wxiaotian
摘要：本文从水环境质量评价的基本概念出发，在简要介绍现有水环境质量评价方法的基础上，对各方法的应用条件及优缺点进行了比较分析，最后针对评价工作中对平均值的不同认识进行了分析讨论。 关键词：水环境；质量；评价标准；评价方法 1 水环境质量评价 水环境质量评价就是通过一定的数理方法和其他手段，对水环境素质的优劣进行定量描述（或将量质变换为评语）的过程。水环境质量评价必须以监测资料为基础，经过数理统计得出统计量（特征数值）及环境的各种代表值，然后依据水环境质量评价方法及水环境质量分级分类标准进行环境质量评价。 2 水环境质量评价的作用及分类 水环境质量评价是进行环境管理的重要手段之一。通过水环境质量评价可以了解环境质量的过去、现在和将来发展趋势及其变化规律，制定综合防治措施与方案；可以了解和掌握影响本地区环境质量的主要污染因子和主要污染源，从而有针对性地制定改善环境质量的污染源治理方案和综合防治规划与计划；可以为制定国家或地方的环境标准、法规、条例细则等提供科学依据；可以进行环境质量的预断预报，编制新建、改建、扩建和挖潜、革新、改造等工程技术项目的环境影响报告书和防治方案，为选址、设计和生产布局提供科学依据，还可用以总结本地区的环保工作，鉴定防治措施的效果、写出年度环境质量报告书，进行不同地区间环境质量的比较，交流情报资料，进行全国环境质量统计，促进环保科研技术的发展以及是否以牺牲水环境质量和人民健康而换取经济发展高速度的损益分析等。 按不同的分类方法，大致上可将水环境质量评价分为以下几种类型：1）按照时间可分为回顾评价、现状评价和预断评价；2）按照区域类型可分为城市、区域或流域、景区等；3）按照环境的专业用途又可分为饮用水、灌溉水、渔业用水等质量评价。 3 水环境质量评价方法 1 评价方法简介 国内外环境质量评价方法多种多样，但目前国内还没有制定出统一的评价方法标准供环保工作者使用。水环境质量评价方法较多如：布朗水质指数、普拉特水质指数、罗斯水质指数、内梅罗水质指数、综合污染指数、模糊数学法和地图叠加法等，最后一种方法是国内目前普遍采用的方法，简单且实用。以上种种评价方法都要首先确定断面单项指标代表值，大多用平均值作为代表值，而内梅罗水质指数法则既考虑到平均值，同时又考虑端值对评价结果的影响，但评价工作中有很多具体问题不易解决，很少采用。其他方法还牵涉到标准问题或评价指标的权重问题，也很少采用。 2 水环境质量评价基本步骤 评价目的 根据水环境质量评价的作用，明确评价目的。 选择评价范围 如全国、流域、水系、城市、湖库等水环境质量评价； 选取评价资料 现状评价一般选择最近年份或月份的资料作为现状资料，回顾评价则选择基础年份至现状年份资料，时段必须有一定代表意义，如淮河流域近期的回顾评价大多选择1994年至2000年的资料，因该流域的大规模污染治理是从1994年开始的； 选择评价项目 一般要包含自然指标、有机污染指标和有毒污染指标； 选择评价标准 可根据评价目的选择不同的水质评价标准； 选择评价方法 对于流域评价，一般要分水期进行单项评价、分类评价（天然类、有机类、有毒类）和综合评价。分类评价和综合评价法比较常用的是地图重叠法。对于供水水源地水质评价，一般要计算水源地水质指数(WQI)，评价结果定期向社会公布； 评价结果 描述评价结果，找出主要污染因子、主要污染区域、污染趋势及变化规律、分析污染成因等。 水环境质量评价的其目的就是通过评价了解环境质量的过去、现在和将来发展趋势及其变化规律，掌握影响本地区环境质量的主要污染因子和主要污染源，从而有针对性地制定改善环境质量的污染源治理方案和综合防治规划与计划。