回蘊珉 （天津市環(huán)境影響評價中心 天津300191）

王冬梅 （天津市固體廢物及有毒化學品管理中心 天津300191）

0 引言

工業(yè)固體廢物是指在工業(yè)生產(chǎn)活動中產(chǎn)生的各種廢渣、粉塵及其他固態(tài)廢物，以廢物的危險性劃分可分為一般工業(yè)固體廢物（結合天津區(qū)域的實際情況主要包括冶金爐渣、有色金屬渣、粉煤灰、煤渣、廢石膏、廢包裝物等）和工業(yè)危險廢物（如電鍍污泥、電子廢棄物等）。工業(yè)固體廢物的簡單消極堆存占用了寶貴的土地資源，污染土壤和水體，并帶來惡臭和毒性攝入的威脅，進而危害人身健康，近年已逐漸引起人們高度的重視。濱海新區(qū)作為區(qū)域的重要經(jīng)濟增長極，在“十二五”和“十三五”期間將著力構建新型工業(yè)和戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)為主體的經(jīng)濟結構。隨著第二產(chǎn)業(yè)規(guī)模的不斷擴大，作為工業(yè)生產(chǎn)的代謝產(chǎn)物——工業(yè)固體廢物產(chǎn)生量呈逐年遞增趨勢。因此制定科學、嚴謹和具有針對性的新區(qū)工業(yè)固體廢物污染防治規(guī)劃是十分必要和緊迫的，是濱海新區(qū)構筑“生態(tài)宜居高地”戰(zhàn)略的重要組成部分。

本文力求通過預測工業(yè)固體廢物產(chǎn)生量情況和增長規(guī)律，為科學規(guī)劃工業(yè)固廢的無害化處理規(guī)模和綜合利用水平提供可借鑒的參考依據(jù)。目前，工業(yè)固體廢物產(chǎn)生量的預測模式主要包括：時間序列分析、回歸分析和灰色預測模式等。根據(jù)濱海新區(qū)“十一五”期間的工業(yè)固體廢物產(chǎn)生、綜合利用和處理能力統(tǒng)計數(shù)據(jù)，并結合上述各類分析模式的適用性特點，本文選用灰色預測模型預測新區(qū)“十二五”和“十三五”期間的工業(yè)固體廢物產(chǎn)生量。

1 濱海新區(qū)工業(yè)固體廢物產(chǎn)生、利用及處置現(xiàn)狀

天津市濱海新區(qū)2006年正式納入國家整體發(fā)展戰(zhàn)略，成為繼深圳特區(qū)和上海浦東新區(qū)之后又一帶動區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展的增長極。新區(qū)發(fā)展戰(zhàn)略以工業(yè)經(jīng)濟為骨架，第二產(chǎn)業(yè)在“十一五”期間得到迅猛發(fā)展，結合目前已經(jīng)制定的“十二五”和2020年工業(yè)發(fā)展規(guī)劃，新區(qū)工業(yè)發(fā)展的高潮仍將持續(xù)。根據(jù)統(tǒng)計資料：[1]2004—2007年的4年間，新區(qū)工業(yè)固體廢物產(chǎn)生量和綜合利用量呈明顯增長趨勢，固廢綜合利用率基本保持在95%～96%的水平，穩(wěn)定的安全處置能力和不斷擴大的綜合利用能力確保了新區(qū)實現(xiàn)多年無向環(huán)境外排的佳績，整體的固廢環(huán)境管理呈現(xiàn)“重綜合利用、嚴控安全處置和無環(huán)境外排”的特點。2004—2007年濱海新區(qū)工業(yè)固體廢物產(chǎn)生、綜合利用及排放情況見表1。

表1 濱海新區(qū)工業(yè)固體廢物產(chǎn)生、利用、處置及排放情況匯總 單位：萬t/a

危險廢物是指具有毒性、易燃性、爆炸性、腐蝕性、氧化性、傳染性等多種危險性質的特殊廢物，危險工業(yè)固廢是固體廢物中的“恐怖分子”，對環(huán)境和人類健康構成現(xiàn)實威脅，其合理安全處置水平更能體現(xiàn)區(qū)域環(huán)境管理的成熟程度。根據(jù)統(tǒng)計資料，[1]2005—2007年濱海新區(qū)工業(yè)危險廢物產(chǎn)生量及綜合利用量亦呈明顯增長趨勢，年增長幅度達到5%～7%，2005—2007年累計增長1.6萬t，占天津全市總體產(chǎn)生量的百分比逐年提高，達到85%以上，這些數(shù)據(jù)也從另一側面反映了濱海新區(qū)工業(yè)經(jīng)濟在全市第二產(chǎn)業(yè)中的龍頭地位。隨著天津市環(huán)保模范城市和生態(tài)城市的建設，新區(qū)危險廢物的綜合利用率始終穩(wěn)定保持在90%以上的高位水平，危險廢物的無害化處置率多年保持在100%，消除了工業(yè)危險廢物排放進入環(huán)境的二次污染風險。2005—2007年濱海新區(qū)工業(yè)危險廢物產(chǎn)生、綜合利用及無害化處置情況見表2。

