近日，山东大学威海前沿交叉科学研究院联合多家科研机构在Nature旗下期刊npj Clean Water发表了题为“Spatial analysis connects excess water pollution discharge, industrial production, and consumption at the sectoral level”的研究论文。该研究由山东大学威海前沿交叉科学研究院牵头，河海大学、中国科学院、清华大学、利兹大学和马里兰大学的学者共同完成。河海大学与山东大学联合培养的硕士研究生侯思雨为论文第一作者，教授赵旭与张宁为论文的共同通讯作者。

落实水功能区限制纳污制度是解决我国水污染问题的关键。但针对水功能区限制纳污红线，无论从生产者还是消费者视角，都尚未建立起具体到工业企业或部门的超标排放责任核算框架，从而很难有效实现水污染源头治理的目标。为此，研究选取工业总产值最高的江苏省为案例，通过评估该省1338个水功能区的限制纳污能力及污染物排放情况，并将超标排放情况与11094家工业企业进行空间关联，追溯相应工业企业的超标排放量，从生产端揭示其部门和空间分布规律；研究进一步将超标排放部门与我国各省各部门的最终消费需求相关联，揭示消费端超标排放的部门和空间分布规律。

    图1 江苏省（a）COD超标企业（b）氨氮超标企业分布图。圆点表示超标企业位置，颜色深浅代表生产端超标排放量的大小；蓝色线条表示河流水系。图中标出了超标企业分布密集的3个流域，即长江流域、洪泽湖流域和太湖流域，以及10个水功能区。

    图2 江苏省各工业部门生产端（a）超标COD和（b）超标氨氮，及其与消费端部门的关联。图中显示仅显示COD超标量大于100 t/a以及氨氮超标量大于10 t/a的部门。

    图3 分部门水污染排放量，消费需求引发的水污染排放量，以及污染物超标比率对比图。图（a）和（b）分别为COD和氨氮排放情况。图中彩色柱子代表水污染排放量和消费需求引发的水污染排放量，点代表污染物超标比率。

结果显示，2015年江苏省超标排放量最大的工业部门包括化工、纺织、以及食品和烟草加工等传统高污染行业，超标排放的水功能区主要分布在长三角城市群。从消费者视角来看，约45%的工业污染超标排放为江苏省外最终需求引起的。与生产者视角不同，电气设备、建筑、以及其它服务业等部门的最终消费需求对江苏省超标排放贡献最大。为进一步分析江苏省各工业部门的超标排放风险，本研究提出了超标比率指标（单位部门污染物排放量所引起的部门污染物超标排放量），从而发现电器设备、仪器仪表等超标排放量较小的高端制造业部门却具有最大的超标排放风险。超标比率高与企业空间聚集程度密切相关，高端制造业部门集中分布在工业园区是造成其超标排放风险高的主要原因。为此，该研究建议加强工业园区水污染治理工作，推进生态工业示范园区建设；在产业结构及空间布局的规划和调整时考虑相应的水功能区纳污能力；针对高污染水体或地区，可将浓度标准改为总量标准，通过禁止超标排放倒逼工业企业减排。

该研究为明确工业污染超标排放的生产者和消费者责任，识别超标排放的高风险行业和区域，优化区域产业结构及空间布局，践行污染物源头治理，实现以水定产的目标提供了理论和方法支撑。研究获得国家自然科学基金面上项目（72074136）,重大项目（72033005）,以及国家社会科学基金重大项目（21ZDA065）等资助。

期刊简介：npj Clean Water是自然出版集团旗下的开源期刊，于2018年创刊，致力于在清洁水领域发表高影响力论文，最新影响因子为9.378。该期刊目前发文量很少，2021年仅发表35篇研究和综述论文。 原文下载链接：https://www.nature.com/articles/s41545-022-00152-7