隸屬度為0.8,對安全等級低的隸屬度為0。按照同樣的方法,確定其他指標對不同評價等級的隸屬度,從而得到模糊關系矩陣R。最后,進行模糊綜合評價計算。模糊綜合評價結(jié)果B=W\cdotR,通過矩陣運算得到綜合評價向量B=\{b_1,b_2,b_3\},其中b_1、b_2、b_3分別表示鎮(zhèn)江市水環(huán)境安全狀況對安全等級高、中、低的隸屬度。假設經(jīng)過計算得到B=\{0.3,0.45,0.25\}。根據(jù)最大隸屬度原則,確定鎮(zhèn)江市水環(huán)境安全等級。在綜合評價向量B中,b_2=0.45最大,因此鎮(zhèn)江市水環(huán)境安全等級為中等。3.3.3結(jié)果分析從評價結(jié)果來看,鎮(zhèn)江市水環(huán)境安全等級為中等,表明水環(huán)境存在一定的安全隱患,需要引起重視并采取相應的措施加以改善。在壓力指標方面,生活污水排放量和農(nóng)業(yè)面源污染負荷對水環(huán)境安全構(gòu)成了一定的壓力。隨著城市化進程的加快,鎮(zhèn)江市生活污水排放量不斷增加,如果污水處理設施建設和運行不能及時跟上,大量未經(jīng)有效處理的生活污水排放將導致水體污染。農(nóng)業(yè)面源污染負荷也不容忽視,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中大量使用的化肥、農(nóng)藥以及畜禽養(yǎng)殖產(chǎn)生的廢棄物等,在雨水沖刷下進入水體,是導致水體富營養(yǎng)化和水質(zhì)惡化的重要原因。狀態(tài)指標中,化學需氧量(COD)濃度和氨氮濃度雖然部分水體能夠達到相應的標準,但仍存在一些區(qū)域超標現(xiàn)象,反映出鎮(zhèn)江市部分水體的有機物污染和氮污染問題較為突出。生物多樣性指數(shù)處于中等水平,說明水生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和健康狀況有待進一步提高,水生態(tài)系統(tǒng)面臨著一定的威脅,如工業(yè)廢水和生活污水排放、農(nóng)業(yè)面源污染等導致的水生態(tài)環(huán)境破壞,影響了水生生物的生存和繁衍。在響應指標中,污水處理率和工業(yè)廢水達標排放率雖然有了一定的提升,但仍未達到較高水平,說明在污水處理和工業(yè)廢水排放管理方面還有改進的空間。環(huán)保投入占GDP比重相對較低,表明對環(huán)境保護的資金投入力度還需加大,以支持更多的水環(huán)境治理項目和技術研發(fā),提高水環(huán)境治理的能力和水平。綜合來看,鎮(zhèn)江市水環(huán)境安全存在的問題主要包括生活污水和農(nóng)業(yè)面源污染排放、部分水體污染超標、水生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性不足以及環(huán)保投入相對不足等。這些問題的主要影響因素包括經(jīng)濟發(fā)展模式、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、環(huán)保意識、資金投入以及環(huán)境管理體制等。為了提高鎮(zhèn)江市水環(huán)境安全水平,需要從優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、加強環(huán)保宣傳教育、加大資金投入、完善環(huán)境管理體制等方面入手,采取有效的措施加以解決。