1、<p>　　毗河流域污染物排放總量分配研究</p><p>　　摘要：指出了根據(jù)現(xiàn)有資料計(jì)算毗河水環(huán)境容量可知，毗河COD納污能力2618.06t/年，氨氮納污能力125.57t/年，總磷納污能力24.10t/年，這與入河的排污量相距甚遠(yuǎn)，減排任務(wù)艱巨?？茖W(xué)合理地分配限制排污量是水體污染控制的關(guān)鍵，根據(jù)各區(qū)縣入河排污量比例將限制排污量分配到各區(qū)縣得到初始分配值，但這樣的分配并不能保證分配的公平性，而基于

2、基尼系數(shù)的檢驗(yàn)也證實(shí)了這一結(jié)果。因此，在基尼系數(shù)的基礎(chǔ)上建立單因子基尼系數(shù)模型，對(duì)各區(qū)縣限制排污量進(jìn)行分配修正，可得到比較公平的分配方案。 </p><p>　　關(guān)鍵詞：毗河；水環(huán)境；容量；分配；基尼系數(shù) </p><p>　　中圖分類號(hào)：X52文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：16749944（2016）18006003 </p><p><b>　　1引言 &l

3、t;/b></p><p>　　毗河為沱江一級(jí)支流，源于都江堰岷江的柏條河、徐堰河，兩河流至郫縣團(tuán)結(jié)鎮(zhèn)石堤堰匯流，并被分流為府河和毗河。毗河干流從新都龍安鄉(xiāng)流入新都縣境內(nèi)，向東流到邵家寺進(jìn)入青白江區(qū)，最后在金堂三河匯流處注入沱江。沱江作為四川盆地腹部的一條重要河流，沿河均為四川省工業(yè)集中地和人口高密度區(qū)域，在四川省、成都市經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的發(fā)展中起著至關(guān)重要的作用，毗河水環(huán)境質(zhì)量對(duì)沱江流域成都段水環(huán)境質(zhì)量有重要影

4、響，而沱江成都段水環(huán)境質(zhì)量對(duì)沱江中下游水質(zhì)好壞有著極其重要的影響。而本次研究的重點(diǎn)就是沱江流域成都段的一級(jí)支流毗河。 </p><p>　　沱江流域氮、磷污染嚴(yán)重，與毗河超標(biāo)指標(biāo)一致。因此，摸清毗河污染情況，計(jì)算其水環(huán)境容量并提出適當(dāng)分配、減排措施成為成都地區(qū)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的一個(gè)迫切問(wèn)題。 </p><p><b>　　2研究區(qū)域概況 </b></p>

5、<p>　　毗河為沱江一級(jí)支流，源于都江堰岷江的柏條河、徐堰河，兩河流至郫縣團(tuán)結(jié)鎮(zhèn)石堤堰匯流，并被分流為府河和毗河。毗河干流從新都龍安鄉(xiāng)流入新都縣境內(nèi)，向東流到邵家寺進(jìn)入青白江區(qū)，最后在金堂三河匯流處注入沱江。全長(zhǎng)65.55 km，首段年平均流量26.4 m3/s，年徑流量8.34億m3。 </p><p>　　毗河主要涉及成都市都江堰、郫縣、新都、金牛區(qū)、青白江、龍泉驛、金堂7個(gè)區(qū)縣，其支流飲馬河發(fā)源

6、自新都并由新都匯入毗河干流，西江河自龍泉驛流經(jīng)新都區(qū)自青白江匯入毗河干流，羊叉河、繡川河、長(zhǎng)流河發(fā)源自新都區(qū)于青白江匯入毗河干流。 </p><p>　　3毗河水環(huán)境容量現(xiàn)狀核算 </p><p>　　對(duì)沱江流域成都段選取一維計(jì)算模型的基礎(chǔ)上，利用水文站數(shù)據(jù)結(jié)合《四川省都江堰灌區(qū)毗河供水一期工程水資源論證報(bào)告書(shū)（報(bào)批稿）》定毗河設(shè)計(jì)流量3.66 m3/s，設(shè)計(jì)流速0.47 m/s；根據(jù)相關(guān)

