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摘要 对石家庄市及周边县市的水环境污染现状进行了比较科学的分析，确定以c o d , ， 指标为总量控制对象，并从容量总量控制的技术路线出发，对石家庄市水环境功能区 划进行了修定。经计算得到石家庄市海河流域内4 个控制功能区地表水体c o d , ，的水 环境容量和允许排放量。研究结果表明石家庄市c o d , ，现状排放量均超出了水环境容 量的二倍以上。地表水体污染相当严重，污染事故发生的几率加大。据此，本文对石 家庄市重点污染源排放c o d 。削减负荷合理分配进行了分析计算，提出了实现总量控 制的4 条措施。进一步对石家庄市区域环境容量评估的结果表明，石家庄市环境容量 在逐年下降，与当地g d p 增长出现负相关，提出了建立石家庄市环境预警机制的紧 迫性。 关键词：石家庄市水环境总量控制对策 a b s t r a c t as c i e n t i f i ca n a l y s i so nw a t e rp o l l u t i o ni ns i f tj i a z h u a n gc i t yi sm a d ei nt h i sp a p e r t h ec o n c l u s i o ni sd r a w nt h a tt h ec o d 口i st h es u b j e c to ft h et o t a la m o u n tc o n t r o l ， m e a n w h i l ea l la d j u s t m e n ti sm a d eb a s e d0 1 1t h ec a p a c i t yt o t a la m o u n tc o n t r o lt e c h n o l o g y , w h i l el e a d st oan e wb o u n d a r yo fs h ij i a z h n a n gw a t e re n v i r o n m e n t a lf u n c t i o n a la r e a s t h e c a p a c i t yo ft h ew a t e re n v i r o n m e n ta n dt h ea l l o w e dd r a i n a g eo fc o d 口o f i h es u r f a c ew a t e r b o d yi nt h et h r e ec o n 乜o h i n gf u n c t i o na r e a so ft h eh a i h e r i v e rd r a i n a g ea r e ai ns h i j i a z h u a n gi sf i g u r e do u t t h er e s u rs h o w st h a tt h ep r e s e n td r a i n a g eo fc o d 口i ns h i j i a z h u a n ga r e ae x c e e dt h ec a p a c i t yo ft h ew a t e re n v i r o n m e n to v e r2 0 0 ，a n d t h ep o l l u t i o n o ft h es u r f a c ew a t e ri sr a t h e rs e r i o u s t h e r e b yt h eo d d so ft h ep o l l u t i o na c c i d e n t sm a y i n c r e a s e o nt h eb a s eo ft h ea n a l y s i sa n dc a l c u i a n o i lt h et a s kt or e d u c et h ed r a i n a g eo ft h e c o d ui sa l l o c a t e dr e a s o n a b l yt ot h em a i np o l l u t i o ns o u r c e si nt h i sa l e a m o r e o v e r , 1 3 m e a s r r e st or e a l i z et h et o t a la m o u n tc o n t r o l 黜p u tf o r w a r d t h er e s u l to ff u r t h e r a s s e s s m e n to ft h ee n v i r o n m e n t a lc a p a c i t yo fs h ij i a z h u a n ga r e am a n i f e s t st h a tt h ec a p i t y o ft h i sc i t y se n v i r o n m c mi s d e t e r i o r a t i n gy e a r l y t h e r e f o r et h