（海洋化学专业论文）青岛市环胶州湾污染控制单元主要污染物排放容量估算.pdf

青岛市环胶州湾污染控制单元 主要污染物排放容量估算 摘要 随着青岛市经济高速发展、人口持续增加，胶州湾沿岸化学污染物排海总量 逐年增加，导致胶州湾海水水质同益恶化，而原有的浓度控制和目标总量控制制 度己不能满足海洋环境的需求，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。本论文针对目前我国总量控制方案缺乏可操作性的现状，在胶州 湾主要化学污染物海洋环境容量和主要排污管理区分配容量研究工作的基础上， 依据多目标非线性规划原理，估算了基于街道办( 或镇) 级行政区的环胶州湾控 制单元的主要化学污染物排放容量，并初步提出了基于此控制单元的污染物排海 总量控制方案，主要研究成果如下： ( 1 ) 对研究区域内的自然条件、资源、社会和经济发展状况，特别是主要 污染源及排放特征等进行全面深入的调查和分析基础上，基于街道办( 或镇) 级 行政区划分污染控制单元，并系统分析了各控制单元的污染物排放特征。青岛市 共1 7 9 个污染控制单元，其中，从各控制单元c o d 排放通量来讲，四方区的阜 新街道控制单元排放通量最高，年排放量为1 3 2 1 吨，其次为崂山区的中韩街道、 四方区的嘉兴、兴隆路和海伦街道控制单元，排放量分别为8 3 0 吨年、7 1 2 吨 年、7 0 6 吨年和6 8 4 吨年；从来源比例来讲，居民生活c o d 污染排放比例从 1 7 到9 7 5 ，其所占比例在5 0 o 以上的控制单元有5 7 个，主要分柿在团岛、 麦岛、海泊河、李村河、墨水河等排污管理区；各控制单元的氨氮的污染源排放 中，居民生活污染为主要来源，所占比例平均为5 7 0 ，各控制单元中，居民生 活污染氨氮排放比例从2 0 到9 8 6 ，其所占比例在5 0 o 以上的控制单元有 8 4 个：总磷污染以面源污染来源为主，青岛市各控制单元面源总磷污染比例平 均为6 0 5 ，所占比例在5 0 o 以上的有1 0 4 个控制单元。 ( 2 ) 以实现胶州湾海洋环境容量、排污管理区分配容量和控制单元排放容 量最大为目标函数，以经济增长、污染物排放强度、环境投资等为约束条件建立 了水污染物排放容量的优化分配模型，依据多目标非线性规划方法，估算了各控 制单元的排放容量。结果表明，团岛排污管理区中，登州路控制单元的c o d 排 放容量最大，约为3 6 1 吨年，占整个排污区约2 7 ，其次为辽宁路和八大峡街 道控制单元；海泊河排污管理区中，阜新路的c o d 排放容量最大，约为1 3 2 1 吨年；李村河排污管理区中，中韩街道的c o d 排放容量最大，约为8 3 0 吨年， 占整个排污区约3 2 ，其次为水清沟和九水路街道控制单元；楼山河排污管理区 中，楼山街道的c o d 排放容量最大，约为5 1 2 吨年，占整个排污区约2 6 ，其 次为兴华路和湘潭路街道控制单元；墨水河排污管理区中，通济街道的c o d 排 放容量最大，约为1 7 4 吨年，占整个排污区的3 0 ，其次为棘洪滩和上马街道 控制单元；大沽河排污管理区中，蓝村镇的c o d 排放容量最大，约为4 8 6 吨 年，占整个排污区约1 1 ；洋河排污管理区中，红石崖街道的c o d 排放容量最 大，约为5 1 6 吨年；镰湾河排污管理区中，辛安街道的c o d 排放容量最大，约 为5 5 0 吨年。 ( 3 ) 根据各污染控制单元的排放容量和现状排放量以及污染物排放特征， 初步提出了基于街道办( 或镇) 级行政区的环胶州湾控制单元的主要污染物的排 海总量控制方案，主要包括削减量( 率) 和相应的污染控制措旋等。在国家一类 和海洋功能区划海水水质标准下，约7 9 的控制单元的c o d 排放量需要不同程 度的削减，平均削减率为4 4 8 ，主要分布在墨水河、大沽河、海泊河等排污管 理区；约2 1 控制单元还有剩余c o d 排放容量，平均剩余率为6 9 8 ，主要分 布在团岛和镰湾河等排污管理区；在国家一类海水水质标准下约7 7 以上的控制 单元的氨氮排放量需要不同程度的削减，平均削减率为4 5 6 ，主要分布墨水河、 大沽河、海泊河等排污管理区；约占2 3 的控制单元还有剩余的氨氮允许排放量， 平均剩余率为7 4 4 ，主要分布在团岛和镰湾河等排污管理区。 