平原河网地区双向生态补偿机制与核算方法

针对平原河网地区地势平坦、水流流向不定、上下游关系不明确的特点,以太湖流域为例,根据“十二五”期间流域内各区域COD和NH₃-N两种污染物的削减量和削减成本,运用非线性回归获得各区域的污染物削减成本函数.根据污染物削减成本函数,以流域污染物削减总成本最小为规划目标,以区域间污染物转移量不超过30%为约束条件,构建基于单目标非线性规划方程组的流域污染物削减总成本最小化模型,求解模型获得太湖流域各区域间的污染物削减成本优化配额方案,计算行政指令配额方案与成本优化配额方案下各区域污染物削减成本的差额,以此为依据,核算生态补偿金额并确定生态补偿方向.核算结果表明,相比行政指令配额方案,太湖流域的成本优化配额方案能够节省9 897.03×104元的污染物削减总成本,根据成本优化配额方案,江苏省需要向浙江省和上海市提供10 577.86×104元的生态补偿费用,浙江省和上海市可分别获得8 909.12×104和1 668.74×104元的生态补偿费用.这种基于流域污染物削减成本最小化的生态补偿机制,根据污染物削减成本函数核算生态补偿金额并确定补偿方向,由于污染物削减成本函数有一定的变动性,因此,允许两个区域间根据成本变动情况改变补偿方向,是一种双向生态补偿机制.      

基于基尼系数的湖泊流域分区水污染物总量分配

从经济、社会和环境系统整体效益出发,将环境基尼系数应用于总量控制分配中,分别以人口和工业增加值等作为湖泊流域内基尼系数分配的指标,建立了一种定性与定量相结合描述湖泊流域分区水污染物排放总量分配的层次结构模型.该模型综合考虑了各项评价指标,以区域允许排污总量为基础,依据环境基尼系数调整各分区允许排污量的权重比,并依此比例在各分区间进行排污总量分配.同时,以汤逊湖流域为例,根据流域内经济、社会和环境系统的实际特点,以工业增加值为主要限制指标,调整分配方案,计算出该流域水污染物排放总量的分配结果.结果表明,本研究提出的分配方法,克服了等比例分配的不公平性,同时又兼顾了各分区间的实际差异,是一种较好的分配方法.     

基于流域尺度的农业非点源污染物空间排放特征与总量控制研究

农业非点源污染是导致流域水质恶化的重要原因之一.依据农业污染源主要污染物空间排放特征和排放强度分析,划分农业非点源污染空间管理分区,并研究设计分区污染物总量控制方案,是提高农业非点源污染控制成效的重要途径之一.以湖北省四湖流域为研究案例区,系统开展了流域尺度的农业非点源污染空间排放特征识别与总量控制研究.结果表明,四湖流域水环境COD、总氮、总磷、氨氮负荷主要来自于农业非点源污染,4类非点源污染物分别占到流域污染物排放总量的67.6％、 82.2％、 84.7％和50.9％.对四湖流域非点源污染物空间排放特征分析结果表明,水产和畜禽养殖业发达的洪湖、监利、潜江、沙洋地区是流域非点源污染物的主要贡献源区.根据污染物在流域空间上的排放特征和源强评价结果,将四湖流域划分为3个农业非点源污染管理分区,即长湖上游水产和畜禽养殖污染重点控制区、四湖干渠农村非点源污染综合控制区和洪湖水产养殖污染重点控制区,针对不同管理分区分别提出了污染控制措施.基于水质改善和水体纳污能力综合考虑,设计了针对3个非点源污染管理分区的总量控制方案,分阶段实现监测断面全指标达标和满足水体纳污能力要求.主要污染物中,COD主要削减区域为四湖干渠区和洪湖区,分别占到流域COD削减量的43％和42％;氨氮主要削减区域为四湖干渠区,占到氨氮总削减量的66％;总氮主要削减区域为四湖干渠区和洪湖区,分别占到流域总氮削减量的42％和31％;总磷主要削减区域为四湖干渠区,占到流域总磷削减量的53％.     

海河流域主要污染物排放强度及其源结构解析——以2007年为例

以海河流域污染源普查数据为基础,通过污染物排放量、排放密度和排放行业结构分析,系统解析流域污染源结构.结果表明,流域废污水来源复杂,污染物排放空间差异显著,工业行业结构性污染突出.流域北部废污水排放以生活污水为主,南部以工业废水为主,COD排放以工业源为主.污染物排放空间格局上,COD排放主要集中在北三河、子牙河及徒骇马颊河水系;氨氮排放在子牙河水系高度集中;重金属、氰化物、挥发酚仅在局部区域集中排放.污染物行业结构上,造纸、食品和石化是COD主要排放行业,占排放总量75%;石化、食品和皮革是氨氮排放主要行业,占排放总量80%;重金属主要排放行业为石化、皮革和冶金.根据污染物排放强度分布和排放结构,子牙河水系是海河流域污染治理重点区域,造纸、食品和石化行业是污染负荷削减重点行业.     

