环境规划学环境规划学1 1 绪论绪论 l1.1 1.1 概述概述l1.2 1.2 环境规划的环境规划的基本特征和原则基本特征和原则 l1.3 1.3 环境规划的环境规划的基本任务和类型基本任务和类型 l1.4 1.4 环境规划的环境规划的发展和趋势发展和趋势 1.1 1.1 概述概述环境规划的环境规划的含义含义l依据社会、经济、生态规律和地学原理，对人类依据社会、经济、生态规律和地学原理，对人类活动和环境所做的时间、空间上合理安排。活动和环境所做的时间、空间上合理安排。 克服了克服了社会经济活动、环境保护中的盲目社会经济活动、环境保护中的盲目性和随意性；性和随意性；保障了保障了人们的环境权人们的环境权 环境权环境权-公民、法人、国家享有良好环境、公民、法人、国家享有良好环境、合理利用自然资源的权利合理利用自然资源的权利 l天赋人权天赋人权 -环境享用权环境享用权 采光权和通风权：采光权和通风权：民法通则民法通则 清洁空气权：清洁空气权：大气污染防治法大气污染防治法 清洁水权：清洁水权：水污染防治法水污染防治法 安宁权：噪声控制安宁权：噪声控制 观赏权观赏权公园、风景的欣赏达到生公园、风景的欣赏达到生理上、精神上满足理上、精神上满足目的目的：保障天赋人权保障天赋人权 l人赋人权人赋人权-环境经济权环境经济权 经济发展、社会进步的需要，经济发展、社会进步的需要，污染来源、环境破坏的根源污染来源、环境破坏的根源权利和义务的统一体权利和义务的统一体 基基本本任任务务：规规范范人人赋赋人人权权（约约束束并并调调控经济、社会活动）控经济、社会活动）1.2 环境规划的环境规划的作用作用 l促进环境与经济、社会促进环境与经济、社会可持续发展可持续发展l保障保障环保活动环保活动纳入国民经济纳入国民经济、社会发展社会发展计划计划l合理分配合理分配排污削减量、约束排污行为排污削减量、约束排污行为l以最小的投资获取以最小的投资获取最佳的环境效益最佳的环境效益l实现环境实现环境管理目标管理目标1.3 环境规划和其他规划的关系环境规划和其他规划的关系 l与与国民经济和社会发展规划？国民经济和社会发展规划？ l与经济区划与经济区划 ？l与国土规划与国土规划 ？l和城市总体规划？和城市总体规划？1.3.1 环境规划环境规划 与与国民经济和社会发展规划国民经济和社会发展规划关系关系l五年计划五年计划 -国家发改委、各级计委制定国家发改委、各级计委制定 1953年第年第1个五年计划开始，已经实施了个五年计划开始，已经实施了11个，个，20102010年开始第年开始第12个五年计划。个五年计划。 （1963-1965年为国民经济调整时期）年为国民经济调整时期）*环境规划是国民经济和社会发展规划的环境规划是国民经济和社会发展规划的重要组成部分重要组成部分环境规划环境规划 纳入国民经济和社会发展规划的目的纳入国民经济和社会发展规划的目的 l促进促进生产力布局和产业结构生产力布局和产业结构合理化；合理化；l实现实现全过程控制全过程控制；l溶合溶合污染控制和技术改造污染控制和技术改造；l落实落实环保资金环保资金1.3.2 环境规划环境规划与经济区划与经济区划 l含义含义: :根据地域特点，为发展地方优势经济，将根据地域特点，为发展地方优势经济，将临近几个行政区区域组合在一起，形成具有相似临近几个行政区区域组合在一起，形成具有相似经济成分和共同发展目标的经济区经济成分和共同发展目标的经济区l沿海、中部、西部沿海、中部、西部; 长三角、珠三角长三角、珠三角*环境规划环境规划是经济区划的补充和完善是经济区划的补充和完善-促使经济促使经济、社会和环境协调发展社会和环境协调发展（资源利用、工业布局、污染防治等资源利用、工业布局、污染防治等）1.3.3 环境规划环境规划与国土规划与国土规划l国土规划：国土开发利用、治理、保护的方案国土规划：国土开发利用、治理、保护的方案特特点：长期，不少于点：长期，不少于15年；粗象、不具体年；粗象、不具体l环境规划环境规划是国土规划的重要组成部分是国土规划的重要组成部分1.3.4 环境规划环境规划和城市总体规划和城市总体规划 l城市总体规划：城市总体规划：合理利用城市土地、协调空间布合理利用城市土地、协调空间布局和各项建设，实现城市经济和社会发展而进行局和各项建设，实现城市经济和社会发展而进行的综合部署的综合部署l环境规划环境规划是城市总体规划的主要组成部分是城市总体规划的主要组成部分2 环境规划的环境规划的基本特征和原则基本特征和原则2.1 2.1 基本特征基本特征l整体性整体性 l综合性综合性 l区域性区域性 l动态性动态性 l信息密集信息密集l政策性强政策性强2.2 规划原则规划原则l经济建设、城乡建设和环境建设同步经济建设、城乡建设和环境建设同步l遵循经济规律，符合国民经济总要求遵循经济规律，符合国民经济总要求l遵循生态规律，合理利用资源遵循生态规律，合理利用资源l预防为主、防治结合预防为主、防治结合l系统原则系统原则 l依靠科技进步依靠科技进步l强化环境管理强化环境管理3 3 基本任务和类型基本任务和类型 3.1 3.1 环境规划的环境规划的任务任务l总任务总任务 : : 协调社会、经济发展和环境保护的关系，促进环协调社会、经济发展和环境保护的关系，促进环境、经济、社会可持续发展境、经济、社会可持续发展1) 1)约束经济和社会活动约束经济和社会活动2) 2) 合理安排环境保护和环境建设合理安排环境保护和环境建设 3.1.2 3.1.2 基本任务基本任务 1)1)编制编制地区发展纲要地区发展纲要 2)2)工农业工农业生产力的合理布局生产力的合理布局-主要任务主要任务 3)3)合理布局合理布局污染企业污染企业-重要任务重要任务4)4)合理利用合理利用资源资源，提高利用率，提高利用率 5)5)建立建立区域生态系统区域生态系统的良性循环的良性循环 6)6)制定制定环境保护环境保护技术政策技术政策3.1.3 当前我国环境规划的当前我国环境规划的基本任务基本任务 1)进一步落实环境保护基本国策进一步落实环境保护基本国策-协调协调近期利益和长远利益近期利益和长远利益；-利益和全局利益利益和全局利益；-个人利益和公众利益个人利益和公众利益2)2)污染防治和生态保护并重污染防治和生态保护并重 点源治理向面源和流域、区域治理点源治理向面源和流域、区域治理转变；转变； 末端治理向源头、全过程控制末端治理向源头、全过程控制转变；转变； 浓度控制向浓度、总量控制相结合浓度控制向浓度、总量控制相结合转变；转变； 单纯治理向调整产业结构、合理布局单纯治理向调整产业结构、合理布局转变转变3)实施实施总量控制计划和跨世纪绿色工程总量控制计划和跨世纪绿色工程规划规划 中国跨世纪绿色工程规划中国跨世纪绿色工程规划-远期规划远期规划-是是国国家家环环境境保保护护九九五五计计划划和和2010年年远远景景规规划划目标目标的一个重要组成部分的一个重要组成部分-包括重大环境问题、工程、履行国际公约等包括重大环境问题、工程、履行国际公约等 4）完善环保四项制度完善环保四项制度 综合决策综合决策：环境和发展：环境和发展 监管监管、共管共管：环保部门监管：环保部门监管、各部门共管各部门共管 环境投入环境投入：污染者付费：污染者付费 公众参与公众参与：发动群众，：发动群众，主动参与主动参与3.2 环境规划的类型环境规划的类型3.2.13.2.1按规划期划分按规划期划分l长远：长远：10年以上年以上l中期中期：5-10年（五年最常见）年（五年最常见）l短短期期：年年度度环环境境规规划划-五五年年规规划划的的年年底底安安排排，可可以对五年规划进行修正和补充以对五年规划进行修正和补充 五年规划是环境规划的核心五年规划是环境规划的核心3.2 环境规划的环境规划的类型类型-按环境与经济的辩证关系划分按环境与经济的辩证关系划分 1) 经济制约型经济制约型环境保护服从经济发展的需要环境保护服从经济发展的需要-先污染后治理先污染后治理2)协调型协调型经济和环境协调发展经济和环境协调发展3)环境制约型环境制约型经济发展服从环保需要，如日本经济发展服从环保需要，如日本l按环境要素划分按环境要素划分 大气、水、固废、噪声污染控制规划大气、水、固废、噪声污染控制规划 l按行政区划和管理层次划分按行政区划和管理层次划分 国家、省、市、县、乡等国家、省、市、县、乡等上一层环境规划是下一层次的依据和综合，上一层环境规划是下一层次的依据和综合，下一层次实现是上一层次的基础下一层次实现是上一层次的基础按性质划分按性质划分 1)生生态态规规划划：从从生生态态保保护护出出发发，综综合合分分析析各各种种土土地地利利用用的生态适宜度，制定土地利用规划的生态适宜度，制定土地利用规划2）污染综合防治规划：）污染综合防治规划：以污染控制为主要目的以污染控制为主要目的3）自然保护规划：）自然保护规划：为保护可更新资源、文物古迹、风为保护可更新资源、文物古迹、风景名胜而进行规划景名胜而进行规划4）环环境境科科学学技技术术与与产产业业发发展展规规划划：环环保保产产业业发发展展规规划划、环保技术研究规划环保技术研究规划等等4 环境规划的发展和趋势环境规划的发展和趋势4.14.1国外发展国外发展 1) 1)美国美国以以区域性区域性的环境规划为主的环境规划为主 2 2）英国）英国是经济发展规划的是经济发展规划的有机组成部分有机组成部分 3 3）日本）日本人体人体健康重于经济健康重于经济发展发展。 4 4）俄罗斯）俄罗斯 协协调调型型。以以资资源源利利用用为为前前提提，根根据据资资源源- -环环境境- -经经济济统统一的原则制定规划一的原则制定规划4.2 我国我国环境规划的环境规划的发展历程发展历程 探索阶段（探索阶段（1973-19831973-1983）1 1）实现了）实现了对对环境问题认识环境问题认识的转变的转变2 2）初步）初步形成了形成了环境管理思路环境管理思路3 3）建建立立了了两两级级管管理理和和“老老三三项项”管管理理制制度度（排排污污收收费费、环环评、建设项目评、建设项目“三同时三同时”） 4 4）开展了以）开展了以水污染水污染为主要内容的重点污染源为主要内容的重点污染源调查调查发展阶段（发展阶段（1984-19951984-1995）1）确立了环境保护的地位（基本国策）确立了环境保护的地位（基本国策）2 2）明确地方政府、企业、环保部门间的责任）明确地方政府、企业、环保部门间的责任3 3）四级环保机构建立）四级环保机构建立4 4）环境法制加强、管理体系不断完善）环境法制加强、管理体系不断完善5 5）污染防治工作取得重大进展）污染防治工作取得重大进展深化阶段（深化阶段（1996-1996-）环境规划管理工作全面展开、深入开展环境规划管理工作全面展开、深入开展- -全民环保意识提高全民环保意识提高，经济发展污染加重经济发展污染加重4.3 现状分析现状分析 l以以实实现现经经济济、社社会会和和环环境境的的协协调调发发展展为为目目的的，但但协调型还不是主流，多属于经济制约型协调型还不是主流，多属于经济制约型l环保成效不大，环境和经济分割是重要原因环保成效不大，环境和经济分割是重要原因环境规划纳入国民经济与社会发展至关重要环境规划纳入国民经济与社会发展至关重要4.4 4.4 发展趋势发展趋势 1 1）环境与经济）环境与经济协调规划协调规划成为热点成为热点2 2）技术路线向）技术路线向全过程控制全过程控制转变转变3 3）污染控制方式更突出）污染控制方式更突出区域集中控制区域集中控制4 4）总量控制总量控制得到青睐得到青睐5 5）城市生态规划城市生态规划越来越被重视越来越被重视6 6）决策支持系统决策支持系统将成为研究重点将成为研究重点7 7）地球规划）地球规划国际合作国际合作前景看好前景看好2 2 环境规划学的环境规划学的理论基础理论基础 1)环境承载力2)可持续发展理论3)人地系统协调共生、持续发展理论4)空间结构理论 1 1 环境承载力环境承载力1.1 1.1 环境系统与环境规划环境系统与环境规划1)环境系统是自组织系统l远离平衡的开放系统,在保证与外界进行物质、能量、信息交换的条件下，系统自发产生新的有序结构l具有维持自身稳定和发展的能力2)环境系统的功能l维持自身稳定和发展维持自身稳定和发展l和外部介质相互作用和外部介质相互作用 -提供提供自然自然资源资源和和容纳净化容纳净化污染物污染物 3)3)环境系统和环境规划环境系统和环境规划关系关系l环境系统是环境规划的对象之一；环境系统是环境规划的对象之一；-为为协调环境和社会经济发展关系协调环境和社会经济发展关系而规划而规划l关注关注环境系统和人类社会的相互作用环境系统和人类社会的相互作用（功能之一）（功能之一）2.1 环境承载力环境承载力2.1.2 环境容量环境容量(1)概念l在人类生存和自然生态不致受害的前提下，某环境所能容纳污染物的最大负荷量。l绝对环境容量绝对环境容量 WQ=WS（标准浓度）B（本底浓度）WQ=M（WS-B） M-环境介质的量l环境年容量：环境年容量：绝对环境容量乘以污染物年净化率（重量）(2)环境容量应用中的问题环境容量应用中的问题l环境系统不仅仅是个纳污容器l环境系统对人类发展的作用是多方面的(纳污、净污；提供资源、能源；给人以精神、美学上的享受)l以环境容量为基础的环境规划，不能很好地解决未来经济发展和环境的协调问题。l-不能很好的达到规划目的。