表2 濱海新區(qū)工業(yè)危險廢物產(chǎn)生、綜合利用及無害化處置情況列表 單位：噸/年

2 濱海新區(qū)工業(yè)固體廢物產(chǎn)生量預測

2.1 模型介紹

工業(yè)固體廢物的產(chǎn)生情況是一個多維隨機的過程，由于影響因素的錯綜復雜，而且有關影響因素的資料難于獲得，因此詳細預測較為困難?；疑A測模型Grey Model（GM）的基本思想是：把已知的現(xiàn)實和過去的、無明顯規(guī)律的時間數(shù)據(jù)列進行加工，通過序列生成尋求現(xiàn)實規(guī)律，其特點是建模數(shù)據(jù)需求少，預測準確性較高，已被廣泛應用于經(jīng)濟、農(nóng)業(yè)、環(huán)保等各個領域。本文利用灰色預測模型的上述優(yōu)勢，以時間綜合因素替代多維的影響因子，以一維隨機過程簡化模擬固體廢物產(chǎn)生規(guī)律，以期獲得規(guī)劃末期（2020年）工業(yè)固廢產(chǎn)生情況數(shù)據(jù)。

本文以近年濱海新區(qū)工業(yè)固體廢物產(chǎn)生量為基礎資料，分別建立了工業(yè)固體廢物和危險廢物的GM（1，1）模型，預測規(guī)劃末年（2020年）的工業(yè)固廢產(chǎn)生情況。

2.1.1 GM（1，1）模型。[2]GM（1,1）反映了一個變量對時間的一階微分函數(shù)，其相應的微分方程為：

式中x（1）為經(jīng)過一次累加生成的數(shù)列；t為時間；a,u為待估參數(shù)，分別稱為發(fā)展灰數(shù)和內(nèi)生控制灰數(shù)。[6]

2.1.2 建立一次累加生成數(shù)列。設原始數(shù)列為：

按下述方法做一次累加，得到生成數(shù)列（n為樣本空間）：

2.1.3 利用最小二乘法求參數(shù)a、u。設：

2.1.4 求出GM（1,1）的模型：

2.1.5 對模型精度的檢驗。檢驗的方法有殘差檢驗、關聯(lián)度檢驗和后驗差檢驗，在本文中采取后驗差檢驗。

首先計算原始數(shù)列x（）0（）i的均方差S0，其定義為：

義為：

最后根據(jù)預測精度等級劃分表（見表3），檢驗得出模型的預測精度。

表3 預測精度等級劃分表

2.1.6 如果檢驗合格，則可以用模型進行預測。即用：

（n+1 ），……作為x（0）（n+1）,x（1）（n+2）,……的預測值。

2.2 工業(yè)固體廢物產(chǎn)生量預測

根據(jù)表1中工業(yè)固體廢物產(chǎn)生量進行數(shù)據(jù)處理，構造灰色預測模型，并進行模型精確度檢驗。

根據(jù)如上建模原理，利用程序化運算，對所選數(shù)據(jù)進行模擬運算，建立的濱海新區(qū)工業(yè)固體廢物產(chǎn)生量GM預測模型為：

依據(jù)模型精度檢驗公式，該模型精度檢驗結果見表4。

表4 濱海新區(qū)工業(yè)固體廢物產(chǎn)生量預測模型精度檢驗結果

由表 4可知：P＞0.95，C?0.35，預測等級為好，精確度驗證結果顯示模型構建效果較好，可以用來對濱海新區(qū)工業(yè)固體廢物產(chǎn)生量進行遠期預測。

根據(jù)該模型預測，2020年濱海新區(qū)工業(yè)固體廢物產(chǎn)生量為 1 541.107萬 t/a。

2.3 工業(yè)危險廢物產(chǎn)生量預測

根據(jù)表2中2005—2007年新區(qū)工業(yè)固體廢物產(chǎn)生量統(tǒng)計，構造灰色預測模型，并進行模型精確度的驗證，經(jīng)驗證有效后再進行遠期數(shù)據(jù)預測。

建立濱海新區(qū)工業(yè)危險廢物產(chǎn)生量GM（1，1）預測模型為：依據(jù)模型精度檢驗公式，該模型精度檢驗結果見表5。

殘差與殘差均值的離差絕對值序列為{0.002，0.001，0.001}

表5 濱海新區(qū)工業(yè)危險廢物產(chǎn)生量預測模型精度檢驗結果

由表可知：P＞0.95，C?0.35，預測等級為好，精確度驗證結果顯示模型構建效果較好，與可對比的實際情況擬合度較高，可以用來對濱海新區(qū)工業(yè)危險廢物產(chǎn)生量進行遠期預測。

