汪 樺，郭 琦，汪新生

（1.同濟(jì)大學(xué)建筑設(shè)計研究院（集團(tuán)）有限公司，上海200092；2.陜西省環(huán)境監(jiān)測中心站，陜西西安710054）

“十一五”期間，我國二氧化硫和化學(xué)需氧量總量減排取得了顯著成績。但是，隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，能源消耗的增長，控制環(huán)境主要污染物二氧化硫、氮氧化物、化學(xué)需氧量和氨氮污染依然面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。為了驗(yàn)證污染物總量減排成效，建立污染物排放量、濃度與環(huán)境質(zhì)量的變化關(guān)系，分析研究污染物減排與環(huán)境質(zhì)量之間的作用響應(yīng)機(jī)制，預(yù)測“十二五”污染物減排與環(huán)境質(zhì)量發(fā)展趨勢，提出重點(diǎn)減排對象、優(yōu)化結(jié)構(gòu)調(diào)整措施，以最優(yōu)的方式實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排。

1 驗(yàn)證污染物減排成效的研究方法

利用線性數(shù)理關(guān)系，重點(diǎn)研究陜西省“十一五”期間二氧化硫和化學(xué)需氧量減排與環(huán)境質(zhì)量變化的關(guān)聯(lián)性程度；分析二氧化硫、化學(xué)需氧量排放特征和減排特點(diǎn)，研究二氧化硫、化學(xué)需氧量排放量對環(huán)境質(zhì)量的影響；引入定義：污染物減排率，污染物濃度降低率，真實(shí)反映減排效果；根據(jù)“十二五”二氧化硫、氮氧化物、化學(xué)需氧量和氨氮減排目標(biāo)，利用環(huán)境統(tǒng)計數(shù)據(jù)，2010年污染源普查動態(tài)更新調(diào)查數(shù)據(jù)，環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測數(shù)據(jù)，社會、經(jīng)濟(jì)、能源消費(fèi)等基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行模型計算，預(yù)測分析4項(xiàng)污染物減排與環(huán)境質(zhì)量的發(fā)展趨勢。

1.1 相關(guān)關(guān)系

相關(guān)關(guān)系是一種非確定性的關(guān)系，相關(guān)系數(shù)是研究變量之間線性相關(guān)程度的量。簡單相關(guān)系數(shù)又叫相關(guān)系數(shù)或線性相關(guān)系數(shù)，一般用字母r表示，是用來度量變量間的線性關(guān)系的量。計算公式如下：

相關(guān)系數(shù)的值介于-1與+1之間，即-1≤r≤+1。其性質(zhì)如下：

當(dāng)r＞0時，表示兩變量正相關(guān)，r＜0時，兩變量為負(fù)相關(guān)。

當(dāng)|r|=1時，表示兩變量為完全線性相關(guān)，即為函數(shù)關(guān)系。

當(dāng)r=0時，表示兩變量間無線性相關(guān)關(guān)系。

當(dāng)0＜|r|＜1時，表示兩變量存在一定程度的線性相關(guān)。且|r|越接近1，兩變量間線性關(guān)系越密切；|r|越接近于0，表示兩變量的線性相關(guān)越弱。

一般按三級劃分：|r|＜0.4為低度線性相關(guān)；0.4≤|r|＜0.7為顯著性相關(guān)；0.7≤|r|＜1為高度線。

1.2 定義

二氧化硫減排率更能反映一個地區(qū)二氧化硫減排成效。二氧化硫濃度降低率是該地區(qū)二氧化硫濃度變化更真實(shí)的反映。

評價標(biāo)準(zhǔn)采用國標(biāo)《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB 3095-1996）中二級標(biāo)準(zhǔn)濃度限值：二氧化硫0.6 mg/m3，二氧化氮0.08 mg/m3；化學(xué)需氧量和氨氮采用《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》 （GB 3838-2002）中五類標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行水質(zhì)類別評價。

2 驗(yàn)證污染物減排成效的研究結(jié)果分析

2.1 二氧化硫減排與空氣質(zhì)量關(guān)聯(lián)分析

2.1.1 二氧化硫減排及排放特點(diǎn)

