环境容量专题

环境容量与总量控制第一节环境容量与总量控制概述第二节大气环境容量与总量控制第三节水环境容量与总量控制第四节排污权交易第一节环境容量与总量控制概述

1环境容量的概念一环境容量概述环境容量是污染物允许排放量与环境中污染物浓度的比值。环境容量是污染物允许排放总量与该污染物在环境中降解速率的比值。环境容量是按环境质量标准确定的一定范围的环境所能承纳的最大污染物负荷总量。我国对环境容量概念的解释环境容量是指某环境单元所允许承纳污染物的最大数量（在保证不超出环境目标值的前提下，区域环境能够容许的污染物的最大允许排放量），包括：基本环境容量（差值容量）：通过拟定的环境标准减去环境本底值求得；变动环境容量（同化容量）：环境单元的自净能力。环境容量是确定污染物总量控制指标的依据在人类生存和自然生态系统不致受害的前提下，某一环境所能容纳的污染物的最大负荷量。是一个复杂的反映了环境净化能力的量；其数值是污染物在环境中的物理、化学变化及空间机械运动综合作用的结果。环境容量大小与环境空间尺度、环境要素特性、污染物理化性质密切相关。

2环境容量的类型通常地，可分为整体环境单元（区域环境）容量、某一环境单元单一要素的容量。按环境要素：大气、水（包括河流、湖泊和海洋）、土壤、生物等环境容量。按污染物性质:有机污染物、重金属与非金属污染物的环境容量。按污染物在环境中的迁移转化机理：物理扩散型、化学净化型。

3环境容量的表达方式（1）绝对容量（WQ）：

某一环境所能容纳某种污染物的最大负荷量，达到绝对容量没有时间限制。

绝对容量=环境标准规定值-环境背景值案例某地土壤中汞的背景值为0.5ppmw，农田土壤标准规定汞的最大容许值为5ppmw，试计算1亩农田汞的环境容量。解：浓度容量=5ppm-0.5ppm=4.5ppm土壤介质的总质量：1亩×20cm×1.5g/cm3=200ton汞环境容量：200t×4.5ppm=900g未考虑污染物的迁移、化学转化、环境自净力环境容量的表达方式（2）年容量（WA）某一环境在污染物的积累浓度不超过环境标准规定的最大容许值的情况下，每年所能容纳的某污染物的最大负荷量。年容量的大小除了同环境标准规定值和环境背景值有关外，还同环境对污染物的净化能力有关。绝对容量=(规定值-背景值)×净化率案例某地土壤中汞的背景值为0.5ppmw，农田土壤标准规定汞的最大容许值为5ppmw，农田对汞的年净化率为80%，试计算1亩农田汞的环境容量。解：浓度容量=80%×(5-0.5)ppm=3.6ppm土壤介质的总质量：1亩×20cm×1.5g/cm3=200ton汞环境容量：200t×3.6ppm=720g估算范围确定污染因子确定受纳水体水质标准受纳水体水质现状水体动力特性研究水质模型理论受纳水体水质达标程度分析污染物排放与受纳水体水质输入响应关系确定混合区考虑排污叠加环境容量估算4环境容量的估算方法水环境容量的估算大气环境容量的估算模拟法：利用环境空气质量模型来模拟区域开发活动所排放的污染物将引起的环境质量变化，从而确定环境容量。线性规划法：以区域内不同功能的环境质量标准为约束条件，以区域污染物排放量极大化为目标函数，根据线性规划理论计算大气环境容量。A-P值法：以大气质量标准为控制目标，在大气污染物扩散稀释规律的基础上，使用控制区总量允许限值和点源排放允许值来估算大气环境容量。5环境容量的意义总量控制

70年代，单个污染物的总量控制目前，多污染物同时进行总量控制排污交易二总量控制概述1总量控制概念总量控制就是依据某一区域的环境容量确定该区域污染物容许排放总量，再按照一定原则分配给区域内的各个污染源，同时制定出一系列政策和措施，以保证区域内污染物排放总量不超过容许排放总量。2总量控制分类总量控制可划分为三种类型：（1）容量总量控制。从受纳体容许纳污量出发，制定排放口总量控制指标。（2）目标总量控制。从控制区域容许排污量控制目标出发，制定排放口总量控制指标。（3）行业总量控制。在行业中以能源、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。污染物总量控制分类环境容量约束下的总量控制目标约束下的总量控制最佳技术经济条件下的总量控制将环境目标或相应的标准，看作确定环境容量的基础。即一个区域的排污总量应以其保证环境质量达标条件下的最大排污量为限，一般应采用现场监测和采用相应的模拟模型计算的方法，分析原有总量对环境的贡献以及新增总量对环境的影响，特别是要论证采用综合整治、总量控制措施后，排污总量是否满足环境质量要求。定义管理对象核心内容特点总量控制指以控制一定时间段内一定区域内“排污单位”排放污染物的总质量为核心的环境管理方法体系企业环境质量与排放量间的科学关系；区域总量分解为排污者总量；更具有可操作性；降低污染控制成本；严于浓度控制；更关注连续达标。浓度控制指以控制污染源排放口排出污染物的浓度为核心的环境管理方法体系每个污染源国家环境污染物排放标准可操作性较差；控制成本不合理；关注瞬时排放；3总量控制法与浓度控制法的区别几个说明：总量控制包括三个方面的内容:(1)排放污染物的总质量；(2)排放污染物总量的地域范围；(3)排放污染物的时间范围。企业为达到污染物总量控制指标，可通过两种途径实现：(1)在市场上购买排污权；(2)实地削减污染物排放量。浓度排放标准的指标：(1)最高允许排放浓度；(2)最高允许排放速率；(3)单位产品排放量。最高允许排放浓度并没有规定最大持续排放时间，且监测规范中的监测时间也是很短的。第二节大气环境容量与总量控制大气总量控制是通过给定区域污染源允许排放量，并将其优化分配到源，以确保实现大气环境质量目标值的方法。一大气污染物总量控制区边界的确定二大气污染物允许排放总量计算方法（A-P值法）三模拟法——空气质量模型四大气污染物允许排放量计算方法（反推法）五总量负荷分配方法一、大气污染物总量控制区边界的确定大气污染物总量控制区是当地人民政府根据城镇规划、经济发展与环境保护要求而决定对大气污染物排放实行总量控制的区域。总量控制区以外的区域称非总量控制区，例如广大农村以及工业化水平低的边远荒僻地区。但对大面积酸雨危害地区应尽量设置SO2和NOX排放总量控制区。

