在以前的研究中,基于综合风险模型和改进的相对风险模型,评估了多重压力下水环境的水质、水量和水生生态系统的生态风险。根据不同尺度(流域、河流、湖泊和水库)的分级整合模型,建立了水质-水量-水生态-社会服务耦合指标体系。本章通过分析流域内风险状况,提出了生态安全阈值。
对于海河流域来说,由于工业污染严重,城市人口密度高,社会水循环量大,目前大量的生活污水排放干扰了天然水循环。同时,大量的水利工程干扰了闸门、大坝、地下水井等自然水体生态过程,极大地改变了河流的自然流动和河流自然生态环境。在如此强烈的人类活动中,海河流域水生态风险的变化过程可以视为混合情景变化过程。在这种情况下,由于内河流域存在风险的不确定性,无论河口处于什么状态,整个流域都不一定安全。以图2-5来模拟表示海河流域的区域风险和重金属风险。
图2-5 海河流域区域风险和重金属风险模拟图
(TH=徒骇马颊河;ZW=漳卫南河;HH=海河;YD=永定河;LH=滦河)
对滦河流域来说,重金属的生态风险结果表明,大部分内陆区域处于中低风险水平。从区域风险评估结果来看,河口区水质、水量和水生生态系统承受的压力相对较弱。因此,滦河流域的风险变化过程可以看作是累积情景模式。然而,尽管漳卫南河口区域风险处于中等水平,但流域内部重金属风险中等偏高。例如,新乡点位的风险水平非常高。由于支流纵横交错,人为干扰(社会水循环),流域内的风险将从上游或中游转移到子流域,风险也可能因为河流退化或其他原因而减少。在此流域内,无论河口处于何种状态,整个流域都是不安全的。因此,漳卫南河流域的风险变化过程可以视为混合情景模式。相反,海河干流河口地区风险较高,但白洋淀等内陆地区风险较低。天然湖泊和湿地没有承受到河口的风险。从北京市地表重度污染的报告(Xu等,2011;Gao等,2011)中得出,基于地质积累指数评价方法,Cd、Zn和Cu处于中等污染水平。但海河口区域生态风险处于较高水平。显然,天津市河口的水质、水量和水生生态系统受到人为干扰。这个区流域也可以被认为是混合情景模式。