三、美國流域水質達標規劃編制與實施的一般模式

所有流域規劃編制都遵循從問題識別到實施行動方案的過程。很多規劃組認為，規劃編制前期開展非正式研究和資料收集工作將有利于初期流域規劃編制（李云生，2010）。調研活動需要與利益相關者在規劃前期進行數據分析和討論，這有助于確定規劃范圍、確定其他利益相關者和得到規劃編制的意見和建議。

流域規劃編制和實施的主要步驟包括：①建立合作關系；②分析流域特征和識別主要問題；③設定目標和確定解決方案；④管理方案制定和最優管理方案選??；⑤實施方案設計和流域規劃整合；⑥流域規劃實施與方案執行。每個步驟都包含一系列的細化行動，且某些行動會不斷重復。如信息公開和環保教育等活動既要在最初建立伙伴關系時進行，也要在整個規劃編制和實施過程中進行。

流域規劃重點關注受損水體⁽³⁾，同時也為治理受損水體和保護其他受點源或非點源污染威脅的水體提供分析框架。如果水體受損，州政府必須核算受損水體達到水質目標的污染負荷量，這就是日最大污染負荷。⁽⁴⁾如果流域規劃或TMDL計劃關注的污染負荷估算和負荷削減目標確定，就要明確水質目標、污染負荷與管理方案之間的邏輯關系（王東，2012）。污染負荷削減應按源分類，以保證規劃實施時能識別具體的管理措施以及管理策略的重點。如果流域規劃能夠很好地解決水體受損問題，則不需再制定TMDL計劃。一旦TMDL計劃制定完成并得到聯邦批準，則需要修改規劃內容以便于TMDL計劃保持一致。

（一）建立合作關系

制定流域規劃的首要工作就是識別所有潛在的利益相關者并建立合作關系，因為流域規劃對于某個地方政府或某個機構來說都是過于復雜和高成本的。利益相關者進入規劃過程可以帶來新的觀點，可以加強公眾對規劃的理解和信任，從而改善規劃效果。如流域機構可能擬制定監測項目，但不知道地方部門是否已做過類似工作，研究和識別合作者可以幫助避免重復和浪費資金。

流域規劃制定實施成功與否與利益相關者的參與和信任有密切關系。因此，在流域規劃編制開始階段就與關鍵利益相關者建立合作關系非常重要。一般來說，至少要包括規劃師、地方政府、社區公眾、工商業代表、大專院校和科研機構、可提供流域問題相關信息的部門、有相關規劃編制經驗的相關者、可提供技術和資金支持的相關者等。把利益相關者緊密組織起來并建立合作關系是流域管理成功的關鍵，這種自下而上的措施較政府“一刀切”政策更被各利益相關者所接受。因為利益相關者可能是流域內歷史活動信息的最廣泛來源，他們更了解廢物傾倒的歷史信息、受污染區域甚至水質取樣點的局限性。

信息公開和環保教育（I/E）是支撐規劃制定與有利于實施的關鍵。這在規劃制定早期是必需的，有利于潛在的利益相關者參與到流域規劃中，并對社區公眾普及相關環保知識。通常在流域規劃組下有獨立的信息與教育委員會，委員會負責制定相關材料和策略整合I/E到流域規劃編制中。這些材料和行動的設計要提升公眾意識，教育人們采用明智的管理行為，并激勵人們參與水質保護。

（二）分析流域特征和識別主要問題

當合作伙伴關系形成后，就要對流域進行分析，初步識別污染與污染源之間的關聯和設定預期目標。但在規劃初期，這種關聯多數尚未明確，需要通過更多的基于真實數據的分析才能得以判斷。收集并分析數據是編制成功的流域規劃的前提，但數據收集、數據缺口識別和數據分析是一個持續的、反復的過程，需要在數據不斷更新的同時確保滿足流域分析的需要。數據來源主要包括利益相關者提供的信息，聯邦、州和部落提供的研究報告、規劃、研究和數據組等。數據類型主要包括流域地理與自然屬性、土地利用和人口特征、水質現狀、污染源、污染負荷等。重點對水質現狀、污染源、污染負荷進行分析。