1对于大气污染严重的城市和地区，控制区一定要包括全部大气环境质量超标区，以及对超标区影响比较大全部污染源。非超标区根据未来城市规划、经济发展适当将一些重要的污染源和新的规划区包括在内。2对于大气污染尚不严重，但是存在着孤立的超标区或估计不久会成为严重污染的区域，总量控制区的划定方法同1。如果仅要求对城市中某一源密集区进行总量控制则可以将该源密集区及它的可能污染区划为控制区。3对于新经济开发区或新发展城市，将其规划区作为控制区。4在主导风向下风方位，控制区边界以烟源的最大落地浓度为远处，该方位上控制区比非主导风向上长些。5总量控制区不宜随意扩大，应以污染源集中区和主要污染区为主。二、大气污染物允许排放量计算方法（A-P法）A值法：地区系数法，只要给出控制区总面积和各功能分区的面积，再根据当地总量控制系数A值就能计算该面积的总允许排放量。P值法：对固定的单个烟筒控制其排放总量，但无法对区域内烟筒的个数加以限制，即无法限制区域排放总量。A-P法：用A值法计算控制区域中允许排放总量，用修正的P值法分配到每个污染源的一种方法。总量控制区污染物排放总量的限值由式（1）计算：

式中：Qak----总量控制区某种污染物年允许排放总量限值，104t；

Qaki----第i功能区某种污染物年允许排放总量限值，104t；

n----功能区总数；

i----总量控制区内各功能分区的编号；

a----总量下标；

k----某种污染物下标。

各功能区污染物排放总量限值由式（2）计算：

式中：Qaki----第i功能区某种污染物年允许排放总量限值，104t；

S----总量控制区总面积，km2;

Si----第i功能区面积，km2;

Aki----第i功能区某种污染物排放总量控制系数,104t·a-1·km-1。各类功能区内某种污染物排放总量控制系数由式（4）计算：

式中：Aki----第i功能区某种污染物排放总量控制系数，104t·a-1·km-1；

Cki----GB3095等国家和地方有关大气环境质量标准所规定的与第i功能区类别相应的年日平均浓度限值，mg·m-3N;

A----地理区域性总量控制系数，104·km2·a-1，可参照表1所列数据选取。表1我国各地区总量控制系数A，低源分担率a，点源控制系数P值表地区序号省(市)名AaP总量控制区非总量控制区1新疆,西藏,青海7.0-8.40.15100-150100-2002黑龙江,吉林,辽宁,内蒙古(阴山以北)5.6-7.00.25120-180120-2403北京,天津,河北,河南,山东4.2-5.60.15100-180120-2404内蒙古(阴山以南),山西,陕西(秦岭以北),宁夏,甘肃(渭河以北)3.5-4.90.20100-150100-2005上海,广东,广西,湖南,湖北,江苏,浙江,安徽,海南,台湾,福建,江西3.5-4.90.2550-10050-1506云南,贵州,四川,甘肃,(渭河以南),陕西(秦岭以南)2.8-4.20.1550-7550-1007静风区(年平均风速小于1m/s)1.4-2.80.2540-8040-90总量控制区内低架源（几何高度低于30m的排气筒排放或无组织排放源）大气污染物年排放总量限值由式（5）计算：

式中：Qbk----总量控制区内某种污染物低架源年允许排放总量限值，104t;

Qbki----第i功能区低架源某种污染物年允许排放总量限值，104t；

b----低架源排放总量下标。

各功能区低架源污染物排放总量限值按式（6）计算。Qbki=aQaki(6)式中：

Qbki----第i功能区低架源某种污染物年允许排放总量限值，104t；

Qaki----第i功能区某种污染物年允许排放总量限值，104t;

a----低架源排放分担率，见表1。总量控制区内点源（几何高度大于等于30m的排气筒）污染物排放率限值由式（7）计算：

式中：Qpki----第i功能区内某种污染物点源允许排放率限值，t·h-1；Pki----第i功能区内某种污染物点源排放控制系数，t·h-1·m-2

；He----排气筒有效高度，m。点源排放控制系数按式（8）计算：

Pki=βki×βk×P×Cki----------(8)式中：Pki----第i功能区内某种污染物点源排放控制系数，

t·h-1·m-2

；

βki----第i功能区某种污染物的点源调整系数；

βk----总量控制区内某种污染物的点源调整系数；

Cki----国家和地方有关大气环境质量标准所规定的与第i功能区类别相应的年日平均浓度限值，

mg·m-3N;

P----地理区域性点源排放控制系数，见表1。各功能区点源调整系数按式（9）计算：

式中：βki----第i功能区某种污染物的点源调整系数

，若βki>1则取βki=1；

Qaki----第i功能区某种污染物年允许排放总量限值，104t;

Qbki----第i功能区低架源某种污染物年允许排放总量限值，104t

；

Qmki----第i功能区内某种污染物所有中架点源（几何高度大于或等于30m、小于100m的排气筒）年允许排放的总量,104t;

总量控制区点源调整系数按式（10）计算：βk=(Qak-Qbk)/(Qmk+Qek)（10）式中：βk----总量控制区内某种污染物的点源调整系数，

若βk>1则取βki=1；

Qak----总量控制区某种污染物年允许排放总量限值，104t;

Qbk----总量控制区内某种污染物低架源年允许排放总量限值，104t;

Qmk----总量控制区内某种污染物所有中架点源年允许排放的总量，104t;

Qek----总量控制区内某种污染物所有高架点源（几何高度大于或等于100m的排气筒）年允许排放的总量,104t。实际排放总量超出限值后的削减原则是尽量削减低架源总量Qbk及Qbki，使得βk和βki接近或等于1，然后再计算点源排放控制系数Pki。≥2Cki2Cki＝＝ki＝2Cki整个城市高架点源（H＞100m）的总允许排放量为：Cki按照A-P法，对规划区的污染物排放总量计算和分配步骤为：(1)确定规划区所在地区、面积S、识别A值、a值、P值等参数；(2)确定规划区的功能区、相应功能区面积Si，执行的环境质量标准Csi等；(3)计算各功能区允许排放总量Qai及低空源允许排放量Qbi(4)根据P值法计算每个功能区中架源的排放量(5)根据P值法计算规划区的高架源的排放量(6)计算功能区内的调整系数

和规划区的调整系数(7)计算P值的调整值Pi(中架源)(高架源)(8)计算每一个中架源和高架源的允许排放量分配量例：设某市二氧化硫总量控制区总面积为1369.9km2，全部为二级功能区。其中一区、二区和整个控制区的面积，各区二氧化硫实际年排放量，低架源、中架源、高架源的实际年排放量等数据见例表1，点源高度（作为有效高度处理）及个数见例表2。试求各区二氧化硫总量控制限值及P的实施值（该例中以H＜25m为低架源）。例表1各区面积和二氧化硫的实际年排放量

单位：104t/a区域面积（km2

）Ⅰ区Ⅱ区控制区81.8087.071369.9Qa实5.323.2319.97Qb实0.601.947.53Qm实0.660.937.11Qh实4.060.365.33例表2各区点源分组及总数nijJ（烟囱高分组）/m平均高度/m各区分组烟囱总数Ⅰ区，i=1Ⅱ区，i=225＜H＜30253226830＜H＜50409623350＜H＜70609770＜H＜1008021100＜HH*81三模拟法——空气质量模型空气质量模式是空气质量研究的一种数学工具，它建立在科学的理论和假设基础上，用数值方法来描述大气中污染物的传输、扩散、化学反应以及清除过程，通过输入研究地区的源排放、地形以及气象资料，运行模式得到该地区的空气质量数据。空气质量模式包括四个功能结构层次概念模型通过一系列假设和近似，将真实的物理问题简化为理想的概念模型，并保持原有问题的重要的、本质的特征。数学模型描述理想物理体系的基本数学关系和附设条件。数值解法解基本方程的数值算法。程序代码具体执行计算的计算机程序和代码。

