我國西南地區(qū)城市水環(huán)境綜合整治對(duì)策與路線圖

曹甜甜，朱洪濤，王振北，孫德智*

1.北京林業(yè)大學(xué)水體污染源控制技術(shù)北京市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室

2.北京林業(yè)大學(xué)污染水體源控與生態(tài)修復(fù)技術(shù)北京高校工程研究中心

西南地區(qū)包括四川省、貴州省、云南省和重慶市，是我國長江和珠江上游重要的生態(tài)安全屏障，磷礦及煤礦資源十分豐富，是我國有色金屬工業(yè)發(fā)展和戰(zhàn)略儲(chǔ)備的重要基地，但同時(shí)也是生態(tài)脆弱區(qū)。近年來隨著地區(qū)經(jīng)濟(jì)的快速增長，城市化進(jìn)程的加快，各城市在向流域排放的污染負(fù)荷加大的同時(shí)，自身水生態(tài)環(huán)境壓力也日益增大。沱江成都段是四川省內(nèi)污染最嚴(yán)重的河流，水質(zhì)優(yōu)良率不足30%[1]；昆明市滇池目前生態(tài)用水不足、水體富營養(yǎng)化、水生態(tài)受損等問題仍然突出[2]；貴陽市磷礦的大面積開采，是洋水河近幾年呈現(xiàn)Ⅴ類或劣Ⅴ類水質(zhì)的重要原因[3]；重慶市次級(jí)河流的水質(zhì)長期劣于市域水平，三峽庫區(qū)1/3的斷面呈現(xiàn)富營養(yǎng)化[4]。此外，該地區(qū)還普遍存在人均水資源量嚴(yán)重不足、地表徑流污染突出等問題。

為改善區(qū)域水生態(tài)環(huán)境質(zhì)量，區(qū)域各城市（州）采取了控源截污、生態(tài)清淤和河道富氧等措施對(duì)污染嚴(yán)重的河湖進(jìn)行整治，但水生態(tài)環(huán)境質(zhì)量沒有得到根本性改善。為此，筆者在對(duì)我國西南地區(qū)47個(gè)城市（州）建成區(qū)存在的水生態(tài)環(huán)境問題解析的基礎(chǔ)上，提出城市（州）水生態(tài)環(huán)境分階段綜合整治對(duì)策和路線圖，以期為該地區(qū)城市（州）水生態(tài)環(huán)境質(zhì)量的提升提供支撐。

1 研究區(qū)域概況與數(shù)據(jù)來源

1.1 研究區(qū)域概況

研究區(qū)域47個(gè)城市（州）及水系分布如圖1所示。長江流域分布于該地區(qū)的中部和北部，長江（四川段）由西北向東南流經(jīng)甘孜藏族自治州、涼山彝族自治州、攀枝花市、宜賓市、瀘州市，后貫穿重慶市全境，金沙江（云南段）流經(jīng)迪慶、麗江、大理、楚雄、曲靖、昭通等6個(gè)市（州），烏江自畢節(jié)市、六盤水市、安順市、貴陽市、遵義市和銅仁市流入長江干流；該地區(qū)南部和西部則屬于珠江流域、元江流域和瀾滄江流域等，南盤江流經(jīng)曲靖市、昆明市、玉溪市、紅河哈尼族彝族自治州，于文山壯族苗族自治州匯入貴州北盤江，元江流經(jīng)地區(qū)有云南省楚雄彝族自治州、玉溪市和紅河哈尼族彝族自治州等，瀾滄江流經(jīng)迪慶藏族自治州、怒江傈僳族自治州、大理白族自治州、保山市、臨滄市和西雙版納傣族自治州。

圖1 西南地區(qū)城市（州）及水系分布Fig.1 Layout of cities and surface water systems in Southwest China

1.2 數(shù)據(jù)來源

涉及的研究區(qū)域數(shù)據(jù)包括：1）2016—2020年河湖國控、省控?cái)嗝嫠|(zhì)數(shù)據(jù)來源于各省市《生態(tài)環(huán)境狀況公報(bào)》（2016—2020年）；2）城市人均水資源量、降水量和萬元工業(yè)增加值用水量數(shù)據(jù)來源于各省市《2019年水資源公報(bào)》；3）城市生活、工業(yè)廢水污染物排放負(fù)荷量數(shù)據(jù)來源于各城市《第二次污染源普查公報(bào)》；4）城市建成區(qū)排水管網(wǎng)密度、污水處理廠運(yùn)行負(fù)荷、再生水利用率數(shù)據(jù)來源于《2020年中國城市建設(shè)統(tǒng)計(jì)年鑒》。

2 西南地區(qū)城市水環(huán)境特征及問題解析

2.1 地區(qū)城市水環(huán)境特征

2.1.1 水環(huán)境質(zhì)量特征

梳理地區(qū)水體700多個(gè)國控、省控?cái)嗝?016—2020年水質(zhì)狀況，不同類別水質(zhì)的斷面占比如圖2所示。由圖2可以看出，地區(qū)近5年國控、省控?cái)嗝嫠|(zhì)逐年向好，Ⅰ類～Ⅲ類水質(zhì)的斷面占比由2016年的80.8%升至2020年的92.8%，Ⅳ類水質(zhì)的斷面占比由10.1%降至4.9%，Ⅴ類水質(zhì)的斷面占比由3.7%降至1.0%，2020年劣Ⅴ類水質(zhì)的斷面占比僅為1.3%。然而，該地區(qū)城市水體水質(zhì)仍較差，Ⅴ類、劣Ⅴ類水質(zhì)的斷面占比還較高。2018年遵義市湘江河有斷面水質(zhì)為劣Ⅴ類，主要支流蝦子河、螞蟻河、禮儀河、舟水河、高泥河等5條河流均為劣Ⅴ類[5]；2019年昆明市35條入滇河流中，廣普大溝、姚安河為劣Ⅴ類，沙站河總磷濃度超標(biāo)3.96倍[6]；2019年重慶市主城九區(qū)34條二級(jí)支流中，Ⅴ類及劣Ⅴ類水質(zhì)斷面占比達(dá)23.61%[4]；2019年大理州金星河長期為劣Ⅴ類[7]；貴陽市水體水質(zhì)并不穩(wěn)定，特別是三級(jí)支流和四級(jí)支流斷面總磷濃度在部分月甚至出現(xiàn)Ⅴ類及劣Ⅴ類情況[8]；成都市金馬河、錦江、沱江流域的大部分支流水質(zhì)長期為Ⅴ類～劣Ⅴ類[9]。另外，地區(qū)城市黑臭水體的問題也較為突出，被確認(rèn)的城市黑臭水體有218條。

