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环渤海13 城市主要化学污染物 排海总量控制方案研究 摘要 改革开放近3 0 年来，随着坏渤海地区社会经济的快速发展，化学污染物的 排海数量不断增加，渤海海水水质不断恶化，而原有的浓度控制和目标总量控制 制度已不能满足海洋环境管理的需求。实施污染物排海容量总量控制是改善海洋 环境质量的重要措施，具体包括污染物排海通量估算、海洋环境容量与流域分配 容量计算、沿海城市容量的优化分配等，其中污染物排海通量估算是总量控制实 施的基础，而海洋环境容量的计算与优化分配则是排海总量控制的核心和关键。 本文针对水环境管理科学中容量的优化分配这一前沿领域和热点问题，在渤海主 要化学污染物海洋环境容量和主要河流流域分配容量研究工作的基础上，依据多 目标非线性规划原理，研究了环渤海城市c o d 和d i n 的总量控制方案，并在此 基础上对天津产业行业结构进行了优化调整，主要研究方法与成果如下： ( 1 ) 系统汇总、分析了渤海的污染源，建立了污染物排海通量估算的原则 及方法，并据此估算了环渤海1 3 城市c o d 、石油烃、营养盐、溶解态重金属等 污染物的历年排海通量。结果表明，自2 0 世纪7 0 年代以来，环渤海1 3 城市c o d 排海总量总体上表现出倒“u ”形变化趋势，年均排海通量1 5 0 万妇左右。石油烃 表现出倒n ”形变化趋势，年均排海通量1 5 万讹左右。d i n 表现n ”形变化趋 势，年均排海通量1 5 万妇左右。其它污染物t d p 、挥发酚、h g 、c d 、c r 、p b 、 砷、氰化物、悬浮固体年均排海通量分别为2 万t a 、3 0 0t a 、3 0t a 、4 0 0t a 、2 0 0 0 t a 、1 4 0 0t a 、2 0 0 0t a 、8 0 0t a 和4 8 0 万讹左右。 ( 2 ) 对污染的来源进行系统分析结果表明，入海河流是渤海污染物的主要 来源，对于石油烃海上污染源是污染物的重要来源，仅次于河流；对于d i n 、 d i p 、c o d 、h g 、挥发酚排污口也是污染物的重要来源；对于c o d 、p b 大气沉 降的作用不可忽视。对于不同的污染物，1 3 个城市污染物排放比例有所不同， 总体上说来，污染物主要来源于东营、营口、盘锦、唐山、天津和潍坊，其它城 市所占比例较小。 ( 3 ) 规范了排放容量概念，建立了估算城市污染物允许排放容量的原则与 原理并依据多目标非线性规划方法，以实现渤海海洋环境容量、流域分配容量、 城市允许排放容量最大为目标函数，以经济与人口增长、污染物排放、环境投资 等为约束条件建立城市允许排放容量的估算模型，优化结果表明，在国家一类海 水水质标准下，对于环渤海1 3 城市c o d ，除秦皇岛和唐山外其余城市都需要不 同程度的削减，其中营口的削减量最大为7 3 万妇，沧州的削减量最小为1 2 万 t a ；对于削减比例，盘锦的削减比例最大，潍坊的削减比例最小。在国家一类海 水水质标准下，环渤海1 3 城市的d i n 均需要不同程度的削减，其中天津的削减 量最大为2 1 1 万讹，烟台的削减量最小为0 1 6 万妇。对于削减比例，营口的削 减比例最大，相当于基准年排海通量的8 6 ，唐山的削减比例最小。 ( 4 ) 以实现第一、二、三产业各部门允许排放容量最大为目标函数，以经 济增长、产业结构比例、污染物排放强度等为约束条件建立产业允许排放容量计 算的多目标非线性规划模型，结果表明，在国家一类海水水质标准下，规划年各 产业部门的c o d 均需不同程度的削减，其中第二产业中的工业部门的c o d 削 减数量最大，约2 万讹，而林业部门的削减数量最小。第一、二、三产、j k 结构 比例由3 0 ：5 6 0 ：4 1 0 调整为2 0 ：5 5 6 ：4 2 4 。 ( 5 ) 以实现工业各部门允许排放容量最大为目标函数，以经济增长、污染 物排放强度、水耗、能耗、劳动生产率等为约束条件建立行业允许排放容量计算 的多目标非线性规划模型，结果表明，工业部门中，建材、医药、汽车、机械、 电信和环保等6 个行业的c o d 允许排放容量有一定的盈余，其中医药行业还可 额外排放的数量最大为o 0 3 万比，汽车行业可额外排放的比例最大。其他行业 的c o d 需不同程度的削减，其中造纸行业的削减数量为1 4 万讹，削减比例也 最大，相当于基准年的4 8 。在实现各产业行业允许排放量最大前提下，天津 工业各行业中，需大力发展电信、汽车、医药、机械等行业；适当发展服装、建 材、石油、化工、环保、能源等部门；适当限制纺织、造纸、化学等行业，严格 限制采掘、冶金、食品行业。 本论文的研究成果为我国近海总量控制的实施提供了必要的理论基础和技 术支撑，对渤海生态环境治理以及沿海城市的产业结构优化调整具有直接的指导 意义。 