霾天气被定义为“大量极细微的干尘粒等均匀地浮游在空中，使水平能见度小于10千米的空气普遍有混浊现象，使远处光亮物微带黄、红色，使黑暗物微带蓝色”。在上世纪70~90年代，我国70％以上的燃料采用的是煤，大气污染也以煤为主，当时大气污染控制就是烟尘和二氧化硫治理，并开始初步治理氮氧化物。除了燃煤污染以外，我国还发生过一些其他的污染事件，如兰州在上世纪70年代出现过光化学烟雾，重庆、贵阳、广东、广西、青海等地在上世纪80年代初期酸雨比较严重。当时我国也开展了这方面的研究，但是由于污染地区相对小，影响范围也就小，学术界没有形成共识。城市群的快速发展;机动车的急剧增加在大气复合污染中，多种污染物都以高浓度同时存在，它们之间相互耦合，发生复杂的化学反应，形成新的二次污染物，如臭氧和硫酸盐等二次颗粒物。这些污染物的生命周期较长、输送距离较远，导致区域性光化学烟雾和大气灰霾频繁发生。《关于推进大气污染联防联控工作改善区域空气质量的指导意见》大气污染由煤烟型变化为复合型、区域型；环境管理的重点由二氧化氮、二氧化硫和粗颗粒物转变为二氧化氮、二氧化硫、粗颗粒物、细颗粒物以及臭氧。要从区域污染特点出发，进行二氧化硫、氮氧化合物、挥发性有机化合物、颗粒物等多污染物同时控制；要控制二氧化硫、氮氧化合物、挥发性有机化合物等的二次转化。臭氧是光化学烟雾的代表性污染物，影响人体健康和生态环境，更重要的是，它反映大气氧化性，导致其他二次污染物的生成。大气在产生臭氧的同时会产生大量的自由基，这些自由基很快把大气中的二氧化硫、氮氧化物、有机物、细颗粒物氧化，产生硫酸、硫酸盐、硝酸、硝酸盐，容易形成酸雨。颗粒物、臭氧以及酸雨三者是连带关系，关联的关键物质就是大气氧化剂。“三区六群”是指长三角、珠三角、京津冀、辽宁中部城市群、山东半岛城市群、武汉城市群、长株潭城市群、成渝城市群、海峡西岸城市群，共涉及14个省、直辖市。四、大气污染物允许排放量计算方法（反推法）(1)高架源允许排放量的计算：高架源指烟囱的几何高度大于30m的排放源。在大气环境影响预测中经常根据高架源排放量和面源排放量分别预测其对环境的浓度贡献值，然后叠加求总浓度。因此,污染物允许排放量的计算也按源的性质分别对待。如果预测中高架点源使用的是高斯烟流模式,那么污染物的地面浓度为:K值为高架源转化系数(2)面源允许排放量的计算：高架源以外的源都可以当作面源。在大气预测中，面源常用箱式模型进行预测，箱模型的简单形式可表示为:式中:ρB

为污染物平衡浓度预测值,mg/m3

；ρB0

为上风向大气环境背景浓度值,mg/m3

；Q为该地区面源源强,g/m2·s;μ为进入箱体的平均风速，m/s;H为箱体内高度，大气混合层的高度，m；L为箱的长度，m。+β0K为面源转化系数.如果气象因素稳定，城市边缘以外基本没有污染源,即ρB0=0,那么:=五、总量负荷分配方法（一）按燃料或原料用量的分配方式（二）一律削减排放量的分配原则1．等比例削减的分配原则2.

A-P值分配原则3.按贡献率削减排放量的分配原则（三）优化规划分配原则1.源强优化规划分配原则2.最小治理费用的分配原则按燃料或原料用量的分配方式将计算得到的控制区允许排放总量，按各污染源或工厂使用的燃料和原料用量进行分配。简单易行，对于民用小烟源群也可以进行有效控制。没有考虑不同排放高度和不同位置的源对环境的影响；也没有考虑燃料供应和燃料品质的选择对环境质量的影响。等比例分配原则在承认各污染源排污现状的基础上,将总量控制系统内的允许排污总量等比例地分配到源。各源等比例分担排放责任没有考虑不同源对环境质量的影响程度以及自身治理水平的差异。这是一种在承认排污现状基础上比较简单易行的分配方法。这种等比例分配,实际上是不平等的。因为,一个技术革新做得好的环保先进企业与一个生产工艺落后,污染物排放量大的落后企业,承担相同的义务,实际上是鼓励落后的分配原则,在承认现状,简单方便这一点上,等比例分配原则仍可供参考,但其不合理性是明显的。适用控制区域比较小或污染源相当密集的情况，一般情况最好不用。A-P值分配原则用A值法计算出控制区或不同功能区允许排放总量，然后将其按P值法分配给源的方法。没有考虑不同位置的污染源对环境质量浓度超标贡献率的影响。按贡献率削减排放量的分配原则按各个污染源对总量控制区域内环境影响程度的大小,按污染物贡献率大小来削减污染负荷,对环境影响大的污染源要多削减,反之则少削减,它体现了每个排污者平等共享环境容量资源,同时也平等承担超过其允许负荷量的责任。对排污者来说,这是一种公平的分配原则,有利于企业提高效率开展竞争。但是,这种分配原则并不涉及污染治理费用,也不具备治理费用总和最小的经济优化规划的特点,在总体上不一定是合理的。但易于为各厂家所接受,易于推行,这是一种值得研究予以发展和完替的分配原则。源强优化规划分配原则适用于多源模型，在控制区达到环境目标值的约束条件下，使污染源排放量的削减量总和或削减率总和为最小，从而求出污染源的允许排放量和削减量的最佳分配原则。实现控制区允许排放总量最大的最佳分配，对各污染源不公平合理。费用最小分配原则又称经济优化规划分配原则。该原则系以治理费用最小为目标函数,以环境目标值作为约束条件,使系统的污染治理投资费用总和最小,求得各污染源的允许排放负荷。显然,此数学优化规划求得的结果反映系统整体的经济合理性,即有很好的整体经济效益、社会效益和环境效益。但并不能反映出每个污染源的负荷分担是合理的。有些源为了总体方案最佳化,可能要被强迫承担多于自己该承担的削减量,而另外一些源则准予承担少于自己应该承担的削减量。这种分配结果对于有计划的商品经济体制来说,不利于企业在平等的市场交换条件下开展竞争,束缚企业高效率。第三节水环境容量与总量控制水环境容量是基于对流域水文特征、排污方式、污染物迁移转化规律进行充分科学研究的基础上，结合环境管理需求确定的管理控制目标。水环境容量既反映流域的自然属性（水文特性），同时反映人类对环境的需求（水质目标），水环境容量将随着水资源情况的不断变化和人们环境需求的不断提高而不断发生变化。

