小流域生态环境调查与评估工作思路.doc

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小流域生态环境调查与评估工作思路

1背景

为推动新农村在四川省范围的进一步推进，省委省政府、省环保厅拟选择3个典型区、县开展农村环境连片综合整治工作，并以此推进全省范围内的农村生态环境整治。

而四川省是水资源大省，全省范围内相当数量的乡镇分布在一定的小流域范围内，小流域生态环境综合评估将在四川省农村生态环境整治工作中起到关键性支撑作用。

目前，我国尚没有制定系统的小流域生态环境综合评估方法导则和技术指南，导致了小流域生态环境评估工作的不规范，降低了评估结论的准确性，从而影响了区域生态环境管理工作的开展。

基于此，四川省省委省政府、省环保厅以农村生态环境整治工作为带动，拟选择5个典型小流域作为重点开展小流域生态环境综合评估工作，并以此为基础研究提出一套具有较强系统性、适用性和可操作性的小流域生态环境综合评估技术指南，为全国范围内的小流域生态环境评估工作提供参考与借鉴。

2评估指导思想

以科学发展观为指导，以区域生态保护和环境连片综合整治工作为导向，将小流域生态环境综合评估分为宏观、中观和微观三个层面。

宏观层面，根据生态系统类型特点，以水域、水陆交错带和陆地的区域分类作为小流域生态环境综合评估工作的基础与核心；中观层面，基于区域分类，以乡镇行政边界为依据进一步划分评估控制单元，并识别相应的敏感点；微观层面，分别确定三类区域生态环境所对应的评估指标，并以此构建评估指标体系和定量化评估方法，从而将三个层面的评估内容有机地融合在一起。

最终在水生生态环境评估、水陆交错带生态环境评估以及陆地生态环境评估的基础上，进一步实现对整个小流域生态环境的综合评估。

3小流域生态环境评估区域划分

四川省小流域生态环境评估从顶层设计上探索采用“四个层级”的模式，即：

“流域整体-生态环境功能区-生态环境控制单元-生态环境敏感点”。

全流域即把整个小流域作为一个有机联系的整体；生态环境功能区，是将整个小流域划分为四类生态环境功能区，包括：

水域生态环境功能区、水陆交错带生态环境功能区、涵养带生态环境功能区、农田生态环境功能区；生态环境控制单元则是结合乡镇的行政边界，确定每一个功能区中的重点控制空间范围和主要控制因素的评估单元；生态环境敏感点的划分将进一步通过确定控制单元中主要生态环境问题的具体空间位置点与问题性质，为防治对策措施提供决策依据。

图1四川省小流域生态环境评估区域划分示意图

4技术路线

四川省小流域生态环境调查与评估工作的基本思路采取“水生生态环境评估——水陆交错带生态环境评估——涵养区生态环境评估——农田生态环境综合评估——小流域生态环境驱动力与压力综合评估”的基本模式，即：

“4+1”评估模式。

整个小流域生态环境调查与评估的技术路线包括四个基本步骤，及：

小流域生态环境现状监测与基础调查、小流域生态环境评估区域划分、小流域生态环境评估体系构建、小流域生态环境综合评估。

第一步，小流域生态环境现状监测与基础调查，包括：

对相应小流域的自然地理情况调查、小流域社会经济发展概况调查、小流域范围内面源污染调查及相关指标监测、生态环境现状调查及相关指标监测等基础调查工作，为后续的评估分区以及定量化综合评估提供基础信息和数据的支撑。

第二步，在接下来的小流域生态环境评估区域划分中，以生态学理论为基础，采用“四个层级”的模式，应用GIS技术和遥感技术将小流域按照“流域整体-生态环境功能区-生态环境控制单元-生态环境敏感点”四个层级进行划分。

其中，生态环境功能区的划分是整个小流域生态环境评估的基础，小流域生态环境功能区分为四类，即：

水域生态环境功能区、水陆交错带生态环境功能区、涵养带生态环境功能区、农田生态环境功能区；在生态环境功能区划分的基础上，结合行政单元的边界设置，划分小流域生态环境控制单元；结合现状监测和基础调查的结果，在生态环境控制单元内部进一步确定生态环境敏感点。

