小流域污染綜合治理與mdl計劃的比較

小流域污染綜合治理與mdl計劃的比較

0國外水污染治理的經(jīng)驗與啟示污染問題是一個全球問題。從目前國內(nèi)研究的現(xiàn)狀來看，許多科學(xué)家從國與國之間的具體問題出發(fā)，分析了這些問題，提出了解決方案和對策。一些科學(xué)家在國外處理水的成功經(jīng)驗和方法進(jìn)行了介紹和比較，重點是介紹和借鑒西方國家的經(jīng)驗。但是,這些論述總體缺乏系統(tǒng)論的觀點,不能將流域作為一個整體進(jìn)行研究。在這種背景下,筆者以南水北調(diào)工程東線山東段治污為例,通過與TMDL計劃治理思路進(jìn)行比較,結(jié)合山東省小流域污染綜合治理思路的實踐,以期找出更加合理、更加科學(xué)的污染治理思路,推動山東省流域污染治理工作。1通過mtdl計劃和小流域污染綜合處理1.1tmdl計劃TMDLs(TotalMaximumDailyLoads)為最大日負(fù)荷總量,是在滿足水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的條件下,水體能夠接受的某種污染物的最大日負(fù)荷量。TMDL計劃由美國環(huán)保局于1972年《清潔水法》中提出,該計劃的總目標(biāo)是系統(tǒng)地識別全國受損和受到威脅的水體以及引起損害的污染物,將可分配的污染負(fù)荷分配到各個污染源(包括點源和非點源),同時考慮安全臨界值和季節(jié)性變化等因素,采取適當(dāng)?shù)奈廴究刂拼胧﹣肀ＷC目標(biāo)水體達(dá)到相應(yīng)的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。TMDL計劃包括5部分內(nèi)容:一是水質(zhì)受限水體的識別;二是按照優(yōu)先順序,確定需要優(yōu)先制定TMDL計劃的水體;三是制定計劃,即根據(jù)制定的水質(zhì)目標(biāo),對污染源制定削減措施;四是執(zhí)行控制措施;五是評價水質(zhì)控制措施。1.2污染綜合治理工作的目標(biāo)小流域污染綜合治理思路是指從每一條匯水河流入手,按照目標(biāo)、總量、項目、投資四位一體的小流域污染控制思路,實施“治”“用”“?！辈⑴e策略,綜合運用經(jīng)濟(jì)、法律、科技和必要的行政手段,注重發(fā)揮市場機(jī)制、宏觀管理機(jī)制和公眾參與機(jī)制的作用,全面地推進(jìn)流域內(nèi)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)調(diào)整、城市環(huán)境基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、清潔生產(chǎn)、污染治理、污水資源化、生態(tài)保護(hù)和建設(shè)等各項工作,扎實推進(jìn)流域污染綜合治理工作。所謂“治”,即污染治理,包括結(jié)構(gòu)調(diào)整、清潔生產(chǎn)、末端治理、環(huán)境基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、面源污染治理、清淤疏浚、環(huán)境管理等在內(nèi)的全過程污染治理?！爸巍钡哪繕?biāo)是使流域內(nèi)一切排污單位穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放。所謂“用”,是以循環(huán)經(jīng)濟(jì)理念為指導(dǎo),在污染治理的基礎(chǔ)上,因地制宜,充分利用流域內(nèi)季節(jié)性河道和閑置洼地,建設(shè)中水截、蓄、導(dǎo)、用設(shè)施,合理地規(guī)劃中水回用工程,減少廢水排放量?！坝谩钡哪繕?biāo)是最大限度地實現(xiàn)行政轄區(qū)內(nèi)部水資源的充分循環(huán)。所謂“?！?是在確保防洪安全的前提下,綜合采用河流入湖口人工濕地水質(zhì)凈化、河道走廊濕地修復(fù)、湖濱及湖區(qū)濕地修復(fù)等生態(tài)保護(hù)和建設(shè)措施,對流域的生態(tài)恢復(fù)過程進(jìn)行強(qiáng)化?！