重庆制造业对河水环境的影响及绿色制造的实施

论文题目 ：重庆制造业对河水环境的影响及绿色制造的实施专 业 ：机械工程硕 士 ：宋江敏 （签名） 指导教师 ： 李涤尘 （签名） 摘 要制造业是国民经济的支柱产业，同时又是消耗资源、污染环境的主要行业。重庆市位于长江上游三峡水库回水变动区末端，是我国六大制造业基地之一。制造业是重庆市水环境污染大户，特别是三峡工程建成后，长江重庆江段水面加宽，水流减缓，制造业对重庆市水环境质量将产生更大的影响。本文研究制造业对河水环境的污染，通过实施绿色制造，减少制造业对重庆河水的污染。本文从重庆市水污染现状出发，通过分析重庆市工业废水排放量，得出制造业对重庆市水环境质量产生很大影响。部分重点制造业污染源在其排放口形成污染带，对长江岸边水质产生了明显的影响。建立水动力学及水质模拟数学模型，包括平面二维水动力学模型及二维水质模型。由此对长江、嘉陵江重庆主城区段进行水质模拟及预测。由模拟图对产生污染较严重的江北区典型企业污染情况进行分析。在分析机械工业企业实施环境保护管理基础上，建立了绿色制造实施的体系框架，实施绿色制造的途径以及企业实施绿色制造的对策实施ISO14000 国际环境管理标准。给出了长安有限责任公司电镀车间的应用实例。关 键 词：绿色制造 水质模型 环境污染 预测论文类型：应用基础Subject : Effect of Chongqing manufacturing industries on water environmental of rivers and implement strategy of green manufacturing Speciality : mechanical engineeringName : Song Jiangmin （Signature） Instructor : Li Dichen （Signature） AbstractManufacturing industry is the foundation of the national economy, but it is also the main industry consuming resources, polluting environment. Chongqsing city at the upstream of Yangtze River, and at the backwater zone of the Threegorges Reservoir, it is one of the six biggest industry city of China. Manufacturing industries is the major pollution sources to water environment in Chongqing, especially after the Threegorges Reservoir constructed, width of water surface will be increased, velocity will be slow-done, so manufacturing industries will make serious impact to water quality. The impact to water environment by manufacturing industries, and for reduce the water pollution by manufacturing industries by means of implement the Green Manufacturing (GM) are researched in this paper.In this thesis, the water pollution and industry wastewater discharging in Chongqing have been analyzed, its showed that the water quality of the Yangtze River and Jialing River in Chongqing having been polluted considerably by manufacturing enterprises. Fewer manufactorys wastewater discharging have polluted zones near riverbank.By analyzing the environmental protection management in manufacturing factory, the Green Manufacturing (GM) system has been established, its a good means for a enterprise to adopt Green Manufacturing is to execute the International Standard of