因此，根据上述步骤进行评价时目的性要强，要灵活多变，充分发挥个人的主观能动性。现状评价既可以是月度评价，也可以是季度评价，还可以是年度评价。回顾评价一般是对近几年的水质进行回顾分析。 月度水质现状评价，要结合图表描述该月总体水质状况，与上月水质对比，与去年同期水质对比，水质是好转了还是恶化了，应有一个明确的结论。找出该月的主要污染因子及水质污染比较严重的河流或断面。季度现状评价同月度水质现状评价基本类似，但必须首先确定时段断面代表值。 年度水质现状评价，要结合图表描述本年度总体水质状况，与去年或基准年水质对比，水质是好转了还是恶化了，也应有一个明确的结论。从时间上来讲，因河流水质受季节影响比较明显，还可以分水期、分季度或逐月对比分析；从空间上来讲，可以按河流、水系等不同地域进行评价，河流评价还应分析沿程水质变化情况，最好用主要污染指标的浓度过程线突出污染严重的地点。在分析支流对干流污染贡献的大小时，可利用等标污染负荷比排序来加以解决，但由于偶然一次的结果可能会使其缺乏代表性，因此建议结合流量资料对某污染物进行输送量计算。举例来说，以淮河干流的鲁台孜站为下游控制点，其上游有淮干起始断面淮滨，最大的支流颍河，第二支流涡河，还有洪河、淠河、史河等。一般认为颍河及涡河对淮干的污染影响较大，但是在计算了各支流河口各年的CODmn输送量之后，发现洪河及淮河淮滨对鲁台孜的污染贡献最大，约占鲁台孜总量的30%～70%，且二断面污染物输送量各年的变化图形也同鲁台孜的图形相似，相反颍河和涡河的影响偏小。这主要是因为洪河和淮河淮滨为畅流型河道，而颍河和涡河节制闸众多所致，如后者为畅流型河道，淮河将不堪重负。以上例子能说明很多问题，但也有其一定的局限性，就是没有考虑到污染物降解因素，而且要求有完整可靠的流量系列资料。 4 水环境质量评价工作中存在问题 最近，有关部门发布了《地表水环境质量标准》（GHZB 1——1999），部分内容虽涉及到了水质评价，但仍不十分详细。该标准第1条规定“地表水环境质量评价应选取单项指标，分项进行达标率评价”，主要突出了单项达标率评价；第2条规定“对于丰、平、枯水期特征明显的水体，应分水期进行达标率评价，所使用数据不应是瞬时一次监测值和全年平均值，每一水期数据不少于两个”，在强调达标率评价的同时又否定了各水期和全年平均监测值的作用。举例来说，淮河水系的史河红石咀断面水质一直较好，多数月份为Ⅱ类，少数月份为Ⅲ类，但《淮河流域水污染防治规划及”九五“计划》中的水质目标定为Ⅳ类，水质达标率肯定是100%，如果人们想知道该断面各水期及全年综合评价到底是几类水，就没有一个量化概念。如果有断面代表值时，就能解决这一问题。流域水质评价是区域评价，内容必然会涉及到流域总体水质，在各断面没有时段代表值时，按监测站次进行达标率评价所得出的流域总体达标率信息将会失真，因为这个结果在一定程度上受各站的监测频率影响较大，无意中给各站设定了权重。例如，一个站监测频率是3次/年，大多为超Ⅴ类水体，另一站监测频率为12次/年，大多为Ⅲ类水体，按监测站次统计该区域年水质类别百分比时，水质好的百分比就会偏大，不能反映真实情况。 根据统计学原理，要对一个样本系列进行完整描述，必须了解随机变量的可能取值与概率的关系，达标率、超标率、检出率评价实际上相当于概率评价，但在实际工作中需要的不仅仅是概率与其对应的随机变量取值的关系，还需要描述随机变量分布的总体概括，即随机变量的数字特征，并根据特征值确定某断面在评价时段内的水质类别。在处理实际问题时，仍需要有限次的试验或观测来解决。