專利名稱：：一種湖泊營(yíng)養(yǎng)物源頭控制技術(shù)及績(jī)效評(píng)估的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及資源環(huán)境管理領(lǐng)域，更具體說(shuō)是一種研究不同的行業(yè)不同產(chǎn)業(yè)湖泊營(yíng)養(yǎng)物氮、磷排放的績(jī)效評(píng)估方法，是進(jìn)行經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)優(yōu)化方案的標(biāo)準(zhǔn)之一。
背景技術(shù)：
：湖泊中蓄積的淡水是工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)以及居民生活用水的重要水源之一。但近年來(lái)，我國(guó)水環(huán)境污染問(wèn)題突出，其中湖泊富營(yíng)養(yǎng)化問(wèn)題日漸嚴(yán)重。目前，國(guó)內(nèi)外學(xué)者普遍認(rèn)為氮、磷兩種營(yíng)養(yǎng)元素是導(dǎo)致湖泊富營(yíng)養(yǎng)化的主要因素，也是水生植物生長(zhǎng)所需要的主要營(yíng)養(yǎng)鹽(金相燦19%)。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，入湖氮磷營(yíng)養(yǎng)元素的合理調(diào)控問(wèn)題日益突出，已經(jīng)成為威脅水生態(tài)系統(tǒng)安全和國(guó)民經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵性因素。嚴(yán)峻的現(xiàn)實(shí)要求氮磷的調(diào)控策略以社會(huì)經(jīng)濟(jì)與生態(tài)環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展為目標(biāo)，在可持續(xù)發(fā)展的前提下做出必要的調(diào)整和規(guī)劃。經(jīng)廣泛檢索國(guó)內(nèi)外專利機(jī)構(gòu)，目前均未發(fā)現(xiàn)針對(duì)湖泊營(yíng)養(yǎng)物氮、磷營(yíng)養(yǎng)鹽削減與經(jīng)濟(jì)均衡發(fā)展分析方面的專利。檢索到申請(qǐng)?zhí)?01010203939.X，申請(qǐng)公開(kāi)號(hào)CN101866397A，名為“一種確定影響污染物排放主導(dǎo)因素的方法”的申請(qǐng)專利。其利用灰度關(guān)聯(lián)分析和較少的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)可以綜合評(píng)價(jià)污染物排放與環(huán)境經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)之間的主要依賴關(guān)系，在確定了影響各種污染物排放的主導(dǎo)因素后，可以有效地實(shí)施產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化和升級(jí)，控制工業(yè)污染，以完成節(jié)能減排的任務(wù)，實(shí)現(xiàn)區(qū)域可持續(xù)發(fā)展。而為水資源保護(hù)與經(jīng)濟(jì)發(fā)展的研究提供可借鑒的思路和方法。但該專利對(duì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)對(duì)氮磷排放的敏感度研究針對(duì)性不強(qiáng)，不能在湖泊營(yíng)養(yǎng)化嚴(yán)重的區(qū)域，快速高效地為經(jīng)濟(jì)政策制定提供科學(xué)依據(jù)。同時(shí)，該專利及公開(kāi)發(fā)表的文獻(xiàn)，尚未涉及到制定湖泊營(yíng)養(yǎng)物源頭控制技術(shù)及績(jī)效評(píng)估的方法。本發(fā)明提出的湖泊營(yíng)養(yǎng)物源頭控制技術(shù)及績(jī)效評(píng)估方法是在流域資源-環(huán)境-經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)耦合的系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型與流域包含氮、磷環(huán)境賬戶的社會(huì)經(jīng)濟(jì)核算矩陣(ESAM)基礎(chǔ)上，建立氮磷績(jī)效評(píng)估體系，通過(guò)可計(jì)算一般均衡模型(CGE)分析產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的影響，最后基于數(shù)據(jù)包絡(luò)分析方法(DEA)綜合分析情景輸入數(shù)據(jù)和模型結(jié)果，確立最優(yōu)的經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)調(diào)整方案。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于制定不同行業(yè)湖泊營(yíng)養(yǎng)物績(jī)效評(píng)估體系，尋求有利于水環(huán)境改善的合適的經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)，具體為制定符合經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃目標(biāo)、水資源合理利用和水環(huán)境保護(hù)目標(biāo)的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、工業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化方案及其它宏觀戰(zhàn)略對(duì)策建議。