ee m e r g e n c yt oc o s 廿u c ta s h ij i a z h u a n ge n v i r o n m e n t a la l a r m i n gm e c h a n i s mi ss u g g e s t e di nt h ep a p e r t h er e s e a r c hi nt h ep a p e ro f f e r st h e s t r a t e g yt oc o n t r o lt h et o t a la m o u n tw a t e r e n v i r o n m e n t a ld e t e r i o r a t i n gw a t e rc r i s i so fs i f tj i a z h u a n gc i t y , a n dt h i sp a p e ri sw o r t h yo f r e f e r r i n gt os t u d y i n gs t r a t e g yi nc o n t r o lw a t e rp o l l u t i o ni nt h en o r t h e r nc h i n ae s p e c i a l l yi n t h eh i g h l yp o l l u t e da 1 e a s k e y w o r d s ：s h ij i a z h u a n gc i t y a q u a t i ce n v i r o n m e n t t o t a la m o u n tc o n t r o l s t r a t e g y 2 独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的 研究成果，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发表 或撰写过的研究成果，也不包含为获得直塞理工太堂或其他教育机构的学位或 证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文 中作了明确的说明并表示了谢意。 学位论文作者签名： 藏0 、 签字日期：；巩矿年月j 上日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解直立理王太堂有关保留、使用学位论文的规 定。特授权直京理王太堂可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进 行检索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意 学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。 ( 保密的学位论文在解密后适用本授权说明) 学位论文作者签名：? 安互 签字日期：簪肛序1 日 导师签名： 签字日期：年月日 南京理工大学硕士学位论文石家庄市主要河流水环境容量研究 第一章绪论 水在人类文明史上占有举足轻重的地位，它见证着人类古文明的兴衰，见证着现 代文明的逐步崛起。水是生态系统中最活跃的因子，地球上一切地质、气象、水文、 地理等的自然现象都与水的循环密切相关；水不仅是基础的自然资源，维持工农业生 产，而且是人们赖以生存和发展不可替代的、有限的物质资源，没有水就没有生命； 水是经济和社会可持续发展的基础，并已成为世界关注的战略问题之一。于2 0 0 2 年 8 月2 6 日至9 月4 日在南非约翰内斯堡召开的由世界1 9 1 个国家或政府代表参加的 “可持续发展世界首脑”( w s s d ) 会议中心上，由1 0 4 位领导人、愈2 万名代表参 加，联合国秘书长安南提出了涉及水、能源、健康、农业和生物多样性5 个主题( 其 英文词头合起来为w e h a b ) 的倡议，此次会议将水危机列为未来l o 年人类面临的 最严重的挑战之一【1 i 。2 0 0 0 年3 月在荷兰海牙举行的第二届世界水论坛及部长级会议 上通过的海牙宣言( h a g u ec o n f e r e n c e ) ，呼吁世界各国尽快采取行动，合理利用 和保护好水资源，并确定目标、战略和实施进度【刁。可以看出，水的危机已引起国际 社会的极大关注。 水作为自然资源具有四个特征f 3 l ：( 1 ) 可用性。即可以被人们所利用，与资源的 稀缺性有密切的关系。( 2 ) 有限性。在一定的条件下自然资源的数量是有限的，但随 着人类利用自然的能力不断提高，物质资源化及资源潜力的发挥是无限的。( 3 ) 整体 性。自然资源不是孤立存在的，而是相互联系、相互影响、相互制约的复杂系统；( 4 ) 空间分布的不均匀性和严格的区域性，因地制宜是资源利用的一项基本原则。水本身 具有自然属性和商品属性，只有认识到这条规律，才能充分提高水资源利用率，实现 社会、经济、环境效益最大化和水资源的可持续利用。水的自然属性可概括为“三 流 和生态效应h 】：流量：指水量大小和时空分布。流态：指流速、流势和水位。流质： 指污染物、泥沙浓度与盐度。