根据各排污单元各主要污染物的削减数量，提出污染物总量控制的相应措 施。主要包括加快污水处理厂及其配套管网建设，提高污水处理率，提高企业污 水排放标准以及发展生念农业，科学旋用肥料，减少面源污染等。 研究成果不仅可以为胶州湾排海污染物的减排方案制定提供必要的技术支 撑，而且可以为“环湾保护、拥湾发展”战略的顺利实施以及胶州湾海洋生态环 境保护、治理和改善以及青岛市社会经济的可持续发展提供科学基础。 关键词：总量控制；控制单元；排放容量；多目标非线性规划；胶州湾 s t u d yo ne s t im a tio no fe mis sio nc a p a cit ya b o u t c o n t r oiu nit sa r o u n djia o z h o ub a yinqin g d a o a b s t r a c t w i mm er a p i dd e v e l o p m e i l to fe c o n o m ya i l dt h e1 a s t i n gi 1 1 c r e a s e i l l e n to fp o p u l a t i o ni i l q i n g d a o ，m o r e 锄dm o r ep o l l u t a i l t sh a v eb e e nd i s c h a r g i 甜i n t oj i a 0 吐o uba y h o 、张v t h e o r i g i n a lc o n c e n 昀t i o nc o n t r o la n dt a 玛e tt o t a le i i l i s s i o nc o n t r o ls y s t e m sa r eu n a b l et om e e tt h e d 锄a n do ft h em a d n ec 1 1 v i r o n m e r i tm a i l a g e i l l e f i t n l ei l l l p i e m e i l t a t i o no fc a p a c i t yt o t a l 锄i s s i o n c o n 仃d lo fp 0 1 l u t a n t si sa l li 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 撕n ew a t e rq u a l i t y t h e c a p a c 时t o t a le m i s s i o nc o n 仃d lc o n t a i n ss e v e 髓ls t e p s ，s u c h 弱e s t i m a t i o no fp o l l u t a n tf l u x 铭i n t o t h es ，c a l c u l a t i o no fm 撕n ee n v i r o n m e n t a lc 印a c i 够a n da 1 1 0 c a t e dc a p 3 c i 劬o p t i m i z a t i o na n d a l l o c a t i o no fc 印a c i 吼a m o n gm 锄，t h ep o l l u t a n tn 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 l l o c a t i o na n do p t i m i z a t i o no fc a p a c i t yi st h ek e yo fm 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 d a l l o c a t i o no fc a p a c i t y ；af o r e f 两n ta n dh o t s p o to ft h i sf i e l d ，t h er e s e a