要在水环境功能分区的基础上，以达到水环境功能区划要求为目标，划定控制单元，通过选用适当的水质模型，建立基于控制单元的污染物排放与水环境质量的输入响应关系，在一定的排污条件下对各控制单元理想水环境容量进行计算，结合环境管理需求，确定水环境容量，作为确定最大允许排放量、进行总量控制的基础。

只有了解和掌握水域的环境容量，确定水域的允许纳污量，才能建立起环境总量目标与污染排放源的输入响应关系，将水域的污染负荷量合理地分配到各排放源，从而达到有效控制区域水污染和改善水环境质量的目的。一基本概念1定义在给定水域范围和水文条件，规定排污方式和水质目标的前提下，单位时间内该水域最大允许纳污量，称作水环境容量。水环境容量的确定是水污染物实施总量控制的依据，是水环境管理的基础。如图1所示，按照污染物降解机理，水环境容量可划分为稀释容量（W稀释）和自净容量（W自净）两部分。稀释容量是指在给定水域的来水污染物浓度低于出水水质目标时，依靠稀释作用达到水质目标所能承纳的污染物量。自净容量是指由于沉降、生化、吸附等物理、化学和生物作用，给定水域达到水质目标所能自净的污染物量。

排放方式

自净

稀释

W自净

W稀释

W

在其他条件不变的情况下，污染物排放方式的改变（如排放口位置的不同）将影响水域的环境容量，因此水环境容量往往是一组数值。实际的水环境容量确定，是在分析稀释容量与降解容量的基础上，根据排污方式的限定与环境管理的具体需求，即在不改变排污口位置和水质目标等情况下，确定水域的环境容量（W）。2基本特征水环境容量具有以下三个基本特征：（1）资源性；（2）区域性；（3）系统性。（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，即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，不同水域对污染物的物理、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间生态系统，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。3影响因素影响水域水环境容量的要素很多，概况起来主要有以下四个方面：（1）水域特性。水域特性是确定水环境容量的基础，主要包括：几何特征（岸边形状、水底地形、水深或体积）；水文特征（流量、流速、降雨、径流等）；化学性质（pH值，硬度等）；物理自净能力（挥发、扩散、稀释、沉降、吸附）；化学自净能力（氧化、水解等）；生物降解（光合作用、呼吸作用）。（2）环境功能要求。到目前为止，我国各类水域一般都划分了水环境功能区。不同的水环境功能区提出不同的水质功能要求。不同的功能区划，对水环境容量的影响很大：水质要求高的水域，水环境容量小；水质要求低的水域，水环境容量大。例如对于COD环境容量，要求达Ⅲ类水域的环境容量仅为要求达V类水域环境容量的1/2。（3）污染物质。不同污染物本身具有不同的物理化学特性和生物反应规律，不同类型的污染物对水生生物和人体健康的影响程度不同。因此，不同的污染物具有不同的环境容量，但具有一定的相互联系和影响，提高某种污染物的环境容量可能会降低另一种污染物的环境容量。因此，对单因子计算出的环境容量应作一定的综合影响分析，较好的方式是联立约束条件同时求解各类需要控制的污染物质的环境容量。（4）排污方式。水域的环境容量与污染物的排放位置与排放方式有关。一般来说，在其他条件相同的情况下，集中排放的环境容量比分散排放小，瞬时排放比连续排放的环境容量小，岸边排放比河心排放的环境容量小。因此，限定的排污方式是确定环境容量的一个重要确定因素。4确定原则水环境容量的确定，要遵循以下两条基本原则：（1）保持环境资源的可持续利用。要在科学论证的基础上，首先确定合理的环境资源利用率，在保持水体有不断的自我更新与水质修复能力的基础上，尽量利用水域环境容量，以降低污水治理成本。（2）维持流域各段水域环境容量的相对平衡。影响水环境容量确定的因素很多，筑坝、引水，新建排污口、取水口等都可能改变整个流域内水环境容量分布。因此，水环境容量的确定应充分考虑当地的客观条件，并分析局部水环境容量的主要影响因素，以利于从流域的角度，合理调配环境容量。二水环境容量的计算步骤（1）水域概化；（2）基础资料调查与评价；（3）选择控制点（或边界）；（4）建立水质模型；（5）容量计算分析；（6）环境容量确定。（1）水域概化。将天然水域（河流、湖泊水库）概化成计算水域，例如天然河道可概化成顺直河道，复杂的河道地形可进行简化处理，非稳态水流可简化为稳态水流等。水域概化的结果，就是能够利用简单的数学模型来描述水质变化规律。同时，支流、排污口、取水口等影响水环境的因素也要进行相应概化。若排污口距离较近，可把多个排污口简化成集中的排污口。如图所示，1号、2号、3号排污口可合并为1个排污口1#。