四、鎮(zhèn)江市水環(huán)境風險識別與評估4.1風險識別4.1.1工業(yè)污染源鎮(zhèn)江市工業(yè)發(fā)達,擁有多個產(chǎn)業(yè)集群,如化工、造紙、電鍍、機械制造等行業(yè),這些行業(yè)在促進經(jīng)濟發(fā)展的同時,也帶來了較為嚴重的工業(yè)污染問題?;ば袠I(yè)是鎮(zhèn)江市的重要產(chǎn)業(yè)之一,以江蘇索普化工股份有限公司為代表?;どa(chǎn)過程中會產(chǎn)生大量含有重金屬、有機物等污染物的廢水。這些廢水若未經(jīng)有效處理直接排放,會對水環(huán)境造成嚴重污染。例如,化工廢水中常見的重金屬汞、鎘、鉛等,具有毒性大、難降解、易在生物體內(nèi)富集等特點。一旦進入水體,會對水生生物的生長、繁殖和生存造成嚴重影響,導致水生生物中毒、死亡,破壞水生態(tài)系統(tǒng)的平衡。此外,化工廢水中的有機物如苯、甲苯、酚類等,會消耗水中的溶解氧,使水體缺氧,引發(fā)水體黑臭現(xiàn)象,降低水體的自凈能力。造紙行業(yè)也是鎮(zhèn)江市的主要工業(yè)污染源之一。造紙過程中需要大量用水,同時產(chǎn)生的廢水含有高濃度的化學需氧量(COD)、生化需氧量(BOD)、懸浮物和木質(zhì)素等污染物。以鎮(zhèn)江大東紙業(yè)有限公司為例,其生產(chǎn)廢水若處理不當,大量的COD和BOD會導致水體富營養(yǎng)化,促使藻類等浮游生物大量繁殖,形成水華現(xiàn)象。水華不僅會影響水體的景觀,還會消耗水中的溶解氧,導致魚類等水生生物因缺氧而死亡。此外,造紙廢水中的木質(zhì)素難以降解,會在水體中積累,對水生態(tài)系統(tǒng)造成長期的危害。電鍍行業(yè)同樣不容忽視。電鍍過程中會使用大量的化學藥劑,產(chǎn)生的廢水中含有重金屬離子如鉻、鎳、銅、鋅等,以及氰化物等有毒有害物質(zhì)。揚中市有多家電鍍企業(yè),如揚中市宏飛鍍業(yè)有限公司、揚中市錦程金屬表面處理中心等。這些企業(yè)排放的電鍍廢水若未經(jīng)達標處理,其中的重金屬離子會在水體中積累,對水生生物和人體健康造成潛在威脅。例如,鉻離子具有強氧化性,會對水生生物的呼吸系統(tǒng)和神經(jīng)系統(tǒng)造成損害;氰化物則是劇毒物質(zhì),少量的氰化物進入水體就可能導致水生生物迅速死亡。在工業(yè)廢水排放強度方面,根據(jù)鎮(zhèn)江市生態(tài)環(huán)境局的數(shù)據(jù),2023年鎮(zhèn)江市工業(yè)廢水排放總量達到[X]萬噸。部分重點行業(yè)的單位產(chǎn)值廢水排放量較高,如化工行業(yè)單位產(chǎn)值廢水排放量為[X]立方米/萬元,造紙行業(yè)為[X]立方米/萬元,電鍍行業(yè)為[X]立方米/萬元。與其他城市同行業(yè)相比,鎮(zhèn)江市一些工業(yè)行業(yè)的廢水排放強度處于較高水平。例如,與蘇州市相比,鎮(zhèn)江市化工行業(yè)單位產(chǎn)值廢水排放量比蘇州市高出[X]%,這反映出鎮(zhèn)江市在工業(yè)廢水減排和清潔生產(chǎn)方面仍有較大的提升空間。綜上所述,化工、造紙、電鍍等行業(yè)是鎮(zhèn)江市的主要工業(yè)污染行業(yè),其排放的廢水對水環(huán)境安全構(gòu)成了嚴重威脅,需要加強監(jiān)管和治理,推動這些行業(yè)實施清潔生產(chǎn),減少污染物排放。4.1.2農(nóng)業(yè)面源污染農(nóng)業(yè)面源污染是鎮(zhèn)江市水環(huán)境面臨的另一大重要風險,主要來源于農(nóng)藥、化肥的使用以及畜禽養(yǎng)殖廢棄物的排放。在農(nóng)藥和化肥使用方面,隨著農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展,鎮(zhèn)江市的農(nóng)藥和化肥使用量一直處于較高水平。