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东北老工业基地工业废水排放的时空变化及其驱动因子分析 摘要 本论文是国家重点基础研究发展计划( 9 7 3 计划) “东北老工业基地环境污染 形成机理与生态修复研究”中的一部分。论文阐述了东北老工业基地工业废水排 放的主要特征，查明了主要污染城市和污染行业及其排放的主要污染物，同时对 工业废水排放的驱动因子进行了分析。主要结论如下： 1 9 9 9 - - 2 0 0 5 年工业废水排放量呈先下降后上升的趋势。污染物由以重金属为 主，转变为以有机污染物为主。工业废水排放量最大的城市直是大连市，行业 是化学原料制造业或者黑色金属冶炼业。1 9 9 9 - - 2 0 0 5 年汞、镉、砷和铅的最主要 排放城市均是葫芦岛市，氰化物、挥发酚和石油类不同年份最主要排放城市不同。 1 9 9 9 - - 2 0 0 5 年汞、镉、砷和铅的最主要排放行业都是有色金属冶炼业，氰化物的 最主要排放行业1 9 9 9 年和2 0 0 2 年均为黑色金属冶炼业，2 0 0 5 年为化学原料制造 业。挥发酚不同年份最主要排放行业不同。 1 9 9 9 年和2 0 0 2 年最主要的排污城市是葫芦岛市，主要污染物在1 9 9 9 年为镉、 汞、挥发酚、铅和砷，在2 0 0 2 年为镉、砷、汞和铅，主要排污行业为有色金属冶 炼业。2 0 0 5 年最主要的排污城市是七台河市，主要排放污染物是挥发酚，主要排 污行业是石油加工炼焦业。 1 9 9 9 年和2 0 0 5 年东北三省主要工业行业废水中六价铬和化学需氧量的排放有 其明显的行业特征。1 9 9 9 年六价铬的主要排放行业在东北三省各不相同，2 0 0 5 年 六价铬的主要排放行业主要是吉林省的化学原料制造业。1 9 9 9 年和2 0 0 5 年化学需 氧量的主要排放行业在辽宁省、吉林省和黑龙江省均是造纸及纸制品业。 驱动因子分析表明，污染治理投资和工业用水总量对东北老工业基地工业废 水排放量的直接影响不是很大，但取水量与工业废水排放量戍正相关。综合分析 得出：提高环境科技水平，协调好行业间的结构变化和产业规模变化之间的关系， 对于减少工业废水排放量，节约水资源是很有意义的。 关键词：工业废水，等标污染负荷，污染物，行业特征，区域分布，驱动因子 s p a t i o t e m p o r a lv a r i a t i o no ft h ei n d u s t r i a lw a s t e w a t e r d i s c h a r g e i nt h en o r t h e a s to l di n d u s t r i a lb a s e a n di t sd r i v i n gf a c t o r sa n a l y s i s a b s t r a c t t h es t u d yi sas u b p r o j e c to ft h en a t i o n a lb a s i cr e s e a r c hp r o g r a mo fc h i n a ( 9 7 3 ” p r o g r a m ) m e c h a n i s mo fe n v i r o n m e n t a lp o l l u t i o nf o r m a t i o na n dr e s e a r c ho fe c o s y s t e m r e m e d i a t i o ni nt h en o r t h e a s to l di n d u s t r i a lb a s e ”t h er e g i o n a la n di n d u s t r i a l c h a r a c t e r i s t i c so f t h ei n d u s t r i a lw a s t e w a t e rd i s c h a r g ei nt h en o r t h e a s to l di n d u s t r i a lb a s e w e r es t u d i e d , a n dt h em a i np o l l u t e dc i t i e s ，t h em a i np o l l u t e ds e c t o r sa n dt h e i rm a i n p o l l u t a n t sw e r ef o u n do u t , b ya p p l y i n ge q u i v a l e n ts t a n d a r dp o l l u t i o nl o a dm e t h o d f i n a l l y , p r e l i m i n a r ya n a l y s i so ft h ed r i v i n gf a c t o r s o nt h ed i s c h a r g eo fi n d u s t r i a l w a s t e w a t e rw a sc o n d u c t e d c o n c l u s i o n sw