河南省工業(yè)排水特征及影響因素

李向鵬　郝立新　劉中培　李爽　趙雨婷

摘要：工業(yè)排水特征是標(biāo)識(shí)工業(yè)用水非期望產(chǎn)出的重要指標(biāo)，分析區(qū)域工業(yè)排水分布及其影響因素對(duì)提高區(qū)域工業(yè)用水效率具有重要指導(dǎo)意義。根據(jù)2011年全國(guó)第一次水利普查結(jié)果，分析了河南省工業(yè)用水及排水狀況，以及工業(yè)排水量的地區(qū)分布特征，探討了河南省各地市工業(yè)排水量地區(qū)差異的影響因素。結(jié)果表明，河南省用水大戶及非用水大戶企業(yè)中均以除入河排污和管網(wǎng)排污以外的其他排水方式為主，但用水大戶排放的污水量中入河排污量最大，非用水大戶排放的污水量中，管網(wǎng)排放污水量最大；河南省排水方式及排水量組成結(jié)構(gòu)在空間分布上也存在較大差異，主要與各地市的工業(yè)總產(chǎn)值、水資源稟賦及工業(yè)用水量差異較大密切相關(guān)，而工業(yè)結(jié)構(gòu)對(duì)排水量的地區(qū)差異特征影響相對(duì)較小。

關(guān)鍵詞：水利普查；工業(yè)排水方式；工業(yè)排水量；空間差異；影響因素

中圖分類號(hào)：TV213.4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-1683（2017）05-0070-06

我國(guó)自20世紀(jì)80年代以來(lái)，逐步進(jìn)入工業(yè)化、城鎮(zhèn)化大發(fā)展階段，工業(yè)用水量日益增加。水資源在支撐工業(yè)發(fā)展產(chǎn)生直接工業(yè)效益的同時(shí)，伴隨著廢污水的排放和環(huán)境污染等非期望事情的發(fā)生，其中廢污水的排放是最直接的衡量指標(biāo)。一方面是因?yàn)榕潘吭蕉?，工業(yè)用水重復(fù)利用率則越低，水浪費(fèi)越嚴(yán)重；另一方面，工業(yè)排水中多為污水，目前情況下即使經(jīng)過(guò)處理也是僅達(dá)到水質(zhì)排放標(biāo)準(zhǔn)，可能會(huì)污染區(qū)域水資源。因此，工業(yè)排水量越大，說(shuō)明非期望產(chǎn)出越大；工業(yè)排水量越小，非期望產(chǎn)出就越小。

工業(yè)廢水是水域污染的主要污染源之一，工業(yè)廢水排放情況對(duì)生態(tài)城市建設(shè)和經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展具有重要的影響。國(guó)內(nèi)外學(xué)者關(guān)于產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)與工業(yè)用水排水情況的關(guān)系已有相關(guān)研究，但多集中在工業(yè)廢水排放量與排放污水水質(zhì)指標(biāo)方面，但對(duì)區(qū)域污水排放量與排放方式的空間分布特征，以及影響排放量的因素研究則較少。因此，本文以河南省為典型研究區(qū)，基于2011年全國(guó)水利普查結(jié)果，分析河南省工業(yè)排水的地區(qū)分布特征，探討工業(yè)總產(chǎn)值、水資源稟賦、工業(yè)用水量和工業(yè)結(jié)構(gòu)等因素對(duì)工業(yè)排水量的影響，為提高河南省工業(yè)用水效率、減少?gòu)U污水排放提供科學(xué)依據(jù)。

