李雯蕊+李明

摘 要：本文以全國31個(gè)地區(qū)2004年至2012年的廢水排放量、廢水中的化學(xué)需氧量、廢水中的氨氮量和淡水魚捕撈量作為研究對(duì)象，運(yùn)用多元統(tǒng)計(jì)分析方法分析四者之間的關(guān)系。首先，利用SPSS軟件分別繪出每年廢水排放量、化學(xué)需氧量、氨氮量和淡水魚捕撈量的散點(diǎn)圖矩陣，觀察散點(diǎn)圖得到4變量兩兩之間都具有正的線性相關(guān)關(guān)系；然后，對(duì)廢水排放量和淡水魚捕撈量做Pearson相關(guān)性檢驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)除2005年外，其余八年廢水排量與淡水魚捕撈量的Pearson相關(guān)系數(shù)均大于0.5，表示兩者之間相關(guān)性很強(qiáng)，2005年廢水量與淡水魚捕撈量中等相關(guān)；最后，利用SPSS軟件運(yùn)用逐步回歸分析法分析化學(xué)需氧量和氨氮量對(duì)淡水魚產(chǎn)量的影響程度，發(fā)現(xiàn)排入水體的污水量和廢水中的氨氮含量對(duì)淡水魚產(chǎn)量的影響都比較大。

關(guān)鍵詞：廢水量；淡水魚捕撈量；多元回歸分析；SPSS

中圖分類號(hào)：S185 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

1. 引言

隨著現(xiàn)代化建設(shè)進(jìn)程的不斷加速，工業(yè)、農(nóng)業(yè)、食品和飲料行業(yè)的迅猛發(fā)展，人們的生活水平越來越高，各種大量未經(jīng)處理或處理不合格的廢水排入天然水體。據(jù)《2012年環(huán)境統(tǒng)計(jì)年報(bào)》報(bào)道，2012年全國廢水排放情況如下表1所示：

表1 2012年全國廢水排放情況表

從我國的實(shí)際情況和發(fā)展情況來看，水體污染己相當(dāng)嚴(yán)重，阻礙了我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，也對(duì)人民的健康帶來了巨大的隱患。本文通過采用多元統(tǒng)計(jì)分析的辦法研究污水量對(duì)自然條件下淡水魚產(chǎn)量的影響程度，對(duì)污水量與自然條件下淡水魚產(chǎn)量的關(guān)系進(jìn)行了客觀分析與評(píng)價(jià)，以便為有關(guān)部門提供相關(guān)信息，為水資源保護(hù)措施的建立與實(shí)施提供依據(jù)。

2 數(shù)據(jù)和方法

2.1數(shù)據(jù)的收集

根據(jù)國家環(huán)保部官網(wǎng)上2004年至2012年的《中國環(huán)境統(tǒng)計(jì)年報(bào)》，計(jì)算整理得到北京、天津、河北等31個(gè)地區(qū)2004年至2012年間每年的廢水排出情況，其中包括廢水量、化學(xué)需氧量和氨氮量三個(gè)指標(biāo)。

分別在小木蟲網(wǎng)站和百度文庫上搜索出2004年到2012年的《中國漁業(yè)統(tǒng)計(jì)年鑒》，從中整理得到北京、天津、河北等31個(gè)地區(qū)各年的淡水魚捕撈量（因?yàn)榈Y源相比海水資源較為有限，并且大多數(shù)廢水是排入淡水水體，因此這里選擇了淡水魚的捕撈量，也就是說在自然條件下成長起來的，基本無人工介入，可以客觀反映廢水對(duì)它的影響。）

2.2 數(shù)據(jù)分析方法

首先，將每年的廢水量、化學(xué)需氧量、氨氮量和淡水魚捕撈量四個(gè)指標(biāo)作為變量，繪制散點(diǎn)圖，通過觀察散點(diǎn)圖各點(diǎn)散布的整體趨勢(shì)和密集程度，判斷變量間協(xié)變關(guān)系的類型及線性相關(guān)程度。

然后，為進(jìn)一步判斷廢水量與淡水魚捕撈量的關(guān)系，將這兩個(gè)指標(biāo)作為兩個(gè)變量進(jìn)行雙變量的Pearson相關(guān)性檢驗(yàn)得到Pearson相關(guān)系數(shù)，利用Pearson相關(guān)系數(shù)來衡量兩個(gè)變量是否成線性關(guān)系。