第三步，基于小流域生态环境评估区域的划分，构建相应的评估体系，包括两个评估系统，即：

功能区生态环境现状评估系统和小流域生态环境驱动力与压力综合评估系统。

其中功能区生态环境现状评估系统构建将依据小流域生态环境功能区的划分，分别构建水生生态环境评估体系、水陆交错带生态环境评估体系、涵养带评估体系、农田生态环境评估体系，从而形成“4+1”评估体系的基本模式。

在小流域生态环境评估体系的构建过程中，首先建立相应评估体系的评估指标备选库，然后结合小流域特点以及相应控制单元实际情况选择适当的评估指标构建相应的评估体系。

第四步，基于所构建的小流域生态环境评估体系，首先应用单因子评价法、主成分分析模型、模糊数学评价模型等定量化方法分别对各个控制单元中的水生生态环境现状、水陆交错带生态环境现状、涵养带生态环境现状以及农田生态环境现状进行评估；然后，应用灰关联分析模型对小流域生态环境驱动力与压力系统进行综合评估，并建立系统驱动力与压力评估体系同四类功能区生态环境现状评估体系之间的定量化关系，从而进一步分析相应生态环境控制单元中驱动力与压力因素对四类功能区生态环境系统的影响作用及其程度大小。

在此基础上，应用GIS技术和图层叠加技术，对小流域各控制单元受损生态系统进行识别并根据其受损程度进行排序；同时，基于定量化评估结果对造成小流域各控制单元生态系统受损的压力指标进行排序，并识别小流域各控制单元中造成生态系统受损的关键压力指标。

最后，基于对小流域各控制单元受损生态系统的排序以及对造成相应生态系统受损的关键压力指标的识别，综合诊断小流域各控制单元中存在的生态环境问题，为小流域生态环境规划与管理提供决策依据。

单因子评价法；

主成分分析模型；模糊数学评价模型

小流域生态环境监测与基础调查

自然地理概况

社会经济概况

农村面源污染指标

生态环境现状评估指标

小流域生态环境评估区域划分

水域生态环境功能区

水陆交错带生态环境功能区

涵养带生态环境功能区

农田生态环境功能区

生态环境控制单元划分

生态环境敏感点划分

参考行政单元边界

GIS技术

遥感技术

生态学理论基础

四层级评估模式

流域整体

1

2

3

4

小流域生态环境评估体系构建

水生生态环境评估指标库

水陆交错带生态环境评估指标库

涵养带生态环境评估指标库

农田生态环境评估指标库

驱动力与压力综合评估指标库

水生生态环境评估指标体系

水陆交错带生态环境评估指标体系

涵养带生态环境评估指标体系

农田生态环境评估指标体系

驱动力与压力评估指标体系

小流域生态环境现状综合评估

驱动力与压力定量化评估

各控制单元受损生态系统识别及受损程度排序

GIS技术应用、图层叠加

灰色关联评估模型

各控制单元生态系统关键影响指标识别及排序

各控制单元生态环境问题综合诊断

水生生态环境评估

水陆交错带生态环境评估

涵养带生态环境评估

农田生态环境评估

图1小流域生态环境调查与评估技术路线图

5小流域生态环境评估体系构建备选指标库

小流域生态环境评估体系构建备选指标库是小流域生态环境评估体系构建的基础，包括：

水生生态环境评估备选指标库、水陆交错带生态环境评估备选指标库、涵养带生态环境评估备选指标库、农田生态环境评估备选指标库以及小流域驱动力与压力综合评估备选指标库等5类评估备选指标库，如表5-1~表5-5所示。