Envermental management system: ISO14000. As a example the galvanization workshop of Changan Ltd. are analyzed in this paper.Key words: Green Manufacturing Water quality simulation Environmental pollution ForecastingThesis type: Application Fundamentals目 录 I目录1 绪论 11.1 引言 .11.2 实现制造业的可持续发展 绿色制造 .21.3 绿色制造的概念及意义 .41.3.1 绿色制造的概念 41.3.2 绿色制造的意义 61.4 绿色制造的国内外研究现状和存在的问题 .81.5 本文的主要研究内容及技术路线 .91.5.1 本文主要研究内容 91.5.2 采用的技术路线 101.6 课题来源 .102 水环境的评价体系与重庆市河水环境现状 .112.1 地表水环境评价体系 .112.2 重庆主城区污染源排放现状 .122.3 地表水环境质量现状监测结果分析 .172.4 长江、嘉陵江污染带分析 .223 水动力学及水质模拟数学模型 .233.1 水质境数学模型研究现状 .233.2 平面二维水动力学模型方程数值离散 .243.3 二维水质模型基本方程数值离散 .283.3.1 对流扩散基本方程 283.3.2 有机物的降解模型 293.4 模型参数选择 .313.5 模型 验证 .313.5.1 水动力学模型验证 313.5.2 水质模型验证 334 制造业对水质作用的预测与评价 .354.1 预测范围、时段及因子 .35西安交通大学硕士学位论文 II4.1.1 预测范围 354.1.2 预测时段 354.1.3 预测因子 364.2 边界条件及预测方案 .364.2.1 水文边界条件 364.2.2 水质边界条件 364.2.3 预测方案 374.3 水流流场模拟及预测 .374.4 水质模拟与预测 .394.5 模拟与预测结果评价 .445 绿色制造的实施 .485.1 企业的环境保护管理 .485.2 绿色制造实施的体系框架 .495.3 实施绿色制造的途径 .535.4 绿色制造过程的实施 .545.4.1ISO14000 国际环境管理标准 .555.4.2 内部环境质量标准 575.5 长安汽车有限责任公司绿色制造应用研究 .585.5.1 电镀生产的现状 585.5.2 绿色制造对策探讨 595.5.3 绿色制造实施方案 596 结论 .60参考文献 .61致谢 .631 绪论 11 绪论1.1 引言资源问题、环境问题和人口问题是当今人类社会面临的三大主要问题。特别是环境问题人类不合理地开发使用自然资源所造成的环境污染与破坏是当前全球性的问题，正对人类社会生存与发展造成严重威胁。随着全球环境问题的日益恶化，人们越来越重视对环境问题的研究。近年来的研究和实践使人们认识到：环境问题决非是孤立存在的，它和资源、人口两大问题是有着根本的内在联系。特别是资源问题，它不仅涉及人类世界有限资源的合理利用，而且它又是环境污染的源头问题。只有最有效地利用资源和最低限度地产生废弃物，才能实现人类社会的可持续发展。制造业是将可用资源（包括能源）通过制造过程，转化为可供人们使用和利用的工业产品或生活消费品的产业。制造业是国民经济的支柱产业，它涉及到机械、电子、冶金、化工、航空、航天、造纸等众多行业，但它同时又是消耗资源，污染环境的主要行业。随着各种高新技术的迅速发展及其在制造领域的广泛渗透，极大地促进制造技术在宏观（制造系统建成）和微观（精密和超精密加工）两个方向上的蓬勃发展，使现代制造业成为发展速度快，技术创新能力强、技术密集的工业部门。然而，当前这些革新性进步还主要集中在面向市场需求，促进人类经济发展的方向（即“技术经济”系统） ，而忽视了资源和环境方面的问题，并因此导致了对环境的许多负面影响。制造系统及其产品对能源、原材料及各种自然资源的强大需求，导致自然生态环境和资源受到过度开发和冲击，而另一方面，在产品使用和废弃过程中，由于缺乏有效的回收措施，致使大量可重复利用资源无情地流失，并造成环境污染。重庆位于长江上游三峡水库回水变动区末端，长江和嘉陵江是其两条主要河流。长江在重庆境内全长 240.8km，水位落差 56m，平均流速1.03.0m/s，多年平均流量 11300m3/s；嘉陵江在重庆境内全长153.8km，水位落差 43.1m，平均流速 0.16.0m/s，多年平均流量2120m3/s。重庆是西部重镇，长江上游经济中心。近年来工业特别是制造业发展迅速，成为全国工业及制造业产值最大的十大城市之一。重庆工业布局为两江一圈的格局，即 80%的工业集中在两江沿岸以及綦南工业区内。西安交通大学硕士学位论文 2在两江工业带中，重庆市城区（即长江：大渡口至寸滩，嘉陵江：双碑至朝天门）集中了全市约 60%的工业，分布于两江沿岸 15 个城市片区内。由于这种特殊的城市和工业布局，加之大量的工业废水排入两江，使两江城区段的水污染问题比较突出。