青島市陸源污染物排放總量控制網絡化綜合管理平臺總體框架設計研究.pdf

1、陸源污染物排放總量控制是實現(xiàn)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會經濟可持續(xù)發(fā)展方式的基礎內容，也是綜合解決當前地表水、海洋等環(huán)境污染問題的有效手段。自2006年國家開始實施以COD減排為約束性指標的“目標總量控制管理”計劃以來，盡管采取了嚴格的政府責任制，但由于“目標總量控制管理”方式存在減排指標核定方法不科學和監(jiān)管模式缺乏整體性等固有的缺陷，不僅導致年均減排2％左右的強制目標沒有實現(xiàn)，而且部分納污海域水質改善實際效果不甚理想。根據美國、歐盟、日

2、本等有益經驗，我國陸源污染物排放總量控制迫切需要由現(xiàn)行的“目標總量控制”向“容量總量控制”的轉變。一方面，可以采取以精準數值計算的環(huán)境容量為科學依據的分配容量為量化管理指標，結果可以細化到具體的行政區(qū)責任主體甚至到排污責任主體，同時在管理模式上可以采取“排污鏈全過程監(jiān)管模式”以有效提高管理的整體性。但由于陸源污染物“容量總量控制管理”是一個涉及從陸域污染源到納污海域的多界面、多層次、多節(jié)點的全過程連續(xù)動態(tài)管理，因而不僅需要更加完備科學的

3、“排污鏈全過程管理”流程，而且也需要更加智能化的網絡化綜合管理平臺。
　　 因此，本論文的研究目的是建立完善適合青島市實際情況的陸源污染物容量總量控制管理流程，并在此基礎上設計總量控制網絡化綜合管理平臺的總體框架，為實現(xiàn)由目標總量控制向容量總量控制的轉變提供科學技術支撐。主要研究內容有4個方面：(1)借鑒美國、歐盟、日本等總量控制管理經驗，綜合考慮青島市目前“目標總量控制管理”的實際情況，建立完善青島市陸源污染物排放總量控制管理

4、總流程。(2)按照“排污鏈全過程管理”模式要求，構建總量控制管理總流程中關鍵功能模塊的運行流程，主要包括陸域污染源排放數量核算、總量控制率定量化指標體系、總量控制量化管理模式等。(3)根據總量控制管理總流程要求，設計青島市陸源污染物排放總量控制網絡化綜合管理平臺的總體框架。(4)以Microsoft.NET Framework和ArcGIS Engine為開發(fā)平臺，以C＃為開發(fā)語言，在青島市陸源污染物排放總量控制網絡化綜合管理平臺總體框

5、架中，實現(xiàn)上述關鍵功能模塊的運行。所取得的主要研究成果如下：
　　 (1)建立完善了青島市陸源污染物排放總量控制管理總流程。以美國總量控制管理流程為基本框架，借鑒歐盟、日本等經驗，綜合考慮青島市現(xiàn)行“目標總量控制管理”在數據管理、減排指標行政核定不合理等實際情況，建立完善了青島市陸源污染物容量總量控制管理流程。該流程以青島市環(huán)保行政部門為綜合管理主體，圍繞青島市陸源污染物排放總量控制量化目標，實現(xiàn)管理界域識別、行政區(qū)和排污單元鑒

6、別、數據管理、率定量化指標體系、污染負荷判別、總量控制措施優(yōu)選、總量控制效果評價等管理環(huán)節(jié)的系統(tǒng)化、規(guī)范化和程序化。其中數據管理、率定量化指標體系、污染負荷判別等是流程的關鍵環(huán)節(jié)。
　　 “數據管理”不僅可以實現(xiàn)相關數據尤其是監(jiān)測數據的采集、匯總、加工等常規(guī)處理，而且應具有數據篩選、互校、整合等預處理功能。其中，行政區(qū)和排污單元污染物排放數量核算是重要核心任務，前者一般可應用直接統(tǒng)計方法，后者既可以應用直接統(tǒng)計方法，也可以應用間

