生态文明建设下水污染协同治理体系搭建

徐子令，陈 鸥，段育慧

(淮安市水利勘测设计研究院有限公司，江苏 淮安 223005)

随着社会的不断发展，人们在对生活环境要求不断提高的同时，水污染也日益加剧，对生态环境产生了严重的损害。据统计，我国有90%以上的城镇均受到了不同程度的水污染，70%以上的城镇河段不适宜成为饮用水源，50%的城镇地下水受到水污染，水污染问题的不断出现，给治理带来重大挑战[1]。在如今人们对生活环境要求不断提高的情况下，生态文明建设成为当今社会发展的主要目标，水污染防治是其中最重要的部分，水污染治理主要采取协同治理的方式，充分发挥群众与政府的力量，在协调好各方利益的同时，共同承担责任与义务，促进多方充分参与。虽然我国近些年来大力加强污水治理，但现有的水污染协同治理体系中扔存在许多问题，因此有必要对生态文明建设下水污染协同治理体系搭建进行研究[2]。

1 生态文明建设下水污染协同治理体系搭建

1.1 搭建水污染协同治理体系框架

为满足生态文明建设下水污染协同治理体系搭建的基本需求，首先对居民全面期水质情况进行调查，按照人均生活用水量及80%折污系数看，居民大部分污水都未经处理直接排入到周围水域中，不仅造成水体与自然景观的破坏，更造成人畜饮水困难的问题。城镇全面期水质情况统计见表1。

从表1可以看出，水污染虽然呈逐年下降的趋势，但效果并不是十分明显。相对于生态文明建设下的水污染标准，如今的水污染率仍然较高。因此，需要建立水污染协同治理体系框架，如图1所示。

表1 全面期水质情况统计表

图1 水污染协同治理体系框架

水污染协同治理体系主要从明确政府的监管职能、引入市场机制，规范专业化企业管理、明确水污染治理设施建设的阶段性目标，加强公众参等方面开始[3]。通过上述的综合调用及协同配合最终实现水污染协同治理体系框架的构建。

1.2 计算水污染程度

在水污染程度计算过程中，若水污染程度的变化率与其所在群体的大小相关，则选择纯策略si的个体ni(t)，在其动态进化过程中，其微分方程为：

dni(t)/dt=ni(t)f(si，ηi)ni(t)=ηiN

(1)

通过两边对t积分可以得到：

dni(t)/dt=Ndηi∑dni(t)/dt

(2)

将式(1)、(2)进行模拟动态微分方程为：

dηi(t)/dt=[f(si，ηi)-F(S，η)]ηi

(3)

式中，N—每个种群中的各K策略；S—每个个体所能选择的纯策略空间；ni(t)—在时刻t时选择纯策略si个体数；ηi—ni(t)在整体中所占比例；f(si,ηi)—该整体空间中选择策略的个体比例值的映射；F(S,η)—整体效用[4]。

1.3 实现水污染协同治理

(4)

(5)

(6)

(7)

根据式(6)、(7)对排污单位期望效用计算为：

(8)

通过分析式(8)可知，其平衡点值需要满足dx/dt=0和dy/dt=0时，污水治理体系中存在五个局部平衡点，即E1～E5，且其中R3≠0、R1≠0，即：

(9)

其中平衡点的稳定性可由式(9)的雅克比矩阵得到，为：

(10)

在平衡点处，任意既定其最小量α<0，则存在扰动量为(△x，△y)<α的方程组为：

(11)

根据式(10)、(11)的平衡态附近括扑的等价关系，在式(10)中分析式(11)的稳定性，得到式(10)的特征值λ，将其带入计算，得到水污染治理的效用K，为：

K=λ2-JTrλ+Jdet

(12)

式中，K—污水治理效用；Tr—J的迹；Jdet—J的行列值。通过上述计算，完成生态文明建设下水污染协同治理体系搭建。

2 水污染协同治理体系应用

随着《中华人民共和国水污染防治法》的颁布及《关于修改(中华人民共和国水污染防治法)的决定》，我国水污染治理工作有了很大进展。传统水污染治理过程中，由于治理是专项整治，有时会有反弹，没有治理源头，治理过程没有监督，配合程度相当混乱。生态文明建设下水污染协同治理体系的实现，解决了现有治理体系中的不足。改变了现有水污染治理体系中设计机构与执行部门的管理调用方式，实现了统一化的调用管理，改变原有资源管理方式，将地表水与地下水的开发、治理与利用全部列入协同管理分配的内容，在各管理部门协调后实施治理，防止某一项治理环节的缺失。同时，完善了水污染治理决策机制，改善现有水污染环境的问题，增加以防治为基础的水污染体系的协同能力[9- 10]。有效的明确水资源管理责、权、利界定之间的关系，防止权力干涉责任、利益影响责任的现象发生。

3 实验分析

3.1 实验流程

为验证生态文明建设下水污染协同治理体系的有效性，设计如下对比实验。以同一区域的是污染协同治理作为实验对象，分为两组，其中生态文明建设下水污染协同治理体系为实验组，传统治理体系作为对照组，在控制单一变量的前提下，分别记录两组的水污染协同治理体系治理范围、水污染协同治理体系工作效率数据。对两组实验数据设定相应的条件，为保证实验的公平性，实验组、对照组参数始终保持一致。为了验证生态文明建设下水污染协同治理体系与传统治理体系的差异，实验组将按照需求使用生态文明建设下水污染协同治理体系进行操作，而传统数据检测主要采取人工处理的方式。

3.2 水污染协同治理体系工作效率对比

实验组与对照组同时对相同区域水污染协同治理效率数据进行记录，对比记录准确率，分别记录2、4、6、8、10h后，水污染协同治理体系工作效率对比。为避免突发性事件对实验结果造成的干扰，实验组与对照组处理参数相同。

图2 水污染协同治理体系工作效率对比

水污染协同治理体系工作效率对比如图2所示，从图2可知，随着时间的增加，实验组的效率呈较为稳定的状态，且准确率较高，约为94%。对照组整体效率不稳定，工作效率约为83%。因此，证明生态文明建设下水污染协同治理体系与传统记录方法相比，工作效率能够得到11%的提升。

3.3 水污染协同治理体系治理范围对比

实验组与对照组同时对相同数据进行处理，分别在对40、80、120、160t水进行记录后，水污染协同治理体系治理范围。为避免突发性事件对实验结果造成的干扰，实验组与对照组处理参数相同。

实验组、对照组水污染协同治理体系治理范围如图3—4所示，从图3—4可知，在对水污染协同治理体系治理范围记录过程中，随着待处理需求的增加，生态文明建设下水污染协同治理体系处理方位较高，保持在92%左右。而对照组随着待处理需求的不断增加，处理范围逐渐发生改变，在79%左右。因此，证明应用生态文明建设下水污染协同治理体系，能够有效调水污染协同治理的范围。

图3 实验组水污染协同治理体系治理范围

4 结语

水污染问题的不断出现，给水污染治理带来了重大挑战。生态文明建设成为当今社会发展的主要目标，水污染治理是最重要的部分，为使水污染治理达到最好的效果，要采取协同治理的方式，充分发挥群众与政府的力量，再协调好其中各方利益的同时，让其共同承担责任与义务，

图4 对照组水污染协同治理体系治理范围

促进多方充分参与。在生态文明建设下水污染协同治理体系搭建研究过程中，通过建模方式对水污染协同治理体系进行模拟，以体系为基础对水污染程度、水污染协同治理效用进行计算，从而实现生态文明建设下水污染协同治理体系搭建。通过实验对水污染协同治理体系工作效率与治理范围进行对比，确保其有效性。