重庆城区处于三峡水库回水变动区内，三峡水库建成以后，两江重庆段的水文情势将发生较大改变，河流的污染物扩散能力明显下降、岸边污染带加宽、近岸水域局部水环境容量减少；同时，随着重庆工业的迅速发展，入江污染负荷将大量增加，重庆城区的水污染形势将更加严峻 1。本世纪 50 年代，制造业广泛采用“末端治理（End of Pipe） ”即对生产末端产生的污染物开发行之有效的治理技术。与较早采用的“稀释排放”相比，末端治理是一大进步，不仅有助于消除污染事件，也在一定程度上减缓了生产对环境的污染和破坏趋势。但随着工业化进程的加速，末端治理的局限性日益增大。尽管人类为治理环境污染付出了巨大代价，全球性的环境问题依然日趋严重。而且在末端治理的实施过程中，人们也取得了深刻的经验教训并达成了两个方面的共识：一方面更清楚了制造业及其产品对环境的危害；另一方面，也找到了改进这种现状的方向和目标，即要消除或减少工业生产环境污染的根本出路在于实施绿色制造战略。也就是说，只有在产品的设计过程和生产过程中，不用或少用有毒有害的原材料，在高效利用原材料的同时，减少能源消耗，创造清洁的生产环境，提高废弃余料、半成品的再利用率，才能最终实现绿色制造。1.2 实现制造业的可持续发展绿色制造面对日益突出的资源与环境危机，世界各国普遍认识到，通过高消耗追求经济数量的增长和“先污染后治理”的制造业发展模式已经不再适应21 世纪制造业发展的要求。1992 年联合国在环境与发展会议上通过的全球21 世纪议程 ，要求各国制定和组织实施相应的可持续发展战略和政策。 中国 21 世纪议程 2是中国 21 世纪发展的必然选择。中国人口基数大，人均资源、经济和技术水平比较落后，再加上经济快速发展，致使已经紧缺的资源和脆弱的环境面临巨大的压力。因此中国必须实施可持续发展战略。可持续发展是“人类享有以与自然相和谐的方式过健康而富有生产成果的生活的权利” ，并“公平地满足今世后代在发展与环境方面的需要” 。西安交通大学硕士学位论文 3可持续发展具有两个最基本的要点：一是强调人类享有追求健康而富有生产成果的生活的权利，但这应该是和坚持与自然相和谐方式的统一，而不应当是凭借着人们手中的技术和投资，采取耗竭资源、破坏生态环境的方式来追求这种发展权利的实现；二是强调当代人在创造和追求今世发展与消费的时候，应当承认并努力做到使自己的机会与后代人的机会相平等，不能允许当代人一味地、片面地、自私地为了追求今世人的发展与消费，而毫不留情地剥夺后代人本应享有的同等发展的机会。制造业可持续发展要求尽可能有效地利用资源，尽可能少地产生污染和废弃物，更多地立足于可再生资源而不是不可再生资源的利用，最大限度地减少对人体健康和环境的不可逆转的影响。绿色制造就是一个综合考虑环境影响和资源效益的现代制造模式，其目标是使得产品从设计、制造、包装、运输、使用到报废处理的整个产品生命周期中，对环境的影响（负作用）尽可能小，资源效益尽可能高，实现经济效益与社会效益的协调优化。可见，绿色制造的优点在于其包括了更加安全和清洁的工厂、劳动者保护措施、降低了未来的废物处理成本、减少了对环境和健康的威胁、在更低的成本下提高产品质量、更好的公众形象和更高的生产力，绿色制造允许制造商将废物量降低到最低并可将废物转化为有利的产品。因此，积极发展绿色制造，可以使人类的生产、生活主要依靠资源的“再生”而不去依靠吃资源的“老本” 为生，从而使资源得以永续利用；而可持续发展的指导思想、理论基础、发展战略，则为绿色制造的发展提供了充分的理论依据。可见，绿色制造是可持续发展战略在制造业的体现，绿色制造也可称为可持续制造 3。综上所述，实施绿色制造是实现人类社会可持续发展的技术保证，具有深远的社会意义和现实意义。实际上，实施绿色制造不仅是一个具有重要社会意义和现实意义的行为，同时也是取得显著经济效益的有效手段。简单说，实施绿色制造，最大限度的提高资源利用率，减少资源消耗，可直接降低成本；同时，实施绿色制造将全面改善或美化企业员工的工作环境，这样一方面可改善员工的健康状况和提高工作安全性，减少不必要的开支，另一方面，在绿色制造环境下工作使员工们心情舒畅，有助于提高员工的主观能动性和工作效率，以创造出更大的利润；另外，绿色制造将使企业具有更好的社会形象，为企业增添了无形资产，这是 21 世纪知识经济的重要组成部分。因此，企业界和人们正逐渐地认识到实施绿色制造西安交通大学硕士学位论文 4不只是被动地遵守政府或社会道德条例方面作出的规定，而应该把实施绿色制造看作是一种战略经营决策，即实施绿色制造对企业生存与发展是一种机遇。1.3 绿色制造的概念及意义1.3.1 绿色制造的概念由于绿色制造的提出和研究历史很短，其概念正处于探索发展阶段，因而至今还没有统一的术语标准。综合现有文献的观点 4，给出绿色制造的定义如下：绿色制造（Green Manufacturing） ，又称环境意识制造（ Environmentally Conscious Manufacturing） 、面向环境的制造（ Manufacturing for Environment） 、可持续制造（Sustainable Manufacturing）等，是一个综合考虑环境影响和资源效益的现代制造模式，其特征目标是使得产品从设计、制造、包装、运输、使用到回收处理的产品生命周期及多生命周期过程中，对环境的影响（负作用）最小，资源效益尽可能大，从而实现资源效益和社会效益的协调优化。