r c hi sc a i 订e do u tb a s e do nt h e s t u d yo fm 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 ) ro fj i a o z h o ub a y t h ea l l o w a b i e e m i s s i o nc a p a c i t i e so fm a i nc h e m i c a lp o l l u t i o n sa r ec a l c u l a t e da c c o r d i n gt ot h ep r i n c i p l eo f m 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 ft 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 t h e m a i l lm e t l l o d sa n dr e s u l t so f 玎e s e 铷ha r es h o w o da sf b n o w s ： ( 1 ) b a s e do fm ed a t ao ft h en a t u r e ，r e s o u r c e s ，s o c i e t ya n de c o n o m i cd e v e l o p m e n t ，a sw e na s t h em a j o rp 0 1 l u t i o ns o u r c e s 锄dp o l l u t i o nd i s c h a 唱ec h a r a c t e r si nt h er e s e a r c hr e 百o i l s ，p o l l u t i o n c o n 协o lu n i t s ( p c u s ) a r ed i v i d e db a s e do ns t r e e t0 rm m l t o w i ld i s 砸c tw e r ed i v i d e d t h e i r d i s c h a 唱i n gp 0 1 1 u t a n tp r o p e r t i e sw e r ea l s oi n v e t i g a t e d i nt o t a l17 9p c u sw e r ed i v i d e di nq i n g d a o a m o n gt h e i i l ，t h ec o dd i s c h a 画n gv a l u eo ft h ef u x i np c ui ns i f a n gd i s t r i c ti sm eh i g h e s ta n da s h i g l la sl3 2t a ，f o l l o w i n gz h o n 曲a j lp c u i i ll a o s h a nd i s t r i c t ，j i a x i n gp c u ，x m 9 1 0 n gp c u a n dh a i l u np c ui ns i f 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i o nc a p a c i t y ：m u i t i o b j e c t i v en o n lj n e a rp r o g r a m m i n g ；j i a o z h o ub a y 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 ( 注；如遗直基丝盏要缱型壹圜的：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。 