生态效应指水资源时空变化带来的生态系统和构成变化。 水的商品属性源于水资源是有价资源，只有变无偿使用为有偿使用，才有可能运用市 场机制实现从取水、给水到排水、回用水全过程的优化、调控和资源永续利用的目标 5 1 。 随着科技进步、经济高速发展和人口剧增，全球出现的资源耗损、环境污染和生 态失调等问题目趋严峻，严重威胁着人类的生存与发展。人们经过深刻反思认识到g 现行的社会经济发展模式已不再适应当今和未来的发展需要，必须寻找一条人口、经 济、社会、环境利资源相协调、可持续发展之路。“可持续发展”嘲，作为当代科学 术语，首先是由挪威首相布伦特兰夫人任主席的世界环境与发展委员会向联合国提交 的研究报告我们共同的未来中提出的，它将保护自然的目的与发展结合起来，指 出“发展”是经济发展，“保护”是人类要合理利用生物圈，既满足当代人需要，也 南京理工大学硕士学位论文石家庄市主要河流水环境容量研究 要满足后代人的需要与愿望，从而为可持续发展概念描绘了基本轮廓。持续发展把当 代人类赖以生存的地球及区域环境看成是由自然、社会、经济、文化等多因素组成的 复合系统，它们之间既相互联系，又相互制约。这种系统论的观点是持续发展理论的 核心，并为人与资源问题的分析提供了整体框架。环境与发展矛盾的实质，是人和这 一复杂系统的各个部分之闻关系的推敲。持续发展强调对不同属性的资源，要采取不 同的对策。如对矿物、油、天然气和煤等非可更新资源，要提高其利用率，加强循环 利用，尽可能用可更新资源代替，以延长其使用的寿命。对可更新资源的利用，要限 制在其再生产的承载力限度内，同时采用人工措施促进可更新资源的再生产。要保护 生物多样性及生命的支持系统，保证可更新生物资源的持续利用。 水资源是国民经济和社会发展的重要物质基础，是无法替代的资源【9 1 。水资源量 在一定时期、一定区域内是有限的，随着人口和经济的迅速发展，人类对水资源的巨 大需求以及区域水资源开发利用程度的日益提高，水资源供需矛盾正在加尉，过量的 开采和污水排放又导致了原已存在的水资源供需矛盾雪上加霜。水资源危机已经成为 许多地区社会经济实现可持续发展的严重障碍。目前我国水资源问题十分严重。但依 赖现代科学技术的发展，水资源是可以看作可再生资源，有可能实现可持续利用。我 国人均水资源量为每年2 4 0 0 m 3 ，仅为世界人均水资源量的l ，4 。在我国，建国以后很 长一段时期，水资源管理单纯地以提供经济发展所需的合格水源为目的，片面追求经 济效益，很少考虑水资源、环境、社会的协调。在我国6 6 0 多个城市中，4 0 0 多个城 市存在供水不足问题，其中比较严重的缺水城市达1 1 0 个，全国城市缺水总量为每年 6 0 亿一，影响工业产值2 3 0 0 亿元，农业灌溉每年缺水达到3 0 0 亿m 3 ，直接影响粮 食生产稳定和发展u o j 。据预测，2 0 3 0 年中国人口将达到1 6 亿，届时人均水资源拥有 量仅有1 7 5 0m 3 ，水资源开发利用将达到极限1 1 1 】。水污染加剧了我国水资源供需矛盾。 此外，地下水超采引起的环境问题日益突出，部分地区出现海水倒灌和地下漏斗。因 此如何结合区域水资源的时空分布特点来凋整工农业布局、面向可持续发展的战略要 求，加强对有限的区域水资源的科学管理，协调社会、经济、人口、发展、环境之间 的关系，已经成为当前迫切需要研究解决的问题。 水资源的持续利用是一个新概念和一种新的发展模式，其宗旨是为了保护和建设 日益恶化的生态环境，保障人类社会持续发展，维护人类生存而合理地开发利用水资 源，实现水资源的永续利用。因此水资源利用持续性应是一种自然一经济一社会复合 系统的持续性，水资源开发利用应在水资源承载能力容许范围内进行，在保护好生态 环境前提下，保证社会、经济持续发展，不仅要满足当代人的需要，更不应对水资源 满足后代人需要的能力构成危害。 水资源持续利用集中体现在生态持续性、经济持续性和社会持续性三个方面，这 是水资源生态经济社会复合系统中相目互联系、密不可分的三部分1 2 1 。 4 南京理工大学硕士学位论文 石家庄市主要河流水环境容量研究 水资源利用的经济持续性强调水资源开发利用能保证社会经济的良性发展，体现 水资源开发利用在保持水资源的质、量及其提供服务前提下，使经济发展的利益达到 最佳，从而保证社会及资源的总资产连续增长。 水资源利用的社会持续性核心是水资源在当代人群之间及代与代之间公乎合理 的分配，体现水资源可持续利用的公平性原则，它主要包括当代人群之间水资源利用 公平性；代际问的利用公平性：区域水资源分配利用的公平性。水资源持续利用应 体现保护自然资源、生态环境的生态观，促进经济增长的经济观以及公平分配的社会 观，实现水资源利用在经济、社会和环境之间。在时间与空间上达到协调。 水资源是以系统的面貌出现的，在层次上由三部分组成：一是水资源自然系统， 由流域或区域的有关自然地理要素形成；二是水资源工程系统，由人类活动目的所创 造的工程单元组成：三是水资源管理系统，由实施水资源保护，利用所建立的组织机 构和管理制度构成。这三部分的有机联系便形成了系统的结构，决定着系统的整体功 能。在地理上水资源系统以流域或水文地质单元构成个统体，大气降水、地表水 和地下水之间，相互转化，上下游、左右岸、干支流之间的开发利用相互影响。