7、文獻(xiàn)，定COD綜合降解系數(shù)K為0.2（1/d），氨氮綜合降解系數(shù)K為0.1（1/d）；根據(jù)《成都市主要地表水水域環(huán)境功能類別劃分表》并參考排污狀況和當(dāng)?shù)丶夹g(shù)經(jīng)濟(jì)等條件，定毗河COD背景值為0.00 mg/L，目標(biāo)水質(zhì)濃度19.2 mg/L，氨氮背景值為0.00 mg/L，目標(biāo)水質(zhì)濃度1.00 mg/L。 </p><p>　　一維計(jì)算公式如下： </p><p>　　W=31.536＼[C

8、s（Q+∑qi）exp（Kx186.4u）-C0Qexp＼[-K（L-x1）86.4u＼]} </p><p>　　式中，W為水功能區(qū)納污能力，t/a；L為水功能區(qū)長(zhǎng)度，km；u為設(shè)計(jì)平均流速， m/s；Q為水功能區(qū)設(shè)計(jì)流量，m3/s；C0為水功能區(qū)上斷面污染物濃度，mg/l；Cs為水功能區(qū)水質(zhì)目標(biāo)濃度，mg/l；K為污染物綜合衰減系數(shù)，1/d；qi為水功能區(qū)入河污水量，m3/s；x1為概化點(diǎn)距控制斷面的距離，k

9、m。 </p><p>　　結(jié)果計(jì)算得毗河COD理論納污能力2618.06t/年，氨氮理論納污能力125.57t/年。 </p><p>　　根據(jù)《成都市主要地表水水域環(huán)境功能類別劃分表》及《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB3838-2002），定總磷背景值C0為0.00 mg/L，目標(biāo)水質(zhì)濃度0.20 mg/L。總磷的綜合降解系數(shù)則選取0.105（1/d），計(jì)算毗河總磷納污能力。結(jié)果計(jì)算得毗河

10、總磷理論納污能力25.22t/年。 </p><p>　　由于計(jì)算并未扣去來(lái)水背景值，故此將毗河石堤堰斷面2014來(lái)水水質(zhì)監(jiān)測(cè)值全年平均作為背景值計(jì)算，由公式可得COD實(shí)際納污能力2422.25t/年，氨氮117.23t/年，總磷16.59t/年。 </p><p>　　4污染物排放總量分配 </p><p>　　前面所計(jì)算的納污能力為整個(gè)毗河干流所屬，如果需計(jì)算各

11、行政區(qū)域內(nèi)的納污能力則需根據(jù)上述納污能力計(jì)算結(jié)果在行政區(qū)域內(nèi)進(jìn)行分配。 在確定區(qū)縣與各河段對(duì)應(yīng)關(guān)系的基礎(chǔ)上，根據(jù)不同區(qū)縣毗河流經(jīng)長(zhǎng)度不同劃分初始環(huán)境容量。 得出各區(qū)縣環(huán)境容量如表1所示。 </p><p>　　式中，j為指標(biāo)編號(hào)；i為鄉(xiāng)鎮(zhèn)編號(hào)；n為鄉(xiāng)鎮(zhèn)數(shù)；Gj為基于指標(biāo)j的基尼系數(shù)；Xij為第i個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)指標(biāo)j的累積比例（%）；Yi為第i個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)排放或分配污染物量的累積比例（%）；當(dāng)i=1時(shí)，（Xi-1，Yi-1）對(duì)應(yīng)

12、（0，0）。 </p><p>　　一般研究大多采用單因子基尼系數(shù)法評(píng)估環(huán)境容量配置的公平性，單因子指標(biāo)模型可避免計(jì)算指標(biāo)權(quán)重，又選取排放相關(guān)指標(biāo)，使總量分配更具有針對(duì)性，細(xì)化了分配方案，更有操作性。通過(guò)構(gòu)建工業(yè)產(chǎn)值-工業(yè)污染排放量、人口-生活污染排放量、農(nóng)田面積-面源污染排放量的洛倫茲曲線，分別計(jì)算各類污染源總量分配基尼系數(shù)，最后根據(jù)基尼系數(shù)最小化原則對(duì)污染物總量分配進(jìn)行優(yōu)化。 </p><

13、p>　　在總量分配方案合理性評(píng)估前，需對(duì)基尼系數(shù)的合理范圍進(jìn)行界定。按照國(guó)際慣例，通常把0.4作為收入分配貧富差距的“警戒線”0～0.2以下，表示分配“高度平均”或“絕對(duì)平均”；0.2～0.3之間表示“相對(duì)平均”；0.3～0.4之間為“比較合理”；0.4～0.5為“差距偏大”；0.5以上為“高度不平均”。 </p><p>　　5.1各區(qū)縣初始分配系數(shù) </p><p>　　為充分考