关键词：总量控制；允许排放容量；多目标非线性规划；产业结构调整；渤海 n s t u d yo ns c h e m eo ft o t a le mis sio nc o n t r oio fm ain c h e mic aip ci iu t a n t sin13citie 8a r o u n db o h ais e a a b s t r a c t i nt h ep a s t3 0y e a r so fr e f o r ma n do p e n i n gu pi n c h i n a ，w i t ht h er a p i d d e v e l o p m e n to fs o c i e t ya n de c o n o m yo ft h eb o h a ir i mr e g i o n ，m o r ea n dm o r e p o ll u t a n t sh a v eb e e nd i s c h a r g e di n t ob o h a is e a ，t h u si tl e a d st od e t e r i o r a t i n gs e a w a t e r q u a l i t y h o w e v e r , t h eo r i g i n a lc o n c e n t r a t i o nc o n t r o la n dt a r g e tt o t a le m i s s i o nc o n t r o l s y s t e m sa r eu n a b l et om e e tt h ed e m a n do fm o d e mm a n a g e m e n to ft h em a r i n e e n v i r o n m e n t t h ei m p l e m e n t a t i o no fc a p a c i t yt o t a le m i s s i o nc o n t r o lo fp o l l u t a n t si sa n i m p o r t a n ta n de f f e c t i v em e a s u r et oi m p r o v em a r i n ew a t e rq u a l i t y t h ec a p a c i t yt o t a l e m i s s i o nc o n t r o lc o n t a i n se s t i m a t i o no fp o l l u t a n tf l u x e si n t ot h es e a ，c a l c u l a t i o no f m a r i n ee n v i r o n m e n t a lc a p a c i t ya n da l l o c a t e dc a p a c i t y , o p t i m i z a t i o na n da l l o c a t i o n 硝 c a p a c i t y t h ep o l l u t a n tf l u xe s t i m a t i o ni st h eb a s e ，a n dt h ec a l c u l a t i o n ，a ll o c a t i o na n t i o p t i m i z a t i o no fc a p a c i t yi st h ek e yo ft h er e s e a r c h a i m e da tt h eo p t i m i z a t i o na n da l l o c a t i o no fc a p a c i t y , af o r e f r o n ta n dh o t s p o to f t h i sf i e l d ，t h er e s e a r c hi sc a r r i e do u tb a s e do nt h es t u d yo fm a r i n ee n v i r o n m e n 话l c a p a c i t ya n da ll o c a t e dc a p a c i t y t h ea ll o w a b l ee m i s s i o nc a p a c i t i e so fc h e m i c a l o x y g e nd e m a n d ( c o d ) a n dd i s s o l v e di n o r g a n i cn i t r o g e n ( d i n ) a r ec a l c u l a t e d a c c o r d i n gt ot h ep r i n c i p l eo fm u l t i t a r g e tn o n l i n e a rp r o g r a m m i n ga n dt h es c h e m eo f t o t a le m i s s i o nc o n t r o li sp r o p o s e d ，m e a n w h i l e ，t h ei n d u s t r i a la n di n d u s t r ys t r u c t u r ei s o p t i m i z e da n da d j u s t e d t h em e t h o d sa n dr e s u l t so fr e s e a r c ha r es h o w e da sf