氨！钡哪繕?biāo)是充分發(fā)揮環(huán)境的自凈能力,削減面源污染,改善生態(tài)環(huán)境,確保調(diào)水水質(zhì)安全。2兩種污染治理概念的相似之處2.1治理措施量化與治理考核的總體思路并明確從技術(shù)路線和主要內(nèi)容看,TMDL計劃和小流域綜合治理是一致的。一是兩者都強(qiáng)調(diào):首先確認(rèn)現(xiàn)狀水質(zhì),然后確定合理水質(zhì)目標(biāo);繼而制定治理計劃、通過強(qiáng)制執(zhí)行治理措施,并對治理措施的實施情況進(jìn)行監(jiān)督;最后對完成情況進(jìn)行考核。二是這兩種污染治理思路都強(qiáng)調(diào)量化污染負(fù)荷,并對其進(jìn)行合理、科學(xué)的分配,通過進(jìn)行總量管理以達(dá)到污染治理的目的。三是兩者都強(qiáng)調(diào)重點問題重點分析,對問題水體區(qū)別對待。TMDL計劃經(jīng)過水質(zhì)受限水體的識別,確定制定TMDL計劃的先后順序;小流域污染綜合治理則強(qiáng)調(diào)抓住重點河流、重點流域,逐條河流治理和每個流域的整治。2.2tmdl計劃的治理效果評估從實施過程上看,TMDL計劃和小流域污染綜合治理也是一致的。兩者都是循環(huán)的治理過程,TMDL計劃以3年為治理周期,通過對治理效果的評估為制定下一個相應(yīng)的計劃奠定基礎(chǔ);小流域污染綜合治理以5年規(guī)劃為治理周期,同樣經(jīng)過水質(zhì)考核、評估實施效果,以確定下一步相應(yīng)的治理目標(biāo),并制定相應(yīng)的治理措施。3這兩種觀點之間的差異3.1總量指標(biāo)分配TMDL計劃總量指標(biāo)的確定本質(zhì)上是目標(biāo)總量控制,即根據(jù)現(xiàn)狀污染物排放量和預(yù)計的削減程度,確定總量指標(biāo),并將這個總量指標(biāo)分為點源(現(xiàn)存和未來點源的污染負(fù)荷)、非點源(現(xiàn)存和未來的非點源的污染負(fù)荷)和安全臨界值3大部分。而小流域污染綜合治理本質(zhì)上則是容量總量控制,即根據(jù)水體的環(huán)境容量確定總量指標(biāo),并將總量指標(biāo)進(jìn)行分配,在分配過程中考慮面源污染問題、考慮季節(jié)等因素對水質(zhì)目標(biāo)可達(dá)性的影響,但并不設(shè)定量化的安全臨界值。TMDL計劃提出安全臨界值(MarginofSafety),并將總量合理地分配到面源,為水質(zhì)目標(biāo)的實現(xiàn)提供了保證,消除了污染物質(zhì)負(fù)荷與受納水體、水質(zhì)之間關(guān)系的不確定量。安全臨界值可以通過假設(shè)分析提供一個不確定的數(shù)量比例關(guān)系或者直接從水體污染負(fù)荷中除去一定明確數(shù)量的污染負(fù)荷,一般是通過假設(shè)分析提供這種不確定關(guān)系。而小流域污染綜合治理沒有對面源污染問題進(jìn)行量化,也沒有設(shè)立安全臨界值,但其一些污染治理措施卻彌補(bǔ)了這兩方面的不足,如南水北調(diào)東線山東段治污工程中采取“?！钡拇胧┘慈斯竦氐慕ㄔO(shè)。人工濕地建設(shè)增加了水環(huán)境容量,但并不將增加的這部分環(huán)境容量分配到點源,而是將這部分總量作為水質(zhì)目標(biāo)實現(xiàn)的一種保證,即未量化的安全臨界值,以抵消農(nóng)業(yè)面源、季節(jié)性變化、企業(yè)偷排、漏排等非可預(yù)知性因素對水質(zhì)目標(biāo)可達(dá)性的影響。3.2公平、合理性原則TMDL計劃在點源中進(jìn)行總量分配所采用的方法是單一的按貢獻(xiàn)率分配,這種分配方法應(yīng)用起來比較簡單,容易被各點源所接受,但在公平性、合理性方面存在較大的問題。并且該計劃在總量分配完成后并未運用基尼系數(shù)進(jìn)行驗證和二次分配,所以其總量分配可能會存在著一定的不公平、合理性。小流域污染綜合治理雖然也以貢獻(xiàn)率進(jìn)行總量分配,但在分配完成后運用了基尼系數(shù)進(jìn)行驗證,如驗證結(jié)果為不合理,則運用基尼系數(shù)進(jìn)行二次分配,以保證總量分配的合理性和公平性。