一種流域跨界區(qū)水質(zhì)水量生態(tài)補(bǔ)償核算方法技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)是基于污染物通量的跨界流域水質(zhì)水量生態(tài)補(bǔ)償核算方法，根據(jù)跨界斷面污染物的通量，基于污染治理成本開展跨界污染損失評估和生態(tài)補(bǔ)償核算。首先，根據(jù)跨界斷面或區(qū)域的主要污染物流量及濃度的實(shí)時監(jiān)測和模式模擬，計(jì)算跨界流域內(nèi)污染物通量；其次，綜合考慮流域內(nèi)各省、市在污染排放、水環(huán)境責(zé)任、環(huán)境治理成本方面的差異，主要運(yùn)用參考現(xiàn)有補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)、多方協(xié)商、基于成本核算模型與線性規(guī)劃模型等方法，確定跨界流域斷面各污染因子的生態(tài)補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)；最后，結(jié)合跨界斷面污染物通量和補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)，構(gòu)建跨界生態(tài)補(bǔ)償核算系統(tǒng)。核算生態(tài)補(bǔ)償金額。該方法有助于填補(bǔ)國內(nèi)跨省流域生態(tài)補(bǔ)償核算方面的空白。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)是一種基于跨界污染物通量核查技術(shù)體系和跨界污染因子的最優(yōu)生態(tài)補(bǔ) 償標(biāo)準(zhǔn)，采用治理成本法進(jìn)行污染損失評估，進(jìn)行跨界流域水質(zhì)水量生態(tài)補(bǔ)償核算的方法。 該方法特別適用于較大流域跨界水污染生態(tài)補(bǔ)償金額的核算。
技術(shù)介紹
由于我國環(huán)境管理體制和運(yùn)行機(jī)制尚未健全，我國流域跨界水污染糾紛一直未得 到妥善解決。鑒于我國特別是沿海地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速，河網(wǎng)水系發(fā)達(dá)，流域跨界區(qū)污染因子 來源復(fù)雜，敏感性生態(tài)影響因子多樣，如太湖流域跨界區(qū)內(nèi)設(shè)有多個集中式生活飲用水地 表水源地和生態(tài)保護(hù)區(qū)，如何規(guī)避跨界流域的水環(huán)境風(fēng)險是保障經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展和人民生產(chǎn) 生活的關(guān)鍵性問題。由于行政管理部門忽視流域內(nèi)各區(qū)域自然水文條件的差異性，導(dǎo)致跨 界區(qū)域生態(tài)功能區(qū)劃不合理，同時上下游行政管理單元執(zhí)行的水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和水污染排 放標(biāo)準(zhǔn)可能存在不統(tǒng)一的現(xiàn)象，且環(huán)境信息溝通渠道不暢通，水系左右岸對跨界區(qū)的水資 源利用競爭激烈，導(dǎo)致各地利益分配不均，跨區(qū)域水污染突發(fā)事件發(fā)生率呈現(xiàn)逐年上升的 趨勢，牽涉的利益相關(guān)方廣泛，存在地方保護(hù)主義和消極抵制，因此此類事件的協(xié)調(diào)和解決 成為當(dāng)前水環(huán)境管理的難點(diǎn)。 "十一五"以來，生態(tài)補(bǔ)償?shù)玫搅巳鐣母叨汝P(guān)注，部分省份已經(jīng)試點(diǎn)建立流域 生態(tài)補(bǔ)償機(jī)制，如江蘇省太湖流域、河北省子牙河流域、遼寧省遼河流域、河南省沙潁河流 域等。目前主要采用監(jiān)測斷面水質(zhì)超標(biāo)倍數(shù)或斷面污染物排放通量兩種形式，綜合考慮污 染物平均處理成本、平均排放損失成本，結(jié)合流域的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平及財政能力，來確定生態(tài) 補(bǔ)償金額。然而在實(shí)際操作中，補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)缺少科學(xué)的技術(shù)方法支撐，往往由領(lǐng)導(dǎo)經(jīng)過部門討 論后直接確定，不是上下游政府經(jīng)過反復(fù)商議后形成的協(xié)議補(bǔ)償；補(bǔ)償方式存在不合理性， 只從流域行政斷面水質(zhì)目標(biāo)考核出發(fā)，而未考慮豐、枯水期的不同影響。從考核指標(biāo)來看， 一些流域主要考慮化學(xué)需氧量，對氨氮、總磷以及特征性污染物尚未有考慮，這與流域污染 的實(shí)際情況有所不符。從考核范圍來看，目前流域斷面水質(zhì)目標(biāo)考核的范圍主要針對干流 和一級支流，小支流沒有納入考核范圍，這可能造成考核結(jié)果存在一定的誤差。 