1.3 1.3 环境承载力环境承载力l环境承载量：环境系统所承受的人类系统的作用量l环境承载力：环境系统所能承受的人类社会、经济活动的极值/阈值l人类系统对环境的作用： 从环境中获取资源-生态破坏 向环境排放污染物-污染环境2）定量描述EBC (Environmental Bearing Capacity) =F（T-time，S-space，B-behavior） l体现时间性、区域性和经济行为体现时间性、区域性和经济行为关联性关联性l目前还目前还没有准确函数没有准确函数用于计算用于计算3)3)指标体系指标体系l资源供给:水、土地、生物等自然资源l社会影响：经济实力、污染治理投资、公共设施、人口密度l容纳污染：污染物排放量、净化能力、绿化状况l指标与EBC大小成正比关系-经处理得到环境承载力相对值环境承载力环境承载力理论理论环境承载量在一定时空条件下是有限度的，社会、经济的发展不应超越EBCEBC，否则将造成生态破坏和环境污染；通过规划不断提高EBCEBC，在EBCEBC范围内制定社会经济发展最优方案2 2 可持续发展理论可持续发展理论概念概念目标目标实质实质技术途经技术途经可持续发展和环境规划的关系可持续发展和环境规划的关系2.12.1概念概念 -既满足当代人需要，又不对后代人发展构成危害既满足当代人需要，又不对后代人发展构成危害 当代人、后代人当代人、后代人-人类人类- -群体：而非个人群体：而非个人l三层次：三层次：宏观：人类宏观：人类- -自然自然协同进化协同进化( (人人- -天关系天关系, ,天人合一天人合一) )中观：满足当代后代、局部全球中观：满足当代后代、局部全球共同需要共同需要( (人人- -地关系地关系) )微观：经济、社会、环境微观：经济、社会、环境协调发展协调发展（人人- -人关系人关系）l“不吃祖宗饭，不断子孙路不吃祖宗饭，不断子孙路”2.22.2目标目标 l连续连续性性-人类社会生活、经济发展连续人类社会生活、经济发展连续（不超越（不超越EBCEBC）l稳定稳定性性-生活的稳定、环境的稳定；生活的稳定、环境的稳定；l多样多样性性-物种多样性物种多样性（生态平衡、自然资源利用）（生态平衡、自然资源利用）；l均衡均衡性性-各地区均衡发展各地区均衡发展（当代人间的公平）；（当代人间的公平）；l独立独立性性-个体发展的独立性个体发展的独立性（因地制宜，保持活力）（因地制宜，保持活力）l更新更新性性-生活水平的提高生活水平的提高（发展）（发展）2.3 实质实质 l在社会经济发展的同时在社会经济发展的同时：a a、保持人类、保持人类生态系统平衡生态系统平衡；b b、再生资源的、再生资源的开发利用速度开发利用速度不超过其不超过其再生再生速度；速度；最早是在林业、渔业等领域提出；最早是在林业、渔业等领域提出；c c、非再生资源的开发利用不超过其、非再生资源的开发利用不超过其再生替代再生替代物开发速度；物开发速度； d d、污染物的排放污染物的排放不超过环境容量；不超过环境容量；l关心环境和自然资源问题关心环境和自然资源问题需通过环境规划实现需通过环境规划实现2.4 技术途经技术途经 1）清洁生产污染主要来源于生产过程-污染防治-选用清洁的原料、能源、工艺-清洁的产品2）生态技术-生态保护 建立自然保护区、规划保护城市-郊区复合生态系统3）政府职能-管理和规划强制手段：法律、法规、政策 经济手段：奖励、罚款、税收2.52.5可持续发展和环境规划的可持续发展和环境规划的关系关系 a、可持续发展是环境规划的理论基础之一为何要规划、怎样规划，都可从可持续发展理论上得到解释b、可持续发展是环境规划的目的（任务） 可持续发展是全球的总目标；c、环境规划是可持续发展实施途径2.32.3人地系统人地系统协调共生、持续发展协调共生、持续发展理论理论概念概念协调共生协调共生 持续发展理论持续发展理论3.13.1概念概念l人地系统：即人地关系地域系统，是人（人类及其经济社会活动）与地（地理环境）在特定地域中相互联系、相互作用而形成的一种动态结构；是自然、经济和社会子系统组成的复杂系统l地理环境：岩石圈表层至对流层顶部（10-30km10-30km），），是岩石圈、水圈、土圈、大气圈、生物圈相互渗透、转化的交错地带-提供生存环境、生活生产的资源l经历阶段：环境决定论-生产力水平不高 人类中心论-人定胜天、九天揽月、五洋捉鳖 人地协调共生论（可持续发展）3.3.人地系统持续发展理论人地系统持续发展理论l人地关系一方面，人首先要适应生存环境，并通过社会经济活动影响环境的结构、功能； 另一方面，环境为人类提供生存空间、物质基础，又制约人类生产、生活的规模、强度和效果3.2人地系统发展动力l人地关系中，人处于主导地位，在生存、享受、发展三大需求的驱动下，推动人地系统的发展l协调共生、持续发展-人的活动l要进行环境规划（约束规划人的行为）科学技术的进步-双刃剑（环境问题）2.4 2.4 复合复合生态系统生态系统理论理论 l环境问题的实质都是生态问题l自然环境受到人类活动太多的影响l人类赖以生存的社会、经济、自然三大系统是一个整体，是个复合生态系统4.14.1结构结构l自然系统是基础（物质基础）l经济系统是条件（社会进步、环境保护的必要条件）l社会系统是目标（人类共同追求：稳定、优质生活）l三者紧密相关、相互联系、相互制约，只有经济发达、社会繁荣、生态保护三者保持高度和谐，才能使复合生态系统结构、功能最优化4.2 4.2 功能功能l生产：生物生产、经济再生产l生活：为人提供方便、舒适的居住环境l还原：（还原自净）自然资源（可再生）永续利用，污染物自净l信息传递：（营养、化学、物理、行为信息）,利用信息为人类服务、调控生态系统功能4.3 4.3 特点特点l以城市生态系统为例1)人工性；2)脆弱性：依靠外界输入物质和能量；3)可塑性：聪明、理智的人是绝对的主导；4)高产性：人工生态系统的特点；5)地带性：自然子系统的特点；6)综合性：三大系统联系紧密、互为因果、互相制约、互为补充4.4 4.4 内部矛盾内部矛盾1）要求自然环境相对稳定而实际剧变 2）自然环境改变的快速性和恢复调节的缓慢性-改造自然的能力越来越强，恢复调节本领还不够3）资源有限而人类需求无限；4）地球体积、物质有限而人口增长无限； -需要进行环境规划4.5 应用应用l以生态为导向,注重生态保护l注重社会、经济因素，根据社会经济发展变化而相应地调整 复合生态系统演替（发展、改变）动力来源于自然和社会两种作用力 自然力的源泉:太阳能 社会力的源泉：经济杠杆（资金）、社会杠杆（权力）、文化杠杆（精神）2.5 2.5 空间结构空间结构理论理论 研究人类活动空间分布及其组织优化的科学2.5.1 2.5.1 城市空间结构城市空间结构 研究城市空间研究城市空间结构特点及其演化规律结构特点及其演化规律；l其演化过程分四个阶段其演化过程分四个阶段: : 1) 1)城市城市膨胀膨胀阶段阶段 2)2)市区市区蔓生蔓生阶段阶段 3)3)城市城市向心体向心体 4)4)城市城市连绵带连绵带1)1)城市城市膨胀膨胀阶段阶段-城市发展的初期，围绕市中心向四周扩展l团块状结构、结构紧密-中小城市及人口小于100万的大城市2 2）市区蔓生市区蔓生阶段阶段-新建的工业区、居民区、文教区功能齐备，城市中心对其吸引力减小l新区吞没了一、二代卫星城l星形结构在大城市外围建立的既有就业岗位，又有较完善在大城市外围建立的既有就业岗位，又有较完善住宅和公共设施的城镇，是为分散住宅和公共设施的城镇，是为分散中心城市中心城市的的人口、工业而新建或扩建的具有相对独立性的人口、工业而新建或扩建的具有相对独立性的城镇。旨在控制大城市过度扩展，疏散过分集城镇。旨在控制大城市过度扩展，疏散过分集中的人口、工业中的人口、工业3 3）城市向心体城市向心体向心体系结构（而非整体）l远郊第三代卫星城相对独立；l市中心的吸引力更弱4 4）城市）城市连绵带连绵带-多个大城市利用卫星城相互衔接、连绵成带l如 美国东北部“都市区”波士顿、纽约、费城、华盛顿；l我国北京天津有意创建的滨海新区表明合作的开始2.5.22.5.2城市空间结构的城市空间结构的环境经济效应环境经济效应2.1 企业的集聚效应l共用基础设施，有利于技术、产品、信息交流经济效益l共用环保基础设施，统一环境管理和污染治理环境效益2.2功能区的邻近效应l临近功能区之间彼此产生的影响l例如:居民区、工业区之间2.3 城市设施间的协调效应l市政设施、生产经营设施、社会设施合理布局，紧密协调，否则生产生活不方便，或重复建设浪费l环保工程亦然2.4 2.4 土地利用的土地利用的密度效应密度效应土地利用集约化程度从中心至外围逐渐降低l土地利用集约化：提高单位面积土地的使用功能，以增加土地使用价值l土地被精心策划、利用、提高利用价值l级差地租：因土地位置不同而产生的超额土地价值2.5 2.5 时间的时间的经济效应经济效应-对城市生活高效率、快节奏的要求l企业、商业、娱乐场所要交通方便l距离和交通上的考虑2.6 城市城市合理配置及对外联系效应合理配置及对外联系效应l城市之间，城市郊区或卫星城之间，存有联系，在产品和信息方面有交流l通过环境规划，使其互通有无，生产合作，环保协作，使环境效益和经济效益相统一2.5.3 2.5.3 城市空间结构中的城市空间结构中的集聚规模经济集聚规模经济指投入、产出（经济效益）随规模而变的一种经济现象. 企业内部 同行业企业的集聚 不同行业企业的集聚5.3.2 5.3.2 集聚分析集聚分析l企业企业：初期生产规模扩大，管理费用等固定开支：初期生产规模扩大，管理费用等固定开支摊薄，成本下降，效益增加摊薄，成本下降，效益增加 规模过大规模过大-销售或资源问题等，产出下降，效销售或资源问题等，产出下降，效益下降益下降l工业区工业区：由分散到集聚，再由集聚到分散过程：由分散到集聚，再由集聚到分散过程l集聚因素集聚因素: :消费地、原料供给地、同行业利益消费地、原料供给地、同行业利益l分散因素分散因素: :地价上升、劳动力成本上升、交通拥地价上升、劳动力成本上升、交通拥挤、环境污染挤、环境污染l企业、工业区和城市都存在一个合理规模问题企业、工业区和城市都存在一个合理规模问题3 3 环境规划的环境规划的内容内容l3.1 规划的目标和指标体系l3.2 环境评价和预测l3.3 环境功能区划l3.4 方案的生成和决策l3.5 规划的实施3.1 3.1 环境规划的环境规划的目标和指标体系目标和指标体系3.1.1 3.1.1 环境规划的环境规划的目标目标 对规划对象在未来某一阶段的发展对规划对象在未来某一阶段的发展方向、发展水平所作的规定方向、发展水平所作的规定l经济上合理经济上合理l技术上可行技术上可行l社会上满意社会上满意1.2 基本要求1)具有一般规划的共性-具体（时、空）、客观、可计量2)与经济社会发展目标协调l协调型环境规划l经济制约型l环境制约型3) 目标的可实施性 可达性和可操作性（可时空分解、便于管理、监督、检查和实行）4) 目标的先进性 -不能太低 1.3 1.3 规划目标的规划目标的类型类型 1)按管理层次分按管理层次分l宏观目标宏观目标-总体总体要求要求l详细目标详细目标-针对各环境要素、各功针对各环境要素、各功能区的能区的具体具体规定规定2)按规划内容分l环境质量目标：反映大气、水、噪声、生态环境质量要求的目标l污染物总量控制目标：允许排放量、污染物削减目标3)3)按规划按规划目的目的分分污染控制污染控制：污染源控制、环境污染控制：污染源控制、环境污染控制生态保护生态保护：生态保护、建设：生态保护、建设环境管理环境管理：环境保护的组织、协调、监：环境保护的组织、协调、监督、宣传、教育等督、宣传、教育等4)4)按规划按规划时间时间分分l短期短期（年度）：具体、定量、准确（年度）：具体、定量、准确l中期中期（5-105-10）：定量）：定量+ +定性定性l长期长期（1010）：宏观，多定性）：宏观，多定性-中中短期目标的制定依据短期目标的制定依据5)5)按空间按空间范围范围划分划分 国家、省区、县市国家、省区、县市跨行政区、对特定森林、草原、流跨行政区、对特定森林、草原、流域、海域和山区的环境规划目标域、海域和山区的环境规划目标- - -区域环境规划区域环境规划1.4 1.4 确定环境规划目标的确定环境规划目标的原则原则 1)1)以规划区环境特征、性质和功能为以规划区环境特征、性质和功能为基础基础 环境质量现状、容量决定污染排放目标环境质量现状、容量决定污染排放目标 环境功能决定环境质量目标环境功能决定环境质量目标2)2)以经济社会发展的战略思想为以经济社会发展的战略思想为依据依据 -环境和经济社会协调发展环境和经济社会协调发展3) 满足人们生存发展的基本要求 目标应高于人们对环境质量要求-时效性 目标应高于生产对环境质量要求4) 满足现有技术经济条件 目标应符合现有的技术经济条件5)能作时空分解和定量化 方便管理、监督、检查和执行1.5 1.5 确定环境规划目标的确定环境规划目标的方式方式 l定量：尽量定量化l定性：难以定量化和无明确数量化要求时-中长期规划-方便表述l半定量：介于定量定性之间，如：二类水质标准，达标率，运转率1.6 1.6 规划目标的规划目标的可达性分析可达性分析 1）环境保护投资分析l分析环境规划实施所需的资金保障，若资金有问题，应做调整；l注意运用社会资金2)技术力量分析 l环境管理技术：协调、监督、管理l污染防治技术：成熟的污染治理技术l技术人才与技术推广：是否具有环境管理、污染治理技术人才3)污染负荷削减能力分析l核实现有削减能力l潜在削减能力-加强管理、增加设施4)其他分析l环保意识：意识高则规划容易实现l法规执行情况：有法可依、必依3.1.2 3.1.2 环境规划的环境规划的指标体系指标体系 l规划研究所必需的数据指标总体规划研究所必需的数据指标总体 直接反映环境、经济、社会现直接反映环境、经济、社会现象，并描述规划内容的指标象，并描述规划内容的指标1.1.2 建立指标体系的原则 l整体性整体性-完整、全面完整、全面-反映整个复合生反映整个复合生态系统和规划全过程态系统和规划全过程l科学性科学性-正确选择、制订正确选择、制订l规范性规范性-指标精确、可比指标精确、可比l可行性可行性-有用、能用有用、能用l适应性适应性-考虑实际条件和工作量，戒多考虑实际条件和工作量，戒多1.2.3 1.2.3 环境规划指标的环境规划指标的类型类型1)1)环境质量环境质量指标指标 -环境规划的出发点和归宿环境规划的出发点和归宿2)2)污染物污染物总量控制总量控制指标指标为环境质量指标服务为环境质量指标服务3) 3) 规划规划措施和管理措施和管理指标指标-为达到污染物总量控为达到污染物总量控制、环境质量指标设置的支持性、保证性指标制、环境质量指标设置的支持性、保证性指标4)4)相关性指标相关性指标-国民经济和社会发展规划中与环国民经济和社会发展规划中与环境规划密切相关的指标境规划密切相关的指标 经济指标、社会指标和生态指标经济指标、社会指标和生态指标3.2 3.2 环境评价和预测环境评价和预测 2.1 2.1 环境评价（自阅）环境评价（自阅） 调查和评价，是环境规划的前期准备调查和评价，是环境规划的前期准备工作之一，通过调查，监测、评价，工作之一，通过调查，监测、评价，了解了解规划区规划区环境质量现状环境质量现状环境评价的环境评价的目的目的1)了解区域环境特点和环境承载力； 2)找出环境中现存的问题；3)确定主要的污染物和污染源2.2 环境预测 根据已掌握的资料，对未来环境状况和发展趋势进行分析预测l目的目的：掌握未来环境问题所在，以便在规划中采取解决措施2.2.2.2.1 1 预测预测的的依据依据l社会经济发展规划（主要依据，代表污染趋势）l环境质量现状评价（基础）l社会、经济发展规划的年度发展目标l城镇发展规划(交通、绿化、集中供热、煤气化、建污水处理厂)3.2.2 3.2.2 预测预测的基本的基本原则原则1)1)注重注重社会经济社会经济和环境系统的相互关系；和环境系统的相互关系；2)2)关注关注科技科技进步的影响进步的影响( (正反正反) )；3)3)抓住抓住重点重点；4)4)具体问题具体问题具体分析；具体分析；2.2.3 2.2.3 预测的预测的类型类型1)警告型预测（趋势预测） -社会经济按现有趋势发展，环保管理、技术、投资维持现有水平，未来环境质量状况 -环境质量下限值2)2)目标导向预测目标导向预测（理想型理想型） -按照人们的主观愿望进行环境保护所能达到的质量水平 -规划期环境质量上限值3)规划协调型预测(对策型) - -根据规划根据规划, ,客观实际的预测客观实际的预测 -规划实施后所能达到的环境规划实施后所能达到的环境质量质量水平水平2.2.4 2.2.4 预测预测内容内容1)社会和经济发展l基于其他发展规划,分析其可能带来的各种环境问题l社会发展:人口预测；l经济发展:能源消耗、国民生产总值、工业总产值2)2)环境容量和资源环境容量和资源预测预测 容量预测: 经济的发展,环境容量怎样变化?