表5-1小流域水生生态环境评估备选指标库

生态分区

评价系统

评价层次/类别

评价功能

指标

水生生态环境功能区

水生态系统

水质

化学

pH、总磷、总氮、生化需氧量、氨氮、化学需氧量、溶解氧、COD指标达标率、氨氮指标达标率、TP指标达标率

物理

透明度

水生物

水生植物

浮游植物浓度、浮游植物多样性指数、浮游植物叶绿素a、水生植物覆盖率

水生动物

浮游动物浓度、底栖动物生物量、底栖动物完整性指数、浮游动物多样性指数

微生物

细菌总数

沉积物

pH、总氮、总磷、有机质、砷、汞、铬、镉、铅、铜、锌、镍、六六六、滴滴涕

水生态服务功能

饮用水源地服务

水质

饮用水源地水质达标率

水产品供给服务

质量

单位渔产量

鱼类栖息地服务

质量

鱼类种类数、鱼类群落结构（优势种、常见种及敏感种比例）、

水文水资源

生态环境流量分配、多年平均流量、多年平均流速、流速多样性

表5-2小流域水陆交错带生态环境评估备选指标库

生态分区

评价层次

指标

指标获取方法

水-陆交错带生态环境功能区

地貌特征

水体与河床接触情况

丰水期在近河岸布设1ｍ×1ｍ样方，按照蛇形布点法在样方内布点50个，然后用测杆探测水体是否直接与土地接触

弯曲度

河段弯曲长度/河段的直线长度

深度比

河段的最大深度/河段最小深度

宽度比

河段水体的最大宽度/河段水体的最小宽度

河床材质透水性

考察组成河床材料的颗粒大小以及材料的多样性

两岸土地利用方式

考察距离河道最近的土地利用方式，并记录

平面形态

考察河流曲折蜿蜒程度、河岸线形态，定性描述

岸坡结构

岸坡的材料以及石块占护坡高度的比例

生态特征

缓冲带植被宽度

皮尺测量，人员无法靠近区域登高俯视目测

缓冲带结构的完整性

调查河流缓冲区域是否具备乔、灌、草３个空间层次

缓冲带植物多样性

在缓冲带分别设置乔灌样方和草本样方，调查植被的多度、频度、盖度

河岸带通达性

时间选在沿岸植被丰茂时，调查蝗虫带大于１０ｍ的植被缺口数

底栖生物生境条件

考察河水中粗木质残体的含量和腐化程度，定性描述

岸坡植被覆盖程度

考察植被覆盖度和多样性水文特征

叶绿素A指标浓度

浮游植物浓度

浮游动物浓度

水边植物淹没度

河床地质

流速比

河段水体流速的最大值／河段水体流速的最小值

溶解氧

水质监测方法

总氨氮

水质监测方法

磷酸盐

水质监测方法

pH

水质监测方法

生态景观

河岸带顺河向植被连续性

Shannon景观多样性指数

Pielou景观均匀度指数

Simpson景观优势度指数

表5-3小流域涵养带生态环境评估备选指标库

生态分区

评价层次/类别

指标

涵养带生态环境功能区

水源涵养量

林冠截留率、枯落物层最大持水量、土壤层最大持水量、有效持水量、森林根系单位面积固土量、林地固土面积、治理单位土量费用、固土面积土重、森林植物冠茎截留涵水量

水土保持

水土流失率、土壤侵蚀强度

林地质量

森林覆盖率、单位土重中N保有量、单位土重中P保有量、单位土重中K保有量、单位森林面积平均O2量、水源林面积

表5-4小流域农田生态环境评估备选指标库

生态分区

评价层次/类别

指标

农田生态环境功能区

土壤环境

土壤pH值、总氮、总磷、有机质、砷、汞、铬、镉、铅、铜、锌、镍、六六六、滴滴涕、土壤供肥能力、土壤供水能力、土地退化度、农药残留量

地下水质量

色度、浑浊度、pH、总硬度、溶解性总固体、硫酸盐、氯化物、铁、锰、铜、锌、钼、钴、挥发性酚、高锰酸盐指数、硝酸盐、氨氮、氟化物、亚硝酸盐、碘化物、砷、汞、镉、铬、铅、镍、六六六、滴滴涕、大肠杆菌、总细菌数

农田生物多样性

作物多样性指数、农田Shannon景观多样性指数、农田Pielou景观均匀度指数、农田Simpson景观优势度指数、农作物品种结构

农田生产力

光热水效率、土地生产率、能量产出率、生产力稳定性

表5-5小流域生态环境驱动力与压力综合评估备选指标库

评估类型

指标

驱动力

水产养殖业总产值、小流域（控制单元）GDP、小流域（控制单元）人均GDP、种植业总产值、畜禽养殖业总产值、流域单位GDP水耗、流域人均年收入、基尼系数、旅游业总产值