学位论文作者签名：孪莉 签字r 期：矽矽年6 月f 日 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：季萄 导师签 签字日期：刀哆年月日签字日期：二卵7 年月日 青岛市环胶州湾控制单元主受化学污染物排放容量估算 t j l - j 一 月i j 茜 胶州湾位于黄海西部，山东半岛南岸，是典型的半封闭海湾，水域面积约 3 6 0 k m 2 ，平均水深只有8 8 m ，最大水深6 4 m ，湾口狭小，最窄处仅有3 1 k m 左 右。坐落在胶州湾畔的青岛市，建置于1 8 9 1 年，现辖七区五市，面积1 0 6 5 4k m 2 ， 人口7 5 8 万，行政区域内有镰湾河、洋河、大沽河、墨水河、白沙河、楼山河、 湾头河、李村河、海泊河等十几条河流汇入胶州湾。 胶州湾是大自然赋予青岛的资源宝库，是青岛形成和发展的摇篮，也是青岛 市经济和社会发展的重要载体。自2 0 世纪7 0 年代末年代以来，伴随着青岛市经 济持续高速发展和人口不断增加，大量的工业废水、生活污水和农业生长废水等 通过河流、市政排污口和企业直排口进入胶州湾，其中携带的各类化学污染物包 括氮、磷营养豁和c o d 等排海总量持续增加，直接导致了胶州湾海水水质同益 恶化、富营养化程度加剧、赤潮灾害频发、海洋生态失衡等一系列海洋生态环境 问题，这已成为青岛市社会经济可持续发展的重大制约因素。尽管近二十年来， 青岛市实行以浓度排放标准为核心的污染物浓度控制政策，在经济取得快速发展 的同时，初步遏制了环境恶化的趋势，但胶州湾的环境污染状况仍然比较严重， 海洋环境质量未得到根本改善。在青岛市政府提出实施“环湾保护、拥湾发展” 战略新的历史条件下，“坏湾保护”作为“拥湾发展”的首要条件，必须落实“环 保优先”，切实施行排海污染物总量控制。 针对胶州湾近岸海域海洋生态环境保护，国家和青岛市有关部门自2 0 世纪 八十年代开始，先后组织实施了多项关于胶州湾海域污染物排海总量控制研究方 面的工作，如“青岛市海洋生态环境保护规划”、“胶州湾主要污染物总量控制计 划”等。通过这些课题的研究，在较为科学地确定了胶州湾主要化学污染物的排 海总量的基础上，初步形成了以海洋环境容量为科学基础进行胶州湾污染物排海 总量控制的基本思路，建立了能够较精确计算胶州湾海洋环境容量的方法体系， 并提出了以入环胶州湾的汇水区为基本污染控制单元的总量控制方案。但就目前 已有研究结果而言，仍不能满足当前胶州湾污染物排海总量控制、有效保护胶州 湾海洋生态环境的要求。其主要问题是目前的总量控制方案实施主体纯粹是基于 地理位置上的汇水区，以汇水区的分配容量为主要依据，分区域规定控制目标、 青岛市环胶州湾控制甲允主要化学污染物排放容量估算 提出控制策略和措施。但以汇水区为控制单元的容量控制尚缺乏行政约束力，实 际可操作性较差，削减措施难以执行，削减目标难以实现。因此，为切实提高排 海污染物总量控制的可操作性，需将削减任务下达到具有经济管辖职能的行政主 体上，但各行政区域的经济和社会发展水平有较大差异、污染物来源和排放通量 也不一而同，如何将基于各汇水区的分配容量，公正、有效、合理地分配到以行 政区划为基础的污染控制单元之间，即如何确定各控制单元的排放容量，成为总 量控制的核心。 鉴于上述问题，本论文围绕胶州湾海洋生态环境质量保护与青岛市社会经济 可持续发展之间的协调关系，在对排入胶州湾的工业、农业、生活和服务业废水 属性和排放特征进行全面分析的基础上，形成以行政区划为主要执行单位的污染 控制单元，本着经济效益最高，污染物排放量最小的原则，建立污染物负荷优化 分配模型，确定以行政区划为基本控制单元的污染物的排放容量和削减数量，进 而提出胶州湾主要排海污染物总量控制的措施和对策，在此基础上，形成具有较 强可操作性的胶州湾主要化学污染物排海总量控制方案。 论文分为五个部分。第一部分是文献综述；第二部分是污染控制单元划分和 污染物排放特征分析；第三部分是污染控制单元排放容量估算；第四部分是基于 污染控制单元的胶州湾排海污染物总量控制方案；第五部分是结论和创新点。 青岛市环胶州湾控制单兀主受化学污染物排放容量估算 1 文献综述 1 1 胶州湾海洋环境质量 1 1 1 青岛市自然、经济和社会环境概况 青岛市地处山东半岛南部，位于东经1 1 9 0 3 0 1 2 l o o o 、北纬3 5 0 3 5 - 3 7 0 0 9 ， 东、南濒临黄海，东北与烟台市毗邻，西与潍坊市相连，西南与同照市接壤。