工業(yè)源是主體，行業(yè)減排是重點(diǎn)?！笆晃濉蹦╆兾鞴I(yè)二氧化硫較2005年減排9.29萬t，占全省減排總量的64.78%。又以熱電行業(yè)減排貢獻(xiàn)最大，占工業(yè)減排總量的58.13%。

陜西二氧化硫排放主體是工業(yè)污染源?！笆晃濉逼陂g，陜西省排放二氧化硫總體呈下降趨勢。

2.1.2 空氣質(zhì)量變化特點(diǎn)

“十一五”期間，陜西省二氧化硫整體污染程度下降10%。城市空氣質(zhì)量達(dá)標(biāo)率逐年上升，以二氧化硫?yàn)槭滓廴疚锏目偺鞌?shù)逐年下降。

“十一五”期間酸雨發(fā)生率較低，所有酸雨樣品均呈弱酸性輕酸雨，分布范圍縮小。

2.1.3 二氧化硫減排與空氣質(zhì)量關(guān)聯(lián)分析

（1）陜西省尺度關(guān)聯(lián)分析

陜西省在“十一五”保持GDP年均增長15%左右的情況下[1，2]，二氧化硫排放量下降15.55%。利用指數(shù)值計算二氧化硫排放量與二氧化硫濃度相關(guān)系數(shù)為0.597，表現(xiàn)出正相關(guān)性[3]，與以二氧化硫污染天數(shù)的趨勢也相吻合，見圖1。

（2）地市級尺度關(guān)聯(lián)分析

由于受排放量基數(shù)的影響，每個地區(qū)二氧化硫減排絕對量并不能反映該地區(qū)二氧化硫減排效果[4]。陜西省各地市二氧化硫減排率分布與二氧化硫濃度降低率分布，顯示出較高相關(guān)性。

（3）行業(yè)尺度關(guān)聯(lián)分析

二氧化硫減排以工業(yè)為重點(diǎn)，工業(yè)又以行業(yè)為重點(diǎn)，因此，排序選取陜西省二氧化硫排放重點(diǎn)行業(yè)進(jìn)行關(guān)聯(lián)分析?！笆晃濉逼陂g只有二氧化硫排放量最大的火電行業(yè)的減排與二氧化硫污染指數(shù)呈現(xiàn)出一定的正相關(guān)性，驗(yàn)證了火電行業(yè)二氧化硫減排對改善空氣質(zhì)量效果顯著，與“十一五”期間二氧化硫減排重點(diǎn)行業(yè)完全相符。

（4）二氧化硫減排量與二氧化硫污染指數(shù)關(guān)聯(lián)分析

“十一五”末，陜西省二氧化硫排放量比2005年降低15.55%，二氧化硫污染指數(shù)降低13.33%，隨著二氧化硫排放量的穩(wěn)步下降，二氧化硫污染指數(shù)總體上也呈下降趨勢，兩者之間存在較顯著正相關(guān)關(guān)系。同時，隨著二氧化硫減排量的增加，地級城市空氣質(zhì)量優(yōu)良天數(shù)逐步升高，兩者之間呈現(xiàn)出較好的正相關(guān)性。

2.2 化學(xué)需氧量減排與水質(zhì)關(guān)聯(lián)分析

2.2.1 化學(xué)需氧量減排及排放特點(diǎn)

工業(yè)污染源是化學(xué)需氧量減排的主體。2010年陜西省工業(yè)化學(xué)需氧量排放量比2005年減少4.33萬t，占全省減排量的100%。2010年陜西省化學(xué)需氧量排放量比2005年年均降低2.44%，總體呈下降趨勢。生活化學(xué)需氧量隨著人口增長，在總排放量中的比重逐年上升，由2005年的57%上升到2010年的66%。

2.2.2 地表水質(zhì)變化特點(diǎn)

2010年，陜西省河流監(jiān)控斷面高錳酸鹽指數(shù)比2005年下降8.3 mg/L。全省地表水監(jiān)控斷面Ⅰ～Ⅲ類水質(zhì)比例比2005年提高3.5%；劣Ⅴ類水質(zhì)斷面比例降低10.7%。