1河南省工業(yè)用水及排水狀況

由于工業(yè)用水戶數(shù)量巨大，用水計(jì)量尚未普及，不易做到逐個(gè)調(diào)查，因此2011年全國(guó)水利普查將調(diào)查對(duì)象分為用水大戶和一般用水戶。用水大戶逐一調(diào)查，一般用水戶采用典型調(diào)查的方式推算獲得。用水大戶的界定則根據(jù)各地工業(yè)企業(yè)用水情況，確定標(biāo)準(zhǔn)分為年取水量15萬(wàn)m³、10萬(wàn)m³和5萬(wàn)m³三個(gè)檔次，自上而下分析縣域內(nèi)年用水量大于等于以上標(biāo)準(zhǔn)的工業(yè)企業(yè)數(shù)量是否超過(guò)50家，若超出則選用該檔標(biāo)準(zhǔn)，若不足則降檔分析，但最低標(biāo)準(zhǔn)為5萬(wàn)m³。用水大戶以外的其他工業(yè)用水戶，區(qū)分高用水工業(yè)和一般用水工業(yè)，采用PPS抽樣方法，抽取典型工業(yè)用水戶進(jìn)行調(diào)查。

根據(jù)水利普查結(jié)果，河南省共有1461個(gè)工業(yè)用水大戶，合計(jì)用水量為10.71億m³，排水量為3.85億m³；非用水大戶有9668個(gè)，用水量共1.07億m³，排水量為0.53億m³。即11129個(gè)普查企業(yè)共計(jì)排水量11. 24億m³，用水大戶排水量占87.99%，非用水大戶排水量占12.01%。

在河南省18個(gè)地市中，鄭州市工業(yè)用水量最大，達(dá)到7.31億m³，洛陽(yáng)市工業(yè)用水量次之，為6.83億m³。此外，南陽(yáng)市、平頂山市、焦作市、安陽(yáng)市、周口市、許昌市、新鄉(xiāng)市、信陽(yáng)市、濮陽(yáng)市、三門峽市和駐馬店市的工業(yè)用水量也均超過(guò)2.00億m³。開封市、漯河市、商丘市、濟(jì)源市和鶴壁市的工業(yè)用水量較小，其中，濟(jì)源市和鶴壁市均不足1.00億m³。

2.工業(yè)排水量區(qū)域分布特征

2.1工業(yè)用水大戶排水特征

2011年全國(guó)水利普查中，工業(yè)排水方式是按照排入管網(wǎng)、入河排污和其他排水方式排污進(jìn)行調(diào)查統(tǒng)計(jì)。河南省18個(gè)地市的用水大戶排水方式組成和排水量組成結(jié)構(gòu)見圖1。1461個(gè)用水大戶中，最終排入管網(wǎng)的為66個(gè)，排入入河排污口的有314個(gè)，采取其他排水方式的有501個(gè)，分別占總數(shù)的7.49%、35.64%和56.87%。雖然河南省采取其他排水方式的工業(yè)企業(yè)所占比重最大，但具體到各個(gè)地市，排水方式的組成規(guī)律卻相差較大（圖1（a））。如鄭州市用水大戶中，排入管網(wǎng)的數(shù)量149個(gè)，占總數(shù)的比例為73.04%，明顯高于其他排水方式22.55%的比例和入河排污的4.41%比例。此外，新鄉(xiāng)市、開封市、商丘市、許昌市、漯河市、安陽(yáng)市和鶴壁市的排入管網(wǎng)的比例也較其余排水方式所占比例高。南陽(yáng)市和三門峽市用水大戶中入河排污的比例較高，分別達(dá)到48.30%和53.62%。而焦作市、洛陽(yáng)市、平頂山市、濮陽(yáng)市、濟(jì)源市、信陽(yáng)市和周口市均以其他排水方式為主。

河南省用水大戶的排水量總體以入河排污排水量為主，其次為管網(wǎng)排水，其他方式排水量最小，所占比例分別為46.37%、40.25%和13.38%。圖1（b）反映了河南省各地市排水量的組成結(jié)構(gòu)，其中開封市、洛陽(yáng)市、南陽(yáng)市、平頂山市、三門峽市、商丘市、濟(jì)源市、信陽(yáng)市、許昌市和周口市以入河排污為主，其排水量所占比例除商丘市為48.33%外，其他地市均超過(guò)了50%；安陽(yáng)市、焦作市、濮陽(yáng)市、新鄉(xiāng)市、鄭州市和駐馬店市用水大戶均以管網(wǎng)排水為主，除駐馬店市管網(wǎng)排水比例為43.88%外，其他地市均在70%以上。鶴壁市和漯河市以其他排水方式排水量為主，所占比例分別達(dá)到了70.52%和38.07%。