数字特征通常有两大类：一类是反映随机变量的集中程度，即平均数，其数字特征值有平均值、中位值、众数和几何平均值；一类是反映随机变量的离散程度，数字特征值有平均差、方差和均方差。 环境统计平均值，是指在同质的总体中，环境现象在一定的时间、地点和条件下所达到的一般水平的统计指标。其显著特点是用一个数值来代表所研究环境现象的一般水平，以及把总体各变量之间的差异给抽象掉了。实际上是一个从个性到共性的过程。利用平均数，可以比较同类现象在不同区域所达到的一般水平，帮助人们认识所研究环境对象的总体情况，并且可以研究某种事物一般水平在不同时间上的发展变化，从而观察和分析其发展变化的过程和发展趋势。只有这样才能揭示各种环境现象之间相互依存关系的规律性。 众数是样本系列中出现次数最多的一个随机变量，具有很好的代表性，但短期水质资料中众数一般不易找到，实际工作中不可能得到真实的众数。而几何平均值主要是研究平均增加率或平均比率之用，对于变幅很大的因素常常使用。因此在水质评价时一般不采用众数和几何平均值作为代表值。 算术平均值、中位值和众数的位置关系如果用横坐标代表变量的取值，纵坐标代表相应的频数，如曲线分布为对称形，则三者合而为一。如曲线分布为正偏或负偏（见图1、图2），那么算术平均值受端值影响最大，远离众数；而中位值受项数影响，离众数较近。 离散程度反映变量分布在平均值两侧的疏蜜程度，离散度小，说明变量取值与平均值相差很小，平均值比较稳定且代表性强。相反，离散度大，说明变量取值与平均值相差很大，说明平均值稳定性小且代表性差。 评价精度是指所得出的评价结果与实际的环境质量之间的差异。评价代表值的精密度决定了评价结果的精度。假设以平均值作为代表值，根据平均值标准偏差公式不难看出，取样密度越大（即n越大），平均值标准偏差就越小，平均值越可靠，精度越高，同样评价精度也就得到了相应提高。 从以上分析可以看出，水环境质量评价必须统计断面代表值，这是水质评价的基础。究竟是取平均值合适，还是取中位值合适，要具体情况区别对待。在水质评价时首先计算平均值标准差，并由此判断平均值的代表性，会给评价工作增加较多工作量。一般情况下，中位值出现的频率比较接近众数出现的频率，中位值具有很好的代表性，当监测频率为每月一次时，可将水期平均值或中位值作为断面代表值；当监测频率为每两个月一次时，可将中位值作为水期断面代表值；当三、四个月监测一次时，平均值和中位值都无代表性。显然，在水质评价时一味强调年平均值受极值影响无代表性，或者认为年平均值不能反映极值，这些观点是值得商榷的。 
河西少数民族地区主要指自东向西依次分布于河西走廊西南部的天祝藏族自治县、肃南裕固族自治县、肃北蒙古族自治县和阿克塞哈萨克族自治县等4县，总面积2万km2，位居石羊河、黑河、疏勒河、党河等河西主要河流的上游，是河西地区水源涵养地带及祁连山生态保护工程的主体。随着全球气候的变化，河西生态环境问题日益成为我国西部环境建设与保护的热点及难点，而如何尽快提高上游城镇的发展水平，加快人口和产业集聚，减轻生态压力，则是从源头上改善河西地区生态环境的重要举措，也是推动民族地区可持续发展的必然选择。城镇发展的现状评价1城镇化比率较高，但城镇发展缺乏二、三产业强有力的驱动2002年，4个县人口城镇化比率分别为，阿克塞38%，肃北31%，肃南13%，天祝05%，除天祝县较甘肃省平均水平（57%）低4个百分点外，阿克塞城镇化水平已相当于甘肃省的3倍，肃北县接近2倍。三次产业结构分别为：51：82：67、53：73：14、15：47：38和59：45：36，总体上形成了以第二产业为主的经济结构。