这种 特点要求对水的问题应以流域为单元，进行统一规划、调度、管理，建立权威、高效、 协调的流域管理体制，实现水资源优化配置。水资源的一体化营理，可以把水资源的 开发、利用、治理、配置、节约和保护有机地结合起来，对城市和乡村的防洪、排涝、 供水、节水、治污、污水处理回用、地下水回灌实行一体化管理“4 】。 水环境容量具有以下三个基本特征： 1 、资源性。水环境容量是一种自然资源，其价值体现在对排入污染物的缓冲作 用，既能容纳一定量的污染物也能满足人类生产、生活和生态系统的需要；但水域的 环境容量是有限的可再生自然资源，一旦污染负荷超过水环境容量，其恢复将十分缓 慢与艰难。 2 、区域性。由于受到各类区域的水文、地理、气象条件等因素的影响，不同水 域对污染的物理、化学和生物净化能力存在明显的差异，从而导致水环境容量具有明 显的地域性特征。 3 、系统性。河流、湖泊等水域一般处在大的流域系统中，水域与陆域、上游与 下游、左岸与右岸构成不同尺度的空问生态系统，因此，在确定局部水域水环境容量 时，必须从流域的角度出发，合理协调流域内各水域的水环境容量。 1 1 国内外水环境污染控制研究进展及动态 水环境污染控制是一项系统工程，世界各国都非常重视。为了控制水污染和恢复 污染水体的水质功能，世界上大都分国家和地区制定的与水有关的环境标准越来越严 格。发达国家的污染控制对象已转向微量有毒有机物，致力于受污染水体水质功能的 恢复。如美国于1 9 9 8 年启动了耗资数十亿美元的“清洁水计划”( c l e a nw a t e r a c t i o n 5 南京理工大学硕士学位论文 石家庄市主要河流水环境容量研究 p l a n ) 1 5 1 旨在清除水体中的微量有机物等，逐渐恢复水体原有的功能。而广大发展 中国家的污染控制对象仍然停留在耗氧有机污染物、氮、磷营养物等水平上，而且还 在艰难地遏制水污染加剧的趋势。 世界各国都十分重视对水污染的治理，发达国家水污染治理技术比较成熟。目前 我国城市污水处理厂普遍采用的工艺为“普通活性污泥”( c o n v e n f i o n f la c t i v a t e s s l u d g e ) 法、氧化沟( o x i d a t i o nd i t c h ) 法、间歇活性污泥( s b r ) 法、a - b 法等，与美 国、德国等发达国家所采用的技术与工艺几乎在同一水平上 1 6 , 1 7 1 ，但投资费用却十分 昂贵，我国应该开发推广与国情相适应的经济实用技术，要求吨水投资低、运行费用 低、运行管理要求低等一些方法，如厌氧及兼氧处理技术、生物膜法、土地处理法、 生态处理系统等。 世界各国防治污染的手段主要有法律、行政、经济、技术、工程等手段。总量控 制是很有效的行政手段。美国足实行总量控制比较完善的国家，以控制排放标准管理 为主，以水质标准管理为补充，水污染防治机制以总量控制和排污证为主要内容；同 时又通过市场机制和经济手段一排污权交易【1 8 1 9 】来刺激荇染源防治。日本也实行了严 格的污染物排放总量控制，企业废水总排放口设有自动连续监测仪器，以监测排放总 量控制的执行情况；企业每年都要提出下一年度的污染物削减指标，使环境质量得到 明显改善 2 0 l 。根据o e c d 的调查，瑞典是o e c d 中城市污水处理最好的国家，城市 污水处理厂的服务人口占9 5 ( 澳大利亚7 2 ，法国6 8 ，美国7 1 ，加拿大6 3 ， 荷兰9 7 ) ，到目前瑞典建有2 0 0 座城市污水处理厂，c o d 和主要污染物负荷大大降 低，去除率达到9 0 以上，河流的污染水平全都达到上世纪4 0 年代的污染水平。近 几年，瑞典实施了广泛的氮削减总量控制计划，到2 0 0 0 年，3 0 - 3 5 的城市污水处理 厂设有除氮工艺过程，使氮的排放量在1 9 8 5 年的基础上削减4 0 ，并将水体酸化及 水体富营养化列为重点解决的1 3 个环境问题中的两大重点问题, 2 2 1 。 1 1 1 目前城市对水环境污染采用的对策 1 合理规划、逐步完善 城市公共排水设施的发展应当适应城市经济和社会发展的需要，应纳入国民经 济和社会发展规划。 城市排水应统一规划，协调发展，分服务区，按系统分期配套建设。城市排水 设应贯彻排渍、减污、分流、净化、再用的方针，按城市水域功能区的要求和水环境 容量，确定控制水质和区域水污染防治的规划、建设和管理。 加强城市市政排水管网的改造、调整和建设，做到雨、污水分流，为城市污水 集中处理创造条件。城市新区的排水管网分流体制与新区同步建设；旧区改造时，应 将改善生活环境列为重点、规划和建设好排水管网和污水处理措施。 城市内工业废水要从城市水污染防治的总体效益出发，打破行业和隶属关系的 6 南京理工大学硕士学位论文 石家庄市主要河流水环境容量研究 制约，要根据污染源的分布、污染物的种类，以及区域水环境的特点，解决好以污染 源源头治理、辅以局部预处理为主的点源处理与污染集中控制的结合。 鼓励城市排水的科学研究；有计划地引进和推广先进技术，以实现高效、节能 和再用，不断提高城市排水的现代化水平。 