污染物排放是否超标? 资源预测 供需平衡? 利用效果?3)3)环境污染环境污染预测预测* *现有污染物现有污染物的发展变化；的发展变化；* *新污染物新污染物的种类和排放量；的种类和排放量；* *污染造成的污染造成的损失损失4)4)环境治理和投资环境治理和投资预测预测（规划措施）（规划措施）* *污染污染治理效果治理效果* *环保环保投资投资预期进行预期进行规划时合理安排规划时合理安排5)生态环境预测u规划区的森林、草原、物种u城市的水资源、绿化u农村耕地、盐碱地、水土流失-变化趋势?-生态破坏因素生态破坏因素?2.2.52.2.5 预测预测方法方法1)定性预测技术 根据逻辑推理、主观判断、直觉、经验预测 结果不量化：不能满足现代环境管理要求 优点：适合对宏观、复杂问题预测2)定量（或半定量）预测 * 掌握环境污染、发展规律，设计数学模型用于预测 * 得到具体预测数据2.2.6 2.2.6 预测结果预测结果综合分析综合分析l分析各个指标的预测数据，找出主要环境问题、原因，确定规划对象、任务、指标解决问题综合分析内容l资源资源态势和态势和经济经济发展趋势；发展趋势；l环境环境污染污染发展趋势；发展趋势；l环境环境风险风险分析分析-重大环境问题和重大环境问题和环境意外事故环境意外事故3.3 环境功能区划环境功能区划1.1.含义含义 结合经济发展需要、环境结构、环境质量和使用功能差异对规划区域进行合理划分3.3 环境功能区划环境功能区划*综合性功能区 l国民经济、社会发展规划中划分的功能区与环境功能区重合在一起-综合性功能区不同的功能区有不同环境问题；自然环境差异体现在功能区划之中；综合性功能区方便管理3.3.2 环境功能区划的环境功能区划的目的目的l合理布局产业结构；l确定具体环境目标；l便于目标管理、执行3.3.3 划分的依据划分的依据1) 功能与规划相匹配l环境功能和社会经济总体规划、城市总体规划相匹配-人口密集区2)自然条件 地理、气候、生态等-自然保护区、风景旅游区、水源区依依 据据3)环境的开发利用潜力l新区、特殊产品开发基地4)社会经济现状、特点和未来发展趋势针对人口密集区，强调现状和发展趋势（工业区、居民区、文教区）依依 据据5) 行政辖区 行政辖区本身就是依据自然环境、社会经济的特点划分的；便于管理；6) 环境保护的重点和特点 从环保角度出发：重点保护区、一般保护区、污染控制区、重点污染治理区等3.3.4 功能区划的类型（功能区划的类型（自阅自阅） 注意：注意：lP66P66综合环境区划综合环境区划lP67P67大气环境功能区划大气环境功能区划：不是大气环境的：不是大气环境的区划区划3.4 规划方案的生成和决策过程规划方案的生成和决策过程3.4.1 3.4.1 规划方案的规划方案的生成生成3.4.2 3.4.2 规划方案的规划方案的决策决策3.4.1 3.4.1 环境规划环境规划方案的生成方案的生成1.1 1.1 规划方案的规划方案的设计设计 根据环境目标和当地实际，提出具体的污染防治、保护措施及对策 管理措施、技术措施、资金落实措施管理措施、技术措施、资金落实措施 规划中心、工作重点l善用信息，紧扣目标善用信息，紧扣目标l以提高资源利用率为根本途经以提高资源利用率为根本途经 资源浪费资源浪费= =污染污染 自然资源过度开发自然资源过度开发= =生态破坏生态破坏l遵循国家、地区有关的政策法规遵循国家、地区有关的政策法规 不合法，难实施不合法，难实施(1)1)设计原则设计原则2) 2) 设计过程设计过程A A 分析、调查评价结果分析、调查评价结果l污染源、环境容量、环保实力调查等污染源、环境容量、环保实力调查等l了解现有环境现状、问题、治理能力了解现有环境现状、问题、治理能力l搞清规划期内的主要环境问题、环境承载力、污染削减量变化，可能争取的环保投资、采用的污染治理技术l搞清规划期内需解决的问题、解决问题的能力B B 分析预测结果分析预测结果C 列出规划总目标和各项分目标l明确现实、目标间差距D 制定环境发展战略和主要任务l明确环境保护方向、重点、主要任务和步骤E E 制定环境规划的制定环境规划的措施和对策措施和对策l规划的主体内容、实质内容规划的主体内容、实质内容*措施和对策措施和对策l污染综合防治措施；l自然资源的开发利用与保护措施；l生产布局调整措施；l土地规划措施；l城乡建设规划措施；l环境管理措施* *污染综合防治措施污染综合防治措施l防、治结合l技术措施和管理措施（老三项，新五项）相结合l人工治理和自然净化相结合l末端治理和全过程控制相结合自然资源开发利用与保护措施自然资源开发利用与保护措施l开发利用应遵循经济、生态规律不要浪费资源和破坏生态l自然资源保护主要采用管理措施以提高资源利用率为根本技术措施：矿山开采技术提高矿井的开采寿命、提高资源利用率*生产布局调整措施生产布局调整措施l产业结构调整-有异议：污染转移，污染更严重l工业布局-合理划分功能区,合理布局4.1.2 4.1.2 环境规划方案优化环境规划方案优化1）方案优化的内涵l要求：达到环境目标 经济上合理 技术上先进l优化：对多个方案分析比较，选出几个满足上述要求的比较好的方案l环保主管部门组织专家论证2 2）方案优化的）方案优化的步骤步骤 A A 分析评价现存和潜在的环境分析评价现存和潜在的环境问题问题；B B 经济、环境、社会、生态经济、环境、社会、生态效益效益分析；分析；C C 选出最佳总体选出最佳总体方案方案；D D 预测方案对社会、经济、环境的预测方案对社会、经济、环境的影响影响；E E 概算概算投资投资总和、方向、重点、构成，评总和、方向、重点、构成，评价投资效益价投资效益3.4.2 3.4.2 环境规划方案的环境规划方案的决策决策 1.1.含义含义l从优化后的方案中选定一个切实可行的实施方案的过程.l如优化方案没有获得通过的，根据决策部门意见修改规划方案4.2.2 4.2.2 环境规划方案环境规划方案决策系统决策系统l环境规划决策部门 当地政府或人大l决策系统 专家提出意见、领导决策l各种决策模型软件支持系统 辅助决策的作用4.2.2 4.2.2 规划方案的规划方案的决策过程决策过程l输入输入：提供方案资料、数据：提供方案资料、数据提供优化后方案提供优化后方案l模块处理模块处理：利用决策模型或专家群对进行评价：利用决策模型或专家群对进行评价决策分析决策分析l反馈反馈：对规划方案提出修改意见：对规划方案提出修改意见l调节调节：针对决策过程出现的问题，调整处理模块，：针对决策过程出现的问题，调整处理模块，修正评价、决策方法修正评价、决策方法l输出输出：提出反馈意见用于修正：提出反馈意见用于修正; ; 确定实施方案确定实施方案4.2.3 决策决策影响机制影响机制相关相关因素因素：l决策者决策者智商智商l决策决策倾向倾向l决策决策方法方法 4.2.3 影响机制影响机制1)1)决策风险的影响l未来不确定性、决策者知识结构缺陷，或者决策者疏忽，确定的实施方案不一定是最好的l决策者过于小心、保守，一些创新（利用新技术）方案可能不会被采用2)决策时效的影响l决策结果的时效性l规划方案的时效性l决策者易接受、选择“短平快”式规划方案(官员任期)-选择临时方案如 饮用水源污染治理；从外引水3）社会成本核算的影响l成本相同，选用效果最好的；效果相同，选用成本较低的l长远利益和短期利益的关系4）决策机会的影响l同一方案，不同同一方案，不同时间时间、不同、不同地方地方、不同不同决策者决策者会有不同的评价会有不同的评价l应该在最佳的应该在最佳的时空条件时空条件下选择最佳下选择最佳方案付诸实施方案付诸实施4.2.4 4.2.4 决策系统的运行模式决策系统的运行模式 l单一经验型单一经验型-管理者凭管理者凭经验经验决策决策l综合知识型综合知识型-依靠依靠专家专家群进行决策群进行决策l系统智能型系统智能型-运用运用软件软件支持系统支持系统辅助决策辅助决策3.5 环境规划的环境规划的实施实施1 实施的实施的基本条件基本条件1)1)纳入纳入总体规划总体规划l获得当地政府批准（前提条件）；获得当地政府批准（前提条件）；l做到环境、经济、社会协调发展；做到环境、经济、社会协调发展；l落实环保资金落实环保资金2)全面落实环保资金l纳入总体规划；l明确投资责任（谁污染谁治理、谁开发谁保护谁污染谁治理、谁开发谁保护）l加强排污费的征收、切实用于治理；l吸纳社会资金参与；3)编制年度环保计划l环境规划应详细具体l层层分解，落实到地区、部门、单位l 年度计划中应留足修改余地4)实行环境保护目标管理l领导重视是实现环境规划目标、任务的关健l规划的目标、任务应体现在各级行政领导签订的目标责任书中3.5.2 规划实施的规划实施的基本措施基本措施1 1、 采取协调和审议措施采取协调和审议措施1)1)规划规划部门内部部门内部的协调、调整的协调、调整2)2)与与有关部门有关部门协调调整协调调整（投资、实施、政策制定等部门投资、实施、政策制定等部门）3)3)与周围与周围临近地区临近地区协调调整协调调整4)4)与与国家机关国家机关协调调整协调调整2 2、 组织管理组织管理措施措施 1)制定资源利用开发标准： -提高资源综合利用率 2)统计报表制度： 坚持月报、季报、年报（环保投入、污染治理、环保投入、污染治理、综合利用、排放浓度、量综合利用、排放浓度、量）-监督，为下一年计划提供依据3)3)依法控制依法控制l环保法规落实到实处l将规划目标转变为管理目标3、科学科学研究方面的措施研究方面的措施l利用科技进步优化利用科技进步优化规划方法规划方法；l将将生态工程生态工程成果用于规划；成果用于规划；l推广先进污染推广先进污染治理技术治理技术3.5.3 3.5.3 环境规划实施的环境规划实施的功能功能1 1）引导引导-规划目标规划目标2 2）调控调控-规划措施规划措施3 3）规范规范-规划理念对社会、经济和环规划理念对社会、经济和环保关系保关系4 4）协调协调-规划内容规划内容3.6 环境规划的管理环境规划的管理 l对规划的实施监督、检查、考核、协调和调整l现实中环保管理目标、管理内容和环境规划目标是一致的3.6.1 规划实施的规划实施的动态追踪动态追踪 监督、检查、考核监督、检查、考核1)1)规划内容规划内容具有动态性，需要必要具有动态性，需要必要的修正的修正2)2)对环境影响较大的对环境影响较大的突发性事件突发性事件 动态追踪动态追踪3)3)对规划的主要对规划的主要干扰因素干扰因素4) 4) 地方政府对规划实施的地方政府对规划实施的承受承受能力和控制能力能力和控制能力5) 5) 尽量尽量量化量化，用数字说话，用数字说话3.6.2 规划实施的动态控制管理规划实施的动态控制管理 协调、调整协调、调整 1)环境规划空间控制 管理机构之间通过信息沟通实施管理，对规划全过程控制 管理者根据规划实施者定时反馈信息进行控制管理信息反馈时间和反馈回路的控制2)2)环境规划环境规划时间控制时间控制3)3)时空偶合的时空偶合的全过程控制全过程控制控制系统间互通信息、资源共享，协调管理-若管理者是一个，较容易沟通3.6.3 环境规划的环境规划的组织管理组织管理1 1) )建立完善的管理组织机构l按行政区划、一般由当地环保局作为管理实施部门l跨地域规划，要设立专门的环境管理委员会l人大人大是对本地区规划决策和监督管理的是对本地区规划决策和监督管理的最高最高权力权力机构机构l各级各级人民政府人民政府是规划实施的主要是规划实施的主要领导领导者、者、组织者和责任承担者组织者和责任承担者l环保局环保局是规划实施的具体是规划实施的具体办事办事机构机构l环境委员会环境委员会，是规划实施的，是规划实施的协调协调机构机构2) 完善的环境规划管理手段3.6.4 环境规划的环境规划的制度管理制度管理l为监督管理提供法规支持l八项制度：老三项,新五项环境管理八项制度环境管理八项制度1)1)环评环评2)2)三同时三同时3)3)排污收费排污收费4)4)环境目标责任制环境目标责任制5)5)城市环境综合整治定量考核城市环境综合整治定量考核6)6)限期治理限期治理7)7)污染集中控制污染集中控制8)8)排污申报登记和排污许可证排污申报登记和排污许可证l八项制度是个有机整体l围绕一个中心-环境规划目标l被一根主线串联-环境规划4 环境规划的技术方法环境规划的技术方法l环境、社会经济环境、社会经济预测方法预测方法l大气污染大气污染预测方法预测方法 l水污染水污染预测方法预测方法l固废噪声固废噪声预测方法预测方法l环境规划的环境规划的决策分析决策分析l单目标单目标决策分析方法决策分析方法l多目标决策多目标决策分析方法分析方法4.1 4.1 环境预测和社会经济预测方法环境预测和社会经济预测方法1.1 1.1 环境预测环境预测 结合环境、经济发展状况，分析、结合环境、经济发展状况，分析、判断环境的发展趋势判断环境的发展趋势 目的目的：掌握社会、经济发展对环境：掌握社会、经济发展对环境的影响，找出主要环境问题，以确定的影响，找出主要环境问题，以确定环境目标、采取环保措施环境目标、采取环保措施1.1.1 预测内容预测内容 l社会发展社会发展：人口人口、其他社会因素、其他社会因素（环保意识、（环保意识、污染承受能力）污染承受能力）预测预测l经济发展经济发展：能源能源（能源消耗、能源利用率）（能源消耗、能源利用率）l环境质量和污染环境质量和污染l其他其他：重大工程的环境效益、影响；土地：重大工程的环境效益、影响；土地利用、自然保护和区域生态环境趋势利用、自然保护和区域生态环境趋势 预测原则预测原则 l经济社会的经济社会的发展发展是预测的基本依据是预测的基本依据l关注关注科技科技的进步的进步-双刀剑双刀剑l突出突出重点重点，抓住关键因素预测，抓住关键因素预测l具体具体问题具体分析问题具体分析1.2 社会经济发展预测社会经济发展预测1.2.1 人口预测人口预测lN Nt t=N=N0 0e e k(t-tk(t-t0 0) )lNtNt：t t年人口，年人口，N N0 0：起始年人口：起始年人口lK K：人口增长系数或人口自然增长率：人口增长系数或人口自然增长率 K K（规划期年均出生人数规划期年均出生人数规划期年均死规划期年均死亡人数亡人数）规划期平均人口数规划期平均人口数10001000l关注关注：社会平均物质生产水平、战争、人：社会平均物质生产水平、战争、人口政策、年龄结构口政策、年龄结构1.2.2 