發(fā)布時(shí)間：2020-08-10 21:15

【摘要】：隨著中國(guó)城鎮(zhèn)化進(jìn)程不斷加快,污水排放總量持續(xù)增長(zhǎng),但相應(yīng)的污水處理卻顯得滯后。據(jù)中國(guó)環(huán)境統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示,2015年中國(guó)污水排放量達(dá)735億噸,而相應(yīng)污水處理率為80.1%。工業(yè)和生活污水中的化學(xué)需氧量和氨氮兩種主要污染物的去除率也僅有70.2%和38.9%。真正實(shí)現(xiàn)安全無(wú)害化處理處置的污泥比重極少,嚴(yán)重危害到環(huán)境。此外,城市污水管網(wǎng)普及率僅為60%,污水輸送和污水處理能力有待提高。污水處理的滯后已經(jīng)成為影響中國(guó)區(qū)域水污染防治目標(biāo)實(shí)現(xiàn)的一個(gè)重要因素,并且嚴(yán)重制約了社會(huì)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。為此,國(guó)家專門頒布一系列與污水處理相關(guān)的政策及技術(shù)規(guī)定,同時(shí)發(fā)布和制訂治污達(dá)標(biāo)的“時(shí)間表”,明確要求強(qiáng)化城市污水治理,提升污水收集處理能力,推進(jìn)污泥處理處置,減少污染物排放。因此,本研究從城市污水處理的宏觀生產(chǎn)機(jī)理著手,建立符合現(xiàn)階段中國(guó)國(guó)情并以多目標(biāo)為導(dǎo)向的中國(guó)城市污水處理績(jī)效評(píng)價(jià)機(jī)制,通過(guò)污水輸送和污水處理能力最大化目標(biāo)、污水處理量最大化而污泥產(chǎn)生量最小化目標(biāo)以及污水污染物排放量最小化目標(biāo)分別對(duì)污水輸送和污水處理能力、污水和污泥處理以及污染物排放的靜態(tài)效率分析和比較,并且運(yùn)用全要素生產(chǎn)率對(duì)污水處理進(jìn)行動(dòng)態(tài)效率測(cè)算和指標(biāo)、要素分解,厘清各重點(diǎn)城市污水處理的薄弱環(huán)節(jié),并結(jié)合城市間的差異性,指出不同類型城市后期污水處理工作的重點(diǎn),以期為地方政府的宏觀決策提供依據(jù)。主要研究工作和結(jié)論包括:(1)構(gòu)建污水處理環(huán)境生產(chǎn)技術(shù)分析框架。在借鑒環(huán)境生產(chǎn)技術(shù)的基礎(chǔ)上,結(jié)合污水處理的原理和過(guò)程,以污水處理運(yùn)行費(fèi)用、污水輸送能力、污水排放量和污水處理能力為投入,以污水處理量為期望產(chǎn)出,污泥產(chǎn)生量、化學(xué)需氧量排放量和氨氮排放量為非期望產(chǎn)出,以非期望產(chǎn)出的強(qiáng)可處置性為假定刻畫污水處理的環(huán)境生產(chǎn)技術(shù)。運(yùn)用該生產(chǎn)技術(shù),分別考察多目標(biāo)導(dǎo)向下污水處理的靜態(tài)效率和污水處理全要素生產(chǎn)率為代表的動(dòng)態(tài)效率。(2)構(gòu)建多目標(biāo)導(dǎo)向下污水處理效率評(píng)價(jià)體系。傳統(tǒng)效率測(cè)算多以單一目標(biāo)為導(dǎo)向,側(cè)重污水處理過(guò)程中某一方面效率的評(píng)價(jià),給不同要素間的效率比較帶來(lái)一定困難,同時(shí)效率的評(píng)價(jià)也不夠全面。本文分別以污水輸送和污水處理能力最大化、污水處理量最大化而污泥產(chǎn)生量最小化、污水污染物排放量最小化為目標(biāo),分別測(cè)算和比較68個(gè)環(huán)境保護(hù)重點(diǎn)城市2006-2015年間的污水輸送和污水處理能力建設(shè)效率、污泥和污水處理技術(shù)效率、污水化學(xué)需氧量和氨氮排放效率。通過(guò)研究發(fā)現(xiàn),分析期內(nèi)重點(diǎn)城市污水輸送能力總體建設(shè)效率始終低于污水處理能力。除2007年外,污泥處理技術(shù)效率顯著低于污水處理,在效率上也存在“重水輕泥”的現(xiàn)象。污水化學(xué)需氧量和氨氮總體排放效率大體相近且相對(duì)較低。