总量控制下区域污染物排放量预测方法研究——以上海市闵行区水环境化学需氧量为例

摘要

面对严峻的环境形势，我国将污染物总量控制作为实施可持续发展战略的重要环境管理措施。污染物排放预测是提出总量控制目标的前提基础。本研究基于动态趋势拟合方法，以上海市闵行区为研究对象，通过对影响闵行区COD排放的多种因子进行定性与定量识别，筛选出闵行区COD排放主要影响因子，在此基础上经过曲线拟合合理性分析、预测方案构建、多方案优选，构建了一套针对闵行区的COD物排放量预测方法体系，并结合闵行区“十二五”规划的初步思路，开展了该区域“十二五”期末COD物排放量的测算。
　　 本研究通过对影响闵行区COD排放的经济规模因子、人口规模因子、经济结构因子、技术进步因子、环境规制因子、国际贸易因子进行定性分析，提出了影响闵行区COD排放因子作用机理概念模型。该概念模型反映了经济规模因子、人口规模因子、经济结构因子是三个较为直接综合影响闵行区COD排放量的因子。此外，通过对上述3个主要因子进行与闵行区COD排放的灰色关联度分析及排序，从而得到经济规模因子是影响闵行区COD排放量的最优相关因子，其次为人口规模因子。
　　 研究进一步选取代表经济规模因子的人均GDP、GDP总量、工业增加值具体指标，并结合其对应的COD排放量，基于VAR模型，进行不同代表指标与其对应COD排放量之间的协整、因果关系及解释度分析。结果表明，GDP总量、人均GDP与COD总量之间呈现正协整关系，工业GDP与工业COD呈现负协整关系，这三个指标均为引起COD变化的主要原因。因此，基于以上关系进行相应趋势拟合预测具有一定稳定性和合理性。
　　 基于以上分析，研究提出了基于GDP-COD总量关系的单因子预测方案，以及基于工业GDP-工业COD、人口-生活COD之间关系的双因子预测方案，并借鉴文献中的环境学习曲线模型，构建了闵行区“十二五”COD排放量预测方案体系。通过对不同预测方案的拟合过程、拟合优度、政策相容性等进行分析，最终选择双因子预测方案作为本研究后续预测方案。
　　 结合闵行区“十二五”规划发展目标，本研究进一步提出了高、中、低不同预测情景方案，并基于选择的预测方案，对闵行区“十二五”COD排放量、工业COD排放量、生活COD排放量等进行测算。通过对预测结果的进一步分析，提出了闵行区“十二五”期间在不同污水处理水平下的COD排放趋势特征、减排压力与减排潜力，并进一步提出了相应的总量控制对策建议。

目录

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摘要

1．绪论

1．1 研究背景

1．2 研究意义

1．3 研究概述

1．3．1 总量控制基术概念

1．3．2 总量控制国内外研究概述

1．3．3 污染物排放影响机理研究概述

1．3．4 现存的主要问题与不足

1．4 研究目标、主要内容与技术路线

1．4．1 研究目标

1．4．2 主要研究内容

1．4．3 技术路线

2．研究区域概况

2．1 人口发展概况

2．2 经济发展概况

2．2．1 经济发展

2．2．2 经济结构

2．3 水环境质量概况

2．4 水环境污染物排放分析

2．4．1 COD排放量调查

2．4．2 闵行区历年COD排放情况分析

3．闵行区水环境污染物排放量主要影响因子识别

3．1 影响影子重要性定性识别

3．1．1 经济规模影响

3．1．2 人口规模影响

3．1．3 经济结构影响

3．1．4 技术进步影响

3．1．5 环境规制影响

3．1．6 国际贸易影响

3．1．7 影响COD排放因子作用机理概念模型

3．2 主要因子模糊定量识别

3．2．1 模糊识别方法

3．2．2 识别结果

3．3 具体指标定量识别

3．3．1 定量识别方法

3．3．2 识别工具

3．3．3 识别结果及分析

3．4 预测曲线拟合合理性分析

4．闵行区水环境污染物排放量预测方案构建

4．1 基础预测方法比选

4．2 预测方案构建思路

4．3 预测方案构建

4．3．1 单因子预测方案构建

4．3．2 双因子预测方案构建

4．3．3 文献经验预测方案

4．4 预测方案优选

5．闵行区“十二五”水环境污染物排放量预测

5．1 闵行区“十二五”发展形势分析

5．2 闵行区“十二五”预测情景方案设计

5．2．1 人口发展情景设计

5．2．2 经济发展情景设计

5．2．3 预测情景方案设计汇总

5．3 “十二五”水环境污染物排放量预测结果及分析

5．3．1 “十二五”水环境污染物排放量预测结果

5．3．2 “十二五”水环境污染物排放量预测结果分析

5．4 闵行区“十二五”总量控制的对策建议

6．研究结论、建议及展望

6．1 结论

6．2 建议与展望

参考文献

攻读学位期间发表论文

致谢