产品作为物质转化的过程，其输入端是资源的开发和利用，输出端是产品和废料，而产品在使用后最终也变成废料，废弃于环境之中。因此，制造过程是一个复杂的输入输出系统。输入生产系统的资源和能源，一部分转化为产品，而另一部分则转化为废弃物，排入环境造成了污染和危害。图 1.1 为产品生产过程的输入输出物质图。由此图可见，要想提高加工系统的效益（高的经济效益和良好的社会效益） ，系统在输出满足要求的产品的同时，应具有较少的输入和较高的输出，尽量减少废弃物，也即使系统达到有效利用输入，且具有优化输出的效果。该定义体现出一个基本观点是，制造系统中导致环境污染的根本原因是资源消耗和废弃物的产生，因而本绿色制造的定义中体现了资源和环境两者不可分割的关系。西安交通大学硕士学位论文 5图 1.1 产品生产过程的输入输出物质图由定义还可得出绿色制造涉及的问题领域有三个部分 4：一是制造问题，包括产品全生命周期过程；二是环境污染问题，包括向自然环境任意排放废弃物及噪声、热辐射、电磁辐射等所造成的干扰；三是资源优化利用问题，包括尽可能减少有限资源的耗竭和尽可能高效率地使用资源。绿色制造就是这三部分内容的交叉和集成。如图 1.2 所示。绿色制造具有以下几个方面的特点：（1）具有系统性 绿色制造系统与传统的制造系统相比，其本质特征在于绿色制造系统除保证一般的制造系统功能外，还要保证环境污染为最小，这个特征如图 1.3 所示。输 入能量(1) 进给驱动 5) 切削液供给(2) 工件装夹 (6) 切削处理(3) 工具装夹 (7) 辅助装置(4) 加工过程材料(1) 工件材料(2) 各种液体介质(3) 所需工具人、信息及 加工设备输出(1) 热量（传散到大气、工件、切屑及切削液） (4) 待干燥及回收的切屑(2) 回收或待处理的切削液 (5) 回收或要处理的工具(3) 排入大气中的排放物 (6) 需清洗或使用的产品制造问题环境问题资源优化利用问题绿色制造图 1.2 绿 色 制 造 涉 及 的 问 题 领 域西安交通大学硕士学位论文 6图 1.3 绿色制造系统的特征（2）突出预防性 绿色制造是对产品和生产过程进行综合预防污染的战略，强调以预防为主，通过污染物源削减和保证环境安全的回收利用，使废弃物最小或消失于生产过程中。（3）保持适合性 绿色制造必须结合企业产品的特点和工艺要求，使绿色制造目标既符合企业生产经营发展的需要，又不损害生态环境和保持自然资源的潜力。（4）符合经济性 通过绿色制造，可节省原材料和能源的消耗，降低废弃物处理处置费用，降低生产成本，增强市场竞争力。在国际上绿色产品已获得越来越广泛的市场，生产绿色产品或环境标志产品必然使企业在国际市场上具有更大的竞争力。（5）注意有效性和动态性 绿色制造从末端治理转向对产品及生产过程的连续控制，使污染物产生最少或消失于生产过程中，综合利用再生资源和能源、物料的循环利用技术，有效地防止污染再产生。随着相关科学技术的发展，绿色制造的目标、内容会产生相应的变化和提高，也会不断地走向完善。绿色制造必须与市场需求、经济发展的动态相适应。1.3.2 绿色制造的意义在确保产品满足人类物质文化需要的前提下，通过降低资源能源消耗，减少乃至消除废弃物的产生，使企业生产过程以及与之相关的产品消费过程无损于生态环境，是绿色制造的核心和重点所在。a. 绿色制造开创了防治污染的新阶段相对于末端治理而言，绿色制造是一种既治标又治本的方法。末端治理在治理环境污染过程中功不可没，但是，随着时间的推移，特别是工业化进程的加快，末端治理逐渐暴露出其不足。首先，处理设施投资大、运绿色制造系统资源利用率Max废弃资源Min 环境污染Min西安交通大学硕士学位论文 7行费用高，使企业生产成本上升、经济效益下降；第二，末端治理有时不是彻底的治理。而是污染物转移，所以不能根除污染；第三，末端治理未涉及资源的有效利用，不能制止自然资源的浪费。而绿色制造却扬弃了这些弊端，力求把废弃物消灭在产生之前，使人类步入全面预防污染的新阶段。b. 进一步解放社会生产力绿色制造不单是一种防治污染的手段，更是一种全新的、系统的生产模式。它克服了传统模式的缺陷，是社会生产力的又一次解放。如图 1.4 所示，人类传统的生产和消费模式可以概括如下：图 1.4 人类传统的生产和消费模式可以看出，传统模式为了获取产品和使用价值，需要“两头在外” 。一头是从环境中取其可用资源，另一头是向环境回弃无用废物。正是这“一取” 、 “一弃” ，使当今世界面临严重的环境问题。而绿色制造是源于传统，却高于传统的制造模式，明确提出：一要把资源能源消耗降至最低；二要使废弃物减到最少、甚至为零。换句话说，就是最合理地利用自然资源，最充分地发挥人的主观能动性，最大限度地提高人类运用工具改造自然的能力。c. 促进企业深化改革，由粗放型向集约型转化企业的形态和运行机制在很大程度上是由企业的全部工艺过程所决定的，而企业的工艺过程又受制于企业的目标。绿色制造为企业提出了全新的目标，即最大限度地减少废弃物并最终实现无废生产。