e r ei n c l u d e da sf o l l o w s ： i tw a si n d i c a t e dt h a tt h ev o l u m eo fi n d u s t r i a lw a s t e w a t e rd i s c h a r g ed e s c e n d e df i r s t a n dr i s e dl a t e rf r o m1 9 9 9t o2 0 0 5 1 1 1 em a i np o l l u t a n t sv a r i e df r o mh e a v ym e t a l st o o r g a n i cc o n t a m i n a n t sd u r i n gt h ep e r i o d d a l i a ne i t yw a st h ec i t yd i s c h a r g i n gt h e m a x i m u mv o l u m eo fi n d u s t r i a lw a s t e w a t e r t h es e c t o r sw e r er a wc h e m i c a lm a t e r i a l s a n dc h e m i c a lp r o d u c t ss e c t o ro rs m e l t i n ga n dp r e s s i n go ff e r r o u sm e t a l ss e c t o r h u l u d a oc i t yw a st h ee i t yd i s c h a r g i n gt h em a x i m u mv o l u m eo fh g ，c d ，a sa n dp b ， o t h e rp o l l u t a n t sl i k ec y a n i d e ，p e t r o l e u mp o l l u t a n t sa n dv o l a t i l ep h e n o l i cc o m p o u n d s ， t h e i rm a i nd i s c h a r g i n gc i t i e s ，i nd i f f e r e n ty e a r s ，w e r ed i f f e r e n t s m e l t i n ga n dp r e s s i n go f n o n f e r r o u sm e t a l ss e c t o rw a st h es e c t o rd i s c h a r g i n gt h em a x i m u mv o l u m eo fh g ，c d ， a sa n dp b ，s m e l t i n ga n dp r e s s i n go ff e r r o u sm e t a l ss e c t o rw a st h em a i nd i s c h a r g i n g s e c t o ro fc y a n i d ei n1 9 9 9a n d2 0 0 2 ，b u tr a wc h e m i c a lm a t e r i a l sa n dc h e m i c a l p r o d u c t ss e c t o ri n2 0 0 5 f o rv o l a t i l ep h e n o l i cc o m p o u n d s ，t h em a i nd i s c h a r g i n gs e c t o r v a r i e di nd i f f e r e n ty e a r s 善q u i v a l e n t s t a n d a r d p o l l u t i o nl o a dm e t h o dw a sa p p l i e dt of i n do u tt h em 0 吼 s e r i o u s l yp o l l u t e dc i t i e si n1 9 9 9a n d2 0 0 2 r e s u l t ss h o w e dt h a th u h i d a oc i t yw a st h e m o s tc o n t a m i n t e dc i t y , a n di t sm a i np o l l u t a n t si n1 9 9 9w e r ec d ，h g ，v o l m i l ep h e n o l i c c o m p o u n d s ，p ba n da s ，b u ti n2 0 0 2 ，c d , a s ，h ga n dp bw e r em a i np o l l u t a n t s ，e x c e p t v o l a t i l e p h e n o l i cc o m p o u n d s ，m a i n l yr e s u l t i n g f r o m s m e l t i n g a n d p r e s s i n g o