2.2工業(yè)非用水大戶排水特征

河南省非用水大戶總體上采取其他排水方式排水的企業(yè)最多，排入管網(wǎng)的次之，而排入入河排污口的企業(yè)最少，所占比例分別為51.07%、46.16%和2.77%。河南省18個(gè)地市的排水方式組成結(jié)構(gòu)見圖2（a）。其中安陽(yáng)市、漯河市、平頂山市、濮陽(yáng)市、三門峽市、商丘市、濟(jì)源市、新鄉(xiāng)市、信陽(yáng)市、許昌市、周口市和駐馬店市均以其他方式排水為主，除三門峽市所占比例為48.12%外，其他各市所占比例均超過(guò)了50%。鶴壁市、焦作市、開封市、洛陽(yáng)市、南陽(yáng)市和鄭州市均以管網(wǎng)排水為主，所占比例也均超過(guò)了50%。endprint

河南省非用水大戶排水量總體以管網(wǎng)排水量最多，其次為其他排水方式排水量，而入河排污量最少，所占比例分別為48.96%、37.63%和13.41%。河南省18個(gè)地市不同方式的排水量組成結(jié)構(gòu)見圖2（b）。其中安陽(yáng)市、開封市、洛陽(yáng)市、南陽(yáng)市、新鄉(xiāng)市、鄭州市和駐馬店市管網(wǎng)排水量所占比重較大，而其他11個(gè)地市其他方式排水量所占比例較大。

3工業(yè)排水量影響因素分析

由于受到政策、歷史、經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、水資源條件、工業(yè)結(jié)構(gòu)及管理水平等因素的影響，河南省各地市工業(yè)排水量地區(qū)差異較大，本文在參考已有研究成果的基礎(chǔ)上，選擇工業(yè)總產(chǎn)值、水資源稟賦、工業(yè)結(jié)構(gòu)、工業(yè)用水量等作為反映工業(yè)排水量地區(qū)差異的影響指標(biāo)。

3.1工業(yè)排水量與工業(yè)總產(chǎn)值關(guān)系

工業(yè)總產(chǎn)值的大小不僅能夠反映工業(yè)產(chǎn)出效益的多少，而且還可以反映工業(yè)規(guī)模、工業(yè)發(fā)展水平和程度等信息。一股情況下，工業(yè)規(guī)模擴(kuò)大，工業(yè)總產(chǎn)值會(huì)增高，伴隨著工業(yè)用水量和排水量的增加。但如果是工業(yè)設(shè)備更新、工業(yè)技術(shù)提高等引起工業(yè)總產(chǎn)值的增加，通常情況下會(huì)伴隨著工業(yè)用水效率的提高，即工業(yè)用水量會(huì)減少，工業(yè)排水量也隨之減少。

河南省18個(gè)地市工業(yè)排水量和工業(yè)總產(chǎn)值的關(guān)系見圖3。隨著工業(yè)總產(chǎn)值的增加，工業(yè)排水量也呈增加趨勢(shì)，兩者呈現(xiàn)出正相關(guān)關(guān)系，關(guān)系式為，表明工業(yè)總產(chǎn)值每增加1億元，工業(yè)排水量約增加5100 m³。

