TCSES 125-2023 水环境承载力评估技术导则

ICS13.020.10CCSZ00/09团体标准T/CSES125—2023水环境承载力评估技术导则Technicalguidelinesforwaterenvironmentcarryingcapacityassessment（发布稿）2023-12-20发布2023-12-20实施中国环境科学学会发布T/CSES125—2023I目次前言.................................................................................II引言................................................................................III1范围................................................................................12规范性引用文件......................................................................13术语和定义..........................................................................14总体原则............................................................................15评估程序............................................................................26评估对象与评估范围的确定............................................................27评估指标体系构建....................................................................38数据获取与处理......................................................................49评估方法选取........................................................................510评估分级标准.......................................................................7附录A（资料性）指标含义.............................................................8附录B（资料性）常见权重确定方法....................................................14T/CSES125—2023II前言本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由北京师范大学环境学院提出。本文件由中国环境科学学会归口。本文件主要起草单位：北京师范大学、中国环境科学研究院、生态环境部环境规划院、中国科学技术信息研究所、济南市环境研究院(济南市黄河流域生态保护促进中心)。本文件主要起草人：曾维华、李瑞、王东、宋永会、王立婷、解钰茜、姚瑞华、马俊伟、陈岩、刘仁志、于会彬、吴波、栾朝旭、曹若馨、张文静、高涵、李佳颖、张瑞珈、冷卓纯、张鹏。T/CSES125—2023III引言为贯彻《中华人民共和国水污染防治法》《生态文明体制改革总体方案》等法律法规文件，规范和指导水环境承载力评估，制定本文件。T/CSES125—20231水环境承载力评估技术导则1范围本文件规定了水环境承载力评估的总体原则、评估程序、评估对象与评估范围、评估指标体系、数据获取与处理、评估方法和分级评估标准。本文件适用于江河、湖泊、水库、运河、渠道等已划定水功能区的区域或国家、省（自治区、直辖市）、设区的市等行政区域的水环境承载力评估。流域、子流域与水污染控制单元水环境承载力评估工作可参照本文件执行。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB3838地表水环境质量标准GB8978污水综合排放标准HJ2.3环境影响评价技术导则地表水环境HJ/T91地表水和污水监测技术规范3术语和定义下列术语和定义适用于本文件。水环境承载力waterenvironmentcarryingcapacity在一定时期内，一定技术经济条件下，在某一水系统功能结构不被破坏前提下，水环境可持续为人类活动提供支持能力的阈值。水环境承载力大小magnitudeofwaterenvironmentcarryingcapacity自然水系统能够为人类活动提供的支撑能力的阈值量化结果，表征水环境承载力绝对大小。水环境承载力承载状态statusofwaterenvironmentcarryingcapacity社会经济活动给自然水系统带来的压力与水环境承载力相比的程度。承载率carryingrate社会经济活动给自然水系统带来的压力与对应的水环境承载力分量指标的比值，可以反映水环境承载力承载状态。水环境承载力开发利用潜力developmentandutilizationpotentialofwaterenvironmentcarryingcapacity水系统可为社会经济活动提供的开发利用潜在能力，可从水环境承载力大小、水环境承载力承载状态与区域发展能力（即社会经济投入与科技水平）等方面表征。