全 市总面积为1 0 6 5 4 平方公里，其中市区( 市南、市北、四方、李沧、崂山、城阳、 黄岛等七区) 为1 1 0 2 平方公里，所辖胶州、即墨、平度、胶南、莱西等五市为 9 5 5 2 平方公里( 青岛市史志办，2 0 0 4 ) 。 4 0 0 0 ：强呻 洲 l 舢 星舢 凸_ 81 5 0 0 l k l o 5 0 0 o 1 9 f ；01 9 8 51 9 帅1 9 9 52 0 0 02 0 0 f ；2 0 1 0 1 9 鲫1 9 陌 1 9 帅 1 5 1 5 1 5 【】【l2 d 【1 51 0 年份t骱 图1 12 0 世纪8 0 年代至今青岛市经济和人口发展趋势 数据主要来源青岛市统计年貉1 9 8 2 2 0 0 8 1 9 世纪初青岛市步入工业化发展阶段，进入2 0 世纪7 0 年代木以米，伴随 中国现代工业化、信息化、城市化等进程，青岛市社会经济持续高速发展，国内 生产总值( g d p ) 年均增长率达1 3 左右；同时人口的不断增长对青岛市发展也 带来较大压力( 图1 1 ) 。从人口的地区分布来看，老城区的城镇人口密度远远大 于郊区人口密度，老城区的人口自然增长率明显小于郊区的人口自然增长率，但 是老城区人口机械变动较大，最大为郊区七倍以上；从人口结构看，青岛市城镇 人口呈现不断增长趋势，主要原因是青岛近些年经济一直持续健康发展，乡村人 口转为城镇人口的人数逐年增加，城市化水平不断提高。 青岛市环胶州湾控制甲冗主要化学污染物排放容量估算 1 1 2 胶州湾海洋环境质量现状 自2 0 世纪8 0 年代初至今，胶州湾海水中污染物年均浓度基本呈不断上升趋 势；目前胶州湾海水中无机氮( d i n ) 污染最为严重，年平均浓度达2 3 0 肛l ， 超过国家一类海水水质标准，超标水体面积约占湾内水体总面积的9 0 以上，局 部海域d i n 浓度甚至超过国家四类海水水质标准；其次为磷酸盐( p 0 4 p ) ，年 平均浓度达1 6 肛l ，超过国家一类海水水质标准，超标水体面积约占湾内水体 总面积的2 0 ；再次为c o d ，尽管年平均浓度约为1 6 m l ，相当于国家一类 海水水质标准水平，但局部海域水体c o d 浓度超标，超标水体面积约占湾内水 体总面积的1 5 ( 王修林等，2 0 0 6 ) 。 从胶州湾主要化学污染物排海通量来看，d i n 增加最快，由2 0 世纪8 0 年代 初的1 8 1 0 3 吨年持续增加到2 1 世纪初的1 5 1 0 4 吨年，约增加7 3 0 ；其次为 p 0 4 p ，增加2 1 0 ；再次是c o d ，增加约6 ( 王修林等，2 0 0 6 ) 。从污染物来 源来看，陆源排放是胶州湾排海污染物d 烈、p 0 4 p 和c o d 的最主要来源，占 各类污染物排海通量的9 0 以上，而大气沉降和海水养殖来源的污染物不足各类 污染物排海通量的l o 。 上述分析表明，d n 、p 0 4 p 和c o d 等化学污染物已成为限制胶州湾海水 水质达标的主要因子，而陆源排放是这些化学污染物的主要来源。因此，实行陆 源污染物排海总量控制，有效减少陆源污染物排海负荷，是促进胶州湾海洋生态 环境质量改善之必需。 1 2 污染物总量控制的基本概念和原理 1 2 1 污染物总量控制基本概念和原理 污染物总量控制又称污染物排放总量控制、污染负荷总量控制或污染物流失 总量控制，是指在一定时间内综合经济、技术和社会等条件，采取通过向环境排 放污染物的污染源规定污染物允许排放量形式，将一定空间范围内污染源产生的 污染物量控制在环境质量容许限度内而实行的一种污染控制方法( 环境科学大辞 典编委会，1 9 9 1 ) 。 4 青岛市环胶州湾控制单元主要化学污染物排放容量估算 总量控制按环境质量目标的不同表达方式，它可分为目标总量控制、容量总 量控制、行业总量控制三种类型( 杨晓东，1 9 9 8 ) 。其中，总量控制的最终目标 是实现容量总量控制，它是指把允许排放的污染物总量控制在受纳环境特定功能 所确定的环境标准范围内。容量总量控制的“总量”系基于受纳环境中的污染物不 超过环境标准所允许的排放限额。