流域水环境资源公平与效益协调发展模式探讨

从淮河流域安徽、江苏、河南和山东4省的COD排放及其特征分析入手,以流域各利益主体公平占用水环境客量资源为前提,提出了各省区COD年排放量参考标准,并对以此参考标准为基础的流域环境补偿机制进行了探讨.     

基于空间优化的九洲江流域畜禽养殖生态补偿

以生态补偿试点区九洲江流域为例,基于调研数据和相关资料,以最小的政府生态补偿金额为目标,以水环境容量、耕地承载力、养殖户经济收益为主要约束,建立基于畜禽养殖模式转变的生态补偿空间优化模型.结果表明,九洲江流域生猪养殖最小生态补偿金为5.83亿元,其中2.92亿元用于55.47万头的生猪禁养,1.94亿元用于补助适养区内新建47.99万头高架网床模式养殖,0.97亿元用于18.57万头的养殖模式升级改造.优化后全流域养殖总规模为121.18万头,比现状减少约4万头.可实现污染物削减率73.66%,COD、总氮、总磷分别削减13980,2545,995t.其中,传统养殖模式全部被禁养或升级改造,高架网床养殖模式为流域最主要养殖模式,占比达到81.19%.10个镇的补偿资金及污染物削减情况存在显著差异,补偿金占比较高的是文地、良田、古城镇,合计占总补偿资金的56.78%,COD削减量占总削减量的55.35%.通过优化后的补偿方案,同时实现环境效益和经济效益的双赢.     

基于排污量分配的流域生态补偿标准研究

为体现“差异性公平”,本研究通过构建流域排污量分配指标体系及分配模式,采用熵权法确定分配指标的权重,根据不同地区的分配比例,结合流域可分配排污量,确定流域内不同地区分配排污量.以闽江流域为例,对流域内各个地区2010~2019年的排污量进行分配,根据排污量分配情况分别测算2010~2019年闽江流域生态补偿标准.结果表明,福州地区实际COD排放量均高于理论COD排放量,其超量排放范围分别为871~20857t;南平地区除2010年的实际COD排放量略高于理论COD排放量外,其余年份均低于理论COD排放量;三明地区实际COD排放量均低于理论COD排放量,其损失的排放量范围分别为1479~12507t.2010~2019年福州地区需要支付的生态补偿额度分别为1175~28139万元;南平地区除2010年需要支付生态补偿外(补偿值为821万元),其余年份均获得其他地区的生态补偿,补偿值分别为1253~13157万元;三明地区获得生态补偿额度分别为1996~16874万元.     

流域生态补偿的环境责任界定模型研究

流域生态补偿机制被认为是解决相邻区域、上下游及更高层次上经济发展与生态系统保护问题的有效途径。但是生态补偿标准的计算十分复杂且目前还未解决。关键问题是对流域各方责任的界定。而流域环境责任可理解为流域各区域所应分配的排污权,本文提出并设计流域排污权优化分配模型,以满足各行政区之间公平性为基础,同时考虑经济最优（效率）的目标,构建了初始排污权免费分配的一个非线性决策模型,通过计算得到流域各方排污权的最优分配方案。然后以沿淮河流域四省作为应用实例,以此计算出各个行政区的规划排污量。结果显示：不仅分配方案比原配额分配更加公平,而且经过模型分配后,污染物削减成本大幅降低。     

象山港海域污染物总量控制研究

以行政区划为计划单元,结合当地的社会经济发展现状及规划,对象山港海域污染物排放进行总量控制和排放指标额度优化分配,使得象山港海域污染物总量控制研究更具可操作性.研究结果表明,在COD各源强中,水土流失源、畜禽养殖源保持不变,生活源和工业源按一定比例增长,只有奉化、宁海区域海水养殖源需要削减,且削减后的COD源强(容量分配额度)亦能满足该区域今后海水养殖发展的需求,而北仑、鄞州和象山其他3个区域的海水养殖容量分配值则有较大的剩余空间,故在不超过总源强(海水养殖未使用全部源强)的前提下,工业、生活等COD源强可在优化结果的基础上适度增加,从而实现象山港及其周边陆域资源、环境和经济目标的最大化.     