圖2 西南地區(qū)城市2016—2020年國控、省控?cái)嗝嫠|(zhì)情況Fig.2 Water quality of national and provincial control sections of cities in Southwest China from 2016 to 2020

2.1.2 水資源狀況

地區(qū)水資源量較為豐富，但地域分布不均，各城市人均水資源量如圖3所示。由圖3可知，重慶、達(dá)州等14個(gè)城市（州）人均水資源量均低于1 700 m3的缺水警戒線，成都、內(nèi)江等9個(gè)城市（州）屬重度缺水類型城市，自貢市、遂寧市屬于極度缺水類型城市。另外該地區(qū)部分城市河道水系不連通，生態(tài)基流缺乏，枯水季節(jié)甚至存在斷流的風(fēng)險(xiǎn)。

圖3 2019年西南地區(qū)城市（州）人均水資源量Fig.3 Per-capita water resources of cities in southwestern cities in 2019

2.1.3 水生態(tài)狀況

西南地區(qū)城市河湖自然結(jié)構(gòu)受損嚴(yán)重，大部分城市水體自凈能力差，河湖水生生物的生境遭到破壞，水生植被面積減少，浮游植物種類組成較單一，水生生物多樣性下降，底棲動(dòng)物群落呈現(xiàn)全面退化趨勢(shì)，水生態(tài)健康狀況呈現(xiàn)“差”或“亞健康”狀態(tài)[10-13]。另外，地區(qū)城市河湖富營養(yǎng)化現(xiàn)象嚴(yán)重，如昆明市滇池自20世紀(jì)90年代以來幾乎年年暴發(fā)藍(lán)藻水華，2019年出現(xiàn)全年水華[6]；大理州洱海目前處在“草型清水穩(wěn)態(tài)”向“藻型濁水穩(wěn)態(tài)”轉(zhuǎn)換的時(shí)期，局部范圍的藻類水華時(shí)有發(fā)生[14]。

2.2 地區(qū)城市水環(huán)境問題解析

2.2.1 水環(huán)境質(zhì)量解析

城市各類污染源是影響水環(huán)境質(zhì)量的最主要原因。因此，從生活源、工業(yè)源和面源3個(gè)方面解析城市水環(huán)境質(zhì)量下降的原因。

2.2.1 .1 生活污水收集處理系統(tǒng)問題

表1給出西南地區(qū)各城市（州）2017年生活源COD、氨氮、TN和TP排放負(fù)荷及占各城市（州）污染負(fù)荷比例。由表1可知，西南地區(qū)各城市（州）生活源排放量占比都很高，是主要污染源，特別是成都、廣元、巴中、阿壩州、涼山州、貴陽、六盤水、遵義、銅仁和麗江等城市（州）生活源排放負(fù)荷量占比已超過90%。因此，該區(qū)域城市生活源是影響水環(huán)境質(zhì)量的重要原因。

表1 2017年西南地區(qū)部分城市（州）生活源污染物排放負(fù)荷及占全市污染負(fù)荷比例Table 1 Discharge quantity and proportion of domestic wastewater pollutants of some cities in Southwest China in 2017

排水管網(wǎng)是城市重要的基礎(chǔ)設(shè)施，是污水收集的關(guān)鍵。該地區(qū)城市建成區(qū)排水管網(wǎng)密度如圖4所示[15]。由圖4可知，該地區(qū)有26個(gè)城市（州）建成區(qū)排水管網(wǎng)密度低于全國的平均值（11.11 km/km2），特別是阿壩州馬爾康（2.37 km/km2）、遵義市（3.29 km/km2）、黔東南州凱里（3.42 km/km2）、紅河州個(gè)舊市（4.13 km/km2）和大理州大理市（4.29 km/km2）的排水管網(wǎng)密度很低，表明該地區(qū)排水系統(tǒng)建設(shè)進(jìn)度滯后，不能滿足城市排水需求。再加上排水管道混接錯(cuò)接、管道老化和破損、內(nèi)壁腐蝕嚴(yán)重等問題，導(dǎo)致地下水、雨水進(jìn)入排水管網(wǎng)，擠占管網(wǎng)的輸送容量，降低污水處理廠的進(jìn)水濃度。例如，重慶市江北區(qū)排水管道混接錯(cuò)接有416處、缺陷管段共檢測(cè)缺陷點(diǎn)48 744個(gè)[16]。上述2方面問題造成地區(qū)城市污水集中收集率偏低，有資料顯示，2018年西南地區(qū)共有30個(gè)城市（州）建成區(qū)生活污水集中收集率低于50%（除貴州省外），其中瀘水市的生活污水集中收集率僅為9.8%[17-19]。此外，幾乎每個(gè)城市的城中村、老舊城區(qū)和城鄉(xiāng)結(jié)合部區(qū)域都存在大量排水管網(wǎng)留白區(qū)，大量生活污水未經(jīng)處理直排入河湖，給城市水環(huán)境帶來較大的污染。

圖4 2020年西南地區(qū)城市建成區(qū)排水管網(wǎng)密度[15]Fig.4 Density of drainpipe networks in urban built-up areas of cities in Southwest China in 2020

