徐子令，陳 鷗，段育慧

(淮安市水利勘測設(shè)計(jì)研究院有限公司，江蘇 淮安 223005)

隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，人們在對生活環(huán)境要求不斷提高的同時(shí)，水污染也日益加劇，對生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生了嚴(yán)重的損害。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國有90%以上的城鎮(zhèn)均受到了不同程度的水污染，70%以上的城鎮(zhèn)河段不適宜成為飲用水源，50%的城鎮(zhèn)地下水受到水污染，水污染問題的不斷出現(xiàn)，給治理帶來重大挑戰(zhàn)[1]。在如今人們對生活環(huán)境要求不斷提高的情況下，生態(tài)文明建設(shè)成為當(dāng)今社會(huì)發(fā)展的主要目標(biāo)，水污染防治是其中最重要的部分，水污染治理主要采取協(xié)同治理的方式，充分發(fā)揮群眾與政府的力量，在協(xié)調(diào)好各方利益的同時(shí)，共同承擔(dān)責(zé)任與義務(wù)，促進(jìn)多方充分參與。雖然我國近些年來大力加強(qiáng)污水治理，但現(xiàn)有的水污染協(xié)同治理體系中扔存在許多問題，因此有必要對生態(tài)文明建設(shè)下水污染協(xié)同治理體系搭建進(jìn)行研究[2]。

1 生態(tài)文明建設(shè)下水污染協(xié)同治理體系搭建

1.1 搭建水污染協(xié)同治理體系框架

為滿足生態(tài)文明建設(shè)下水污染協(xié)同治理體系搭建的基本需求，首先對居民全面期水質(zhì)情況進(jìn)行調(diào)查，按照人均生活用水量及80%折污系數(shù)看，居民大部分污水都未經(jīng)處理直接排入到周圍水域中，不僅造成水體與自然景觀的破壞，更造成人畜飲水困難的問題。城鎮(zhèn)全面期水質(zhì)情況統(tǒng)計(jì)見表1。

從表1可以看出，水污染雖然呈逐年下降的趨勢，但效果并不是十分明顯。相對于生態(tài)文明建設(shè)下的水污染標(biāo)準(zhǔn)，如今的水污染率仍然較高。因此，需要建立水污染協(xié)同治理體系框架，如圖1所示。

表1 全面期水質(zhì)情況統(tǒng)計(jì)表

圖1 水污染協(xié)同治理體系框架

水污染協(xié)同治理體系主要從明確政府的監(jiān)管職能、引入市場機(jī)制，規(guī)范專業(yè)化企業(yè)管理、明確水污染治理設(shè)施建設(shè)的階段性目標(biāo)，加強(qiáng)公眾參等方面開始[3]。通過上述的綜合調(diào)用及協(xié)同配合最終實(shí)現(xiàn)水污染協(xié)同治理體系框架的構(gòu)建。

1.2 計(jì)算水污染程度

在水污染程度計(jì)算過程中，若水污染程度的變化率與其所在群體的大小相關(guān)，則選擇純策略si的個(gè)體ni(t)，在其動(dòng)態(tài)進(jìn)化過程中，其微分方程為：

dni(t)/dt=ni(t)f(si，ηi)ni(t)=ηiN

(1)

通過兩邊對t積分可以得到：

dni(t)/dt=Ndηi∑dni(t)/dt

(2)

將式(1)、(2)進(jìn)行模擬動(dòng)態(tài)微分方程為：

dηi(t)/dt=[f(si，ηi)-F(S，η)]ηi

(3)

式中，N—每個(gè)種群中的各K策略；S—每個(gè)個(gè)體所能選擇的純策略空間；ni(t)—在時(shí)刻t時(shí)選擇純策略si個(gè)體數(shù)；ηi—ni(t)在整體中所占比例；f(si,ηi)—該整體空間中選擇策略的個(gè)體比例值的映射；F(S,η)—整體效用[4]。

1.3 實(shí)現(xiàn)水污染協(xié)同治理

(4)

(5)

(6)

(7)

根據(jù)式(6)、(7)對排污單位期望效用計(jì)算為：

(8)

通過分析式(8)可知，其平衡點(diǎn)值需要滿足dx/dt=0和dy/dt=0時(shí)，污水治理體系中存在五個(gè)局部平衡點(diǎn)，即E1～E5，且其中R3≠0、R1≠0，即：

(9)

其中平衡點(diǎn)的穩(wěn)定性可由式(9)的雅克比矩陣得到，為：

(10)

在平衡點(diǎn)處，任意既定其最小量α<0，則存在擾動(dòng)量為(△x，△y)<α的方程組為：

(11)

根據(jù)式(10)、(11)的平衡態(tài)附近括撲的等價(jià)關(guān)系，在式(10)中分析式(11)的穩(wěn)定性，得到式(10)的特征值λ，將其帶入計(jì)算，得到水污染治理的效用K，為：

K=λ2-JTrλ+Jdet

(12)

