環(huán)渤海13城市主要化學(xué)污染物排?？偭靠刂品桨秆芯?pdf

1、改革開(kāi)放近30年來(lái)，隨著環(huán)渤海地區(qū)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，化學(xué)污染物的排海數(shù)量不斷增加，渤海海水水質(zhì)不斷惡化，而原有的濃度控制和目標(biāo)總量控制制度己不能滿足海洋環(huán)境管理的需求。實(shí)施污染物排海容量總量控制是改善海洋環(huán)境質(zhì)量的重要措施，具體包括污染物排海通量估算、海洋環(huán)境容量與流域分配容量計(jì)算、沿海城市容量的優(yōu)化分配等，其中污染物排海通量估算是總量控制實(shí)施的基礎(chǔ)，而海洋環(huán)境容量的計(jì)算與優(yōu)化分配則是排?？偭靠刂频暮诵暮完P(guān)鍵。本文針對(duì)水環(huán)境管理科學(xué)中

2、容量的優(yōu)化分配這一前沿領(lǐng)域和熱點(diǎn)問(wèn)題，在渤海主要化學(xué)污染物海洋環(huán)境容量和主要河流流域分配容量研究工作的基礎(chǔ)上，依據(jù)多目標(biāo)非線性規(guī)劃原理，研究了環(huán)渤海城市COD和DIN的總量控制方案，并在此基礎(chǔ)上對(duì)天津產(chǎn)業(yè)/行業(yè)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了優(yōu)化調(diào)整，主要研究方法與成果如下： (1)系統(tǒng)匯總、分析了渤海的污染源，建立了污染物排海通量估算的原則及方法，并據(jù)此估算了環(huán)渤海13城市COD、石油烴、營(yíng)養(yǎng)鹽、溶解態(tài)重金屬等污染物的歷年排海通量。結(jié)果表明，自20

3、世紀(jì)70年代以來(lái)，環(huán)渤海13城市COD排海總量總體上表現(xiàn)出倒“U”形變化趨勢(shì)，年均排海通量150萬(wàn)t/a左右。石油烴表現(xiàn)出倒“N”形變化趨勢(shì)，年均排海通量1.5萬(wàn)t/a左右。DIN表現(xiàn)“N”形變化趨勢(shì)，年均排海通量15萬(wàn)t/a左右。其它污染物TDP、揮發(fā)酚、Hg、Cd、Cr、Pb、砷、氰化物、懸浮固體年均排海通量分別為2萬(wàn)t/a、300t/a、30t/a、400 t/a、2000t/a、1400t/a、2000t/a、800t/a和48

4、0萬(wàn)t/a左右。 (2)對(duì)污染的來(lái)源進(jìn)行系統(tǒng)分析結(jié)果表明，入海河流是渤海污染物的主要來(lái)源，對(duì)于石油烴海上污染源是污染物的重要來(lái)源，僅次于河流；對(duì)于DIN、DIP、COD、Hg、揮發(fā)酚排污口也是污染物的重要來(lái)源；對(duì)于COD、Pb大氣沉降的作用不可忽視。對(duì)于不同的污染物，13個(gè)城市污染物排放比例有所不同，總體上說(shuō)來(lái)，污染物主要來(lái)源于東營(yíng)、營(yíng)口、盤(pán)錦、唐山、天津和濰坊，其它城市所占比例較小。 (3)規(guī)范了排放容量概念，建立了估

5、算城市污染物允許排放容量的原則與原理并依據(jù)多目標(biāo)非線性規(guī)劃方法，以實(shí)現(xiàn)渤海海洋環(huán)境容量、流域分配容量、城市允許排放容量最大為目標(biāo)函數(shù)，以經(jīng)濟(jì)與人口增長(zhǎng)、污染物排放、環(huán)境投資等為約束條件建立城市允許排放容量的估算模型，優(yōu)化結(jié)果表明，在國(guó)家一類海水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)下，對(duì)于環(huán)渤海13城市COD，除秦皇島和唐山外其余城市都需要不同程度的削減，其中營(yíng)口的削減量最大為7.3萬(wàn)t/a，滄州的削減量最小為1.2萬(wàn)t/a；對(duì)于削減比例，盤(pán)錦的削減比例最大，濰坊的

6、削減比例最小。在國(guó)家一類海水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)下，環(huán)渤海13城市的DIN均需要不同程度的削減，其中天津的削減量最大為2.11萬(wàn)t/a，煙臺(tái)的削減量最小為0.16萬(wàn)t/a。對(duì)于削減比例，營(yíng)口的削減比例最大，相當(dāng)于基準(zhǔn)年排海通量的86％，唐山的削減比例最小。 (4)以實(shí)現(xiàn)第一、二、三產(chǎn)業(yè)各部門(mén)允許排放容量最大為目標(biāo)函數(shù)，以經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)比例、污染物排放強(qiáng)度等為約束條件建立產(chǎn)業(yè)允許排放容量計(jì)算的多目標(biāo)非線性規(guī)劃模型，結(jié)果表明，在國(guó)家一類海水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)

7、下，規(guī)劃年各產(chǎn)業(yè)部門(mén)的COD均需不同程度的削減，其中第二產(chǎn)業(yè)中的工業(yè)部門(mén)的COD削減數(shù)量最大，約2萬(wàn)t/a，而林業(yè)部門(mén)的削減數(shù)量最小。第一、二、三產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)比例由3.0:56.0:41.0調(diào)整為2.0:55.6:42.4。 (5)以實(shí)現(xiàn)工業(yè)各部門(mén)允許排放容量最大為目標(biāo)函數(shù)，以經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)、污染物排放強(qiáng)度、水耗、能耗、勞動(dòng)生產(chǎn)率等為約束條件建立行業(yè)允許排放容量計(jì)算的多目標(biāo)非線性規(guī)劃模型，結(jié)果表明，工業(yè)部門(mén)中，建材、醫(yī)藥、汽車、機(jī)械、電信

8、和環(huán)保等6個(gè)行業(yè)的COD允許排放容量有一定的盈余，其中醫(yī)藥行業(yè)還可額外排放的數(shù)量最大為0.03萬(wàn)t/a，汽車行業(yè)可額外排放的比例最大。其他行業(yè)的COD需不同程度的削減，其中造紙行業(yè)的削減數(shù)量為1.4萬(wàn)t/a，削減比例也最大，相當(dāng)于基準(zhǔn)年的48％。在實(shí)現(xiàn)各產(chǎn)業(yè)/行業(yè)允許排放量最大前提下，天津工業(yè)各行業(yè)中，需大力發(fā)展電信、汽車、醫(yī)藥、機(jī)械等行業(yè)；適當(dāng)發(fā)展服裝、建材、石油、化工、環(huán)保、能源等部門(mén)；適當(dāng)限制紡織、造紙、化學(xué)等行業(yè)，嚴(yán)格限制采掘、