o l l o w s ： ( 1 ) v a r i o u sp o l l u t i o ns o u r c e so fb o h a is e aa r es u m m a r i z e da n da n a l y z e d ，t h e p r i n c i p l ea n dm e t h o do fe s t i m a t i n gt h ep o l l u t a n tf l u x e si n t ot h es e aa r ee s t a b l i s h e d ， a n dt h el a wo fa n n u a lf l u x e so fc o d ，p e t r o l e u mh y d r o c a r b o n s ，n u t r i e n t s ，h e a v y m e t a l sa n do t h e rp o l l u t a n t si n t ob o h a is e af r o m19 7 9t o2 0 0 5i so b t a i n e d t h er e s u l t s s h o wt h a tt h ec o df l u xf r o m13c o a s t a lc i t i e sp r e s e n t sa ni n v e r t e du s h a p ew i t ha n a v e r a g ef l u xo f1 , 5 0 0t h o u s a n dt a ，t h ep e t r o l e u mh y d r o c a r b o n sf l u xp r e s e n t sa n i n v e r t e dn s h a p ew i t ha na v e r a g ef l u xo f15 0t h o u s a n dt a ，t h ed i nf l u xp r e s e n t sa n n - s h a p ew i t ha na v e r a g ef l u xo f15t h o u s a n dt a t h ea n n u a lf l u x e so ft o t a ld i s s o l v e d i i i p h o s p h o r u s ( t d p ) ，v o l a t i l ep h e n o l ，h g ，c d ，p b ，a s ，c y a n i d e ，s u s p e n d e ds o l i d s ( s s ) a r e2 00 0 0t a ，3 0 0t a ，3 0t a ，4 0 0t a ，14 0 0t a20 0 0t a ，8 0 0t a ，4 8 0 00 0 0t a ， r e s p e c t i v e l y ( 2 ) t h es o u r c e so fv a r i o u sp o l l u t a n t sa r ea n a l y z e da n dt h er e s u l t ss h o wt h a tr i v e r s a r et h ep r i m a r yp o l l u t i o ns o u r c e ，t h es e ai sa n i m p o r t a n ts o u r c ef o rp e t r o l e u m h y d r o c a r b o n s ，s e w a g eo u t f a l l sa r ea l s oa ni m p o r t a n ts o u r c ef o rd i n ，t d p , c o d ，h g a n dv o l a t i l ep h e n 0 1 t h er o l eo fa t m o s p h e r i cd e p o s i t i o nc a nn o tb ei g n o r e df o rc o d a n dp bp o l l u t i o n t h ep e r c e n t a g e so fv a r i o u sp o l l u t a n t si n13c i t i e sa r ed i f f e r e n t o n t h ew h o l e ，t h ep o l l u t a n t si nb o h a is e a m a i n l yc o m ef r o md o n g y i n g ，y i n g k o u ，p a n j i n ， t a n g s h a n ，t i a n ji n ，a n dw e i f a n g ( 3 ) t h ec o n c e p to fa l l o w a b l ee m i s s i o nc a p a c i t yi sd e f i e da n dt h ep r i n c i p l ea n d m e t h o do fe s t i m a t i n gt h ea l l o w a b l ee m i s s i o nc