压力

COD年排放总量、氨氮年排放总量、TP年排放总量、TN年排放总量、人口密度、人口增长率、水产养殖业COD排放强度、水产养殖业TP排放强度、水产养殖业氨氮排放强度、生活业污水氨氮年排放量、生活业污水COD年排放量、生活业污水TP年排放量、畜牧养殖业COD排放强度、畜牧养殖业氨氮排放强度、畜牧养殖业TP排放强度、农田种植业COD排放强度、农田种植业氨氮排放强度、农田种植业TP排放强度、化肥施用强度、农药使用强度、流域水资源利用率、流域水资源利用总量、流域水资源可利用总量、生活污水排放总量、畜牧养殖废水排放总量、畜牧养殖业污染物（COD、氨氮、TP、TN）排放总量、水产养殖业污染物（COD、氨氮、TP、TN）排放总量、农田种植业污染物（COD、氨氮、TP、TN）排放总量、生活污水污染物（COD、氨氮、TP、TN）排放总量

6相关调查内容

针对小流域生态环境综合评估所需开展的调查主要包括以下四个方面，即：

小流域人类活动影响调查、小流域生态服务功能调查、小流域生态环境现状调查、小流域生态环境保护调查。

6.1小流域人类活动影响调查

6.1.1小流域社会经济影响调查

社会经济活动是影响小流域生态环境的重要因素，流域经济、社会的发展是小流域污染排放的主要来源，对小流域生态环境的变化具有直接驱动力。

6.1.1.1社会发展

调查指标：

以小流域控制单元划分为依据，统计1980s、1990s以及2000年以来每年的小流域人口结构及变化情况，包括自然增长率、流域人口总数、常住人口、城镇人口、非农业人口数量等；村镇分布等。