f t i n o n f e r r o u sm e t a l ss e c t o r i n2 0 0 5 t h em o s ts e r i o u s l yp o l l u t e dc i t yw a sq i t a i h ec i t y , a n d i t sm a i np o l l u t a n t sw e r ev o l a t i l ep h e n o l i cc o m p o u n d s ，m a i n l yr i s i n gf r o mp e t r o l e u m p r o c e s s i n ga n dc o l 【i n gs e c t o r o b v i o u si n d u s t r i a lc h a r a c t e r i s t i c so fc r ( v 1 ) a n dc o di nw a t e w a t e rf r o md i f f e r e n t i n d u s t r i a ls e c t o r si nt h en o r t h e a s tp r o v i n c e so fc h i n ai nl9 9 9a n d2 0 0 5w e r ef o u n do u t n er e s u l t ss h o w e dt h a tt h em a i nd i s c h a r g i n gs e c t o r si nt h en o r t h e a s tp r o v i n c e so f c h i n a w e r ed i f f e r e n ti n1 9 9 9 ，a n dt h em a i nd i s c h a r g i n gs e c m rw a sr a wc h e m i c a lm a t e r i a l s a n dc h e m i c a lp r o d u c t ss e c t o ri nj i l i np r o v i n c ei n2 0 0 5 f o rc o d b o t hi n1 9 9 9a n d 2 0 0 5 ，i tw a sa l s ol l i g l li nl i a o n i n gp r o v i n c e ，m a i n l yr i s i n gf r o mp a p e r m a k i n ga n dp a p e r p r o d u c ts e c t o r r e s u l t so fd r i v i n gf a c t o r sa n a l y s i si n d i c a t e dt h a tp o l l u t i o nc o n t r o li n v e s t m e n ta n d t o t a lv o l u m eo fi n d u s t r i a lw a t e r - c o n s u m p t i o nh a v el i t t l ee f f e c to i lt h ev o l u m eo f i n d u s t r i a lw a s t e w a t e rd i s c h a r g e ，b u ti n d u s t r i a lw a t e r - d e m a n dh a v ep o s i t i v ec o r r e l a t i o n w i t hv o l u m eo fi n d u s t r i a lw a s t e w a t e rd i s c h a r g e t h ee f f e c tf a c t o r so fi n d u s t r i a l w a s t e w a t e rd i s c h a r g ew e r ec o m p r e h e n s i v e l ya n a l y s e d ，f o u n dt h a ti t w a su s e f u lt o d e c l i n et h ed i s c h a r g eo fi n d u s t r i a lw a s t e w a t e ra n ds a v ew a t e rr e s o u r c e s ，b yp r o m o t i n g t h ee n v i r o n m e n t a lt e c h n o l o g i c a ll e v e la n dc o o r d i n a t i n gt h er e l a t i o n s h i pb e t w e e nt h e e n l a r g e m e mo f p r o d u c t i o ns c a l ea n dt h ev a r i a t i o no f i n d u s t r i a ls t r u c t u r ew e l l k e yw o r d s ：i n d u s 伍a lw a s t e w a t e r , e q u i v a l e n ts t a n d a r dp o l l u t i o nl o a d ，p o l l u t a n t s ， i n d u s t r i a lc h a r a c t e r i s t i c s ，r e g i o n a ld i s t r i b u t i o n ，d r i v i n gf a c t o r s 1 1 1 独创性声明 本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研 究成果。