a p a c i t yo fp o l l u t a n t si n13d i f f e r e n t c i t i e sa r ee s t a b l i s h e d a c c o r d i n gt o m u l t i - o b j e c t i v e n o n l i n e a rp r o g r a m m i n g ，t h e o b j e c t i v ef u n c t i o no ft h em o d e li s t h em a x i m i z a t i o no fm a r i n ec a p a c i t y ，a ll o c a t e d c a p a c i t ya n de m i s s i o nc a p a c i t y , a n dt h em o d e lc o n s t r a i n sc o n t a i ne c o n o m i cg r o w t h ， p o p u l a t i o ng r o w t h ，p o l l u t a n te m i s s i o ni n t e n s i t y , e n v i r o n m e n t a li n v e s t m e n t ，a n ds oo n t h eo p t i m a lr e s u l t ss h o wt h a t13c i t i e se x c e p tq i n h u a n g d a oa n dt a n g s h a ns h o u l d r e d u c et h e i rd i s c h a r g eo fc o du n d e rg r a d eio ft h en a t i o n a ls e a w a t e rq u a l i t y s t a n d a r d sf n s q s ) ，t h el a r g e s tr e d u c e dq u a n t i t yo fy i n g k o ui s7 30 0 0t a ，a n dt h el e a s t r e d u c e dq u a n t i t yo fc a n g z h o ui s120 0 0t a a sf o rt h er e d u c e dr a t e ，p a n ji ni st h e l a r g e s ta n dw e i f a n gi st h el e a s t u n d e rg r a d e io fn s q s ，t h ed i s c h a r g eo fd i na l s o s h o u l db er e d u c e di n13c i t i e s ，t h el a r g e s tr e d u c e dq u a n t i t yo ft i a n ji ni s21 10 0 帆 a n dt h el e a s tr e d u c e dq u a n t i t yo fy a n t a ii si6 0 0t a t h er e d u c e dr a t eo f8 6 i n y i n g k o ui st h el a r g e s ta n dt h er e d u c e dr a t ei nt a n g s h a ni st h el e a s t ( 4 ) t h em o d e lo fm u l t i - o b j e c t i v en o n l i n e a rp r o g r a m m i n gi se s t a b l i s h e db a s e do n t h eo b j e c t i v ef u n c t i o no fm a x i m i z i n gd i f f e r e n ti n d u s t r i a ls e c t o r s e m i s s i o nc a p a c i t y , a n dt h ec o n s t r a i n t so fe c o n o m i cg r o w t h ，i n d u s t r i a ls t r u c t u r ep r o p o r t i o n ，p o l l u t a n t e m i s s i o ni n t e n s i t y t h er e s u l t ss h o wt h a tt h ed i s c h a r g eo fc o di na l li n d u s t r i a ls e c t o r s i nt i a n j i ns h o u l db er e d u c e di n2 010u n d e rg r a d eio fn s q s t h el a r g e s tr e d u c e d q u a n t i t yi n13c i t i e sw a s2 00 0 0t ai ni n d u s t r ys e c