本專利技術(shù)將各污染指標(biāo)因子均納入核算范圍，在計(jì)算流域跨界區(qū)域污染物通量時運(yùn) 用實(shí)時校核技術(shù)反映豐、枯水期的差異，全面考慮流域內(nèi)典型河道，并從削減排污量和污染 治理成本的角度綜合利用既有標(biāo)準(zhǔn)、多方協(xié)商、生態(tài)補(bǔ)償成本函數(shù)等方法來量化生態(tài)補(bǔ)償 標(biāo)準(zhǔn)，提出一種合理的跨界生態(tài)補(bǔ)償核算技術(shù)方案，能夠體現(xiàn)對各地方利益差異性的高度 重視和積極統(tǒng)籌兼顧，為跨區(qū)域水污染治理達(dá)到預(yù)期效果提供了政策支撐和技術(shù)保障，具 有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)構(gòu)建一種流域跨界區(qū)生態(tài)補(bǔ)償機(jī)制的核算技術(shù)體系，根據(jù)跨界斷面污染物 的通量，基于污染治理成本開展跨界污染損失評估和生態(tài)補(bǔ)償金額的確定。 本專利技術(shù)的技術(shù)方案如下。 1、計(jì)算流域內(nèi)斷面的污染物通量。作為生態(tài)補(bǔ)償機(jī)制建立的基礎(chǔ)，根據(jù)污染物通 量計(jì)算原理，建立跨界斷面污染物通量計(jì)算模型，并利用實(shí)測資料對模型的計(jì)算結(jié)果進(jìn)行 校正；根據(jù)流域已建立的跨界污染物通量監(jiān)測站，基于模型及實(shí)測資料，采用實(shí)時校核技 術(shù)，建立跨界斷面的污染物通量計(jì)算體系。 進(jìn)一步地，根據(jù)區(qū)域內(nèi)設(shè)置監(jiān)測斷面的河道，模型計(jì)算結(jié)果與實(shí)測結(jié)果計(jì)算出監(jiān) 測周期內(nèi)區(qū)域通量實(shí)時校核系數(shù)ai，其中校核系數(shù)計(jì)算公式如下。 a =E^.QJE iQis〇 a i一C icQic/ (CisQis) 其中，a為跨界區(qū)域通量校核系數(shù)，n為跨界區(qū)域內(nèi)具有通量監(jiān)測站點(diǎn)的斷面數(shù) 量，a ,為跨界區(qū)域內(nèi)監(jiān)測斷面i的通量校核系數(shù)；C ic;為i斷面水質(zhì)計(jì)算濃度，Q ic;為i斷面 計(jì)算流量；Cis為i斷面水質(zhì)實(shí)測濃度，Q ic;為i斷面實(shí)測流量。 跨界斷面污染通量計(jì)算公式。 ff = E iCjQiai〇 其中，W為跨界斷面污染物通量；i為計(jì)算天數(shù)；Q為跨界斷面水質(zhì)濃度；Qi為跨界 斷面流量；a ,為該跨界斷面通量校核系數(shù)，即采用實(shí)時校核技術(shù)，利用跨界斷面實(shí)測通量 指標(biāo)與模型計(jì)算結(jié)果進(jìn)行實(shí)時校正，所得校核系數(shù)用以校核斷面監(jiān)測空白時間段的通量計(jì) 算結(jié)果。 基于上述跨界斷面通量，跨界區(qū)域水體污染物通量計(jì)算公式。 W = E jE iCijQij a i (klk2…） 其中，w為跨界區(qū)域出入境污染物通量；i為計(jì)算天數(shù)，j為計(jì)算區(qū)域內(nèi)河道數(shù)量； Cij為跨界區(qū)域內(nèi)各河道跨界斷面水質(zhì)濃度；Q ^為跨界區(qū)域內(nèi)各河道跨界斷面流量；a 該區(qū)域通量校核系數(shù)，kl k2為區(qū)域內(nèi)各監(jiān)測點(diǎn)位。將區(qū)域內(nèi)所有河道實(shí)時計(jì)算通量值疊 加，以期計(jì)算一定時間內(nèi)區(qū)域內(nèi)污染物通量值。 2、確定生態(tài)補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)流域自然和經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展?fàn)顩r，確定流域水環(huán)境中主 要污染物評價因子如COD、NH 3-N、TN、TP等。 進(jìn)一步地，以污染治理成本的高低反映生態(tài)補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)的高低，基于成本核算模型 與線性規(guī)劃模型，計(jì)算和確定跨界污染因子的最優(yōu)生態(tài)補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)。 1)初步確定流域的補(bǔ)償基準(zhǔn)。 對于跨界流域內(nèi)已經(jīng)開展生態(tài)補(bǔ)償試點(diǎn)的行政單元開展深入調(diào)研和分析，借鑒和 參考現(xiàn)有補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)，初步確定跨界流域內(nèi)所應(yīng)實(shí)施的補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)。 2)根據(jù)不同跨界斷面具體情況通過多方協(xié)商確定各個斷面的補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)。 在補(bǔ)償基準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，通過不同行政區(qū)之間的協(xié)商，對各個不同斷面的補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn) 適當(dāng)予以調(diào)整，以反映當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況。 