COD减排现状与水环境改善的响应关系研究.docx

COD减排现状与水环境改善的响应关系研究 COD减排现状与水环境改善的响应关系研究 随着经济的发展，水环境污染问题日益严重，在影响人们生活的同时，严重制约着经济的发展。目前，我国化学需氧量（COD）的排放量位居世界第一，如不加以控制，必将导致水污染更加肆虐，水环境恶化的趋势将无以遏制。我国COD排放数据统计始于1997年，当年COD排放总量为1 073万t，其中县以上工业COD排放量为666万t，约占62.1%。国家十二五节能减排综合性工作方案中明确提出，到十二五末，全国的化学需氧量（COD）要比2010年下降 8%，各地区及部分行业亦分别提出了十二五期间各自的COD减排目标，因此确定COD减排现状与水环境改善之间的关系，寻求COD减排对策，显得尤为迫切和必要。本文运用SPSS统计软件对清河、凡河流域的水环境进行环境回归曲线模型分析，确定了COD减排量与相关水环境指标之间的相关性。 本文由收集整理 1 清河与凡河流域概况 1.1 污染源概况 根据2011年环统数据，清河流域有工业污染源101家，其中排放废水的有55家。55家企业COD产生量和排放量分别为5 723.271 t和1 024.373 t，氨氮产生量和排放量分别为148 867 t和52.978 t。28家企业具有废水治理设施。2007年前，清河区和开原市的污水直排清河，清河下游的水体一度失去了生态平衡功能，只能作为排污沟。2008年起，铁岭市对清河流域的一些重点排污企业实施了关停并转。河流水质明显好转。清河是一个造纸厂污染一条河的典型代表，化学需氧量入河量占全河流的39.9%，2008年4月辽宁省对造纸企业集中整治后，清河水质明显改善，并再没有出现枯水期污染迅速加重的现象。清河流域水质总体有所改善，2009年干流COD年均值基本消灭劣V类；清河主要污染物为COD，污染来源为农业面源污染和生活源污染；清河下游主要污染因子为氨氮，污染来源为农业面源污染、生活源污染和工业源污染；清河干流沿程主要监测断面丰、平、枯3期的总氮浓度全部超标，因此对清河流域总氮的污染控制亟待加强。 根据2011年环境统计数据，凡河流域有工业污染源企业11家，主要分布于铁岭县和铁岭经济开发区，其中有废水排放的有4家。全年COD产生量和排放量分别为39.15 t和31.72 t；氨氮产生量和排放量分别为1.99 t和2.15 t。4家企业中只有1家企业具有污水处理设施。凡河流域水环境基础较好，但近年来随着人口增加和各类污染的加剧，使凡河水生态系统总体生态质量趋于恶化，物种呈现逐渐消失危机，水域内生物多样性降低，涵养水源功能削弱。清河、凡河干流朱尔山断面和清河化学需氧量浓度的变化规律基本一致，由此说明清河对清河、凡河干流化学需氧量浓度影响十分明显。 1.2 水质现状分析 清河流域一级支流共8条，清河水质总体较好。其中类水质断面4个，类水质断面8个，类7个，类1个，劣类6个。永丰和西砬底下断面因氟化物分别超过类水质标准0.1倍和0.3倍，为劣类水质，浓度分别为1.69 mg/L和1.96 mg/L；二寨子（入河口）断面因氨氮超标1.6倍，为劣类水质，浓度为5.22 mg/L；二社断面因氨氮、总磷分别超标1.5倍和0.1倍，为劣类水质，浓度分别为5.03 mg/L和0.43 mg/L；门脸断面因氨氮和总磷分别超标1.7倍和1.5倍，为劣类水质，浓度分别为5.39 mg/L和1.01 mg/L；清河水库出库口断面因pH值为9.6，为劣类水质。 凡河在20012010年水质明显改善，连续2年符合类水质标准，氨氮、化学需氧量、生化需氧量和石油类4项指标均有不同程度下降趋势。其中，2010年石油类和氨氮浓度分别为1.20 mg/L和1.03 mg/L，与2001年相比分别下降92.5%和65.9%。 2 铁岭市COD减排现状 铁岭市污染物总量减排工作从起步到发展已经进入第7年，为了更深入地了解6年来减排工作的开展情况和实施效果，将铁岭市20052010年污染物总量减排工作现状进行总结和分析。 