t o ro ft h es e c o n di n d u s t r ya n dt h e r e d u c e dq u a n t i t yi nf o r e s t r ys e c t o ri st h el e a s t a c c o r d i n g l y ，t h ep r o p o r t i o no ft h ef i r s t ， s e c o n da n dt e m a r yi n d u s t r yi sa d j u s t e df r o m3 0 ：5 6 0 ：41 0t o2 0 ：5 5 6 ：4 2 4 ( 5 ) t h em o d e lo fm u l t i - o b j e c t i v en o n l i n e a rp r o g r a m m i n g i se s t a b l i s h e db a s e do n t h eo b j e c t i v ef u n c t i o no fm a x i m i z i n gd i f f e r e n ti n d u s t r ys e c t o r s e m i s s i o nc a p a c i t y , a n d t h ec o n s t r a i n t so fe c o n o m i cg r o w t h ，p o l l u t a n te m i s s i o ni n t e n s i t y , w a t e rc o n s u m p t i o n ， e n e r g yc o n s u m p t i o n ，l a b o rp r o d u c t i v i t y t h er e s u l t ss h o wt h a tt h ea l l o w a b l ee m i s s i o n c a p a c i t yo fb u i l d i n gm a t e r i a li n d u s t r y , m e d i c i n ei n d u s t r y , a u t o m o t i v ei n d u s t r y , m a c h i n e r yi n d u s t r y , t e l e c o mi n d u s t r y ， a n de n v i r o n m e n t a lp r o t e c t i o n i n d u s t r ye x c e e d st h ed i s c h a r g ei nb a s ey e a r ( 2 0 0 5 ) t h el a r g e s ts u r p l u sa l l o w a b l e e m i s s i o nq u a n t i t yo f6i n d u s t r ys e c t o r si s3 0 0t ai nm e d i c i n ei n d u s t r ya n d a u t o m o t i v ei n d u s t r ya c c o u n tf o rt h el a r g e s tp e r c e n t a g e a l lt h er e m a i n i n gi n d u s t r y s e c t o r ss h o u l dr e d u c e dt h e i rd i s c h a r g eq u a n t i t y t h el a r g e s tr e d u c e dq u a n t i t yo fc o d i s l 40 0 0t ai np a p e ri n d u s t r y , a n di t sr e d u c e dr a t ei sa l s ot h el a r g e s t t om a x i m i z et h e a l l o w a b l ee m i s s i o n c a p a c i t y o f i n d u s t r ys e c t o r s ，t i a n j i ng o v e r n m e n t s h o u l d v i g o r o u s l yd e v e l o pt e l e c o mi n d u s t r y ，a u t o m o t i v ei n d u s t r y , m e d i c i n ei n d u s t r ya n d m a c h i n e r yi n d u s t r y ，p r o p e r l yd e v e l o pg a r m e n ti n d u s t r y ，b u il d i n gm a t e r i a li n d u s t r y , o i li n d u s t r y , c h e m i c a le n g i n e e r i n gi n d u s t r y , e n v i r o n m e n t a lp r o t e c t