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排污口概化的重心计算：X=（Q1C1X1+Q2C2X2+····QnCnXn）/(Q1C1+Q2C2+····QnCn)X：概化的排污口到功能区划下断面或控制断面的距离；Qn：第n个排污口（支流口）的水量；Xn：第n个排污口（支流口）到功能区划下断面的距离；Cn：第n个排污口（支流口）的污染物浓度；距离较远并且排污量均比较小的分散排污口，可概化为非点源入河，仅影响水域水质本底值，不参与排污口优化分配计算。非点源的范围主要包括农村生活源、畜禽养殖、城市径流、矿山径流和农田径流等5个主要方面。各项污染源源的估算可采用源强系数法，具体估算可参阅有关文献。（2）基础资料调查与评价。包括调查与评价水域水文资料（流速、流量、水位、体积等）和水域水质资料（多项污染因子的浓度值），同时收集水域内的排污口资料（废水排放量与污染物浓度）、支流资料（支流水量与污染物浓度）、取水口资料（取水量，取水方式）、污染源资料等（排污量、排污去向与排放方式），并进行数据一致性分析，形成数据库。（3）选择控制点（或边界）。根据水环境功能区划和水域内的水质敏感点位置分析，确定水质控制断面的位置和浓度控制标准。1）控制点一般情况下，计算单元内可以直接按照水环境功能区上下边界、监测断面等设置控制点或节点，如可以直接选取水环境功能区内的常规性监测断面作为控制节点。如果某一功能区划水域内存在多个常规性监测断面，可以选取最高级别的监测断面、最有代表性的监测断面或者最能反映最大取水量取水口水质的监测断面。如果功能区划水域没有常规性监测断面，可以选择功能区的下断面或者重要的用水点作为控制节点。对于高功能水域、重要水域以及距离较长的水域，根据需要，一个功能区内可设计1个或多个监测断面来控制功能区的水质，作为水环境容量计算的约束条件。在控制断面的选取要注意以下几个问题：①断面不要设在排污混合区内。一般的水环境功能区都允许有排污口存在，排污口下游必然存在一段由排放浓度过渡到功能区标准的排污混合区或过渡区。注意监测断面要避开混合区或过渡区，以反映水体的客观情况；②断面一定要反映敏感点的水质。大部分水环境功能区内都允许有取水口（饮用水、工业用水、农业用水）或鱼类索饵、产卵等活动区存在，断面设置应考虑这些敏感点的水质保护，以保证功能区真正达标。③断面要保证出境水质达标。本段水环境功能区内的水质功能不能仅保证本区内的取水用水功能，还应保证出境提供给下游地区的水质达到功能区要求。2）水文条件对于河流，指河段内的水位、流速和流量等条件；对于湖库，指湖库的水位、库容和流入流出条件。一般条件下，水文条件年际、月际变化非常大。作为计算水环境容量的重要参数，各流域一般可选择近10年最枯月平均流量作为设计流量条件；近10年最枯月平均库容作为湖库的设计库容。以下几类情况，可分别概化为：①对流域由于枯水月流量太小或可能断流，可同时选择近10年最枯季平均流量或近10年最枯季平均库容作为参考设计水文条件。②对江河主干流河面宽度较宽（一般河宽超过200米时），污染物扩散一般仅在岸边进行，不能影响到河流对岸。这时的设计水文条件可选择近10年最枯季平均流量或近10年最枯季平均库容，然后根据环境管理的需求确定混合区范围进行岸边环境容量计算，以混合区水环境容量作为可以实际利用的水环境容量数据。③其他河段设计流量的计算选取枯水期月平均流量作为计算样本。④有闸坝控制的河段，关闸时间较长时，可以考虑近10年平均水位下的水体容积作为设计流量或最小下泄流量。⑤对于一般湖泊或水库，分别按照近10年最低月平均水位水位相应的蓄水量和死库容的蓄水量确定设计流量。如果上述情况下该河段设计流量仍然为零，则该河段可以不计算水环境容量。有条件的地区，可以对丰平枯水期特征明显的河流，以及按照最枯流量计算没有水环境容量的情况，按照分水期进行水环境容量的计算（需要注明对应的水期月份），汇总得到全年的水环境容量。同时，在对这种水环境容量最终核定上，需要注意容量的季节性利用问题和总量分配的特殊性。3）边界条件的选择①控制因子：根据我国水污染现状和水污染物总量控制现状，选择COD和氨氮作为容量计算的主要控制因子。湖库增加总磷、总氮和叶绿素a指标。各地可根据当地水环境特征，增加区域特征污染物进行环境容量计算。应该强调的是，各类污染物在水域中的转化规律非常复杂，而且相互影响。大尺度的容量计算简化了微观复杂的物化和生化转变过程，仅关注整体结果。②质量标准：交接断面水质标准以流域规划确定的目标为依据，对于未在流域规划中确定，而省界功能区存在一定矛盾的上下游功能区水质目标，需以省协调一致的区划要求为基础。省内断面水质标准以水环境功能区划为水环境容量计算的依据，跨市、县界的功能区协调方案由各省解决。需要国家协调省际水环境功能区目标差异和目标水质的，可以提交总局和技术指导组解决。

③设计流速：河流的设计流速为对应设计流量条件下的流速。对于断面设计流速，可以采用实际测量数据，但需要转化为设计条件下的流速。④本底浓度：参考上游水环境功能区标准，以对应国家环境质量标准的上限值（达到对应国家标准的最大值）为本底浓度（来水浓度），对于跨界水环境功能区本底浓度需要考虑国家和省政府部门规定的出、入断面浓度限值。⑤水质目标值：以水环境功能区相应环境质量标准类别的上限值为水质目标值。水环境功能区相应环境质量标准具体落实于相应的监控断面，断面达标即意味着水环境功能区水质达标。⑥单位时间：一般指一年。最枯月或最枯季的环境容量换算为全年，作为功能区的年环境容量。一般排放浓度采用mg/l单位，流量采用m3/s单位，因此得出的计算结果是瞬时允许污染物流量（mg/s）。而环境管理分配的总量通常是以年计算与考核，因此瞬时污染物流量乘以时间段，才得出单位时间（全年）的水环境容量。（4）建立水质模型。根据实际情况选择建立零维、一维或二维水质模型，在进行各类数据资料的一致性分析的基础上，确定模型所需的各项参数。①

零维模型

稳态条件下，不考虑衰减作用，河段的环境容量即为其目标容量：C0

代表环境介质中某种污染物的原始浓度；C代表环境介质中污染的允许浓度(即某种环境标准值)；

符合下列两个条件之一的环境问题可概化为零维问题：水流量与污水流量之比大于10～20；不需要考虑污水进入水体的混合距离。对于河流常用零维模型解决的问题有：不考虑混合距离的重金属污染物、部分有毒物质等其它保守物质的下游浓度与允许纳污量的估算；当有机物降解性物质的降解项可忽略时，可采用零维模型；对于有机物降解性物质，当需要考虑降解时，可采用零维模型分段模拟，但计算精度和实用性较差，最好用一维模型求解。②一维模型将代入模型，得到一维模型水环境容量的计算公式为：式中：Wi——第i个排污口允许排放量，t/a；

Ci——河段第i个节点处的水质本底浓度，mg/l；

C——沿程浓度，mg/l；

Qi——河道节点后流量，m3/s；

Qj——第i节点处废水入河量，m3/s；

u——第i个河段的设计流速，m/s；

x——计算点到第i节点的距离，m。若以下界处作为功能区考核的断面，按照上述方法沿程计算整个功能区的沿程污染物浓度变化规律，如图5所示。若功能区要求是Ⅲ类，CODⅢ类标准是20mg/l，则计算结果模拟结果显然超过Ⅲ类水质标准要求，就要通过削减每一个排污口的排污量来重新计算，直到计算结果满足水质标准要求为止。这时各个排污口的排污量之和，即就是此环境功能区内的一个水环境容量值。图5水环境功能区内沿程污染物浓度变化曲线图