最終形成了目標(biāo)-過(guò)程-模擬-決策為一體的湖泊營(yíng)養(yǎng)物氮、磷源頭控制和績(jī)效評(píng)價(jià)技術(shù)體系，為綠色流域建設(shè)提供了科技支撐。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明湖泊營(yíng)養(yǎng)物源頭控制技術(shù)及績(jī)效評(píng)估方法包括以下步驟Si，基于驅(qū)動(dòng)-壓力-狀態(tài)-調(diào)控-響應(yīng)的流程構(gòu)建了流域水環(huán)境承載力計(jì)算的指標(biāo)體系，建立流域資源-環(huán)境-經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)耦合的系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型，計(jì)算流域發(fā)展承載度；S2，建立流域包含氮磷排放環(huán)境賬戶的社會(huì)經(jīng)濟(jì)核算矩陣(ESAM)，建立氮磷績(jī)效評(píng)估體系；S3，基于可計(jì)算一般均衡模型(CGE)模擬產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的影響；S4，基于數(shù)據(jù)包絡(luò)分析方法(DEA)確立最優(yōu)的氮、磷削減和經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)優(yōu)化模型；S5，對(duì)得出的多個(gè)方案的輸入、輸出指標(biāo)數(shù)據(jù)的相對(duì)有效性作出綜合評(píng)價(jià)，應(yīng)用相關(guān)管理信息探尋進(jìn)一步改進(jìn)方案的方法與途徑，優(yōu)選出相對(duì)最優(yōu)方案其中步驟Si，獲取評(píng)估指標(biāo)數(shù)據(jù)包括水環(huán)境容量、水資源供給能力。其中步驟S2，獲取評(píng)估指標(biāo)數(shù)據(jù)包括不同行業(yè)10(input-outputtable)表中的活動(dòng)、商品、消費(fèi)賬戶與氮磷減排數(shù)據(jù)。其中步驟S3，基于一般CGE模型，輸入S2步驟中得到的環(huán)境賬戶的社會(huì)經(jīng)濟(jì)核算矩陣(ESAM)，在流域承載度分析的情景的基礎(chǔ)上設(shè)定產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)變化的模型外生變量，模擬產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整對(duì)經(jīng)濟(jì)及環(huán)境的影響。其中步驟S5獲取評(píng)估指標(biāo)數(shù)據(jù)包括情景輸入數(shù)據(jù)和模型結(jié)果，各DMU(Decisic)nMakingUnit)的輸入、輸出數(shù)據(jù)。根據(jù)決策單元的一組輸入輸出數(shù)據(jù)來(lái)估計(jì)有效生產(chǎn)前沿本發(fā)明提供了制定湖泊流域氮、磷營(yíng)養(yǎng)鹽的源頭削減與經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展方案的技術(shù)方法，實(shí)現(xiàn)了環(huán)境模型與經(jīng)濟(jì)模型的集成，為湖泊流域氮磷營(yíng)養(yǎng)鹽削減規(guī)劃提供了科技支撐、實(shí)現(xiàn)區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展與氮磷營(yíng)養(yǎng)鹽減排達(dá)標(biāo)目標(biāo)相協(xié)調(diào)提供了決策參考信息。圖1是本發(fā)明湖泊營(yíng)養(yǎng)物源頭控制技術(shù)及績(jī)效評(píng)估方法流程圖具體實(shí)施方式下面結(jié)合圖1，對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步詳細(xì)描述。以下用于說(shuō)明本發(fā)明，但不用來(lái)限制本發(fā)明的范圍。圖1是本發(fā)明進(jìn)行湖泊營(yíng)養(yǎng)物源頭控制技術(shù)及績(jī)效評(píng)估的流程圖。如圖1所示，本發(fā)明包括以下步驟Si，從水環(huán)境容量、水資源供給能力、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整為研究主體，基于驅(qū)動(dòng)-壓力-狀態(tài)-調(diào)控-響應(yīng)的流程構(gòu)建了湖泊水環(huán)境氮、磷承載力計(jì)算的指標(biāo)體系(表1)，建立流域資源-環(huán)境-經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)耦合的系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型計(jì)算流域發(fā)展承載度，基于測(cè)度的流域承載度現(xiàn)狀設(shè)計(jì)流域發(fā)展情景方案權(quán)利要求1.一種湖泊營(yíng)養(yǎng)物源頭控制技術(shù)及績(jī)效評(píng)估方法，其特征在于包括以下步驟Si，建立湖泊流域資源-環(huán)境-經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)耦合的系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型；S2，建立流域包含環(huán)境賬戶(氮磷排放帳戶)的社會(huì)經(jīng)濟(jì)核算矩陣(ESAM)，建立氮磷排放績(jī)效評(píng)估體系；S3，引入CGE模型，模擬產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整對(duì)經(jīng)濟(jì)及環(huán)境的影響；S4，引入數(shù)據(jù)包絡(luò)分析方法；S5，建立氮磷源頭控制和績(jī)效評(píng)價(jià)體系，提出最優(yōu)的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整方案。