最后，本文選用淡水魚捕撈量作為因變量，化學(xué)需氧量和氨氮量作為備選自變量，進(jìn)行逐步回歸分析，以得到對(duì)淡水魚捕撈量影響最大的因素。

3 結(jié)果

3.1 31個(gè)地區(qū)各年度四個(gè)變量的散點(diǎn)圖矩陣結(jié)果

從圖1可以看出，2012年31個(gè)地區(qū)的化學(xué)需氧量、氨氮量和淡水魚捕撈量變量兩兩之間都具有正的線性相關(guān)關(guān)系?；瘜W(xué)需氧量和淡水魚捕撈量之間的相關(guān)程度略低于其他幾變量之間的相關(guān)程度。

圖1 2012年31個(gè)地區(qū)廢水量、化學(xué)需氧量、氨氮量、淡水魚捕撈量散點(diǎn)圖矩陣

從圖2可以看出，2013年31個(gè)地區(qū)的廢水量、化學(xué)需氧量、氨氮量和淡水魚捕撈量變量兩兩之間都具有正的線性相關(guān)關(guān)系。同2012年一樣，化學(xué)需氧量和淡水魚捕撈量之間的相關(guān)程度略低于其他幾變量之間的相關(guān)程度。

圖2 2011年31個(gè)地區(qū)廢水量、化學(xué)需氧量、氨氮量、淡水魚捕撈量散點(diǎn)圖矩陣

圖3 2010年31個(gè)地區(qū)廢水量、化學(xué)需氧量、氨氮量、淡水魚捕撈量散點(diǎn)圖矩陣

從圖3可以看出，2010年31個(gè)地區(qū)的廢水量、化學(xué)需氧量、氨氮量和淡水魚捕撈量變量兩兩之間都具有正的線性相關(guān)關(guān)系。2004年至2009年的全國31個(gè)地區(qū)的廢水量、化學(xué)需氧量、氨氮量、淡水魚捕撈量的散點(diǎn)圖矩陣和2012年、2011年以及2010年規(guī)律十分相似，均表現(xiàn)出來廢水量、化學(xué)需氧量、氨氮量和淡水魚捕撈量變量兩兩之間都具有正的線性相關(guān)關(guān)系。所以在此就不一一列舉。

3.2 廢水量與淡水魚捕撈量的相關(guān)分析結(jié)果

將2004年至2012年每年的廢水排量與淡水魚捕撈量做Pearson相關(guān)性檢驗(yàn)，結(jié)果如下表2所示：

表2 廢水排量與淡水魚捕撈量Pearson相關(guān)性檢驗(yàn)結(jié)果

從表2可知：（1）除了2005年，其余八年廢水排量與淡水魚捕撈量的Pearson相關(guān)系數(shù)均大于0.5，表示兩者之間相關(guān)性很強(qiáng)；（2）2005年的Pearson相關(guān)系數(shù)為0.492，小于0.5表示05年的廢水排量與淡水魚捕撈量中等相關(guān)。綜上所述，可以認(rèn)為廢水排量與淡水魚捕撈量兩變量之間有很強(qiáng)的相關(guān)性，也就是說，排入水體的污水量對(duì)自然條件下淡水魚的生存有著很大的影響。

3.3 廢水中化學(xué)需氧量與氨氮量對(duì)淡水魚捕撈量的影響程度

由表2可以得出廢水排量與淡水魚捕撈量之間有著很強(qiáng)的相關(guān)性，為進(jìn)一步研究廢水中化學(xué)需量與氨氮量對(duì)淡水魚捕撈量的影響程度，通過利用SPSS軟件逐步回歸分析法得到以下結(jié)果（設(shè)淡水魚捕撈量為Z），如表3所示：

表3 廢水中化學(xué)需氧量與氨氮量對(duì)淡水魚捕撈量的影響程度結(jié)果表

根據(jù)表3可以知道：

（1）2012年、2011年、2007年、2006年以及2004年這5個(gè)年度中，廢水中氨氮的含量對(duì)淡水魚產(chǎn)量的影響比較大，估計(jì)在這幾年中，污水中氨氮的含量遠(yuǎn)超水體自凈解決氨氮的含量，從而讓水中生物受到較大影響，其中魚類則首當(dāng)其中；

（2）2005年以及2008—2010年這4個(gè)年度中，廢水中化學(xué)需氧量對(duì)淡水魚的影響比較大，查閱每年水體污染事件時(shí)發(fā)現(xiàn)2008—2010年間水體污染事件較多，并且絕多數(shù)均為工廠偷排廢水引起，所以導(dǎo)致這幾年廢水中化學(xué)需氧量大大增加，成為主要影響因素。

