淺談我國水污染的特點及控制規劃方法

王媛　段晗

摘 要：水環境對人類的生存和發展具有決定性作用。隨著社會經濟的發展，人們對水環境的要求越來越高。保護水環境、治理水污染已經成為全人類的主要任務之一。本文對水污染控制規劃進行簡單介紹，并就我國目前水污染的特點和存在的問題和水污染控制規劃方法展開論述。

關鍵字：水污染控制規劃；特點；規劃方法

1 概述

水是生命的源泉，它與能源、土地共同構成了人類社會發展的基礎。隨著世界人口的增長和經濟的發展，水環境問題日益突出。早在1997年1月，聯合國在《對世界淡水資源的全面評估》報告中指出：水資源缺乏將嚴重制約21世紀社會經濟的發展，并可能導致國家間的沖突。近年來，我國水資源形勢也是不容樂觀，主要的河流受有機污染嚴重，面源污染也日益突出。我國的水資源污染到了非常嚴重的程度，水污染控制已迫在眉睫。

水污染控制規劃是對水體污染所制定的防治目標和措施。水體的對象可以是江河、湖泊、水庫、海灣，范圍可以是河段、城市區段、河流、水系和流域等。水污染控制規劃的主要內容是：①水質功能區的規劃，按照不同的水質使用功能、水文條件、排污方式、水質自凈能力特性，劃分水質功能區、監控斷面，建立功能區內水質管理信息系統等；②水質目標和污染物總量控制指標規劃，規定水質目標與污染物排放的總量控制指標；③治理污水規劃，提出推薦的水域污染控制方案，提出分期實施的工程設施和投資概算等。水污染控制規劃涉及的數據時海量的，運用傳統的圖紙、表格、文字等手工操作和管理已顯得力不從心，也不便于數據的更新和管理，因此，在水污染控制規劃中，應用信息技術已成必然。

2 我國目前水污染的特點及存在的問題

據聯合國公布，當今世界有18%的人面臨飲水困難。我國的水利部也用“水多，水少，水臟，水渾”來形容我國目前的水資源情況。 尤其是頻繁發生的水污染事件造成了我國嚴重的經濟損失。在我國，化工產業的發展是經濟增長的重要組成部分。進入21世紀以來，中國快速發展工業化、城市化，工業的發展和城市布局的變化使得水污染漫延， 從而造成了巨大的經濟損失。因此加大對水污染的治理力度成為經濟發展中的首要問題。 我國目前水污染有以下特點：

（1） 我國江河污染較多。以城市和工礦企業的點源污染為主，并沿江成為污染帶。

（2） 潛在污染源面積廣。統計顯示，全國共有21326家化工企業，其中 13416家位于長江和黃河沿岸；另外，珠江流域和松花江流域也分布有許多大型石化企業。遼河流域的遼陽、錦州同樣也是石化企業集中區。七大流域的重點排污企業達5379 家。

（3）突發性。目前我國水污染的突發事件非常頻繁， 平均每兩到三天發生一起水污染事故，就會造成相當大的經濟損失。

我國水污染問題如此嚴重， 也暴露出了我國在水污染治理方面的不少問題。GIS作為一個集數據和圖像為一體的信息系統，能夠加強對污染源的監察、預測、信息查詢和空間模擬等功能。在解決水污染的許多問題中，GIS 已成為一個頗有價值的系統。

3 近代主要規劃方法

3.1 線性規劃法

線性規劃法是污染物總量控制規劃常用的方法之一。通過這個方法，可以求得最大污染源排放量，或最小污染物削減率，或最小污染物削減方案的總投資費用。線性規劃通常可以分為白色線性規劃和灰色線性規劃兩種，通常所說的線性規劃是指白色線性規劃，即規劃模型中的全部參數都是已知的優化方法。白色線性規劃法常用單純形法求解。單純形法算法簡單，理論成熟，并且有標準的計算程序。

白色線性規劃有一定的局限性，即所有參數必須“白化”才能求解得到滿意的優化方案。而實際上，在水污染控制規劃中，建模所用的參數并不能全部“白化”，一些邊界條件或參數并不能準確的反映實際情況，因此灰色線性規劃應運而生。灰色線性規劃和白色線性規劃相比，主要表現在：①約束條件的值能夠隨時間而變化；②約束條件的上、下限值或區間可以在一定范圍內漂移；③目標函數不一定是數學上的極值，還可以是相對優化值，或者是一個灰色區間。因此灰色線性規劃比白色線性規劃更科學、更先進、更實用。不同類型的灰色線性規劃有不同的求解方法。

3.2 層次分析法

層次分析法（AHP）是一種實用的多準則決策方法。該方法1982年引入我國，它有定性與定量相結合處理各種決策因素的特點，以及其系統、靈活和簡潔的優點，所以迅速在我國眾多領域得到廣泛重視和應用。

層次分析法從本質上講是一種思維方式。它把復雜問題分解成很多個組成因素，又將這些因素按照支配關系分組形成遞階層次結構。通過兩兩比較的方法確定層次中各因素的相對重要性，然后結合決策者的判斷，確定決策方案相對重要性的總排序，從而得到最佳方案。層次分析法克服了其他決策方法過分依賴數學模型的缺點，更加重視決策過程中決策者的判斷和選擇，整個過程中體現了決策思維的基本特征，即判斷、分析和綜合。在水污染控制規劃中，將水資源的可持續利用作為決策目標層，將環境容量分配作為準則層，將污染物削減、控制措施作為方案層。這種遞階層次結構較好地反映了水污染控制規劃的過程，因此層次分析法在水污染控制規劃中得到了廣泛的應用。

3.3 地理信息系統法

地理信息系統（GIS）法以空間數據為研究對象、間數據庫為核心，采用空間分析和建模的方法，實時提供多種空間的和動態的資源與環境信息。它涉及人工智能、環境工程、規劃理論、地學、數學等多種學科和專業。GIS自60年代提出以后，經過70年代的鞏固，80年代的突破，90年代己進入全面發展和應用階段。一些具有代表性的軟件如ARC/INFO、ARC/VIEW、MGE、GENAMAP等已在世界上擁有眾多用戶。

我國70年代末開始進行GIS技術研究，目前已在城市規劃、城市防災、資源管理等領域得到了迅速發展和應用。它的空間分析能力、數據庫與圖形之間的動態連接等功能，對水污染控制規劃極為有價值，它能夠非常方便的將大量數據轉換成圖形，可以用不同的顏色直觀表示出水體的污染程度，并可隨時更新數據庫，因此地理信息系統法具有直觀、方便、準確和實時的特點。

4 結束語

在水環境日益受到重視的今天，針對我國水污染的特點，將有更多的水污染控制規劃方法應運而生，從而加速我國的水污染治理速度，改善水環境的現有狀況。

參考文獻

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[5]李華，地理信息系統在水污染治理中的應用，中國科技信息，2007，1

[6]王蓮芬、許樹柏編著，《層次分析法引論》，中國人民大學出版社，1990

[7]部倫等編著，《地理信息系統教程》，北京大學出版社，1994

作者簡介

王媛（1992—），女，漢，河北承德，鄭州大學水利與環境學院地理信息系統

段晗（1993-），女，漢，安徽阜陽人，鄭州大學，水利與環境學院，水利水電工程