也说明了社会 经济呈现出逐渐发展的趋势，在城市化率没有明显增长的前提下，非农业人口总量上升，生 活点源污染物排放量也会随之上升，同时随着人口数量上升，社会经济发展也较为明显。
[0213] ⑶P总量呈现平稳上升的趋势其在2013年到2016年之间增速减慢，之后增速逐渐 上上，到2024年，能够实现⑶P总量343亿元，而嫩江县主要的支柱产业为农业，其中2013 年农业⑶P占据整个⑶P的比重较大，整体接近于1，总量为64亿元，而随着社会经济发展， 农业⑶P占据⑶P的比重逐渐下降，到2024年，占据整个⑶P的21 %，总量达到73. 5亿元。
[0214] 根据模拟结果可以看到随着社会经济的发展，尼尔基水库的污染物浓度也呈现缓 慢上升的趋势，其COD浓度从14mg/L逐渐上升到16mg/L，而氨氮浓度则在0. 5mg/L左右，而 总氮浓度则在I. 6mg/L，总磷浓度则在0. 07mg/L，按照2014年繁荣新村断面的监测数据，高 锰酸盐指数为5. 68mg/L，按照COD为高锰酸盐指数3倍左右计算，应为16. 8mg/L，氨氮浓度 为0. 66mg/L，总氮浓度为I. 8mg/L，总磷浓度为0. 09mg/L，对比模拟结果与实际检测值，可 以看到模型的模拟结果较为准确。
[0215] (二）水生态风险预警与决策
[0216] 1、水生态风险预警
[0217] 就目前而言，尼尔基水库及上游水质较好，但是随着未来社会经济的快速发展，其 水质状况必然出现恶化，图13模拟结果也显示出相同的趋势，随着社会经济发展，尼尔基 水库库末的COD浓度呈现上升趋势，但是上游的社会经济发展，居民的生活水平提高，同时 带来的是生活点源污染物排放量的上升，而一旦这种上升速度超过了污水厂的处理能力， 那么将引起排污口处水质的明显恶化，进而引起尼尔基水库的水生态风险，同时由于社会 经济发展过程中农业比例下降、工业比例上升，在技术水平维持不变的情况下，那么工业点 源的排放量势必呈现上升趋势；同时当更多的旱田转为水田，水田的大量农业退水中含有 的N、P等营养元素随上游干流汇入尼尔基水库，势必对尼尔基水库的水生态风险产生巨大 的影响。因此，本实施例考虑社会经济发展过程中社会经济发展、工业发展、土地利用状况 等对尼尔基水库的水生态风险影响。同时考虑石灰窑断面以上干流的水质突发状况，以及 甘河支流上加格达奇区等大规模污染排放，对尼尔基水库水生态情况产生的影响。相关风 险源及模型中采用参数如下表所示。
[0218] 表32模型参数表
[0219]
[0220] 生活排放风险源：考虑嫩江县污水处理厂处理生活污水的能力保持现状，人口规 模达到现状的2倍，初始人口为1008690人，模拟当社会经济发展对嫩江干流水质的影响， 进而对尼尔基水库水生态风险进行预警。
[0221] 工业排放风险源：考虑嫩江县工业排放水平不变，即单位增加值COD排放量不变， 工业⑶P水平达到现有水平的二倍，达到430018万元，模拟经济结构变化对嫩江干流水质 的影响，进而对尼尔基水库的水生态风险状况进行预警。
[0222] 上游来水浓度风险源：考虑系统外输入的影响，即上游来水水质出现较大波动，对 嫩江干流水质产生冲击，考虑上游来水水质状况达到目前两倍，为40000mg/m3,进而对尼尔 基水库的水生态风险进行预警。
[0223] 甘河汇入浓度风险源：考虑系统外输入的影响，及甘河来水水质出现较大波动，对 嫩江干流水质产生冲击，考虑甘河水质状况为达到V类水，为40000mg/m3,进而对尼尔基水 库的水生态风险进行预警。
[0224] 水田退水的风险源：考虑嫩江干流汇水区域尼尔基水库汇水区内的水田面积，随 着大量农田退水进入上游干流，进而对尼尔基水库水生态状况产生冲击，考虑旱田面积全 部转为水田面积，即水田面积为272790公顷，继而对尼尔基水库的水生态风险进行预警。
[0225] 将以上参数输入模型中可以看到不同风险源对嫩江干流水质的影响情况。
