生態文明建設下水污染協同治理體系搭建

徐子令，陳 鷗，段育慧

(淮安市水利勘測設計研究院有限公司，江蘇 淮安 223005)

隨著社會的不斷發展，人們在對生活環境要求不斷提高的同時，水污染也日益加劇，對生態環境產生了嚴重的損害。據統計，我國有90%以上的城鎮均受到了不同程度的水污染，70%以上的城鎮河段不適宜成為飲用水源，50%的城鎮地下水受到水污染，水污染問題的不斷出現，給治理帶來重大挑戰[1]。在如今人們對生活環境要求不斷提高的情況下，生態文明建設成為當今社會發展的主要目標，水污染防治是其中最重要的部分，水污染治理主要采取協同治理的方式，充分發揮群眾與政府的力量，在協調好各方利益的同時，共同承擔責任與義務，促進多方充分參與。雖然我國近些年來大力加強污水治理，但現有的水污染協同治理體系中扔存在許多問題，因此有必要對生態文明建設下水污染協同治理體系搭建進行研究[2]。

1 生態文明建設下水污染協同治理體系搭建

1.1 搭建水污染協同治理體系框架

為滿足生態文明建設下水污染協同治理體系搭建的基本需求，首先對居民全面期水質情況進行調查，按照人均生活用水量及80%折污系數看，居民大部分污水都未經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。城鎮全面期水質情況統計見表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。相對于生態文明建設下的水污染標準，如今的水污染率仍然較高。因此，需要建立水污染協同治理體系框架，如圖1所示。

表1 全面期水質情況統計表

圖1 水污染協同治理體系框架

水污染協同治理體系主要從明確政府的監管職能、引入市場機制，規范專業化企業管理、明確水污染治理設施建設的階段性目標，加強公眾參等方面開始[3]。通過上述的綜合調用及協同配合最終實現水污染協同治理體系框架的構建。

1.2 計算水污染程度

在水污染程度計算過程中，若水污染程度的變化率與其所在群體的大小相關，則選擇純策略si的個體ni(t)，在其動態進化過程中，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)進行模擬動態微分方程為：

dηi(t)/dt=[f(si，ηi)-F(S，η)]ηi

(3)

式中，N—每個種群中的各K策略；S—每個個體所能選擇的純策略空間；ni(t)—在時刻t時選擇純策略si個體數；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體比例值的映射；F(S,η)—整體效用[4]。

1.3 實現水污染協同治理

(4)

(5)

(6)

(7)

根據式(6)、(7)對排污單位期望效用計算為：

(8)

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

(9)

其中平衡點的穩定性可由式(9)的雅克比矩陣得到，為：

(10)

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

(11)

根據式(10)、(11)的平衡態附近括撲的等價關系，在式(10)中分析式(11)的穩定性，得到式(10)的特征值λ，將其帶入計算，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。通過上述計算，完成生態文明建設下水污染協同治理體系搭建。

2 水污染協同治理體系應用

隨著《中華人民共和國水污染防治法》的頒布及《關于修改(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展。傳統水污染治理過程中，由于治理是專項整治，有時會有反彈，沒有治理源頭，治理過程沒有監督，配合程度相當混亂。生態文明建設下水污染協同治理體系的實現，解決了現有治理體系中的不足。改變了現有水污染治理體系中設計機構與執行部門的管理調用方式，實現了統一化的調用管理，改變原有資源管理方式，將地表水與地下水的開發、治理與利用全部列入協同管理分配的內容，在各管理部門協調后實施治理，防止某一項治理環節的缺失。同時，完善了水污染治理決策機制，改善現有水污染環境的問題，增加以防治為基礎的水污染體系的協同能力[9- 10]。有效的明確水資源管理責、權、利界定之間的關系，防止權力干涉責任、利益影響責任的現象發生。

3 實驗分析

3.1 實驗流程

為驗證生態文明建設下水污染協同治理體系的有效性，設計如下對比實驗。以同一區域的是污染協同治理作為實驗對象，分為兩組，其中生態文明建設下水污染協同治理體系為實驗組，傳統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同治理體系治理范圍、水污染協同治理體系工作效率數據。對兩組實驗數據設定相應的條件，為保證實驗的公平性，實驗組、對照組參數始終保持一致。為了驗證生態文明建設下水污染協同治理體系與傳統治理體系的差異，實驗組將按照需求使用生態文明建設下水污染協同治理體系進行操作，而傳統數據檢測主要采取人工處理的方式。

3.2 水污染協同治理體系工作效率對比

實驗組與對照組同時對相同區域水污染協同治理效率數據進行記錄，對比記錄準確率，分別記錄2、4、6、8、10h后，水污染協同治理體系工作效率對比。為避免突發性事件對實驗結果造成的干擾，實驗組與對照組處理參數相同。

圖2 水污染協同治理體系工作效率對比

水污染協同治理體系工作效率對比如圖2所示，從圖2可知，隨著時間的增加，實驗組的效率呈較為穩定的狀態，且準確率較高，約為94%。對照組整體效率不穩定，工作效率約為83%。因此，證明生態文明建設下水污染協同治理體系與傳統記錄方法相比，工作效率能夠得到11%的提升。

3.3 水污染協同治理體系治理范圍對比

實驗組與對照組同時對相同數據進行處理，分別在對40、80、120、160t水進行記錄后，水污染協同治理體系治理范圍。為避免突發性事件對實驗結果造成的干擾，實驗組與對照組處理參數相同。

實驗組、對照組水污染協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，生態文明建設下水污染協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，處理范圍逐漸發生改變，在79%左右。因此，證明應用生態文明建設下水污染協同治理體系，能夠有效調水污染協同治理的范圍。

圖3 實驗組水污染協同治理體系治理范圍

4 結語

水污染問題的不斷出現，給水污染治理帶來了重大挑戰。生態文明建設成為當今社會發展的主要目標，水污染治理是最重要的部分，為使水污染治理達到最好的效果，要采取協同治理的方式，充分發揮群眾與政府的力量，再協調好其中各方利益的同時，讓其共同承擔責任與義務，

圖4 對照組水污染協同治理體系治理范圍

促進多方充分參與。在生態文明建設下水污染協同治理體系搭建研究過程中，通過建模方式對水污染協同治理體系進行模擬，以體系為基礎對水污染程度、水污染協同治理效用進行計算，從而實現生態文明建設下水污染協同治理體系搭建。通過實驗對水污染協同治理體系工作效率與治理范圍進行對比，確保其有效性。