要迈向这一目标，企业必须合理定位产品，优化生产过程，革新生产工艺，精打细算，实现节能、降耗、减污，不断强化管理，提高人员素质，保持机构精干，在企业内外发挥优势互补，形成社会化运行网络，最大限度地创造经济、社会效益等，这实际上就是深化改革、朝向集约型转化的具体内容。资源生产过程 产品 +废弃物消费过程 使用价值 +废弃物西安交通大学硕士学位论文 8d. 排除环境污染困扰，实现可持续发展当今世界正面临严重的环境问题，这些问题不仅阻碍社会的持续发展，而且日益危及人类的生存。广泛开展绿色制造，可以大面积、大批量减少资源消耗和废弃物产生，重新整治、恢复受损环境，使人类排除当今世界资源危机和环境污染的困扰，走上可持续发展之路。1.4 绿色制造的国内外研究现状和存在的问题自本世纪 70 年代以来，随着工业排放废弃物的大量增加，资源的巨大消耗，使人类赖以生存的地球生态环境日益恶化，甚至发生了一系列由于全球生态环境遭受败坏而对经济发展和人类生活造成严重危害的事件。这一时期，环境保护已受到重视， “环境价值观”正在形成，但它对制造业的影响却只限于较小的范围，即污染的末端治理。近年来的研究和实践使人们认识到环境问题绝非是孤立存在的，它和资源问题有着根本性的内在联系 5 8。资源问题不仅涉及人类世界有限的资源如何利用，而且它又是产生环境问题的主要根源。人们逐渐认识到，工业文明在造福人类的同时，也使整个地球生态环境遭受严重破坏，并且，以牺牲资源和环境为代价的工业文明是难以持久的。从“我们只有一个地球”到“与大自然共生共舞” ，资源的充分合理使用和环境保护，已经成为 21 世纪全人类必须正视的课题。1992 年，联合国召开了世纪环境大会，通过了里约环境与发展宣言及21 世纪议程提出了建立经济、社会、资源和环境相协调的可持续发展战略，从 20 世纪 90 年代以来，有关资源和环保问题日益成为制造业关注的热点。制造业作为创造人类财富的支柱产业，在将制造资源转变为产品的制造过程中，同时产生废弃物，对环境产生污染；而且制造业量大面广，对环境的总体影响很大。有鉴于此，如何使制造业尽可能少地从源头上产生环境污染是当前制造科学面临解决的重大问题。20 世纪 90 年代，绿色制造概念在学者中提出，绿色制造个别行为在企业中出现，绿色制造国家行为和全球行为迅速发展。国际上，绿色制造有关内容的研究可追溯到 20 世纪 90 年代，但比较系统的提出绿色制造的概念、内涵和主要内容的文献是美国制造工程师学会（SME）于 1996 年发表的关于绿色制造的专门蓝皮书Green Manufacturing 5。1998 年 SME 又在国际互联网上发表了绿色制造的网西安交通大学硕士学位论文 9上主题报告 6（Trends in Green Manufacturing） ，对绿色制造研究的重要性和有关问题又做了进一步的介绍。近年来，绿色制造及其相关问题的研究非常活跃。特别是在美国、加拿大、西欧等一些发达国家，对绿色制造及相关问题进行了大量的研究。在我国，近年来在绿色制造及其相关问题方面也进行了大量的研究。国家自然科学基金和国家 863/CIMS 主题均支持了一定数量的绿色制造方面的研究课题，已取得了不少研究成果。国家 863/CIMS 主题还在中国现代集成制造系统网络(CIMSNet)开辟了绿色制造专题，对国内外绿色制造研究情况进行了综合介绍(http:)。国内重庆大学、合肥工业大学、上海交通大学等高校和机械科学研究所等研究院所对绿色制造的理论体系、专题技术也进行了一定的研究。综上所述，国内外开展绿色制造及其相关问题方面的研究，主要是从绿色制造的概念及内涵；绿色制造的体系结构即目标体系、资源体系、内容体系、过程体系和组织体系；绿色制造的重要性等定性方面来研究绿色制造的。其不足之处在于；以上研究仅仅从理论上研究绿色制造的各个方面，而没有从具体实际问题出发研究绿色制造实施的措施及应用绿色制造理论和方法对企业实施绿色制造的应用实例。本文试图从制造业对重庆市水污染的现状及结合三峡工程建成后，重庆成为长江上游三峡水库回水变动区末端，水流减缓，制造业可能对重庆市水环境产生的影响等角度来研究制造业实施绿色制造的必要性，通过对典型企业的分析研究，提出制造业实施绿色制造的对策。1.5 本文的主要研究内容及技术路线本文从绿色制造的角度出发，探讨了工业（制造业）对重庆市水环境质量的影响及三峡工程建成后工业（制造业）可能对重庆市水环境的影响规律，并通过对典型企业对重庆市水环境的污染现状及预测结果的分析提出制造业实施绿色制造的对策。1.5.1 本文主要研究内容（1）据 2000 年排入长江、嘉陵江干流的工业废水的排放量，得出制造业对重庆市水环境质量产生很大影响。对地表水环境检测结果进行了分析并对地表水质现状进行了评价；通过监测数据对长江、嘉陵江污染带进西安交通大学硕士学位论文 10行了分析。（2）建立水动力学及水质模拟数学模型，包括平面二维水动力学模型方程及二维水质模型基本方程。（3）对长江、嘉陵江重庆主城区段进行水质模拟及预测。包括 2000年排入长江、嘉陵江的污染负荷在三峡工程建成前后的水质模拟预测；2000 年排入长江、嘉陵江的工业污染负荷在三峡工程建成前后的水质模拟预测。