章沫嘉，張祚

(華中師范大學(xué)公共管理學(xué)院， 湖北 武漢 430079)

0 引言

水資源在人類社會的發(fā)展中起著至關(guān)重要的作用[1].湖泊作為水資源的重要載體，因其對生態(tài)循環(huán)與社會發(fā)展的巨大作用，近年來受到了越來越廣泛的重視[2].武漢市擁有166 個天然湖泊，湖泊水面面積約867 km2，武漢市的發(fā)展與湖泊息息相關(guān)[2].城市湖泊兼具自然功能與社會功能[3-5]，隨著經(jīng)濟的不斷發(fā)展與城市化進程的加速，絕大多數(shù)城內(nèi)湖泊環(huán)境受損，呈現(xiàn)出嚴(yán)重的富營養(yǎng)化特征[6-8].

湖泊治理成為國內(nèi)外學(xué)界共同關(guān)注的問題[9-12].湖北省積極響應(yīng)黨中央號召，率先推行河湖長制，并開展了“一湖一策”方案的編制[13-14].“一湖一策”是我國對湖泊治理機制的創(chuàng)新探索[15]，是堅持以問題為導(dǎo)向、因地制宜的體現(xiàn).目前有關(guān)湖泊治理成效的評價普遍采用量化方式，對湖泊營養(yǎng)狀態(tài)進行分級[16].然而，缺少關(guān)于不同因素對城市湖泊治理影響的分析.

本研究選取的研究對象為：武昌區(qū)沙湖，面積3.197 km2，流域人口稠密；洪山區(qū)南湖，面積7.674 km2，流域人口眾多；漢陽區(qū)墨水湖，面積3.638 km2，流域人口數(shù)量與南湖大致相當(dāng)；江岸區(qū)塔子湖，面積0.310 km2，流域人口較少.在“河湖長制”與“一湖一策”實施的背景下，4個湖泊均取得了良好的治理效果[17-19].例如，武漢市在“一湖一策”的指導(dǎo)下，啟動沙湖治理工程.治理后的沙湖水體富營養(yǎng)化得到遏制，水質(zhì)逐漸向好.

“一湖一策”要求對各個湖泊進行差異化治理，同時也應(yīng)當(dāng)重視差異性因素在湖泊治理評價中的重要性.本文中面向城市湖泊治理問題，以武漢市中心城區(qū)4個典型湖泊為主要分析對象，系統(tǒng)性提出湖泊治理過程中的各項差異性因素，明確各項因素與湖泊治理的關(guān)系，最終完成對城市湖泊治理的評價，并以此為基礎(chǔ)提出湖泊治理的政策建議.

1 評價因素

圖1 武漢市部分水體分布圖

1.1 湖泊面積湖泊面積的差異對城市湖泊治理評價有重大影響，湖泊面積越大，治理難度越高.武漢市東湖作為中國第二大城中湖，水域面積達33 km2(圖1)，自1984年起武漢市政府啟動?xùn)|湖截污工程，于2016 年底正式依托東湖建成武漢市東湖綠道，耗時30 余年，總計投入資金近8億元，人力物力消耗極大[20].而武漢市沙湖面積僅3.197 km2(圖1)，治理歷時3年，總計投入約0.5億元，水質(zhì)優(yōu)化效果顯著.

1.2 人口因素人為污染是城市湖泊污染的重要來源，人口數(shù)量對于湖泊治理有重大影響，流域人口越多，湖泊治理難度越大.例如：沙湖位于武漢市武昌區(qū)，流域內(nèi)人口密集，水體難以滿足流域內(nèi)日常排污的需求，污水體量過載，水體富營養(yǎng)問題嚴(yán)重；青海湖作為中國最大的內(nèi)陸湖泊，地廣人稀，人為污染較少，水質(zhì)優(yōu)良.

根據(jù)武漢水務(wù)局發(fā)布的《武漢市中心城區(qū)湖泊“三線一路”保護規(guī)劃》中的“湖泊三線”概念，估算流域內(nèi)實際人口數(shù).湖泊三線，即湖泊藍線(水域控制線)、湖泊綠線(綠化控制線)、湖泊灰線(建筑控制線).假設(shè)各個湖泊的流域面積均為灰線面積的一個固定倍數(shù)，該湖泊所在區(qū)域的人口密度，為湖泊所在區(qū)的人口密度(跨區(qū)湖泊按幾個區(qū)人口平均密度計算).計算公式為：

Nn=K·Sh·ρn

(1)

式中，Nn表示湖泊n流域人口，Sh為該湖泊灰線控制面積，ρn為該湖泊所在區(qū)域人口密度指數(shù)，K為在假設(shè)各湖泊情況基本均等前提下，各個湖泊的流域面積相比灰線面積的倍數(shù).

