生态水质经济成效论述范文

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影响湿地植物净化水质的因素很多，如污染物浓度、植物特性、植物带长度及面积、水深、温度、pH、水力停留时间、水力负荷等。植物带长度越长，面积越大，水力停留时间越长，净化水质效果越好，且芦苇、香蒲等湿地植物对氨氮的处理效果好于COD，可以增加水中溶解氧的含量，能够对河流水质起到积极作用。针对辽河保护区面源污染实际状况，2011年，采取左岸修筑管理路，右岸挖建阻隔带的工程措施，主行洪保障区两侧围栏封育979km；2012年，右岸管理路全线贯通，实行干流和支流河口水环境综合整治工程，河岸带生境得以恢复，河滩地面积恢复到62万亩，湿地植物面积大大增加。见图1。根据监测数据，按COD面源污染去除率平均约30%和氨氮去除率约35%估算，则COD污染物削减量约为1343.6t/a，氨氮削减量约为313.5t/a。

橡胶坝蓄水工程污染物削减量

为了缓解辽河干流生态用水严重缺乏的突出矛盾，从2010年起，辽河干流新建12座橡胶坝和2座潜坝蓄水，新增湿地1.9万亩，河道内水量可保持在1.2亿m3左右，对补充地下水及防止海水倒灌起到重要作用，从根本上缓解了辽河枯水季节缺少生态水的状况。2012年又修建4座橡胶坝，分别为法库县和平橡胶坝、开原市五棵树橡胶坝、铁岭县平顶堡橡胶坝及辽中县本辽辽橡胶坝。这些蓄水工程缓解了辽河长期缺水的状况，而且橡胶坝可以增加污染物水力停留时间，提高单位面积曝气量，促进污染物降解，可有效改善橡胶坝上游底层的水流水质状况，对进一步改善辽河保护区水质起到了十分重要的作用。

研究采用一维稳态生物降解/沉降水质模型，估算污染物削减量，分别计算辽河保护区橡胶坝建成前后，COD和氨氮因水体自净能力削减量，两者的差值反映水体自净能力增加的定量指示，采用机会成本法核算贡献值。一维水质模型：式中，K1为非持久性污染物降解速率，l/d；K2为沉降作用引起水体污染物削减速率，l/d；u为河流的流速，m/s；x为沿河方向距离，m；c为下游距污染源为x处的水质的浓度，mg/L；co为河流入口处的污染物初始浓度（COD以及氨氮），mg/L。K1，K2参数的取值方法是根据实际河流情况，结合郭儒（2008）等研究者统计的数据值选取确定［6］。辽河保护区修建的12座橡胶坝运行期间，辽河干流过流面积增大，水流速度变小，计算中取平水年的平均流速。Co即入口处污染物的初始浓度，取Ⅴ类水质标准，即COD为40mg/L，氨氮为2mg/L。以开原市橡胶坝为例，大坝回水长度示意见图2。设计流量取最小生态流量，根据苏飞等（2006）研究结果，福德店最小生态流量7.33m3/s，朱家房最小生态流量8.89m3/s。以开原市橡胶坝为例，COD削减量计算参数取值及计算结果见表1。橡胶坝建成后，COD削减量增加了214.27t/a，氨氮削减量增加了13.78t/a。

经估算，辽河干流已建成运行的12座橡胶坝和2座潜坝生态蓄水工程减缓了河水的流速，可总体延长污染物在河流中的停留时间为193.7h，增加了污染物在水体中的降解时间，并且橡胶坝的曝气作用可提高水体中的溶解氧10%左右，增加了水体的自净能力。辽河干流已建成运行的12座橡胶坝和2座潜坝的COD和氨氮削减量计算结果见表3。由表3可知，辽河干流已建成的12座橡胶坝和2座潜坝若全年运行，可每年削减COD约2917.87t，氨氮约186.54t。按照橡胶坝全年60%的运行效率估算，此项橡胶坝蓄水工程可每年削减COD约1750.7t，氨氮111.9t。则2011年起由于辽河干流62万亩河滩地退耕还河、芦苇香蒲等湿地植物和橡胶坝蓄水工程的水质净化作用每年共计可削减COD约11154.3t，氨氮2037.4t。

生态水质净化与污水厂处理成本经济比较分析

如果不考虑辽河进行生态治理的作用，那么假定这些面源污染全部进入污水处理厂进行处理，根据调查，一般城镇污水处理厂处理1t污水的成本为0.5~1.0元，按COD进水浓度350~450mg/L，氨氮进水浓度25~35mg/L，出水浓度达到一级A标准计算，则COD处理成本为每吨1428~2857元，氨氮处理成本为每吨2万—4万元。则所需投资的COD治理费用约1592.8万元，氨氮治理费用约4074.8万元，即2011年生态治理在水质净化方面折合成污水厂治理费用的经济价值约合5667.6万元。设2011—2015年处理费用按5%速率递减，净水植物和橡胶坝污染削减量按8%速率增长；2016—2020年处理费用按2%速率递减，削减量按3.5%速率增长，估算出2008—2020年生态水质净化折合成污水厂治理费用经济价值评价见表4。2008—2020年COD削减总量约为13.16万t，氨氮约为2.28万t，2008—2020年生态水质净化折合成污水厂治理费用总计约5.38亿元。若将2011年生态水质净化的COD削减总量作为日处理10万m3的污水处理厂的处理总量，出水浓度按照一级A标准，计算得出当COD进水浓度约为355.6g/L，生态水质净化的COD削减总量相当于1座日处理10万m3的污水处理厂年处理总量。当氨氮进水浓度约为32.9mg/L，出水浓度达到一级A标准，生态水质净化的氨氮削减总量相当于2座日处理10万m3的污水处理厂的年处理总量。

结论

（1）辽河保护区退耕还河、种植湿地植物及橡胶坝蓄水工程等生态工程和措施在2008—2020年的COD削减总量约为13.16万t，氨氮削减总量约为2.28万t。其中退耕还河对保护区COD和氨氮削减量贡献最为突出。

（2）从处理能力方面来看，以2011年为例，保护区生态工程COD削减总量相当于1座出水浓度达到一级A标准的日处理10万m3的污水处理厂的年处理总量，氨氮削减总量相当于2座日处理10万m3的污水处理厂的年处理总量。

（3）按照涉及辽河干流的20座新建污水处理厂情况可知，建设1座10万t/a处理能力的污水厂（例如盘锦市第二污水处理厂）需总投资约25850万元。从经济角度来看，保护区已建成的生态工程2008—2012年在水质净化方面的贡献价值总和为53834万元，大约可投资2座10万t污水处理厂。

（4）水质和生态环境的改善，对物种的栖息和繁衍、人类的健康都具有良好的促进作用，芦苇、香蒲等湿地植物和橡胶坝工程形成的景观同时也具有一定的美学效应，因此保护区生态工程建设在生态水质净化方面具有积极的经济效益和生态效益。

作者：刘淼李宇斌孙勇刘阳单位：辽宁省辽河保护区发展促进中心辽宁省辽河保护区管理局