城市污水處理廠的穩(wěn)定運(yùn)行是削減生活點(diǎn)源的主要保障，該地區(qū)城市污水處理廠運(yùn)行負(fù)荷情況如圖5所示。由圖5可知，該地區(qū)涼山州西昌（107.30%）、阿壩州馬爾康（107.05%）和臨滄市（103.01%）等7個(gè)城市污水處理廠運(yùn)行負(fù)荷高于100%，污水處理效果不佳，存在超負(fù)荷污水直排問題。究其原因，一是這些城市人口擴(kuò)增，居民生活水平提高，生活污水量增長迅速，但污水處理廠建設(shè)滯后于污水排放量增量，導(dǎo)致污水廠處理能力不足。例如，昆明市近10年人口增長迅速，污水處理廠運(yùn)行壓力較大。二是外水入侵，地區(qū)降水量大，城市又大多是雨污合流制排水，雨季時(shí)大量雨水進(jìn)入合流制管網(wǎng)中，造成水質(zhì)波動(dòng)較大，導(dǎo)致處理效能下降。例如，西昌、馬爾康、銅仁、臨滄、瑞麗、保山等城市由于外水入滲導(dǎo)致污水中污染物濃度降低，污水處理廠進(jìn)水BOD小于100 mg/L[18-19]。

圖5 2020年西南地區(qū)城市污水處理廠運(yùn)行負(fù)荷[15]Fig.5 Operating load of wastewater treatment plants in cities in Southwest China in 2020

由圖5還可以看出，有部分城市污水處理廠運(yùn)行負(fù)荷過低導(dǎo)致處理效能低下，攀枝花、眉山、都勻、瀘水、凱里和遵義等城市污水處理廠運(yùn)行負(fù)荷分別為59.05%、58.77%、57.51%、54.37%、52.87%和46.86%，未能滿足不低于60%的要求。究其原因，一是城市廠網(wǎng)建設(shè)不配套，城市排水管網(wǎng)覆蓋率低，加上管道老舊、漏損等問題，導(dǎo)致污水收集率偏低；二是污水處理廠設(shè)計(jì)規(guī)模和實(shí)際情況不符，存在“大馬拉小車”問題。另外污水處理設(shè)施未進(jìn)行提標(biāo)改造，管理制度不健全，維護(hù)不到位，也是許多城市污水處理廠處理效能低下的重要原因之一。

2.2.1 .2 工業(yè)污染源問題

該地區(qū)部分城市（州）2017年工業(yè)源污染物排放負(fù)荷情況如表2所示。由表2可以看出，各城市工業(yè)廢水排放負(fù)荷不容忽視，其中宜賓市、資陽市和重慶市工業(yè)源COD排放量分別占該城市總排放量的46%、44%和33%；自貢市工業(yè)源氨氮排放量占比為22%；瀘州市工業(yè)源TN排放量占比為27%；資陽市和昆明市工業(yè)源TP排放量占比分別為38%和31%。

表2 2017年西南地區(qū)部分城市（州）工業(yè)源污染物排放量Table 2 Industrial wastewater discharge load in some cities in Southwest China in 2017 t/a

該地區(qū)城市（州）工業(yè)源主要為農(nóng)副食品加工業(yè)，化學(xué)原料及化學(xué)制品制造業(yè)，酒、飲料和茶制造業(yè)等。農(nóng)副食品加工業(yè)COD、氨氮、TN、TP排放量分別占地區(qū)城市工業(yè)源總量的27.08%、18.97%、16.46%和25.44%；化學(xué)原料及化學(xué)制品制造業(yè)COD排放量占工業(yè)源總量的17.25%；酒、飲料和茶制造業(yè)氨氮排放量占工業(yè)源總量的25.81%。重慶市、眉山市泡菜、調(diào)味品加工廢水鹽度很高，現(xiàn)有廢水處理工藝中未能有效除鹽；臨滄市、德宏州和保山市等8個(gè)城市（州）甘蔗制糖廢水深度處理技術(shù)的使用率只有18%左右，部分企業(yè)總氮、總磷仍存在超標(biāo)排放問題[20]；遵義市、宜賓市和瀘州市釀酒行業(yè)發(fā)達(dá)，其廢水COD和氮磷濃度高、pH低，處理效果差。由此可看出，這些城市較顯著的問題是食品行業(yè)生產(chǎn)粗放，廢水水質(zhì)變化大，處理達(dá)標(biāo)率低。重慶市大渡口區(qū)、德陽、六盤水等12個(gè)城市是地區(qū)老工業(yè)基地，沿江分布大中型工業(yè)企業(yè)較多，以化工、機(jī)械行業(yè)為主，其廢水中特征有機(jī)污染物濃度高，且含有多種有毒有害物質(zhì)，本身處理難度大，再加上園區(qū)內(nèi)污水處理設(shè)施建設(shè)不完善，或建成后也未正常運(yùn)行，導(dǎo)致外排廢水不能穩(wěn)定達(dá)標(biāo)，使得城市內(nèi)水體污染負(fù)荷超載嚴(yán)重。

磷和磷化工產(chǎn)業(yè)是地區(qū)特色和優(yōu)勢(shì)，這些“三磷”企業(yè)大多傍河而建，分布在城市內(nèi)部及周邊，如圖6所示。磷礦在開采過程中產(chǎn)生的大量廢渣和磷石膏庫，防滲措施不到位，經(jīng)過多年累積堆放，高濃度含磷廢水長期進(jìn)入地下水及地表水中；磷化工企業(yè)普遍存在雨污分流不徹底，初期雨水收集設(shè)施不完善的問題；含磷農(nóng)藥企業(yè)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生大量有機(jī)磷和難降解有機(jī)物，由于回收處理不到位，沖釋到地表水體中引起較大的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)；磷礦企業(yè)礦井廢水易超標(biāo)排放，雨水沖淋磷礦石會(huì)產(chǎn)生固體懸浮物和總磷濃度高的廢水[21-23]。這些“三磷”企業(yè)產(chǎn)生的廢水進(jìn)入到城市水體中，造成城市水體總磷超標(biāo)和富營養(yǎng)化現(xiàn)象。

