專利名稱：湖泊營養(yǎng)物標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)評估方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及水環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域的一種湖泊營養(yǎng)物標(biāo)準(zhǔn)制定技術(shù)，湖泊營養(yǎng)物標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)評估技術(shù)是標(biāo)準(zhǔn)制定過程中的關(guān)鍵技術(shù)，主要適用于分析我國湖泊富營養(yǎng)化控制標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)可行性。
背景技術(shù)：
基于水體的功能制定有效的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)不僅要考慮到水體的資源功能，還要考慮到水體的特征和保護(hù)需求，衡量區(qū)域的經(jīng)濟(jì)能力，及其可采用的技術(shù)水平，建立最佳可達(dá)的水體環(huán)境保護(hù)目標(biāo)。水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)制定過程中的經(jīng)濟(jì)因素分析，是制定更合理可行標(biāo)準(zhǔn)的前提和必要條件。美國EPA在對關(guān)于水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的制定研究中說明，各州要將經(jīng)濟(jì)分析加入到制定水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的過程中、并作為反降級政策的一部分。標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)評估能夠?qū)?biāo)準(zhǔn)制定的技術(shù)經(jīng)濟(jì)可行性進(jìn)行分析與評估，保證標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施切實(shí)可行。對標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行經(jīng)濟(jì)分析的目的是判斷執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)所帶來的經(jīng)濟(jì)成本，若經(jīng)濟(jì)可接受， 則標(biāo)準(zhǔn)可行，否則需要進(jìn)行修訂。標(biāo)準(zhǔn)的經(jīng)濟(jì)分析和修訂的過程是基于對流域經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的充分分析和識(shí)別，理清標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行經(jīng)濟(jì)成本首先要分析對經(jīng)濟(jì)成本的各影響因素的貢獻(xiàn)作用。有很多學(xué)者對人口、資源、環(huán)境和經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)之間的關(guān)系進(jìn)行了研究。姚愉芳(1998)等、 白華(1999)、曾嶸(2000)等和魏一鳴(2002)等分別通過數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、分析研究、建立模型的方式，對不同區(qū)域的人口、資源、環(huán)境與經(jīng)濟(jì)這一復(fù)雜系統(tǒng)之間的關(guān)系、協(xié)調(diào)機(jī)理以及發(fā)展方式進(jìn)行了研究。美國在經(jīng)過水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行后造成的實(shí)質(zhì)性和廣泛性影響評估后，對水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行修訂方案的制定。在歐共體，水框架指令已明確將經(jīng)濟(jì)學(xué)納入水環(huán)境管理與政策制定中，并提出了“三步走”的方案。日本對環(huán)境污染治理采取最基本的手段是針對污染進(jìn)行立法，日本的水環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)對水域水質(zhì)的改善和人類生存環(huán)境的保護(hù)有著重要的作用。日本的水環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)體系包括污染物排放標(biāo)準(zhǔn)、水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)及保證達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)政策法規(guī)的制定。湖泊富營養(yǎng)化控制標(biāo)準(zhǔn)是否技術(shù)可行、經(jīng)濟(jì)可接受，在保證執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上不影響社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，是制定合理標(biāo)準(zhǔn)的前提和必要條件。目前我國水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的經(jīng)濟(jì)分析還沒有被納入水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的制定與管理過程中。另外，對標(biāo)準(zhǔn)的修訂缺乏科學(xué)依據(jù)，對系統(tǒng)中主控因素的研究較少。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種湖泊營養(yǎng)物標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)評估方法，采用的結(jié)構(gòu)方程模型將為標(biāo)準(zhǔn)的制定和修訂提供科學(xué)依據(jù)。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的湖泊營養(yǎng)物標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)評估方法包括下列各步驟I)根據(jù)湖區(qū)營養(yǎng)物標(biāo)準(zhǔn)和湖泊功能，計(jì)算湖泊營養(yǎng)物最大允許的納污量；2)系統(tǒng)分析湖區(qū)流域各污染源的情況以及入湖量，湖泊在湖泊水環(huán)境容量的限定能力下，得出不同控制等級需要削減營養(yǎng)物的量；以營養(yǎng)物削減成本最小為目標(biāo)，考慮環(huán)境、技術(shù)、產(chǎn)業(yè)發(fā)展的約束條件，建立優(yōu)化模型，計(jì)算湖區(qū)營養(yǎng)物標(biāo)準(zhǔn)達(dá)標(biāo)削減成本。