实践水资源保护：发展中国家水资源合规性评估决策支持系统的开发与应用

针对发展中国家水资源管理中政策执行不确定性和合规性评估难题，研究人员开发了基于自适应管理(AM)的决策支持系统(DSS)，集成实时监测、水质指数(WQI)和可处理性指数(TI)等技术，在南非Blesbokspruit流域验证了框架可行性。该系统通过设定25%偏差阈值触发纠正措施，显著提升了磷酸盐(PO42-)等污染物的管理效率，为生态保护和公共卫生提供了科学工具。

　　

水资源保护是可持续发展的核心议题，但在发展中国家，政策目标与实际管理之间常因系统响应不确定性而存在巨大鸿沟。南非Blesbokspruit流域作为该国经济中心的重要水源，被称为"最辛苦的河流"，长期面临采矿、工业排放和农业污染的多重压力。尽管已有资源质量目标(RQOs)等法规，但如何动态评估合规性并触发精准干预仍是难题。传统方法依赖经验判断，缺乏科学决策工具，导致磷酸盐超标、电导率波动等问题难以有效控制。

针对这一挑战，南非水资源研究委员会等机构的研究人员创新性地将自适应管理(Adaptive Management, AM)理念融入决策支持系统(DSS)，开发出包含六大模块的集成框架。该研究通过分析2012-2022年水质数据，结合政府公报规定的硝酸盐(4.00 mg/L)、磷酸盐(0.13 mg/L)和电导率(111 mS/m)限值，采用水质指数(WQI)评估整体状况，并引入可处理性指数(Treatability Index, TI)作为干预确认指标。关键技术包括：1)基于QGIS和Power BI构建实时监测系统；2)建立25%偏差触发机制；3)通过六步式流域运营计划整合多方参与。

研究结果方面：

1. 框架架构：开发的DSS包含用户界面、数据库、建模、流域运营、结果展示和纠正行动六大模块，支持从数据采集到决策实施的全流程管理。
2. 水质评估：WQI计算显示，2016年立法前后水质指数分别为24.35和24.9，表明整体水质稳定但改善有限，磷酸盐持续超标问题突出。
3. 合规性分析：2016-2022年监测显示，磷酸盐浓度长期超限2.61倍(TI>1)，需强制干预；而硝酸盐和电导率虽偶发25%超标，但因TI<1可通过流域自净调节。

讨论指出，该系统的突破性在于：首次将AM理念转化为可操作的DSS工具，通过"预警-确认"双机制(25%偏差+TI验证)避免过度干预；透明化算法使利益相关方能追溯决策逻辑；模块化设计支持未来扩展其他参数如硫酸盐(SO₄^2-)。研究发表在《Journal of Hydrology: Regional Studies》，为发展中国家平衡水资源开发与保护提供了范式，其"科学-政策-实践"的闭环设计尤其适用于制度薄弱地区。局限性在于当前仅验证了三个参数，且实时监测依赖基础设施投入，但团队建议通过低成本传感器和社区参与逐步解决。这项成果标志着水资源管理从被动响应转向主动适应的关键进步。