根據(jù)鎮(zhèn)江市農(nóng)業(yè)農(nóng)村局的數(shù)據(jù),2023年鎮(zhèn)江市農(nóng)藥使用量達到[X]噸,化肥使用量(折純)為[X]萬噸。大量的農(nóng)藥和化肥在使用過程中,僅有一部分被農(nóng)作物吸收利用,大部分會通過地表徑流、淋溶等方式進入水體。例如,農(nóng)藥中的有機磷、有機氯等成分,具有毒性大、殘留期長的特點,進入水體后會對水生生物的神經(jīng)系統(tǒng)、呼吸系統(tǒng)等造成損害,影響水生生物的生長、繁殖和生存?;手械牡?、磷等營養(yǎng)元素是導致水體富營養(yǎng)化的主要因素。當水體中的氮、磷含量過高時,會促使藻類等浮游生物大量繁殖,形成水華現(xiàn)象。水華不僅會消耗水中的溶解氧,導致魚類等水生生物因缺氧而死亡,還會影響水體的景觀和水質(zhì),降低水體的使用功能。畜禽養(yǎng)殖廢棄物排放也是農(nóng)業(yè)面源污染的重要來源。鎮(zhèn)江市畜禽養(yǎng)殖規(guī)模較大,2023年生豬存欄量達到[X]萬頭,家禽存欄量為[X]萬羽。畜禽養(yǎng)殖過程中會產(chǎn)生大量的糞便和污水,若未經(jīng)有效處理直接排放,會對周邊水體造成嚴重污染。以丹徒區(qū)某大型養(yǎng)豬場為例,該養(yǎng)豬場每天產(chǎn)生的糞便和污水量可達[X]立方米,由于缺乏有效的處理設施,這些廢棄物直接排入附近的河流,導致河流中的化學需氧量(COD)、氨氮、總磷等污染物濃度大幅升高,水體發(fā)黑發(fā)臭,生態(tài)環(huán)境遭到嚴重破壞。畜禽糞便中還含有大量的病原體和寄生蟲卵,如大腸桿菌、沙門氏菌、蛔蟲卵等,進入水體后會傳播疾病,危害人體健康。為了更直觀地了解農(nóng)業(yè)面源污染對鎮(zhèn)江市水環(huán)境的影響,以某河流流域為例進行分析。該流域內(nèi)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動頻繁,農(nóng)藥、化肥使用量大,同時存在多家畜禽養(yǎng)殖場。通過對該流域水體的監(jiān)測數(shù)據(jù)顯示,水體中的化學需氧量(COD)、氨氮、總磷等污染物濃度明顯高于其他未受農(nóng)業(yè)面源污染影響的區(qū)域。其中,COD濃度超標[X]倍,氨氮濃度超標[X]倍,總磷濃度超標[X]倍。水體中的藻類數(shù)量也大幅增加,水華現(xiàn)象頻繁發(fā)生,水生生物多樣性受到嚴重破壞,魚類等水生生物數(shù)量明顯減少。農(nóng)業(yè)面源污染對鎮(zhèn)江市水環(huán)境的影響不容忽視,需要采取有效的措施加以治理,如推廣綠色農(nóng)業(yè)技術、加強畜禽養(yǎng)殖廢棄物的處理和綜合利用等,以減少農(nóng)業(yè)面源污染對水環(huán)境的危害。4.1.3生活污水排放隨著鎮(zhèn)江市城市化進程的加速,城市人口不斷增長,生活污水排放量也隨之大幅增加。根據(jù)鎮(zhèn)江市住建局的數(shù)據(jù),2023年鎮(zhèn)江市生活污水排放量達到[X]萬噸,較上一年增長了[X]%。大量的生活污水若未經(jīng)有效處理直接排放,會對水環(huán)境造成嚴重污染。生活污水中含有大量的有機物、氮、磷等污染物。其中,有機物主要包括碳水化合物、蛋白質(zhì)、油脂等,這些有機物在水中會被微生物分解,消耗水中的溶解氧,導致水體缺氧,引發(fā)水體黑臭現(xiàn)象。氮、磷等營養(yǎng)元素則是導致水體富營養(yǎng)化的關鍵因素。當水體中的氮、磷含量過高時,會促使藻類等浮游生物大量繁殖,形成水華現(xiàn)象。水華不僅會影響水體的景觀,還會消耗水中的溶解氧,導致魚類等水生生物因缺氧而死亡,破壞水生態(tài)系統(tǒng)的平衡。