3) 一級評估通過湖泊富營養(yǎng)化控制成本占國民生產(chǎn)總值的比例大小，衡量富營養(yǎng)化控制成本對當(dāng)?shù)貒窠?jīng)濟(jì)發(fā)展的影響，以及富營養(yǎng)化控制是否達(dá)到應(yīng)有的控制效果。4)沒有通過一級評估的控制標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)入二級評估，首先確定湖泊流域受控制標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行影響的范圍，再通過利用年度成本、人均成本、人均收入及其他財(cái)政數(shù)據(jù)分析對消費(fèi)者和企業(yè)的影響；通過二級評估，可以得到執(zhí)行該標(biāo)準(zhǔn)是否會(huì)造成對經(jīng)濟(jì)的重大影響，如果有重大影響就要制定標(biāo)準(zhǔn)的修訂方案。所述的技術(shù)評估方法，其中，步驟I)中所述的計(jì)算湖泊營養(yǎng)物最大允許的納污量，是指水環(huán)境容量與污染物入湖量的差值。其中入湖量采用排放量與入湖系數(shù)的乘積進(jìn)行計(jì)算；對于較小的湖庫((50km2)或者不分層的易于完全混合的湖庫，按照非保守物質(zhì)的水環(huán)境考慮，采用零維模型進(jìn)行計(jì)算，計(jì)算公式為L = QCS+KCSV
權(quán)利要求
1.一種湖泊營養(yǎng)物標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)評估方法，包括下列各步驟.1)根據(jù)湖區(qū)營養(yǎng)物標(biāo)準(zhǔn)和湖泊功能，計(jì)算湖泊營養(yǎng)物最大允許的納污量；.2)系統(tǒng)分析湖區(qū)流域各污染源的情況以及入湖量，湖泊在湖泊水環(huán)境容量的限定能力下，得出不同控制等級需要削減營養(yǎng)物的量；以營養(yǎng)物削減成本最小為目標(biāo)，考慮環(huán)境、技術(shù)、產(chǎn)業(yè)發(fā)展的約束條件，建立優(yōu)化模型，計(jì)算湖區(qū)營養(yǎng)物標(biāo)準(zhǔn)達(dá)標(biāo)削減成本；.3)一級評估通過湖泊富營養(yǎng)化控制成本占國民生產(chǎn)總值的比例大小，衡量富營養(yǎng)化控制成本對當(dāng)?shù)貒窠?jīng)濟(jì)發(fā)展的影響，以及富營養(yǎng)化控制是否達(dá)到應(yīng)有的控制效果；.4)沒有通過一級評估的控制標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)入二級評估，首先確定湖泊流域受控制標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行影響的范圍，再通過利用年度成本、人均成本、人均收入及其他財(cái)政數(shù)據(jù)分析對消費(fèi)者和企業(yè)的影響；通過二級評估，可以得到執(zhí)行該標(biāo)準(zhǔn)是否會(huì)造成對經(jīng)濟(jì)的重大影響，如果有重大影響就要制定標(biāo)準(zhǔn)的修訂方案。
2.如權(quán)利要求I所述的技術(shù)經(jīng)濟(jì)評估方法，其中，步驟I)中所述的計(jì)算湖泊營養(yǎng)物最大允許的納污量，對于較小的湖庫(<50km2)或者不分層的易于完全混合的湖庫，按照非保守物質(zhì)的水環(huán)境考慮，采用零維模型進(jìn)行計(jì)算，計(jì)算公式為
3.如權(quán)利要求I和2所述的技術(shù)經(jīng)濟(jì)評估方法，其中，步驟2)中所述的得出不同控制等級需要削減營養(yǎng)物的量，是指水環(huán)境容量與污染物入湖量的差值。其中入湖量采用排放量與入湖系數(shù)的乘積進(jìn)行計(jì)算；對于保守物質(zhì)水環(huán)境容量，采用Dillion模型、OECD模型、 以及合田健模型進(jìn)行計(jì)算。
4.如權(quán)利要求I所述的技術(shù)評估方法，其中，步驟2)中所述的優(yōu)化模型包括如下方程和約束條件
5.如權(quán)利要求I所述的技術(shù)評估方法，其中，步驟3)中所述的衡量富營養(yǎng)化控制成本對當(dāng)?shù)貒窠?jīng)濟(jì)發(fā)展的影響是通過富營養(yǎng)化控制指數(shù)可用公式實(shí)現(xiàn)，該公式為
6.如權(quán)利要求I所述的技術(shù)評估方法，其中，步驟4)中所述的二級評估包括如下標(biāo)準(zhǔn) 富營養(yǎng)化可在成本指數(shù)< I. 5%時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施對經(jīng)濟(jì)沒有重大影響，富營養(yǎng)化不會(huì)得到較好的控制成效；若該指數(shù)在I. 5% -2. 5%之間時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)可以得到有效實(shí)施，對經(jīng)濟(jì)影響相對適中，可以執(zhí)行；當(dāng)該指數(shù)大于2. 5時(shí)，控制標(biāo)準(zhǔn)需要進(jìn)行二級評估。
7.如權(quán)利要求I所述的技術(shù)評估方法，其中，步驟4)中所述的二級評估指標(biāo)主要包括人均成本、支付能力指數(shù)、失業(yè)率、工業(yè)分配成本指數(shù)、產(chǎn)業(yè)比例變化、企業(yè)執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)的損益率。
全文摘要
一種湖泊營養(yǎng)物標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)評估方法，包括下列各步驟1)根據(jù)湖區(qū)營養(yǎng)物標(biāo)準(zhǔn)和湖泊功能，計(jì)算湖泊營養(yǎng)物最大允許的納污量；2)系統(tǒng)分析湖區(qū)流域各污染源的情況以及入湖量，湖泊在湖泊水環(huán)境容量的限定能力下，建立優(yōu)化模型，計(jì)算湖區(qū)營養(yǎng)物標(biāo)準(zhǔn)達(dá)標(biāo)削減成本；3)一級評估通過湖泊富營養(yǎng)化控制成本占國民生產(chǎn)總值的比例大小，衡量富營養(yǎng)化控制成本對當(dāng)?shù)貒窠?jīng)濟(jì)發(fā)展的影響，以及富營養(yǎng)化控制是否達(dá)到應(yīng)有的控制效果；4)沒有通過一級評估的控制標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)入二級評估。本發(fā)明采用TMDL計(jì)算湖泊環(huán)境容量及達(dá)標(biāo)的營養(yǎng)物削減量，通過湖泊富營養(yǎng)化控制成本占國民生產(chǎn)總值的比例大小，衡量達(dá)標(biāo)成本對當(dāng)?shù)貒窠?jīng)濟(jì)發(fā)展的影響。
文檔編號(hào)G06F19/10GK102609630SQ20121004390
公開日2012年7月25日 申請日期2012年2月24日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月24日
發(fā)明者呂寧磬, 席北斗, 紀(jì)丹鳳, 蘇婧, 霍守亮 申請人:中國環(huán)境科學(xué)研究院