专利名称：湖泊营养物标准的技术评估方法
技术领域：
本发明涉及水环境保护领域的一种湖泊营养物标准制定技术，湖泊营养物标准的技术经济评估技术是标准制定过程中的关键技术，主要适用于分析我国湖泊富营养化控制标准的技术经济可行性。
背景技术：
基于水体的功能制定有效的水质标准不仅要考虑到水体的资源功能，还要考虑到水体的特征和保护需求，衡量区域的经济能力，及其可采用的技术水平，建立最佳可达的水体环境保护目标。水质标准制定过程中的经济因素分析，是制定更合理可行标准的前提和必要条件。美国EPA在对关于水质标准的制定研究中说明，各州要将经济分析加入到制定水质标准的过程中、并作为反降级政策的一部分。标准的技术经济评估能够对标准制定的技术经济可行性进行分析与评估，保证标准实施切实可行。对标准进行经济分析的目的是判断执行标准所带来的经济成本，若经济可接受， 则标准可行，否则需要进行修订。标准的经济分析和修订的过程是基于对流域经济系统的充分分析和识别，理清标准执行经济成本首先要分析对经济成本的各影响因素的贡献作用。有很多学者对人口、资源、环境和经济系统之间的关系进行了研究。姚愉芳(1998)等、 白华(1999)、曾嵘(2000)等和魏一鸣(2002)等分别通过数据统计、分析研究、建立模型的方式，对不同区域的人口、资源、环境与经济这一复杂系统之间的关系、协调机理以及发展方式进行了研究。美国在经过水质标准执行后造成的实质性和广泛性影响评估后，对水质标准进行修订方案的制定。在欧共体，水框架指令已明确将经济学纳入水环境管理与政策制定中，并提出了“三步走”的方案。日本对环境污染治理采取最基本的手段是针对污染进行立法，日本的水环境标准对水域水质的改善和人类生存环境的保护有着重要的作用。日本的水环境标准体系包括污染物排放标准、水质标准及保证达到标准的相关政策法规的制定。湖泊富营养化控制标准是否技术可行、经济可接受，在保证执行标准的基础上不影响社会经济的发展，是制定合理标准的前提和必要条件。目前我国水质标准的经济分析还没有被纳入水质标准的制定与管理过程中。另外，对标准的修订缺乏科学依据，对系统中主控因素的研究较少。
发明内容
本发明的目的在于提供一种湖泊营养物标准的技术评估方法，采用的结构方程模型将为标准的制定和修订提供科学依据。为实现上述目的，本发明提供的湖泊营养物标准的技术评估方法包括下列各步骤I)根据湖区营养物标准和湖泊功能，计算湖泊营养物最大允许的纳污量；2)系统分析湖区流域各污染源的情况以及入湖量，湖泊在湖泊水环境容量的限定能力下，得出不同控制等级需要削减营养物的量；以营养物削减成本最小为目标，考虑环境、技术、产业发展的约束条件，建立优化模型，计算湖区营养物标准达标削减成本。3) 一级评估通过湖泊富营养化控制成本占国民生产总值的比例大小，衡量富营养化控制成本对当地国民经济发展的影响，以及富营养化控制是否达到应有的控制效果。4)没有通过一级评估的控制标准进入二级评估，首先确定湖泊流域受控制标准执行影响的范围，再通过利用年度成本、人均成本、人均收入及其他财政数据分析对消费者和企业的影响；通过二级评估，可以得到执行该标准是否会造成对经济的重大影响，如果有重大影响就要制定标准的修订方案。所述的技术评估方法，其中，步骤I)中所述的计算湖泊营养物最大允许的纳污量，是指水环境容量与污染物入湖量的差值。其中入湖量采用排放量与入湖系数的乘积进行计算；对于较小的湖库((50km2)或者不分层的易于完全混合的湖库，按照非保守物质的水环境考虑，采用零维模型进行计算，计算公式为L = QCS+KCSV
权利要求
1.一种湖泊营养物标准的技术评估方法，包括下列各步骤.1)根据湖区营养物标准和湖泊功能，计算湖泊营养物最大允许的纳污量；.2)系统分析湖区流域各污染源的情况以及入湖量，湖泊在湖泊水环境容量的限定能力下，得出不同控制等级需要削减营养物的量；以营养物削减成本最小为目标，考虑环境、技术、产业发展的约束条件，建立优化模型，计算湖区营养物标准达标削减成本；.3)一级评估通过湖泊富营养化控制成本占国民生产总值的比例大小，衡量富营养化控制成本对当地国民经济发展的影响，以及富营养化控制是否达到应有的控制效果；.4)没有通过一级评估的控制标准进入二级评估，首先确定湖泊流域受控制标准执行影响的范围，再通过利用年度成本、人均成本、人均收入及其他财政数据分析对消费者和企业的影响；通过二级评估，可以得到执行该标准是否会造成对经济的重大影响，如果有重大影响就要制定标准的修订方案。
2.如权利要求I所述的技术经济评估方法，其中，步骤I)中所述的计算湖泊营养物最大允许的纳污量，对于较小的湖库(<50km2)或者不分层的易于完全混合的湖库，按照非保守物质的水环境考虑，采用零维模型进行计算，计算公式为
3.如权利要求I和2所述的技术经济评估方法，其中，步骤2)中所述的得出不同控制等级需要削减营养物的量，是指水环境容量与污染物入湖量的差值。其中入湖量采用排放量与入湖系数的乘积进行计算；对于保守物质水环境容量，采用Dillion模型、OECD模型、 以及合田健模型进行计算。
4.如权利要求I所述的技术评估方法，其中，步骤2)中所述的优化模型包括如下方程和约束条件
5.如权利要求I所述的技术评估方法，其中，步骤3)中所述的衡量富营养化控制成本对当地国民经济发展的影响是通过富营养化控制指数可用公式实现，该公式为
6.如权利要求I所述的技术评估方法，其中，步骤4)中所述的二级评估包括如下标准 富营养化可在成本指数< I. 5%时，标准实施对经济没有重大影响，富营养化不会得到较好的控制成效；若该指数在I. 5% -2. 5%之间时，标准可以得到有效实施，对经济影响相对适中，可以执行；当该指数大于2. 5时，控制标准需要进行二级评估。
7.如权利要求I所述的技术评估方法，其中，步骤4)中所述的二级评估指标主要包括人均成本、支付能力指数、失业率、工业分配成本指数、产业比例变化、企业执行标准的损益率。
全文摘要
一种湖泊营养物标准的技术评估方法，包括下列各步骤1)根据湖区营养物标准和湖泊功能，计算湖泊营养物最大允许的纳污量；2)系统分析湖区流域各污染源的情况以及入湖量，湖泊在湖泊水环境容量的限定能力下，建立优化模型，计算湖区营养物标准达标削减成本；3)一级评估通过湖泊富营养化控制成本占国民生产总值的比例大小，衡量富营养化控制成本对当地国民经济发展的影响，以及富营养化控制是否达到应有的控制效果；4)没有通过一级评估的控制标准进入二级评估。本发明采用TMDL计算湖泊环境容量及达标的营养物削减量，通过湖泊富营养化控制成本占国民生产总值的比例大小，衡量达标成本对当地国民经济发展的影响。
文档编号G06F19/10GK102609630SQ20121004390
公开日2012年7月25日 申请日期2012年2月24日 优先权日2012年2月24日
发明者吕宁磬, 席北斗, 纪丹凤, 苏婧, 霍守亮 申请人:中国环境科学研究院