14、慮總量控制的公平性和效率原則，水環(huán)境容量分配應(yīng)充分考慮社會(huì)因素、經(jīng)濟(jì)因素和自然因素等。本次研究選取個(gè)區(qū)縣人口總數(shù)作為社會(huì)效益因子，GDP產(chǎn)值作為經(jīng)濟(jì)效益因子，土地面積作為自然效益因子。根據(jù)2014年成都市統(tǒng)計(jì)年鑒及毗河水環(huán)境容量計(jì)算結(jié)果。 　　5.2初始分配方案評(píng)價(jià)結(jié)果 </p><p>　　根據(jù)公式可得出各“指標(biāo)-排污量”基尼系數(shù)如表3所示。表3各“指標(biāo)-排污量”基尼系數(shù) </p><p&

15、gt;　　指標(biāo)基尼系數(shù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果人口GDP面積最小值最大值標(biāo)準(zhǔn)差平均值污染物排放量分配0.470.450.470.450.470.01 0.46 </p><p>　　由表3所見(jiàn)，結(jié)合基尼系數(shù)合理范圍界定，人口-污染物、GDP-污染物、面積-污染物三項(xiàng)項(xiàng)基尼系數(shù)在0.4～0.5之間，屬“差距較大”，說(shuō)明從自然、經(jīng)濟(jì)角度來(lái)看，這種線性容量分法較不公平，故此需重新分配，使各指標(biāo)基尼系數(shù)回歸到合理范圍。而標(biāo)準(zhǔn)差0.01表

16、示三者間公平性差距不大。 </p><p>　　梳理各區(qū)縣各要素分配因子并從小到大排序可得到表4。 </p><p>　　由表4可以看出，金堂、新都的分配量過(guò)大，郫縣、龍泉驛區(qū)分配量過(guò)小，因此應(yīng)該從這兩點(diǎn)考慮調(diào)整排放總量的分配。 </p><p>　　6排放總量分配方案調(diào)整及結(jié)果檢驗(yàn) </p><p>　　6.1排放總量分配方案調(diào)整 <

17、/p><p>　　根據(jù)基尼系數(shù)定義及上述分析對(duì)方案進(jìn)行調(diào)整，調(diào)整后各區(qū)縣分配排污量如表5所示。 </p><p><b>　　6.2結(jié)果檢驗(yàn) </b></p><p>　　對(duì)調(diào)整后氨氮、總磷排污量進(jìn)行基尼系數(shù)的檢驗(yàn)。經(jīng)過(guò)對(duì)各區(qū)縣排污量調(diào)整之后，各因子及對(duì)應(yīng)污染物排放量的基尼系數(shù)都有不同程度的縮小，具體如表6所示。 </p><p

18、>　　7各區(qū)縣出境斷面水質(zhì)劃分 </p><p>　　根據(jù)分配結(jié)果可以反算出在毗河出水水質(zhì)滿足地表水三類水標(biāo)準(zhǔn)的前提以及公平的基礎(chǔ)上各區(qū)縣出境斷面所需達(dá)到的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。 </p><p>　　因?yàn)?014年各斷面COD濃度基本達(dá)標(biāo)，故將規(guī)劃水質(zhì)與2014年3、8、11月三月平均斷面氨氮、總磷濃度作對(duì)比，得到表7。 </p><p><b>　　8結(jié)論

19、</b></p><p>　　從已知污染源分布來(lái)看，毗河上排口集中在新都，企業(yè)集中在青白江，污水處理廠集中在新都與青白江，污染源主要即分布在新都、青白江兩個(gè)區(qū)，也就是石堤堰至毗河二橋斷面之間。但金堂境內(nèi)（毗河二橋至毗河一橋段）大量總磷污染的來(lái)源還需深究。 </p><p>　　從毗河水環(huán)境容量看，毗河COD納污能力2422.24t/年，氨氮納污能力117.23t/年，總磷納污能

20、力16.59 t/年。將納污能力按照入河量比例分配至各區(qū)縣，所得基尼系數(shù)較大，分配較不公平，故此調(diào)整分配。 </p><p>　　排污量的優(yōu)化配置體現(xiàn)了總量分配中的公平性，使分配更有所依據(jù)，促進(jìn)流域內(nèi)社會(huì)發(fā)展的平衡。 </p><p><b>　　參考文獻(xiàn)： </b></p><p>　　[1]龍藝.沱江流域水資源合理分配及開(kāi)發(fā)利用研究[J].

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