i o ni n d u s t r 冀, e n e r g yi n d u s t r y o n t h eo t h e rh a n d ，t e x t il e i n d u s t r y , p a p e ri n d u s t r y , c h e m i c a l i n d u s t r ys h o u l db er e a s o n a b l yr e s t r i c t e da n dm i n i n gi n d u s t r y , m e t a l l u r g i c a li n d u s t r y s h o u l db ys t r i c t l yr e s t r i c t e d t h er e s e a r c hw o r ks u p p l yn e c e s s a r yt h e o r e t i c a lf o u n d a t i o na n dt e c h n i c a ls u p p o r t f o rt h ei m p l e m e n to ft o t a le m i s s i o nc o n t r o li nc o a s t a lw a t e r si nc h i n a ，f u r t h e r m o r e ，i t c a nd i r e c tt h ee c o l o g i c a le n v i r o n m e n t a l g o v e r n a n c ea n dt h eo p t i m i z a t i o n a n d a d j u s t m e n to fi n d u s t r i a ls t r u c t u r eo f c o a s t a lc i t i e s 。 k e yw o r d s ：t o t a i e m i s s i o nc o n t r o l ：a ii o w a b l ee m is s i o n c a p a e i t y ： m u l t i - o b j e c t i v en o n ii n e a rp r o g r a m m i n g ：i n d u s t r i a is t r u c t u r ea d j u s t m e n t ： b o h a is e a v 。 独创声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的 研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其 他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含未获得 ! 洼! 翅遗查基丝益墓挂趔壹蛆的：奎拦亘窒2 或其他教育机构的学位或证书使 用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明 确的说明并表示谢意。 一兰兰兰竺兰兰垒坚三三竺竺兰二! 型三一 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并 向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人 授权学校可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用 影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。同时授权中国科学技术信息 研究所将本学位论文收录到中国学位论文全文数据库，并通过网络向社会公 众提供信息服务。( 保密的学位论文在解密后适用本授权书) 学位论文作者签名： 镬盈嘲 1 签字b 期：捌年s 旯3 | e l 导师签字2 班受 _ ，二一一r 。 签字日期：力群j 月37 e 1 ， ，l - 一 刖昌 渤海是我国唯一的半封闭型内海，地处1 1 7 03 5 e 到1 2 2 02 5 e 和3 7 00 7 。n 到4 l oo o n 之间，北、西、南三面环陆，东面以渤海海峡与黄海相通，湾口狭 小，最窄处仅有1 0 0k m ，东北西南纵长约5 5 5k m ，东西宽约3 4 6k m ，面积约7 8 万k m z ，平均深度1 8m ：最深处为老铁山水道西侧，达7 0m 。按照渤海三角形 的形状特征，整个渤海大致可分为辽东湾、莱州湾、渤海湾和中央瓮地四个水域， 沿岸有黄河、海河、滦河、辽河等数十条河流汇入。渤海位于北温带，平均水温 冬季1 2 ，夏季2 4 - 2 6 ；海水平均盐度3 0 0 ，年降水量3 0 0 - - - 4 0 0m m 。 环渤海地区狭义上指中国辽东半岛、山东半岛、京津冀为主的环渤海滨海经 济带，沿岸坐落着山东、河北、辽宁、天津三省一市的1 3 个主要沿海城市，陆 域面积1 3 4 万k m 2 ，人口5 7 9 7 万。广义上，环渤海地区包括北京、天津两大直 辖市及辽宁、河北、山西、山东和内蒙古中部地区，共五省( 区) 二市。