国内生产总值预测国内生产总值预测 lZGDPt= ZGDP0(1+a)t-t0la：GDP年增长速率%1.2.3 能耗预测能耗预测1)能耗指标 l单位产值综合能耗=总能耗/产品总产值l单位产量综合能耗=总能耗/产品总产量l利用率=有效利用能量/供给总能量l消费弹性系数=能源消费增长速度/经济增长速度2)能耗预测方法能耗预测方法人均能量消费量人均能量消费量：用于估算：用于估算生活用能生活用能l每人每年每人每年0.40.4吨标煤吨标煤-维持维持生存生存；l每人年每人年1.2-1.41.2-1.4吨标煤吨标煤-满足基本满足基本生活生活l每人每年每人每年1.61.6吨标煤吨标煤-现代现代生活生活lE Et t=E=E0 0(1+)(1+)t-t0t-t0l：能耗增长速度：能耗增长速度,=e*,=e*l：工业产值增长速度；：工业产值增长速度；le e：能源消费弹性系数：能源消费弹性系数-能耗增长速度能耗增长速度和工业产值增长速度的比值和工业产值增长速度的比值(0.4-1.1)(0.4-1.1)能源消费弹性系数：估算能源消费弹性系数：估算工业用能工业用能4.2 4.2 大气污染预测大气污染预测方法方法包括：包括：l污染源源强-排放量预测l环境质量-污染物造成的环境影响预测4.2.1 污染源源强预测污染源源强预测 4.2.1.1 源强预测的模型 源强(kg/h) Qi=KiWi(1-i)lWi:燃料的消耗量lKi:某污染物排污系数li:净化设备对污染物的去除率4.2.1.2 4.2.1.2 耗煤量耗煤量预测预测1 1）工业耗煤量预测工业耗煤量预测（弹性系数法）（弹性系数法）l年耗煤量 E=E0（1+）（t-t0）l年平均增长率=CE* lCE:耗煤量弹性系数（资料）l:工业总产值年平均增长率2)民用耗煤量预测l取暖耗煤量 ES = AS*Sl取暖面积S=建筑面积的75-90%l取暖耗煤AS=20-50kg/m24.2.1.3 4.2.1.3 污染物排放量污染物排放量预测预测1 1）SOSO2 2排放量排放量lGSO21.6W.mlSO2=SO2 2SO2O22SO3lW:燃煤量;m:煤中全硫质量分数l可燃性硫占8090%,可燃硫的1%5%转化为SO3(转化率按80%计算)G G尘尘=W*A*B*=W*A*B*（1-1-）lW:W:燃煤量；燃煤量；A:A:煤灰分煤灰分；:除尘效率除尘效率lB:B:烟气中烟尘占灰分的质量分数烟气中烟尘占灰分的质量分数l二级除尘二级除尘 =1 1- -（1-1-1 1）（）（1-1-2 2）2）烟尘排放量烟尘排放量预测预测4.2.2 大气环境质量预测大气环境质量预测(Learn-self, P92)1 1 箱式模型箱式模型 将污染物的扩散空间当作一个箱体将污染物的扩散空间当作一个箱体适适用于面源用于面源, ,城市生活区城市生活区l污染浓度增加污染浓度增加B B-B0B0= Qt/= Qt/（utLHutLH）l H:H:箱高，混合层高度。箱高，混合层高度。l污染浓度预测值污染浓度预测值BB=Q/=Q/（uLHuLH）+B0B0l假设污染物在箱体迅速扩散假设污染物在箱体迅速扩散, ,得到的是浓得到的是浓度平均值度平均值2 灰色预测模型灰色预测模型 P98P98 l适用于灰色系统的预测模型lGM（1、1）:一个变量，一阶微分方程的模型l列出预测对象时间序列；采用累加法生成新的时间序列以弱化原始序列的随机性和波动性，找出规律2.2 灰色预测模型灰色预测模型 ( (例例) )例：预测某地预测某地SO2SO2的浓度的浓度l列出预测对象时间序列列出预测对象时间序列C C(i)(i)(0)(0)2.2 1.9 3.1 2.2 1.9 3.1 2.0 2.02.0 2.0 2.71-6 2.71-6月月l生成新序列生成新序列C C(k)(k)(1)(1)=i i=1=1k kC C(i)(i)(0)(0)2.2 4.1 7.2 2.2 4.1 7.2 9.2 11.2 13.99.2 11.2 13.9 - -采用累加法生成新的时间序列采用累加法生成新的时间序列l根据微分方程，根据微分方程，dCdC(1)(1)/dk+aC/dk+aC(1)(1)(t)=u(t)=u计算计算C C(k+1)(k+1)(1)(1) l计算计算C C(k+1)(k+1)(0)(0)4.5 环境规划的环境规划的决策分析决策分析1 环境规划环境规划决策过程决策过程 1)1)决策决策：为解决某一问题而对拟采取行：为解决某一问题而对拟采取行动所作出的决定动所作出的决定2)2)环境规划决策环境规划决策: :从几个经过优化的方从几个经过优化的方案中选择一个作为实施方案案中选择一个作为实施方案4.5.1 4.5.1 环境规划环境规划决策过程决策过程l( (广义广义) ) 四个方面四个方面 1 1）找出问题确定目标找出问题确定目标: :规划目标规划目标2 2）拟定备选行动方案拟定备选行动方案: :规划规划方案生成方案生成3 3）比较和选择最佳行动方案比较和选择最佳行动方案: :狭义狭义决策决策4 4）方案的实施方案的实施: :实施反馈实施反馈4.5.1 4.5.1 环境规划环境规划决策过程决策过程l狭义的决策过程-决策分析l数学上数学上，决策问题可描述为：决策问题可描述为： D=AD=A，Y Y，P P，O O，C C lD-D-决策活动空间决策活动空间; A-; A-备选方案集备选方案集; ; Y- Y-决策的环境条件决策的环境条件; O-; O-决策目标集决策目标集; ; P- P-备选方案备选方案AiAi在不同决策条件在不同决策条件Y Yj j下下 对各目标对各目标O Ok k的贡献的贡献; ; C- C-决策准则决策准则( (决策态度决策态度) )l乐观准则乐观准则: :在最好的结果中选择最好的在最好的结果中选择最好的l悲观准则悲观准则: :在最坏的结果中选择最好的在最坏的结果中选择最好的D=A，Y，P，O，C4.5.2 环境规划环境规划决策的特征决策的特征1 1）非结构化非结构化决策决策l结构化决策结构化决策（程序化）：（程序化）：决策条件清楚明白，问决策条件清楚明白，问题判断逻辑性强，表现为重复性、例行决策题判断逻辑性强，表现为重复性、例行决策l非结构化决策非结构化决策（非程序化）：（非程序化）：决策条件模糊性、不决策条件模糊性、不确定性，因果关系不清楚确定性，因果关系不清楚复合生态系统的复杂性；影响因素含糊；经济行复合生态系统的复杂性；影响因素含糊；经济行为、社会活动不确定为、社会活动不确定非结构化非结构化4.5.2 环境规划决策的环境规划决策的特征特征2 2）多目标多目标l决策需考虑环境保护、经济社会甚至决策需考虑环境保护、经济社会甚至政治因素的协调发展政治因素的协调发展l多目标间存在冲突或矛盾多目标间存在冲突或矛盾，怎样协调怎样协调、可持续发展是决策的关键之一可持续发展是决策的关键之一3 3）基于价值观念l多取决于决策者的价值观念和价值取向l不同决策者的重视程度不同、关心范围不同，会有不同意见4.5.3 环境规划决策分析的环境规划决策分析的类型类型1 1）定性定性决策分析：依靠经验、直观决策分析：依靠经验、直观判断能力来进行决策分析判断能力来进行决策分析2 2）定量定量决策分析：是用数据而不是决策分析：是用数据而不是用经验来分析用经验来分析l决策分析中，常将两者结合：决策分析中，常将两者结合： 历史数据历史数据很难完整或准确；很难完整或准确； 经济社会发展和环境间的关系还不经济社会发展和环境间的关系还不能完全能完全量化量化； 整个复合生态系统整个复合生态系统复杂复杂多变多变4.5.决策分析决策分析模型模型1 1）最优化最优化决策分析模型决策分析模型2 2）模拟优化模拟优化决策分析模型决策分析模型4.5.5.1 最优化最优化决策分析模型决策分析模型 l最优化最优化：尽可能节省人力、物力和时间，获得最：尽可能节省人力、物力和时间，获得最佳效果佳效果-建立数学模型，求最大值或最小值建立数学模型，求最大值或最小值l难以实现最优化难以实现最优化: :1)1)环境、经济、社会中，一项作为最优化目标，另环境、经济、社会中，一项作为最优化目标，另两项只能作为约束条件两项只能作为约束条件难以协调发展难以协调发展2)2)复合生态系统难以满足建立最优化决策分析数学复合生态系统难以满足建立最优化决策分析数学模型的要求模型的要求）多适用于某些简单问题、单目标决策多适用于某些简单问题、单目标决策4.5.5.2 模拟优化模拟优化决策分析模型决策分析模型对多个方案的模拟实施结果的分对多个方案的模拟实施结果的分析评估，选出优秀方案析评估，选出优秀方案l适用于适用于多目标决策、复杂系统多目标决策、复杂系统的的决策分析决策分析4.6 单目标单目标决策分析方法决策分析方法 具体某一问题决策、单目标环境规具体某一问题决策、单目标环境规划决策划决策、某目标突出的综合规划某目标突出的综合规划l环境费用效益环境费用效益分析分析l数学规划数学规划方法方法 4.6.1 环境费用效益环境费用效益分析分析 用费用效益分析方法用费用效益分析方法，分析环保分析环保活动的经济效益活动的经济效益l将将投入、效益投入、效益折算成货币折算成货币，分析规分析规划的合理性划的合理性4.6.1.1基本程序基本程序1 1）明确问题 -明确环境规划中的所要解决的环境问题的内容（单目标）2）确定环境质量与受纳体影响关系确定环境质量与受纳体影响关系A A 污染物对环境质量的影响污染物对环境质量的影响B B 环境质量变化对人体、动植物、环境质量变化对人体、动植物、自然资源等环境承受者的影响自然资源等环境承受者的影响C C 明确受纳体的剂量反应关系明确受纳体的剂量反应关系3 3）备选方案的环境影响分析）备选方案的环境影响分析 分析不同规划方案实施后的环分析不同规划方案实施后的环境效益，对人，动植物、自然境效益，对人，动植物、自然资源的不同影响资源的不同影响4 4）费用效益计算费用效益计算将措施投入和环境效益都转化将措施投入和环境效益都转化为货币形式；多目标统一为单为货币形式；多目标统一为单目标目标-可比性可比性5)费用效益评价费用效益评价l费用费用- -效益货币化计算后，效益货币化计算后，比较并选出最佳方案比较并选出最佳方案4.6.1.2 4.6.1.2 费用效益分析的费用效益分析的评价准则评价准则 1)1)净效益最大净效益最大 净效益是总效益现值扣除总费用现值的差额净效益是总效益现值扣除总费用现值的差额l ZNPV = 总效益总效益 总费用总费用 (Bt-Ct) Bt CtlZNPV = - = - - - (1+r)t (1+r)t (1+r)t u要求要求Z ZNPVNPV0,0,越大越好越大越好2)费效比费效比最小最小l：总费用现值与总效益现值之比总费用现值与总效益现值之比l要求费效比要求费效比1,1,越小越好越小越好问题：问题：l环保措施投入的货币化容易环保措施投入的货币化容易, ,环境环境效益效益的评估并不容易，许多的评估并不容易，许多影响影响比较难计量，难以用货币来表达比较难计量，难以用货币来表达4.6.1.34.6.1.3效益评价的效益评价的货币化技术方法货币化技术方法 1 1）市场价格法根据环境质量变化造成产量或利润变化估计环境效益和污染损失l造成了减产，市场价值减少l影响了品质,销售收入减少2 2）人力资本法或工资损失法）人力资本法或工资损失法用环境污染造成的健康损失和工资收入用环境污染造成的健康损失和工资收入减少来估算污染的损失减少来估算污染的损失l生病生病医疗费医疗费l死亡死亡按正常寿命计算少拿工资额按正常寿命计算少拿工资额l提前退休提前退休提前退休和正常退休相比提前退休和正常退休相比少拿的工资收入少拿的工资收入3 3）机会成本法）机会成本法用环境资源的机会成本来计算环境质用环境资源的机会成本来计算环境质量变化所造成的生态环境损失量变化所造成的生态环境损失l用未破坏自然资源用未破坏自然资源（如生态旅游如生态旅游）创造的创造的价值估算损失价值价值估算损失价值l污染损失污染损失未污染项目带来的效益未污染项目带来的效益4 4）资产价值法）资产价值法用环境质量变化引起的资产价值变化来估计环境变化带来的效益或损失如城市大气污染5 5）工资差额法）工资差额法用污染地区和清洁地区的工资支付差异用污染地区和清洁地区的工资支付差异估计环境变化带来的效益或损失估计环境变化带来的效益或损失l污染地区工人的工资要高，高出的工资污染地区工人的工资要高，高出的工资额额污染损失污染损失l环境好转了，工资下降，少支出部分环境好转了，工资下降，少支出部分污染治理产生效益污染治理产生效益6 6）防护费用法）防护费用法用污染防治措施费用估算污染损失用污染防治措施费用估算污染损失l某项目或工程造成环境污染，为防治某项目或工程造成环境污染，为防治污染而采取措施所化费的资金，即为污染而采取措施所化费的资金，即为污染造成的损失污染造成的损失7 7）恢复费用法）恢复费用法用恢复遭破坏的环境资源的费用用恢复遭破坏的环境资源的费用作为环境破坏的损失作为环境破坏的损失8 8）影子工程法）影子工程法人工建造一个工程用以代替人工建造一个工程用以代替原来遭破坏环境资源的功能原来遭破坏环境资源的功能，其费用其费用环境破坏的损失环境破坏的损失货币化货币化技术方法技术方法l环境保护经济效益环境保护经济效益难计量化难计量化l有时采用有时采用费用费用- -效果分析效果分析进行决策进行决策在满足要求的前提下在满足要求的前提下（都能达到规划目标（都能达到规划目标）, ,选择费用最小的方案选择费用最小的方案（不计算效益（不计算效益）4.6.2 数学规划方法数学规划方法 l根据规划对象根据规划对象特征特征、要求要求,将决策用将决策用目目标函数和若干约束标函数和若干约束条件表示条件表示，求求极值极值l给定条件下给定条件下，求目标函数在某种意义求目标函数在某种意义下的极值下的极值数学优化数学优化l环境规划源于实际环境规划源于实际，变量多变量多，目标函数目标函数复杂复杂4.6.2.1 线性规划线性规划求代表决策问题的线性函数在线求代表决策问题的线性函数在线性不等式或等式约束下的极值性不等式或等式约束下的极值 是是最基本最基本、最重要的最重要的最优化技术最优化技术1) 线性规划的描述线性规划的描述 l用一组未知量用一组未知量（决策变量决策变量）表示待定方案表示待定方案-每组每组未知量的值代表一个具体方案未知量的值代表一个具体方案l对于规划对象，存在若干限制条件对于规划对象，存在若干限制条件-以未知量的以未知量的线性等式和不等式表示线性等式和不等式表示l一个目标，由未知量线性函数表示（一个目标，由未知量线性函数表示（目标函数目标函数）l根据决策规则，求目标函数极值根据决策规则，求目标函数极值2)2)函数表达式函数表达式 l目标函数目标函数: max(min)f = cxl约束条件约束条件: Ax(=)b x0例：单目标单目标规划区空气质量规划目标最优化规划区空气质量规划目标最优化1)决策变量决策变量X X1 1、X X2 2、X X3 3、X X4 4分别代表分别代表SOSO2 2、TSPTSP、COCO、NONO浓度浓度2)2)目标函数目标函数 SOSO2 2、TSPTSP、COCO、NONO的权重分别为的权重分别为0.4,0.3,0.1,0.20.4,0.3,0.1,0.2 SO SO2 2、TSPTSP、COCO、NONO的执行标准分别为的执行标准分别为B1B1，B2B2，B3B3，B4B4 构造目标函数：构造目标函数：minfminf=0.4X1/B1+0.3X2/B2+0.1X3/B3+0.2X4/B4=0.4X1/B1+0.3X2/B2+0.1X3/B3+0.2X4/B43)3)约束条件约束条件：X1B1;X2B2;X3B3;X4B4;X0X1B1;X2B2;X3B3;X4B4;X0 ( (资金投入不超过资金投入不超过5 5亿亿) )3)3)对目标函数求解对目标函数求解l将各方案的数据代入目标函数将各方案的数据代入目标函数l值最小则方案最优化值最小则方案最优化4.6.2.2 非线性规划非线性规划目标函数或约束条件中至少有一个目标函数或约束条件中至少有一个是非线性函数表达式是非线性函数表达式l环保问题由多种因素共同作用环保问题由多种因素共同作用、存在大量非线性关系存在大量非线性关系l非线性规划比较复杂非线性规划比较复杂，求解也比求解也比较难较难. .