污染物总量控制管理优化方案

7.3.3.1　实施污染物总量控制的必要性

我国在先前水污染防治中，曾执行浓度控制的政策，所颁布的各种水质标准，都只规定了相应的浓度限值。在一定的经济和技术条件下，实施污染物浓度控制，对水环境污染现状的改善，确实起到了一定的作用。但是，它存在着一个很大的弊端，即没有考虑受纳水体的环境容量。尽管一些单位所排放废水的污染物浓度并未超标，但由于企业的发展，人民生活水平的提高，废水排放量大大增加，排入水域中的污染物总量相应增加，在超出水体自净能力的情况下，导致水体质量下降和水质恶化。而有些单位为满足排污的浓度要求，甚至采用清水稀释污水的做法，这不仅增大了排污量，也使生产成本提高。我国有部分企业的耗水量之所以大大超过发达国家相应企业的耗水量，除了生产工艺水平有待改进和提高外，单独满足废水排放时的浓度要求而逃避环境管理部门的排污超标收费，不能不说也是一个原因。

实施污染物排放总量控制，可以避免上述弊病。宏观上，可以有效地控制污染；微观上，能使企业增强参与意识，积极主动的削减污染物排放量。

7.3.3.2　污染物总量控制类型

环境污染总量控制类型按环境质量目标的不同表达方式，可分为容量总量控制、目标总量控制和行业总量控制三种类型。

容量总量控制是将允许排放的污染物总量控制在受纳水体给定功能所确定的水质标准范围内。它是从环境质量要求出发，运用环境质量模型计算，根据环境允许纳污量，反推允许排污量；通过技术经济可行性分析、优化分配污染负荷，确定出切实可行的总量控制方案。容量总量控制的特点是将污染源的控制水平与环境质量直接联系，适用于确定总量控制的最终目标，也可以作为总量控制阶段性目标可达性分析的依据。

目标总量控制是将允许排放的污染物总量控制在管理目标所规定的污染负荷削减范围内。目标总量控制的总量基于排放的污染物不超过人为规定的、管理上能达到的允许限额。目标总量控制的特点是将环境规划管理根据实际情况制定的环境目标作为总量控制的基础。

行业总量控制是从工艺着手，通过控制生产过程中的资源和能源的投入以及控制污染源的产生，使其排放的污染物总量控制在管理目标所规定的限额内。行业总量控制的总量是基于资源、能源的利用水平以及“少废”、“无废”的工艺发展水平。其特点是将污染控制与生产工艺的改革及资源、能源的利用紧密联系起来。

7.3.3.3　污染物总量分配原则与方法

当一个控制区域的允许负荷确定后，可以按下列原则之一进行总量分配与削减。

1.等比例分配

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的分配到各个污染源，各污染源分担等比例排放责任。

具体分配方法有：①一般等比例分配，所有参与排污总量分配的污染源，以现状排污为基础，按相同的削减比例分配允许排污量；②排污标准加权分配，考虑各行业排污情况的差异，以污水综合排污标准所列各行业的污水排放标准为依据，按不同权重分配各行业的允许排放量，同行业按等比例分配；③分区加权分配，将所有参与排污总量分配的污染源划分为若干控制区或控制单元，根据与区域或单元相应的水环境目标要求，确定出各区域或单元的削减权重，将排污总量按权重分配至各区或单元，区域内仍按等比例分配方法将总量负荷指标分配到各污染源。

等比例分配模型方法简单、易操作，但各污染源无论影响大小均以等比例削减，必然产生不公平性，且对生产力布局缺乏环境质量和经济制约，因而此法仅限于小区域范围的初步估算。

2.费用最小分配

以治理费用作为目标函数，以环境目标值作为约束条件，使系统的污染治理费用总和最小，求得各污染源的允许排放负荷。分配模型为

式中：Z为治理费用；Qi为污水处理量；ηi为污水处理率；qi为第i节点收集的污水量；Qij为i节点输往j节点的转输流量；Qji为j节点输往i节点转输流量；L为输入河流的污染物向量；为污染物排放标准组成的向量（即水质目标）；U为污染物响应矩阵；m为n维向量。

3.按贡献率削减排放量

按各个污染源对环境总量控制区域内水质影响程度的大小，按照污染物的贡献率大小来削减污染负荷，对水质影响大的污染源多削减，反之则少削减。(www.xing528.com)