城市建设行政主管部门或其授权单位应负责对排入市政排水设施的水质、水量 进行监督和监测管理，建立与健全监测网站，为集中污水厂正常运行，达标排放创造 条件蜊。 2 明确责任、加强管理 环境保护部门应对新建、扩建、改建直接或间接向水体排放污染物的建设项目 进行审查，这些项目的环境影响报告书必须对建设项目可能产生的水污染和对生态环 境的影响做出评价，并提出相应的处理措施，这些措施必须与主体工程同时设计、同 时施工、同时投产使用。各企事业单位应按规定申报有关防治水污染方面的有关技术 资料，并保持正常使用，达标排放。 城市建设部门应编制防治城市水污染的建设规划，建设和完善城市排水管网， 有计划地建设城市污水集中处理设施，加强城市水环境的综合整治，按照国家有关规 定向排污者提供污水处理的收费标准，并应监督征收的污水处理费必须用于城市污水 集中处理设施的建设和运行，不得挪作他用，还应协助环保部门依法规定生活饮用水 源保护区，并对排污单位和个人进行排污监督，以防止污染地表水源和地下水源。 水利部门应按照国家资源与环境保护的有关法律、法规和标准，参与组织水功 能区的划分和向饮用水水源保护区等水域排污的控制，监测江河湖库的水质，审定水 域纳污能力，提出限制排污总量的意见。 3 多种融资、增大投入 城市排水设施的建设和运营管理采取国家补助、地方筹措( 含国内外金融组织 或政府贷款) 、企业合理负担的原则，多种渠道解决建设资金来源；贯彻执行排水许 可、增容许可和排污收费制度，专款专用，以扭转排水设施建设滞后，无偿使用带来 的水污染严重趋势。 逐步建立社会主义市场经济的经营机制，排水设施实行企业化管理；政府投资 将股份化形式控股对经营者予以规范化管理；污水处理厂实行企业化经营，按成本核 定收费标准，经城市建设行政主管部门审批后执行，专款专用。 积极引进适合国情的先进管理模式，允许采用b o t 等方式，开放部分市场， 促进水污染控制技术创新，专用设备的开发和以装备成套供货为主体的工程承包。 4 加大宣传力度、树立环保意识 加大宣传力度，对全民进行环境保护的普及性教育，提高全民保护的自觉性是防 止水环境污染继续恶化的重要手段。环境保护意识是随着经济、文化、科学、教育的 7 南京理工大学硕士学位论文 石家庄市主要河流水环境容量研究 发展而逐步形成的一种上层意识，是由自发发展到自觉指导下的一种道德观念。由于 我国目前正处在经济快速增长时期，人们的观念由于经济因素的刺激，往往注重经济 效益而淡漠环境的保护，导致出现先开发、后治理或重开发、轻治理的现象l 。 我国的许多河流和湖泊等地表水体的污染已十分严重，污染物排放量已大大超过 水环境的承载能力。而根据国家城市污水处理规划总体要求，到2 0 1 0 年，污水处理 率应达4 0 。由此预测从目前到2 0 1 0 年，我国的城市污水处理厂将以超常规的建设 速度发展，预计将增加污水处理能力5 0 0 0 - - 6 t ) 0 0 万m 3 d ，需新建城市集中污水处理 厂1 0 0 0 余座| 2 = 5 i 2 6 1 。因此我国面临着十分繁重的水污染治理任务，在“十五”期间及2 0 1 5 年环境保护科技发展的重要任务中1 2 个优先发展领域中前5 个是关于水污染治理的， 重大关键技术十- - + 中的前四个也是关于水污染治理的。为实现我国区域环境与经济 的协调发展，必须对污染物排放总量进行控制。实施“总量控制”有利于产业结构优化 和布局的合理化，有利于推动经济增长方式的转变，有利于促进资源节约、技术进步 和治理污染，是实现我国跨世纪环境目标的重要举措 z r l 。1 9 9 6 年9 月3 日国务院批 准了国家环境保护九五”计划和2 0 1 0 年远景目标，作为该计划附件1 的 9 【l 五” 期间全国主要污染物排放总量控制计划也同时获得批准，该计划确定了1 2 种实施 总量控制的污染物，总量控制首次正式进入了中国的污染控制政策体系，为了保证这 次全国性的污染物排放控制计划的实施，1 9 9 7 年6 月1 0 日，国家环保总局发布了乞f l 五期间全国主要污染物排放总量控制实施方案( 试行) ，两份行政性文件一起构成 了九五期间总量控制的政策内容，在国家环境保护“十五计划中，总量控制是主要 内容之一，主要计划指标中的第一项就是主要污染物排放总量控制指标。但目标控制 实际上并没有与环境质量直接挂钩，目标量也未真正落到实处，为了实现与环境质量 直接挂钩的总量控制手段，目前国家环保总局已在着手推动容量总量控制。实施环境 容量总量控制最重要的基础就是按环境功能区划测算并动态掌握特定区域的环境容 量，再依据区域的环境容量，来确定污染物排放总量控制目标。实施环境容量总量控 制有两个方面的积极意义：一是确保总量控制计划和排污许可证总量核定的合理性和 科学性。二是可以为经济结构的战略性整和产业布局优化提供决策依据，引导经济发 展方向，提高经济增长质量m j 。 1 2 污染物总量控制概论 我国的水污染总量控制，概念来自日本的“闭合水域总量规划”，技术方法引自 美国的水质规划理论。美国水污染防治法规中划分流域、区域、设施三个层次制定水 质规划，分排放标准限制河段和水质标准限制河段确定允许排放量圈。