4总体原则T/CSES125—20232系统性原则根据水环境承载力的内涵，评估指标的选取应能反映社会经济活动对自然水系统的压力，以及自然水系统对社会经济活动的支持能力。代表性原则选取代表性强、客观性强的指标构建水环境承载力评估体系，避免指标重复。可行性原则水环境承载力评估数据应便于获取且真实可靠，评估方法简单且可操作。适应性原则充分考虑不同区域、不同时间尺度上的差异性，适当结合当地的实际情况与特征，因地制宜地丰富完善评估指标。5评估程序水环境承载力评估按图1所示的程序进行。评估对象的确定水环境承载力大小评估水环境承载力承载状态评估水环境承载力开发利用潜力评估评估范围的确定评估指标体系构建数据获取与处理评估方法选取评估等级划分评估结果划分图1评估程序6评估对象与评估范围的确定T/CSES125—20233评估对象6.1.1根据水环境承载力评估的目的确定水环境承载力评估对象，构建相应的评估指标体系。6.1.2水环境承载力评估对象包括以下三类：a）水环境承载力大小，可用于指导国土空间规划布局。b）水环境承载力承载状态，可用于流域（区域）水系统规划与管理。c）水环境承载力开发利用潜力，可指导国土空间规划布局。评估范围6.2.1水环境承载力评估范围应包括空间范围和时间范围。6.2.2水环境承载力评估的空间范围可为各级行政区域和各流域控制单元。6.2.3水环境承载力评估的时间范围可选择以年或季节为时间尺度。其中，年际评估的时间尺度至少5年以上；季节性评估的时间尺度按照水域特点可以分为平水期、枯水期、丰水期。7评估指标体系构建一般规定7.1.1宜根据不同的水环境承载力评估对象构建相应的评估指标体系。7.1.2水环境承载力评估指标体系宜由指标层和分指标层构成。水环境承载力大小评估指标体系水环境承载力大小评估指标体系指标层宜由水环境容量分量、水资源分量、水生态分量组成。分指标层指标的选择宜符合表1的规定。表1水环境承载力大小评估指标体系指标层分指标层水环境容量分量（A）本地COD环境容量/环境容量指数（A1）1本地NH3-N环境容量/环境容量指数（A2）1本地TP环境容量/环境容量指数（A3）1水资源分量（B）降水量（B1）再生水量（B2）地表水量（B3）2地下水量（B4）2水生态分量（C）湿地面积占比（C1）水源涵养能力（C2）水质净化能力（C3）河流蜿蜒度（C4）河流纵向连通性（C5）注1：评估单元为流域控制单元时，推荐使用环境容量；评估单元为行政区域时，推荐使用环境容量指数；有条件获取更多污染物数据时，可进一步增加其他污染物环境容量指标。注2：地表水量（B3）（含调水量）和地下水量（B4）存在重复计算的，重复计算的部分需要剔除。水环境承载力承载状态评估指标体系水环境承载力承载状态评估指标体系指标层宜由水系统压力与水环境承载力大小组成。分指标层指标的选择宜符合表2的规定。T/CSES125—20234表2水环境承载力承载状态评估指标体系指标层分指标层水系统压力点源排放量（D）COD点源排放量（D1）NH3-N点源排放量（D2）TP点源排放量（D3）面源排放量（E）COD面源排放量（E1）NH3-N面源排放量（E2）TP面源排放量（E3）水资源利用量（F）生活用水量（F1）工业用水量（F2）农业用水量（F3）生态环境用水量（F4）上游来水压力（G）上游来水COD量（G1）上游来水NH3-N量（G2）上游来水TP量（G3）水环境承载力大小同表1注：若表1水环境容量分量（A）中增加其他污染物环境容量/环境容量指数指标，宜在表2中增加其他污染物的点源排放量（D）、面源排放量（E）、上游来水压力（G）。水环境承载力开发利用潜力评估指标体系水环境承载力开发利用潜力评估指标体系指标层宜由水环境承载力大小、水环境承载力承载状态、污染物排放强度与水资源利用强度和区域发展能力组成。分指标层指标的选择宜符合表3的规定。表3水环境承载力开发利用潜力评估指标体系指标层分指标层水环境承载力大小同表1水环境承载力承载状态同表2污染物排放强度与水资源利用强度（H）水资源人均综合用水量（H1）万元GDP水耗（H2）水污染物万元GDPCOD排放量（H3）万元GDPNH3-N排放量（H4）万元GDPTP排放量（H5）区域发展能力（I）城镇化率（I1）人均GDP（I2）第三产业占比（I3）环保投资占比（I4）污水处理率（I5）注：若表1水环境容量分量（A）中增加其他污染物环境容量/环境容量指数指标，宜在表3中增加其他污染物排放强度指标。8数据获取与处理数据获取收集数据进行水环境承载力评估时，宜满足表1、表2、表3的规定，指标含义与计算方法参见附录A。数据标准化处理T/CSES125—20235数据标准化处理时可选择最小-最大标准化或Z-score标准化，并宜符合以下规定：a）最小-最大标准化按照数值是否越大越优原则，将指标划分为正向指标和负向指标。对于正向指标，应按照公式（1）进行标准化处理；对于负向指标，应按照公式（2）进行标准化处理。𝑥𝑖=𝑋𝑖−𝑋min𝑋max−𝑋min(1)𝑥𝑖=𝑋max−𝑋𝑖𝑋max−𝑋min(2)式中：xi——指标𝑋𝑖标准化处理以后的数值，其大小在[0,1]范围内；Xmax，Xmin——𝑋𝑖数据集中的最大值与最小值。b）Z-score标准化所有指标可依次按照公式（3）、公式（4）和公式（5）进行标准化处理。𝑥𝑖=𝑋𝑖−𝑋𝑆(3)𝑋=1𝑛∑𝑋𝑖𝑛𝑖=1(4)𝑆=√1𝑛−1∑(𝑋𝑖−𝑋)2𝑛𝑖=1(5)式中：𝑥𝑖——指标𝑋𝑖标准化处理以后的数值，其大小在[0,1]范围内；𝑋——𝑋𝑖数据集的平均值；𝑆——𝑋𝑖数据集的标准差。9评估方法选取一般规定9.1.1宜根据评估目的、评估对象选择适宜的评估方法。9.1.2水环境承载力典型的评估方法包括短板法、内梅罗指数法、向量模法、线性加权求和法、指数加权求积法、隶属度函数法