1．水質現狀

水質現狀主要包括水質時空分析、變化趨勢分析等，識別何種污染物何時何地有什么樣的變化趨勢。有很多資源能夠提供關于流域水質現狀的信息，此類信息有助于掌握流域主要污染時段、污染區域、污染物變化趨勢、潛在污染源位置等，包括水質報告、與流域相關的報告、水源評估報告等。①水質報告。各州按照EPA有關要求提交水環境質量報告，能夠提供水體狀況、指定用途、已有損害和潛在污染源等數據?！肚鍧嵥ā?05條款要求各州每兩年發布一次水環境質量狀況公報，可以在報告中發現所在流域水體是否達到水質標準、流域在保護和恢復水環境方面做了什么工作以及仍然存在的問題等。《清潔水法》303條款要求州、縣和部落提供受損水體清單，法律要求地方政府對清單上水體進行優先性排序，并提出TMDL計劃。清單介紹了TMDL制定過程，以及已實施的、目前進行的或未來幾年計劃開展的TMDL等有關內容。EPA鼓勵各州準備一個同時滿足305條款和303條款報告需求的完整報告。②與流域相關的報告。如果所在流域已實施TMDL計劃，這可以為流域規劃編制提供大量有用信息，如引起水質損害的污染源描述、水體損害的程度（河流長度和流域面積）和量級、污染源及其相關貢獻參數、流域水質保護總量目標、點源和非點源負荷分配等。國家TMDL跟蹤系統（NTTS）囊括了303條款清單及其批準記錄，NTTS存儲了各州和區域TMDL項目執行情況，以確保目前清單列出的受損水體的TMDL執行進度。③水源評估報告。美國《安全飲用水法》要求各州執行飲用水源評估計劃（SWAP）來分析各州潛在的公眾飲用水源質量威脅，包括描繪飲用水源評估區域、制定區域內潛在污染源清單、確定污染源對供水安全的影響程度和向公眾發布評估結果，評估結果可以在年度消費者信心報告中獲得。

2．污染源

為便于后續污染負荷評估和污染源控制，應將污染源組合后再進行合理類比，有助于區分優先次序和識別特定的污染物、污染源和地點，以獲得更有效的管理。污染物可以通過各種點源和非點源進入水體。雖然流域規劃主要關注非點源，為了有效保護流域，還應該考慮點源影響，并將其與非點源分開評估。

點源主要包括污水處理廠、工業企業和集中化畜禽養殖場等。點源的污染物排放基本已通過國家污染物排放削減系統（NPDES）排污許可證進行管理。與聯邦和授權的州政府進行溝通，均可獲得最新的、最精確的點源排放信息。EPA許可證系統（PCS）中存儲了大量數據信息，PCS是全美關于點源許可信息的在線數據庫。數據庫包含關于企業位置和類型、進出水流量和濃度、污染物排放限值等信息，同時還包含排放監測報告和超標記錄數據等。數據庫中的信息不斷更新以跟蹤最新的點源，可利用地理信息系統（GIS）進行繪圖和分析數據。點源以外的污染源就是非點源，與工業企業和污水處理廠產生的污染不同，非點源主要來源于許多分散源，而非特定管道或輸送工具，主要包括畜禽養殖、農田種植、城市和農村地表徑流、空氣沉降、野生動植物等。非點源污染由降雨或融雪水流過地表引起，攜帶自然的或人為造成的污染物最終流入地表水中。在城市和農村地區的地表水徑流都是主要的非點源，城市地表徑流從馬路和草地攜帶大量污染物，農村暴雨徑流從農田、牧場和畜禽養殖場運移主要的污染負荷。點源和非點源排放行為是不同的，對受納水體的影響是在不同條件下產生的。點源通常向受納水體排放的負荷比較恒定，在流量較低、稀釋水量較小時對水體狀況產生影響，非點源通常對降雨發生時被沖刷的污染負荷有較大影響，在地表徑流較高、流量較大時影響水體狀況。點源和非點源不僅排放行為和影響有差別，管理和控制機理也不相同。