所谓总量控制 是在污染严重、污染源集中的区域( 流域) 或重点保护的区域( 流域) 范围内，在研 究确定其环境容量或最大允许纳污量的基础上，通过合理的分配方式将其分配至各排 污源，并采取有效措施把该区域( 流域) 的污染物排放总量控制在环境容量或最大允 8 南京理工大学硕士学位论文 石家庄市主要河流水环境容量研究 许纳污量之内，使其达到预定环境目标( 水功能区要求的水质目标) 的一种手段。其 核心是污染负荷的分配，总量控制有四个基本量，即水环境容量、受纳水体允许排污 量、控制区域允许排污量、排污口总量控制负荷指标。它是以总量控制规划为先导， 以“公平合理”的原则分配到各个污染源的允许排放量和削减量1 2 8 1 。 总量控制系统的结构。总量控制系统由许多指标构成。为便于分析，将其划分为 4 个子系统，1 0 个体系和若干个指标。系统结构见图1 - 1 1 2 9 1 。 总量控制的实质，就是在环境质量要求与技术经济条件之问寻求最佳的结合点 1 删。根据排污特点，数量和方式，分别通过排污源地域分布和排污特征，对各控制区 域( 流域) 不均等地分配环境容量资源。根据排污源排污总量削减的优先顺序和技术， 经济可行性，通过在流域范围内不均等地分配环境容量资源，在区域范围内不均等地 分配技术，经济投入，实现最小投资条件下的最大总量负荷削减，或在最小投资条件 下实现环境目标印j 。这种宏观总量控制的实施，体现了使水资源永续利用和社会经济 与环境协调可持续发展的水资源保护基本原则。 总量控制分为三种类型：容量总量控制，目标总量控制和行业总量控制e 4 7 。容量 总量控制是自受纳水域容许纳污量出发，制定排放口总量控制负荷指标，主要技术步 骤分为( 1 ) 受纳水域容许纳污量的计算，( 2 ) 控制区域允许排污量的确定，( 3 ) 总量控制 方案技术、经济评价，( 4 ) 排放口总量控制负荷指标。目标总量控制是自控制区域容 许排污量控制目标出发，制定排放口总量控制负荷指标。其主要技术步骤为：( 1 ) 控 制区域容许排污量( 2 ) 总量控制方案技术，经济评价。( 3 ) 排放口总量控制负荷指标。 行业总量控制是自总量控制方案技术、经济评价出发，制定排污口总量控制负荷指标， 其主要技术步骤为：( 1 ) 总量控制方案技术、经济评价( 2 ) 排放1 3 总量控制负荷指标 2 5 1 。 以上三种总控制重点不同，但总量控制的核心是相同的，即总量控制负荷的分配，容 量总量控以水质标准为控制基点，以污染源可控性、环境目标可达性两个方面进行总 量控制负荷分配；目标总量控制以排放限制为控制基点，从污染源可控性研究人手， 进行总量控制负荷分配；行业总量控制以能源、资源合理利用为控制基点，从最佳生 产工艺和实用处理技术两方面进行总量控制负荷分配。总量控制负荷的分配要通过四 个基础技术工作来完成：( 1 ) 水环境保护功能划分，( 2 ) 水污染控制单元解析归类，( 3 ) 建立设计条件( 4 ) 污染源总量控制削减方案的技术、经济评价。 对总量的控制，目前采用两种方法来实现，即正推和反推法并通过两条技术路线 加以保证嘲。所谓正推，是从污染源的可控制出发，强调控制目标，强调技术，经济 可行性，一般称为最佳实用方法，或目标总量控制；反推则是从受纳水体容许纳污量 出发，强调环境目标，强调环境、技术、经济三个效益的统一，一般称为水质规划方 9 臻释崩 、 7 0 时) p h 。- 7 0 s p h j ：单项水质参数p h 在第j 点的标准指数； p h i ：j 点的p h ； p h | d ：地表水水质标准中规定的p h 下限； p h 0 ：地表水水质标准中规定的p h 上限。 调查资料 收集整理了2 0 0 0 年石家庄市主要河流的水质数据，见表4 2 。 表4 2 石家庄市功能区划范围内河流水质表 评价结果 采用单因子污染指数法1 3 羽，对表4 2 中五条河流的化学需氧量和氨氮两个指标进 行了评价，评价结果见表4 3 。由表4 3 分析知：2 0 0 2 年石家庄市功能区划范围内的 5 条河流的1 0 个监测断面中化学需氧量污染指数大于1 的有2 个，超标率为2 0 ； 氨氮污染指数大于1 的有4 个，超标率为8 0 。其中汶河两个指标的污染指数均大于 1 ，说明其已受到一定程度的污染，即不符合功能区划标准。 表4 3 石家庄市功能区划范围内河流水质评价表 南京理工大学硕士学位论文五家序市差要河流水环埯容量研究 历史分析 图4 1 水质类别比率年际变化趋势图 由1 9 9 5 2 0 0 4 年全市的水质类别年际变化趋势和河流平均综合污染指数年际变化 图可以看到，从1 9 9 5 到2 0 0 0 年，水质污染呈现加重趋势，而2 0 0 1 2 0 0 4 年出现明显 好转。 4 2 污染源排放调查与评价 经收集整理石家庄市环境监测站2 0 0 4 年排入汶河、汪洋沟等河流的：e 要工业污 染源，见表4 4 - 2 0 0 4 年排入滹沱河、浚河、磁河、石津渠、汪洋沟的石家庄郊县主 要工业污染源，见表4 5 。 