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述方法，其特征在于所述步驟Sl中，從典型湖泊水環(huán)境氮磷承載能力、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整為研究主體，基于驅(qū)動(dòng)-壓力-狀態(tài)-調(diào)控-響應(yīng)的流程構(gòu)建了流域水環(huán)境氮磷承載力計(jì)算和社會(huì)經(jīng)濟(jì)響應(yīng)調(diào)控指標(biāo)體系，建立流域資源-環(huán)境-經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)耦合的系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型，計(jì)算流域發(fā)展承載度。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述方法，其特征在于所述步驟S2中，利用RAS平衡算法，編制氮磷排放賬戶的社會(huì)經(jīng)濟(jì)核算矩陣的步驟如下S21，組合不同行業(yè)10(input-outputtable)表中的活動(dòng)、商品、消費(fèi)賬戶建立宏觀SAM(socialaccountmatrix)；S22，對(duì)宏觀SAM的氮\磷營(yíng)養(yǎng)鹽排放產(chǎn)業(yè)賬戶進(jìn)行細(xì)分，編制行業(yè)SAM；S23，在行業(yè)SAM框架上添加與氮磷減排調(diào)控相關(guān)的賬戶，建立ESAM；4.根據(jù)權(quán)利要求1所述方法，其特征還在于所述步驟S2中，基于ESAM，建立不同行業(yè)產(chǎn)業(yè)氮磷排放績(jī)效評(píng)估體系。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述步驟S3中，基于CGE模型，對(duì)調(diào)整后的ESAM進(jìn)行平衡處理，模擬流域入湖氮、磷排放調(diào)控對(duì)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的影響。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述方法，其特征在于所述步驟S4中，基于數(shù)據(jù)包絡(luò)分析方法(DEA)綜合分析情景輸入數(shù)據(jù)和模型結(jié)果。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述方法，其特征在于所述步驟S5中，以氮、磷削減和經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)為雙重目標(biāo)的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、環(huán)境稅費(fèi)征收的管理減排方案，給出研究區(qū)域產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整建議。全文摘要本發(fā)明公開(kāi)了一種湖泊營(yíng)養(yǎng)物源頭控制技術(shù)及績(jī)效評(píng)估方法，包括以下步驟建立流域資源-環(huán)境-經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)耦合的系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型，設(shè)計(jì)流域發(fā)展情景方案，建立流域包含氮、磷營(yíng)養(yǎng)物賬戶的環(huán)境社會(huì)經(jīng)濟(jì)核算矩陣(ESAM)，單位氮磷排放績(jī)效評(píng)價(jià)體系即環(huán)境價(jià)格體系，根據(jù)這個(gè)體系進(jìn)行產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，引入CGE模型，模擬產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整對(duì)經(jīng)濟(jì)及環(huán)境的影響綜合分析情景輸入數(shù)據(jù)和模型結(jié)果，引入數(shù)據(jù)包絡(luò)分析方法，確立最優(yōu)的氮、磷削減和經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展方案。該技術(shù)方法為湖泊營(yíng)養(yǎng)物源頭削減與區(qū)域經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)優(yōu)化方案的制訂提供了依據(jù)，形成了目標(biāo)-過(guò)程-模擬-決策為一體的湖泊營(yíng)養(yǎng)物氮、磷削減技術(shù)集成體系，實(shí)現(xiàn)從源頭控制湖泊營(yíng)養(yǎng)物，達(dá)到結(jié)構(gòu)減排的目的。文檔編號(hào)G06F19/10GK102495975SQ20111039468公開(kāi)日2012年6月13日申請(qǐng)日期2011年12月2日優(yōu)先權(quán)日2011年12月2日發(fā)明者何連生,吳鋒,莊璟,戰(zhàn)金艷,羅姣,鄧祥征申請(qǐng)人:北京師范大學(xué)