3．污染負荷

污染負荷分析為流域的各種污染來源提供了具體的數值估算方法，通過負荷估算可以評估污染來源的相對大小、位置和時間，并有助于制定流域的修復戰略規劃、負荷削減目標和預測未來負荷。污染負荷的估算主要包括：通過監測數據估算污染負荷（要有詳細的監測和流量數據）、經驗值方法或流域模型方法。

（1）利用監測數據估算負荷。監測數據主要是指對污染物濃度和流量進行周期性監測，流量乘以污染物濃度可以用來計算某一監測斷面某一特定周期的污染負荷。這種方法建立了流量與濃度之間的關系，有助于估算或預測負荷，但只能用來估算某一監測斷面上游的總負荷，并不能給出某一特定污染源或地區的負荷貢獻。流量和水質的關系可以說明流域的主要污染類型，有助于識別受損區域周邊的關鍵狀況，但前提是該流域有強大的數據庫和完整的監測方案。在某些斷面沒有水質數據的情況下，可以根據其他斷面流量和水質的關系建立回歸方程，借此估算那些沒有水質數據斷面的污染負荷。

（2）使用經驗值估算負荷。根據土地利用類型和有代表性的負荷率（單位土地面積上的負荷率）來計算污染物負荷。這種方法中污染物負荷是某一因素（如土地利用面積）的函數，方法簡單而且容易被應用和說明，但負荷率是一個固定的統計值，將影響污染物輸移的所有因素合并為輸出系數，在環境條件如降水和土壤等發生變化時，不能解釋動態的空間變化。各種土地利用類型的負荷率會由于降水、污染源活動、土壤條件等而千差萬別，即使是同一區域負荷率也會有所不同。區域的負荷率可以從科研文獻或者附近流域開展的研究中獲得。

（3）流域模型。模型是建立人類活動和受損水體之間的關聯關系，可以通過不同的模型方法進行污染負荷分析，但選擇何種模型取決于水質參數、時間尺度、污染來源類型以及數據需求等方面。同時在選擇模型方法時，采用公開透明的方式，即使是最復雜的模型也要通過公眾會議、研討會等形式進行說明和審查。篩選模型時需要考慮模型的適用性、可信度、可用性。即使模型在文獻中或其他流域中有所應用，也應該進一步確認該模型是否滿足流域的需求，如在城市地區適用的模型就不一定適用于農作物或是多種土地利用類型的流域。除了使用在有關期刊上經過論證的模型外，也可以成立一個評審團對模型的有效性進行驗證，公共領域發布的大多數模型都可以免費獲取，且數據質量都在EPA發布的《規劃中模型的數據質量保證指南》中得到檢驗。模型名稱、適用條件、源代碼、應用和使用情況在EPA環境建模監管理事會提供的在線數據庫中都有詳細介紹。

負荷分析關鍵在于對負荷的量化，時間和空間將會影響規劃的決策。通過水質數據的空間分析識別出水體的關鍵污染區域，如果某個區域的污染曾經一度很嚴重并遇到過一些嚴重的環境問題，那么這些區域就要單獨劃分出來進行污染負荷分析。污染負荷也可以根據日、月、季節、年度等多種時間尺度進行計算，如果水質在一年中波動較大，那么對污染源負荷特征以及天氣變化趨勢圖的計算就是必要的。當污染負荷量化后，最重要的工作就是確立為了達到流域目標而應削減的負荷量，而分析關鍵區域、特殊時段負荷，將有利于分析特定污染源的直接影響以及設立污染源的遠期管理目標。

（三）設定目標和確定解決方案

在流域規劃初期建立合作伙伴關系時，大致確定了流域總體目標并以此指導流域規劃。當流域問題識別清楚，污染負荷量化后，必須進一步細化目標和指標來指導管理方案的完善和實施。分解、細化目標和指標的過程就是在利益相關者共同參與下確定和改進流域總體目標的過程。隨著規劃編制工作的逐步推進，流域規劃者將逐漸掌握更多流域問題、水質狀況、水體受損原因、主要污染源等信息，流域保護目標也將不斷清晰和明確，直到確定可量化的流域目標。同時，篩選科學合理的指標體系對量化評估規劃實施效果和實現流域保護目標至關重要。

