一种湖泊营养物源头控制技术及绩效评估的方法

文档序号:6439953阅读:213来源:国知局

专利名称::一种湖泊营养物源头控制技术及绩效评估的方法
技术领域
:本发明涉及资源环境管理领域,更具体说是一种研究不同的行业不同产业湖泊营养物氮、磷排放的绩效评估方法,是进行经济结构优化方案的标准之一。
背景技术
:湖泊中蓄积的淡水是工农业生产以及居民生活用水的重要水源之一。但近年来,我国水环境污染问题突出,其中湖泊富营养化问题日渐严重。目前,国内外学者普遍认为氮、磷两种营养元素是导致湖泊富营养化的主要因素,也是水生植物生长所需要的主要营养盐(金相灿19%)。随着社会经济的迅速发展,入湖氮磷营养元素的合理调控问题日益突出,已经成为威胁水生态系统安全和国民经济可持续发展的关键性因素。严峻的现实要求氮磷的调控策略以社会经济与生态环境的协调发展为目标,在可持续发展的前提下做出必要的调整和规划。经广泛检索国内外专利机构,目前均未发现针对湖泊营养物氮、磷营养盐削减与经济均衡发展分析方面的专利。检索到申请号201010203939.X,申请公开号CN101866397A,名为“一种确定影响污染物排放主导因素的方法”的申请专利。其利用灰度关联分析和较少的监测数据可以综合评价污染物排放与环境经济系统之间的主要依赖关系,在确定了影响各种污染物排放的主导因素后,可以有效地实施产业结构优化和升级,控制工业污染,以完成节能减排的任务,实现区域可持续发展。而为水资源保护与经济发展的研究提供可借鉴的思路和方法。但该专利对经济系统对氮磷排放的敏感度研究针对性不强,不能在湖泊营养化严重的区域,快速高效地为经济政策制定提供科学依据。同时,该专利及公开发表的文献,尚未涉及到制定湖泊营养物源头控制技术及绩效评估的方法。本发明提出的湖泊营养物源头控制技术及绩效评估方法是在流域资源-环境-经济系统耦合的系统动力学模型与流域包含氮、磷环境账户的社会经济核算矩阵(ESAM)基础上,建立氮磷绩效评估体系,通过可计算一般均衡模型(CGE)分析产业结构调整对社会经济的影响,最后基于数据包络分析方法(DEA)综合分析情景输入数据和模型结果,确立最优的经济结构调整方案。
发明内容本发明的目的在于制定不同行业湖泊营养物绩效评估体系,寻求有利于水环境改善的合适的经济结构,具体为制定符合经济发展规划目标、水资源合理利用和水环境保护目标的产业结构、工业结构优化方案及其它宏观战略对策建议。最终形成了目标-过程-模拟-决策为一体的湖泊营养物氮、磷源头控制和绩效评价技术体系,为绿色流域建设提供了科技支撑。为达到上述目的,本发明湖泊营养物源头控制技术及绩效评估方法包括以下步骤Si,基于驱动-压力-状态-调控-响应的流程构建了流域水环境承载力计算的指标体系,建立流域资源-环境-经济系统耦合的系统动力学模型,计算流域发展承载度;S2,建立流域包含氮磷排放环境账户的社会经济核算矩阵(ESAM),建立氮磷绩效评估体系;S3,基于可计算一般均衡模型(CGE)模拟产业结构调整对社会经济的影响;S4,基于数据包络分析方法(DEA)确立最优的氮、磷削减和经济协调优化模型;S5,对得出的多个方案的输入、输出指标数据的相对有效性作出综合评价,应用相关管理信息探寻进一步改进方案的方法与途径,优选出相对最优方案其中步骤Si,获取评估指标数据包括水环境容量、水资源供给能力。其中步骤S2,获取评估指标数据包括不同行业10(input-outputtable)表中的活动、商品、消费账户与氮磷减排数据。其中步骤S3,基于一般CGE模型,输入S2步骤中得到的环境账户的社会经济核算矩阵(ESAM),在流域承载度分析的情景的基础上设定产业结构变化的模型外生变量,模拟产业结构调整对经济及环境的影响。其中步骤S5获取评估指标数据包括情景输入数据和模型结果,各DMU(Decisic)nMakingUnit)的输入、输出数据。