即中國(guó)重點(diǎn)城市污水處理靜態(tài)效率的薄弱環(huán)節(jié)主要為污水輸送能力、污泥處理和污水污染物排放(尤其是化學(xué)需氧量)。(3)將脫鉤分析和LMDI分解法擴(kuò)展至污水處理。脫鉤分析和LMDI分解法在環(huán)境領(lǐng)域常被用于碳排放方面的研究。本文將Tapio彈性脫鉤核心思想拓展至污水處理領(lǐng)域,分別構(gòu)建污水輸送和污水處理能力與人口、污水處理量和污泥產(chǎn)生量與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)、污水污染物排放與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)之間的脫鉤模型,根據(jù)重新定義的脫鉤狀態(tài)判斷變量間的脫鉤關(guān)系。研究表明,2006-2015年中國(guó)重點(diǎn)城市污水輸送和污水處理能力與人口變化總體均呈現(xiàn)增長(zhǎng)強(qiáng)連接狀態(tài),后者脫鉤彈性值更大。污水處理量和污泥產(chǎn)生量與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)總體均表現(xiàn)為增長(zhǎng)強(qiáng)連接,后者狀態(tài)并不理想。污水化學(xué)需氧量和經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)總體表現(xiàn)為強(qiáng)正脫鉤,處于最理想狀態(tài),而污水氨氮和經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)總體表現(xiàn)為增長(zhǎng)弱脫鉤。此外,采用更為簡(jiǎn)單的加法LMDI分解方式,以考察各驅(qū)動(dòng)因素對(duì)關(guān)鍵要素變化率的影響。研究表明,污水輸送(處理)能力建設(shè)強(qiáng)度、污水(污泥)處理力度和污染物治理力度分別對(duì)污水輸送和污水處理能力、污水處理量和污泥產(chǎn)生量以及污水化學(xué)需氧量和氨氮排放量變化率的貢獻(xiàn)最大。(4)利用SBM模型和Luenberger指數(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)污水處理全要素生產(chǎn)率的全部投入產(chǎn)出要素分解。利用Malmquist指數(shù)或Malmquist-Luenberger指數(shù)進(jìn)行全要素生產(chǎn)率分析時(shí),無(wú)法考察各投入產(chǎn)出變量對(duì)生產(chǎn)率的貢獻(xiàn)。而傳統(tǒng)Luenberger指數(shù)在計(jì)算過(guò)程中常出現(xiàn)不可行解的現(xiàn)象,由此得到的生產(chǎn)率結(jié)果可能存在偏差。針對(duì)這一問(wèn)題,本文采用劉瑞翔和安同良的方法,結(jié)合SBM方向性距離函數(shù)和Luenberger指數(shù)特點(diǎn),動(dòng)態(tài)測(cè)度中國(guó)重點(diǎn)城市污水全要素生產(chǎn)率的變化,實(shí)現(xiàn)對(duì)污水處理全要素生產(chǎn)率、效率進(jìn)步和技術(shù)進(jìn)步的要素分解,得出全部投入產(chǎn)出要素的貢獻(xiàn)。實(shí)證表明,在環(huán)境約束條件下,以污泥、氨氮和化學(xué)需氧量為代表的污染物排放已成為中國(guó)重點(diǎn)城市污水處理無(wú)效率的主要來(lái)源。分析期內(nèi)中國(guó)重點(diǎn)城市污水處理全要素生產(chǎn)率的增長(zhǎng)主要源自效率的改進(jìn)而非技術(shù)進(jìn)步,而效率的改進(jìn)則更多依賴純效率的提高而非規(guī)模效率的變化。不同區(qū)域間生產(chǎn)率差異較大,總體呈現(xiàn)中部東北東部西部的分布。污染物排放量的降低是污水處理生產(chǎn)率提升的主要原因。污水處理效率的改進(jìn)主要?dú)w功于污水排放量和氨氮排放兩個(gè)要素,而污水處理技術(shù)的進(jìn)步主要?dú)w功于化學(xué)需氧量排放。
【學(xué)位授予單位】：南京航空航天大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：X703
【圖文】：