并对典型企业的污染情况进行分析（4）在分析机械工业企业实施环境保护管理基础上，建立了绿色制造实施的体系框架，实施绿色制造的途径以及企业实施绿色制造的对策实施 ISO14000 国际环境管理标准。1.5.2 采用的技术路线绪论重庆市水污染现状分析建立水质模型制造业对水质污染预测预测结果分析对策1.6 课题来源本文的研究内容来源于国务院三峡建设委员会项目（三峡水库水污染控制研究专题，专题编号：1030106） 。2 重庆市污染源排放及地表水环境现状评价 112 水环境的评价体系与重庆市河水环境现状2.1 地表水环境评价体系（1）评价因子选取 pH、溶解氧（DO） 、化学需氧量（CODCr） 、生化需氧量（BOD5 ） 、非离子氨、石油类、凯氏氮、总磷、粪大肠菌群共 9 项指标作为评价区域地表水质现状的评价因子。（2）评价标准按照地表水环境质量标准 9中类水域标准进行评价。（3）评价方法 10本评价采用单因子污染指数法，其计算公式为：DO 的污染指数为： isiiSCPmax式中：P iDO 的污染指数；CiDO 的实测浓度（mg/l） ；Csimax相应水温饱和溶解氧浓度值（mg/l） ；SiDO 的评价标准（ mg/l） 。pH 值的污染指数： 7minaxssiiiCP或式中：P ipH 值的污染指数；CipH 值的实测值；Csimax 或 CsiminpH 值的评价标准（最高值或最低值） 。其它污染指数： iiSP式中：P ii 污染物污染指数；Cii 污染物实测浓度（mg/l） ；Sii 污染物评价标准（mg/l） 。水质单因子指数计算结果见表 2.5。由后面所述的表2.5可以看出：粪大肠菌群的P i值在五个断面分别为38.5、57.0、7.1、22.7、83.1，远大于1；总磷的P i值在五个断面分别为1.4、1.4、1.4、1.3、1.5，均大于1；石油类的P i值在寸滩和黄草峡断面大于1，分别为2.4、2.4，非离子氨的P i值在黄草峡断面为3.7，大于1。表明西安交通大学硕士学位论文 12评价区域内水质受到了粪大肠菌群、总磷、石油类和非离子氨一定程度的污染影响。其余因子在各断面上的P i值均小于或等于1。上述监测结果及评价证实，评价区域内的水质已受到粪大肠菌群、总磷、石油类和非离子氨的影响，其中尤以粪大肠菌群和总磷的超标率高且超标现象普遍，表明影响区内水质受到粪大肠菌群和总磷的严重影响。2.2 重庆主城区污染源排放现状以下给出 2000 年排入长江、嘉陵江的城市生活污水和工业废水的主要污染物即 SS(悬浮物)、COD C（化学耗氧量） 、BOD 5（生化需氧量） 、NH 3-N（非离子氨） 、TN（总氮） 、TP（总磷）的污染情况。据统计，2000 年排入长江、嘉陵江的城市污水量及污染物排放量 11见表 2.1，排入长江、嘉陵江干流的工业废水和污染物排放量见表 2.2。2000 年重庆主城区城市污水排放量为 7.28 亿 m3，其中工业废水排放 4.40 亿 m3，生活污水排放 2.88亿 m3；城市生活污水 COD 排放量约 6.1 万吨，工业废水 COD 排放量约 6万吨。表 2.1 2000 年重庆主城生活污水排放状况排放去向 污水量 SS CODC BOD5 NH3-N TN TP城市 万m 3/a t/a t/a t/a t/a t/a t/a长江 17663 48808 37523 20201 2729 4145 353嘉陵江 11124 30740 23633 12723 1719 2611 222合计 28787 79548 61156 32924 4448 6756 576注：城市生活污水，主要指来自于生活、机关、商业机构和小型工商企业等的污水表 2.2 2000 年长江嘉陵江重庆段接纳的工业废水和污染物量工业废水中污染物排放量（吨）工业废水量(万吨)工业废水达标排放量(万吨) CODCr SS 石油类 六价铬 挥发酚 氰化物 硫化物39378 24568 60728 31399 242 3.1 1.19 7.14 163工业废水按行业的排放和达标排放情况见表 2.3，各个行业的企业数量见图 2.1。废水排放量大于一千万吨以上的行业有 8 个，其废水排放量的和约占工业废水排放总量的一半，这 8 个行业中，其中 5 个为制造业，西安交通大学硕士学位论文 13见图 2.2。可见制造业对重庆市水环境质量产生很大影响。工业废水达标排放量为 3.94 亿吨，平均达标排放率为 62.4%；达标率最高的行业为化学纤维制造业，达标率为 100%；达标率最低的行业为食品、烟草加工及食品、饮料制造业，达标率仅为 7.3%。废水排放量最大的行业为化工原料及化学制品制造业和电力、煤气及水的生产和供应业分别为 9812 万吨/年和9755 万吨/年，其达标排放率分别为 50.7%和 69.8%，达到国家规定的2000 年达标要求。