根据决策单元的一组输入输出数据来估计有效生产前沿本发明提供了制定湖泊流域氮、磷营养盐的源头削减与经济协调发展方案的技术方法,实现了环境模型与经济模型的集成,为湖泊流域氮磷营养盐削减规划提供了科技支撑、实现区域经济发展与氮磷营养盐减排达标目标相协调提供了决策参考信息。图1是本发明湖泊营养物源头控制技术及绩效评估方法流程图具体实施方式下面结合图1,对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下用于说明本发明,但不用来限制本发明的范围。图1是本发明进行湖泊营养物源头控制技术及绩效评估的流程图。如图1所示,本发明包括以下步骤Si,从水环境容量、水资源供给能力、产业结构调整为研究主体,基于驱动-压力-状态-调控-响应的流程构建了湖泊水环境氮、磷承载力计算的指标体系(表1),建立流域资源-环境-经济系统耦合的系统动力学模型计算流域发展承载度,基于测度的流域承载度现状设计流域发展情景方案权利要求1.一种湖泊营养物源头控制技术及绩效评估方法,其特征在于包括以下步骤Si,建立湖泊流域资源-环境-经济系统耦合的系统动力学模型;S2,建立流域包含环境账户(氮磷排放帐户)的社会经济核算矩阵(ESAM),建立氮磷排放绩效评估体系;S3,引入CGE模型,模拟产业结构调整对经济及环境的影响;S4,引入数据包络分析方法;S5,建立氮磷源头控制和绩效评价体系,提出最优的产业结构调整方案。2.根据权利要求1所述方法,其特征在于所述步骤Sl中,从典型湖泊水环境氮磷承载能力、产业结构调整为研究主体,基于驱动-压力-状态-调控-响应的流程构建了流域水环境氮磷承载力计算和社会经济响应调控指标体系,建立流域资源-环境-经济系统耦合的系统动力学模型,计算流域发展承载度。3.根据权利要求1所述方法,其特征在于所述步骤S2中,利用RAS平衡算法,编制氮磷排放账户的社会经济核算矩阵的步骤如下S21,组合不同行业10(input-outputtable)表中的活动、商品、消费账户建立宏观SAM(socialaccountmatrix);S22,对宏观SAM的氮\磷营养盐排放产业账户进行细分,编制行业SAM;S23,在行业SAM框架上添加与氮磷减排调控相关的账户,建立ESAM;4.根据权利要求1所述方法,其特征还在于所述步骤S2中,基于ESAM,建立不同行业产业氮磷排放绩效评估体系。5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于所述步骤S3中,基于CGE模型,对调整后的ESAM进行平衡处理,模拟流域入湖氮、磷排放调控对经济增长的影响。6.根据权利要求1所述方法,其特征在于所述步骤S4中,基于数据包络分析方法(DEA)综合分析情景输入数据和模型结果。7.根据权利要求1所述方法,其特征在于所述步骤S5中,以氮、磷削减和经济增长为双重目标的产业结构调整、环境税费征收的管理减排方案,给出研究区域产业结构调整建议。全文摘要本发明公开了一种湖泊营养物源头控制技术及绩效评估方法,包括以下步骤建立流域资源-环境-经济系统耦合的系统动力学模型,设计流域发展情景方案,建立流域包含氮、磷营养物账户的环境社会经济核算矩阵(ESAM),单位氮磷排放绩效评价体系即环境价格体系,根据这个体系进行产业结构调整,引入CGE模型,模拟产业结构调整对经济及环境的影响综合分析情景输入数据和模型结果,引入数据包络分析方法,确立最优的氮、磷削减和经济协调发展方案。该技术方法为湖泊营养物源头削减与区域经济结构优化方案的制订提供了依据,形成了目标-过程-模拟-决策为一体的湖泊营养物氮、磷削减技术集成体系,实现从源头控制湖泊营养物,达到结构减排的目的。文档编号G06F19/10GK102495975SQ20111039468公开日2012年6月13日申请日期2011年12月2日优先权日2011年12月2日发明者何连生,吴锋,庄璟,战金艳,罗姣,邓祥征申请人:北京师范大学
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