3.3基尼系數(shù)法水污染物總量分配的理論基礎(chǔ)TMDL計劃在總量分配完畢后并沒有進(jìn)行任何分配合理性、公平性方面的驗證,而小流域污染綜合治理應(yīng)用基尼系數(shù)法作為總量分配合理性的主要判斷手段?；嵯禂?shù)法是基于分配平等的前提下產(chǎn)生的理論方法,其主要目的是在現(xiàn)有的技術(shù)條件下,對已分配的總量作出公平性判斷,并進(jìn)行盡可能公平的二次分配。在水污染物總量分配工作中,引入基尼系數(shù)的概念,是為反映流域內(nèi)各行政區(qū)域污染物排放相對于各行政區(qū)域污染物排放現(xiàn)狀、擁有水資源量等的公平性。環(huán)境基尼系數(shù)的合理范圍應(yīng)為0～0.2。4將概念與應(yīng)用實例相結(jié)合4.1污染物總量控制指標(biāo)確定南水北調(diào)工程東線山東段水污染防治作為國家南水北調(diào)東線治污規(guī)劃的重要組成部分,是促進(jìn)南水北調(diào)東線工程建設(shè)的一項至關(guān)重要的工作,是小流域污染綜合治理思路和TMDL計劃的集中體現(xiàn)。按照國家要求,以小流域污染綜合治理思路為基本思路,結(jié)合TMDL計劃的污染物分配思路和方法,對南水北調(diào)山東段沿線城市污染物總量進(jìn)行分配,其控制思路如下:1)污染物總量初始分配。根據(jù)總量控制指標(biāo)值和現(xiàn)狀排污總量確定污染物削減總量,扣除10%作為安全臨界值,剩余總量再按各區(qū)域在現(xiàn)狀排污總量中所占的比重分?jǐn)傁鳒p量,最終確定出各區(qū)域污染物總量控制指標(biāo)。具體計算公式為式中Qpi—區(qū)域i分配總量;Qi現(xiàn)—區(qū)域i現(xiàn)狀排放量;Qp—全區(qū)域總量控制指標(biāo)值。2)污染物總量二次分配。利用基尼系數(shù)法對總量控制指標(biāo)進(jìn)行重新分配。其計算過程為:一是確定區(qū)域內(nèi)可分配的總量指標(biāo)W;二是計算區(qū)域內(nèi)各行政區(qū)所占環(huán)境容量比例iQ和基準(zhǔn)年COD排放量比例P0i,其中P0i作為COD分配基數(shù);三是進(jìn)行區(qū)域內(nèi)基于環(huán)境容量的COD分配系數(shù)調(diào)整,得到P1i和調(diào)整系數(shù)W1i;四是進(jìn)行區(qū)域內(nèi)基于經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平和排污強(qiáng)度的COD分配系數(shù)調(diào)整,得到P2i和調(diào)整系數(shù)W2i;五是根據(jù)P0i及調(diào)整系數(shù)W1i與W2i,得到流域內(nèi)各行政區(qū)COD總量分配系數(shù)iP,從而可求得流域內(nèi)各行政區(qū)的COD總量分配指標(biāo)為iW。3)計算公式為式中n—分配系數(shù);Qi—流域內(nèi)某行政區(qū)的水資源量占全流域水資源量的比例;P0i—流域內(nèi)某行政區(qū)基準(zhǔn)年COD排放量占全流域COD排放量的比例;Wn—流域內(nèi)某行政區(qū)COD預(yù)測排放量;Wx—流域內(nèi)某行政區(qū)基準(zhǔn)年COD現(xiàn)狀排放量;ΔG—流域內(nèi)某行政區(qū)相對于基準(zhǔn)年新增GDP的量;Pn—流域內(nèi)某行政區(qū)的COD排污強(qiáng)度。4.2小流域污染綜合防治模式南水北調(diào)東線山東段污染物總量分配方法是小流域污染綜合治理思路和TMDL計劃相結(jié)合后的產(chǎn)物,其既體現(xiàn)了小流域污染綜合防治思路中容量總量管理的實質(zhì),又在總量分配過程中體現(xiàn)了TMDL計劃中的安全臨界值概念,還在總量分配驗證過程中運用了基尼系數(shù)法。經(jīng)過分配,并對結(jié)果進(jìn)行驗證,如表1所示?？芍?南水北調(diào)沿線城市總量分配結(jié)果相對與其水資源量豐富程