湖库水环境容量计算方法

（不考虑混合区的水环境容量）当C为湖泊功能区要求浓度标准Cs时，：其中：Wc为水环境容量，t/a。

V——湖泊中水的体积（m3）；

Q——平衡时流入与流出湖泊的流量（m3/s）；

CE——流入湖泊的水量中水质组分浓度（mg/l）；

C——湖泊中水质组分浓度（mg/l）；

K——是一级反应速率常数（1/d）。参数推求方法

污染物的生物降解、沉降和其他物化过程，可概括为污染物综合降解系数，主要通过水团追踪试验、实测资料反推、类比法、分析借用等方法确定。计算模型参数可采用经验法和实验法确定，应进行必要的论证和检验。①水团追踪试验选择合适的河段，布设监测断面，确定试验因子。测定排污口污水流量、污染物浓度（试验因子），测定试验河段的水温、水面宽、流速等。根据流速，计算流经各监测断面的时间，按计算的时间在各断面取样分析，并同步测验各监测断面水深等水文要素。整理分析试验数据，计算确定污染物降解系数。②实测资料反推法用实测资料反推法计算污染物降解系数，首先要选择河段，分析上、下断面水质监测资料，其次分析确定河段平均流速，利用合适的水质模型计算污染物降解系数，第三采用临近时段水质监测资料验证计算结果，确定污染物降解系数。河段选择时，为减少随机因素对计算结果的影响，应尽量选择没有排污口、支流口的河段作为计算河段，这样可以排除入河污染物量和入河水量随机波动对水质监测结果的影响。K=（LnC1-LnC2）u/L其中：C1、C2分别为河段上、下断面污染物浓度，L为上下断面距离，U为流速。③类比法国内外有关文献提及的部分河流污染物降解系数见表3-3。在国内外的24条河流中，BOD5降解系数K值的下限或变化范围≤0.35d-1的有17条，占70.8%。根据以往的研究成果可知，CODcr降解系数比BOD5要小，约为BOD5降解系数的60%~70%。以此推断，大约有70%以上的河流其CODcr降解系数在0.20~0.25d-1。序号国家河流K值(d-1)研究人1美国Willamette河0.3-0.4Revette2美国Bagmati河0.5Davis3美国Mile河0.14-2.1Cump4美国Holston河0.039-5.2Kittrell5美国SanAntonio河0.32Texas6英国Trent河0.42-0.98Collinge7英国Tame河0.56Garland8英国Thames河0.18Wood9日本Yomo河0.53田村坦之10日本寝屋川0.23杉木昭典11波兰Odra河0.19Mamzack12德国Necker河0.1-2.0Hahn13法国Vienne河0.01-1.0Chevereau14墨西哥Lerma河0.2Banks15以色列Alexander河0.15Aefi16中国黄河0.3-1.0

17中国漓江0.1-0.13叶长明18中国沱江0.35夏青19中国第一松花江0.015-0.13

20中国第二松花江0.14-0.26

21中国图门江0.2-3.45

22中国渭河1.7

23中国江苏清安河0.88-2.52

24中国丹东大沙河0.5-1.4

表3国内外部分河流BOD5降解系数（K）

搜集国内外河流已有研究成果资料，结合各研究河段的具体情况，类比分析确定各研究河段污染物降解系数。如有研究表明，海河流域中，北京市COD、NH3-N分别为0.1和0.05（l/d），河北省COD、NH3-N分别为0.3—0.4和0.4—0.6（l/d），山西COD、NH3-N分别为0.5和0.8（l/d），河南COD和NH3-N分别为0.05—1.07和0.06—0.6（l/d），山东COD、NH3-N分别为0.25和0.15（l/d）。由于影响CODcr和氨氮的降解系数的因素较多，对于不同的河段采用不同的方法，或多种方法结合推求。（5）容量计算分析。应用设计水文条件和上下游水质限制条件进行水质模型计算，利用试算法（根据经验调整污染负荷分布反复试算，直到水域环境功能区达标为止）或建立线性规划模型（建立优化的约束条件方程）等方法确定水域的水环境容量。（6）环境容量确定。在上述容量计算分析的基础上，扣除非点源污染影响部分，得出实际环境管理可利用的水环境容量。

汾河太原市段水环境容量计算

汾河是黄河的一级支流，发源于山西省宁武县的管芩山。汾河干流自北向南从太原市域穿过，边山各大支流由东西向中部汇集于汾河，城市各大排退水系统及工矿企业工业废水和城市污水或直接排退于汾河，或就近排退于边山各支流后最终汇集排入汾河。汾河沿途支流径流主要靠大气降水补给，多属季节性河流，河流的季节性变化较大，部分支流如天池河、阳兴河、玉门沟、冶峪沟等起着向汾河排放工业废水和生活污水的排污沟作用，有清水流量的河流比例很少。汾河在太原市区内全长约188km，自1958年建库以来，除汛期和灌溉放水外，实际上为主要纳污河流，使汾河的污染程度逐年加重。监测评价结果表明，兰村以下至下兰铁桥段，接纳了兰村造纸厂和北部地区的工业废水，水质属中度偏重污染；铁桥以下城区到小店桥段，受纳了太原市绝大部分工业废水和城市生活污水，水质成分比较复杂，属严重污染区段。由于汾河水库和汾河二库的截流，在该河段常年无稀释清水来源，河段基本上就是一条排污沟，因此毫无稀释容量可言。汾河流域水质现状及主要排放源

流域及水质现状汾河太原段流域包括太原市尖草坪区、杏花岭区、迎泽区、万柏林区、小店区及晋源区等六大城区。选择有国控和省控有常年监测资料的四个段面（上兰村﹑胜利桥﹑迎泽桥﹑小店桥）的监测资料。各段面水质基本情况见表1。表1汾河太原市段流域水质现状监测数据及评价结果段面名称COD均值评价标准*达标情况上兰村10.72Ⅲ达标胜利桥32.20Ⅳ不达标迎泽桥24.07Ⅳ达标小店桥66.12Ⅳ不达标主要排放源汾河太原市段的污染源主要可分为点源和面源两大类，点源有工业、城市生活；面源有农村生活、农田径流、畜禽养殖、城市径流及矿山径流等；点、面源共七种。从已有资料可知太原市废水排放源主要有三处，一是尖草坪区（以太钢排水为重点）；二是晋源区（以太化公司排污水为重点）；其次为小店区（主要以太原市城区生活污水为重点）。COD的排放总量基本上与废水排放量成正比。汾河上兰断面清水不进汾河，农灌期汾河水库放水进入东、西干渠用于农田灌溉。流域范围内的主要排污河流为杨兴河，其它废水及污水全部进入东、西暗涵，从南内环桥开始由暗涵排入汾河城区下游断面主河道。汾河太原市段水环境COD容量计算模式

由于汾河太原段基本无清水流量，计算时不考虑河流的降解作用，即假设其降解容量等于零，而只在零维稳态设计条件下根据现状监测数据、水质标准限值以及汾河太原市段已经确定的河水流量，分别计算其现状纳污量与不同水质标准下的目标环境容量，二者的差值即为控制断面的污染物削减量（或目标控制量）。其中：S—水体污染物削减量（Kg/d）；86.4—换算系数；Q—河流设计流量1.82（m3/s）；C0—地表水环境标准限值（mg/L）；C—各断面COD现状监测均值（mg/L）。参数的确定

设计流量控制因子及控制目标容量计算执行的环境标准

设计流量

根据《山西省太原市地表水环境容量核定与总量分配报告》中对汾河太原段温南社控制断面浓度计算的相关数据，结合汾河太原市段水体的特点，考虑实际的计算精度要求，采用南内环桥上游的河流流量（1.82m3/s）作为本次容量计算的计算流量。

控制因子及控制目标

容量控制因子为CODcr，控制目标分为近期环境目标和水质目标。近期环境目标采用《地表水环境质量标准》（GB3838－2002）Ⅴ类水质标准，水质目标采用《地表水环境质量标准》（GB3838－2002）Ⅲ类、Ⅳ类水质标准。把不同水质标准的上限值作为目标约束条件，输入模型中进行计算。容量计算执行的环境标准

根据《山西省汾河流域水污染防治条例》（2005.5.1修订），项目区以汾河铁桥断面为界其上游属一级防治区，其地表水水质执行《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)中Ⅲ类水质标准限值；铁桥断面下游属二级防治区，其地表水水质执行《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)中Ⅳ类水质标准限值。本次环境容量计算考虑到河段排污实际状况以及河流水体的水质状况，结合实际的计算精度要求，采用不同的水质标准分别计算汾河太原市段的目标环境容量和污染物削减量。具体标准限值见表2。