式中，K—污水治理效用；Tr—J的跡；Jdet—J的行列值。通過上述計(jì)算，完成生態(tài)文明建設(shè)下水污染協(xié)同治理體系搭建。

2 水污染協(xié)同治理體系應(yīng)用

隨著《中華人民共和國水污染防治法》的頒布及《關(guān)于修改(中華人民共和國水污染防治法)的決定》，我國水污染治理工作有了很大進(jìn)展。傳統(tǒng)水污染治理過程中，由于治理是專項(xiàng)整治，有時(shí)會(huì)有反彈，沒有治理源頭，治理過程沒有監(jiān)督，配合程度相當(dāng)混亂。生態(tài)文明建設(shè)下水污染協(xié)同治理體系的實(shí)現(xiàn)，解決了現(xiàn)有治理體系中的不足。改變了現(xiàn)有水污染治理體系中設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)與執(zhí)行部門的管理調(diào)用方式，實(shí)現(xiàn)了統(tǒng)一化的調(diào)用管理，改變原有資源管理方式，將地表水與地下水的開發(fā)、治理與利用全部列入?yún)f(xié)同管理分配的內(nèi)容，在各管理部門協(xié)調(diào)后實(shí)施治理，防止某一項(xiàng)治理環(huán)節(jié)的缺失。同時(shí)，完善了水污染治理決策機(jī)制，改善現(xiàn)有水污染環(huán)境的問題，增加以防治為基礎(chǔ)的水污染體系的協(xié)同能力[9- 10]。有效的明確水資源管理責(zé)、權(quán)、利界定之間的關(guān)系，防止權(quán)力干涉責(zé)任、利益影響責(zé)任的現(xiàn)象發(fā)生。

3 實(shí)驗(yàn)分析

3.1 實(shí)驗(yàn)流程

為驗(yàn)證生態(tài)文明建設(shè)下水污染協(xié)同治理體系的有效性，設(shè)計(jì)如下對比實(shí)驗(yàn)。以同一區(qū)域的是污染協(xié)同治理作為實(shí)驗(yàn)對象，分為兩組，其中生態(tài)文明建設(shè)下水污染協(xié)同治理體系為實(shí)驗(yàn)組，傳統(tǒng)治理體系作為對照組，在控制單一變量的前提下，分別記錄兩組的水污染協(xié)同治理體系治理范圍、水污染協(xié)同治理體系工作效率數(shù)據(jù)。對兩組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)設(shè)定相應(yīng)的條件，為保證實(shí)驗(yàn)的公平性，實(shí)驗(yàn)組、對照組參數(shù)始終保持一致。為了驗(yàn)證生態(tài)文明建設(shè)下水污染協(xié)同治理體系與傳統(tǒng)治理體系的差異，實(shí)驗(yàn)組將按照需求使用生態(tài)文明建設(shè)下水污染協(xié)同治理體系進(jìn)行操作，而傳統(tǒng)數(shù)據(jù)檢測主要采取人工處理的方式。

3.2 水污染協(xié)同治理體系工作效率對比

實(shí)驗(yàn)組與對照組同時(shí)對相同區(qū)域水污染協(xié)同治理效率數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄，對比記錄準(zhǔn)確率，分別記錄2、4、6、8、10h后，水污染協(xié)同治理體系工作效率對比。為避免突發(fā)性事件對實(shí)驗(yàn)結(jié)果造成的干擾，實(shí)驗(yàn)組與對照組處理參數(shù)相同。

圖2 水污染協(xié)同治理體系工作效率對比

水污染協(xié)同治理體系工作效率對比如圖2所示，從圖2可知，隨著時(shí)間的增加，實(shí)驗(yàn)組的效率呈較為穩(wěn)定的狀態(tài)，且準(zhǔn)確率較高，約為94%。對照組整體效率不穩(wěn)定，工作效率約為83%。因此，證明生態(tài)文明建設(shè)下水污染協(xié)同治理體系與傳統(tǒng)記錄方法相比，工作效率能夠得到11%的提升。

3.3 水污染協(xié)同治理體系治理范圍對比

實(shí)驗(yàn)組與對照組同時(shí)對相同數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，分別在對40、80、120、160t水進(jìn)行記錄后，水污染協(xié)同治理體系治理范圍。為避免突發(fā)性事件對實(shí)驗(yàn)結(jié)果造成的干擾，實(shí)驗(yàn)組與對照組處理參數(shù)相同。

實(shí)驗(yàn)組、對照組水污染協(xié)同治理體系治理范圍如圖3—4所示，從圖3—4可知，在對水污染協(xié)同治理體系治理范圍記錄過程中，隨著待處理需求的增加，生態(tài)文明建設(shè)下水污染協(xié)同治理體系處理方位較高，保持在92%左右。而對照組隨著待處理需求的不斷增加，處理范圍逐漸發(fā)生改變，在79%左右。因此，證明應(yīng)用生態(tài)文明建設(shè)下水污染協(xié)同治理體系，能夠有效調(diào)水污染協(xié)同治理的范圍。

圖3 實(shí)驗(yàn)組水污染協(xié)同治理體系治理范圍

4 結(jié)語

水污染問題的不斷出現(xiàn)，給水污染治理帶來了重大挑戰(zhàn)。生態(tài)文明建設(shè)成為當(dāng)今社會(huì)發(fā)展的主要目標(biāo)，水污染治理是最重要的部分，為使水污染治理達(dá)到最好的效果，要采取協(xié)同治理的方式，充分發(fā)揮群眾與政府的力量，再協(xié)調(diào)好其中各方利益的同時(shí)，讓其共同承擔(dān)責(zé)任與義務(wù)，

圖4 對照組水污染協(xié)同治理體系治理范圍

促進(jìn)多方充分參與。在生態(tài)文明建設(shè)下水污染協(xié)同治理體系搭建研究過程中，通過建模方式對水污染協(xié)同治理體系進(jìn)行模擬，以體系為基礎(chǔ)對水污染程度、水污染協(xié)同治理效用進(jìn)行計(jì)算，從而實(shí)現(xiàn)生態(tài)文明建設(shè)下水污染協(xié)同治理體系搭建。通過實(shí)驗(yàn)對水污染協(xié)同治理體系工作效率與治理范圍進(jìn)行對比，確保其有效性。