圖6 西南地區(qū)城市部分“三磷”企業(yè)分布情況[24]Fig.6 Distribution of 'Three phosphorus' industries in some cities in Southwest China

2.2.1 .3 城市面源污染問題

城市面源污染已成為地區(qū)城市水環(huán)境質(zhì)量惡化的重要原因之一。研究表明，2019年昆明市面源中COD和TP占全市排放總量的16%和14%；內(nèi)江市單次降雨COD污染負(fù)荷為34.6～73.7 t，面源COD污染負(fù)荷則占該市COD總負(fù)荷的20%左右[25]。地區(qū)全年降水量1 051 mm，高于全國平均年降水量（908.60 mm），且季節(jié)性分配不均勻（圖7）。

由圖7可知，該地區(qū)在1—3月降水量較少，低于全國平均值，隨著4月降水量增大，城市水體優(yōu)于Ⅲ類水質(zhì)的斷面比例大幅度下降，這主要是因?yàn)樵谟昙緛砼R之前，地表累積了大量污染物，初雨徑流沖刷地表沉積物進(jìn)入水體，其濃度遠(yuǎn)超地表水Ⅴ類標(biāo)準(zhǔn)，導(dǎo)致城市水體水質(zhì)下降；又因該地區(qū)城市多以山地、丘陵地形為主，道路坡度陡，地面徑流系數(shù)大，污染物被沖刷的速度加快[26]。例如，典型山地城市重慶5月道路降雨徑流中總懸浮物（TSS）濃度和COD分別為710和442 mg/L[27]，5月以后城市降水量持續(xù)增大，在大量雨水持續(xù)沖刷下，地表徑流中污染物濃度下降，城市水環(huán)境質(zhì)量上升。由此可見，降雨徑流帶來的污染是造成雨季城市水體水質(zhì)下降的重要原因。

圖7 2019年西南地區(qū)城市（州）月平均降水量及優(yōu)于Ⅲ類水質(zhì)的斷面占比變化Fig.7 Variation of the monthly-averaged precipitation and the proportion of monitoring sections above level Ⅲ of cities in Southwest China in 2019

根據(jù)上述解析可知，導(dǎo)致地區(qū)城市水環(huán)境質(zhì)量下降的原因主要來自3個(gè)方面：1)生活污水排放負(fù)荷量大，污水收集處理設(shè)施較為落后，生活污水存在直排現(xiàn)象；2)工業(yè)污染嚴(yán)重，食品、化工行業(yè)廢水排放負(fù)荷量較大，廢水處理達(dá)標(biāo)率低；3)降雨徑流污染造成雨季地區(qū)城市水體水質(zhì)季節(jié)性下降。

2.2.2 水資源問題解析

地區(qū)城市2019年萬元工業(yè)增加值用水量如圖8所示。由圖8可知，有18個(gè)城市（州）萬元工業(yè)增加值用水量超全國平均值（40 m3），其中貴州省和云南省3/4的城市（州）萬元工業(yè)增加值用水量高于全國平均值，尤其黔東南州和安順市該項(xiàng)指標(biāo)高達(dá)97和95 m3，究其原因，是該地區(qū)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)所致。地區(qū)化學(xué)原料及化學(xué)制品制造業(yè)、煤炭開采和洗選業(yè)和非金屬礦采選業(yè)等高污染高耗水行業(yè)眾多，工業(yè)用水量大，也導(dǎo)致了工業(yè)廢水排放負(fù)荷大。

圖8 2019年西南地區(qū)城市（州）萬元工業(yè)增加值用水量Fig.8 Water consumption per unit industrial value added of cities in Southwest China in 2019

地區(qū)內(nèi)不少城市缺水狀況嚴(yán)重，有效利用再生水能實(shí)現(xiàn)水生態(tài)的良性循環(huán)，減輕水資源供給壓力，西南地區(qū)城市（州）2020年再生水利用情況如情況如圖9所示。由圖9可以看出，該地區(qū)16個(gè)城市（州）再生水利用率遠(yuǎn)低于全國24.3%的平均水平；從城市缺水程度來看，自貢市屬于極度缺水狀態(tài)，但再生水利用率卻只有4.32%；德陽、南充和成都市屬于重度缺水城市，再生水利用率也僅為5.45%、12.79%和15.01%，這與《關(guān)于推進(jìn)污水資源化利用的指導(dǎo)意見》中到2025年缺水城市再生水利用率達(dá)到25%以上的規(guī)定仍有不小的差距。

圖9 2020年西南地區(qū)城市再生水利用率[15]Fig.9 Utilization rate of reclaimed water of some cities in Southwest China in 2020

綜上，地區(qū)城市工業(yè)用水浪費(fèi)，再生水利用率低，導(dǎo)致自貢、遂寧等城市缺水現(xiàn)象更加嚴(yán)重，需大力推動(dòng)節(jié)水措施，解決城市水量型缺水問題。