但在规划决策中并不难但在规划决策中并不难几个几个方案中选择方案中选择的问题的问题4.6.3 动态规划动态规划处理多阶段决策处理多阶段决策过程的方法过程的方法相互联系的多个阶段相互联系的多个阶段，上一阶段决策上一阶段决策后果成为下一阶段决策的前提条件后果成为下一阶段决策的前提条件动态规划动态规划最优化原理最优化原理l一个多阶段决策问题一个多阶段决策问题，对其任一决策对其任一决策，无论过去的状态和决策如何无论过去的状态和决策如何，若以该若以该决策导致的状态为起点决策导致的状态为起点，其后一系列其后一系列决策决策必须构成最优决策序列必须构成最优决策序列l一般采用一般采用逆序递推逆序递推方法方法，使各阶段使各阶段，及及至全过程最优化至全过程最优化l例.下图表示下图表示l城市之间的交城市之间的交l通路网，线段通路网，线段l上的黑色数字上的黑色数字l表示费用，单表示费用，单l向通行由向通行由A-EA-El试用动态规划试用动态规划l最优化原理求最优化原理求l出出A-EA-E的最省的最省l费用费用lA A到到E E共分为共分为4 4个阶段个阶段, ,是多阶段问题是多阶段问题l可用枚举法把所有由可用枚举法把所有由A-EA-E可能路线费可能路线费用算出来用算出来、互相比较互相比较，找出最省路线找出最省路线l用动态规划法求解用动态规划法求解l策略策略：每个阶段到每个阶段到E E的最省费用为本阶的最省费用为本阶段的决策路径段的决策路径l费用费用1919，路径路径: :A+B2+C1+D1+EA+B2+C1+D1+E4.7 多目标决策分析方法多目标决策分析方法4.7.1 4.7.1 决策问题的决策问题的多目标体系多目标体系 目标多、衡量决策的标准也多，各目标间往往存在矛盾、给决策带来困难建立多目标体系 总目标子目标子目标n6n6目标目标i i子目标子目标1 1目标目标m m目标目标1 1子目标子目标n1n1子目标子目标2 2子目标子目标1 1总目标总目标总目标1)1)建立多目标体系建立多目标体系2)2)多目标间关系多目标间关系l总目标总目标：规划的总体要求规划的总体要求，概括抽象概括抽象，同时包含几方面内容同时包含几方面内容l下层目标比上层目标具体精确下层目标比上层目标具体精确l最终决策的对象是最底层目标最终决策的对象是最底层目标，前期前期要确定低目标相对于最高层目标的重要确定低目标相对于最高层目标的重要程度要程度（权重权重）3)3)底层目标底层目标最底层目标应具体最底层目标应具体、给予属性描述给予属性描述: :a a 应应可理解可理解，根据根据目标属性值目标属性值判断相判断相应目标的实现程度应目标的实现程度b b 应应可测可测，可以按某种方法测定可以按某种方法测定4.7.1.2 多目标评价的选择多目标评价的选择 1)1)两方案的比较两方案的比较( (三种结果三种结果) )lAiAi的所有目标值比的所有目标值比AjAj好好lAiAi的所有目标值比的所有目标值比AjAj差差lAiAi部分目标值比部分目标值比AjAj好好, ,部分比部分比AjAj差差-难分优劣难分优劣2)2) 劣解和非劣解劣解和非劣解l劣解劣解: :通过两两比较（通过两两比较（所有目标都较差）所有目标都较差）可以直接舍弃的方案可以直接舍弃的方案l非劣解非劣解：依据多个目标进行比较：依据多个目标进行比较（部分（部分目标好部分差）目标好部分差）而不能直接舍弃的方案而不能直接舍弃的方案l根据决策者对多个目标的喜好、价值根据决策者对多个目标的喜好、价值取向的不同选择取向的不同选择目标目标1 1目标目标2ACBD多目标下不同方案比较多目标下不同方案比较3)3)多目标评价选择多目标评价选择l决策分析决策分析l找出非劣解找出非劣解l根据决策者对各目标的偏好根据决策者对各目标的偏好、选出满意方案选出满意方案4.7.2有限方案的多目标决策分析方法有限方案的多目标决策分析方法l矩阵法矩阵法 l层次分析法层次分析法 7.1 7.1 矩阵法矩阵法l设定设定：l决策问题有决策问题有n n个目标个目标：x x1 1,x,x2 2,x,x3 3x xn nl设计了设计了m m个可行方案个可行方案：A A1 1,A,A2 2A Am mln n个目标的相对重要性评价值为个目标的相对重要性评价值为 w w1 1,w,w2 2w wn n ( (权重权重) )多目标决策评价矩阵多目标决策评价矩阵x x1 1x x2 2x xj jx xn nViw1w2wjwnA1V V1111V V1212V V1j1jV V1n1nV V1 1A2V V2121V V2222V V2j2jV V2n2nV V2 2AiV Vi1i1V Vi2i2V VijijV VininV Vi iAmV Vm1m1VmVm2 2V VmjmjV VmnmnVmVm1）VijVij的确定的确定lVijVij：在方案：在方案AiAi下目标下目标xjxj的实的实现值现值（目标属性值目标属性值）1 1）VijVij的确定的确定l目标属性值单位不同目标属性值单位不同、数量级不同数量级不同，表达的实现程度也不同表达的实现程度也不同，相互之间相互之间难以比较难以比较，如如: :lx1x1COD mg/lCOD mg/llx2x2噪声控制目标，噪声控制目标，dB(AdB(A) )lx3x3排放量，排放量，t/dt/dlx4x4达标率，达标率，1 1）VijVij的确定的确定l规范化规范化l需要把目标属性值规范化需要把目标属性值规范化无量无量纲化纲化，统一变换到统一变换到0-10-1范围内范围内a a 向量规范化向量规范化b b 线性变换线性变换c c 其他变换其他变换A 向量规范化向量规范化l zij = Vij/(V2ij)1/2l zij= =某属性值除以同一目标下各某属性值除以同一目标下各方案属性值平方和开方方案属性值平方和开方表示表示相同目标下各属性值相对大小相同目标下各属性值相对大小最大、最小值不一定是最大、最小值不一定是1 1、0 0b b 线性变换线性变换l越大越好越大越好型型: : zij=Vij/maxVijl越小越好越小越好型型: : zij=1-Vij/maxVijC 其他变换其他变换l越大越好越大越好型型: : zij= (Vij-minVij)/(maxVij-minVij)l越小越好越小越好型型: : zij=1-(Vij-minVij)/(maxVij-minVij)2 2） WjWj的确定的确定l德尔菲法德尔菲法: :让有关专家分别提出意见让有关专家分别提出意见，将意见综合将意见综合、整理整理、归纳归纳，匿名反馈给匿名反馈给各个专家各个专家，再次征询意见再次征询意见，综合综合、反馈反馈反复循环反复循环比较一致比较一致l专家会议法专家会议法：面对面开会讨论决定面对面开会讨论决定3 3）ViVi的确定的确定lViVi：某个备选方案在多个目标下的某个备选方案在多个目标下的综合评价结果综合评价结果l常用加权法计算常用加权法计算 Vi= Wj*ZijlZij：方案方案i i在目标在目标j j下的属性规范值下的属性规范值* 多目标决策评价矩阵多目标决策评价矩阵x x1 1x x2 2x xj jx xn nViw w1 1w w2 2w wj jw wn nA A1 1Z Z1111Z Z1212Z Z1j1jZ Z1n1nV V1 1A A2 2Z Z2121Z Z2222Z Z2j2jZ Z2n2nV V2 2A Ai iZ Zi1i1Z Zi2i2Z ZijijZ ZininV Vi iAmAmZ Zm1m1ZmZm2 2Z ZmjmjZ ZmnmnVmVmlViVi是否越大越好是否越大越好? ?4.7.2.2 层次分析法层次分析法用于用于结构复杂结构复杂、目标多目标多、不易量化不易量化的决策问题的决策问题基本步骤基本步骤: :l明确问题明确问题, ,建立层次结构分析建立层次结构分析模型模型l对同级要素对同级要素, ,根据评价尺度建立判断根据评价尺度建立判断矩阵矩阵l根据判断矩阵计算确定各要素根据判断矩阵计算确定各要素权重权重l计算综合计算综合权重权重, ,确定评价方案的确定评价方案的优先序优先序 1）建立层次分析结构模型建立层次分析结构模型评价对象评价对象评价对象评价对象评价对象评价对象2）建立判断矩阵建立判断矩阵l针对层次结构模型中的某一要素针对层次结构模型中的某一要素，由其隶属由其隶属要素两两比较重要性的结果构成矩阵要素两两比较重要性的结果构成矩阵CA1A2AjAnA1a11a12a1ja1nA2a21a22a2ja2n.Aiai1ai2aijainAnan1an2anjann例例: :C-C-大气环境质量目标大气环境质量目标 A1-SO2A1-SO2浓度指标浓度指标;w1=0.4;w1=0.4 A2-CO A2-CO浓度指标浓度指标;w2=0.1;w2=0.1 A3- A3-粉尘浓度指标粉尘浓度指标;w3=0.4;w3=0.4 A4-O3 A4-O3浓度指标浓度指标;w4=0.1;w4=0.1aij：要素要素AiAi与与AjAj就评价目标就评价目标C C而言的相对权重而言的相对权重2）建立判断矩阵建立判断矩阵( (例例) )C CA1A1A2A2A3A3A4A4A1SO2A1SO2 1 14 41 14 4A2COA2CO 1 11/41/41 1A3TSPA3TSP 1 14 41 14 4A4O3A4O3 1 11/41/41 1（2）建立判断矩阵建立判断矩阵l若已知权重，则:aij=wi/wj评价尺度评价尺度评价准则定义评价准则定义 1Ai与与Aj同等重要同等重要 3Ai比比Aj略微重要略微重要 5Ai比比Aj明显重要明显重要 7Ai比比Aj特别重要特别重要 9Ai比比Aj极其重要极其重要 2,4,6,8介于上述相邻评价准则的中间状态介于上述相邻评价准则的中间状态 3）单要素下的权重排序单要素下的权重排序在判断矩阵基础上求权重在判断矩阵基础上求权重，如如方根法方根法lAiAi的权重的权重 wi=wiwi=wi/ /w/w/ /lwiwi/ /=(=(aij)aij)1/n1/n-判断矩阵中每行元素乘积的判断矩阵中每行元素乘积的n n次方根次方根lw w/ /=wi=wi/ /- wi- wi/ /的和的和*和积法和积法l将判断矩阵每一列归一化将判断矩阵每一列归一化lZij=aij/akjl对按列归一化的判断矩阵对按列归一化的判断矩阵, ,再按行求和再按行求和 Wi/=Zijl再归一化求各指标的权重再归一化求各指标的权重 Wi= Wi/ / Wi/3）单要素下的权重排序单要素下的权重排序lAiAi与与AjAj重要性比较只是对客观事物的近似重要性比较只是对客观事物的近似估计估计, ,如果判断偏差较大如果判断偏差较大, ,将影响权重将影响权重l要求对判断矩阵进行一致性检验要求对判断矩阵进行一致性检验lP159P1594）全要素下的全要素下的综合权重排序综合权重排序针对上一层所有要素针对上一层所有要素，下层各要素的相对权重下层各要素的相对权重l综合权重综合权重: WAi=ajwij: WAi=ajwij 其中其中: :aj-上层上层j j要素的综合权重要素的综合权重 wij-i i指标对上层指标对上层j j目标的权重目标的权重综合权重排序综合权重排序l综合权重计算从最高层到最低层综合权重计算从最高层到最低层逐层进行逐层进行, ,求出最下层指标的权重求出最下层指标的权重l用层次分析法确定各指标的综合用层次分析法确定各指标的综合权重权重, ,然后用矩阵法确定综合评价然后用矩阵法确定综合评价值值Vi,Vi,根据根据ViVi值选择较好的方案值选择较好的方案例例: :用层次分析法用层次分析法 确定水库主要污染物的权重确定水库主要污染物的权重1 1、水库水质层次结构模型水库水质层次结构模型2 2、水质因子判断矩阵、水质因子判断矩阵水质水质重金属重金属 有机物有机物 无机物无机物 wiwi/ / w w/ / wiwi 重金属重金属 1 15 55 52.92 2.92 0.714 0.714 有机物有机物 1/51/51 11 10.58 0.58 4.08 4.08 0.143 0.143 无机物无机物 1/51/51 11 10.58 0.58 0.143 0.143 2 2、水质因子判断矩阵水质因子判断矩阵wiwi/ /=(a=(aijij) )1/n1/n lw w/ /重金属重金属=(1*5*5)=(1*5*5)1/31/3=2.92=2.92lw w/ /有机物有机物=(1/5*1*1)=(1/5*1*1)1/31/3=0.58=0.58lw w/ /无机物无机物=(1/5*1*1)=(1/5*1*1)1/31/3=0.58=0.58w w/ /=wi=wi/ /=4.08=4.08AiAi的权重的权重 w wi i=w=wi i/ /w/w/ /3、重金属因子重金属因子判断矩阵判断矩阵重金属重金属ASASCdCdPbPbZnZnCuCuWiWiASAS1 13 35 55 57 70.4970.497CdCd1/31/31 13 33 35 50.2450.245PbPb1/51/51/31/31 13 33 30.1050.105ZnZn1/51/51/31/31/31/31 13 30.1050.105CuCu1/71/71/51/51/31/31/31/31 