2.2.3 化學(xué)需氧量減排與水環(huán)境質(zhì)量的關(guān)聯(lián)分析

（1）全省尺度關(guān)聯(lián)分析

“十一五”陜西省化學(xué)需氧量排放量下降12.18%，地表水監(jiān)控斷面高錳酸鹽指數(shù)濃度平均值下降了59.3%，見圖2。

圖2 2005-2010年陜西全省化學(xué)需氧量排放量與水環(huán)境質(zhì)量變化

地表水監(jiān)控斷面數(shù)據(jù)顯示，隨著化學(xué)需氧量排放量的降低，地表水環(huán)境質(zhì)量逐漸轉(zhuǎn)好。利用指數(shù)值計算化學(xué)需氧量排放量與高錳酸鹽指數(shù)濃度的相關(guān)系數(shù)為0.840，與Ⅰ～Ⅲ類水質(zhì)斷面比例的相關(guān)系數(shù)為-0.565，與劣V類水質(zhì)斷面比例的相關(guān)系數(shù)為0.675，呈現(xiàn)較顯著的相關(guān)性。

（2）流域尺度關(guān)聯(lián)分析

陜西省的六大流域中渭河干流高錳酸鹽指數(shù)平均濃度降幅最大，由2005年的24.0 mg/L降至2010年的8.9 mg/L，降幅62.9%。Ⅰ～Ⅲ類水質(zhì)斷面比例由15.4%升至23.1%，提高了7.7個百分點(diǎn)。延河、無定河、漢江、丹江、嘉陵江干流高錳酸鹽指數(shù)平均濃度均有不同程度的降低。

（3）行業(yè)尺度關(guān)聯(lián)分析

工業(yè)化學(xué)需氧量減排行業(yè)是重點(diǎn)，排序選取陜西省化學(xué)需氧量排放重點(diǎn)行業(yè)進(jìn)行關(guān)聯(lián)分析，其中造紙及紙制品行業(yè)和飲料制造業(yè)排放的化學(xué)需氧量與地表水水質(zhì)呈現(xiàn)出一定的正相關(guān)性，兩行業(yè)的減排對于地表水水質(zhì)的改善起到了一定的效果。

2.3 “十二五”主要污染物減排與環(huán)境質(zhì)量發(fā)展趨勢分析

“十二五”末，陜西城鎮(zhèn)人口將由2010年的1 706萬人增長到2 127萬人；GDP由1.0萬億元增長到2.0萬億元；能源消費(fèi)由0.92億t標(biāo)準(zhǔn)煤增長到1.9億t標(biāo)準(zhǔn)煤。

根據(jù)陜西省減排規(guī)劃目標(biāo)，到2015年，二氧化硫、氮氧化物、化學(xué)需氧量和氨氮排放總量將分別比2010年減少7.9%、9.9%、7.6%和9.8%?！笆濉逼陂g，污染物減排是以2010年污染源普查動態(tài)更新調(diào)查成果為基數(shù)（2010年的動態(tài)更新調(diào)查擴(kuò)大了統(tǒng)計范圍并對污染源進(jìn)行了普查），據(jù)此，按照4項(xiàng)污染物減排規(guī)劃目標(biāo)分別對空氣質(zhì)量和地表水質(zhì)量的影響進(jìn)行預(yù)測分析。

2.3.1 二氧化硫

按照陜西省“十二五”二氧化硫減排的目標(biāo)，根據(jù)“十一五”期間空氣質(zhì)量優(yōu)良天數(shù)的變化趨勢，將“十二五”二氧化硫排放量和空氣質(zhì)量優(yōu)良天數(shù)進(jìn)行關(guān)聯(lián)分析，計算得到較顯著的正相關(guān)性。“十二五”期間，隨著二氧化硫排放量的下降，空氣質(zhì)量優(yōu)良天數(shù)將會不斷增加，空氣環(huán)境質(zhì)量會越來越好。