2.2.3 水生態(tài)問題解析

城市化進(jìn)程的加快也給水生態(tài)環(huán)境帶來了一些負(fù)面的影響。其一，城市化過程中對(duì)土地的需求持續(xù)增加，建設(shè)用地不斷擴(kuò)張，不同程度侵占了河湖和濕地面積。例如，近15年間滇中城市群城鄉(xiāng)建設(shè)用地面積提升了26.23%，而河、湖和濕地面積分別減少了1.92%、1.79%和9.81%[28]。其二，大多數(shù)城市為滿足防洪泄洪需求，不斷修建水利水電項(xiàng)目，一定程度阻斷了河道水力聯(lián)系，導(dǎo)致部分河段水生態(tài)受損，城市河湖的高度人工化切斷了水生生物和陸地間的聯(lián)系，破壞了城市河湖動(dòng)態(tài)平衡，使得天然河湖變成城市的排污渠道。其三，伴隨城市人口快速增長、工業(yè)的發(fā)展和生活水平的提高，城市居民生活、工業(yè)以及其他城市用水需求逐年增加，導(dǎo)致城市生活點(diǎn)源、工業(yè)點(diǎn)源污染負(fù)荷持續(xù)增加，大量污/廢水排入城市水體中，再加上水體周邊建設(shè)用地不斷擴(kuò)張、河道硬化渠化和礦產(chǎn)資源開發(fā)等人類活動(dòng)加劇了水土流失，破壞了河湖底棲動(dòng)物群落結(jié)構(gòu)，水體凈化能力下降，給城市水生態(tài)環(huán)境帶來嚴(yán)重影響[29-30]。盡管近些年來滇池水質(zhì)有所好轉(zhuǎn)，但每年藍(lán)藻水華仍會(huì)暴發(fā)，滇池地區(qū)磷礦富集，其水體磷本底值高于一般湖泊，入河污染負(fù)荷又不斷增加，更加劇了富營養(yǎng)化水平[31-32]；三峽庫區(qū)蓄水后，重慶市部分自然河流變?yōu)轭惡葱退w，平均水速由2.68 m/s降至0.38 m/s，流速緩慢加上氮磷濃度高使藍(lán)綠藻在夏秋季成為優(yōu)勢(shì)種類[33]。

水體中外來物種的入侵會(huì)影響片區(qū)水體水質(zhì)、水生態(tài)食物網(wǎng)結(jié)構(gòu)。外來水生植物不僅易堵塞城市河道，還會(huì)因其生長迅速、單一成片的特點(diǎn)造成水體富營養(yǎng)化；外來魚類則易降低水生生物多樣性[34]。例如，滇池在引入鳳眼蓮后，原有的16種主要水生植物相繼消亡，水生動(dòng)物從68種降到30種，其中魚類減少了10種[35]；空心蓮子草曾入侵成都市水源保護(hù)地云橋濕地，不斷擠壓本地水生植物生長空間，致使當(dāng)?shù)爻Ｒ娝参锪馊~鳳仙數(shù)量急劇減少。

由此可見，城市化進(jìn)程影響和外來物種入侵破壞了地區(qū)城市河湖水生態(tài)健康狀況，使得水體易發(fā)生富營養(yǎng)化，水生生物多樣性下降。

2.3 地區(qū)城市水環(huán)境綜合整治目標(biāo)的確定

西南地區(qū)城市水環(huán)境治理目標(biāo)的設(shè)置應(yīng)以城市水生態(tài)環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀為基礎(chǔ)，結(jié)合國家對(duì)城市水生態(tài)環(huán)境的要求和城市發(fā)展規(guī)劃，從水環(huán)境質(zhì)量、水資源、水生態(tài)3個(gè)方面提出西南地區(qū)城市水環(huán)境近期（2021—2025年）、中期（2026—2030年）和遠(yuǎn)期（2031—2035）的水生態(tài)環(huán)境綜合整治目標(biāo)。

目前，該地區(qū)城市內(nèi)水體水質(zhì)較差，Ⅴ類、劣Ⅴ類水質(zhì)斷面占比較高。水體水環(huán)境質(zhì)量影響著水體使用功能?！秶窠?jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展第十四個(gè)五年規(guī)劃和2035年遠(yuǎn)景目標(biāo)綱要》中，要求2025年全國地表水達(dá)到或好于Ⅲ類水體比例達(dá)到85%，提出2035年遠(yuǎn)景目標(biāo)為生態(tài)環(huán)境根本好轉(zhuǎn)，美麗中國建設(shè)目標(biāo)基本實(shí)現(xiàn)。因此，選用受城市影響控制斷面水質(zhì)達(dá)到或優(yōu)于Ⅲ類比例、劣Ⅴ類水體比例2項(xiàng)指標(biāo)表征水環(huán)境質(zhì)量，又考慮到地區(qū)城市“十四五”控制斷面有所增加，目標(biāo)值設(shè)定相比現(xiàn)狀值較寬泛。

地區(qū)內(nèi)自貢、遂寧等26個(gè)城市（州）處于缺水狀態(tài)，城市河流斷流，水資源壓力大，而城區(qū)再生水的利用能有效實(shí)現(xiàn)水生態(tài)的良性循環(huán)，減輕水資源供給壓力。《關(guān)于推進(jìn)污水資源化利用的指導(dǎo)意見》中提出，到2025年全國地級(jí)及以上缺水城市再生水利用率達(dá)到25%以上，因此地區(qū)26個(gè)缺水城市到2025年應(yīng)達(dá)到此目標(biāo)，其余水資源量較充足的城市可按照實(shí)際需求提高再生水利用率。建成區(qū)海綿城市建設(shè)能最大限度地減少城市開發(fā)建設(shè)對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響，修復(fù)城市水生態(tài)、涵養(yǎng)城市水資源，就地消納利用雨水資源?！秶鴦?wù)院辦公廳關(guān)于推進(jìn)海綿城市建設(shè)的指導(dǎo)意見》中提出，到2030年城市建成區(qū)80%以上的面積要達(dá)到將70%的降雨就地消納利用的目標(biāo)，考慮到以下因素設(shè)定的目標(biāo)值低于規(guī)定要求：1）近10年來地區(qū)城鎮(zhèn)化率增幅較快，城市建設(shè)用地面積的增長是全國平均水平的2倍；2）城市汛期大量降水，非汛期降水量較少，內(nèi)澇災(zāi)害只在汛期明顯；3）海綿城市建設(shè)經(jīng)驗(yàn)不足，首批試點(diǎn)海綿城市僅有重慶、遂寧、貴安新區(qū)；4）地區(qū)城市建設(shè)發(fā)展較為落后，資金較不充裕。地區(qū)內(nèi)重慶等18個(gè)城市萬元工業(yè)增加值用水量高于全國均值，而萬元工業(yè)增加值用水量的減少可有效節(jié)約城市水資源，《國務(wù)院關(guān)于實(shí)行最嚴(yán)格水資源管理制度的意見》中指出，到2030年用水效率達(dá)到或接近世界先進(jìn)水平，萬元工業(yè)增加值用水量（以2000年不變價(jià)計(jì)）降至40 m3以下，地區(qū)城市應(yīng)按照現(xiàn)狀值41 m3制定出相應(yīng)目標(biāo)，其他如黔東南州、安順、六盤水、畢節(jié)、黔西南、怒江州等萬元工業(yè)增加值用水量高的城市目標(biāo)值比現(xiàn)狀下降30%以上。地區(qū)城市內(nèi)河流存在斷流現(xiàn)象，河湖生態(tài)流量是指為了維系河流、湖泊等水生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能，需要保留在河湖內(nèi)符合水質(zhì)要求的流量（水量、水位）及其過程，《重點(diǎn)流域水生態(tài)環(huán)境保護(hù)“十四五”規(guī)劃目標(biāo)指標(biāo)體系》中提到，要以解決斷流河流“有水”為重點(diǎn)，合理確定生態(tài)流量（水位）底線要求，地區(qū)各省市的《重點(diǎn)流域水生態(tài)環(huán)境保護(hù)“十四五”規(guī)劃》中重點(diǎn)河湖生態(tài)流量保障率“十四五”目標(biāo)為90%以上，因此提出地區(qū)城市河湖生態(tài)流量保障率的目標(biāo)要求。