1.3 水質(zhì)優(yōu)化優(yōu)化湖泊水質(zhì)是污染治理的關(guān)鍵，而水質(zhì)優(yōu)化狀況是判斷湖泊治理成效的決定性因素.《武漢市環(huán)境質(zhì)量狀況公報》中公布了各個湖泊各項污染物的超標(biāo)倍數(shù).“一湖一策”方針要求針對各湖泊實際治理情況進行評估，在各湖泊實際治理年份有差異的情況下，本文中用湖泊多年超標(biāo)污染物超標(biāo)倍數(shù)的動態(tài)變化代替污染物的絕對含量變化，以計算湖泊水質(zhì)優(yōu)化狀況.計算公式為：

(2)

式中，En為湖泊n年平均水質(zhì)變化指數(shù)，表示每個湖泊的治理效率，a為湖泊開始治理的年份，b為湖泊治理之后的年份，wi表示湖泊在該年各項超標(biāo)污染物的超標(biāo)倍數(shù).根據(jù)武漢市生態(tài)局每月發(fā)布的《武漢市地表水環(huán)境質(zhì)量狀況》，武漢市各湖泊9月前后超標(biāo)污染物相對于其他月份更高，本文中選用每年9月湖泊質(zhì)量狀況作為參考指標(biāo).

1.4 湖泊自凈力湖泊自身具有一定的自我凈化能力，水體經(jīng)過稀釋污水后達到物理凈化[21].污水排入水體之后與水體混合，同時被稀釋[22].水體流動性越強、流量越大，水體稀釋程度越高，自凈能力越強[22].城市湖泊通過地表徑流和地下河道與河流完成流量交換，具有豐水期調(diào)整洪峰、枯水期補給河流的重要功能.

湖泊的自凈能力與到最近江河的距離有關(guān)[23].污水稀釋程度與水體流量、流速呈正相關(guān)，即交換流量越大、交換流速越快，湖泊自凈能力越強[24].豐水期或枯水期時，河流和湖泊會進行水量交換.水位差和時間相同時，湖泊與河流的距離越近，流速越快，河流流向湖泊的流量越大，污水稀釋程度越高.即湖泊離大江大河越近，其物理自凈能力越強.

以武漢市中心城區(qū)39個湖泊為樣本，基于衛(wèi)星圖測距功能測量各個湖泊中心到周圍江/河的最近直線距離.湖泊中心到最近江/河的距離越遠，出現(xiàn)未達標(biāo)湖泊的概率越高(圖2a).將2016年未達標(biāo)湖泊的距離數(shù)據(jù)與它們在該年的受污情況進行相關(guān)性分析(圖2b)，湯遜湖面積所占權(quán)重過大，不參與分析.湖泊中心到江/河的最近直線距離與湖泊受污程度呈正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為0.38，通過了99%的假設(shè)檢驗.

圖2 各個湖泊中心到江/河的最近直線距離與(a)水質(zhì)達標(biāo)概率和(b)受污染程度的關(guān)系

1.5 社會影響力湖泊治理最終要面向公眾，接受社會點評.城市湖泊對于各類產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和周邊居民的生活具有不可替代的作用.“一湖一策”方針提出湖泊治理應(yīng)回歸社會，面向群眾.在互聯(lián)網(wǎng)逐漸發(fā)展的當(dāng)下，網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)可以反應(yīng)某個湖泊的社會影響.為了使數(shù)據(jù)更具有多樣性，本文中以各湖泊在百度頁面、百度貼吧、微博話題的討論數(shù)量作為此項評價的參考值.

2 數(shù)據(jù)處理與評價結(jié)果

2.1 數(shù)據(jù)處理與評價標(biāo)準(zhǔn)各項指標(biāo)度量單位不同，為消除測量方法對結(jié)果的影響，本文中對其進行歸一化處理[25]，轉(zhuǎn)化為無量綱量.在眾多城市湖泊中，沙湖面積中等、周圍人口稠密、與流動水體距離較近、水質(zhì)改善效果顯著、廣受贊譽，各方面表現(xiàn)均衡，是近些年來城市湖泊治理的典型范例，因而以下各項差異的歸一化研究均以沙湖作為標(biāo)準(zhǔn).計算公式為：

(3)

綜上所述，湖泊各因素的評價表如表1所示.

表1 城市湖泊治理因素評價表

前2項因素作為重要指標(biāo)，進行預(yù)設(shè)權(quán)重處理；第三項指標(biāo)為決定性指標(biāo)，預(yù)設(shè)差距較大分?jǐn)?shù)值；后2項因素為附加指標(biāo)，預(yù)設(shè)較小分?jǐn)?shù)值.基于此，對湖泊治理的差異性因素進行分析之后，可以得出評價湖泊治理的最終評分標(biāo)準(zhǔn)：

Gn=sn·nn·en+dn+in

(4)

式中，Gn(0≤Gn≤100)為n湖泊治理的最終分?jǐn)?shù)，若某湖泊治理效果極好，評分超過100則以上限100計分.在最終評分中，0 ～ 60為不及格，60 ～ 70為及格，70 ～ 80為中等，80 ～ 90為良好，90 ～ 100為優(yōu)秀.