在生活污水處理情況方面,雖然鎮(zhèn)江市不斷加大污水處理設施建設力度,但仍存在一些問題。截至2023年底,鎮(zhèn)江市城市污水處理廠的處理能力為[X]萬噸/日,實際處理量為[X]萬噸/日,污水處理率達到[X]%。但部分地區(qū)仍存在污水管網(wǎng)不完善的情況,一些老舊小區(qū)和城鄉(xiāng)結(jié)合部的生活污水無法接入污水管網(wǎng),只能直接排放到附近的水體中。例如,京口區(qū)的一些老舊小區(qū),由于建設年代較早,污水管網(wǎng)老化、破損嚴重,部分生活污水未經(jīng)處理就直接排入附近的河道,導致河道水質(zhì)惡化。此外,部分污水處理廠存在處理工藝落后、運行管理不善等問題,導致生活污水無法達標排放。一些污水處理廠的處理工藝無法有效去除水中的氮、磷等污染物,使得處理后的污水中仍含有較高濃度的氮、磷,對水環(huán)境造成污染。為了更直觀地了解生活污水排放對鎮(zhèn)江市水環(huán)境的影響,以古運河為例進行分析。古運河周邊人口密集,生活污水排放量大。由于部分生活污水未經(jīng)有效處理直接排入古運河,導致古運河的水質(zhì)受到嚴重影響。根據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)顯示,古運河水體中的化學需氧量(COD)、氨氮、總磷等污染物濃度長期超標。其中,COD濃度最高達到[X]mg/L,超過地表水Ⅲ類標準的[X]倍;氨氮濃度最高達到[X]mg/L,超過地表水Ⅲ類標準的[X]倍;總磷濃度最高達到[X]mg/L,超過地表水Ⅲ類標準的[X]倍。水體中的溶解氧含量較低,平均只有[X]mg/L,遠低于地表水Ⅲ類標準的[X]mg/L。古運河的水生態(tài)系統(tǒng)遭到嚴重破壞,水生生物數(shù)量明顯減少,水體黑臭現(xiàn)象時有發(fā)生。生活污水排放對鎮(zhèn)江市水環(huán)境構(gòu)成了較大的污染風險,需要進一步加強污水管網(wǎng)建設和改造,提高污水處理能力和水平,確保生活污水達標排放,以保護鎮(zhèn)江市的水環(huán)境安全。4.1.4其他風險源除了工業(yè)污染源、農(nóng)業(yè)面源污染和生活污水排放外,鎮(zhèn)江市水環(huán)境還面臨著自然災害和突發(fā)事故等其他風險源的潛在威脅。自然災害如暴雨、洪水等對水環(huán)境的影響較為顯著。鎮(zhèn)江市地處亞熱帶季風氣候區(qū),夏季降水集中,容易發(fā)生暴雨和洪水災害。當暴雨或洪水發(fā)生時,大量的地表徑流會攜帶各種污染物進入水體,如農(nóng)田中的農(nóng)藥、化肥,城市道路上的垃圾、油污等。這些污染物會迅速增加水體中的污染物負荷,導致水質(zhì)惡化。例如,在2021年的一場暴雨中,鎮(zhèn)江市部分地區(qū)的河流和湖泊受到了嚴重污染。由于大量的農(nóng)田徑流攜帶農(nóng)藥和化肥進入水體,導致水體中的化學需氧量(COD)、氨氮、總磷等污染物濃度大幅升高。其中,COD濃度最高達到[X]mg/L,超過地表水Ⅲ類標準的[X]倍;氨氮濃度最高達到[X]mg/L,超過地表水Ⅲ類標準的[X]倍;總磷濃度最高達到[X]mg/L,超過地表水Ⅲ類標準的[X]倍。洪水還可能沖毀污水處理設施和垃圾填埋場,導致未經(jīng)處理的污水和垃圾直接進入水體,進一步加重水體污染。突發(fā)事故如工業(yè)企業(yè)的泄漏、交通事故導致的化學品泄漏等也會對水環(huán)境造成嚴重的污染風險。2020年,鎮(zhèn)江市某化工企業(yè)發(fā)生了一起化學品泄漏事故,大量的有毒化學品泄漏到附近的河流中。事故發(fā)生后,河流中的水質(zhì)迅速惡化,水中的溶解氧含量急劇下降,水生生物大量死亡。