尽我所知，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，也不包含为获得湖南农业大学或其它教育机构 的学位或证书而使用过的材料。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了谢意。 研究生签名： 主历放 时间：知、7 年6 月廖日 关于论文使用授权的说明 本人完全了解湖南农业大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权 保留送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅，可以采用影印、缩印或 扫描等复制手段保存、汇编学位论文。同意湖南农业大学可以用不同方式在不同 媒体上发表、传播学位论文的全部或部分内容。 ( 保密的学位论文在解密后应遵守此协议) 研究生签名 导师签名： 互陬跌 时间：扣回 年6 刖多日 时间：机7 年莎月j y - n 1 1 研究背景 第一章绪论 东北地区作为国家重要的工业化基地，以其能源、原材料、机械装备、化工、 森工和军工等门类齐全的工业体系，曾在我国工业发展史上写下无数辉煌，而被 称为“新中国工业的摇篮”。然而，在以“高消耗、高投入、高污染”为特征的自 然资源开采为主导产业的传统经济发展过程中，东北的环境污染也非常严重。作 为老工业基地的辽宁，单位g d p 能源消耗为日本的1 1 5 倍，美国的5 _ 3 倍，上海 和浙江的2 2 倍，广东的2 5 倍【i 】。改革开放后，东北地区由于历史包袱太重，经 济发展相对缓慢，工农业生产进行转型，产业结构又进行较大调整，又出现了新 的生态环境问题。原来沉积的那些生态环境问题却被疏忽，致使产生了大片污染 区。例如，坐落在沈阳铁西工业区的沈阳冶炼厂，其周围3 0k m 以上范围内土壤 环境中镉( c d ) 污染十分严重，含量高达3 5 - - 4 7 1m g k g 2 1 ：葫芦岛锌厂的长期 冶炼，使距厂区周围2 0k m 表层和亚表层土壤都受到不同程度c d 的污染，含量晟 高达3 3m g k g 】；葫芦岛锌厂锌精矿含汞( h g ) 量0 0 2 3 i6 1 ，其中约5 0 在生产 过程中随着“三废”排入环境，仅2 0 世纪8 0 年代1 0 年间向大气、水和土壤环境 排放汞即达2 5 0 t 7 - s 】；在抚顺鞍山、海城大石桥一带矿山高强度开采区， 碎石、矿渣堆放不仅占用大片土地，还造成选矿废水污染河流、土壤和地表水【9 - 1 0 】； 辽河油田在开采石油过程中，使其土壤及地表水受到严重的石油烃污染，土壤环 境中矿物油含量高达2 0 0 - - 1 5 6 0m g k g i “】，是背景含量的1 2 - - 2 0 0 倍1 2 】。柴河铅锌 矿大规模的开矿己告一段落，但废弃土壤中c d 和铅( p b ) 含量相当高，分别达 6 3 - - 2 7 8 1m g k g 1 3 】和5 2 9 3 3 4 6 7 7m g k g i i4 】，污染非常严重。 据有关统计资料表明，目前，我国污水排放总量为2 4 3 x 1 0 1 0 t ，其中，东北三 省的工业废水排放量约1 9 1 x 1 0 9t ，占全国的7 8 7 左右【”】。污水的任意排放加剧 了水体污染。辽河己成为中国江河中污染最严重的河流之一。据1 9 9 5 年枯水期的 检测( 采用g b 3 8 3 8 8 8 中类标准评价) ：浑河的抚顺段化学需氧量( c o d ) 超标0 6 倍，石油类超标0 - 2 倍，挥发酚超标0 4 倍，沈阳段c o d 超标1 9 倍，石 油类超标4 2 倍，挥发酚超标1 3 倍。太子河的本溪段挥发酚超标严重，超标倍数 为1 5 3 倍，石油类超标2 8 倍，c o d 超标0 4 倍；辽阳段挥发酚超标0 2 倍；鞍山 段c o d 超标0 9 倍，石油类超标3 9 倍，挥发酚超标1 o 倍。辽河的铁岭段、盘锦 段和营口段c o d 均超标，超标倍数分别为0 4 倍、2 3 倍和0 7 倍。大凌河的锦州 段污染较严重，c o d 超标2 2 倍，朝阳段c o d 超标1 1 倍。鸭绿江的丹东段c o d 超类水质标准o 8 倍，同时超v 类标准0 5 倍【l “。另外，松花湖沉积物中h g 富集系数比8 0 年代前上升1 5 倍，松花湖沉积物h g 污染有加重趋势l l7 】，受污染水 体中河蛙体内甲基汞比未污染河中林蛙体内高2 - - 2 9 倍1 1 明。