[0226] 由图13至图15片可以看出，COD点源排放部分影响较大的是生活点源排放，工业 源排放影响随不及生活源明显，但是可以看到图14中2号线呈现明显上升的趋势，同时由 于嫩江县工业基础薄弱，因此当其初始值为现状2倍的情况下，其工业排污量依旧不大。
[0227] 由于上游来水与甘河汇入的水质状况属于系统外输入，因此其变化对于相应断面 的水质影响是线性直接的，用以模拟当上游或支流汇入水质达到V类水的情况下，尼尔基 水库的水质状况以及其水生态风险状况。
[0228] 由图16可以看到，当研究区内旱田面积转变为水田面积之后，尼尔基水库入库断 面的水质浓度上升的趋势，主要是由于旱田由于地表降水与径流的汇入水体的非点源污染 的输出系数与水田退水的污染物排放量差异较小，加之农田面积有限，在不更改农田面积 的基础上，其水质状况变化不明显。
[0229] 同理，针对氨氮、总氮、总磷的排放量，设置相应的参数，可以获得不同断面的氨 氮、总氮、总磷的相应水质状况。
[0230] 本实施例可以确定不同风险源引起的上游干流来水、干流沿江排污、以及甘河汇 入点的水质变化情况，并认为BOD 5、高锰酸盐指数与COD的变化趋势一致，氨氮与总氮变化 趋势一直，则相关断面的水质状况如下表所示。
[0231] 将以上参数输入基于贝叶斯网络的上游水质与下游水质关系模型，可以得到不同 风险源作用下，尼尔基水库C0D Mn、氨氮、总磷以及BOD5的水质情况，如下表所示。
[0232] 表33各风险源作用下尼尔基水库库末水质情况概率分布表
[0237] 表35各风险源作用下尼尔基水库坝前末水质情况概率分布表
[0238]
[0240] 由上表可以知道当生活源排污为主要风险时，尼尔基水库库末水质最可能的概率 分布情况为COD水质为II类水、氨氮也为IV类水、总磷为II类水；工业排放成为主要风 险源时，其水质情况分布为COD水质为II类水、氨氮为IV类水、总磷为II类水；当上游来 水水质变化为主要风险源时，水库水质的情况为COD水质为I类水、氨氮为VI类水、总磷为 II类水的概率为最高；同样的情况出现在甘河汇入水质为主要风险源的情况下。而在尼尔 基水库库中断面上，生活源影响下，概率最高的水质状况为COD为III类水，氨氮为III类 水，总磷为II类水，工业污染源的影响下，水质状况与生活源相同，而在上游来水为主要污 染源的状况下，尼尔基水库库中的水质状况为COD为III类水、氨氮为III类水、总磷为II 类水，其余干河汇入状况相一致。而在尼尔基水库库末，水质状况为COD为IV类水、氨氮为 ΠΙ类水，总磷为II类水。
[0241] 同时，根据系统动力学模型对非点源模拟情况可以知道，当耕地面积不变的情况 下，所有旱田改为水田，所引起的尼尔基水库水质变化情况为COD为II类水、氨氮为II类 水、总氮为V类水、总磷为V类水。
[0242] 将以上四个风险源影响下的水质情况带入之前的尼尔基水库水生态风险评价指 标体系，可以计算出在以上四个风险源下的尼尔基水库水生态风险发生的等级与概率。按 照最大概率计算，当人口上升，生活污水排放成为主要的风险源时，COD为I类水、氨氮为 IV类水、总磷为II类水，其最终的生态风险指数为0. 3864,较当前情况水生态风险有明显 上升，评价等级为轻度风险，发生概率为6. 1 %，具有发生生态风险的可能性，同样由于工业 生产扩大产生的工业废水排放增大产生的水生态风险状况与生活源一致，其最终的生态风 险指数为〇. 3864,发生概率为6. 1%，同样由于上游来水水质变化成为主要风险源时的尼 尔基水库水质概率分布状况与之前相同，其最终生态风险指数同样为0.3864,但是其发生 概率更大，达到10. 5%，甘河汇入水质风险为轻度风险，发生概率为6. 8%。而旱田变为水 田的情况下，COD水质为III类水，总磷，总氮水质情况为V类水，经过计算其水生态风险为 0.427,介于轻度风险与中度风险之间，较其他风险源的水生态风险因子上升较为明显，说 明旱田变为水田对尼尔基水库水生态风险具有较大影响。