綜上所述，廢水中的氨氮含量和化學(xué)需氧量均對(duì)淡水魚有較大影響，必須采取有效措施進(jìn)一步降低污水中的氨氮含量和化學(xué)需氧量。有5個(gè)年度均顯示廢水中氨氮的含量對(duì)淡水魚的產(chǎn)量影響比較大，并且其余4個(gè)廢水中化學(xué)需氧量對(duì)淡水魚產(chǎn)量影響比較大的年度中，觀察各自的散點(diǎn)圖矩陣發(fā)現(xiàn)化學(xué)需氧量和淡水魚產(chǎn)量的擬合度不是很高，所以認(rèn)為廢水中的氨氮含量對(duì)淡水魚產(chǎn)量的影響比較大。

4 廢水控制措施

4.1控制廢水中氨氮含量的措施

氨氮廢水的處理技術(shù)主要包括：生物硝化法、泥土灌溉法、吹脫法、液膜法、氯化、循環(huán)冷卻水系統(tǒng)脫氨法、離子交換法、吸附和濕式催化氧化法等。對(duì)于含有不同氨氮濃度的廢水選用不同的處理方法。除此之外，可以尋找從生產(chǎn)前到生產(chǎn)中產(chǎn)生氨氮的主要原因，研究改變工藝條件是否可以減少廢水中的氨氮含量；探究是否可以采用其它不含氮元素的物質(zhì)取代原材料中含氮元素的物質(zhì)；還可以為高含氮廢水尋找“新出路”，實(shí)現(xiàn)循環(huán)使用，既節(jié)約了資源，又減少了廢水中的含氮量。

4.2 控制廢水中化學(xué)需氧量的措施

與生化需氧量相比，化學(xué)需氧量的去除比較困難，很難達(dá)到理想標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)化學(xué)需氧量不是很高時(shí)，可以采用臭氧氧化法、活性炭吸附法、反滲透法等方法處理，但是有處理成本很高和難以去除生物難降解的有機(jī)物質(zhì)等缺點(diǎn)。化學(xué)需氧量很高時(shí)可以采用酸性凝聚—化學(xué)氧化法消除活性污泥中難降解的有機(jī)物質(zhì)，此法簡單高效。此外，可以尋找高化學(xué)需氧量廢水的利用之路，實(shí)現(xiàn)減排計(jì)劃；也可以采取可行措施在生產(chǎn)過程中減少化學(xué)需氧量的產(chǎn)生，將清潔生產(chǎn)運(yùn)用于整個(gè)生產(chǎn)線。

4.3 水體保護(hù)措施

首先，需要提高人們保護(hù)環(huán)境的觀念意識(shí)，使人們能約束自己的行為，并且還能帶動(dòng)身邊的人一起保護(hù)環(huán)境。政府有關(guān)部門需要加大宣傳力度，并且定期在電視里播出環(huán)保宣傳片尤為重要。其次，現(xiàn)在是知識(shí)科技時(shí)代，用節(jié)能的新生產(chǎn)方式取代傳統(tǒng)的生產(chǎn)方式，將清潔生產(chǎn)運(yùn)用于生產(chǎn)前、生產(chǎn)中以及生產(chǎn)后，貫穿于整個(gè)生產(chǎn)過程，能大大提高節(jié)能減排的效果。還可以建立生態(tài)生產(chǎn)園，提高廢物的回收利用率。再次，我國環(huán)境污染治理現(xiàn)行政策為“誰污染，誰付費(fèi)”，雖與社會(huì)化大生產(chǎn)的要求相適應(yīng)，但是因?yàn)閼吞幜Χ炔粔颍杂械钠髽I(yè)情愿被罰款也不愿意做排污處理，因?yàn)榕盼厶幚碣M(fèi)用高于罰款費(fèi)用。建議加大罰款力度，對(duì)偷排者除了相關(guān)的罰款還要采取如“停業(yè)整頓”之類的懲處措施。最后，積極發(fā)展環(huán)保產(chǎn)業(yè)。我國環(huán)保產(chǎn)業(yè)起步較晚，總體基礎(chǔ)相對(duì)薄弱，高技術(shù)含量較低，所以要大力改造現(xiàn)有環(huán)保產(chǎn)業(yè)，注入高科技技術(shù)，逐步形成高科技環(huán)保產(chǎn)業(yè)鏈。加強(qiáng)高素質(zhì)高技術(shù)的“十”型人才的培養(yǎng)，打造由專業(yè)知識(shí)過硬、科研能力強(qiáng)、肯吃苦耐勞的環(huán)保專業(yè)人才組成的環(huán)保高科技技術(shù)研發(fā)和應(yīng)用團(tuán)隊(duì)；同時(shí)培養(yǎng)一支具有嚴(yán)格執(zhí)法、廉潔奉公、行為規(guī)范等品質(zhì)的高效率執(zhí)法隊(duì)伍。

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（本文審稿 萬紅）