表4 42 0 0 4 年石家庄市区主要工业污染源调查表 汶河华药威町达股份有限公司 1 0 8 0 09 2 0 2 3 0 96 7 0 河北威远生物化工股份有限公司 1 0 5 0 1 1 8 70 5 石家庄常山纺织股份有限公司棉一分公司 1 2 9 9 69 10 8 2 40 7 石家庄常山纺织股份有限公司棉_ 分公司 9 0 93 5 0 0 3 30 l0 2 6 南京理工大学硕士学位论文 石家庄市主要河流水环境容量研究 石家庄棉三纺织股份有限公司8 1 8 4 9 70 1 石家庄车辆厂3 1 8 91 5 3 29 9 83 1 石家庄明石染厂5 9 04 8 58 3 8 河北中润制药厂 9 3 5 4 03 3 0 02 0 9 7 8 18 6 0 石家庄第四棉纺厂 3 3 0 02 1 0 06 2 00 5 石家庄白龙化工股份有限公司 1 8 1 5 05 6 04 5 16 0 1 石家庄焦化集团有限责任公司 2 9 9 9 72 5 4 22 0 2 62 2 8 石家庄热电厂 2 3 7 1 9 a7 4 8 13 9 6 73 5 0 石家庄三九啤酒有限责任公司4 3 9 0 1 3 4 52 0 1 83 3 6 国营石家庄第二印染厂 2 0 5 01 0 6 2 57 5 5 41 5 9 4 石家庄制药集团欧意药业有限公司 7 3 6 62 9 46 4 02 3 石家庄第七棉纺厂 1 5 9 9 59 2 45 9 60 7 石家庄大明板纸厂 2 2 91 6 0 76 4 2 81 7 1 石家庄卷烟厂 1 2 43 1 23 1 10 5 石家庄油漆厂1 2 93 1 石家庄南风日化有限责任公司 5 4 12 8 81 7 00 1 石家庄华营葡萄糖厂4 5 3 8 07 80 0 2 石家庄华曙制药厂8 7 61 0 1 63 4 表4 5 石家庄周边县市子牙河重点污染企业情况一览表 黧 企业全称 详细地址篱鬻气嚣拱篙鐾箬嚣总 滹沱河 河j 匕砉裟股份 正定县剿蝴 c o d1 5 0 o螂9 3 0慨2 3 8 正毫! ! ：j 磐染正定苎翼篓屯镇 c o d1 8 0 05 41 4 9 o 有限公司朱河村 一 “ 。；i 篡署 正定镇三里屯村c o d 。 t ，t ， 正亳苎妻磐染正定苎翼翌屯镇 c o d1 8 0 03 3 6 1 7 有限公司朱河村 黼蕊声正歙缸七路口c o d 5 0 刚s ，。 南京理工大学硕士学位论文 石家庄市主要河流水环境容量研究 正；蠡曩曹染正定蓁雾霉屯镇c o d s o 。s s 有限公司 朱河村 。 石5 ：；：意篇染正定柔雾尊屯镇c o d ，o- o 。 有限公司 朱河村 。“1 滹沱河正定县印染厂 正定蓁雾雾屯镇 c o d1 。2 2 石家喜瑟：印染正定县东关村 c o d - 踟l - 7 正笔鬻冀产正茎霎磊 c o d s o oz ， 有限公司 正无路南 。“ 1 5 7 0 1 2 4 0 3 9 5 3 7 9 4 3 1 0 涮2 薯瑟雪驰赵舡业园区c o d ，o o 。慧 河北箬戆爷药 赵元路c o d ，0 0 o 。0 0 。 汶河篇嵩鬻导耄羹票萎麓 c o d 脚0嫩6 5 2 0 。700cod 1 0 0 03 0 0 0 2 8 00 o 。 鹿泉市瑞丰造纸厂 鹿泉市获鹿镇 1 ” 石雩嘉：；訾趾 鹿泉市开发区c o d- 0 0 。，o o s 2 0 o 石毒氢i ：! 争业鹿量妻翥耋庄 c o d 1 0 0 o3 0 0 o2 8 0 o 有限公司 东营北街 v上叫v 石家砉黧擎革无极县西两河椭c o d 3 0 0 o3 2 ol 磁河 石家窑瑟言皮革 无极县牛辛庄椭 c o d 3 0 0 。伽脚8 57 8 9 。 无极芝臂皮革无极县店尚村南c o d 3 0 0 。3 9 4l 圳 续表4 5 石家庄周边县市子牙河重点污染企业情况一览表 釜 ：竺竺 兰竺竺鲎鳖翌三燮盏兰 磁河石薯鼎零皮无极县固汪椭c o d 3 0 0 o6 5 2i 刚 无极县永昌明胶厂无极县东东九村东c o d1 5 0 0 4 61 3 1 0 无极县滹沱河 塑堕 浚河石2 ：嘉；冀学业 栾城县医药基地c o d1 5 。 8 1 。9 0 。1 2 1 8 0 河北砉瑟等制药栾城县医药基地c o d 2 5 0 0 3 4 2 02 9 8 。 华莩鑫鬟栾 栾城县医药基地c 。3 0 0 。2 7 0 。枷 南京理工大学硕士学位论文石家庄市主要河流水环境容量研究 石药笺髫诺威栾城县医药基地c o d 3 刚2 3 7 6 2 9 0 。 篓竺兰竺兰竺些鲎兰篓竺筮兰鲨蒸兰! 河薯蕞鋈篙工晋州市工业路刀号c o d s 0 0 。笳s 6 0 。 群渠翟誊= 茹；c c o d = 4 。0 伽8 8 5 砒3 5 0 晋盟市纺织厂 晋州市工业路2 1 号c o d 5 0 0 07 4 7 6 0 ! 磁河石家砉瑟吾纸业 石家庄市绿丰化工 有限公司 石家庄柏奇化工 有限公司 深泽县乘马村 c o d4 5 0 0 8 7 5 深泽县南苑路8 8 浩 c o d1 5 0 0 深泽县新建街c o d1 5 0 0 o 3 1 2 2 3 9 2 01 6 9 6 8 0 4 4 0 3 4 9 o 南京理工大学硕士学位论文 石家庄市主要河流水环境容量研究 石家砉嘉翼雪日化 深泽县安新路5 2 浩 c o d1 5 0 oo 5 2 4 3 o 河北薯蕞霎凿化工 深泽县新建街c o d啪。