国内外总量控制管理研究进展

2.2.3.1　国外水污染总量控制管理研究进展

各国在实施总量控制管理过程中，分别采用了污染源解析模型、污染负荷分配模型、水污染控制管理模型等数学模型，下面重点介绍美国环境保护局（USEPA）实施的水污染控制管理模型（TMDL，Total Maximum Daily Loads，日最大承载负荷量）。

基于美国《清洁水法》的要求，为促进美国境内水体尽快全面达到水质标准，USEPA于1997年制定了TMDL计划实施的技术指南，其目标之一就是将可分配的污染负荷分配到各个污染源，是指“在满足水质标准的条件下，水体能够接受的某种污染物的最大日负荷量，包括点源和非点源的污染负荷分配，同时要考虑安全临界值和季节性的变化，从而采取适当的污染控制措施来保证目标水体达到相应的水质标准”。其目标是识别具体的污染控制单元及其土地利用状况，对控制单元内点源和非点源污染物的排放浓度和总量提出控制措施，从而引导整个流域执行最好的流域管理计划。

TMDL实施步骤主要包括：识别水质目标、限制水体是否仍需要实施TMDL，对限制水体水质进行排序，确定TMDL计划，通过控制行动执行TMDL计划以及评价控制行动是否满足水质标准。建立TMDL模型首先需要调查、确认和评估危害水体的污染源类型、数量、地理位置和对水体的影响程度；然后通常结合稳定状态下的方程和模型，估算实际的和最大的污染负荷量；最后确定点源、面源与污染源个体之间的具体污染负荷分配。

实施TMDL计划主要包括3个要素：

①污染负荷核算，非点源部分是采用流域非点源数学模型进行模拟计算获得；

②安全余量，考虑到可允许排放负荷的不确定性，要求预留一定比例的污染负荷作为安全余量；

③污染负荷排放分配，即将基于控制行动核算得到的污染负荷排放量分配到各个污染源。

图2.2-1　TMDL计划研究的基本流程

总体而言，TMDL技术包括5个方面的特点。

①TMDL计划的立足点是基于水体生态环境功能确定相应的污染物管理策略，即在综合考虑水环境功能、对生物活动的影响以及地域差异的基础上来确定水质标准值；

②TMDL计划从识别问题水体、确定水质指标，到后续制定、实施与评估污染控制措施，对每一个技术环节都需做详细而具体的规定和解释，并将其纳入法律框架，使其在执行过程中有法可依；

③TMDL计划是一个对流域水环境的全面分析过程，其中充分考虑了不同类型污染源的贡献，要求建立流域非点源排放负荷模拟体系，并且在确定安全余量的基础上进行点源与非点源负荷的分配，建立非点源控制的最佳管理技术研究；

④充分考虑了不同季节、不同用途水体的水质标准要求。不同季节是为了水体在满足水质标准下充分利用其自净能力，允许其在一年内不同季节的排污量有所变化，可根据水量、水温和pH等因素在各季节的差异来确定；

⑤更加合理地分配日最大负荷，确定更加有效的污染控制方案。美国提出了20多种污染物公平分配方法，要求各州根据实际情况进行合理的分配。(www.xing528.com)

2.2.3.2　我国水污染总量控制发展过程

我国水环境污染物总量控制的概念来自日本的“封闭性水域总量控制”，技术方法引自美国的水质规划理论。我国水污染物总量控制迄今主要经历了以下4个阶段。

（1）总量控制起步研究阶段　“六五”科技水环境容量攻关课题以沱江水污染物总量控制系统分析为特征，在用数学模型化技术、离散规划方法分配总量负荷方面有了新的进展，这为我国水污染物总量控制研究拉开了序幕。

（2）水污染控制政策发展方向调整阶段　在1988年的第三次全国环境保护会议上，原国家环保总局提出了实行污染物浓度和总量同时控制的对策，确定了从浓度控制向总量控制的发展方向。

（3）总量控制宏观政策制定阶段　20世纪90年代原国家环保总局编制的《跨世纪绿色工程计划》及《污染物总量控制方案》等，提出了落后工艺淘汰指标和工业结构调整方案，为中国的水环境污染物总量控制制定了先按达标排放控制污染物总量，再按水质目标要求规定允许排污总量的基本模式。1996年，全国人大通过《国民经济和社会发展“九五”计划和2010年远景目标纲要》，把污染物排放总量控制正式定为中国环境保护的一项重大举措，确定了对CODCr、石油类、氰化物、砷、汞、铅、镉、铬（六价）、SO2、烟尘、工业粉尘、工业固废等12种污染物实行全国总量控制。进入“十五”以后，中国总量控制的思路和做法作了进一步的调整，针对水污染的控制，将国家、流域的宏观目标总量控制管理与基于控制单元水质目标的容量总量控制管理相结合。