地區(qū)城市因城市化進(jìn)程影響導(dǎo)致水生生物多樣性下降，富營養(yǎng)化問題嚴(yán)重，需對(duì)水生態(tài)環(huán)境進(jìn)行保護(hù)?！吨攸c(diǎn)流域水生態(tài)環(huán)境保護(hù)“十四五”規(guī)劃目標(biāo)指標(biāo)體系》《長江水生生物完整性指數(shù)評(píng)價(jià)體系》對(duì)水生生物完整性指數(shù)有所要求。水生生物完整性指數(shù)主要以魚類種類數(shù)、重點(diǎn)保護(hù)物種、水體連通性3個(gè)指標(biāo)作為限制性指標(biāo)，分別限定魚類狀況、重要物種狀況、生境狀況的等級(jí)，其他指標(biāo)還包括岸線硬化度、營養(yǎng)狀態(tài)等。據(jù)此，設(shè)立該地區(qū)水生態(tài)指標(biāo)的目標(biāo)。綜上，確定的西南地區(qū)提升城市水生態(tài)環(huán)境質(zhì)量目標(biāo)及指標(biāo)如表4所示。

表4 西南地區(qū)城市水生態(tài)環(huán)境綜合整治目標(biāo)Table 4 Objectives of each term for the comprehensive improvement of urban water environment in Southwest China

3 綜合整治對(duì)策與路線

為實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)，本研究結(jié)合西南地區(qū)城市水生態(tài)環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀，提出了分階段綜合整治對(duì)策和路線。

3.1 近期階段綜合整治對(duì)策

西南地區(qū)城市近期階段需將削減污染物排放負(fù)荷作為改善城市水環(huán)境質(zhì)量的重點(diǎn)，同時(shí)初步構(gòu)建節(jié)水型城市。

3.1.1 污染源控制對(duì)策

針對(duì)區(qū)域各城市生活點(diǎn)源為主要污染源的現(xiàn)實(shí)問題，在生活點(diǎn)源減排方面，主要整治對(duì)策如下：1）完善城市管網(wǎng)收集系統(tǒng)。對(duì)于圖4涉及的26個(gè)排水管網(wǎng)密度遠(yuǎn)低于全國水平的城市（州）如阿壩州、遵義市和黔東南州等，加大排水管網(wǎng)建設(shè)力度，基本消除城市建成區(qū)生活污水直排口和收集處理設(shè)施空白區(qū)；針對(duì)重慶等排水密度較高，但排水管道混接錯(cuò)接、年久失修問題嚴(yán)重的城市，需排查并整改混接、亂接、錯(cuò)接的管網(wǎng)情況，解決圍堰堵口、末端截污的粗放管理模式，定期對(duì)排水管網(wǎng)系統(tǒng)進(jìn)行清淤和維護(hù)。地區(qū)城市的雨污合流管道比例較高，應(yīng)做好雨污分流，排查雨季溢流點(diǎn)，實(shí)行“一點(diǎn)一策”綜合治理。2）實(shí)施污水處理設(shè)施提標(biāo)改造工程。針對(duì)圖5反映出的昆明市污水處理廠運(yùn)行負(fù)荷較高的問題，可依實(shí)際情況在現(xiàn)有污水處理能力基礎(chǔ)上新建、擴(kuò)建或改建污水處理廠，擴(kuò)大污水處理能力，涼山州、阿壩州、銅仁、臨滄、瑞麗、保山等城市（州）污水處理廠進(jìn)水濃度偏低，需結(jié)合實(shí)際情況，運(yùn)用改良型工藝，檢測(cè)、修復(fù)問題管網(wǎng)，加強(qiáng)雨污分流改造，改善污水廠進(jìn)水水質(zhì)狀況；對(duì)于攀枝花、眉山、遵義等6個(gè)污水處理廠運(yùn)行負(fù)荷較低的城市，應(yīng)加快管網(wǎng)建設(shè)，提高污水收集率，擴(kuò)大納污范圍，提高污水處理廠運(yùn)行負(fù)荷。

