[發明專利]湖泊營養物標準的技術評估方法

有效

• 申請號: 201210043903.9
• 申請日: 2012-02-24
• 公開（公告）號: CN102609630A
• 公開（公告）日: 2012-07-25
• 發明（設計）人: 席北斗;蘇婧;呂寧磬;霍守亮;紀丹鳳
• 申請（專利權）人: 中國環境科學研究院
• 主分類號: G06F19/10
• 分類號: G06F19/10
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 周長興

技術領域

本發明涉及水環境保護領域的一種湖泊營養物標準制定技術，湖泊營養物標準的技術經濟評估技術是標準制定過程中的關鍵技術，主要適用于分析我國湖泊富營養化控制標準的技術經濟可行性。

背景技術

基于水體的功能制定有效的水質標準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需求，衡量區域的經濟能力，及其可采用的技術水平，建立最佳可達的水體環境保護目標。水質標準制定過程中的經濟因素分析，是制定更合理可行標準的前提和必要條件。美國EPA在對關于水質標準的制定研究中說明，各州要將經濟分析加入到制定水質標準的過程中、并作為反降級政策的一部分。標準的技術經濟評估能夠對標準制定的技術經濟可行性進行分析與評估，保證標準實施切實可行。

對標準進行經濟分析的目的是判斷執行標準所帶來的經濟成本，若經濟可接受，則標準可行，否則需要進行修訂。標準的經濟分析和修訂的過程是基于對流域經濟系統的充分分析和識別，理清標準執行經濟成本首先要分析對經濟成本的各影響因素的貢獻作用。有很多學者對人口、資源、環境和經濟系統之間的關系進行了研究。姚愉芳(1998)等、白華(1999)、曾嶸(2000)等和魏一鳴(2002)等分別通過數據統計、分析研究、建立模型的方式，對不同區域的人口、資源、環境與經濟這一復雜系統之間的關系、協調機理以及發展方式進行了研究。美國在經過水質標準執行后造成的實質性和廣泛性影響評估后，對水質標準進行修訂方案的制定。在歐共體，水框架指令已明確將經濟學納入水環境管理與政策制定中，并提出了“三步走”的方案。日本對環境污染治理采取最基本的手段是針對污染進行立法，日本的水環境標準對水域水質的改善和人類生存環境的保護有著重要的作用。日本的水環境標準體系包括：污染物排放標準、水質標準及保證達到標準的相關政策法規的制定。

湖泊富營養化控制標準是否技術可行、經濟可接受，在保證執行標準的基礎上不影響社會經濟的發展，是制定合理標準的前提和必要條件。目前我國水質標準的經濟分析還沒有被納入水質標準的制定與管理過程中。另外，對標準的修訂缺乏科學依據，對系統中主控因素的研究較少。

發明內容

本發明的目的在于提供一種湖泊營養物標準的技術評估方法，采用的結構方程模型將為標準的制定和修訂提供科學依據。

為實現上述目的，本發明提供的湖泊營養物標準的技術評估方法包括下列各步驟：

1)根據湖區營養物標準和湖泊功能，計算湖泊營養物最大允許的納污量；

2)系統分析湖區流域各污染源的情況以及入湖量，湖泊在湖泊水環境容量的限定能力下，得出不同控制等級需要削減營養物的量；以營養物削減成本最小為目標，考慮環境、技術、產業發展的約束條件，建立優化模型，計算湖區營養物標準達標削減成本。

3)一級評估：通過湖泊富營養化控制成本占國民生產總值的比例大小，衡量富營養化控制成本對當地國民經濟發展的影響，以及富營養化控制是否達到應有的控制效果。

4)沒有通過一級評估的控制標準進入二級評估，首先確定湖泊流域受控制標準執行影響的范圍，再通過利用年度成本、人均成本、人均收入及其他財政數據分析對消費者和企業的影響；通過二級評估，可以得到執行該標準是否會造成對經濟的重大影響，如果有重大影響就要制定標準的修訂方案。

所述的技術評估方法，其中，步驟1)中所述的計算湖泊營養物最大允許的納污量，是指水環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的乘積進行計算；對于較小的湖庫(≤50km²)或者不分層的易于完全混合的湖庫，按照非保守物質的水環境考慮，采用零維模型進行計算，計算公式為：L＝QC_S+KC_SV

所述的技術經濟評估方法，其中，步驟2)中所述的得出不同控制等級需要削減營養物的量，是指水環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的乘積進行計算；對于保守物質水環境容量，采用Dillion模型、OECD模型、以及合田健模型進行計算Dillion模型的計算公式為：

OECD模型的計算公式為：L＝q_s·C_s[1+227(V/Q_出)^0.586]

合田健模型的計算公式為：所述的技術評估方法，其中，步驟2)中所述的優化模型包括如下方程和約束條件：