通過分析數據識別出可能的污染原因和綜合影響因素，然后篩選出哪種污染源需要進行控制以實現上述流域保護目標，在此基礎上將流域保護目標轉化為管理目標。如初始目標是“修復水生生境”，通過數據分析可以進一步確定管理目標為“通過控制農業源沉積物來修復水生生境”。管理目標確定之后，就要不斷細化環境目標和量化指標，以保證實現管理目標。環境目標由一些可測算的變量組成，這些變量是聯系污染源與環境質量的關鍵。所有環境目標均可由若干指標量化描述，如洪峰、流量、污染物濃度、溫度等。

環境目標確定之后，就要確定通過管理措施能夠實現的污染物削減量。這需要通過流域模型來模擬水質—污染物響應關系，通過響應關系推算實現環境目標流域內污染源需要削減的量。與模擬污染負荷的方法相同，選擇合適的模擬方法要考慮多種因素，包括可用的數據、污染物、水體類型、污染源類型、時間段和空間尺度等，最重要的是污染負荷模擬必須能夠預測達到環境目標的污染源削減量。

無論采用何種方法估算流域可容納的污染負荷及削減量，都需要考慮不同的情景或削減組合以滿足流域規劃目標。要想滿足規劃目標，需要將污染負荷削減量分配到各個污染源或者集中在一個主要的污染源進行削減。規劃目標的實現可以對應不同的削減分配方案，可以采用不同污染源之間平均分配的原則，也可以針對特定污染源提出削減目標。平均分配原則看似公平，實則不合理，最好的方式是抓住幾個重點區域的削減量以識別流域的重點問題和污染物來源區域，從而制定有效的和有針對性的污染負荷削減方案。

（四）管理方案制定和最優管理方案選取

當流域環境狀況分析、污染負荷核算、污染控制目標制定都完成后，需要識別適當的管理措施以實現流域保護目標。通過對管理方案的篩選，確定最適合流域規劃的幾套管理方案。在這個階段流域規劃編制者需要與工程專家、技術專家、經濟學家、資源管理者們溝通交流，確定實現水質目標的最優管理方案。流域規劃應該包含解決流域水環境問題的各種管理方案，包括點源和非點源之間的單項或綜合方法?？傊芾矸桨甘前ㄙM用效益分析的管理措施的集合，以實現減少水土流失、水質污染等流域保護綜合目標。

管理措施可按照多種形式分類：源頭控制措施和過程控制措施，工程措施和非工程措施，點源和非點源控制措施等。政策性措施是獨立于以上兩種措施的另一類管理措施。工程措施包括河道緩沖帶、河岸圍欄、廢水處理塘等工程建設。非工程措施主要是通過減少污染物和污染源排放來解決受納水體的污染問題，主要包括污染應急措施、規章制度、公眾信息教育計劃等。

某些相關管理計劃都要求自愿或必須執行其選定的管理措施。點源污染控制通常都依據政策性的方法，當然也只有當這些措施進行強制和詳細執行之后，才能發揮效益。在美國，點源污染通過NPDES排污許可證管理制度進行控制。在《清潔水法》402條款中授權認可，NPDES通過對向水體排放污染物的點源控制實現水污染防治的目的。對于工業廢水排放，NPDES做了詳細的限制要求，并根據工商業的產污特征實施一種以上的NPDES。若工廠廢水直接排入河流要有特定或一般的排污許可證，若工廠排入市政管網系統要有預處理排污許可證，無論是直接排入河流還是市政管網都要遵循排放總量和排放標準的規定。雨水排放一般由降雨（雪）后形成匯水徑流，其排放的污染物量足以影響水環境質量，要有降雨排污許可證。