锦州湾是全国h g 污染 最严重的水域，水底泥沙中h g 含量超标l l 倍，黄花鱼体内h g 含量超标5 2 4 倍【1 9 - 2 0 。松花江三岔河口以上江段沉积物中总h g 超过背景值数倍，大部分江段甲 基汞超过背景值1 2 ”，河流沿岸婴儿头发中甲基汞含量高于对照1 2 0 倍【捌，松花江 沿岸敏感人群甲基汞风险极高1 2 3 1 。 受纳水体的污染加剧了城市用水的供需矛盾。2 0 0 2 年监测资料表明，辽河干 流水系的1 8 个监测断面中，劣v 类水质占总数的6 1 ，i v 类水质占2 8 。在辽 河水系的6 7 个监测断面中，类水质只占1 8 ，i v 、v 类水质占3 0 ，劣v 类 水质占5 2 ，8 0 以上的河段河水已丧失了使用功能，造成辽中南城市群地区水资 源严重短缺。据统计，2 0 0 2 年辽河干流水系每年水质型缺水2 3 亿m 3 左右，经 济损失约4 5 0 亿元年【2 5 1 。松花江也是我国江河中污染最为严重的河流之一。据报 道，2 0 0 2 年松花江水系1 0 1 个监测断面中，i 一类水体占2 8 ，i v 类水体占3 6 ， v 类水体和劣v 类水体占3 7 。松花江干流枯水期1 5 个断面有5 个为v 类水质， 4 个为类水质【2 4 1 。吉林、黑龙江两省每年水质型缺水2 5 亿m 3 ，经济损失约5 0 0 亿元，年 2 s l 。近年来，因松花江水体严重污染，不能满足城市用水水质要求，哈尔 滨市不得不放弃位于松花江上的四方台水源地，投数十亿元巨资自拉林河引水【2 们。 1 9 9 8 年东北污灌区面积已扩大到3 6 1 0 6 h m 2 ，占全国灌溉总面积的7 3 。辽 宁省由于水资源短缺，长期利用工业污水进行农田污灌，全省已形成大型污灌区8 个，面积达1 3 x 1 0 5 h m 2 以上，零星的引污灌溉面积估计也达3 3 x 1 0 5 h m 2 以上 2 f l 。 沈阳市张士灌区在应用含c d 污水进行2 0 多年污灌后形成2 5 x 1 0 3 h m 2 的镉土污染 区，灌区内土壤c d 含量普遍超标，其中，3 3 0h m 2 土壤含c d 达5 7 m g k g ，稻米 含c d 最高达3 4m 眺g ，使得整个灌区被迫停止农产品生产而改做工业用地2 0 1 。 值得注意的是，经过近2 0 多年的污水停灌，土壤中重金属含量未发现有明显的下 2 降趋势。l o 多年前，辽宁沈阳某灌区尚未发现重金属明显污染，而今天该灌区正 面临着和张士灌区同样的局面【3 l j 。在沈阳的细河两岸，正形成一个数百米宽，数 十公里长的土壤污染带，在通常认为是清水灌区的一些地区，土壤环境中有机、 无机污染物呈明显累积趋势，局部地区已接近污染临界值。 以沈阳市为例，目前老工业生产区土壤p b 浓度均值为1 9 9 7m g k g ，超过沈阳 市土壤背景值2 2 2m g k g 的9 倍，已引起高危人群p b 超标中毒事件不断发生，沈 阳市近4 0 的7 岁以下儿童血p b 水平超标【3 2 l ；长春市8 0 的土壤p b 含量超过背 景值，4 0 ) l 童血p b 超标1 3 3 l ：哈尔滨市0 - - 6 岁儿童4 0 以上处于p b 高风险人群 状态1 3 4 1 。不仅如此，一些老污灌区土壤环境的长期污染导致地下水严重污染，长 期饮用污染地下水和使用污染食品，导致污灌区居民癌症发病率高出对照区1 0 倍 以上。在沈抚灌区，由于长期使用石油污水灌溉而使土壤和农作物受到严重污染， 土壤中石油和多环芳烃( p a h s ) 含量超出对照l o 一3 0 倍，大米因有异味和污染物 超标而不能食用【3 5 1 。近年来，我们的研究还发现，该地区又受到重金属c d 、h g 污染的迭加，在多个采样点的土壤中，c d 含量甚至比张士污灌区还要高p “。2 0 0 0 年通过农田土壤重金属污染调查发现，不仅土壤中c d 、p b 、c u 、z n 和砷( a 5 ) 5 种重金属严重超标，阜新和昌图两地玉米中c d 的超标率也非常严重，分别达8 0 和3 8 ，其范围和程度令人震惊旧。据我们2 0 0 2 年9 - - 1 0 月和2 0 0 3 年9 1 0 月 期间对黑龙江省境内的2 2 个县市进行的黑土农田生态系统污染现状的系统采样调 查表明，所采土壤样品中c d 和p b 污染概率分别达9 1 和5 7 【3 9 】。由于东北地 区农业环境受到工业污染日趋严重，导致农产品质量下降，致使在国际市场上的 竞争能力差，如东北玉米、春小麦等已出现区域性积压和过剩，这对地方经济造 成了巨大的打击，如此下去，必然影响到该地区农民生产粮食的积极性。可见， 老工业基地的长期污染已经严重威胁到粮食安全。 针对东北老工业基地典型污染区域存在的问题以及呈现出的亟待解决的主要 环境问题，国家重点基础研究发展计划( 9 7 3 计划) 。东北老工业基地环境污染形 成机理与生态修复研究”这一课题开展了1 0 个方面的研究，设置了七个子课题。 本论文依托于第一子课题“东北老工业基地环境污染特征与时空演变” ( 2 0 0 4 c b 4 18 5 0 1 ) 。 