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水生态学杂志2025年第05期:海湾氮磷污染削减措施成本效率对比分析——以三沙湾为例

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作者:刘继方;黄喆晗;李少斌;陈江如;李玮晔;刘丽华;陈能汪;

单位:厦门大学环境与生态学院福建省海陆界面生态环境重点实验室;福建省厦门环境监测中心站;

摘要:对比分析典型半封闭海湾——福建省三沙湾陆海统筹营养盐污染治理措施的成本效率特征,为三沙湾精准治污提供科学决策工具,为其他海湾的营养盐污染治理提供理论依据与方法支撑。整合实地调研、统计年鉴及研究文献等多源数据,构建了基于三沙湾陆海一体化治理的5种削减措施(减少化肥用量、减少畜禽养殖、调整海水养殖规模、处理海水养殖尾水、强化污水处理)的成本函数模型,定量分析各种削减措施的高效区间及对应总氮(TN)和总磷(TP)的削减规模。结果表明:(1)不同削减措施平均成本存在显著差异。减少化肥用量和处理海水养殖尾水在TN与TP削减方面最具成本优势(TN平均成本<5万元/t,TN削减潜力>1 000 t/a;TP平均成本<16万元/t,TP削减潜力>200 t/a);污水处理设施提标改造成本呈幂函数递减,规模效应使其单位处理成本最高下降80%;减少化肥施用单位成本存在非线性特征,单位成本呈现先递减后递增趋势。(2)根据具体TN、TP削减目标进行分阶段施策至关重要。当TN削减目标低于5 000 t/a时应优先考虑增加贝藻类养殖规模、池塘生态改造及稻谷种植化肥减量等3种措施;当目标增至20 000 t/a时,需协同实施“三池两坝”处理系统、减少蛋鸡养殖规模以及蔬菜种植化肥用量等措施。当TP削减目标在1 000 t/a以下时,应采用贝类养殖扩增与农作物化肥减量协同控制,削减目标增至2 000 t/a时应重点布局连片池塘处理系统与“三池两坝”尾水处理系统。

关键词:营养盐污染;削减措施;成本效率分析;边际成本;三沙湾

基金资助:国家自然科学基金国际(地区)合作与交流项目(42361144862); 福建省环保科技计划项目(2025R020)