通過(guò)河南省各地市工業(yè)排水量和工業(yè)總產(chǎn)值之間的關(guān)系可以看出，18個(gè)地市的工業(yè)排水量不同與工業(yè)總產(chǎn)值的大小密切相關(guān)，也說(shuō)明了工業(yè)排水的多少主要受到工業(yè)規(guī)模大小的影響，工業(yè)規(guī)模越大，工業(yè)排水量也越多。即總體上河南省各地市工業(yè)總產(chǎn)值的不同主要是工業(yè)規(guī)模不同造成的，但各個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)偏離擬合直線的程度也反映了工業(yè)設(shè)備、工業(yè)結(jié)構(gòu)及工業(yè)技術(shù)等因素的影響。如鄭州市，工業(yè)總產(chǎn)值最大，為8 459.68億元，數(shù)據(jù)點(diǎn)明顯偏離擬合直線，位于直線的下方，說(shuō)明工業(yè)總產(chǎn)值較其他地市增加較多，但工業(yè)排水量增加卻較少甚至有減小趨勢(shì)，說(shuō)明鄭州市工業(yè)總產(chǎn)值較大，除受到工業(yè)規(guī)模影響外，還與鄭州市工業(yè)技術(shù)水平較高、工業(yè)設(shè)備先進(jìn)等因素密不可分。

3.2工業(yè)排水量與水資源稟賦關(guān)系

2011年河南省工業(yè)用水量占總用水量的24.30%，工業(yè)的發(fā)展離不開水資源的支撐，伴隨著水資源短缺的日趨加劇，工業(yè)用水與農(nóng)業(yè)用水及生活用水之間的矛盾也愈發(fā)突出。其他條件相同情況下，水資源越充沛，允許的工業(yè)規(guī)模越大，工業(yè)排水量會(huì)相應(yīng)越大；水資源缺乏的地區(qū)工業(yè)規(guī)模一般較小，工業(yè)排水量也會(huì)減小。但另一方面，水資源充裕地區(qū)，節(jié)水意識(shí)可能不強(qiáng)，也會(huì)造成用水資源浪費(fèi)嚴(yán)重的問(wèn)題，工業(yè)排水量會(huì)不減反增。

以水資源量的多少作為反映水資源稟賦的指標(biāo)，河南省各地市工業(yè)排水量與水資源稟賦之間的關(guān)系見圖4。隨著水資源量的增加，工業(yè)排水量呈明顯的增加趨勢(shì)，兩者呈現(xiàn)出明顯的正相關(guān)關(guān)系，關(guān)系式為γ=71.911x+1122.8，說(shuō)明水資源量每增加1億m³，工業(yè)排水量約增加71.911萬(wàn)m³。圖4中存在一部分點(diǎn)據(jù)明顯偏離直線，這可能與工業(yè)排水量還受到工業(yè)結(jié)構(gòu)、工業(yè)技術(shù)、經(jīng)濟(jì)發(fā)展等眾多因素影響有關(guān)。

3.3工業(yè)排水量與工業(yè)用水量關(guān)系

工業(yè)用水量的多少會(huì)影響排水量的多少，其他條件不變條件下，工業(yè)規(guī)模越大，工業(yè)用水量越多，工業(yè)排水量也會(huì)越多。河南省18個(gè)地市工業(yè)排水量和工業(yè)用水量的關(guān)系如圖5所示。隨著工業(yè)用水量的增加，工業(yè)排水量也呈增加趨勢(shì)，兩者呈現(xiàn)出明顯的正相關(guān)關(guān)系，關(guān)系式為y=688.06x+224.82，表明工業(yè)用水量每增加1億m³，工業(yè)排水量約增加688.06萬(wàn)m³。