工業(yè)點(diǎn)源治理對(duì)策如下：1）完善工業(yè)園區(qū)的建設(shè)與管控。推進(jìn)工業(yè)園區(qū)建設(shè)，實(shí)現(xiàn)全部工業(yè)企業(yè)入園，重點(diǎn)關(guān)注重慶、眉山和臨滄等城市的食品加工企業(yè)，遵義、宜賓和瀘州等城市的釀酒企業(yè)，德陽、六盤水等城市的化工企業(yè)入園問題，在工業(yè)園區(qū)內(nèi)建設(shè)集中污水處理設(shè)施，并配套鋪設(shè)雨水和污水管道；推動(dòng)沿江化工企業(yè)搬遷改造，加強(qiáng)工業(yè)園區(qū)日常管控，確保工業(yè)企業(yè)廢水零直排，降低環(huán)境污染風(fēng)險(xiǎn)。2）不同行業(yè)廢水應(yīng)進(jìn)行專項(xiàng)治理。重慶、眉山、臨滄、保山等城市農(nóng)副食品加工行業(yè)廢水處理難度大，應(yīng)根據(jù)不同食品加工業(yè)，選擇對(duì)應(yīng)的工藝處理高氮磷、高鹽度廢水；針對(duì)圖6“三磷”污染問題嚴(yán)重的城市，如貴陽、昆明、綿陽等，應(yīng)開展尾礦庫和渣場(chǎng)綜合整治，完善磷石膏庫防滲措施，收集并回用滲濾液，磷化工企業(yè)建設(shè)雨污分流管道，嚴(yán)防“跑冒滴漏”現(xiàn)象，加強(qiáng)磷礦企業(yè)應(yīng)急建設(shè)，預(yù)留突發(fā)礦井涌水的污水處理能力；遵義、宜賓和瀘州等城市釀酒廢水多，應(yīng)集中改建釀酒小作坊，加強(qiáng)廢水深度處理。

面源污染控制對(duì)策如下：1）針對(duì)各城市的問題，采用源頭削減、過程控制和末端處理相結(jié)合的方式削減面源污染；2）地區(qū)城市應(yīng)加快推進(jìn)初期雨水的收集、處理和資源化利用，合理確定截流倍數(shù)，可通過建設(shè)調(diào)蓄池和截流干管來調(diào)控初期雨水。

通過對(duì)上述污染源的控制，實(shí)現(xiàn)到2025年地區(qū)城市受城市影響控制斷面優(yōu)于Ⅲ類水質(zhì)的比例達(dá)到90%以上，全面消除劣Ⅴ類水質(zhì)斷面和黑臭水體，建成區(qū)海綿城市建設(shè)面積占比達(dá)40%。

3.1.2 水資源保護(hù)對(duì)策

水資源保護(hù)方面，堅(jiān)持以水定城、量水發(fā)展，初步構(gòu)建成節(jié)水型社會(huì)，做好工業(yè)、市政、生活節(jié)水，增加再生水回用比例，加強(qiáng)水電站管理工作，保證下泄生態(tài)流量，盡可能恢復(fù)河流的縱向連續(xù)性。到2025年地區(qū)城區(qū)實(shí)現(xiàn)再生水利用率達(dá)到20%～25%，城市河湖生態(tài)流量保障率達(dá)到85%以上，萬元工業(yè)增加值用水量下降到32～38 m3的目標(biāo)。

3.1.3 水生態(tài)修復(fù)對(duì)策

水生態(tài)修復(fù)方面，推進(jìn)黑臭水體的綜合治理；減輕入河湖污染負(fù)荷，加強(qiáng)滇池、洱海等重點(diǎn)湖庫污染防治和生態(tài)修復(fù)，逐漸恢復(fù)城市河湖水生生境。到2025年地區(qū)城區(qū)實(shí)現(xiàn)水生生物完整性指數(shù)達(dá)到“一般”的程度。

3.2 中期階段綜合整治對(duì)策

中期階段綜合整治對(duì)策的重點(diǎn)是持續(xù)推進(jìn)各城市深度減排和水資源保護(hù)。

3.2.1 水資源保護(hù)對(duì)策

水資源保護(hù)方面，地區(qū)各城市應(yīng)基于水資源、水環(huán)境的承載能力，優(yōu)化城市空間布局、人口規(guī)模和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)。1）注重合理分配水資源。針對(duì)自貢、遂寧2個(gè)極度缺水城市以及成都、昆明、貴陽、玉溪、內(nèi)江、廣安、南充、德陽、資陽9個(gè)重度缺水城市，要控制水資源消耗總量，新建城區(qū)要因地制宜提前規(guī)劃布局再生水管網(wǎng)；同時(shí)對(duì)于水質(zhì)性缺水的城市，加強(qiáng)水資源的保護(hù)，減少污染負(fù)荷的排放，改善地表水環(huán)境質(zhì)量。2）全面建成節(jié)水型城市。生活上推廣使用節(jié)水型生活用水器具，控制居民用水量，提高居民節(jié)水意識(shí)；市政上應(yīng)提升再生水利用率，擴(kuò)大非常規(guī)水資源的回用量和使用范圍，特別注重遂寧等16個(gè)再生水利用率低的城市的節(jié)水建設(shè)；針對(duì)黔東南州和安順市等17個(gè)高耗水行業(yè)發(fā)達(dá)的城市（州），工業(yè)上加快企業(yè)節(jié)水技術(shù)應(yīng)用，轉(zhuǎn)型升級(jí)高污染耗水產(chǎn)業(yè)，提升工業(yè)用水重復(fù)利用率，降低萬元工業(yè)增加值用水量，根據(jù)行業(yè)特點(diǎn)使用不同行業(yè)節(jié)水標(biāo)準(zhǔn)，可在重慶、成都、貴陽和昆明等城市創(chuàng)建一批工業(yè)廢水循環(huán)利用示范企業(yè)，帶動(dòng)整個(gè)地區(qū)城市工業(yè)企業(yè)提高用水效率。根據(jù)以上措施，到2030年城市河湖生態(tài)流量保障率達(dá)到90%以上，地區(qū)城市實(shí)現(xiàn)再生水利用率達(dá)到30%以上，萬元工業(yè)增加值用水量下降到27～33 m3。