表6-1人口调查表

市县（市、区）乡村

村代码乡（镇）代码流域代码联系电话

编码

调查指标

单位

数据

备注

1

总人口数量

人

2

平均人口密度

人/平方公里

3

人口增长率

%

4

城镇化率

%

5

农业人口

人口数量

人

6

占总人口比例

%

7

工业人口

人口数量

人

8

占总人口比例

%

9

第三产业人口

人口数量

人

10

占总人数比例

%

11

居住情况

常住人口

万人

12

流动人口

万人

调查负责人填表人

报出日期

填表说明：

1、调查年限1980s、1990s、2000年—2012年每年一次，以统计年鉴为准

2、流动人口：

没有实现户口迁移的迁移人口

3、2；3；6；8项数据小数点后一位；11；12项小数点后两位；其他数据为整数

4、城镇化率=城（镇）常住人口/全市（镇）常住人口的比重

5、项目1=5+7+9

6.1.1.2经济增长

调查指标：

以小流域控制单元划分为依据，统计1980s、1990s以及2000年以来每年的流域经济发展情况，包括流域GDP收入、GDP增长率等。

表6-2社会经济状况调查表

市县（市、区）乡村

村代码乡（镇）代码流域代码联系电话

编码

调查指标

单位

数据

备注

1

国内生产总值

万元

2

国内生产总值增长率

%

3

工业总产值

轻工业

万元

4

重工业

万元

5

农业总产值

粮食作物

万元

6

经济作物

万元

7

第三产业总产值

万元

8

人均年产值

万元

9

人均年收入

万元

10

城镇居民年收入

万元

11

农民年收入

万元

12

人均年收入

万元

调查负责人填表人

报出日期

填表说明：

1、调查年限1980s、1990s、2000年—2012年每年一次，以统计年鉴为准

2、各项数据小数点后两位

3、项目3=2+3+4+5+6

4、逻辑要求项目8>11

6.1.1.3流域村镇基本情况

调查指标：

以小流域控制单元划分为依据，统计2000年以来每年的相关村镇的耕地面积、农村人口总数、国内生产总值、畜禽养殖业产值、水产养殖业产值、区域面积等指标。

表6-3行政村基本情况表

市县（市、区）乡（镇）行政村

村代码乡（镇）代码流域代码联系电话

编码

指标名称

单位

数据

备注

1

区域面积

平方公里

2

耕地面积

亩

3

其中：

水田面积

亩

4

旱地面积

亩

5

园地面积

亩

6

其中：

桑园面积

亩

7

茶园面积

亩

8

果园面积

亩

9

农村人口数量

万人

10

国内生产总值

万元

11

其中：

农作物种植业

万元

12

畜禽养殖业

万元

13

渔业

万元

说明：

1、指标1保留小数点后一位，其余指标填报到个位数

2、2=3+4；5=6+7+8；10=11+12+13；13=14+15

乡（村）负责人调查负责人填表人

乡（村）政府盖章

报出日期

表6-4乡镇基本汇总表

市县（市、区）乡（镇）行政村

村代码乡（镇）代码流域代码联系电话

编码

指标名称

单位

数据

备注

1

区域面积

平方公里

2

耕地面积

亩

3

其中：

水田面积

亩

4

旱地面积

亩

5

园地面积

亩

6

其中：

桑园面积

亩

7

茶园面积

亩

8

果园面积

亩

9

农村人口数量

万人

10

国内生产总值

万元

11

其中：

农作物种植业

万元

12

畜禽养殖业

万元

13

渔业

万元

14

其中：

海水产品

万元

15

淡水产品

万元

说明：

1、指标1；2；3保留小数点后一位，指标11保留小数点后两位，其余指标填报到个位数；2、1=5+6；2=3+4；5=6+7+8；13=14+15；10>（11+12+13）

单位负责人调查负责人填表人

环境保护行政主管部门盖章

报出日期

6.1.2小流域污染负荷调查

6.1.2.1城镇污水排放调查

调查指标：

以小流域控制单元划分为依据，统计2000年以来每年城镇面积、人口数量、综合生活用水量、生活污水排放量、污染物达标排放量（COD、氨氮、TP）、水资源再生利用量等指标。

表6-5城镇污水收集、处理与排放情况

市县（市、区）乡村

村代码乡（镇）代码流域代码联系电话

编号

调查指标

单位

数据

备注

1

城镇面积

平方公里

2

人口

万人

3

综合生活用水量

吨/天

4

生活污水排放量

吨/天

6

生活污水接管率

%

8

集中污水

处理规模

一级处理量

吨/天

9

二级处理量

吨/天

10

总量

吨/天

11

分散污水

处理规模

一级处理量

吨/天

12

二级处理量

吨/天

13

总量

吨/天

14

处理达标排放量

吨/天

15

污染物达标排放标准

CODCr

公斤/天

16

BOD5

公斤/天

17

总磷

公斤/天

18

氨氮

公斤/天

19

SS

公斤/天

调查负责人填表人

报出日期

填写说明：

1、一级处理：

2、二级处理：

以除去污水中大量有机污染物，生物处理为主

3、再生利用水：

建设部：

“指标、废水经二级处理和深度处理后回用的水”

6.1.2.2农村/农田面源污染物排放情况

面源污染调查将以小流域控制单元划分为依据，重点调查对2000年以来人粪尿、生活垃圾、农村生活污水污染状况三个方面的相关指标。

表6-6人粪尿、生活垃圾、生活污水污染状况调查表

市县（市、区）乡（镇）行政村

村代码乡（镇）代码流域代码联系电话

编号

指标名称

单位

数据

备注

农村人口数

人

人

粪

尿

人粪尿产生系数

t/（人·a）

0.821

人粪产生系数

t/（人·a）

0.091

人尿产生系数

t/（人·a）

0.730

人粪尿产生总量

t

人粪产生总量

t

人尿产生总量

t

人粪尿使用总量

t

人粪尿还田总量

t

人粪尿处理总量

t

生活垃圾

生活垃圾产生系数

t/（人·a）

0.255

生活垃产生量

t

生活垃圾综合利用量

t

处理设施

数量

台（套）

处理能力

t/a

投资

t

生活污水

生活污水产生系数

t/（人·a）

22.0

生活污水产生量

t

生活污水综合利用量

t

处理设施

数量

台（套）

处理能力

t/a

投资

万元

说明：

1、指标1,14,15,20,21填报到个位数，专项系数按给定值选取，其余指标保留小数点后一位；2、（6+7）=5,9≤8，（10+8）≤5，12≥13，18≥19。

乡（村）负责人调查负责人填表人

乡（村）政府盖章

报出日期

表6-7人粪尿、生活垃圾、生活污水污染状况汇总表

市县（市、区）乡（镇）行政村

村代码乡（镇）代码流域代码联系电话

编号

指标名称

单位

数据

备注

农村人口数

人

人

粪

尿

人粪尿产生系数

t/（人·a）

0.821

其中：

人粪产生系数

t/（人·a）

0.091

人尿产生系数

t/（人·a）

0.730

人粪尿产生总量

t

其中：

人粪产生总量

t