全区陆 域面积达1 1 2 万平方公里，总人口2 6 亿人，整个大的范围占据中国国土的1 2 和人口的2 0 。环渤海地区共有城市1 5 7 个，约占全国城市的四分之一，其中 城区人口超百万的城市有1 3 个。发达便捷的交通优势，雄厚的工业基础和科技 教育优势，丰富的自然资源优势以及密集的骨干城市群已使环渤海经济圈成为继 珠三角、长三角之后的第三个经济增长极。进入2 1 世纪以来，伴随中国现代工 业化、信息化、城市化等进程，环渤海经济圈社会经济持续高速发展，地区生产 总值( g 卿) 年均增长率达1 1 左右，海洋经济更是突飞猛进，环渤海山东、 河北、辽宁和天津三省一市渤海海洋总产值从1 9 8 6 年6 4 亿元增长到1 9 9 8 年 1 1 0 4 9 亿元。其中，渤海沿岸地区的海洋水产业产值占全国的4 0 9 ，海洋盐业 产值占全国的8 6 。4 ，海洋交通运输业产值占全国的2 1 8 ，造船业占全国的 4 2 1 ，海洋油气产值占全国的2 7 5 。2 0 0 6 年海洋生产总值更是达到6 9 0 6 亿 元，占全国海洋生产总值的比重为3 3 o ，较上年增长1 5 8 。环渤海地区已成 为我国社会经济非常发达的区域。渤海生态系统作为环渤海经济圈的基础支撑， 其服务功能对该区经济发展起着决定性作用。因此，对我国国民经济建设和东北 亚经济圈发展来说，渤海占有举足轻重的战略地位。 然而，随着环渤海地区经济快速发展和人口急剧增长，素有我国“鱼仓”和“海 中国海洋大学博士学位论文 洋公园”之美誉的渤海生态系统正承受着前所未有的巨大压力，其服务功能显著 下降，可持续利用能力加速丧失，正面临着异常严峻的环境、生态问题：( 1 ) 海 水水质不断恶化。2 0 世纪9 0 年代的监测结果表明，渤海海域水体中的主要污染 物含量迅速增加，渤海近岸海域的污染范围在迅速扩大。溶解无机氮由1 9 9 2 年 的o 1 0m g l 增加到1 9 9 8 年0 2 5m g l ，增加一倍多；c o d 由o 9 5m g l 增加到 1 4 3m g l ，增加了5 0 ；受污染海水面积由不足2 6 增加到5 0 以上。( 2 ) 赤潮 灾害、溢油事故频发。2 0 世纪6 0 年代以前，渤海很少发生赤潮，7 0 年代，渤海 赤潮记录3 次。随着8 0 年代以后近岸海域污染同益加剧，赤潮发生的频率、影 响范围、持续时间和环境危害也呈逐渐增加趋势。近几年渤海每年发生赤潮1 0 多起。赤潮持续时间越来越长，面积越来越大，渔业直接经济损失越来越严重， 1 9 9 8 年渤海赤潮造成海洋水产的直接经济损失就约5 亿元。( 3 ) 渔业资源严重衰 退。从2 0 世纪7 0 年代中期渤海一些主要经济鱼类资源开始不同程度的衰退，到 9 0 年代，渤海传统经济渔业种类资源严重衰退，有的已经枯竭。( 4 ) 海洋生物种 类明显减少。从2 0 世纪7 0 年代初起，渤海生态系统的结构和功能即受到一定程 度的破坏，渔业资源逐渐朝着低龄化、小型化、低质化方向明显演变。 渤海海水水质恶化、赤潮灾害频繁发生、海洋生态系统失衡、渔业资源严重 衰退等海洋生态环境问题日趋严重，并成为制约环渤海地区社会经济可持续发展 的重要因素。而污染物排海总量不断增加尤其是陆源排放的不断增加是当前渤海 环境状况恶化未能得到遏制的根本原因。据统计，1 9 8 0 年由陆地输入渤海的水 量为3 1 4 亿吨，c o d 为5 4 5 万吨，1 9 9 8 年入海水量减少到2 5 2 亿吨，而c o d 反而增加到1 4 2 5 万吨，是1 9 8 0 年2 倍多。2 0 世纪9 0 年代末，仅占我国海区面 积的2 6 的渤海每年接纳通过各类排污口直排的污水高达3 6 - 4 0 亿吨左右，占 全国直接排海污水总量的3 7 - - 4 1 ，其中工业废水达8 0 亿吨，占全国总量的 2 0 2 。通过不同途径进入海的污染物渤海占全国排海总量的3 0 ，近4 0 的水 域面积受到污染，渤海已成为我国海洋生态环境破坏最为严重的海区。诸多海洋 专家指出，如果不采取任何措施来遏制污染，那么j 0 年后，渤海将变成中国的 “死”海。 渤海的污染早已引起中国政府的高度关注。实际上，自2 0 世纪9 0 年代，按 照修订后的中华人民共和国海洋环境保护法，国家海洋局已明确将污染物排 2 王f 渤海1 3 城市主要化学污染物排海总量控制方案研究 海总量控制作为重点海域海洋环境管理工作目标。1 9 9 8 年1 2 月环资委币式报请 国务院将渤海列入国家环境污染治理工作重点。1 9 9 9 年3 月朱镕基总理批示： 要把渤海计划和全国计划联系起来。温家宝副总理也十分关注渤海综合整治工 作，并作了“国家海洋局要把工作重点放在规划、立法和管理上”的重要批示。 2 0 0 1 年，国家环保总局联合环渤海三省一市投资5 5 5 亿元实施了渤海碧海行 动计划，分近期、中期和远期三个阶段目标在环渤海1 3 个城市实施污染物的排 海总量控制。几乎与此同时国家海洋局开始实施渤海综合整治规划对渤海进 行依法有效管理，全面实施污染物总量控制制度，以控制海岸带和海域污染，改 善水质、生态环境质量，实现坏渤海地区社会经济的可持续发展。通过环保总局、 国家海洋局以及环渤海三省一市对环渤海治理及污染物排海总量的有效控制，使 渤海海水水质污染一定程度上有所缓解，但污染形势依然严峻。 