4m o 深泽县板纸厂 深泽县乘马村 c o d1 0 0 00 9 9 7 0 深端芰警工 深泽县耿庄村 c o d1 5 0 o 1 3 1 2 7 0 o 磁河 石家告簪洗涤 石家庄市格瑞特 日化有限公司 石家庄市洁丽特 日化有限公司 石家庄市自云 日化公司 石家庄市万顺洗涤 日化厂 石家庄市洁仕丽日 化有限公司 石家庄市洁玉化工 有限公司 深泽县耿庄村 c o d1 5 0 00 62 3 4 0 0 深泽县耿庄村c o d1 5 0 0 深泽县耿庄村 c o d1 5 0 0 深泽县耿庄村c o d1 5 0 0 深泽县耿庄村 c o d 1 5 0 0 深泽县耿庄村c o d1 5 0 0 2 7 3 0 o 4 4 8 0 0 1 8 0 0 1 3 9 0 0 1 4 9 0 o 深泽县耿庄村 c o d1 5 0 00 a 1 7 5 0 0 羊粜利单上业区 抢辛过境耀甬段 c o d3 0 0 06 3 7 42 4 0 o 试炮营制革工业区 辛赵路北侧 c o d 3 0 0 03 8 7 22 3 0 0 河麓喜瑟言团 辛集市棉麻街 c o d1 5 。o 2 3 2 89 ” 河著盖喜瑟言团辛集市化工路们号c o 。跏 - 刚脚。 河著星墓笋 辛集市新城镇 c o d 1 5 0 o4 1 31 2 5 o 续表4 5 石家庄周边县市子牙河重点污染企业情况一览表 釜：竺兰；：竺鲎鲎鲨鲎盈兰 纛褰；i 瑟萼 辛集市新垒头镇c o d1 0 0 02 7 02 8 2 o 滹沱河辛5 ；! 臀胶辛集市南华路6 1 号c o d 1 5 0 o1 3 48 5 7 螽篇汁 辛集栖鞴l 号c o d1 5 0 o3 41 2 0 o 由表4 4 ，4 5 的数据整理得出了2 0 0 0 年石家庄主要5 条河流的纳污情况，见表 4 6 ，图4 3 。由表和图可以看出5 条河流中汶河的污染最为严重，c o d 年排放量为 2 6 4 3 6 5 1 t a ；其次为磁河及汪洋沟。 l 3 0 2 7 l 2 l o 0 l 0 0 南京理t 大学硕士学府论文 石家序市芒要河流水环境容量研究 表4 6石家庄功能区期范围内至要5 条河流的纳污情况 ，、3 0 0 0 0 f 之2 5 0 0 0 。2 0 0 0 0 l 删i ：昀1 5 0 0 0r 整1 0 0 0 0 营5 0 0 0 0l _ l - - i l 滹沱河 旷 一c o d 年排放总鼋 儿j 汶河磁河石津渠汪洋沟 排入河流 图4 3 石家庄功能区划范围内主要5 条河流的纳污情况 4 3 石家庄市水环境污染成因分析 石家庄市水环境污染是随着经济社会发展逐步显现出来的，既有人的活动的主观 因素，又有自然生态的客观变化。具体来讲，包括了工业产业结构的不合理因素、水 污染物超标排放、城市污水处理厂建设滞后、农业面源污染、自然生态环境恶化、水 资源匮乏等多方面的原因。 1 、结构性污染突出，经济增长方式还停留在粗放式的水平，没肓根本转变。据 2 0 0 4 年环境统计，主要c o d 排放行业为造纸化工，食品、制药等行业，其中，造 纸业的工业总产值仅占总产值的2 5 ，c o d 排放鞋占3 6 o ；制药业总产值占总产 值的3 3 ，c o d 排放量占9 4 ；化工业的工业总产值占总产值的7 9 ，c o b 排放 量占1 8 1 ；食品加工业的工业总产值占总产值的1 8 ，c o d 排放量占2 2 。在 子牙河水系这四个行业的污染影响最为明显，特别是生料造纸这种以资源消耗氆行业 为主导的行业。工艺技术水平落后，科技含量低，污染重，污染治理技术不成熟，运 南京理工大学硕士学位论文石家庄市主要河流水环境容量研究 行不稳定，企业技术改造能力差，进一步削减污染物的难度相当大。 2 、工业污染源不稳定达标，污染物排放总量大，远远超过环境容量。由于环保 政策的滞后，违法成本低，执法和守法成本高，举证、处罚和执行难的状况还没有得 到根本扭转。虽然大部分企业在2 0 0 0 年底已实现达标排放，但由于末端治理的“外 部不经济性”以及环境监管的相对滞后，部分企业不能正常运转污染治理设施，偷排 超标污水。2 0 0 4 年，子牙河水系的汪洋沟、汶河水质c o d 最高都在5 0 0m g l l 以上。 超过了污染最重的造纸行业c o d 最高4 5 0m g l 排放标准。大量工业污染物的排放， 使主要污染物化学需氧量、氨氮等指标，远远超过环境承载能力。根据石家庄水环境 容量研究的初步成果，水体中化学需氧量超过环境容量3 - 4 倍，氨氮含量超过环境容 量1 倍。 3 、城市污水处理厂建设滞后。据统计，2 0 0 4 年该市生活污水和c o d 排放量占排 放总量的3 8 7 和4 3 3 ，城市生活污水成为水环境主要污染源。然而，污水处理 厂建设缓慢，生活污水处理率偏低。包括周边县市在内，石家庄市城市生活污水处理 率仅4 6 ，大量城市污水未经处理直接排放。城市下游河流由于接纳未经处理城市污 水，污染明显加重。 4 、有效防治面源污染的机制还未建立，面源污染已成为湖库富营养化的重要原 因。根据排污申报登记成果，该市水库上游排放氨氮和磷的污染企业很少，而农药、 化肥的不合理使用，以及水土流失，加剧了水库的富营养化。近年来，化