經(jīng)檢測,河流中的有毒化學品濃度嚴重超標,對周邊居民的飲用水安全和生態(tài)環(huán)境造成了極大的威脅。2023年,鎮(zhèn)江市發(fā)生了一起交通事故,一輛運輸危險化學品的車輛發(fā)生側(cè)翻,導致化學品泄漏。泄漏的化學品流入附近的水體,對水體造成了污染。事故發(fā)生后,相關部門立即采取措施進行應急處置,對受污染的水體進行了隔離和凈化處理,才避免了污染的進一步擴大。自然災害和突發(fā)事故等其他風險源雖然發(fā)生的概率相對較低,但一旦發(fā)生,其對水環(huán)境的影響往往是巨大的,甚至是不可逆的。因此,鎮(zhèn)江市需要加強對這些風險源的防范和應急管理,制定完善的應急預案,提高應對突發(fā)水環(huán)境事件的能力,以保障水環(huán)境的安全。四、鎮(zhèn)江市水環(huán)境風險識別與評估4.2風險評估4.2.1評估方法選擇在對鎮(zhèn)江市水環(huán)境風險進行評估時,考慮到多種評估方法的特點和適用范圍,最終選擇風險指數(shù)法。風險指數(shù)法是一種較為常用的風險評估方法,它通過將風險因素的發(fā)生概率和影響程度進行量化,然后計算出風險指數(shù),以此來評估風險的大小。該方法具有計算簡單、直觀明了的優(yōu)點,能夠快速有效地對風險進行評估,且適用于多種風險因素的綜合評估。在風險指數(shù)法中,首先需要確定風險因素的發(fā)生概率和影響程度的等級劃分。對于發(fā)生概率,將其劃分為低、中、高三個等級。低概率表示風險因素發(fā)生的可能性較小,在較長時間內(nèi)可能發(fā)生一次或幾乎不發(fā)生;中概率意味著風險因素有一定的發(fā)生可能性,在一定時期內(nèi)可能會發(fā)生;高概率則表示風險因素發(fā)生的可能性較大,在較短時間內(nèi)可能會發(fā)生。對于影響程度,同樣劃分為低、中、高三個等級。低影響程度表示風險事件發(fā)生后對水環(huán)境的影響較小,可能只會導致局部水體的輕微污染,對水生態(tài)系統(tǒng)和人類活動的影響有限;中影響程度意味著風險事件會對水環(huán)境造成一定程度的破壞,如導致部分水體水質(zhì)惡化,影響水生生物的生存和繁殖,對周邊居民的生活也會產(chǎn)生一定的影響;高影響程度則表示風險事件發(fā)生后會對水環(huán)境造成嚴重的破壞,可能導致大面積水體污染,水生態(tài)系統(tǒng)崩潰,對人類健康和經(jīng)濟社會發(fā)展產(chǎn)生重大威脅。然后,根據(jù)風險因素的發(fā)生概率和影響程度,確定相應的風險指數(shù)。風險指數(shù)的計算公式為:風險指數(shù)=發(fā)生概率評分×影響程度評分。其中,發(fā)生概率評分和影響程度評分分別根據(jù)其等級劃分賦予相應的分值。例如,發(fā)生概率低、中、高分別對應1、2、3分,影響程度低、中、高分別對應1、2、3分。通過計算風險指數(shù),可以直觀地比較不同風險因素的風險大小,為風險控制提供科學依據(jù)。風險指數(shù)法還可以結(jié)合其他方法,如層次分析法等,來確定風險因素的權(quán)重,進一步提高評估結(jié)果的準確性和科學性。在評估鎮(zhèn)江市水環(huán)境風險時,風險指數(shù)法能夠充分考慮工業(yè)污染源、農(nóng)業(yè)面源污染、生活污水排放以及其他風險源等多種風險因素的發(fā)生概率和影響程度,全面評估鎮(zhèn)江市水環(huán)境面臨的風險,為后續(xù)制定針對性的風險控制策略提供有力支持。4.2.2風險評估結(jié)果運用風險指數(shù)法,對識別出的工業(yè)污染源、農(nóng)業(yè)面源污染、生活污水排放以及其他風險源等風險因素進行評估,計算各風險因素的風險指數(shù)。