河南省工業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：工業排水特征是標識工業用水非期望產出的重要指標，分析區域工業排水分布及其影響因素對提高區域工業用水效率具有重要指導意義。根據2011年全國第一次水利普查結果，分析了河南省工業用水及排水狀況，以及工業排水量的地區分布特征，探討了河南省各地市工業排水量地區差異的影響因素。結果表明，河南省用水大戶及非用水大戶企業中均以除入河排污和管網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，管網排放污水量最大；河南省排水方式及排水量組成結構在空間分布上也存在較大差異，主要與各地市的工業總產值、水資源稟賦及工業用水量差異較大密切相關，而工業結構對排水量的地區差異特征影響相對較小。

關鍵詞：水利普查；工業排水方式；工業排水量；空間差異；影響因素

中圖分類號：TV213.4 文獻標識碼：A 文章編號：1672-1683（2017）05-0070-06

我國自20世紀80年代以來，逐步進入工業化、城鎮化大發展階段，工業用水量日益增加。水資源在支撐工業發展產生直接工業效益的同時，伴隨著廢污水的排放和環境污染等非期望事情的發生，其中廢污水的排放是最直接的衡量指標。一方面是因為排水量越多，工業用水重復利用率則越低，水浪費越嚴重；另一方面，工業排水中多為污水，目前情況下即使經過處理也是僅達到水質排放標準，可能會污染區域水資源。因此，工業排水量越大，說明非期望產出越大；工業排水量越小，非期望產出就越小。

工業廢水是水域污染的主要污染源之一，工業廢水排放情況對生態城市建設和經濟社會可持續發展具有重要的影響。國內外學者關于產業結構與工業用水排水情況的關系已有相關研究，但多集中在工業廢水排放量與排放污水水質指標方面，但對區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，基于2011年全國水利普查結果，分析河南省工業排水的地區分布特征，探討工業總產值、水資源稟賦、工業用水量和工業結構等因素對工業排水量的影響，為提高河南省工業用水效率、減少廢污水排放提供科學依據。

1河南省工業用水及排水狀況

由于工業用水戶數量巨大，用水計量尚未普及，不易做到逐個調查，因此2011年全國水利普查將調查對象分為用水大戶和一般用水戶。用水大戶逐一調查，一般用水戶采用典型調查的方式推算獲得。用水大戶的界定則根據各地工業企業用水情況，確定標準分為年取水量15萬m³、10萬m³和5萬m³三個檔次，自上而下分析縣域內年用水量大于等于以上標準的工業企業數量是否超過50家，若超出則選用該檔標準，若不足則降檔分析，但最低標準為5萬m³。用水大戶以外的其他工業用水戶，區分高用水工業和一般用水工業，采用PPS抽樣方法，抽取典型工業用水戶進行調查。

根據水利普查結果，河南省共有1461個工業用水大戶，合計用水量為10.71億m³，排水量為3.85億m³；非用水大戶有9668個，用水量共1.07億m³，排水量為0.53億m³。即11129個普查企業共計排水量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個地市中，鄭州市工業用水量最大，達到7.31億m³，洛陽市工業用水量次之，為6.83億m³。此外，南陽市、平頂山市、焦作市、安陽市、周口市、許昌市、新鄉市、信陽市、濮陽市、三門峽市和駐馬店市的工業用水量也均超過2.00億m³。開封市、漯河市、商丘市、濟源市和鶴壁市的工業用水量較小，其中，濟源市和鶴壁市均不足1.00億m³。

2.工業排水量區域分布特征

2.1工業用水大戶排水特征

2011年全國水利普查中，工業排水方式是按照排入管網、入河排污和其他排水方式排污進行調查統計。河南省18個地市的用水大戶排水方式組成和排水量組成結構見圖1。1461個用水大戶中，最終排入管網的為66個，排入入河排污口的有314個，采取其他排水方式的有501個，分別占總數的7.49%、35.64%和56.87%。雖然河南省采取其他排水方式的工業企業所占比重最大，但具體到各個地市，排水方式的組成規律卻相差較大（圖1（a））。如鄭州市用水大戶中，排入管網的數量149個，占總數的比例為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，新鄉市、開封市、商丘市、許昌市、漯河市、安陽市和鶴壁市的排入管網的比例也較其余排水方式所占比例高。南陽市和三門峽市用水大戶中入河排污的比例較高，分別達到48.30%和53.62%。而焦作市、洛陽市、平頂山市、濮陽市、濟源市、信陽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構，其中開封市、洛陽市、南陽市、平頂山市、三門峽市、商丘市、濟源市、信陽市、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，其他地市均超過了50%；安陽市、焦作市、濮陽市、新鄉市、鄭州市和駐馬店市用水大戶均以管網排水為主，除駐馬店市管網排水比例為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，所占比例分別達到了70.52%和38.07%。

2.2工業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最多，排入管網的次之，而排入入河排污口的企業最少，所占比例分別為51.07%、46.16%和2.77%。河南省18個地市的排水方式組成結構見圖2（a）。其中安陽市、漯河市、平頂山市、濮陽市、三門峽市、商丘市、濟源市、新鄉市、信陽市、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了50%。鶴壁市、焦作市、開封市、洛陽市、南陽市和鄭州市均以管網排水為主，所占比例也均超過了50%。endprint

河南省非用水大戶排水量總體以管網排水量最多，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個地市不同方式的排水量組成結構見圖2（b）。其中安陽市、開封市、洛陽市、南陽市、新鄉市、鄭州市和駐馬店市管網排水量所占比重較大，而其他11個地市其他方式排水量所占比例較大。