通過(guò)河南省各地市工業(yè)排水量和工業(yè)用水量之間的關(guān)系可以看出，18個(gè)地市的工業(yè)排水量不同與工業(yè)用水量的大小密切相關(guān)，而工業(yè)用水量的大小與工業(yè)規(guī)模、工業(yè)技術(shù)、工業(yè)結(jié)構(gòu)、經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平等因素有關(guān)。一般情況下，工業(yè)規(guī)模越大，工業(yè)用水量越多，因此河南省18個(gè)地市工業(yè)規(guī)模不同造成了工業(yè)用水量不同，進(jìn)而引起工業(yè)排水量的差異。這與工業(yè)排水量與工業(yè)總產(chǎn)值關(guān)系闡明的規(guī)律相同。但有些地市的數(shù)據(jù)點(diǎn)偏離擬合直線較多，說(shuō)明這些地市工業(yè)排水量的多少同時(shí)又明顯受到工業(yè)設(shè)備、工業(yè)結(jié)構(gòu)及工業(yè)技術(shù)等因素的影響。如鄭州市的工業(yè)用水量在18個(gè)地市中最大，為7.31億m³，但數(shù)據(jù)點(diǎn)明顯偏離擬合直線，位于直線的下方，說(shuō)明工業(yè)用水量較其他地市增加較多，但工業(yè)排水量增加卻較少甚至有減小趨勢(shì)，說(shuō)明鄭州市工業(yè)規(guī)模較其他地市較大外，鄭州市的工業(yè)技術(shù)水平、工業(yè)設(shè)備等也較先進(jìn)，工業(yè)用水效率較高。

3.4工業(yè)排水量與工業(yè)結(jié)構(gòu)關(guān)系

區(qū)域的工業(yè)結(jié)構(gòu)對(duì)工業(yè)用水量及工業(yè)排水量均會(huì)產(chǎn)生影響，低水平、粗放式的工業(yè)結(jié)構(gòu)，其投入_產(chǎn)出水平較低，工業(yè)用水效率也較低，工業(yè)排水量會(huì)較大；相反，高層次、集約型的工業(yè)結(jié)構(gòu)，其投入-產(chǎn)出水平較高，工業(yè)用水效率也會(huì)較高，工業(yè)用水量相同情況下排水量會(huì)降低。

河南省一般用水工業(yè)在各地市所占比重較大，除濟(jì)源市外其它地市一般用水工業(yè)所占比重均在50%以上，濮陽(yáng)市一般用水工業(yè)所占比重最高為73.86%。高用水工業(yè)所占比重次之，各地市高用水工業(yè)所占比重基本保持在30%左右。各地市火（核）電業(yè)所占比重均在10%以下，其中鶴壁市最高，為9.38%。

由于一般用水工業(yè)在全省工業(yè)類型中所占比重較大，所以探討了工業(yè)排水量與一般用水工業(yè)所占比重之間的關(guān)系，見圖6。一般用水工業(yè)的比重增大，工業(yè)排水量隨之減小，一般用水工業(yè)比重每增加1個(gè)百分點(diǎn)，工業(yè)排水量降低18.84萬(wàn)m³。但兩者之間的擬合關(guān)系較差，說(shuō)明工業(yè)結(jié)構(gòu)的差異對(duì)河南省各地市工業(yè)排水量的影響較小。

4結(jié)論

（1）河南省用水大戶中56.87%的企業(yè)采用了除入河排污和管網(wǎng)排污以外的其他排水方式，排入管網(wǎng)的企業(yè)所占比重最小，但入河排污方式的排水量所占比重卻最大，達(dá)到了46.37%。

（2）河南省非用水大戶中采用其他方式排水的企業(yè)所占比重最大，排入管網(wǎng)的企業(yè)次之，入河排污的企業(yè)所占比重最小，但排水量卻以管網(wǎng)排水量所占比重最大，達(dá)到48.96%，入河排污水量所占比例最小，為13.41%。

（3）工業(yè)總產(chǎn)值、水資源稟賦及用水量對(duì)排水量的地區(qū)差異影響較大，工業(yè)結(jié)構(gòu)的影響相對(duì)較小。河南省18個(gè)地市工業(yè)排水量的不同總體上是由于工業(yè)規(guī)模不同引起的，工業(yè)規(guī)模越大，工業(yè)總產(chǎn)值越高，工業(yè)用水量越多，工業(yè)排水量也相對(duì)越大，但不同地市工業(yè)排水量的大小又受到工業(yè)技術(shù)水平、設(shè)備先進(jìn)水平等因素影響，隨著工業(yè)技術(shù)水平的提高，先進(jìn)設(shè)備的引入，工業(yè)排水量趨于減小。endprint