2.2 評價結(jié)果根據(jù)沙湖、南湖、墨水湖、塔子湖的各項差異性評價因素原始數(shù)據(jù)(表2)，測算4個湖泊的5項差異性評價因素的影響權(quán)重/得分，并且得出湖泊治理的最終得分及治理評價(表3).經(jīng)過數(shù)據(jù)歸一化后(表3)，沙湖的面積、人口數(shù)、社會影響力均為3 級；自凈難度為2 級；水質(zhì)改良效果較好，達到4 級；最終評分為95 分，評分結(jié)果為優(yōu)秀.南湖的面積為3 級；人口遠遠低于沙湖，產(chǎn)生了量級差，為2 級；水質(zhì)優(yōu)化表現(xiàn)中等，為3 級；水體自凈難度較高，達到5 級；社會影響力為3 級；最終評分為84 分，評分結(jié)果為良好.墨水湖的面積為3 級；周圍人口較少，為2 級；水質(zhì)改善十分顯著，達到了5 級；水體自凈能力中等，為3 級；社會影響力偏低，為1 級，最終評分為99 分，評分結(jié)果為優(yōu)秀.塔子湖是4個湖泊中最小的湖泊，面積為2 級；周圍人口最少，為1 級；在治理之后實現(xiàn)水質(zhì)達標(biāo)，為5 級；水體自凈難度較小，為2 級；社會影響力較小，為2 級，最終評分受湖泊面積與人口權(quán)重影響較大，最終評分為89 分，評分結(jié)果為良好.

圖3顯示沙湖、南湖、墨水湖、塔子湖的各項差異性評價因素的等級構(gòu)成.由圖3可見，每個湖泊在固定指標(biāo)下均表現(xiàn)出不一樣的特點.塔子湖面積最小，受面積權(quán)重影響比其他湖泊更大.沙湖所處的武昌區(qū)人口密度最高，人口總數(shù)最高，南湖與墨水湖歸一化之后的人口數(shù)量大致相同，塔子湖人口最少.水質(zhì)優(yōu)化上表現(xiàn)最好的為墨水湖與塔子湖，前者水質(zhì)優(yōu)化效果顯著，后者則在改善之后實現(xiàn)水質(zhì)達標(biāo)，其次為沙湖、南湖.沙湖到周圍江/河的最近直線距離最短，湖泊自凈力最強，其次為塔子湖、墨水湖，南湖.社會影響力大小排行依次為南湖、沙湖、塔子湖、墨水湖.

表2 4個湖泊各項差異性評價因素基本情況對比

表3 4個湖泊各項差異性評價因素歸一化結(jié)果

圖3 4個城市湖泊各項差異性評價因素構(gòu)成對比

3 結(jié)論與建議

3.1 結(jié)論“一湖一策”方針要求將差異性貫穿湖泊治理問題的始終，本文中嘗試提出城市湖泊治理過程中的5項差異性因素，并且基于各項差異性因素的分析，對湖泊治理的評價標(biāo)準(zhǔn)做深入的研究，有助于對湖泊治理成效進行科學(xué)評價，推動城市湖泊治理實踐的完善.當(dāng)前，有關(guān)湖泊治理的評價研究仍處于探索階段，如何讓差異性因素參與到治理評價中，并制定相應(yīng)的量化標(biāo)準(zhǔn)，是評價研究的重點與難點.城市湖泊治理問題正受到越來越多的關(guān)注，本文中初步提出的城市湖泊治理評價標(biāo)準(zhǔn)仍需要進一步探究.

3.2 建議在上述研究的基礎(chǔ)上，結(jié)合行政管理的政府治理與“一湖一策”方針的要求，提出以下幾點政策建議：

1)對城市湖泊實行分級分區(qū)域治理.湖泊按照面積分級治理，合理協(xié)調(diào)人力物力，減少資源浪費；大型湖泊劃分區(qū)域，重點治理和防范主要污染物，實施針對性治理措施，提高管理效率.

2)加強城市內(nèi)人口密集型湖泊水質(zhì)監(jiān)測.人口密集區(qū)域由人為因素造成的湖泊污染占比更大，需要強化水質(zhì)監(jiān)測，加強污染防范.

3)完善湖泊治理生態(tài)補償制度.以湖泊水質(zhì)達標(biāo)而產(chǎn)生的機會成本為參照，進行相應(yīng)的補償，提高各主體湖泊治理的積極性.

4)定期清理疏通入湖河道.湖泊自凈力在湖泊治理過程中發(fā)揮重要作用，提高河湖水量交換的效率，增強城市湖泊自凈能力，減輕湖泊治理難度.

5)完善城市湖泊治理的公眾參與機制.湖泊治理必須發(fā)動社會力量，鼓勵公眾參與，提高湖泊保護的社會關(guān)注度，營造全社會共享共建的良好氛圍.