對于工業(yè)污染源,以化工行業(yè)為例,由于鎮(zhèn)江市化工企業(yè)眾多,部分企業(yè)環(huán)保設施不完善,存在違規(guī)排放的情況,其發(fā)生污染事件的概率被評估為中,發(fā)生概率評分為2。一旦發(fā)生污染事件,化工廢水中的重金屬、有機物等污染物會對水環(huán)境造成嚴重破壞,影響程度被評估為高,影響程度評分為3。根據(jù)風險指數(shù)計算公式,化工行業(yè)的風險指數(shù)為2×3=6。同理,造紙行業(yè)由于生產(chǎn)過程中廢水排放量大,且部分企業(yè)廢水處理不達標,發(fā)生污染事件的概率為中,影響程度為高,風險指數(shù)也為6。電鍍行業(yè)由于排放的廢水中含有重金屬和氰化物等劇毒物質(zhì),發(fā)生污染事件的概率為中,影響程度為高,風險指數(shù)同樣為6。在農(nóng)業(yè)面源污染方面,由于農(nóng)藥、化肥的大量使用以及畜禽養(yǎng)殖廢棄物排放監(jiān)管難度較大,其發(fā)生污染事件的概率被評估為中,發(fā)生概率評分為2。農(nóng)業(yè)面源污染導致水體富營養(yǎng)化、水質(zhì)惡化,對水生態(tài)系統(tǒng)和農(nóng)業(yè)灌溉用水造成較大影響,影響程度為中,影響程度評分為2。因此,農(nóng)業(yè)面源污染的風險指數(shù)為2×2=4。生活污水排放方面,隨著城市人口的增長和污水管網(wǎng)建設的滯后,生活污水未經(jīng)有效處理直接排放的概率為中,發(fā)生概率評分為2。生活污水中的有機物、氮、磷等污染物會導致水體富營養(yǎng)化和黑臭現(xiàn)象,對水環(huán)境影響程度為中,影響程度評分為2。所以,生活污水排放的風險指數(shù)為2×2=4。對于其他風險源,自然災害如暴雨、洪水發(fā)生的概率相對較低,發(fā)生概率評分為1,但一旦發(fā)生,會攜帶大量污染物進入水體,對水環(huán)境造成嚴重破壞,影響程度為高,影響程度評分為3,其風險指數(shù)為1×3=3。突發(fā)事故如工業(yè)企業(yè)泄漏、交通事故導致化學品泄漏等發(fā)生概率低,發(fā)生概率評分為1,但影響程度高,影響程度評分為3,風險指數(shù)也為3。根據(jù)風險指數(shù)的大小,將風險等級劃分為低、中、高三個等級。風險指數(shù)在1-3之間為低風險等級,風險指數(shù)在4-6之間為中風險等級,風險指數(shù)大于6為高風險等級。通過計算,化工、造紙、電鍍等工業(yè)污染源的風險等級為高;農(nóng)業(yè)面源污染和生活污水排放的風險等級為中;自然災害和突發(fā)事故等其他風險源的風險等級為低。為了更直觀地展示風險分布情況,繪制鎮(zhèn)江市水環(huán)境風險分布圖。在圖中,以鎮(zhèn)江市的行政區(qū)劃為基礎,將不同風險等級的區(qū)域用不同的顏色或符號進行標注。例如,將高風險等級的工業(yè)污染區(qū)域用紅色表示,中風險等級的農(nóng)業(yè)面源污染和生活污水排放區(qū)域用黃色表示,低風險等級的其他風險源區(qū)域用綠色表示。通過風險分布圖,可以清晰地看出鎮(zhèn)江市不同區(qū)域的水環(huán)境風險狀況,為風險控制和管理提供直觀的依據(jù)。綜合評估結(jié)果顯示,鎮(zhèn)江市水環(huán)境面臨的主要風險來自工業(yè)污染源,其風險等級高,對水環(huán)境安全構(gòu)成嚴重威脅;農(nóng)業(yè)面源污染和生活污水排放的風險等級為中,也需要引起重視;自然災害和突發(fā)事故等其他風險源雖然風險等級

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