[0243] 库中的水质状况为当主要风险源为生活源时，可以知道概率最大的水质状况为 COD为III类水，氨氮为III类水，总磷为III类水，其最终的生态风险指数为0. 607,仍为中 度风险，发生概率为12. 3%，其较2014年现状值小的原因在于之前的假设氨氮与总氮变化 趋势一直，未来可采用上游监测断面的多期总氮数据对贝叶斯网络进行修正，可得到更好 效果。工业排放源为主要风险源时，其水生态风险等级与发生概率与生活源状况相同。当 上游来水水质突变成为主要风险源时，其水生态风险指数仍为0. 607,中度风险等级，但是 发生概率有较大上升，达到15. 6%。干河汇入水质突变状况为主要风险源时，水生态等级为 中度风险，发生概率为13. 5。
[0244] 坝前的水质状况为当主要风险源为生活源时，按照概率最大的水质状况计算， 其最终的生态风险指数为0. 504,为中度风险，较2014年现状值有较大上升，发生概率为 14%。工业排放源为主要风险源的情况下，水生态风险等级为中度风险，发生概率为14%。 当上游来水水质突变为主要风险源时，其生态风险指数为0. 504,为中度风险，但是发生生 态风险的概率更大，达到17. 12%。甘河汇入水质突变为主要风险源时，其生态风险等级为 中等风险，发生生态风险的概率为17. 9%。在库末、库中可以看到以上有来水水质波动的风 险最大，而在坝前则主要为甘河汇入发生生态风险的概率最大。
[0245] 2、水生态风险决策
[0246] 根据前文所述，对尼尔基水库水生态风险具有较大影响的风险源主要为上游来 水、沿江排放、甘河汇入以及上游的土地利用变化情况。针对以上的风险源状况，采用如下 的策略进行控制。
[0247] 通过控制人均污染物排放量，在保证人口规模的前提下，控制沿江点源排放中的 生活源排放，降低生活污染源排放所引起的尼尔基水库水生态风险；同时降低工业增长中 的工业排放，保证工业持续增长的前提下，通过技术升级节能减排减少沿江点源排放所引 起的尼尔基水库水生态风险；通过监控上游来水与甘河汇入的水质，降低通过上游来水与 支流汇入进入尼尔基水库的污染物的量，并通过旱田水田的限量转换，降低非点源污染情 况，同时控制农田中化肥与农药的施用量，进而降低由于农药与化肥的过量施用，引起的过 量残余农药与化肥通过地表径流进入水体。具体参数可根据下表调整。
[0248] 表36模型参数表
[0250] 氨氮、总氮、总磷的相关参数也按照以上COD计算的参数进行调整，进行方案决 策，相关的模拟结果如图17至18所示。
[0251] 图17中，1号线为不采用任何控制策略的情况下，嫩江排污口处的COD浓度变化情 况，2号线为控制生活污染源排放的策略下，嫩江排污口处的COD浓度的模拟结果，从图17 中可以看到，COD污染的主要来源应为生活污染的点源排放，当城镇排放量下降到40千克/ (人X年）时，排污口处COD浓度为下降约为50%，是较为有效的控制COD浓度的策略，水 质状况从列V类水质直接下降到IV类水质；而图18中，2号线为控制工业源COD排放策略 下嫩江排污口处COD浓度模拟的结果，当万元工业增加值COD排放量下降到10千克/万元 的情况下，排污口处COD浓度的值在67mg/L到75mg/L之间，水质状况仍然较差。
[0252] 图19中显示为控制上游来水策略下上游来水COD浓度模拟结果，其中2号线为严 格控制上游来水水质在l〇mg/L的COD浓度变化的结果，显示其值为；而图20中显示的则为 控制甘河汇入策略下尼尔基水库库末的COD浓度模拟结果，其中2号线为严格控制甘河汇 入水质在10mg/L的策略下，柳家屯断面的水质情况。
[0253] 由图21显示为调整土地利用策略下尼尔基水库库末COD浓度模拟结果，其中2号 线为水田面积调整后的模拟结果，因此，其模拟结果是小于政策实际实施情况下的浓度值， 从同上可以看出通过调整土地利用情况，对于控制COD的浓度有一定效果，但是并不显著， 其变化范围在13. 5mg/L到15. 5mg/L之间，并不能有效避免入库水质达到III类水。
[0254] 因此就COD的控制而言，最为有效的方法是控制嫩江县污水厂的排放量，降低生 活源中COD污染物的含量，其次为控制甘河汇入，由于甘河汇入口距离尼尔基