10.0470.0474、有机物因子有机物因子判断矩阵判断矩阵有机物有机物BODCODWiBOD110.5COD110.55、无机物因子无机物因子判断矩阵判断矩阵无机物无机物PNFWiP1330.6N1/3110.2F1/3110.26、全要素下的综合权重排序全要素下的综合权重排序重金属重金属有机物有机物无机物无机物综合权重综合权重: : W WAiAi=j=1j=1m ma aj jw wijij0.7140.1430.143AS0.49700=0.714*0.497+0+0=0.355 (1) =0.714*0.497+0+0=0.355 (1) Cd0.24500=0.714*0.245+0+0=0.175 (2) =0.714*0.245+0+0=0.175 (2) Pb0.10500=0.714*0.105+0+0=0.075 =0.714*0.105+0+0=0.075 Zn0.10500=0.714*0.105+0+0=0.075 =0.714*0.105+0+0=0.075 Cu0.04700=0.714*0.047+0+0=0.034 =0.714*0.047+0+0=0.034 BOD00.50=0+0.143*0.5+0=0.072 =0+0.143*0.5+0=0.072 CODCOD00.50=0+0.143*0.5+0=0.072 =0+0.143*0.5+0=0.072 P000.6=0+0+0.143*0.6=0.086 (3) =0+0+0.143*0.6=0.086 (3) N000.2=0+0+0.143*0.2=0.029 =0+0+0.143*0.2=0.029 F000.2=0+0+0.143*0.2=0.029 =0+0+0.143*0.2=0.029 5 5 水环境规划水环境规划l5.1 水环境规划的内容和类型 l5.2 水环境规划基础 l5.3 水环境规划的技术措施 l5.4 水环境规划方案的综合评价 l5.5 水环境规划实例 水环境规划水环境规划l对象：河流、湖泊、水库、地下水、海洋等水体利用及影响因素l目的：发展经济、保护好水质，合理开发和利用水资源5.1.15.1.1 水环境规划的内容水环境规划的内容1)明确问题明确问题 借助污染源调查、水质监测、现状评价-质量、利用状况，找出问题：l水量：水资源供需平衡？l水质：污染现状，对生活生产的影响？l水资源是否得到合理利用？l水质根据功能区划，制定满足生活、生产或自然保护要求的水质目标l水量对有限的水资源进行合理规划，满足当地需要，不足要有引水措施2）确定规划目标确定规划目标3 3）选定规划方法选定规划方法l单目标单目标-数学规划法数学规划法线性规划、非线性规划和动态规划线性规划、非线性规划和动态规划l多目标多目标-模拟比较法模拟比较法矩阵矩阵、层次分析层次分析、系统动力学系统动力学、组合方案比较组合方案比较系统动力学法系统动力学法：从系统的基本结构入手建从系统的基本结构入手建立数学模型立数学模型，模拟分析系统动态行为模拟分析系统动态行为组合方案比较法组合方案比较法：组合各目标下拟采取组合各目标下拟采取措施为几个方案措施为几个方案，费用效益分析费用效益分析4 4）拟定规划措施拟定规划措施l调整经济结构和工业布局调整经济结构和工业布局l实施清洁生产工艺实施清洁生产工艺l提高水资源利用率提高水资源利用率l充分利用水体的自净能力充分利用水体的自净能力l增加污水处理设施增加污水处理设施5 5）提出供选方案提出供选方案l综合各项措施组成方案、方案优化，决策分析6 6）规划实施规划实施l根据水体用途根据水体用途、划分保护区划分保护区，保证饮用保证饮用水源的水量水源的水量、水质水质l流域用地和人口增长对水环境影响流域用地和人口增长对水环境影响？l复合生态系统理念复合生态系统理念：流域与水环境关系流域与水环境关系l减免洪水灾害减免洪水灾害l妥善处理干支流妥善处理干支流、上下游上下游、左右岸及各左右岸及各种水环境的相互关系种水环境的相互关系 * *污染搬家污染搬家* *5.1.2 水环境规划的水环境规划的类型类型l水污染控制系统规划-水质控制规划-为实现水体的功能要求-基础l水资源系统规划-水资源利用规划-满足经济、社会、生态环境对水量的要求5.1.2.15.1.2.1 水污染控制系统规划水污染控制系统规划1 1）流域流域: :分段进行分段进行，统筹兼顾统筹兼顾2 2）城市城市/ /区域区域: :满足用水要求满足用水要求（水量水量、水质水质）-符符合全流域整体规划要求合全流域整体规划要求3 3）设施设施: :污水处理厂及其进出管道系统规划污水处理厂及其进出管道系统规划 要求要求：技术上可行技术上可行( (治理效果好治理效果好，合理布局合理布局） 经济上合理经济上合理 ( (运行成本运行成本，输送成本输送成本) )5.1.2.2 5.1.2.2 水资源系统规划水资源系统规划1 1）流域水资源规划流域水资源规划 l统筹安排全流域水资源开发利用统筹安排全流域水资源开发利用l协调上下游协调上下游、各部门各部门、自然和社会自然和社会关系关系l西水北调西水北调( (雅鲁藏布江雅鲁藏布江) )2 2）地区水资源规划地区水资源规划 某行政区/经济区水资源的开发利用-满足全流域规划要求3 3）专业水资源规划专业水资源规划 为满足某项水资源需要进行的规划-防洪、水电、灌溉、航运-统筹考虑社会、经济、自然用水5.2 水环境规划基础水环境规划基础水环境容量 水体在特定环境目标下的纳污量l是水环境规划的主要约束条件，也是污染物总量控制的关键参数容量大小与水体特征、水质目标、污染物特性有关水体特征水体特征-形状形状、大小大小、流量流量、流速流速、水温水温、PHPH、污染物本底值污染物本底值水质目标水质目标-不同用途不同标准不同用途不同标准，地域差异等地域差异等污染物特性污染物特性 危害危害：危害越大容量越小危害越大容量越小 净化净化：污染物的迁移转化污染物的迁移转化 排放排放：集中分散集中分散、连续间断连续间断、江边江心江边江心5.2.1.25.2.1.2 水环境容量水环境容量分类分类 1)1)按再生性分按再生性分: :l可更新容量可更新容量可降解污染物的水环境容量通过降解，容量不断再生、永续利用l不可更新容量不可更新容量 不可降解或长时间内只微量降解的污染物容量表现在污染物的迁移、吸附、沉积和相的转移，但总量不变2)2)按分配性划分按分配性划分l可分配容量可分配容量 可控污染源所占用的环境容量可控污染源所占用的环境容量（点源点源）l不可分配容量不可分配容量 不可控污染源占用的环境容量不可控污染源占用的环境容量（面源、面源、自然污染源自然污染源）3)按降解机制划分l稀释客量 污染物进入水环境之后由稀释扩散作用引起的，与水的体积、径污比有关l自净容量 水体通过物理、化学及生物作用对污染物降解或无害化, 又称同化容量4)4) 按水环境规划目标划分按水环境规划目标划分l自然自然水环境容量水环境容量l管理管理水环境容量环境容量l规划规划水环境容量环境容量 *自然水环境容量自然水环境容量以水体中污染物以水体中污染物基准值基准值为水质目标为水质目标l基准值基准值:污染物对特定对象（人或其他生物）未产生不良或有害影响的最大剂量或浓度（剂量反应）lE =E =V VK K自自（基基-）dVdV = K = K自自（基基-）V V*管理水环境容量管理水环境容量 以水体污染物的标准值为水质目标E=KE=K自自（标标-）dVdV =K =K自自（K K标标基基-）dVdV 标标=K=K标标基基K K标标: :以技术经济为约束条件的社会效益以技术经济为约束条件的社会效益参数参数，K1K1（非生活用水非生活用水）*规划环境容量规划环境容量 以水污染损害费用和治理费用以水污染损害费用和治理费用之和最小为约束条件之和最小为约束条件，所允许所允许的排污量的排污量排污量排污量-费用关系费用关系费费用用排污量排污量污染损失污染损失治理费用治理费用x05.2.1.3 5.2.1.3 水环境容量的水环境容量的设计条件设计条件1 1）设计条件的设计条件的类型和内容类型和内容l设计自然条件 水量、水温、流速和上游设计断面及水质浓度、横向-纵向混合系数等l设计排污条件 排污量、浓度,排放地点、方式和强度等l设计目标条件 污染控制因子、控制区段与断面和水质标准及达标率等l设计约束条件 经济投资、工业布局、城市规划等2 2）随机设计条件随机设计条件l将河流流量、本底浓度、污水排放量和污水浓度作为随机变量，计算下游河水中污染物浓度的概率分布，从而推算环境容量3）稳态设计条件稳态设计条件忽略变量波动，取变量平均值进行计算l设计保证率-90%,污染最严重情况l设计流量-设计时期因拟解决问题发生时间而异；设计时段：7、15、30天l设计流速-根据实测值、设计流量或曼宁公式计算 n粗糙系数R水力半径S水力坡度l设计排污条件代表性时段和生产过程的排污量、排放条件l设计水温根据设计流量、排污条件所处的时期，确定平均水温水环境容量的水环境容量的计算计算 水环境容量=稀释容量自净容量水环境容量排放方式排放方式自净容量稀释容量W自净W稀释W给定水域本底污染物浓度低于水给定水域本底污染物浓度低于水质目标时，依靠稀释作用达到水质目标时，依靠稀释作用达到水质目标所能承纳的污染物量质目标所能承纳的污染物量由于沉降、生化、吸附等物理、由于沉降、生化、吸附等物理、化学和生物作用，给定水域达到化学和生物作用，给定水域达到水质目标所能自净的污染物量水质目标所能自净的污染物量1)1)零维模型零维模型 l污染物进入水体后完全均匀混合污染物进入水体后完全均匀混合符合下列两个条件之一的可简化为符合下列两个条件之一的可简化为零维问题：零维问题：1 1）河水流量与污水流量之比大于河水流量与污水流量之比大于15152 2）不需考虑污水进入水体的混合距离不需考虑污水进入水体的混合距离河流零维模型河流零维模型 QP、CPQE、CE(QP + QE)、C河流零维模型河流零维模型lC CSS标标lC CP P*Q*QP P+C+CE E*Q*QE E S S（Q QP P+Q+QE E）l环境容量环境容量= =允许排放量允许排放量=C=CE E*Q*QE E = S = S（Q QP P+Q+QE E）- C- CP P*Q*QP P河流一维模型河流一维模型 对于河流而言对于河流而言，一维模型假定污染物浓一维模型假定污染物浓度仅在度仅在河流纵向河流纵向上发生变化上发生变化，满足：满足：l宽浅河段宽浅河段l污染物在较短时间内基本能混合均匀污染物在较短时间内基本能混合均匀l污染物浓度在断面横向变化不大污染物浓度在断面横向变化不大，横横向和垂向的污染物浓度梯度可以忽略向和垂向的污染物浓度梯度可以忽略河流一维模型河流一维模型*QP、CPQE、CE控制断面控制断面CS一维模型自净容量一维模型自净容量自自净容量净容量= =河段初始浓度河段初始浓度段末浓度段末浓度流量流量 =S S*exp(Kx/u*exp(Kx/u) ) S S(Q(QP P+Q+QE E) )河流二维模型河流二维模型 l污染物浓度在一个方向上是均匀的，在其余两个方向是变化的，采用二维模型。河流二维模型通常假定污染物浓度在水深方向是均匀的，纵向、横向是变化的5.2.2 5.2.2 水环境区划水环境区划 目的目的l水体功能区的合理布局l确定水环境规划目标l便于环境规划目标的管理和执行5.2.2.15.2.2.1 区划原则区划原则 1)1)集中式水源地优先保护集中式水源地优先保护2)2)不得降低现状使用功能不得降低现状使用功能3)3)统筹考虑专业用水标准要求统筹考虑专业用水标准要求4)4)上下游、区域间相互兼顾，适当上下游、区域间相互兼顾，适当考虑潜在功能要求考虑潜在功能要求5 5）合理利用水体自净能力和环境容量合理利用水体自净能力和环境容量6 6）与陆上工业合理布局相结合与陆上工业合理布局相结合7 7）考虑对地下引用水源的影响考虑对地下引用水源的影响8 8）实用可行，便于管理实用可行，便于管理5.2.2.2 水环境功能水环境功能分区分区 l自然保护区及源头水自然保护区及源头水l生活饮用水区生活饮用水区l渔业用水渔业用水l风景游览区风景游览区l工农业用水区及一般景观用水区工农业用水区及一般景观用水区5.2.2.35.2.2.3 水环境功能区划的水环境功能区划的方法和步骤方法和步骤 1 1）技术准备l收集汇总现有的基础资料、数据；l确定工作方案2）定性判断l分析水体现状使用功能；l提出功能区划分的初步方案3）定量计算l水质预测，功能可达性分析4）综合决策阶段l对水质目标、社会目标、经济目标统一协调，经行政决策、综合评价后确定切实可行的水环境功能区划方案5.2.3 水污染控制单元水污染控制单元 由污染源和污染物排放水域两部分组成的可操作实体l可单独进行环境评价、污染控制、环境管理的较完整的体系l包括污染源、排放和迁移转化途径、影响对象等l可能是“污染源 + 某个水环境功能区”l也可能“污染源 + 多个水环境功能区” 2)2)作用作用l可建立起源与水域目标间的可建立起源与水域目标间的输入输入响应关系响应关系l方便总量控制方便总量控制l方便水污染控制方便水污染控制管理管理3)3)划分划分充分考虑行政区划、水环境功能区、水域特征、污染源及排污口分布等特点，划分控制单元4 4）注意事项l相对独立性可单独进行环境评价、污染控制、管理l针对性地确定划分方案不同的控制目标，要有不同的水污染控制单元相对应l完善的监控系统5.2.4 5.2.4 水污染控制水污染控制规划模型规划模型l目标目标 达到水质控制目标-约束条件 经济合理-费用尽量小-目标函数l包括包括 污染控制系统最优化控制模型 规划方案的模拟选优模型5.2.4.1 最优化控制模型最优化控制模型 l利用数学规划方法利用数学规划方法，科学组织科学组织污染物的排放或协调各个治理污染物的排放或协调各个治理环节环节、用最小费用达到所规定用最小费用达到所规定的水质目标的水质目标1)1)排污口最优化排污口最优化 -处理效率组合的最优化l在满足水质要求的前提下，各处理设施的处理效率达到最佳组合l一般以处理费用最省表示排污口最优化排污口最优化*CS1)1)排污口最优化排污口最优化l目标函数：目标函数：l约束条件：约束条件：lUL + m L0lVL + n O0lL Oli 1ii2 ：eit:umaikru :umig1)1)排污口最优化排污口最优化lZ-Z-污水处理的总费用污水处理的总费用lCi(iCi(i)-)-第第i i污水处理厂的处理费污水处理厂的处理费用用, ,是处理效率的函数是处理效率的函数UL + m LUL + m L0 0lU-U-各排放口排放单位质量有机物在各排放口排放单位质量有机物在河流各控制断面产生的河流各控制断面产生的BODBOD的响应值的响应值lL-L-各排污口输入河流的各排污口输入河流的BODBOD量量lm-m-河流起始断面河流起始断面BODBOD值对下游断面值对下游断面BODBOD的影响值的影响值lL