（4）由宏观引导向具体办法方向发展阶段　2006年，国务院批复了“十一五”期间全国主要污染物排放总量控制计划。原国家环保总局为做好“十一五”期间控制全国主要水污染物（CODCr）排放总量工作专门制定了《主要水污染物总量分配指导意见》。2007年，原国家环保总局又制定了《“十一五”期间主要污染物总量减排统计办法》和《主要污染物总量减排监测办法》等。

总体上看，我国的总量控制技术体系包括目标总量控制、容量总量控制以及行业总量控制3种类型。其中，目标总量控制是把主要水污染物允许排放总量控制在管理目标所规定的污染负荷范围内，即目标总量控制的“总量”是基于源排放的主要污染物不能超过管理上能达到的允许限额。该技术具有目标制定简单、便于操作和易分解落实的特点，能在短期内有效减少污染物排放量，是我国目前所采用的总量技术方法。容量总量控制是指把允许排放的污染物总量控制在受纳水体设定环境功能所确定的水质标准范围内，即容量总量控制的“总量”系指基于受纳水体中的污染物不超过水质标准所确定允许排放的限额。该方法的主要特点是强调水体功能以及与之相对应的水质目标和管理目标的一致性，通过水环境容量计算方法直接确定水体纳污总量。行业总量控制是指从行业生产工艺着手，通过控制生产过程中的资源和能源的投入以及控制污染物的产生，使排放的污染物总量限制在管理目标所规定的限额之内，即行业总量控制的“总量”是基于资源、能源的使用水平以及“少废”“无废”工艺的发展水平。

2.2.3.3　我国水污染总量控制研究存在的不足

如何科学、合理地在各种污染源以及排污单位之间分配允许排放污染物的量成为水环境总量控制与管理的核心问题。总量控制是对环境管理政策的改革，也是对环境法律制度的突破。建立总量控制法律法规保障体系是实现总量控制目标的重要保证，也是总量控制体系运行模式的组成部分。但是，在我国目前法律体系中没有专门的有关总量控制的统一法规。如1989年颁布的《水污染防治法实施细则》、1995年颁布的《淮河流域水污染防治暂行条例》等。2008年修订的《水污染防治法》中规定：“省、自治区、直辖市人民政府应当按照国务院的规定削减和控制本行政区域的重点水污染物排放总量，并将重点水污染物排放总量控制指标分解落实到市、县人民政府。市、县人民政府根据本行政区域重点水污染物排放总量控制指标的要求，将重点水污染物排放总量控制指标分解落实到排污单位。具体办法和实施步骤由国务院规定。”这是迄今为止我国现行法律层面水污染物总量控制的相关规定。

在上述国内外水污染控制技术体系中，TMDL计划经实践检验是一个先进有效的水环境管理技术，其充分体现了恢复和维持水体物理、化学、生物作用的完整性，注重对水生态系统健康保护的目标要求，是国际水环境管理技术的发展趋势。我国虽然也提出了容量总量控制技术方法，但是与美国TMDL计划相比仍然存在一定的不足，主要表现在以下几方面。

（1）管理理念有待更新　我国总量控制是以满足水资源的使用功能为主要目标，更多地关注水污染物的削减，缺乏体现水生态系统保护目标，水质目标与水体保护功能关系的联系。

（2）技术手段仍然不完善　尚未建立基于水生态系统分区体系以及体现水生态系统健康保障的水质基准与标准体系，不能对面向水生态安全的总量控制技术提供支持。

（3）污染物排放总量控制的基本目标是达到满足水体功能的水质标准　目前采用的方法中水质指标选取单一，以CODCr、NH3-N为主，影响了水环境容量的确定，进而影响污染物总量控制的实施。另外，水体污染的因素是多种多样的，除了污染物造成的水体污染外，有时亦有非污染物造成水质变化的情况。单纯对某一种或几种污染物（水质指标）控制，水体未必能满足功能要求。

（4）没有将非点源污染纳入总量控制中　现行的水污染物总量控制的制度和计算方法基本针对点源污染，还没有将非点源污染纳入总量控制计划。国外经验表明，不控制非点源污染就无法实现保护水体的目标。

（5）分配总量时缺乏不确定性分析　水环境系统中存在随机性和偶然因素，导致水污染物排放和水质响应的关系存在诸多不确定性。《主要水污染物总量分配指导意见》第13条规定：“地方环境保护部门在分配辖区内CODCr总量指标时，可兼顾当地经济发展的需要，预留部分量作为建设项目的发展用量或调节指标备用，但预留指标不得超过区域总量控制指标的15%。”这种分配预留指标规定比较模糊，基于不确定性分析来核定安全预留值是水污染总量控制发展的趋势。