浅谈我国水污染的特点及控制规划方法

王媛　段晗

摘 要：水环境对人类的生存和发展具有决定性作用。随着社会经济的发展，人们对水环境的要求越来越高。保护水环境、治理水污染已经成为全人类的主要任务之一。本文对水污染控制规划进行简单介绍，并就我国目前水污染的特点和存在的问题和水污染控制规划方法展开论述。

关键字：水污染控制规划；特点；规划方法

1 概述

水是生命的源泉，它与能源、土地共同构成了人类社会发展的基础。随着世界人口的增长和经济的发展，水环境问题日益突出。早在1997年1月，联合国在《对世界淡水资源的全面评估》报告中指出：水资源缺乏将严重制约21世纪社会经济的发展，并可能导致国家间的冲突。近年来，我国水资源形势也是不容乐观，主要的河流受有机污染严重，面源污染也日益突出。我国的水资源污染到了非常严重的程度，水污染控制已迫在眉睫。

水污染控制规划是对水体污染所制定的防治目标和措施。水体的对象可以是江河、湖泊、水库、海湾，范围可以是河段、城市区段、河流、水系和流域等。水污染控制规划的主要内容是：①水质功能区的规划，按照不同的水质使用功能、水文条件、排污方式、水质自净能力特性，划分水质功能区、监控断面，建立功能区内水质管理信息系统等；②水质目标和污染物总量控制指标规划，规定水质目标与污染物排放的总量控制指标；③治理污水规划，提出推荐的水域污染控制方案，提出分期实施的工程设施和投资概算等。水污染控制规划涉及的数据时海量的，运用传统的图纸、表格、文字等手工操作和管理已显得力不从心，也不便于数据的更新和管理，因此，在水污染控制规划中，应用信息技术已成必然。

2 我国目前水污染的特点及存在的问题

据联合国公布，当今世界有18%的人面临饮水困难。我国的水利部也用“水多，水少，水脏，水浑”来形容我国目前的水资源情况。 尤其是频繁发生的水污染事件造成了我国严重的经济损失。在我国，化工产业的发展是经济增长的重要组成部分。进入21世纪以来，中国快速发展工业化、城市化，工业的发展和城市布局的变化使得水污染漫延， 从而造成了巨大的经济损失。因此加大对水污染的治理力度成为经济发展中的首要问题。 我国目前水污染有以下特点：

（1） 我国江河污染较多。以城市和工矿企业的点源污染为主，并沿江成为污染带。

（2） 潜在污染源面积广。统计显示，全国共有21326家化工企业，其中 13416家位于长江和黄河沿岸；另外，珠江流域和松花江流域也分布有许多大型石化企业。辽河流域的辽阳、锦州同样也是石化企业集中区。七大流域的重点排污企业达5379 家。

（3）突发性。目前我国水污染的突发事件非常频繁， 平均每两到三天发生一起水污染事故，就会造成相当大的经济损失。

我国水污染问题如此严重， 也暴露出了我国在水污染治理方面的不少问题。GIS作为一个集数据和图像为一体的信息系统，能够加强对污染源的监察、预测、信息查询和空间模拟等功能。在解决水污染的许多问题中，GIS 已成为一个颇有价值的系统。

3 近代主要规划方法

3.1 线性规划法

线性规划法是污染物总量控制规划常用的方法之一。通过这个方法，可以求得最大污染源排放量，或最小污染物削减率，或最小污染物削减方案的总投资费用。线性规划通常可以分为白色线性规划和灰色线性规划两种，通常所说的线性规划是指白色线性规划，即规划模型中的全部参数都是已知的优化方法。白色线性规划法常用单纯形法求解。单纯形法算法简单，理论成熟，并且有标准的计算程序。

白色线性规划有一定的局限性，即所有参数必须“白化”才能求解得到满意的优化方案。而实际上，在水污染控制规划中，建模所用的参数并不能全部“白化”，一些边界条件或参数并不能准确的反映实际情况，因此灰色线性规划应运而生。灰色线性规划和白色线性规划相比，主要表现在：①约束条件的值能够随时间而变化；②约束条件的上、下限值或区间可以在一定范围内漂移；③目标函数不一定是数学上的极值，还可以是相对优化值，或者是一个灰色区间。因此灰色线性规划比白色线性规划更科学、更先进、更实用。不同类型的灰色线性规划有不同的求解方法。

3.2 层次分析法

层次分析法（AHP）是一种实用的多准则决策方法。该方法1982年引入我国，它有定性与定量相结合处理各种决策因素的特点，以及其系统、灵活和简洁的优点，所以迅速在我国众多领域得到广泛重视和应用。

层次分析法从本质上讲是一种思维方式。它把复杂问题分解成很多个组成因素，又将这些因素按照支配关系分组形成递阶层次结构。通过两两比较的方法确定层次中各因素的相对重要性，然后结合决策者的判断，确定决策方案相对重要性的总排序，从而得到最佳方案。层次分析法克服了其他决策方法过分依赖数学模型的缺点，更加重视决策过程中决策者的判断和选择，整个过程中体现了决策思维的基本特征，即判断、分析和综合。在水污染控制规划中，将水资源的可持续利用作为决策目标层，将环境容量分配作为准则层，将污染物削减、控制措施作为方案层。这种递阶层次结构较好地反映了水污染控制规划的过程，因此层次分析法在水污染控制规划中得到了广泛的应用。

3.3 地理信息系统法

地理信息系统（GIS）法以空间数据为研究对象、间数据库为核心，采用空间分析和建模的方法，实时提供多种空间的和动态的资源与环境信息。它涉及人工智能、环境工程、规划理论、地学、数学等多种学科和专业。GIS自60年代提出以后，经过70年代的巩固，80年代的突破，90年代己进入全面发展和应用阶段。一些具有代表性的软件如ARC/INFO、ARC/VIEW、MGE、GENAMAP等已在世界上拥有众多用户。

我国70年代末开始进行GIS技术研究，目前已在城市规划、城市防灾、资源管理等领域得到了迅速发展和应用。它的空间分析能力、数据库与图形之间的动态连接等功能，对水污染控制规划极为有价值，它能够非常方便的将大量数据转换成图形，可以用不同的颜色直观表示出水体的污染程度，并可随时更新数据库，因此地理信息系统法具有直观、方便、准确和实时的特点。

4 结束语

在水环境日益受到重视的今天，针对我国水污染的特点，将有更多的水污染控制规划方法应运而生，从而加速我国的水污染治理速度，改善水环境的现有状况。

参考文献

[1]曲格平，《水资源价值论》，科学出版社，1999.4

[2]张坤民，何时缚住苍龙一关于中国环境问题的几点断想

[3]A.詹姆斯、D.J.埃里奥特，《水质模拟导论》，成都科技大学出版社，1989

[4]周怀东， 彭文启，水污染与水环境修复，化学工业出版社，2 005[M]

[5]李华，地理信息系统在水污染治理中的应用，中国科技信息，2007，1

[6]王莲芬、许树柏编著，《层次分析法引论》，中国人民大学出版社，1990

[7]部伦等编著，《地理信息系统教程》，北京大学出版社，1994

作者简介

王媛（1992—），女，汉，河北承德，郑州大学水利与环境学院地理信息系统

段晗（1993-），女，汉，安徽阜阳人，郑州大学，水利与环境学院，水利水电工程