1 2 研究目的和意义 东北老工业基地是我国重要的化工、冶金、制造和煤炭等生产基地，其各类 工业基地及城市群的形成与国家的产业政策和产业布局有着明显的必然性，同样， 其造成的环境污染包括环境的污染物质、环境污染历史和环境污染现状也与其产 业的发展密不可分。因此，要弄清楚东北老工业基地环境污染历史和成因，必须 从充分了解东北老工业基地的产业布局和产业发展开始，从该地区重点的石油、 化工、冶金、制造和煤炭等行业着手，收集和调查该地区环境污染背景资料，利 用各种分析手段对调查数据进行分析，明确东北老工业基地区域和行业污染源的 总体状况以及主要污染源的特征、分布及其排放的主要污染物，同时对东北老工 业基地工业废水排放的驱动因子进行分析，以期为区域环境管理服务。 1 3 研究内容与技术路线 1 3 1 数据来源 根据研究目的制定了研究的主要指标和影响因子，课题开展了污染源的资料 收集和调研工作。共收集了有关东北三省工业污染源方面的环境历史资料以及相 关信息数据近5 0 万个。收集的各类数据均来源于国家信息数据库或官方认可的各 类研究资料，包括污染申报数据库，中国及辽宁省、吉林省和黑龙江省环境信息 数据库，中国及东北三省环境统计年鉴，中国城市统计年鉴和其他国家官方认可 的信息资料等。 1 3 2 研究内容 为了系统查明东北老工业基地工业污染源的空间分布与排放特征，揭示东北老 工业基地污染源时空演变规律及其与经济发展、产业布局等方面的内在联系，课 题首先根据东北老工业基地工业发展历史和行业特点，结合我国相关数据库的设 置内容，筛选并确定了本课题工业污染源数据收集的指标体系。 工业废水排放指标包括废水排放量、h g 、c d 、六价铬c r ( v i ) 、a s 、p b 、氰化 4 物、石油类、c o d 和挥发酚1 0 项指标，相关的指标还包括人均g d p 等社会经济 发展指标，工业总产值等企业发展指标和排放达标率、工业用水重复利用率、污 染治理等环境治理指标。本论文的具体研究内容如下： ( 1 ) 在行政区划上，东北老工业基地包括3 4 个地级市、一个地区和一个自 治州，共计3 6 个城市。本论文以这3 6 个城市作为研究对象，以1 9 9 9 年、2 0 0 2 年 和2 0 0 5 年作为重点研究年份，研究工业污染源废水排放的变化趋势以及工业废水 中的h g 、c d 、c r ( v i ) 、a s 、p b 、石油类、挥发酚、氰化物和c o d 这9 种污染物 的区域分布规律，并运用等标污染负荷法查出主要排污地区以及主要排污地区排 放的主要污染物。 ( 2 ) 选取3 6 个主要工业行业作为研究对象，以1 9 9 9 年、2 0 0 2 年和2 0 0 5 年 作为重点研究年份，分析东北老工业基地工业行业污染源废水排放的变化情况以 及工业废水中的9 种污染物的行业分布特征，并运用等标污染负荷法查明主要排 污行业以及主要排污行业排放的主要污染物。 ( 3 ) 以1 9 9 9 年和2 0 0 5 年作为典型年份，以c o d 和c r ( v i ) 作为典型污染物， 来研究其在东北老工业基地的三个省份中的行业排放特征差异。 ( 4 ) 选取人均g d p 、工业用水量、污染治理投资、行业结构变化( 工业行业 结构年均变化、污染结构年均变化、排污系数和排污弹性系数) 和综合因素( 产 值规模、工业部门结构变化和环境科技进步水平) 作为驱动因子，来研究其对东 北老工业基地工业废水排放的影响，同时提出污染控制建议。 1 3 3 数据处理 对所搜集数据以及在数据处理过程中出现的问题，作如下说明： ( 1 ) 文中数据基本来自国家环境保护总局工业污染源申报数据库，由重点 调查单位自行申报、各级环保部门三级审核汇总而成，非重点调查单位数据根据 非重点调查单位所占排污排放比例进行估算得到。重点调查单位是指，筛选出的 排污量占各地区全部工业污染源总量8 5 以上的工业企业单位。非重点调查数据 的估算方法为对各地区排污总量1 5 的非重点工业企业，按废水、c o d 、氨氮、 二氧化硫、烟尘、粉尘和固体废弃物等项目的排放进行测算，经汇总生成重点调 查数据。以上两方面的数据汇总成为各地区工业污染排放数据。 ( 2 ) 表中的9 9 不是行业代码所指的其他行业，而是特指表中所选行业以外 的其他工业行业进行汇总。行业名称以国家标准( g b t4 7 5 4 - - 2 0 0 2 ) 为准，表中 及文中所述行业名称均是简称。 1 3 4 技术路线 6 第二章东北老工业基地工业废水排放 2 1 研究区概况 区域分布规律 图2 1 东北老工业基地城市位置分布 f i g 2 1t h es i t u a t i o no f c i t i e si nt h en o r t h e a s to l di n d u s t r i a lb a s e 东北老工业基地位于我国东北部，西有大兴安岭，东有长白山，北有小兴安 岭，中部为松辽平原，东北部为三江平原。全区除西部与蒙古高原接壤，其余都 为界江、界河及大海环绕，包括黑龙江、乌苏里江、图们江、鸭绿江、兴凯湖和 渤海、黄海。全区由辽宁省、吉林省和黑龙江省组成。总面积为7 8 7 3 万平方公里， 7 约占全国的8 3 0 。至1 2 0 0 3 年末，三省总人口为1 0 3 亿人，约占全国总人口的8 8 1 。 三省的国境线共为4 6 3 8 公里，主要与俄罗斯和朝鲜接壤。