L0 0-各断面各断面BODBOD的控制目标的控制目标VL + n OVL + n O0 0lV-V-各排放口排放单位质量有机物对各排放口排放单位质量有机物对河流各控制断面上河流各控制断面上DODO的影响值的影响值lL-L-各排污口输入河流的有机物量各排污口输入河流的有机物量ln-n-河流起始断面河流起始断面DODO对下游断面对下游断面DODO的的影响值影响值lO O0 0-各断面各断面DODO的控制目标的控制目标L O ; i 1ii2lii 1 1、ii2 2 - -第第i i污水处理厂处理效率的下限污水处理厂处理效率的下限（管理要求）（管理要求）和上限和上限（技术限制）（技术限制）l -i-i取范围内任意值，取范围内任意值，i=1-ni=1-nlii 1 1、ii2 2 - -第第i i污水处理厂处理效率的下限污水处理厂处理效率的下限（管理要求）（管理要求）和上限和上限（技术限制）（技术限制）l -i-i取范围内任意值，取范围内任意值，i=1-ni=1-n2) 最优化均匀处理最优化均匀处理 污水处理厂污水处理厂位置和处理量位置和处理量的最优化的最优化l处理效率固定的前提下处理效率固定的前提下，要求区域污要求区域污水处理和管道输送总费用最低时水处理和管道输送总费用最低时，各各处理厂的最佳位置和处理量的组合处理厂的最佳位置和处理量的组合l以处理总费用最省表示以处理总费用最省表示l目标函数目标函数：l约束条件约束条件： Qi,qi 0 Qji,Qij 0lCi(QiCi(Qi)-)-第第i i污水处理厂的处理费用，污水处理厂的处理费用，是处理量函数是处理量函数lCij(QijCij(Qij)-)-节点节点i i输水到节点输水到节点j j的费的费用，是输水量函数用，是输水量函数lZ-Z-总费用总费用*lqiqi-第第i i污水处理厂收集的本小区的污水量污水处理厂收集的本小区的污水量lQji-jQji-j小区输送到小区输送到i i污水处理厂的污水量污水处理厂的污水量lQij-iQij-i小区输送到小区输送到j j污水处理厂的污水量污水处理厂的污水量lQiQi-第第i i污水处理厂处理量污水处理厂处理量3）区域最优化处理区域最优化处理l综合考虑水体自净、污水处理和管道输送因素.要求污水处理厂有最佳效率、最佳位置和处理量，还要合理利用水体的自净能力l是前两项最优化的综合5.2.4.2 5.2.4.2 模拟选优模拟选优l制定多个规划方案后，对各方案模拟计算，检验可行性和经济性-确定实施方案l该实施方案不一定是最好的，取决于规划人员的经验和能力5.3 水环境规划的水环境规划的技术措施技术措施l减少污染物排放减少污染物排放清洁生产、污水灌溉、污水处理、浓度控制和总量控制l利用水体自净能力利用水体自净能力流量调控、污水调节、人工复氧5.3.1 减少污染物排放负荷减少污染物排放负荷1 1）清洁生产工艺清洁生产工艺l从从根源根源上减少污染物的产生和减上减少污染物的产生和减少资源的浪费少资源的浪费2） 浓度控制法浓度控制法 对污染物浓度作限值规定，以达到控制污染源排放量的目的l缺陷：不能限制排放总量（如稀释）未考虑现有污染负荷（源密度）未考虑环境容许负荷（自净能力）3） 总量控制总量控制容量容量总量控制总量控制 以水质标准为控制基点目标目标总量控制总量控制 以排放量为控制基点行业行业总量控制总量控制不一定是从环境容量上确定不一定是从环境容量上确定3) 行业总量控制以能源、资源的合理利用为控制基点以能源、资源的合理利用为控制基点-实质就是清洁生产实质就是清洁生产（最佳生产工艺最佳生产工艺+ +实用处实用处理技术理技术）-和环境容量没什么关系和环境容量没什么关系也应符合区域环境容量控制目标也应符合区域环境容量控制目标5.3.1.3 总量控制总量控制负荷优化分配负荷优化分配 将环境容量将环境容量（允许排污量允许排污量）不均等分不均等分配给各污染源配给各污染源1 1）非数学非数学优化分配优化分配2 2）数学数学优化分配优化分配*非数学优化分配非数学优化分配 用于已知目标削减量或水环境容量，但不必或不能做各污染源控制的投资效益分析时1)1)等比例分配等比例分配 -以现状排污量为基础按相同削减比例分配允许排污量以以“污水综合排放标准污水综合排放标准”所列的各行业所列的各行业排放标准为依据，按不同权重分配各排放标准为依据，按不同权重分配各行业的容许排放量，同行业按等比例行业的容许排放量，同行业按等比例分配分配-应考虑现有排放量的大小应考虑现有排放量的大小如如: :二级标准中二级标准中,BOD,BOD标准标准, ,制糖业制糖业:100mg/l;:100mg/l;皮革业皮革业:150mg/l.:150mg/l.2) 排污标准加权分配排污标准加权分配3)分区加权分配分区加权分配（区域差异）（区域差异） 根据各控制单元或区域的不同环境目标要求、排污现状、治理现状与技术经济条件，确定各区域的削减权重，确定排放量 区域内部采用等比例分配区域内部采用等比例分配4)行政协商分配 已知目标削减量已知目标削减量，根据管理人员根据管理人员了解的情况了解的情况，和排污单位反复协和排污单位反复协商商，由行政决策分配排污指标由行政决策分配排污指标*数学优化分配数学优化分配 l已知目标削减量已知目标削减量，分析各污染源分析各污染源削减方案的投资效益削减方案的投资效益，按投资最小按投资最小，污染物削减量最大的原则进行排污染物削减量最大的原则进行排污总量的数学优化分配污总量的数学优化分配*数学优化分配数学优化分配l目标函数目标函数: : l约束条件约束条件: xj0Z-Z-削减污染物排放所需总费用削减污染物排放所需总费用CjCj-第第j j污染源单位污染物削减的费用污染源单位污染物削减的费用xjxj-第第j j污染源的污染物削减量污染源的污染物削减量lA Aijij-第第j j污染源的单位污染物排放在污染源的单位污染物排放在第第i i控制断面上的响应值控制断面上的响应值lx xjojo-第第j j污染源的现有排放量污染源的现有排放量lB Bi i-第第i i控制断面的环境目标值控制断面的环境目标值5.3.1 减少污染物排放负荷减少污染物排放负荷5.3.1.4 5.3.1.4 污水处理污水处理5.3.1.5 5.3.1.5 污灌污灌 -城市生活污水用于农业灌溉城市生活污水用于农业灌溉5.3.1.6 5.3.1.6 氧化塘氧化塘 -利用自然生态系统的自净功能利用自然生态系统的自净功能处理城市污水处理城市污水5.3.2 挖掘水体纳污容量挖掘水体纳污容量 1)人工复氧-溶解氧很低河段安装增氧器来提高水体中的溶解氧如苏州河综合整治，嚗气复氧，且成景观2)2)污水调节污水调节根据水体纳污量的高低根据水体纳污量的高低，用蓄污池用蓄污池调节污水的排放调节污水的排放3)3)河流流量调控河流流量调控人工引水增加枯水期的水环境容量人工引水增加枯水期的水环境容量5.4 5.4 规划方案的综合评价规划方案的综合评价检验和比较检验和比较备选方案的备选方案的可行性和可行性和可操作性可操作性-选择和决策选择和决策5.4.1 5.4.1 费用效益分析费用效益分析5.4.2 5.4.2 方案可行性分析方案可行性分析5.4.3 5.4.3 水环境承载力分析水环境承载力分析5.4.15.4.1 费用效益分析费用效益分析污水处理厂的费用函数污水处理厂的费用函数处理费用受多方面影响处理费用受多方面影响：折旧折旧、人工人工、管理管理、处理量处理量及及效率效率污水处理厂的污水处理厂的费用函数费用函数 lC=FC=F（Q Q，）l根据经验表现为幂函数关系根据经验表现为幂函数关系: :lC=QC=Q=K+r=K+r C=( K+r C=( K+r) Q) Q=KQ=KQ+rQ+rQ = =K K1 1Q QK2K2+ +K K3 3Q QK2K2K4K4K1K1、K2K2、K3K3、K4K4 lK K1 1、K K2 2、K K3 3、K K4 4根据费用矩阵提供根据费用矩阵提供数据数据列方程组解出列方程组解出( (已知数据已知数据) ) 12 n Q1Q2 Qn 5.4.2 方案可行性分析方案可行性分析l技术上技术上: :环境目标的环境目标的可达性可达性l费用上费用上: :落实投资的落实投资的可行性可行性方案可行性分析方案可行性分析1)1)水环境目标的可达性分析水环境目标的可达性分析 -建模、预测、分析l国际经验：治理投入占GDP的 1-1.5:能基本控制环境污染 2-3:能改善环境质量目前我国这一比例在1左右2)污水处理投资的可行性分析5.4.3 水环境承载力水环境承载力分析分析l某一地区、某一时间、某种状态下，水环境对经济发展和生活需求的支持能力5.4.3.1 水环境承载力指标水环境承载力指标 l目前还没有具体的数学模型用以计算水环境承载力l用指标体系间接表达l指标与环境承载力大小成正比-经处理得到其相对值水环境承载力指标水环境承载力指标l可用水资源总量与总用水量之比l单位污水的处理投资l每年引进水量l污水处理率l单位BOD排放量的工业产值lCOD控制目标与COD浓度之比l单位水资源消耗量的工业产值5.4.3.2 水环境承载力的定量表述水环境承载力的定量表述 指标指标1 1指标指标2 2指标指标3 3指标指标i i指标指标n n方案方案1 1E11E11E21E21E31E31Ei1Ei1En1En1方案方案2 2E12E12E22E22E32E32Ei2Ei2En2En2. . . . .方案方案j jE1jE1jE2jE2jE3jE3jEijEijEnjEnj. .方案方案m mE1mE1mE2mE2mE3mE3mEimEimEnmEnm水环境承载力的水环境承载力的定量表述定量表述l按列进行归一化处理定量表述定量表述l按行求归一化后向量的模,用以表示水环境承载力l也可用相对值表示Ej1：人类活动和水环境相协调5.5 环境规划实例环境规划实例 P186P186Learn-self例一例一 有有3个化工厂个化工厂每天分别排放氰化物每天分别排放氰化物760、110、250kgkg到河流，要求进入湖泊的氰化物不到河流，要求进入湖泊的氰化物不超过超过315kg/dkg/d。已知已知3个化工厂排放的氰化物到个化工厂排放的氰化物到入湖口时的降解率分别为入湖口时的降解率分别为45% %、30% %、40% %；对氰化物处理费用分别为对氰化物处理费用分别为1.25、2.0、1.75万元万元/kg。写出既能达到湖泊污染物控制要求写出既能达到湖泊污染物控制要求，又使又使总处理费用最小的总处理费用最小的线性规划模型线性规划模型的标准型的标准型l图示 化工厂化工厂2 2河流河流化工厂化工厂1 1化工厂化工厂3 3湖湖泊泊315kg/d110kg/d30%2.0760kg/d45%1.25250kg/d40%1.75解析解析1 1）线性规划模型的线性规划模型的标准型标准型：l目标函数l约束条件 分析分析2 2）什么作目标函数什么作目标函数？什么作约束条件什么作约束条件？l要求费用最省设计为目标函数l约束条件由环境规划要求表示（要求进入湖泊的氰化物不超过315kg/d）目标函数目标函数l设化工厂设化工厂、的氰化物处理的氰化物处理率分别为率分别为x1、x2、x3，则个化工，则个化工厂的处理费用分别为多少？厂的处理费用分别为多少？l化工厂化工厂2：Z2=2.0 110x2l化工厂化工厂3：Z3=1.75 250x3化工厂化工厂1：Z1=1.25 760x1目标函数目标函数l个化工厂的处理费用之和为：lZ=Z1+Z2+Z3 =1.25760x1+2.0110x2+1.75250x3目标函数：minZ=1.25760x1 + 2.0110x2 +1.75250x3约束条件约束条件l化工厂1排放的氰化物经过降解，到达湖泊时还有多少？760(1-x1)(1-45%)约束条件约束条件l根据水质控制要求： 760(1-x1)(1-45%)+110(1-x2)(1-30%)+ 250(1-x3)(1-40%)315l约束条件： 418x1 +77x2 + 150x3330约束条件约束条件l 0x11l 0x21l 0x31规划模型标准式规划模型标准式目标函数：目标函数：minZ=1.25760x1+2.0110x2 +1.75250x3约束条件：约束条件： 418x1+77x2+150x3330 0x11 0x21 0x31例二例二l某河段上个污染源向河水中排放污某河段上个污染源向河水中排放污染物苯染物苯，上游河水苯的浓度为上游河水苯的浓度为0 0. .2mg/L2mg/L, ,已知苯在河水中降解速度常数已知苯在河水中降解速度常数k=0.03km-1, ,L=1e-kL；污水中处理苯的污水中处理苯的费用每费用每1000m1000m3 3为为50x50x元元（x x为去除率为去除率）。）。要要使得整个河段苯的浓度不超标使得整个河段苯的浓度不超标（1mg/L），），且最省钱且最省钱。请列出线性规请列出线性规划模型的标准型划模型的标准型（写出建模计算过程写出建模计算过程）题图题图10km15km污染源污染源1污染源污染源2污染源污染源3污染源流量污染源流量m3/d 100000 50000 200000100000 50000 200000排放浓度排放浓度 mg/Lmg/L 10 20 810 20 8河水流量河水流量Q Qvovo=500000m=500000m3 3/d/d 本底浓度本底浓度0 0=0.2mg/L=0.2mg/L解析解析1 1）线性规划模型的标准型：线性规划模型的标准型：l目标函数l约束条件分析分析2 2）什么作目标函数？什么作约束条件？什么作目标函数？什么作约束条件？l要求要求费用最省费用最省设计为目标函数设计为目标函数l约束条件由约束条件由环境规划要求环境规划要求表示表示 -整个河段苯的浓度不超标整个河段苯的浓度不超标（1mg/L1mg/L） -污染源排放口断面的混合浓度污染源排放口断面的混合浓度1mg/L1mg/L目标函数目标函数l假设污染源假设污染源1 1、2 2、3 3的污染物去除率的污染物去除率分别为分别为x x1 1、x x2 2、x x3 3； l污染源污染源1 1、2 2、3 3的污染物去除费用分的污染物去除费用分别是多少？别是多少？