3)基于成本函數(shù)分析的生態(tài)補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)核算方法。 以跨界區(qū)各行政單元各污染因子環(huán)境總成本最小化為目標(biāo)條件，建立生態(tài)補(bǔ)償標(biāo) 準(zhǔn)核算方法，確定流域跨界生態(tài)補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)，具體步驟如下，首先，進(jìn)行成本函數(shù)核算模型的 基本假定。 1)水環(huán)境容量為流域各地區(qū)的一種稀缺經(jīng)濟(jì)資源，而非可以無限量獲取、無價格 使用的公共財產(chǎn)資源。 2)流域各地區(qū)具有獨(dú)立的決策機(jī)構(gòu)及獨(dú)立污染物消減成本函數(shù)。 3)流域中的污染物可以作分離處理。 4)各地區(qū)污染物處理量具有一定彈性。 5)認(rèn)為整個流域沒有環(huán)境損害，污染物排放量都達(dá)到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。 其次，建立生態(tài)補(bǔ)償成本函數(shù)如下所示。 1)污染物消減成本函數(shù)。 AC = f (Q，n，k) AQ = k n嚴(yán) ni= (e-i)/sAQ-表示工業(yè)（或城市生活）污水污染物i消減成本。 Q-污水處理量。 n i-污染物i處理效率。E-工業(yè)污水污染物i進(jìn)口濃度。 I一工業(yè)污水污染物i出口濃度。 k一為常量（區(qū)域因素等）。S-排放標(biāo)準(zhǔn)濃度值。 2)流域污染物消減總成本。 n t =EjEm (ACjmP加)。n t-流域污染物消減總成本。ACjni-流域內(nèi)j區(qū)域m類（工業(yè)g和城市c)污水消減成本。PjD1-流域內(nèi)j區(qū)域m類污水消減量。 3)流域內(nèi)j區(qū)域環(huán)境成本。 n』（PJg，PJc，tt) = ACJg (PJg) +ACJc (PJc) + E n (W加_WnJ) tt〇nj(pJg，pJc，tt)-流域內(nèi)j區(qū)域環(huán)境總成本。-流域內(nèi)j區(qū)域向n區(qū)域的污染物通量。t廠生態(tài)補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)。 用以下條件作為上述成本函數(shù)的約束集。 ①補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)，tt彡0。 ②各地區(qū)水質(zhì)均達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)，即整個流域污染物轉(zhuǎn)移量的和為零）。 ③污水處理設(shè)施的處理能力彈性約束（即，各地區(qū)工業(yè)或城市生活污水處理設(shè)施 的年處理量應(yīng)在污染物年產(chǎn)生量的a和0之間，具有一定的彈性約束，此處a和0為污 水處理設(shè)施的年處理能力上本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種基于污染物通量的跨界流域水質(zhì)水量生態(tài)補(bǔ)償核算方法，其特征在于：(1)根據(jù)污染物通量計(jì)算原理，建立跨界斷面污染物通量計(jì)算模型，并利用實(shí)測資料對模型的計(jì)算結(jié)果進(jìn)行校正；根據(jù)流域已建立的跨界污染物通量監(jiān)測站，基于模型及實(shí)測資料，采用實(shí)時校核及區(qū)域疊加技術(shù)，建立跨界斷面的污染物通量計(jì)算體系；(2)根據(jù)流域自然和經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展?fàn)顩r，確定流域水環(huán)境中主要污染物評價因子如COD、NH3?N、TN、TP；參考現(xiàn)有補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)初步確定流域的補(bǔ)償基準(zhǔn)，分析不同跨界斷面的具體情況通過多方協(xié)商確定各個斷面的補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)，基于成本函數(shù)分析和線性回歸模型，以跨界區(qū)各行政單元各污染因子環(huán)境總成本最小化為約束條件，建立生態(tài)補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)核算方法，確定流域跨界生態(tài)補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)；(3)以流域跨界區(qū)各斷面各污染物生態(tài)補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)為權(quán)重，將其與污染物通量對應(yīng)相乘并求和，確定跨界區(qū)內(nèi)生態(tài)補(bǔ)償總額。

【技術(shù)特征摘要】

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：李維新，解宇峰，劉莊，逄勇，何斐，莊巍，朱蔚沫，
申請(專利權(quán))人：李維新，解宇峰，
類型：發(fā)明
國別省市：江蘇;32