但一方面工业企业规模小，布局分散，产品附加价值低，工业生产对城镇建设和人口城镇化的拉动力弱；另一方面，阿克塞、肃北、肃南3县的高城镇化比率很大程度上是因为人口基数小，行政事业单位职工占城镇人口较大比重，实际上二、三产业就业的城镇人口比重较小，因而城镇的发展仍然亟待人口和产业进一步集聚的支撑和驱动。2城镇规模小，行政空间布局极不均衡4个民族自治县现有4个县城镇，8个非县城建制镇，与县域人口规模比较，城镇数量不少，但行政区域分配极不均衡。天祝县71万km2面积上有8个建制镇，基本形成了以华藏寺 (县城)为核心，以G312和兰新铁路为主轴的华藏寺——打柴沟——安远镇县域一级轴带，和以华（藏寺）——天（堂寺）公路为主轴的华藏寺——石门镇——炭山岭镇县域二级轴带，但县城华藏寺2002年人口还不足2万人。其他3县基本上都是以县城为单一中心的极核式空间结构，县城以外的村镇区位条件差，人口稀少，如果没有大型企业或建设项目的拉动，很长时期内将难以形成一定规模的小城镇。肃北县北部的马鬃山镇则因与县城跨度遥远，无论劳动地域分工还是城镇建设规划都与县域内其他区域相对独立。因此，城镇的凝聚和辐射作用都很弱，难以带动县域经济的高效、协调发展。[NextPage]3基础设施落后，城镇为经济发展的服务能力和服务水平差全区除天祝县G312沿线和阿克塞红柳湾（G215）有交通干线联系外，其他城镇都偏离河西走廊交通主干线，且距离武威、张掖、酒泉、嘉峪关等河西中心城市较远，缺乏外部的辐射和带动。城镇内部则由于投资缺口大、基础设施建设落后等原因，除阿克塞红柳湾在新城建设过程中实现了集中供水、供热外，其他城镇的供热、给排水、垃圾处理等设施落后，文教、卫生等社会设施紧张，城镇为经济发展的服务能力极为有限。4缺乏科学的规划和前景设计，城镇发展后劲不足首先是对城镇的规模和职能分工认识不够明确，4个少数民族自治县无论城镇数量多少，都存在对城镇发展规模的确定缺乏科学预测，城镇产业重点确定缺乏有效的设计等问题，城镇经济的命运很大程度上寄托在少数企业命运之上。其次，没有充分挖掘自治县之间及与周边地区联系等外部动力，4个县无一例外地以所在地级市为最主要的外部引力中心，而县城与地级市在规模、产业、区位条件方面的差异使这种力量的作用很有限，自治县彼此之间和与甘肃中东部地区以及青海、新疆、内蒙古等地缺乏资源共享、协作开发方面的联动机制，城镇发展后劲不足。城镇发展的动力机制分析1地方矿产和旅游资源开发推动 资源丰富，空间组合较好是本区最为突出的优势，天祝煤矿，肃北南、北山区矿产资源及阿克塞石棉等的开发有力地推动了炭山岭镇、马鬃山镇、党城湾和红柳湾的发展，天祝“小三峡”等旅游资源的开发，则直接促成了石门镇的城镇建制与发展。2生态移民 位居祁连山北麓的地理位置，使本区城镇的发展一方面要为地区社会经济建设构筑平台，另一方面则具有安置生态移民，加快人口城镇化，从而减轻广大山区和草场的生态压力，增强河西地区水源涵养、生态保护等重大战略意义。目前各个城镇都集中了一定比例的生态移民，阿克塞红柳湾则直接是由于生态移民发展起来的。现在，随着西部生态恢复与重建工程的全面启动，生态移民力度进一步加大，城镇都在不同程度地接收和安置移民，城镇人口规模将逐步扩大。3跨区域交通、交流带动 兰新铁路、G312等交通干线等级的逐步提高，有力地促进了沿线城镇的发展。华藏寺、打柴沟、安远镇、马鬃山等城镇的发展，都直接受到交通交流的带动。4农牧业发展水平提高推动农村人口转移 农业人口城镇化是小城镇人口规模扩大的主要原因，本区农牧业发展水平的提高和结构调整，有力地促进了城镇的发展和规模扩大，如肃北县72%、阿克塞县82% 的农牧民在县城定居，并逐步向农产品加工、商贸、餐饮等城镇二、三产业转移。 