容量总量控制是以水质标准为控制基点，以污 染源可控性、环境目标可达性两个方面进行总量控制负荷分配。容量总量控制的 基本原理如图1 2 所示( 崔正国，2 0 0 8 ) 。 图1 2 总量控制原理图 容量总量控制中涉及的几个基本概念解释如下： ( 1 ) 环境容量：环境容量为环境的特性，是指在不造成环境不可承受的影 响前提下，环境所能容纳某污染物的能力( g e s a m p ，1 9 8 6 ) 。这里的环境容量 概念隐含三层环境意义：污染物在环境中存在，只要不超过一定的阈值，就不 会对环境造成影响；在不影响特定生态系统物理学、生态学等功能的前提下， 任何环境都只有有限的容纳污染物的容量；环境容量可以定量化。由于环境容 量概念是根据环境质量管理的实际需要而提出的，海洋环境容量大小不仅取决于 自然客观属性，而且也同时决定于人为主观属性。自然客观属性是指特定环境本 身所具有的性质或条件，如海域环境空问的大小、位置、形念( 如海湾、河口) 等地理条件，潮流、温度等水文条件，物理、化学和生物迁移转化过程，以及 污染物理化性质等。然而，人为主观属性是指人们为维持某一海域特定环境功能， 青岛市环胶州湾控制单冗土要化学污染物排放容量估算 所确定的应该达到的环境质量标准( 张煦荣，2 0 0 4 ) 。因而根据g e s a m p 环境容 量定义，结合标准白净容量定义( 王修林和李克强，2 0 0 6 ) 给出污染物海洋坏境 容量的实用定义：在维持特定海洋学和生态学功能所要求的国家海水质量标准条 件下，一定时间范围内，目标海域海水所能容纳某一污染物的最大数量。 ( 2 ) 分配容量：是指在具有确定的海洋环境容量阈值前提下，为使目标海 域水质标准控制点处污染物浓度维持在一定等级国家海水水质标准，一定时间范 围内所允许单一排污单元或流域的最大污染物排海数量定义为污染源分配容量 ( 崔正国，2 0 0 8 ) 。在实际污染物排海总量控制中，由于目标海域海水中污染物 浓度空间分布的不均匀性，特别是由于各个污染源对不同水团污染物浓度的影响 有显著差异，结果对于具有确定的海洋环境容量阈值的目标海域，允许各个污染 源的排海通量即分配容量不尽相同。实际上，各排污单元或流域的分配容量之和 应等于目标海域海洋环境容量。 ( 3 ) 排放容量：是指在保证目标海域海洋环境质量的前提下，为实现区域 社会经济与海洋环境的协调发展，一定时间范围内具有某种确定的污染源分布状 况和污染物排放方式的环境单元，所能承纳的最大污染物负荷数量。它根据目标 海域水环境质量要求，综合考虑目标海域环境容量、流域分配容量、经济发展规 模、人口数量、污染治理技术、环境管理水平等因素，推算出达到水环境质量目 标允许的污染物最大排放量，并根据各个污染源污染物排放现状、技术水平和污 染治理承受能力，对区域污染物削减数量进行优化分配( 崔正国，2 0 0 8 ) 。 ( 4 ) 削减数量：削减数量指污染源现状排放量与排放容量的差值。若削减 数量为正值表示污染源现状排放量超过其最大允许排放量( 排放容量) ，需削减 一定的数量；若削减数量为负值表示污染源现状排放量小于其排放容量，污染物 还可以向目标海域继续排放。 1 2 2 污染物总量控制的基本技术路线 对于某一研究区域进行总量控制的基本技术路线如图1 3 所示( 夏青等， 1 9 9 0 ；包存宽等，2 0 0 0 ) 。其中，主要环节包括以下几个方面： ( 1 ) 确定总量控制区域和区域环境目标值；主要是研究区域内的污染程度以 及多年的污染变化情况，根据水域使用功能不同确定环境目标。 6 青岛市环胶州湾控制单元主要化学污染物排放容量估算 ( 2 ) 展开区域污染源调查系统调查、分析区域内的主要污染源及污染物的排 放通量；污染源的调查力求全面和准确，其目的在于确定主要区域污染源和主要 污染物质、主要污染行业以及重点污染源，弄清污染物的主要来源，通过污染源 的调查，为总量控制工作奠定基础。 ( 3 ) 研究区域环境容量；如果采用容量总量控制，需要通过模型计算出目标 区域的水环境容量，水环境容量的计算需要考虑生物、化学和物理等许多方面动 态过程，计算出在维持目标海域特定海洋学、生态学等功能所要求的国家海水质 量标准条件下，一定时间范围内所允许的化学污染物最大排海数量。 ( 4 ) 总量的优化与分配工作，这是总量控制的关键和难点；污染负荷总量分 配是主要遵循公平和效率原则，根据研究区域内的污染源位置、排放量、排放方 式、排放污染物种类、污染源管理、技术和经济承受能力以及区域其它自然和社 会因素制定出污染负荷优化的分配方案。 ( 5 ) 确定总量控制的实施方案；在计算出污染物分配容量和排放容量的基础 上，通过与现状排放量的比较，提出具有实际可应用意义的污染控制措施和削减 措施， 其中，在容量总量控制中，作为水污染控制基本单位的污染控制单元的合理 划分和确定以及污染物总量的优化分配是涉及总量控制方案的可操作性的关键。 7 青岛市环胶州湾控制单元主要化学污染物排放容量估算 图1 3 总量控制技术流释图 8 青岛市环胶州湾控制单，c 主要化学污染物排放容量估算 1 2 3 污染控制单元的划分和确定 控制单元是具有经济管辖权和较为完整的社会、人口、环境和资源等相关资 料的客观实体，是进行水污染控制和管理的基本单元( 孟伟，2 0 0 8 ) 。通过控制 单元的划分，可以有针对性地实现污染物排放的控制。 控制单元作为水污染控制的基本单位，其尺度差异会影响目标水体问题的识 别。美国国家坏保总局( u s e p a ) 在制定针对营养物的t m d l 计划草案中，探 讨了选取不同尺度下控制单元的优缺点( u s e p a ，1 9 9 9 ) ，见表1 1 。美国t m d l 技术导则建议，如果问题水体位于流域底部，如湖泊、水库等，应将整个目标水 体视为一个t m d l 控制单元；如果问题水体分布于整个流域，则需要将整个流 域划分为更小的控制单元来进行研究，而不是将其视为一个集总的流域单元。因 此，在实际案例研究中，需要以流域水环境生念区及其水质标准为依据，综合考 虑流域下垫面状况、污染发生情况、监测数据完整状况以及计划制定成本等因素， 对t m d l 研究的空间单元进行具体划分( 孟伟等，2 0 0 7 ) 。 表1 1 不同尺度污染控制单元比较 目f i i f ，污染控制单元的划分大都以自然形成的流域对应的汇水区为基础进行 划分。如深圳市水污染物总量控制研究中污染控制单元的划分是根据水系和对应 9 青岛市环胶州湾控制单元主要化学污染物排放容量估算 的流域相对完整、水域功能和水质保护目标相同、行政区域划分相对统一、经济 现状和发展水平相对一致的原则将深圳市划分为1 0 个水污染控制单元( 郭宏飞， 倪晋仁等，2 0 0 3 ) 。吴群河等( 2 0 0 5 ) 基于综合整治区域的地形地貌以及地表水 系，特别是地面标高以及内河涌结构及其集水范围，将广州市调查区域划分为 2 5 个污染控制单元( g 1 g 2 5 ) 。江苏省水污染控制单元的划定在江苏省地表水 ( 环境) 功能区划的基础上进行( 毛晓文，2 0 0 5 ) ，污染控制单元的划定是对 水功能区划的进一步细划。 也有一些研究中污染控制单元基于行政区域进行划分，以行政区( 县、区、 市) 等作为水环境功能区的排污控制单元。如乐山市水环境容量测算是以县域为 基本范围，考虑污染物排放去向、入河排污口分布、城市管网布置等因素，结合 对水环境功能区水质影响程度较大的主要污染源分析，确定影响水环境功能区水 质的相应陆域范围，将水上的水环境功能区和陆上污染源的汇流区包括在内，形 成水陆衔接的控制单元，可以满足水陆输入响应、水质模拟和容量核定计算的基 本需求( 汤一凡，2 0 0 4 ) 。 但在实际划分污染控制单元时还应注意以下几点： ( 1 ) 排污量大的区域不一定是污染控制单元。由于控制水污染的根本目的 是控制危害，而不是控制排污，控制排污仅是实现目的的手段。因此，不能简单 的把规划发展区或排污量大的区域不加分析地作为污染控制区。 ( 2 ) 避免“一刀切”控制统一污染物指标和排污数量的模式，应根据水域 和地域特点针对性的选择不同的控制因子，体现因地制宜、因水而异的污染控制 理念。 1 2 4 污染物总量的优化分配 1 2 4 1 总量分配的原则及方法 污染物允许排放量的分配是总量控制的核心，污染物负荷总量优化分配是根 据研究区域内的污染源位置、排放量、排放方式、排放污染物种类、污染源管理、 技