三省到2 0 0 4 年末，共有4 个副省级市，3 0 个地级而1 个地区，i f 自治州和5 6 个县级市。 2 1 1 自然环境概况 2 1 1 1 矿产资源 东北老工业基地矿产资源储量及其开发利用在全国曾经占有很重要的位置。 石油、天然气、油页岩、煤、铁、菱镁矿和硼等多种矿产储量位居全国前3 位。但 是到了2 0 0 3 年，东北三省石油产量为6 6 4 2 万t ，占全国陆上石油总产量的3 9 3 8 ； 天然气产量为3 5 亿m 3 ，占陆上天然气总产量的1 0 6 ；铁矿石产量为5 5 8 0 力j t ，占 全国的2 4 3 3 ：煤产量为6 9 6 5 万t ，占全国的5 ，其他矿产资源在全国所占比重更 是大大减少1 4 0 l 。2 0 0 5 年菱镁矿、石油和铁矿的基础储量，分别为1 4 6 0 7 9 万t 、8 6 1 9 1 万t 和6 7 万t ，占全国的比重分别为8 4 0 3 、3 4 6 2 和3 0 9 3 ：天然气、煤炭、锰矿 和铜矿的基础储量分别为1 6 0 4 亿m 3 、1 4 8 亿t 、1 1 6 8 万t 和1 4 6 万t ，占全国的比重分别 为5 6 9 、4 4 6 、5 4 2 和5 1 0 ；铅矿和锌矿的基础储量分别为2 4 万t 和1 1 4 万t ， 占全国的比重分别为1 6 9 和2 6 7 t 4 “。据资料显示，在东北的3 3 个资源型城市中， 有1 ，3 的城市面临资源枯竭，1 3 的城市进入资源萎缩期 4 2 1 。目前，东北地区面临的 最严重问题，就是资源枯竭问题。发展接续产业，实现经济转型，在东北经济发 展过程中有着重要的意义。 2 1 1 2 水文气象 综合气候、土壤和生物的区域差异，东北老工业基地大体上可划分为三个自 然地带，即东部和北部湿润的森林地带，中部半湿润的森林草原地带和西部半干 旱的草原地带。湿润森林地带包括大兴安岭、小兴安岭、长白山( 含辽东山地) 和南部辽东半岛的千山丘陵以及东北部的三江平原。年降水量6 0 0 一1 0 0 0n l n l ，大、 小兴安岭和长白山是我国重要的林区，三江平原是我国重要的商品粮生产基地。 半湿润森林草原地带位于本区中部，是松辽平原的主体部分，其北部是我国肥沃 的黑土带，是玉米带的核心分布区。年降水量4 0 0 - - 6 0 0r a i n ，人口密集，城镇众 多，经济发达，是我国最重要的能源、重化工基地和粮食主产区。半干旱草原地 8 带位于本区西部，主要包括西辽河流域和松嫩平原西部，分布着全国最好的草原。 年降水量3 0 0 - - 4 5 0 衄，为农牧业交错区和牧斟4 3 删。 东北地区近百年的平均气温呈明显上升趋势，年均增幅1 3 ，高于全国平均 幅度。年降水量近百年来呈略微减少趋势，从2 0 世纪初到目前约减少2 0 一3 0m n l 。 9 0 年代以来，降水量出现明显波动。1 9 9 8 年松花江流域发生严重洪水，1 9 9 9 - - 2 0 0 4 年大部分地区降水偏少，其中1 9 9 9 - - 2 0 0 2 年比常年偏少1 5 - - 2 0 ，南部和中南 部尤为严重【4 3 掣1 。， 2 1 1 3 水资源情况 东北老工业基地所在的松辽流域水资源总量为1 8 8 8 2 1 亿n ，地表水为 1 6 1 2 0 4 亿m 3 ，地下水为6 2 5 5 3 亿i n 3 ，地表水与地下水重复量为3 4 9 3 6 亿m 3 1 4 ”。 水资源总量不少，但分布极不均衡，呈现出“北丰南欠、东多西少”、“边缘多、 腹地少”的特点。黑龙江、乌苏里江、绥芬河、图们江和鸭绿江等国际河流地区 人少水多；而腹地的松花江、辽河及辽宁沿海诸河人多水少，许多地方地下水超 采严重，社会经济用水挤占了生态系统的用水。水资源紧缺成为当前制约社会经 济发展和破坏生态环境的一个重要因素。辽河流域是我国水污染最为严重的流域 之一，松花江流域也存在着严重的饮用水源污染问题，其中浑河、太子河和第二 松花江流域的水污染防治己到了刻不容缓的地步。辽河与松花江是东北地区仅有 的两大江河。然而，近些年来，松辽流域工农业发达，城市密集，大量的工、农 业和城市生活污水，未经处理或处理未达标就直接排入江河，加上枯水期江河流 量小，冬季河道封冻，河水自净能力低，以至污染严重。松花江里9 0 多种名优鱼 类基本灭绝，松花江水环境已经变得异常脆弱，辽河的污染程度就更严重了。国 家环境保护总局发布的2 0 0 3 年中国环境质量状况显示：去年辽河污染程度略 有减轻，而松花江污染仍在加重。日益严重的污染，再加上水资源短缺，浪费现 象严重，更是给东北地区可持续发展笼罩了一层阴影。据统计，东北的耕地资源 占全国的1 8 ，而水资源仅占全国总量的6 t 4 5 1 ，人均水资源量、单位面积水资源 量、亩均水资源量都低于全国平均水平。与此同时，水浪费现象惊人。工业用水 利用效率低，单方水工业产值低，重复利用率低；生活用水存在着跑、冒、滴、 漏现象；农业用水浪费严重，大水漫灌，超定额灌溉，串灌、深灌现象随处可见。 农田灌溉水的有效利用系数平均0 4 左右，仅相当于发达国家的一半。 