表2断面容量计算执行的标准限值

参数水质标准标准限值（mg/L）CODⅢ类20Ⅳ类30Ⅴ类40现状纳污量计算

根据现有数据，COD监测现值、河水流量与换算系数三者之积即为控制断面的污染物现状纳污量。计算结果见表3。

表3汾河太原市段水体现状纳污量计算结果

段面名称COD现值(mg/L)设计流量（m3/s）纳污量(Kg/d)上兰村10.721.821685.70胜利桥32.205063.39迎泽桥24.073784.96小店桥66.1210397.24总计——20931.29由表3计算结果可以看出，四个断面中以小店桥断面污染最为严重，其COD浓度已超过了Ⅴ类水域标准限值COD40mg/L，污染物负荷量几乎占到整个河段的一半。究其原因，该段受纳了太原市大部分工业废水和绝大部分生活污水。COD目标环境容量及削减量计算

对上兰村断面执行《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)Ⅲ类水质标准；对胜利桥、迎泽桥、小店桥三个断面执行Ⅳ类水质标准，在来水流量为1.82m3/s的条件下计算各个断面的COD目标环境容量及削减量，所得结果见表4。表4汾河太原市段COD目标环境容量（Ⅲ类、Ⅳ类）及削减量计算结果

段面名称COD标准值(mg/L)设计流量（m3/s）环境容量(Kg/d)削减量(Kg/d)上兰村201.823144.96-1459.26胜利桥304717.44345.95迎泽桥-932.48小店桥5679.80总计——17297.283634.01可以看出，当对四个断面采用不同的水质标准进行计算时，COD削减量分别为：-1459.26Kg/d、345.95Kg/d、-932.48Kg/d、5679.80Kg/d.削减量以小店桥为最大，胜利桥次之。负值表示上兰村段和迎泽桥段分别还有1459.26Kg/d和932.48Kg/d的剩余水环境容量。因此应对小店桥和胜利桥两个断面进行COD的削减，同时严格控制其它两个断面的污染物排放量。对所有断面均执行Ⅴ类水质标准，在相同的设计流量下计算各个断面的COD目标环境容量及其削减量，所得结果见表5。表5汾河太原市段COD目标环境容量（Ⅴ类）及削减量计算结果段面名称COD标准值(mg/L)设计流量（m3/s）环境容量(Kg/d)削减量(Kg/d)上兰村401.826289.92-4604.22胜利桥-1226.53迎泽桥-2504.96小店桥4107.32总计——25159.68-4228.39结果表明，当采用Ⅴ类水域标准限值计算时，只有小店桥段的COD削减量为正值（4107.32Kg/d），其余断面均为负值，负值表明还有剩余容量。即上兰村、胜利桥、迎泽桥三个断面的剩余容量分别为4604.22Kg/d、1226.53Kg/d和2504.96Kg/d，整个河段的剩余容量为4228.39Kg/d。因此为确保汾河太原市段水体水质达到Ⅴ类水质要求，需要对小店桥段进行COD的削减。由于没有考虑污染物在纵向方向上的衰减，即没有将水体的降解容量计算在内，故所得的环境容量偏小而削减量偏大。但是由于该段水体的水质功能主要为饮用水源和农业用水，而且水体的稀释和自净能力相对较差，所以应最大限度地减少水体中污染物的排放总量而不应允许新增污染物排放量。计算结果表明，当对上兰村段执行Ⅲ类水质标准，对胜利桥、迎泽桥、小店桥执行Ⅳ类水质标准时，断面的COD削减量有时出现负值，说明河水还有剩余容量，原因是该段污染源排出的污水已经全部进入暗涵。但对于整个河段来说COD削减量为3634.01Kg/d，说明整个河段已受到严重污染，削减此河段的污染负荷势在必行。当对河段所有段面均执行Ⅴ类水质标准时，只有小店桥段面的COD削减量为正值，原因是该段水体接纳了来自两岸东、西暗涵的全部污水，致使其污染程度相当严重，应引起足够重视。虽然整个河段还有剩余容量，但由于采用的环境标准是Ⅴ类水质标准，再充分考虑水体的水质功能，以及河流较弱的稀释与自净能力，所以不应再向河段排污，而应当对污染源进行严格控制。

二环境基尼系数法在全面了解各分配对象（行政区、流域）的自然属性、并承认其社会经济发展现状的前提下，对各分配对象应排放的污染物总量进行分配，以人口、GDP、水资源和环境容量作为基尼系数的分配指标，分配过程中，通过基尼系数的调整体现公平的思想。基尼系数来源于经济学中综合考察经济社会中居民收入分配差异状况的指标，可较直观地反映不同收入的居民在收入分配中所处的位置及分配水平的大致程度，在国际上已得到广泛应用。基尼系数的计算如图1所示，设收入的实际分配曲线（洛伦茨曲线）和绝对平等分配曲线之间的面积为SA，实际分配曲线右下方的面积为SB，以SA/(SA+SB)值表示不平等程度，该值称为基尼系数。曲线弧度越大则基尼系数越大，表明分配越不平等。联合国报告认定，一个国家或地区，其居民基尼系数若低于0.2表示收入绝对平均；0.2-0.3表示比较平均；0.3-0.4表示相对合理；0.4-0.5表示收入差距较大；0.6以上表示收入差距悬殊。按照国际惯例，通常把0.4作为收入分配贫富差距的“警戒线”。

根据基尼系数原理，将其用于水污染物总量分配方案的公平性评估，该评价结果可作为总量分配方案修改的依据，使方案更为合理、公平。应用基尼系数法对区域水污染物总量进行分配，主要分为以下几个步骤：1）对研究的环境影响因素进行分析，选择合适的评估指标；2）收集整理各分配对象的相关指标数据及主要污染物的污染排放量数据；3）绘制各指标与水污染物总量相对应的洛伦茨曲线，计算相应的基尼系数，绘制时应按各指标的单位污染量对数据进行由低到高排序；4）根据基尼系数在环境评价领域的合理范围，判断各基尼系数的合理性，若不合理，则需采取相关措施进行修正。修正原则为：主要因素的基尼系数由高向低进行调整，其它因素的基尼系数不超过合理范围，直至所有的环境基尼系数达到合理时终止；如削减量过大、方案不可行，难以做到所有的环境基尼系数均在合理范围时，则选择水资源作为主要控制指标，通过总量削减，使基尼系数逐步合理范围趋近。5）根据上级下达的指标，确定各分配对象的污染物允许排放量及削减量。选择人口、GDP、水资源量和环境容量作为基尼系数法的评估指标。各评估指标与水污染物排放量的基尼系数，反映的是不同区域单位相应指标的水污染排放量的差异。式中，Xi为评估指标的累计比例；Yi