城镇发展的策略选择特殊的地理位置使本区城镇的发展担负着发展本地经济和呵护整个河西地区生态安全的双重任务。因此，城镇发展的主要任务应该是建立区域现代经济、科技和管理的平台，从而吸引人口和产业集中，减轻农村生态压力，促进环境保护与建设，逐步形成区域可持续发展的战略机制。1基本稳定城镇数量，扩大城镇规模，完善城镇功能前已提到，与区域人口规模比较，河西4个少数民族自治县的城镇数量并不少，目前存在的主要问题是城镇规模小，自我发展能力和带动力弱。所以首先需要扩大县城镇的规模，形成县域经济凝聚中心和辐射源。在天祝县要扩大G312沿线城镇规模，强化以县城为中心的县域一级轴带，扩大石门镇规模，积极探索炭山岭镇的可持续发展道路，促进二级轴带的发展，壮大以县城为中心，以主要交通线路为纽带的反“L”型空间网络构架。肃南县可以利用马蹄寺和祁丰区旅游资源开发和距离交通主干线较近的条件，设置建制镇，形成县域东、西两个“门户”， 构建“一个中心，两个门户”的城镇体系结构。明花区是肃南县生态移民的主要移入区，种植业和养殖业相对集中，可在远景（2020年以后）规划中设置小城镇。肃北县和阿克塞县人口少，且肃北72%，阿克塞82%的牧民聚居在县城，不宜再建新城镇，今后的重点是要完善县城功能，改善县城环境，构筑县域社会经济发展的坚实平台。[NextPage]2 综合开发特色资源，发展特色产业驱动型城镇特色是后进地区实现跨越式发展的内在动力。本区丰富的矿产资源，特殊的地貌和生态景观，淳朴独特的民族民俗，古朴悠远的文化等旅游资源，以及纯天然环境中不断发展壮大的畜牧业，为区域快速全面开发提供了得天独厚的条件。这恰好与产业结构的地区转移和旅游市场上日益升温的民族风情游、多元风光游、特色文化游、生态观光游、康体健身游、怀古朝圣游等新热点[4]，以及食品市场上返璞归真潮流等新的趋势相吻合，但缺乏产业综合协调发展的平台长期制约着特色经济的发展。所以，应该强化城镇发展方向的研究与设计，发展特色产业驱动型城镇。1改善城镇环境，发展旅游城镇 1充分利用阿克塞红柳湾、肃南县红湾寺、肃北县党城湾等城镇已有的矿产资源和畜产品初加工工业基础，强化资源的综合开发，以工矿业发展作为县城近期发展的动力和筹资手段，加强城镇基础设施建设，改善城镇环境和服务水平，同时，加强城镇与重点旅游景区的交通网络建设，提高景区可达性，拓展服务项目，促进城镇主导产业向旅游业转化。2加强天祝“小三峡”、肃南马蹄寺、文殊寺等景区的规划、开发与管理，强化生态建设与保护，突出石门镇、马蹄寺和祁丰区的旅游特色。2 深化矿产开发，促进资源型城镇可持续发展 本区拥有丰富的石棉、煤、铁、锰、建材原料等矿产资源，矿产开发加工工业初具规模，天祝县炭山岭镇以煤炭开发为主，阿克塞石棉收入占全县财政收入的90%以上，天祝县华藏寺、哈溪镇、肃南县红湾寺、肃北县马鬃山镇等矿产资源开发都占GDP的较大比重，应该进一步加强矿产资源的综合开发，提高环保产品比重，并积极探索替代产业，及早避免“矿竭城衰”和以生态破坏为代价的发展方式，促进城镇健康、持续发展。3 加快畜牧业产业化，壮大特色农业型城镇 畜牧业是河西少数民族地区农村经济的主体。本区天然牧场广阔、无污染，距离酒泉、张掖绿洲的草业基地较近，白牦牛等畜种独特，并有内蒙古草原兴发等大集团的投资合作，加快畜牧业集团化、产业化发展，一方面可以延长畜牧业产业链，增加产品附加值；另一方面推动草场资源的集约化利用，强化草场统筹治理与管护，增强草场的水源涵养能力，同时加快农村剩余劳动力的转移安置，既减轻草场的生态压力，又促进农业型小城镇的发展，提高畜牧业发展的经济、社会、生态效益。