管理方案確定的步驟主要包括以下幾個部分：①在新增流域管理方案之前，應調查流域內已實施的計劃、管理方案和政策法規等。有時現有管理方案或措施已經滿足流域規劃目標，但現有措施并沒有得到很好的執行或者在局部地區存在措施不足現象。②定量評估已有措施的效益，如果現有管理措施不足以支持可能的最大污染負荷量，就需要新增措施。如果對已采用的措施擴大規?；蚋倪M效果以期削減有關污染物，便能測算增加的削減量。③管理措施實施關鍵區域識別，這一過程將詳細研究哪些措施的效益最大，哪些措施是流域利益相關者最易接受的，哪些對污染物削減效果最佳。

綜合考慮流域關鍵區、污染物去除率、費用效益分析、公眾接受度等指標，對支持管理目標而采取的措施進行效果預測，進而定量評估管理方案的有效性。同時與利益相關者共同對各種措施的管理方案進行評估，并最終選擇最優的戰略方案。通過前文提出的監測法、經驗法、流域模型法來定量化估算污染負荷的預期削減量，并識別各管理方案的建設成本和運行成本（考慮通貨膨脹和貼現率因素），最終選擇費用效益比率最低的管理方案。最低費用效益比率的管理方案能夠以最低的成本帶來最大的收益，然而也需要評估該方案是否適用于管理目標，而有時則需要選擇費用效益比率較高的方案，因為這可能是實現目標的唯一方法。如在流域沉積物削減目標上，河岸侵蝕對此有明顯影響，較貴的河床構造修復可能是唯一實現目標削減的必要措施。

（五）實施方案設計和流域規劃整合

實施規劃應該考慮以下幾個因素：①信息和教育部分支持公眾參與，具備采納管理措施的能力；②制定實施管理措施的時間表；③考核規劃完成情況的預期階段性成果；④制定總量減排和水質目標考核標準；⑤評價實施成果的有效性和監測部分；⑥實施規劃的技術和投資估算；⑦制定評估框架。

每個流域規劃都需要信息和教育部分，因為許多水質問題源于個體活動，且解決方案經常是自愿行為。依靠有效的公眾參與促使管理措施實施，最重要的是通過改變行為方式以達到流域規劃目標。信息和教育內容用于增強社區公眾對規劃內容的理解，鼓勵公眾更早地參與到篩選、設計和實施即將被執行的非點源管理措施中。廣泛利用新聞、廣告、海報、小冊子、指示牌等多種媒介開展宣傳，促進公眾理解，流域組織也可以通過樂隊、氣球、吉祥物、攝影比賽、慶祝活動等加強活動宣傳。

建立實施進度表是規劃高效實施的一部分。實施進度表就是將最終目標轉化為特定任務，進度表應該包括每一階段完成的時間期限，以及任務的負責機構和組織者。此外，進度表要保持跟蹤和回顧，進行合理調整。根據實施進度表設計可考核的階段性成果，考慮已選擇的管理方案、可獲得的資金或取得資金的時間限制等因素，估計何時能取得什么效果，并說明如果階段目標沒有實現該如何調整。建立標準驗證水質改善情況，這些標準代表著相應的可測量的水質條件（溶解氧或總懸浮物）或總量控制要求（重金屬排放總量、垃圾處理量、植物生長高度等），這些標準就是流域規劃的階段目標。

建立監測方案，用來評估規劃實施效果的有效性，檢查總量減排任務的完成情況和水質目標進展。監測方案的設計能夠記錄流域內管理活動和污染源變化，并能評估特定管理活動和實施區域，跟蹤點源守法、執法情況以及提供數據開展宣傳教育和信息公開。綜合考慮預算、時間、人員、報告需要和能力，確定監測指標、采樣斷面、樣品分析方法和監測頻率。流域規劃實施前后2～3年應該連續監測，判斷水質變化與規劃實施的相關性，長期連續監測可以判斷水質逐漸變化的區域，監測取樣頻次應多年保持一致。