9 2 1 2 社会环境概况 表2 12 0 0 2 年东北三省城市统计表 t a b l e2 1t h es t a t i s t i c so f c i t i e si nt h en o r t h e a s tp r o v i n c e so f c h i n ai n2 0 0 2 城市辽宁省吉林省 黑龙江省 合计 单位个 篙警个篙警个篙警个篙警高 超大城市21 3 ，3 3l6 6 7i6 6 742 6 6 71 5 特大城市 26 6 7i3 3 3i3 3 341 3 3 3 3 0 大城市69 3 8115 669 3 81 32 03 i6 4 中等城市73 1 11 04 4 41 04 4 42 71 20 02 2 5 小城市 1 4 4 2 91 5 4 6 01 8 5 5 24 71 4 4 23 2 6 合计3 l4 7 02 84 2 43 654 59 51 43 96 6 0 注：中国城市年鉴与中国统计年鉴中关于城市的划分略有不同。 根据中国城市统计年鉴2 0 0 3 ) ) ，到2 0 0 2 年底东北三省的城市规模分布如表 2 1 脚】。在东北三省的9 0 个城市中，资源型城市占有重要地位。辽宁省以资源开采 为主的城市人口占全省总人口的4 4 ，土地面积占5 6 ，g d p 占4 2 。主要的资 源型城市有9 个，称。五大四小”，即鞍山、抚顺、本溪、阜新和盘锦5 个地级城 市，北票、南票、大石桥和调兵山4 个县级城市。9 个城市市区人口占全省市区总 人口的3 3 ，g d p 占2 0 以上。吉林省的主要资源是煤炭和森林等，资源型城市 有吉林、辽源、延边、通化和白山5 个市( 州) ，这5 市( 州) 土地面积占全省土地总 面积的5 2 。在黑龙江的1 2 个地级及地级以上城市中，有7 个属资源型城市，称 为“一油、二林、四煤”。一油即大庆，二林即伊春和大兴安岭，四煤即鹤岗、双 鸭山、鸡西和七台河。这7 个城市的土地面积、总人口、g d p 和地方财政收入分 别占全省的4 0 3 、2 5 7 、4 3 6 和2 6 。 2 2 工业废水区域排放特征及其变化趋势 从表2 2 t 忱抓4 7 捌】可以看到，1 9 9 9 - - 2 0 0 5 年东北老工业基地工业废水排放量 呈先下降后上升的趋势，从2 0 0 3 年开始上升，2 0 0 5 年时涨幅较大，比2 0 0 4 年增 加了1 1 7 0 。而生活污水的排放量则一直增加。从2 0 0 0 年开始，每年生活污水的 排放量都比工业废水的排放量多，到2 0 0 5 年增幅为2 5 6 5 。 1 9 9 9 - - 2 0 0 5 年东北老工业基地工业废水中c o d 的排放量呈先下降后上升的 趋势，2 0 0 5 年c o d 排放量比2 0 0 4 年增加了近4 1 1 5 。生活污水中c o d 的排放 0 表2 219 9 9 - - 2 0 0 5 年东北老工业基地工业废水排放情况 t a b l e2 2i n d u s t r i a lw a s t e w a t e rd i s c h a r g ei nt h en o r t h e a s to l di n d u s t r i a lb a s ef r o m1 9 9 9t o2 0 0 5 增减率是指2 0 0 5 年与2 0 0 4 年相比。 量呈曲折上升的趋势。1 9 9 9 - - 2 0 0 5 年，生活污水中c o d 的排放量每年均比工业废 水中多，2 0 0 0 年超过了2 0 万t ，2 0 0 1 2 0 0 5 年，有的年份c o d 的排放量甚至是 工业废水中的1 倍还多，说明生活污水中c o d 的排放量不容忽视。 6 0 5 0 4 0 琶 捌3 0 稻 辕2 0 l o 0 9 9 9 2 0 0 02 0 0 l2 0 0 22 0 0 32 0 0 42 0 0 5 十汞+ 六价铬+ 镉一一铅十砷 图2 21 9 9 9 - 2 0 0 5 年东北老工业基地工业废水中重金属排放情况 f i g 2 2h e a v ym e t a l sf r o mi n d u s t r i a lw a s t e w a t e rd i s c h a r g ei nt h en o r t h e a s to l di n d u s l r i a lb a s ef r o m 1 9 9 9 t o2 0 0 5 从图2 2 中可以看到，工业废水中重金属的排放量总体上呈曲折下降趋势。但 在2 0 0 1 和2 0 0 3 年略微上升。2 0 0 5 年比2 0 0 4 年降低了1 3 4 1 。其中，a s 排放量 的变化程度最大，h g 和c f f v l ) 的变化程度较小，p b 和c d 排放量下降得最多。 以上分析说明，工业废水仍然是水环境污染的主要污染源。据资料统计得出， 重金属基本上全部来自于工业废水排放。c o d 逐渐成为水环境污染的重要污染物。 2 2 1 工业废水排放量区域分布 图2 31 9 9 9 - 2 0 0 5 年东北老工业基地工业废水排放量变化 f i g 2 3v o l u m eo f i n d u s t r i a lw a s t e w a t e rd i s c h