2.1 十一五污染物总量减排目标 根据铁岭市环境统计年鉴数据显示，2005年COD排放总量为32 455 t，要求到2010年底，在2005年基础上削减10%。 2.2 污染物总量减排工作完成情况 在2007年减排工作全面开展后，国家提出了淡化基数、重视增量和减量的原则，根据全市减排工作进度，按照实际情况每年给铁岭市具体下达减排指标作为年终考核的依据。通过工程治理、结构调整和监督管理三大措施，COD排放量实现十一五期间下降16.3%，超额完成了十一五减排任务。20062011年COD减排情况如图1所示。 3 COD减排量与水环境改善的响应关系 COD总量减排的主要目的是改善水环境质量，而主要流域水质情况变化是水环境总体质量的反映。尽管十一五污染减排工作取得了前所未有的成绩，但依然存在不少问题。一是总量减排与质量改善的关系不对应；二是水环境管理减排难以完全适应量化管理要求；三是减排可持续机制未得到根本解决。因此，在考察COD减排量任务完成状况的同时，还应考虑流域水环境质量的改善情况。本文对COD减排量与流域水环境质量改善响应关系进行研究。 开题报告 3.1 典型水环境指标的选取 按照指标选取的一般原理，选取的水环境统计指标应当具备代表性、综合性、简明性、前瞻性、衔接性、可计量性、可比性、连续性、可考核性等。此外，所选取的指标应体现国家政策的导向性，与国家的方针、政策、法规和目标保持一致，以利于促进政策的实施以及与国民经济和社会发展指标体系相协调。因此，最终选取3项典型环境指标，即综合污染指数、高锰酸盐指数、类以上水质所占比例作为水环境改善的统计指标。 3.2 COD减排量与水环境质量变化 分别将十一五期间流域COD减排量与典型的水环境指标进行相关分析，并运用SPSS统计软件进行环境回归曲线模型分析。 3.2.1 SPSS软件介绍。SPSS软件在近几年应用比较普遍，功能强大，操作过程简单，具有广泛的应用领域。运用SPSS Statistics 17.0软件选择双变量相关分析中的双侧检验法，对COD减排量与水环境质量改善之间的响应关系进行研究。经过计算结果表明：COD减排量与综合污染指数、高锰酸盐指数、类以上水质所占比例存在明显的相关性（表1）。因此，分别建立回归模型，进一步进行回归分析。COD减排量与综合污染指数、高锰酸盐指数、类以上水质所占比例均存在明显的相关性。随着COD减排量的增加，高锰酸盐指数浓度和综合污染指数明显降低，类以上水质所占比例明显增加。由此表明，COD减排量增加，水环境质量稳步改善，两者呈现同向变化的趋势。 开题报告 3.2.2 环境曲线回归模型构建。以COD减排量为自变量（x），分别以类以上水质所占比例、综合污染指数高锰酸盐指数浓度为因变量（y）制作散点图，并对两者关系进行趋势分析（置信水平为95%），建立回归模型如图24所示，拟合曲线均为一元线性回归直线。拟合度均在0.78以上，效果较好。 3.3 结果输出与分析 以COD减排量与高锰酸盐指数浓度为例，运用SPSS软件进行回归模型分析，展示两者之间响应关系，并对回归方程进行相关性检验。将模型情况汇总，模型R、R2及调整R2分别为0.845、0.713、0.703。因此，COD减排量与高锰酸盐指数浓度二者的相关系数R=0.845，拟合优度R2=0.713。表2是回归模型的检验结果，Sig.值是回归关系的显著性系数，是F值的实际相关性概率（P），当时，说明回归关系具有统计学意义。即在置信水平为α=0.05或α=0.01时在F值分布表查对应数值，可知：F0.05（1，3）=10.1、F0.01（1，3）=34.1，拟合曲线的F=11.28F0.05（1，3），P=0.0150.05。因此，COD减排量与高锰酸盐指数浓度建立的回归模型是具有统计学意义的，并在置信水平α=0.05下是显著的。最终得到以COD减排量与综合污染指数、高锰酸盐指数浓度、类以上水质所占比例之间的回归方程为一元线性回归方程如表3所示，且在置信水平α=0.05或α=0.01下是显著的。 开题报告 t