表 2.3 2000 年重庆市主城区按行业的工业废水排放量序号 行 业企业数(个)废水排放总量(万吨)废水达标排放量( 万吨)达标排放率（% ）1 化工原料及化学制品制造业 143 9812.35 4979.35 50.72 电力、煤气及水的生产和供应业 33 9755.25 6810.42 69.83 造纸及纸制品业 46 3124.45 591.27 18.94 采掘业 87 2544.20 2210.50 86.95 黑色金属冶炼及压延工业 22 2147.61 1663.08 77.46 机械、电气、电子设备制造业 239 2058.03 1810.07 88.07 化学纤维制造业 4 1691.30 1691.12 100.08 食品、烟草加工及食品、饮料制造业 155 1312.13 96.10 7.39 医药制造业 42 726.42 229.99 31.710 非金属矿物制造业 278 715.19 429.92 60.111 水泥制造业 117 457.99 242.59 53.012 有色金属冶炼及压延工业 16 432.00 422.28 97.813 纺织业 55 394.78 179.91 45.614 金属制品业 57 100.93 84.44 83.715 橡胶制品业 18 76.38 68.95 90.316 皮革、毛皮、羽绒及其制品业 10 74.34 53.14 71.5续表 2.317 石油加工及炼焦业 12 46.97 12.20 26.018 塑料制品业 9 12.70 12.70 100.019 印刷业、记录媒介的复制 12 9.37 8.77 93.620 其他行业 89 3885.67 2971.00 76.5合计 1444 39378.06 24567.80 62.4工 业 企 业 总 数 1444个14333 46 87 2223941557150100200300400500600700800化工原料及化学制品制造业电力、煤气及水的生产和供应业造纸及纸制品业采掘业黑色金属冶炼及压延工业机械、电气、电子设备制造业化学纤维制造业食品、烟草加工及食品、饮料制造业其他行业企 业 数 （ 个 ）西安交通大学硕士学位论文 14图 2.1 重庆主城区各工业行业企业数图 2.2 主要工业行业废水排放比例2000 年重庆主城区直排入长江、嘉陵江的重点工业企业的位置和废水、污染污排放量统计值见表 2.4，71 家企业共排放工业废水 1.77 亿吨，排放COD1.13 万吨，排放氨氮 757 吨。 （一般工业、商业废水包括在城市生活污水中）表 2.4 2000 年重庆市直排长江、嘉陵江的重点工业企业废水及污染污排放情况统计工 业 废 水 排 放 总 量 39378万 吨 年24.9%24.8%7.9%6.5%5.5%5.2%4.3%3.3%17.6%化 工 原 料 及 化 学 制 品 制 造 业电 力 、 煤 气 及 水 的 生 产 和 供 应 业造 纸 及 纸 制 品 业采 掘 业黑 色 金 属 冶 炼 及 压 延 工 业机 械 、 电 气 、 电 子 设 备 制 造 业化 学 纤 维 制 造 业食 品 、 烟 草 加 工 及 食 品 、 饮 料 制 造 业其 他 行 业西安交通大学硕士学位论文 15参考距离 排放量 CODCr BOD5 NH3-N TP编号 行政区域 企业名称km岸别排放去向 万t/a t/a t/a t/a T/a1 九龙坡区 西南铝加工厂 52.5 左 长江 368.0 81.22 九龙坡区 重庆碱胺实业总公司 50.5 左 长江 438.9 148.3 15.23 江津市 江津水泥厂 44.5 右 长江 53.3 47.64 江津市 华能珞璜电厂 44 右 长江 3247.5 40.05 大渡口区 国营重庆重型铸锻厂 37.5 左 长江 18.6 6.86 巴南区 重庆鱼洞造纸厂 32.5 右 长江 24.0 64.0 7.07 巴南区 国营一零七厂 31.5 左 长江 49.8 1.98 巴南区 重庆前进化工有限公司 31.5 右 长江 241.2 2158.7 7.79 巴南区 重庆渝港钛白粉股份有限公司 27.5 左 长江 155.3 156.810 大渡口区 重庆肉类食品有限公司 27.5 右 长江 29.4 189.6 31.1 88.911 大渡口区 重庆木材综合加工厂 25.5 左 长江 31.7 20.612 巴南区 重庆东方红化工厂 24.5 右 长江 24.3 34.913 大渡口区 重庆金鑫啤酒厂 22.5 左 长江 7.2 294.3 35.614 大渡口区 重庆钢铁集团有限责任公司 20.5 左 长江 3826.0 289.1 213.315 巴南区 重庆万里蓄电池股份有限公司 17.5 右 长江 20.2 1.016 巴南区 重庆第六棉纺织厂 16.7 右 长江 47.6 1.0 13.617 巴南区 重庆染料厂 16.5 右 长江 7.2 36.418 巴南区 重庆水轮机厂 16 右 长江 36.0 1.019 九龙坡区 重庆黄桷坪电镀厂 15.5 左 长江 2.020 九龙坡区 重庆发电厂 14.9 左 长江 3542.8 29.321 九龙坡区 重庆铁路分局九龙坡车辆段 12.5 左 长江 13.8 2.022 九龙坡区 西南车辆制造厂 11.3 左 长江 141.4 118.7续表 2.423 九龙坡区 建设工业集团有限责任公司 10.3 左 长江 545.3 