为污染物的累计比例；i为分配对象数量。i为分配对象数量.当i=1时,(Xi-1,Yi

-1)视为(0,0).基尼系数总量分配方法技术路线总量分配方案（现状排放情况）基尼系数分配指标：人口、GDP、水资源、环境容量求取各类指标基尼系数，绘制洛伦茨曲线判断基尼系数合理性不合理认为分配方案合理，可以实施（认可分配比例，如有削减则按相应比例全部削减）合理调整分配方案，使不合理的基尼系数逐步减小判断削减方案可行性可行不可行使分配方案控制在可行范围内，基尼系数向合理范围趋近根据基尼系数法，以人口—COD排放量洛伦茨曲线为例，先按人均COD排放量对各县区进行排序，具体结果见表2，再做洛伦茨曲线（见图2），并根据图2计算人口—COD排放量基尼系数。根据式（1），通过计算得到人口—COD的基尼系数为0.163。根据同样的方法，得到人口—氨氮排放量洛伦茨曲线图（见图3），并计算得到人口—氨氮的基尼系数为0.195。依次可得到其它各指标的洛伦茨曲线和对应的基尼系数，具体的基尾系数见表3。在经济学中，由于社会发展的局限性，人均收入的分配不可能平衡，因此基尼系数在0~0.2的可能性很小，基尼系数的合理范围为0.2~0.4。但在流域间环境基尼系数的计算中，由于各流域间没有水资源冲突，没有不平等的前提。故认为基尼系数趋近于零是最合理的，因此将基尼系数的合理范围界定为0~0.2。由表3可知，人口—污染物排放量、GDP—污染物排放量的基尼系数是比较合理的，而水资源与环境容量指标的基尼系数超过了合理范围，从水资源—环境容量洛伦茨曲线来看，主要是居于曲线顶点的大亚湾、惠城及龙门的单位污染物排放量过高所致。由表3可知，水资源量—水污染物排放量和环境容量—水污染物排放量的基尼系数较高，属主要调整指标，对处于曲线顶点的区域则是重点污染区域，是污染物削减排放的主要对象。在COD和氨氮两指标上，根据以上分析，主要对大亚湾、惠城、龙门进行调整，相应减小8%~12%；而对其它区域，则根据“十一五”全国污染物总量削减原则，以（5±0.5）%为宜。在该目标的基础上，通过对基尼系数的调整，使各区域的总量分配趋于平衡。各流域水资源量累计比例COD污染负荷累计比例长江 松花江 珠江 黄河 淮河 辽河 海河

反映平均水平，即单位水资源量承担的污染负荷，957(水利)494吨/万吨(环保)反映各流域单位水资源量承担的污染负荷顺序水环境压力最大的是海河、辽河、淮河、黄河基于水资源分布的环境基尼系数为0.32七大流域总量分配基于GDP的基尼系数：0.06GDP的水环境基尼系数是反映不同流域经济发展水平排污公平性指标；七大流域单位GDP排污量分布非常平均，基本处于同一水平；流域内各省单位GDP排污量差异很大，最大可达4倍环保与水利两部门统计口径差异较大：266吨/万元GDP(水利)156吨/万元GDP(环保)各流域GDP累计比例COD污染负荷累计比例海河 长江 黄河 松花江 辽河 珠江 淮河基于人口的基尼系数：0.19人口的水环境基尼系数是反映不同流域基于人口分布的排污公平性指标；各流域人均排污量分布不平衡，污染重的流域人均排污量并不一定高。两部门指标差异较大：213吨/万人(水利)105吨/万人(环保)各流域人口累计比例COD污染负荷累计比例黄河淮河长江海河松花江辽河珠江基于水环境容量的基尼系数：0.27水环境容量的基尼系数是反映不同流域基于水环境容量的排污公平性指标；水环境压力最大的是海河（排放量超过容量8倍）、淮河、辽河、黄河各流域纳污能力累计比例COD污染负荷累计比例黄河 松花江 珠江 长江 辽河 淮河 海河以全国环境保护“十一五”规划的初步思路为依据,考虑到全国经济发展和社会发展水平,认为“十一五”期间全国的污染物总量削减率约为5%较为适宜。在该目标的基础上,通过对基尼系数的调整,使各流域的总量分配趋向均衡。分配的约束条件:①污染物总量削减在5%左右(±015%)；②主要因素的基尼系数由高向低进行调整；③其他因素的基尼系数不超过合理范围。选择海河、辽河和淮河作为主要削减目标，以降低水资源量的基尼系数。选择这3个流域的削减比例约为10%～15%，而松花江、长江和珠江的削减比例约为1%～2%，以保持总削减比例在5%左右。削减后的方案如表4所示，基尼系数变化情况如表5所示。其他按污染范围和程度大小的包括污染长度、面积的大小分配原则由于在功能区或污染控制单元内污染源的位置不同,有的污染源污染距离长、面积大,有的污染源污染距离短、面积小,这意味着各污染源的污染影响的范围和程度不同,应当作为污染责任分担率的重要因素加以考虑。按污染物毒性大小承担污染责任分担率的原则在排污总量或排污责任分担率的分配中,对毒性大,危害严重的危险污染物应提高其治污责任,加大其污染责任分配比例的原则。按企业污染治理的先进性考虑污染责任分担率和削减率的分配原则。公平分配方法：公平原则的分配思想以国内学者论点为主。以相应理论为基础,建立公理体系,设计公平分配原则。利用数学方法,保证分配公平性。进行满意度调研,保证分配公平。由质量模型出发,建立源点公平分配模型。

按土地面积大小分配模式：对于新工业区按照土地等比例分配原则进行总量分配，即各污染源按地块大小平均分配，等比例分配模型方法简单、易操作。但各污染源或将来企业无论浓度贡献多少，均以等同比例按照占用区内土地面积分配，这种分配必然产生不公平性；对生产力布局、企业类型、排污状况、燃料使用情况等考虑不周，缺乏环境质量和经济制约；而此分配方法对于同一类型且生产工艺相近的小型工业区还是有使用价值的。对于已经有企业进驻的工业区,可以分为已入区的企业、拟订入区的企业和未入区企业进行分配。通过调查现有大气污染源排放现状情况，统计污染物排放量。按企业占用土地大小进行总量分配，同时考虑对未入区企业考虑留足一定配额。

加权分配模式：以工业区内生活区和区域周围的环境敏感点作为控制点，计算以各控制点环境保护目标为边界条件，利用线性规划，反推算出各地块的污染物允许排放量。分配原则是根据不同的地块，企业可能产生对控制点污染物的浓度分担率将总量分配到地块，这是一种更具公平性更合理的分配方式。通过各地块环境容量分配来调整企业入驻类型、位置、源强。该分配方式，对区域开发划分为较大片区的应用较为方便，对划分较小的片区容量分配使用不是太方便。区域总量分配技术路线：区域总量分配的分配对象是工业点源和城镇生活源，该总量应是已确定的、可直接分配的、已将区域面源和湖泊内源排除在外的。其中，城镇生活源的总量以人口增长情况和生活污染物排放量增长情况进行估算，其总量削减情况参照当地城镇污水处理设施建设情况进行。生活源的削减不设定分配目标，以规划中治理设施的实际削减情况预测其排放量。区域总量分配技术路线图是是否否年运行费污染物削减量水质达标率目标可达情景方案总投资优化分配方案经济优化内部治理外部治理末端治理清洁生产布局调整排污口优化排污权交易集中