湖泊营养物标准的技术评估方法

摘要

一种湖泊营养物标准的技术评估方法，包括下列各步骤：1)根据湖区营养物标准和湖泊功能，计算湖泊营养物最大允许的纳污量；2)系统分析湖区流域各污染源的情况以及入湖量，湖泊在湖泊水环境容量的限定能力下，建立优化模型，计算湖区营养物标准达标削减成本；3)一级评估：通过湖泊富营养化控制成本占国民生产总值的比例大小，衡量富营养化控制成本对当地国民经济发展的影响，以及富营养化控制是否达到应有的控制效果；4)没有通过一级评估的控制标准进入二级评估。本发明采用TMDL计算湖泊环境容量及达标的营养物削减量，通过湖泊富营养化控制成本占国民生产总值的比例大小，衡量达标成本对当地国民经济发展的影响。

主权项

一种湖泊营养物标准的技术评估方法，包括下列各步骤：1)根据湖区营养物标准和湖泊功能，计算湖泊营养物最大允许的纳污量；2)系统分析湖区流域各污染源的情况以及入湖量，湖泊在湖泊水环境容量的限定能力下，得出不同控制等级需要削减营养物的量；以营养物削减成本最小为目标，考虑环境、技术、产业发展的约束条件，建立优化模型，计算湖区营养物标准达标削减成本；其中的优化模型包括如下方程和约束条件：$\begin{array}{c}\min Z={\mathrm{ISR}}^{\pm }\times {\mathrm{Xisr}}^{\pm }+\underset{i=1}{\overset{I}{\Sigma }}{{\mathrm{PSM}}_i}^{\pm }\times {{\mathrm{Xpsm}}_i}^{\pm }+\underset{j=1}{\overset{J}{\Sigma }}{{\mathrm{LPW}}_j}^{\pm }\times {{\mathrm{Xlpw}}_j}^{\pm }\\ +\underset{n=1}{\overset{N}{\Sigma }}{{\mathrm{QAF}}_n}^{\pm }\times {{\mathrm{Xqaf}}_n}^{\pm }+\underset{m=1}{\overset{M}{\Sigma }}{{\mathrm{LHI}}_m}^{\pm }\times {{\mathrm{Xilhi}}_m}^{\pm }\end{array};$约束条件包括：1)湖泊营养物入湖量削减总量控制约束：${\mathrm{Xisr}}^{\pm }+\underset{i=1}{\overset{I}{\Sigma }}{{\mathrm{Xpsm}}_i}^{\pm }+\underset{j=1}{\overset{J}{\Sigma }}{{\mathrm{Xlpw}}_j}^{\pm }+\underset{n=1}{\overset{N}{\Sigma }}{{\mathrm{Xqaf}}_n}^{\pm }+\underset{m=1}{\overset{M}{\Sigma }}{{\mathrm{Xlhi}}_m}^{\pm }\ge {X_t}^{\pm }$2)产业结构调整控污减排总量控制约束minXisr_t^±≤Xisr^±≤maxXisr_t^±3)污染源工程治理与控制总量约束$\min {{\mathrm{Xpsm}}_t}^{\pm }\le \underset{i=1}{\overset{I}{\Sigma }}{{\mathrm{Xpsm}}_i}^{\pm }\le \max {{\mathrm{Xpsm}}_t}^{\pm }$4)低污染水处理与净化总量控制约束$\min {{\mathrm{Xlpw}}_t}^{\pm }\le \underset{j=1}{\overset{J}{\Sigma }}{{\mathrm{Xlpw}}_j}^{\pm }\le \max {{\mathrm{Xlpw}}_t}^{\pm }$5)清水产流机制修复总量控制约束$\min {{\mathrm{Xqaf}}^{\pm }}_t\le \underset{n=1}{\overset{N}{\Sigma }}{{\mathrm{Xqaf}}_n}^{\pm }\le \max {{\mathrm{Xqaf}}_t}^{\pm }$6)湖泊水体生境改善工程控制总量控制约束$\min {{\mathrm{Xlhi}}_t}^{\pm }\le \underset{m=1}{\overset{M}{\Sigma }}{{\mathrm{Xlhi}}_m}^{\pm }\le \max {{\mathrm{Xlhi}}_t}^{\pm }$7)非负条件约束Xisr^±,Xpsm_i^±,Xlpw_j^±,Xqaf^±,Xlhi_m^±≥0；上述公式中：Z为湖泊富营养化控制成本；ISR为产业结构调整控污减排单位治理成本，元/t；Xisr为产业结构调整控污减排削减量，t/a；PSM_i为污染源第i种工程治理与控制单位成本，元/t；Xpsm_i为污染源第i种工程治理与控制削减量，单位t/a；LPW_j为低污染水第j种处理与净化单位控制成本，元/t；Xlpw_j为低污染水第j种处理与净化削减量，t/a；QAF_n为第n条入湖河流清水产流机制修复单位成本，元/t；Xqaf_n为第n条入湖河流清水产流机制修复削减量，t/a；LHI_m为湖泊水体生境第m种改善措施单位削减成本，元/t；Xlhi_m为湖泊水体生境第m种改善措施削减量，t/a；minXisr_t为第t年产业结构调整控污减排最低控制量，t/a；maxXisr_t为第t年产业结构调整控污减排最高控制量，t/a；minXisr_t和maxXisr_t根据第t年湖泊水质保护目标和水环境承载力确定；minXpsm_t为污染源工程治理与控制第t年最低削减量，t/a；maxXpsm_t为污染源工程治理与控制第t年最高削减量，t/a；minXlpw_t为低污染水处理与净化第t年最低削减量，t/a；maxXlpw_t为低污染水处理与净化第t年最高削减量，t/a；minXqaf_t为清水产流机制修复第t年最低削减量，t/a；maxXqaf_t为清水产流机制修复第t年最高削减量，t/a；minXlhi_t为湖泊水体生境改善工程第t年最低削减量，t/a；maxXlhi_t为湖泊水体生境改善工程第t年最高削减量，t/a；3)一级评估：通过湖泊富营养化控制成本占国民生产总值的比例大小，衡量富营养化控制成本对当地国民经济发展的影响，以及富营养化控制是否达到应有的控制效果；4)没有通过一级评估的控制标准进入二级评估，首先确定湖泊流域受控制标准执行影响的范围，再通过利用年度成本、人均成本、人均收入及其他财政数据分析对消费者和企业的影响；通过二级评估，可以得到执行该标准是否会造成对经济的重大影响，如果有重大影响就要制定标准的修订方案。