3.2.2 污染源控制對(duì)策

在城市生活點(diǎn)源控制方面，全力提升生活污水集中收集率，加強(qiáng)污水處理廠運(yùn)行監(jiān)管能力。在工業(yè)點(diǎn)源控制方面，進(jìn)一步全面推進(jìn)工業(yè)企業(yè)清潔生產(chǎn)，引導(dǎo)調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)與工業(yè)布局，繼續(xù)進(jìn)行工業(yè)園區(qū)的污水減排。對(duì)于城市面源污染問題，實(shí)施防洪滯蓄和截洪工程，積極加強(qiáng)海綿措施、徑流污染控制設(shè)施的建設(shè)，全面推進(jìn)建成區(qū)海綿城市的建設(shè)，有效控制山洪水對(duì)城市排水系統(tǒng)的沖擊，增強(qiáng)對(duì)雨季合流污水和城市面源的處理能力。重慶悅來新城作為國家第一批海綿城市建設(shè)試點(diǎn)之一，積累了工程建設(shè)經(jīng)驗(yàn)和實(shí)際的運(yùn)行數(shù)據(jù)，可為區(qū)域海綿城市的建設(shè)和運(yùn)行提供參考。通過以上污染源控制措施，到2030年力爭該地區(qū)受城市影響控制斷面優(yōu)于Ⅲ類水質(zhì)的比例達(dá)到95%以上，城市建成區(qū)實(shí)現(xiàn)海綿設(shè)施建設(shè)占比達(dá)50%。

3.2.3 水生態(tài)修復(fù)對(duì)策

這一階段是城市河湖水生態(tài)修復(fù)到恢復(fù)的過渡時(shí)期，應(yīng)繼續(xù)推進(jìn)城市河湖生態(tài)緩沖帶的修復(fù)，恢復(fù)河湖初級(jí)生產(chǎn)力，人工引導(dǎo)恢復(fù)河湖生物種群，到2030年實(shí)現(xiàn)水生生物完整性指數(shù)達(dá)到“好”的程度。

3.3 遠(yuǎn)期階段綜合整治對(duì)策

各城市在水環(huán)境質(zhì)量大幅度提升和水資源基本得到保障的基礎(chǔ)上，長效監(jiān)管和維護(hù)已提升的城市水環(huán)境。

全面恢復(fù)城市水生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能，水生生物完整性指數(shù)達(dá)到“好”的程度。具體治理對(duì)策如下：1）完成河湖濱岸緩沖帶的構(gòu)建?；謴?fù)與重建河湖濱帶植被，并綜合考慮湖濱帶類型、要實(shí)現(xiàn)的生態(tài)功能、生態(tài)修復(fù)目標(biāo)等，因地制宜地在水陸生態(tài)系統(tǒng)過渡帶建設(shè)具有一定水土涵養(yǎng)和徑流過濾功能的林帶、草地等。2）提高水生生物多樣性。開展水生生物多樣性本底調(diào)查，對(duì)水生植物和動(dòng)物種群進(jìn)行合理規(guī)劃布局，調(diào)整水生態(tài)系統(tǒng)中的優(yōu)勢(shì)物種，建設(shè)水生生物多樣性觀測(cè)、評(píng)估和預(yù)警體系，推進(jìn)水生生物洄游通道和重要棲息地恢復(fù)工程，進(jìn)一步恢復(fù)重點(diǎn)流域水生生物多樣性。

到2035年建成區(qū)海綿城市建設(shè)面積占比達(dá)60%，建設(shè)能夠適應(yīng)氣候變化趨勢(shì)，具備抵抗雨洪災(zāi)害的韌性城市，提升城市水環(huán)境在城市景觀、經(jīng)濟(jì)、文化中畫龍點(diǎn)睛的作用，建設(shè)外圍生態(tài)空間充足，主城區(qū)、新城鄰域生態(tài)廊道完整，打造生態(tài)宜居城市。

西南地區(qū)城市水環(huán)境分階段綜合整治路線如圖10所示。

圖10 西南地區(qū)城市水環(huán)境分階段綜合整治路線Fig.10 Roadmap of comprehensive improvement of urban water ecological environment in Southwest China

4 結(jié)論

（1）西南地區(qū)城市水體水質(zhì)較差，仍存在劣Ⅴ類水質(zhì)斷面和黑臭水體，大中型城市人均水資源量較低，城市河湖生態(tài)健康狀況不佳。

（2）該地區(qū)城市水環(huán)境質(zhì)量差的原因多方面，其中生活源是城市主要污染源。地區(qū)城市排水基礎(chǔ)設(shè)施欠賬多，大部分城市排水管網(wǎng)建設(shè)不完善，污水處理廠運(yùn)行不穩(wěn)定；工業(yè)廢水污染物排放量大，高污染高耗水行業(yè)眾多；初期地表徑流污染嚴(yán)重，同時(shí)存在合流制溢流污染；再生水利用率不高；城市水體富營養(yǎng)化風(fēng)險(xiǎn)大，存在外來物種入侵現(xiàn)象。

（3）針對(duì)地區(qū)城市水生態(tài)環(huán)境存在的問題，提出分階段水生態(tài)環(huán)境質(zhì)量提升目標(biāo)及綜合整治對(duì)策。近期階段重點(diǎn)是控源減排，提升水環(huán)境質(zhì)量，構(gòu)建節(jié)水型社會(huì)，修復(fù)水生態(tài)系統(tǒng)，加大排水管網(wǎng)收集力度，提升污水處理廠效能，完善工業(yè)園區(qū)的建設(shè)與管控，專項(xiàng)治理不同行業(yè)工業(yè)廢水；中期階段重點(diǎn)是完成節(jié)水型城市的構(gòu)建，進(jìn)一步改善水生態(tài)系統(tǒng)；遠(yuǎn)期階段全面恢復(fù)城市水生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能。