基于环境基尼系数最小化模型的水污染物总量分配优化——以张家港平原水网区为例

本文通过应用WASP模型计算出研究区域环境容量及其在各镇的空间分布,在此基础上确定整个区域的污染物目标总量.结合研究区域实际情况,提出并开发了基于经济、社会和资源禀赋的综合环境基尼系数最小化模型,用于污染物目标总量分配的最优化求解.最终分配方案相比污染物现状排放、容量分配两种情形而言,COD的基尼系数分别下降15.1%和8.4%,氨氮的基尼系数分别下降11.0%和13.7%,分配方案更加公平、合理.在最终优化分配所得的COD削减方案中,长泾镇削减比率最高,达到20%,削减量为231.74t/a;在相应的氨氮削减方案中,祝塘镇削减比率最高,达到59.9%,削减量为59.74t/a.     

治理修复型水生态补偿问题分析

流域生态补偿已成为水文水资源领域的一个热门研究课题,也是解决水资源开发利用过程中区域用水矛盾、生态破坏的一种有效途径。从流域生态破坏的不同层面和根源出发,结合流域整体协调发展的管理策略和行动计划,给出流域治理修复型水生态补偿的实施目标。从双方自由博弈纳什均衡的层面出发,进行实施流域水生态补偿的经济最优条件分析;结合生态补偿产生的经济学原理,给出影响流域水生态补偿实施的相关性分析。针对流域生态治理中遇到的实际问题,阐述影响流域治理修复型水生态补偿的实施细节。     

基于碳减排目标与排放标准约束情景的火电大气污染物减排潜力

从我国"十四五"及2035年远景目标经济发展预测出发,结合碳减排战略目标下的既有与强化政策情景,基于弹性系数法预测电力需求,测算在不同污染物排放标准约束情景下火电大气污染物排放情况及减排潜力,结果表明,在不同的政策和排放标准约束情景下,我国火电行业烟尘、SO2和NOx排放水平变化呈现出不同的趋势,到2035年,在2016年水平上的减排潜力分别在45.97％～85.37％、52.61％～84.90％和33.80％～71.08％之间,来自碳减排目标下政策因素带来的减排潜力,较不同污染物排放标准约束条件带来的减排潜力更为明显,在强化政策情景下,采取保持模式标准约束的污染物减排潜力已与超低模式基本相当,甚至超过或接近既有政策下采取收严模式标准约束的效果,通过强化实施能源和电力优化政策,加快实现火电发电量达峰,合理引导高污染排放水平火电机组优先退出生产,同样可使火电大气污染物排放得到有效控制,还可避免环保改造投资的浪费和损失.     

基于控制单元划分的南海区广佛跨界水环境治理工程效果评估

针对南海区广佛跨界区域的水系分布特点划分控制单元,通过对2018年区域内治水工程的调研分析,定量分析治水工程效果。跨界区域各控制单元中,水口水道的COD和NH₃-N削减量最大,占比分别为42.9%和62.9%;西南涌的TP削减量最大,占比为60.1%;按行政区划分析大沥镇对COD和NH₃-N的削减贡献最大,占比分别为29.8%和35.4%;狮山镇对TP的削减贡献最大,占比为62.9%。通过建立污染物削减量与水质指标的响应关系,对控制单元合理性进行分析,并提出相应的污染防治对策,可为管理部门制定水污染防治计划及环境整治工程提供技术支持。     

长江经济带水污染物减排的空间效应及驱动因素

构建2011~2015年水污染物排放及社会经济数据库，选取COD、氨氮2项指标，解析“十二五”时期长江经济带水污染物的减排过程与时空特征，并采用空间计量模型定量解析减排空间效应及驱动因素.研究发现：5年间长江经济带水污染物减排过程的集聚特征显著，高排放-高减排区主要位于长江三角洲地区，而环境效益趋差的高排放-低减排区仍然存在.空间效应对长江经济带水污染物减排具有一定影响，本地排污增加不利于邻地减排.人口规模、城镇化水平和农业经济份额是驱动长江经济带水污染物排放的主导因素，到2015年，人口规模和农业经济份额因素的驱动力均有不同程度下降，但城镇化水平的驱动力仍在提升.外商直接投资和工业化水平分别对COD和氨氮排放呈正向驱动，需警惕外资流入和快速工业化进程给相应特征污染物造成的减排压力.亟需推动本地和邻地就排污标准与减排总量达成规制共识，协同建立环境准入、污染付费等深层次减排模式；工程减排的同时共抓结构减排，针对长江经济带驱动因素与污染排放的空间耦合性，从源头倒逼产业结构、消费结构、种植结构、资本结构等向清洁化转变.     