460.224 渝中区 重庆油墨厂 8 左 长江 1.5 1.025 渝中区 重庆干电池总厂 8 左 长江 16.2 27.626 渝中区 重庆新华化工厂 8 左 长江 35.7 604.627 南岸区 重庆长江电工厂 7 右 长江 114.0 6.728 南岸区 重庆化学试剂总厂 5.6 右 长江 8.6 7.629 南岸区 重庆第二机床厂 4.5 右 长江 6.7 8.230 南岸区 重庆水泥厂 4 右 长江 46.6 40.231 南岸区 重庆制药七厂 2.5 右 长江 18.4 13.832 南岸区 重庆桐君阁药厂 2.5 右 长江 18.9 10.633 南岸区 重庆长江化工厂 2 右 长江 31.8 21.134 南岸区 重庆铭牌厂 0 右 长江 1.635 南岸区 重庆卷烟厂 -1 右 长江 65.9 672.536 南岸区 西南制药二厂 -1.5 右 长江 9.0 9.6 26.9西安交通大学硕士学位论文 1637 南岸区 重庆第三棉纺织厂 -1.5 右 长江 17.3 174.5 1.338 江北区 重庆电镀总厂 -1.5 左 长江 5.039 江北区 重庆竞博工业集团有限现任公司 -2.8 左 长江 71.0 81.340 江北区 重庆塔山皮革厂 -3.5 左 长江 1.7 37.941 南岸区 重庆制革总厂 -5.5 右 长江 4.2 8.7 3.742 江北区 西南制药一厂寸滩分厂 -8.2 左 长江 45.2 179.943 江北区 西南合成制药股有限公司 -8.5 左 长江 198.4 119.744 南岸区 重庆川东化工(集团)有限公司 -9.5 右 长江 9.5 2.045 南岸区 重庆市东方试剂总厂 -11.2 右 长江 4.3 3.246 南岸区 重庆铜管厂 -11.2 右 长江 20.0 2.547 江北区 重庆望江机器制造总厂 -17.5 左 长江 140.0 8.148 渝北区 重庆市昆仑化工厂 -56.9 左 长江 3.5 0.949 渝北区 重庆市洛碛化工厂 -56.9 左 长江 8.0 0.150 渝北区 重庆渝北磷肥厂 -56.9 左 长江 0.4 0.251 渝北区 重庆川庆化工厂 -57.5 左 长江 83.0 246.052 北碚区 重庆北碚宏大集团公司 64.5 右 嘉陵江 450.0 750.0 609.253 北碚区 重庆大明纺织染厂 59.1 右 嘉陵江 2.4 1.9 1.254 北碚区 重庆碚陵制药厂 58.5 左 嘉陵江 16.6 309.255 北碚区 重庆大新药业股份有限公司 58 左 嘉陵江 135.0 943.256 渝北区 重庆江北化肥厂 50 左 嘉陵江 120.5 210.9 439.4续表 2.457 北碚区 国营八四五厂 42 右 嘉陵江 7.6 6.1 3.758 沙坪坝区 重庆农药化工集团有限公司 23/26 右 嘉陵江 124.2 152.6 46.459 沙坪坝区 中国嘉陵工业股份有限公司 18.2 右 嘉陵江 229.5 30.660 沙坪坝区 重庆特殊钢集团有限责任公司 17 右 嘉陵江 1619.0 1631.061 江北区 重庆制皂总厂 15.8 左 嘉陵江 14.9 165.762 江北区 重庆织造厂 13 左 嘉陵江 4.4 170.0 71.563 沙坪坝区 重庆合成化工厂 12 右 嘉陵江 40.2 19.364 江北区 重庆搪瓷总厂 12 左 嘉陵江 0.2 0.265 沙坪坝区 重庆第二棉纺织厂 11.2 右 嘉陵江 25.3 22.7 1.966 沙坪坝区 重庆华诚第一棉纺织厂 11.2 右 嘉陵江 49.4 44.5 0.567 江北区 重庆造纸厂 8.5 左 嘉陵江 120.0 245.0 79.868 江北区 重庆天原化工总厂 8 左 嘉陵江 504.0 78.169 江北区 重庆嘉陵化学制品有限公司 6 左 嘉陵江 90.0 55.470 江北区 重庆药友制药有限责任公司 5 左 嘉陵江 32.9 26.071 江北区 长安汽车有限责任公司 4 左 嘉陵江 229.0 3.5西安交通大学硕士学位论文 17合计 17673.0 11335.6 887.0 756.8 56.3*注：参考距离 为距朝天门的距离，上游 为正，下游为“2.3 地表水环境质量现状监测结果分析a. 监测断面利用长江望龙门、寸滩、黄草峡及嘉陵江磁器口、江北嘴共五个断面的 2000 年例行监测数据来评价地表水环境质量现状。b. 监测项目pH、溶解氧（DO） 、化学需氧量（CODCr） 、生化需氧量（ BOD5） 、非离子氨、石油类、凯氏氮、总氮、总磷、表面活性剂、粪大肠菌群共 11项。c. 监测采样及分析方法按地表水环境质量标准 9的规定执行。2000 年水质监测结果见表 2.5。从表 2.4 可看出，在监测的 11 项指标中，超过地表水环境质量标准9中 类标准的指标有：化学需氧量、非离子氨、石油类、总磷和粪大肠菌群。各断面超标情况是：望龙门断面超标污染物有化学需氧量、非离子氨、总磷和粪大肠菌群，其中化学需氧量超标率为 5.6%，最大值为 20.2，超标 0.1 倍；非离子氨超标率为 16.7%，最大值为 0.