根據(jù)該模型預測，2020年濱海新區(qū)工業(yè)危險廢物產(chǎn)生量為 27.12萬 t/a。

3 工業(yè)固體廢物污染防治對策

結合國外成熟工業(yè)體系固體廢物處置經(jīng)驗和運行管理模式，濱海新區(qū)工業(yè)固體廢物污染防治應以源頭減量化、綠色工業(yè)化為重點，在固廢產(chǎn)生后著力以循環(huán)經(jīng)濟模式為主線，構筑“城市礦山”和固廢資源化運行模式，使固體廢物這一放錯位置的寶貴資源回歸資源化屬性。在固體廢物尤其是危險廢物處置的末端突出無害化要求，以合理布局建設規(guī)?；\營、集中處理處置設施為重點，全面推進固體廢物的源頭減量、分類收集和資源化利用，規(guī)范固體廢物利用和處理處置，有效控制固體廢物污染。

3.1 提高一般工業(yè)固體廢物的減量化和資源化水平

貫徹新區(qū)落戶企業(yè)的環(huán)境準入政策，嚴格執(zhí)行環(huán)保一票否決制度，在產(chǎn)業(yè)引入方面改變粗放式的發(fā)展模式，突出“精、靜、凈”的產(chǎn)業(yè)導向，拒絕并淘汰高耗能、高物耗、高污染的生產(chǎn)工藝及裝備，積極推行循環(huán)經(jīng)濟理念，著力引導構建綠色工業(yè)化區(qū)域，構筑新區(qū)生態(tài)宜居高地，從源頭減少固廢的產(chǎn)生。

重點加強固體廢物綜合利用設施的建設，制定切實可行的固體廢物污染防治規(guī)劃，有機整合市場化運作和處置企業(yè)資格準入制度，以經(jīng)濟杠桿為主，善加利用環(huán)?；鸬囊龑ё饔谩＜涌臁俺鞘械V山”戰(zhàn)略的實施，通過適度放大綜合利用和處置能力，力求在短期內(nèi)解決歷史遺留問題和未來增長的多重難題。鼓勵生產(chǎn)企業(yè)自行建設工業(yè)固體廢物資源綜合利用項目，加快工業(yè)固體廢物資源化進程，提高區(qū)域綜合利用率。

拓展一般工業(yè)廢物綜合處置去向和途徑，探討筑路、回填、復墾以及混凝土攪拌、生產(chǎn)肥料等多渠道綜合利用新途徑，不斷拓寬綜合利用領域。

3.2 提高危險廢物利用和無害化處置能力，提升監(jiān)管水平

全面推進新區(qū)企業(yè)清潔生產(chǎn)審核制度，從源頭淘汰有毒有害原料，消減危險廢物。根據(jù)預測結果，規(guī)劃末期危險廢物的預測年產(chǎn)生量為22.19萬t，現(xiàn)有處置能力不能滿足安全處置要求。結合濱海新區(qū)產(chǎn)業(yè)結構調(diào)整和工業(yè)化進程速度，需著力提升危險廢物的處理處置能力。在“十二五”期間完成濱海工業(yè)危險廢物處置中心的建設，推動子牙循環(huán)經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)區(qū)拆解終端廢物處理處置中心的建設，提升廢鉛酸蓄電池和焚燒飛灰等危險廢物的綜合處理能力，推進采油廢油泥、感光材料廢物等危險廢物專業(yè)處理設施建設。

進一步完善危險廢物監(jiān)管水平。加強對危險廢物持證經(jīng)營企業(yè)的監(jiān)督管理，加強危險廢物經(jīng)營企業(yè)的考核評估機制建設，規(guī)范、整合現(xiàn)有危險廢物利用和處置企業(yè)。強化對重點危險廢物產(chǎn)生企業(yè)的監(jiān)督管理，對重點企業(yè)危險廢物的產(chǎn)生、轉移、利用和處置實施全過程監(jiān)控。

4 結束語

工業(yè)固體廢物的合理處置直接關系到濱海新區(qū)綠色工業(yè)化品質的提升，準確預測遠期產(chǎn)生量有助于未雨綢繆的構筑科學合理的處置規(guī)劃。本文以一維時間序列整合多維影響因素構建灰色預測模型，模型經(jīng)驗證符合預測精度要求，結合預測結果按照一般工業(yè)固體廢物和危險廢物分別提出污染防治對策，為固體廢物污染防治政策規(guī)劃提供可參照的決策依據(jù)。■

[1]天津市環(huán)境保護局環(huán)境統(tǒng)計數(shù)據(jù)庫[Z].

[2]鄧聚龍.灰理論基礎[M].武漢：華中科技大學出版社，2002.