7、接計算方法。計算表明，青島市各行政區(qū)所在的排污管理區(qū)排放數量統(tǒng)計結果與排污單元累加統(tǒng)計和計算結果平均相差26.7％，與應用污染物陸海響應數值模型推算結果平均相差47.4％。
　　 “率定量化指標體系”是青島市12區(qū)市和12735個排污單元污染物排放總量控制量化管理約束性指標，采取“一主多輔”序列指標構成。這里，“主體指標”是指分配容量，對于行政區(qū)是根據目標海域水環(huán)境質量要求，以目標海域環(huán)境容量為限值，綜合考慮經濟規(guī)模、人口數量、

8、排放強度和污染治理技術等因素優(yōu)化分配而得到的，對于排污單元是依據各排污單元準入的排放強度與相關規(guī)模度量要素如產值、人口等計算得到?！拜o助指標”是實現(xiàn)量化管理目標的充分或必要條件，主要包括經濟總量、人口規(guī)模、污染物排放強度、污染源結構、工程減排等(非)約束性指標。
　　 “污染負荷判別”是根據行政責任主體和污染排放主體超排率％大小確定其總量控制管理等級，一般劃分為紅、橙、黃、綠和藍色五個等級，其中可將超排率％=0％作為判別基準，可

9、參照數據序列間差異程度確定等級分級幅度為±25％。分析表明，在青島市12區(qū)市中，只有城陽區(qū)超排率％大于25％，需要實行橙色管理，其他區(qū)市都小于25％，可實行黃色、綠色或藍色管理。其中15％的街鎮(zhèn)級行政區(qū)需要實行紅色或橙色管理，主要分布在城陽區(qū)、李滄區(qū)和萊西市，其余85％需要實行黃色、綠色或藍色管理。
　　 (2)青島市陸源污染物排放總量控制網絡化綜合管理平臺的總體框架設計。根據陸源污染物總量控制管理總流程的要求，設計青島市陸源污

10、染物排放總量控制網絡化綜合管理平臺的總體框架，不僅要實現(xiàn)陸域污染物容量總量控制的全過程、動態(tài)化管理，同時要解決由目標總量控制向容量總量控制轉變過程中所需要解決的實際問題，如不同部門數據的整合和共享、總量控制指標建立和完善、總量控制效果評估和反饋等。這樣，綜合管理平臺在邏輯上采用“三層”架構，中層是由環(huán)保行政管理部門負責運行操作的“系統(tǒng)運行操作模塊”，同時將與總量控制相關的專業(yè)數據和一般數據模塊匯總生成“數據中心模塊”，將資訊產品模塊與用

11、戶界面分離生成“功能產品模塊”，歸并為中層。系統(tǒng)運行操作模塊除具有用戶管理、安全管理等常規(guī)功能外，還應具有數據管理、功能產品管理、系統(tǒng)運行管理等專門功能。這樣，在中層內可以通過功能產品管理功能從“數據中心模塊”中分別調用模型或方法和專業(yè)或公共數據，生成各類功能資訊產品；在中層外可以通過系統(tǒng)運行管理功能實現(xiàn)數據中心模塊的更新，或實現(xiàn)前層不同用戶界面的功能產品模塊的調整，等等。
　　 (3)陸源污染物排放總量控制日常管理功能的運行實

12、現(xiàn)。以Windows Server2003為操作運行平臺，以SQL Server2005為數據庫平臺，以Microsoft.NETFramework為系統(tǒng)開發(fā)平臺，以C＃為系統(tǒng)開發(fā)語言，將GIS組件與“數據中心模塊”中數據庫、模型庫等進行組件式二次開發(fā)集成。初步實現(xiàn)了對青島市陸源污染物排放數量核算和青島市膠州灣納污海域總量控制效果評價功能。
　　 總之，本論文研究工作主要是按照“容量總量控制管理”的要求，在建立完善陸源污染物排放

13、總量控制管理總流程基礎上，設計了青島市陸源污染物排放總量控制網絡化綜合管理平臺的總體框架。論文創(chuàng)新點主要體現(xiàn)在青島市陸源污染物排放總量控制網絡化綜合管理平臺的“三層”架構設計中突出強化了“運行操作模塊”的功能，并將其作為獨立操作界面，以適應青島市現(xiàn)行環(huán)境管理多部門數據綜合管理、多用戶功能產品擴展等需求，不僅整體上滿足從排污單元監(jiān)測數據采集到總量控制效果綜合評估全過程管理要求，而且可以適應由“目標總量控制”向“容量總量控制”轉變的需求。同