流域規劃實施的關鍵因素是能夠獲得資金支持，同時當地法律要采納規劃內容作為管理工具，以滿足水質目標，當地政府負責制定這些法令。必須多方籌集資金，如信息和教育活動、監測、行政支持等。資金來源包括：國家、州、地方和私人渠道，盡量爭取多方面的資金支持。EPA編制的《財政工具指南：環境系統可持續投入》能夠指導流域管理者和私人企業通過一些資金投入開展環境保護，同時指導規劃組織者評估實施費用和地方經濟能力，進而得出資金缺口。

開始實施規劃后，要建立評估框架。目的是論證實施管理措施能夠實現水質目標，進而提高和改善規劃的質量和效率。評估框架應在實施前建立好，確認哪些管理措施需要有效評估。收集整理信息，建立污染源、污染指標、總量減排和流域目標之間的關系?？梢圆捎眠壿嬆Ｐ徒⒃u估方案，評估輸入、輸出和結果三個部分。輸入指標主要包括完成規劃任務的人力和財力資源是否充足、利益相關者是否可以充分表達意見等，輸出指標主要包括實施進度能否按期完成、階段目標能否實現、信息和教育材料能否找到目標公眾等，結果指標主要包括是否提高了公眾對流域問題的意識、規劃的實施是否改變了公眾生活方式、是否實現了總量減排目標和水質目標等。采用邏輯模型有助于記錄結果，并根據評估結果不斷改變方案。

一旦完成流域規劃報告編制，需要編制一份通俗易懂的流域規劃簡本或一個常見問題的答案清單，并發放給公眾。可以通過批量郵寄、公共活動分發、報紙等形式發布，也可以通過多種方式征集公眾對流域規劃的意見和評論。無論采用哪種方式，都應該確保內容簡潔，并提供規劃怎樣制定、誰參與制定、公眾如何參與實施等背景信息。也可以與當地學校合作，將流域規劃加入科學課程中，滿足不同教育水平需求。

（六）流域規劃實施與方案執行

規劃編制完成后，需要確定規劃的實施與執行。為了確保流域規劃執行的長期延續性，有必要使規劃執行小組制度化，可以嘗試設立若干由外部經費來源提供支持的職位來確保持續性和穩定性。執行小組除了經常召開必要的小組會議之外，還要考慮定期開展有關規劃實施情況的實地考察和現場調研。

通過建立宣傳計劃，來提高規劃實施過程中每個步驟的被認可度。如果缺乏溝通，將會極大阻礙公眾參與，而且會導致規劃實施成功的可能性大大降低。規劃實施過程的透明度有助于建立民眾信心和信任度，也有助于保持規劃參與者的工作積極性和責任感。規劃編制者有定期向公眾報告信息的責任，可以以資料和報告的形式提供規劃年度進展和中期報告，鼓勵公眾對如何改進規劃獻計獻策。規劃實施進展情況可以通過新聞稿、廣告、報紙、電視臺、新聞發布會等形式共享，與公眾討論流域規劃結果。當公眾看到規劃進展，就會繼續保持關注并為規劃做出努力。

根據前文提出的評估框架建立規劃跟蹤計劃，分析規劃執行情況的調查結果并與規劃設定的階段性目標對比，向利益相關者反饋意見，并確定是否要對其進行修改。在某些情況下，模型可以用來評估規劃實施過程，可以代入經過驗證的流域實際監測數據來預測模型好壞。如果實測數據和預測結果不匹配，可以分析產生問題的原因。通過模型分析，可以根據已有監測斷面數據預測、推斷和驗證其他區域流量、濃度、負荷等參數，但不能把模型作為評估規劃進展的唯一手段。

如果沒有實現規劃階段性目標，則需要首先考慮以下因素，如天氣原因、資金短缺、缺少技術支持、錯誤估計實施措施的障礙、管理措施是否正確、既定目標是否合理、監測數據是否正確、是否需要等待更長時間才能看到所期望的合理結果等。如果排除上述所有可能性，則需要回顧規劃并重新審視先前評估的污染負荷來源以及污染成因，并對規劃內容進行適當調整。