天祝县华藏寺、安远镇、哈溪镇、肃南县红湾寺等畜产品加工都有一定的基础，市场前景广阔，应进一步改革草场土地流转制度，积极开发与少数民族文化、习俗紧密结合的特色畜产品，实现畜牧业产业化发展，促进特色农业型城镇的壮大。4充分利用交通建设契机，发展交通服务型城镇 本区靠近交通干线的城镇主要有天祝县华藏寺、打柴沟（兰新铁路、G312），阿克塞红柳湾（G215）和肃北县马鬃山镇，其中打柴沟镇是乌鞘岭铁路隧道东端的中转站，马鬃山镇是甘肃省唯一的内陆口岸，应该充分利用河西高速交通网络建设和改造的有利时机，加快物流设施规划与建设，增强服务能力，提高服务水平。3 强化生态环境治理与保护，建设生态城镇 本区位居祁连山生态敏感区，是河西生态环境的屏障，城镇的发展必须以生态环境保护为核心，1提高节水意识，建设节水城镇。虽然就数量而言，河西地区水资源人均占有量较我国北方缺水地区多一点，地处河流上游又为本区用水提供了一定的优先条件，但从社会、经济、生态和全流域发展考虑，水资源仍然是制约城镇发展的首要因子。因此，必须强化节水意识，加大城镇用水控制和管理力度，提高污水处理和资源化比率，加快水价调整步伐，促进水资源商品化。2加强环境治理和生态体系设计，建设“绿色城镇”。主要是强化生态设施建设与改造，加强工业“三废”和生活垃圾无害化处理比率，加快城镇绿地和防护林体系建设，把城镇建设成为繁荣、和谐、整洁、优美的绿色人居空间；3合理规划城镇空间规模，建设节地城镇。地广人稀是我国西北地区最大的特点，河西少数民族地区除天祝县土地面积（71万km2）较小外，与人口规模比较，土地面积非常广阔，但山地、沙漠、戈壁比重大，所以城镇的发展必须节约有限的可利用土地，科学规划和控制用地规模。[NextPage]4拓展空间协作网络，利用外部动力促进城镇发展与走廊平原比较，在今后较长时期内，区位偏远，地域相对封闭，资金、人才、技术短缺将仍然是制约本区发展的瓶颈。因此，必须打破行政界限的分隔，建立全方位开放的城镇空间协作网络：1东西向网络：以4个县城为中心，以非县城镇为重要支点，加强彼此之间的交流与合作，建设祁连山北麓民族地区以畜产品和矿产加工以及民俗、生态旅游为特色的城镇网络体系。2南北向网络：加强民族自治县与河西中心城市以及兰州、格尔木等城市之间的道路、通讯、技术、经济联系，加快民族地区城镇与周边乃至全国城镇的协作和体系融合，利用大中城市的辐射和带动弥补少数民族地区发展的劣势，为本区城镇的发展注入新的活力。5 体现民族文化，突出城镇的民族特色 21世纪的城镇，不光是经济的竞争，科技的竞争，更是文化的竞争，环境的竞争[5]。本区悠远的民族历史，丰富多彩的民族文化，各具特色的民族习俗等与古丝路文化和现代文化的交融，使这里成为河西独特的“民族文化绿洲”。所以，加大民族文化研究和开发力度，在城镇建设中传承和体现民族历史文脉，把民族的文化展现在城镇的建筑风格、产业产品、人文精神等各个方面，增强城镇景观的文化内涵和民族特色，是树立区域形象，增强城镇竞争力的重要选择。结束语河西生态环境问题是整个河西乃至西北地区必须共同努力解决的一个长期的战略问题，除了加快上游少数民族地区城镇化，减轻生态压力，增强水源涵养外，还必须：1应用现代科技手段统筹规划和统一管理水资源，协调城镇与农村之间和上下游之间的配水份额，节约水资源，保护水环境；2加大生态移民的力度，把水源涵养区、退耕还林还草区、生态旅游区和戈壁荒漠草场区的散居人口尽快移入城镇，鼓励其从事二、三产业；3建立城镇产业利润的生态回报体系，从城镇产业税收中提取一定比例建立生态投资基金，并建立下游对上游的补偿机制，把下游水资源开发利用与上游水源涵养保护挂起钩来，全方位投入，努力推进河西生态环境的全面改善。