2.3.2 氮氧化物

按照“十二五”氮氧化物削減目標(biāo)，均速減排測算，到2015年，全省氮氧化物排放量將下降到69萬t，空氣質(zhì)量會進(jìn)一步改善。

2.3.3 化學(xué)需氧量

按陜西省2015年化學(xué)需氧量減排目標(biāo)預(yù)測，年末將下降到52.65萬t。利用指數(shù)值計算，化學(xué)需氧量排放量與高錳酸鹽指數(shù)濃度的相關(guān)系數(shù)為0.999，與Ⅰ～Ⅲ類斷面比例的相關(guān)系數(shù)為-0.995，與劣V類斷面比例的相關(guān)系數(shù)為0.994，地表水環(huán)境會有較大改善[5]。

2.3.4 氨氮

按照陜西省2015年氨氮減排目標(biāo)預(yù)測，到2015年全省氨氮排放量將下降到5.81萬t。地表水環(huán)境質(zhì)量將會進(jìn)一步好轉(zhuǎn)。

3 主要污染物減排建議

陜西省在“十二五”期間仍處于工業(yè)化和城市化快速發(fā)展階段，能源消費(fèi)總量仍將持續(xù)增長，在降低污染物排放、改善環(huán)境質(zhì)量的過程中應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注：

（1）積極推進(jìn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，制定適合當(dāng)?shù)貙?shí)際的嚴(yán)格的治理措施。嚴(yán)格工業(yè)項(xiàng)目準(zhǔn)入審批責(zé)任制，遏制高耗能、高污染產(chǎn)業(yè)發(fā)展，倒逼火電、造紙、果汁、釀造、化工、皂素等重點(diǎn)行業(yè)提升產(chǎn)業(yè)技術(shù)水平，減少污染物新增量。積極推進(jìn)清潔生產(chǎn)和循環(huán)經(jīng)濟(jì)[6]，制定和發(fā)布重點(diǎn)行業(yè)清潔生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)和評價指標(biāo)體系。

（2）重點(diǎn)從源頭減少污染物新增量，有針對性地修改清潔生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)，降低污染物產(chǎn)生、排放強(qiáng)度。削減氨氮排放，繼續(xù)深化二氧化硫和化學(xué)需氧量減排，加快氮氧化物控制技術(shù)的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。

（3）強(qiáng)化生活污染源控制，加快生活污染治理力度和城鎮(zhèn)污水處理設(shè)施建設(shè)，提升氮、磷去除效果。加強(qiáng)污泥處置，提高污水回用規(guī)模；建設(shè)尾水再生利用系統(tǒng)，回用于工業(yè)生產(chǎn)。

加強(qiáng)機(jī)動車尾氣控制，不斷推行新增機(jī)動車執(zhí)行國Ⅳ標(biāo)準(zhǔn)，加大淘汰黃標(biāo)車力度和計劃，削減氮氧化物污染。

（4）農(nóng)業(yè)污染源要以規(guī)模化畜禽養(yǎng)殖場和養(yǎng)殖小區(qū)為主要切入點(diǎn)，以發(fā)展集約化養(yǎng)殖場和養(yǎng)殖小區(qū)為重點(diǎn)，加快建設(shè)養(yǎng)殖場沼氣工程和畜禽養(yǎng)殖糞便資源化利用工程。建設(shè)秸稈、糞便、生活垃圾等有機(jī)廢棄物處理設(shè)施，推進(jìn)人畜糞便、生活垃圾等向肥料、飼料、燃料轉(zhuǎn)化。

（5）要將污染減排與環(huán)境質(zhì)量改善對應(yīng)起來，增加主要污染物總量控制指標(biāo)，增加環(huán)境監(jiān)測因子，探索建立減排目標(biāo)著眼環(huán)境質(zhì)量改善、減排任務(wù)立足環(huán)境質(zhì)量改善、減排考核依據(jù)環(huán)境質(zhì)量改善的責(zé)任體系和工作機(jī)制已勢在必行。

（6）動員全社會參與節(jié)能減排，把節(jié)能減排納入社會主義核心價值觀宣傳教育體系，深入開展節(jié)能減排全民行動，各級人民政府機(jī)關(guān)要將節(jié)能減排作為一項(xiàng)重要任務(wù)來抓。

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