同时，尽管渤海已开始实施污染物排海总量控制，但总量控制方案多是主 观性和经验性的，还无法实现容量总量控制。本文旨在通过对渤海主要污染源及 污染物排海通量进行系统研究，并基于渤海海洋环境容量与流域分配容量的计算 结果，对环渤海1 3 城市主要化学污染物排放容量进行优化分配，并提出污染物 削减和产业结构优化调整的方案。本文将对我国近海海域污染物排海总量控制的 实施提供有益的借鉴。 环渤海1 3 城市主要化学污染物排海总量控制方案研究 1 文献综述 1 1研究的背景与意义 环境保护伴随人类社会解决问题的需求而产生于2 0 世纪6 0 年代，1 9 7 2 年 斯德哥尔摩人类环境会议，标志着人类对环境问题的觉醒；1 9 9 2 年里约热内卢 环境与发展大会，使人类对环境与发展的认识提高到了一个崭新的阶段；2 0 0 2 年约翰内斯堡世界可持续发展峰会再次深化了人类对可持续发展的认识，确认经 济发展、社会进步与环境保护相互联系、相互促进，共同构成可持续发展的三 大支柱( 朱庚申，2 0 0 2 ；曲格平，2 0 0 2 ) 。然而，在业已过去的2 0 世纪，人类 社会在取得巨大物质财富的同时，也付出沉痛的环境代价。目前，水资源污染和 短缺已成为一个世界性的问题。合理地利用水资源，控制和减少水环境污染已成 为各国社会经济发展应当考虑的主要问题之一。 2 1 世纪是海洋的世纪。我国海岸线漫长，沿海地区经济发达，近年来沿海 地区人口的日益增长以及工农业尤其是海洋渔业、运输、化工等海洋产业的迅速 发展，使沿海的生态环境受到了较为严重的破坏。海洋环境问题的同益突出引起 了我国政府的高度重视。在2 0 世纪年7 0 代初，我国就从控制污染源排放着手， 开始对污染物排放实行浓度控制，并颁布了一系列海洋污染物浓度排放标准、海 洋环境质量标准和相关法规。如海水水质标准、船舶污染物排放标准、中 华人民共和国海洋环境保护法等( 徐财江，2 0 0 6 ) 。但是，长期以来的实践表 明，以达标排放为控制原则的环境保护政策并不能有效地控制近岸海域环境质量 的下降趋势。虽然许多陆源污染物排放浓度较以前有所降低，并有相当数量的污 水实现了达标排放，但沿岸海域污染物排放总量却不断增加。在污染物排海总量 增加的情况下，即使实现达标排放，也不能实现海域环境保护管理的目标和海域 使用功能。因此，以浓度控制为核心的环境管理政策已不能有效遏制日益恶化的 海洋环境，只有从海域的自净能力、纳污能力出发同时对污染物排放的绝对量进 行总量控制，才能有效地控制和改善海洋生态环境。为此，我国自7 0 年代末开 始引入总量控制的思想。1 9 8 8 年，国家环保局关于以总量控制为核心的水污 染排放许可证管理暂行方法和开展排放许可证试点工作通知的下达，标志着我 国开始进入总量控制、强化水环境管理的新阶段( 张天柱，1 9 9 0 ) 。而污染物总 量控制正式作为中国环境保护的一项重大措施出现在1 9 9 6 年全国人大通过的 中国海洋大学博士学位论文 国民经济和社会发展“九五”计划和2 0 10 年远景目标纲要中。原国家环保 局为落实“九五”环保计划，特编制了“九五”期间全国主要污染物排放总量 控制计划对环境危害较大的1 2 种污染物实行了污染物排放总量控制，使总量 控制逐步由思想框架转变为一项具体的环保政策( 田卫等，1 9 9 8 ) 。国务院于2 0 0 0 年颁布的水污染防治法实施细则更是对总量控制的实施作了细化和更具有可 操作性的规定( 李正最和汤喜春，2 0 0 2 ；冯金鹏等，2 0 0 4 ) 。 渤海是我国唯一的半封闭内海，面积7 7 ，2 8 4k m 2 ，具有独特的资源优势和 地源优势，是环渤海经济圈的重要支持系统。但是随着沿海城市工业化、信息化、 城市化进程的不断加快，近岸海域水质不断恶化、赤潮灾害频发、海洋生态系统 失衡、渔业资源衰退等海洋生态环境问题也日趋严重( 王修林和李克强，2 0 0 6 ) 。 自2 0 世纪7 0 年代末，渤海海洋环境质量总体上呈恶化趋势，尤其是在9 0 年代 中后期。根据多年的监测和评价结果，渤海近岸海域的污染范围呈扩大趋势。1 9 9 2 年渤海遭受污染的面积约2 0 ，而到了1 9 9 8 年，渤海受污染的面积约4 0 。经 过近几年的治理，2 0 0 6 年，渤海未达到清洁海域水质标准的面积约2 0 万平方公 里，占渤海总面积的2 6 ，共发生赤潮1 1 次，累计发生面积达到2 9 8 0 平方公里。 污染形势依然严峻，污染海域主要集中在辽东湾近岸、渤海湾和莱州湾等近岸海 域，主要污染物为无机氮、活性磷酸盐和石油类等( 国家海洋局，1 9 9 0 2 0 0 6 ) 。 工业废水、生活污水、工业和生活垃圾、农药、化肥等陆源污染物大量超标超量 排放入海成为当前渤海环境状况恶化未能得到遏制的根本原因。由于渤海海洋生 态环境问题己成为环渤海地区社会经济可持续发展的重大制约因素，自2 0 世纪 9 0 年代后期，国家环保总局和国家海洋局先后分别制定了渤海碧海行动计划 和渤海综合整治规划，着重开展包括主要化学污染物排海总量控制在内的渤 海海洋生态环境质量预防、控制和治理等。 当前，在科学发展观指导下，建设资源节约型、环境友好形社会，特别是促 进经济发展与人口、资源、环境相协调已成为各地区实施“十一五 社会经济发 展规