6圖 1.1 研究技術(shù)路線圖1.4.3 章節(jié)安排第一章：緒論。簡(jiǎn)要介紹背景并引出研究問(wèn)題，說(shuō)明研究的理論和現(xiàn)實(shí)意義，闡明研究的思路和內(nèi)容，介紹研究方法及技術(shù)路線。第二章：國(guó)內(nèi)外研究文獻(xiàn)綜述。從污水處理效率評(píng)估內(nèi)容、污水處理效率影響因素和污水處理效率研究方法三個(gè)方面對(duì)已有文獻(xiàn)進(jìn)行綜述。第三章：重點(diǎn)城市污水輸送和污水處理能力建設(shè)效率評(píng)價(jià)。提出污水處理環(huán)境生產(chǎn)技術(shù)，構(gòu)建污水輸送和污水處理能力最大化目標(biāo)導(dǎo)向下的效率模型，并將其應(yīng)用于 68 個(gè)重點(diǎn)城市污水輸送和污水處理能力建設(shè)效率的分析。同時(shí)，運(yùn)用脫鉤模型分析污水輸送能力、污水處理能力與人口變化的關(guān)系，并借助加法形式的 LMDI 方法對(duì)前兩個(gè)變量的變化率進(jìn)行分解，考察各影響因素的貢獻(xiàn)水平。

圖 3.3 各重點(diǎn)城市 2006-2015 年污水輸送能力平均建設(shè)效率表 3.3 2006-2015 年污水輸送和污水處理能力建設(shè)效率同時(shí)為 1 的城市及次數(shù)次數(shù) 城市10 天津、深圳、昆明9 南京8 包頭、長(zhǎng)春、無(wú)錫、蕪湖、青島7 撫順、南昌6 杭州、長(zhǎng)沙、烏魯木齊5 石家莊、沈陽(yáng)、齊齊哈爾、連云港、寧波、合肥、廈門、開(kāi)封、成都、貴陽(yáng)、蘭州4 北京、秦皇島、上海、煙臺(tái)、武漢3 紹興、濰坊、洛陽(yáng)、廣州、珠海2 呼和浩特、鞍山、哈爾濱、常州、濟(jì)寧、柳州、銀川1 太原、大連、蘇州、揚(yáng)州、濟(jì)南、鄭州、株洲、汕頭、南寧、瀘州、綿陽(yáng)、西安、咸陽(yáng)0 唐山、邯鄲、保定、大同、吉林、徐州、南通、溫州、福州、泉州、淄博、重慶、西寧3.5 重點(diǎn)城市污水輸送能力、污水處理能力與人口變化的脫鉤分析

.4 污水輸送能力、污水處理能力與人口變化的脫鉤判定、污水處理能力與人口變化的脫鉤特征為期，對(duì)各重點(diǎn)城市污水輸送和污水處理能力與人口增長(zhǎng)進(jìn)行脫鉤，根標(biāo)準(zhǔn)，得到各城市的脫鉤彈性（表 3.4）。力與人口的脫鉤特征重點(diǎn)城市污水輸送能力與人口總體表現(xiàn)為增長(zhǎng)強(qiáng)連接，說(shuō)明重點(diǎn)城市在送能力大幅度提升，后者的增幅是前者的 4.78 倍，總體處于理想狀態(tài)。送能力與人口處于增長(zhǎng)強(qiáng)連接狀態(tài)的城市共 50 個(gè)（占比 73.5%）。其中，大，分別為 48.54 和 47.9，污水管網(wǎng)建設(shè)速度能夠遠(yuǎn)超城市人口的增長(zhǎng)。市共 3 個(gè)（占比 4.4%）：天津、邯鄲和廈門，表明在城市人口增長(zhǎng)的同升，二者增幅相當(dāng)。秦皇島、吉林、連云港、鄭州和汕頭 5 個(gè)城市表現(xiàn)7.4%），說(shuō)明上述城市在人口快速增長(zhǎng)的污水管網(wǎng)建設(shè)卻未及時(shí)跟進(jìn)，導(dǎo)慢。另有 10 個(gè)城市（如大連、撫順、蘇州、寧波等，占比 14.7%）處于述城市雖然人口減少，但污水輸送能力卻增加。原因可能是上述城市在

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2788622