分配方法为：使用浓度排放标准和等标污染负荷率控制标准，对各污染源进行基础平权，求得各污染源的基础允许排放量和基础削减量；以各污染源的基础允许排放量为初值，使用按贡献率大小的分配原则，求解目标函数，得出各污染源的平权允许排放量和平权削减量。

该方法体现了每个排污者平等享受水环境容量资源、同时平等承担超过其允许负荷的责任，但它不涉及不同行业污染治理费用的差异，因而在污染治理费用方面存在一定的不公平性。此外，该方法引起的下述不公平问题也应给予足够的关注：不同地理位置的企业对同一控制断面，其污染影响是不一致的。靠近控制断面的污染源排放污染物在水体中稀释扩散转化的时间和过程较少，其污染贡献必然比远距离的污染源大。按贡献率削减排放量时，势必要较多地削减近距离污染源的污染物排放量。从水环境容量资源共享角度而言，这是公平的。但如果近地源早已存在，而且当初设置时并未划定水源控制区域对污染进行严格控制，那么现在要求近地源承受较多的污染排放量也是不公平的。

4.其他分配原则

除上述原则外，还有一些分配原则可供参考：①按污染范围和程度大小进行分配，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，应当作为确定污染责任分担率的重要因素加以考虑；②按污染物毒性大小承担污染责任分担率的原则，在排污总量和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污染责任，加大其污染责任的分配比例；③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。

7.3.3.4　总量控制最优治理方案的确定过程

实施总量控制的目的是有效地进行水污染的区域防治，它必须建立在掌握环境容量的基础上，因此，首先要调查研究区域内水域的污染现状和规律，计算出水体的环境容量，即水体对某一污染物在相应水质标准限值时的极限容纳量，进而确定各种污染物的容许排放总量。容许排放总量应小于水体的环境容量，然后对控制区域中的各个污染源，通过对不同治理方案的技术、经济比较，确定出最优排污分配与治理方案。这一过程可由图7-23说明。

图7-23　总量控制及其最优治理方案的确定示意图

7.3.3.5　污染物的最大允许排放量

总量控制的核心问题是要弄清楚水环境质量与受纳污染物的响应关系，确定在特定水域到底允许排入多少污染物。7.3.2.2节已经指出了水环境容量与水域纳污能力的异同，准确定量纳污能力或水环境容量是科学合理制定水污染控制规划的基础，也是校核水功能区划的依据。而计算方法的不同，所得到的水体纳污能力或水环境容量可能会有很大差异，尽管不同计算方法得到的纳污能力可能用于不同的目的。以三峡建库后库区环境容量为例，采用一维水质模型计算得到的三峡库区“整体环境容量”是通过二维水质模型计算得到的“管理环境容量”的若干倍。同样，以零维（均匀混合型）水质模型计算得到的太湖水环境容量远远大于采用二维水质模型计算得到的环境容量。由于水环境容量和水体纳污能力与水体的动力特性密切相关，在确定计算方法时必须充分考虑到水体的水动力条件。

水体纳污能力的计算模型见7.3.2节。一般是在对水污染现状调查分析的基础上，根据受纳水体的纳污能力计算最大允许排放量，然后将最大允许排放量分割成若干个排放口的排放量。一般情况下，水功能区对应的陆域范围内的污染源所排放的污染物，仅有一部分能最终流入江河水域，进入河流的污染物量占污染物排放总量的比例即为污染物入河系数。水污染物最大允许排放总量等于点源最大允许入河量除以入河系数，点源最大允许入河量等于环境容量扣除非点源污染入河量。

7.3.3.6　水污染物削减量计算及分配

1.一般计算方法

水污染削减量＝预测排放量-允许排放量

预测排放量即在源强变化中所做的警告性预测。按照原始运行状态（技术水平、管理水平等维持原有水平）预测随着经济增长、人口增长而产生的水污染物排放量的增长数量。

允许排放量即功能水域（水环境功能区）保持规定的环境目标值，所能允许的某种污染物的最大排放量。通过纳污能力分析可计算出水污染物允许排放量。

2.水污染物削减量的分配

有两种分配方法：①将规划区域的水污染物允许排放量作为总量控制目标，分配到各个水污染控制单元，各个水污染控制单元再根据污染现状和源强变化预测，分别计算各个污染控制单元的水污染物削减量；②由全规划区域统一计算出总的水污染物削减量，作为主要水污染物排放总量削减指标，分配到各个水污染控制单元。

不论哪一种分配方法，都要遵循总量分配原则，公开、公平、公正地分配主要水污染物排放总量控制指标或总量削减指标。