水环境污染物总量分配分析

1 引言

我国水环境容量与总量控制技术研究始于 20 世纪 70 年代，并逐步应用于水环境管理中

(孟伟，2008).总量分配是实施污染物总量控制的重要步骤，是在计算环境容量的基础上，

依据公平性、经济性等原则对各污染负荷进行再次分配的过程(邓义祥等，2009).污染物总

量分配过程，是一个科学与艺术相结合的过程，也是一个充满不确定性的过程(Burges and

Lettenmaier， 1975;张海亮，2005;Gauger et al., 2008).

按不确定性来源分类，不确定性可分为客观不确定性和主观不确定性.客观不确定性是

指由于对环境过程认识不够全面和细致而带来的不确定性，例如针对模型结构、模型参数和

观测误差等进行的不确定性分析就属客观不确定性分析.目前国内外总量分配的不确定性分

析大部分侧重于客观不确定性(邓义祥，2003;Reckhow and Chapra， 1999;徐爱兰等，2007;

裴洪平和汪勇，2004;郭怀成等，1999;Benke et al., 2008;Xu and Gertner， 2007;Castillo

et al., 2008;刘毅等，2002;齐珊珊，2007;邢可霞和郭怀成，2006;Ao et al., 2011).除

客观不确定性以外，主观不确定性的影响也不容忽视.主观不确定性是指由于对于同样事件，

不同主体或同一主体在不同时刻不同环境下得出相差较大甚至意见相反的判断而导致的不

确定性.主观不确定性的根源在于人的有限理性和认知模式的差异性，在实际的决策过程中

往往表现为决策偏好.主观不确定性的研究是一个较新的概念，与具有随机性和本质不确定

性的客观不确定性相比，主观不确定性具有模糊性和含糊性(王彪，2013).目前，不少专家

研究客观不确定性的同时也在关注主观不确定性对决策结果的影响(杨玉峰，2000;Yang et

al., 2013;Hanss and Turrin， 2010;Zhang et al., 2011)，目前主观不确定性对总量分

配影响的分析尚不够深入和系统，往往以寻求“最优”的方案作为目标，但对实际上可能出

现的“非最优”分配方案对分配结果的影响缺乏研究.在总量分配关键参数的决策中，必须

依赖决策者的主观性进行决策，由于决策者个人偏好、知识结构、信息的不确定性、信息的

模糊性和信息的多样性等众多因素的影响可能会影响总量分配结果的可靠性和合理性(卫宝

真，2009)，因此研究决策偏好对总量分配的影响是非常有必要的.

2 研究区域概况

研究区域渤海是 1 个半封闭的陆架边缘海，三面环陆，位于辽宁、河北、山东、天津 3

省 1 市之间.具体位置在北纬 37°07′～41°00′、东经 117°35′～121°10′.渤海主要

由辽东湾、渤海湾、莱州湾及中央海区组成，面积为 7.7×104 km2，平均水深约 18 m，最

大水深 85 m，海域面积约 7.7 万 km2.渤海入海河流大约有 45 条，分布在海河、黄河、辽

河三大流域 7 个水系.

2010 年水质监测结果(按照监测站位统计)显示，渤海一类水体比例为 30.6%，二类水体

比例为 24.5%，三类水体比例为 20.4%，四类水体比例为 10.2%，劣四类水体比例为 14.3%.