3工業排水量影響因素分析

由于受到政策、歷史、經濟發展水平、水資源條件、工業結構及管理水平等因素的影響，河南省各地市工業排水量地區差異較大，本文在參考已有研究成果的基礎上，選擇工業總產值、水資源稟賦、工業結構、工業用水量等作為反映工業排水量地區差異的影響指標。

3.1工業排水量與工業總產值關系

工業總產值的大小不僅能夠反映工業產出效益的多少，而且還可以反映工業規模、工業發展水平和程度等信息。一股情況下，工業規模擴大，工業總產值會增高，伴隨著工業用水量和排水量的增加。但如果是工業設備更新、工業技術提高等引起工業總產值的增加，通常情況下會伴隨著工業用水效率的提高，即工業用水量會減少，工業排水量也隨之減少。

河南省18個地市工業排水量和工業總產值的關系見圖3。隨著工業總產值的增加，工業排水量也呈增加趨勢，兩者呈現出正相關關系，關系式為，表明工業總產值每增加1億元，工業排水量約增加5100 m³。

通過河南省各地市工業排水量和工業總產值之間的關系可以看出，18個地市的工業排水量不同與工業總產值的大小密切相關，也說明了工業排水的多少主要受到工業規模大小的影響，工業規模越大，工業排水量也越多。即總體上河南省各地市工業總產值的不同主要是工業規模不同造成的，但各個數據點偏離擬合直線的程度也反映了工業設備、工業結構及工業技術等因素的影響。如鄭州市，工業總產值最大，為8 459.68億元，數據點明顯偏離擬合直線，位于直線的下方，說明工業總產值較其他地市增加較多，但工業排水量增加卻較少甚至有減小趨勢，說明鄭州市工業總產值較大，除受到工業規模影響外，還與鄭州市工業技術水平較高、工業設備先進等因素密不可分。

3.2工業排水量與水資源稟賦關系

2011年河南省工業用水量占總用水量的24.30%，工業的發展離不開水資源的支撐，伴隨著水資源短缺的日趨加劇，工業用水與農業用水及生活用水之間的矛盾也愈發突出。其他條件相同情況下，水資源越充沛，允許的工業規模越大，工業排水量會相應越大；水資源缺乏的地區工業規模一般較小，工業排水量也會減小。但另一方面，水資源充裕地區，節水意識可能不強，也會造成用水資源浪費嚴重的問題，工業排水量會不減反增。

以水資源量的多少作為反映水資源稟賦的指標，河南省各地市工業排水量與水資源稟賦之間的關系見圖4。隨著水資源量的增加，工業排水量呈明顯的增加趨勢，兩者呈現出明顯的正相關關系，關系式為γ=71.911x+1122.8，說明水資源量每增加1億m³，工業排水量約增加71.911萬m³。圖4中存在一部分點據明顯偏離直線，這可能與工業排水量還受到工業結構、工業技術、經濟發展等眾多因素影響有關。

3.3工業排水量與工業用水量關系

工業用水量的多少會影響排水量的多少，其他條件不變條件下，工業規模越大，工業用水量越多，工業排水量也會越多。河南省18個地市工業排水量和工業用水量的關系如圖5所示。隨著工業用水量的增加，工業排水量也呈增加趨勢，兩者呈現出明顯的正相關關系，關系式為y=688.06x+224.82，表明工業用水量每增加1億m³，工業排水量約增加688.06萬m³。

通過河南省各地市工業排水量和工業用水量之間的關系可以看出，18個地市的工業排水量不同與工業用水量的大小密切相關，而工業用水量的大小與工業規模、工業技術、工業結構、經濟發展水平等因素有關。一般情況下，工業規模越大，工業用水量越多，因此河南省18個地市工業規模不同造成了工業用水量不同，進而引起工業排水量的差異。這與工業排水量與工業總產值關系闡明的規律相同。但有些地市的數據點偏離擬合直線較多，說明這些地市工業排水量的多少同時又明顯受到工業設備、工業結構及工業技術等因素的影響。如鄭州市的工業用水量在18個地市中最大，為7.31億m³，但數據點明顯偏離擬合直線，位于直線的下方，說明工業用水量較其他地市增加較多，但工業排水量增加卻較少甚至有減小趨勢，說明鄭州市工業規模較其他地市較大外，鄭州市的工業技術水平、工業設備等也較先進，工業用水效率較高。

3.4工業排水量與工業結構關系

區域的工業結構對工業用水量及工業排水量均會產生影響，低水平、粗放式的工業結構，其投入_產出水平較低，工業用水效率也較低，工業排水量會較大；相反，高層次、集約型的工業結構，其投入-產出水平較高，工業用水效率也會較高，工業用水量相同情況下排水量會降低。

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

由于一般用水工業在全省工業類型中所占比重較大，所以探討了工業排水量與一般用水工業所占比重之間的關系，見圖6。一般用水工業的比重增大，工業排水量隨之減小，一般用水工業比重每增加1個百分點，工業排水量降低18.84萬m³。但兩者之間的擬合關系較差，說明工業結構的差異對河南省各地市工業排水量的影響較小。

4結論

（1）河南省用水大戶中56.87%的企業采用了除入河排污和管網排污以外的其他排水方式，排入管網的企業所占比重最小，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所占比重最大，排入管網的企業次之，入河排污的企業所占比重最小，但排水量卻以管網排水量所占比重最大，達到48.96%，入河排污水量所占比例最小，為13.41%。

（3）工業總產值、水資源稟賦及用水量對排水量的地區差異影響較大，工業結構的影響相對較小。河南省18個地市工業排水量的不同總體上是由于工業規模不同引起的，工業規模越大，工業總產值越高，工業用水量越多，工業排水量也相對越大，但不同地市工業排水量的大小又受到工業技術水平、設備先進水平等因素影響，隨著工業技術水平的提高，先進設備的引入，工業排水量趨于減小。endprint