基于流域分析方法的湖泊水污染综合防治研究

鉴于流域思想在水污染防治中应用的重要性和必要性,提出了以流域保护方法、流域分析和景观生态学相关理论为基础的流域分析方法该方法将湖泊-流域水污染综合防治的主要内容界定为4部分:子流域划分与污染负荷预测,"源-途径-末端-汇"的污染防治工程和管理方案体系设计,备选技术方案的提出和方案优选,污染负荷的削减率计算和综合方案设计.以四川省邛海流域为例,在将流域划分为6个子流域的基础上,对TP入湖污染负荷进行了计算和预测,并识别出各子流域内污染物的贡献率,分区提出了以水土流失防治、点源和面源控制、河道生态修复、河流入湖口治理和内源疏浚为主体的污染防治方案,该方案可削减TP 22.5 t·a-1,达到了预期目标.     

芦溪流域非点源污染物流失的一般规律

以芦溪小流域为研究对象,监测在自然降雨条件下,不同土地利用类型小区、流域出口的污染物流失情况,研究一次降雨径流过程中非点源污染物流失的一般规律,以及不同前期降雨条件下的污染物流失特征.研究表明:随着前期降雨量的增大,SS的流失明显降低,当试验前5天总降雨量为15、115、161mm时,流域出口的SS流失浓度分别为265.6、145.8和124.2mg/L;流域出口的营养物质与COD受前期降雨条件的影响相对较小,波动幅度不大于±15%.小区试验的结果表明:污染物流失浓度的一般规律为:旱地>居民点>草地>林地>水田.植被覆盖可有效地减少泥沙流失,当植被盖度从50%上升到90%时,泥沙流失浓度可减少80%.土壤背景值是决定TN流失浓度的关键因子,旱地、草地、林地的TN流失浓度与土壤背景值的比值为2.75%、2.79%和2.42%.NO₃^--N与NH₄⁺-N的流失浓度随植被盖度的增大而增大.     

广西“十二五”主要污染物总量减排现状分析与探讨

实施污染物总量减排是中国环境管理和污染控制的重大举措,“十二五”后期仍是中国环境保护的重点内容,为此科学分析和制定有效的减排对策措施意义重大。通过总结广西“十二五”前三年总量减排工作现状及实施成效,从大气污染物减排、城镇污水处理、畜禽养殖污染防治、机动车氮氧化物控制、环境监管能力建设等方面分析存在问题,提出科学合理的减排对策建议：第一,突出污染减排倒逼作用;第二,严格环境准入;第三,狠抓大气污染物减排;第四,加强环保基层能力建设;第五,加强环境监管能力建设。     

Suggestion on further strengthening ultra-low emission standards for PM emission from coal-fired power plants in China

China has established the largest clean coal-fired power generation system in the world by accomplishing the technological transformation of coal-fired power plants(CFPPs) to achieve ultra-low emission. The potential for further particulate matter(PM) emission reduction to achieve near-zero emission for CFPPs has become a hotspot issue. In this study,PM emission from some ultra-low emission CFPPs adopting advanced air pollutant control technologies in China was reviewed. The results revealed tha...     

城市污水处理行业污染物减排与CO2协同控制研究

明确污水处理中COD去除量与CO2排放的关系,有助于提高污水处理厂COD去除率的同时减少CO2排放量.从系统优化的角度对污水处理节能减排开展研究,以城市污水系统费用最小化为目标,各个污水厂的日处理量和回用水量为系统变量,构建城市典型污水处理系统规划模型,根据参数COD排放标准和二氧化碳排放限值的变化进行优化,调整污水运营,实现经济效益和环境效益的“双赢”.COD排放标准分别为二级、一级B、一级A时,总CO2排放量分别为13408.74,15304.47,15900.81t/a.结果表明,COD排放标准越高,COD去除率增大,CO2排放量也随之增大.     

污染减排预警系统设计

随着经济的发展和人民生活水平的提高,污染物的排放量也越来越大,节能减排已经成为中国最重要的环保政策。要想实现节能减排,关键是实现从末端治理到污染预防的转变。本设计从源头控制的角度出发,结合中国社会经济的发展情况,运用预警理论和多种数学分析工具,研究建立了基于中国两大约束性指标SO2和COD的污染减排预警系统。该系统旨在对中国各省份的污染减排状况趋势进行预测和评估预警,最终通过一组类似于交通信号灯的标志发布预警信号,从而更加直观地反映出全国各省市的减排形势,为决策者提供形象、直观的理论依据。