Z1=50x1（100000/1000）Z2= 50x2（50000/1000）Z3=50x3（200000/1000） 目标函数目标函数l污染治理总费用污染治理总费用： Z=5000x1+2500x2+10000x3l目标函数目标函数： min Z =5000x1+2500x2+10000x3约束条件约束条件l假设各污染源污染物排入河中混合后的假设各污染源污染物排入河中混合后的浓度分别为浓度分别为B1、B2、B3，则：则：l B1 1mg/Ll B2 1mg/Ll B3 1mg/L约束条件约束条件（1 1）lB1=10000010（1-x1）+5000000.2/(500000+100000) =(11-10x1)/61l解得：解得：x10.5题图题图10km15km污染源污染源1污染源污染源2污染源污染源3污染源流量污染源流量 m3/dm3/d 100000 50000 200000 100000 50000 200000排放浓度排放浓度 mg/Lmg/L 10 20 8 10 20 8河水流量河水流量 Q Qvovo=500000m3/d =500000m3/d 本底浓度本底浓度 0 0=0.2mg/L=0.2mg/L约束条件约束条件（2 2）l浓度为B1的河水经降解到达污染源2所在断面时浓度：l2=B1e-KL=(11-10x1)/6e-0.03*10 =1.36-1.23x1约束条件约束条件（2 2）lB2=6000002 + 5000020（1-x2）/(600000+50000) =2.79-1.14x1-1.54x21l解得：解得：1.14x1+1.54x21.79约束条件约束条件（3 3）l浓度为浓度为B2B2的河水经降解到达污染的河水经降解到达污染源源3 3所在断面时浓度所在断面时浓度：l3=B2e-KL=1.79-0.73x1-0.98x2约束条件约束条件（3 3）lB3=6500003 + 2000008(1-x3)/(650000+200000) =3.24-0.55x1-0.74x2-1.88x31l解得：解得：l0.55x1+0.74x2+1.88x32.24其他约束条件其他约束条件l0x11l0x21l0x31规划模型标准式规划模型标准式目标函数目标函数： minZ=5000x1+2500x2+10000x3约束条件约束条件： 1.14x1+1.54x21.79 0.55x1+0.74x2+1.88x32.24 0.5x11 0x21 0x316 6 大气环境规划大气环境规划 l协调大气环境和社会协调大气环境和社会、经济间经济间关系关系，使得功能区的环境质量使得功能区的环境质量分别满足生产分别满足生产、生活的需要生活的需要6.1 6.1 大气环境规划的大气环境规划的内容和类型内容和类型 l规划内容规划内容 l规划类型规划类型l能流分析能流分析6.1.1 大气环境大气环境规划的内容规划的内容 1)1)弄清问题弄清问题 通过调查通过调查、评价评价、预测预测，找出现在找出现在和规划期内的主要环境问题和规划期内的主要环境问题2)2)确定环境目标确定环境目标 确定功能区的大气环境目标确定功能区的大气环境目标3)3)建立污染源和环境质量间的响应关系建立污染源和环境质量间的响应关系 确定主要污染源确定主要污染源、合理布局合理布局、确定控确定控制方案制方案4)选择规划方法与建立规划模型选择规划方法与建立规划模型 根据具体的污染物确定根据具体的污染物确定5)5)确定优选方案确定优选方案 通过多个方案的比较通过多个方案的比较、反复论证反复论证6)6)方案实施方案实施6.1.2 6.1.2 大气环境大气环境规划的类型规划的类型1 1）根据时间跨度根据时间跨度l分为：近期、中期、长远大气环境规划l与不同时间跨度的国民经济发展规划相对应2）根据行政区划根据行政区划l 国家国家、省市省市、县县大气环境规划大气环境规划3 3）根据规划层次根据规划层次l 国家国家、区域区域、部门部门大气环境规划大气环境规划其中区域大气环境规划不一定是某其中区域大气环境规划不一定是某行政区的环境规划行政区的环境规划4)4)根据根据规划内容规划内容l大气环境质量大气环境质量规划规划 确定各功能区主要污染物的浓度限值确定各功能区主要污染物的浓度限值-确定大气环境规划目标确定大气环境规划目标l大气环境控制大气环境控制规划规划 为实现质量规划的技术和管理为实现质量规划的技术和管理-规划规划措施和方案措施和方案相互联系相互联系、相互影响相互影响，构成规划的全过程构成规划的全过程6.1.3 6.1.3 社会经济发展社会经济发展能流分析能流分析-是大气环境规划的基本技术方法之一是大气环境规划的基本技术方法之一1）能流过程分析能流过程分析l 输入过程输入过程l 集中转换过程集中转换过程l 分配过程分配过程l 终端用能过程终端用能过程1 1）输入过程 分析能源种类、产地、总量、结构及污染物含量2）集中转换过程 分析转换总量、比例、效率 煤转电、气、焦3）分配过程 分配的合理性（各行各业）4）终端用能过程 用能总量、结构，对大气环境危害l我国以我国以煤烟型煤烟型污染为主污染为主，应应重视集中转换过程重视集中转换过程，转换量转换量和转换效率的大小反应了城和转换效率的大小反应了城市能源供给技术的总体水平市能源供给技术的总体水平6.1.3.26.1.3.2 能流平衡能流平衡分析分析输入-转换-分配-使用l分析各阶段输入、输出、流失量间平衡关系l各阶段在物质、能量方面都有损失。从物质平衡方面分析污染物流失量（排放量、治理回收量）6.1.3.3 能流能流过程优化分析过程优化分析l要求要求：污染少污染少，费用少费用少l如如: :能流转换生成较清洁能源能流转换生成较清洁能源，使使用过程污染少用过程污染少。但转换需要费用但转换需要费用，转换过程也产生污染转换过程也产生污染l从从经济合理经济合理、控制污染排放控制污染排放两方面两方面着手着手，合理优化能源分配合理优化能源分配，合理安合理安排能源改造项目排能源改造项目6.2 大气环境大气环境规划的组成规划的组成 6.2.1 6.2.1 大气环境大气环境评价和预测评价和预测（略）（略） 6.2.2 6.2.2 大气环境大气环境规划目标和指标体系规划目标和指标体系 6.2.3 6.2.3 大气环境大气环境功能区划分功能区划分 6.2.2 6.2.2 规划目标和指标体系规划目标和指标体系 1. 1. 规划目标规划目标l大气大气环境质量目标环境质量目标 各功能区大气污染物浓度限值各功能区大气污染物浓度限值l污染总量控制目标污染总量控制目标 限值各污染源排放量限值各污染源排放量（为达到质量目标为达到质量目标，以本功能区和相关功能区环境容量为基础以本功能区和相关功能区环境容量为基础，包括允许排放量指标和污染物削减目标包括允许排放量指标和污染物削减目标）6.2.2.2 大气环境规划的大气环境规划的指标体系指标体系l气象气象、气候指标气候指标l大气环境质量指标大气环境质量指标l大气污染控制指标大气污染控制指标l区域环境建设指标区域环境建设指标l社会经济指标社会经济指标6.2.3 大气环境大气环境功能区划功能区划目的目的：l确定大气环境规划目标l计算大气环境容量l实施大气污染物总量控制-满足生活生产各方面对满足生活生产各方面对大气环境质量的不同要求大气环境质量的不同要求6.2.3.1 大气环境大气环境功能区划的原则功能区划的原则1 1）功能和规划相匹配功能和规划相匹配l根据区域功能划分功能区2 2）根据自然条件划分功能区根据自然条件划分功能区l充分考虑地理、气候、生态等自然条件如:利用自然界线（山脉、河流、道路）作为相邻功能区边界线-方便管理，不需特意进行边界处理l风向问题-重点保护的一类功能区放在最大风频的上风向，三类放下风向3 3）根据开发潜力划分根据开发潜力划分如如：新经济开发区等新经济开发区等4 4）社会经济现状社会经济现状、特点和发展趋势特点和发展趋势如如：工业区工业区、居民区居民区、开发区开发区、教育文教育文化区等化区等5 5）行政区行政区6 6）环保重点和特点环保重点和特点重点保护区重点保护区、一般保护区一般保护区、污染控制污染控制区区、重点污染治理区等重点污染治理区等6.2.3.2 6.2.3.2 大气环境大气环境功能区的划分方法功能区的划分方法 功能区功能区范围范围执行标准执行标准一类区一类区自然保护区、风景游览区、自然保护区、风景游览区、疗养地疗养地一级一级二类区二类区居民区、商业区、文化区、居民区、商业区、文化区、居民混合区、农村居民混合区、农村二级二级三类区三类区工业区、交通枢纽等工业区、交通枢纽等三级三级l一类区：自然保护区、风景游览区、疗养地l农村-二类区l其他地区属于二类还是三类区要应用多因子综合评价法多因子综合评价法多因子综合评价法 1 1）确定评价因子确定评价因子-7大类：l人口密度、商业密度、科教医疗单位密度、单位面积污染物排放量、风向（污染系数）、单位面积工业产值和污染程度2 2） 单因子分级评分标准单因子分级评分标准的确定的确定评价子区指标和所有子区该指标平均值之比 0.40.4：很小很小；0.4-0.80.4-0.8：较小较小;0.8;0.81.2:1.2:一般一般;1.2-1.6:;1.2-1.6:较大较大;1.6:;1.6:很大很大适用于:人口密度、商业密度、科教医疗单位密度、单位面积工业产值、单位面积污染物排放量l风向或污染系数分级判断标准风向或污染系数分级判断标准下风向下风向偏下风向偏下风向中间中间偏上风向偏上风向上风向上风向下方位下方位偏下方位偏下方位中间中间偏上方位偏上方位上方位上方位很轻很轻较轻较轻一般一般较严重较严重很严重很严重主导风向主导风向 污染系数方位污染系数方位 l大气污染程度分级-以环境质量标准为基础，根据污染严重程度划分5级l如用“浓度/标准”指标确定l5级划分后根据下表评分：二类功能区单因子分级评分标准二类功能区单因子分级评分标准1 12 23 34 45 5很不适合很不适合不适合不适合一般一般适合适合很适合很适合人口密度人口密度很小很小较小较小一般一般较大较大很大很大商业密度商业密度很小很小较小较小一般一般较大较大很大很大科教医疗单位密度科教医疗单位密度很小很小较小较小一般一般较大较大很大很大单位面积工业产值单位面积工业产值很高很高较高较高一般一般较低较低很低很低主导风向主导风向下风向下风向偏下风向偏下风向中间中间偏上风向偏上风向上风向上风向主导污染系数方位主导污染系数方位下方位下方位偏下方位偏下方位中间中间偏上方位偏上方位上方位上方位单位面积排放量单位面积排放量很大很大较大较大一般一般较小较小很小很小污染程度污染程度很严重很严重较严重较严重一般一般较轻较轻很轻很轻多因子综合评价法多因子综合评价法（3 3）单因子权重的确定）单因子权重的确定l各因子重要性程度不同，赋予每个因子权重（可用层次分析法等）l综合评分值=1/nXiWi Xi单因子分值； Wi-单因子权重4 4）综合分级评分标准综合分级评分标准的确定的确定l很适合上限很适合上限：7 7个评价因子均为个评价因子均为很适合很适合时的平均评分值时的平均评分值=1/75wi=5/7wi=5/7 l很适合下限很适合下限：4 4个个很适合很适合，3 3个个适合适合时时的平均评分值的平均评分值=1/75(w1+w2+w3+w4)+4(w5+w6+w7) l适合上限：7个评价因子均为适合时的平均评分值=4/7wi=4/7 l适合下限: 4个适合，3个基本适合时的平均评分值=1/74(w1+w2+w3+w4)+3(w5+w6+w7)l基本适合上限: 7个评价因子均为基本适合时的平均评分值=3/7wi=3/7l基本适合下限: 4个基本适合，3个不适合时的平均评分值=1/73(w1+w2+w3+w4)+2(w5+w6+w7)l不适合上限: 7个评价因子均为不适合时的平均评分值=2/7wi=2/7l不适合下限: 4个不适合，3个很不适合时的平均评分值=1/72(w1+w2+w3+w4)+(w5+w6+w7)l很不适合上限: 7个评价因子均为很不适合时的平均评分值 =1/7wi=1/75）评价结果的最终确定评价结果的最终确定 很适合、适合很适合、适合:l综合评分值综合评分值：基本适合基本适合: (二类功能区二类功能区) 不不适合、很不适合适合、很不适合:二类功能区二类功能区三类功能区三类功能区三类区适合程度评价三类区适合程度评价 很适合、适合很适合、适合:l综合评分值综合评分值：基本适合基本适合: (三类功能区三类功能区) 不不适合、很不适合适合、很不适合:三类功能区三类功能区二类功能区二类功能区?l基本适合基本适合 - AB- AB二类功能区；二类功能区；ABAB三类功能区三类功能区A=（X2max-X2）/（X2max-X2min） B=(X3max-X3)/(X3max-X3min)X2max、X2min、X2-二类功能区基本二类功能区基本适合的上下限和该子区的综合评分值适合的上下限和该子区的综合评分值X3max、X3min、X3-三类功能区基本三类功能区基本适合的上下限和该子区的综合评分值适合的上下限和该子区的综合评分值6.3 大气污染物总量控制大气污染物总量控制l大气污染控制大气污染控制发展历程发展历程：l浓度控制lP值控制l总量控制6.3.1 污染物总量控制区污染物总量控制区边界边界由由城镇规划城镇规划、经济发展和环境保护经济发展和环境保护三方面确定三方面确定1)采用采用行政边界行政边界2)2)采用采用环境影响评价边界环境影响评价边界l超标区超标区+ +污染源污染源（完整的控制单元完整的控制单元）l污染源密集区污染源密集区+ +影响区域影响区域l新规划区新规划区（开发区、新城市开发区、新城市）l主要污染源最大落地浓度应在主要污染源最大落地浓度应在控制区内控制区内 总量控制区总量控制区一般是一般是：6.3.2 排放总量计算排放总量计算 6.3.2.16.3.2.1 AP值法值法6 6.3.2.2.3.2.2 反推法反推法 A AP P值法值法1) 1) A A值法值法l箱式模型箱式模型: :将总量控制区上空的空气混合将总量控制区上空的空气混合层视为承纳地面排放污染物的一个箱层视为承纳地面排放污染物的一个箱体体；污染物排入箱体后假定均匀混合污染物排入箱体后假定均匀混合l箱体能够承纳的污染物量与箱体体积箱体能够承纳的污染物量与箱体体积( (层高层高* *区域面积区域面积) )、箱体净化能力及箱内污箱体净化能力及箱内污染物浓度限值呈正比染物浓度限值呈正比l箱体高度和自净能力属于自然条箱体高度和自净能力属于自然条件件, ,随地区而定随地区而定, ,用用A A值来表示值来表示l根据当地的根据当地的A A值值、环境空气质量目环境空气质量目标标、控制区面积确定年允许排放量控制区面积确定年允许排放量 1)1) A A值法值法A-A-某地理区域的总量控制系数某地理区域的总量控制系数,104km2/aQakiQaki-第第i i功能区功能区K K污染物的允许排放量污染物的允许排放量，104t/aBkiBki-国家和地方有关国家和地方有关k k污染物在第污染物在第i i功能区功能区的浓度限值的浓度限值，mgm-31)1) A A值法值法省省( (市市) )名名AaP总量控制区总量控制区非总量控制区非总量控制区1 1新疆新疆, , 西藏西藏, ,青海青海7.0-8.47.0-8.40.150.15100-150100-150100-200100-2002 2黑龙江黑龙江, ,吉林吉林, ,辽宁辽宁, ,内蒙古阴山北内蒙古阴山北5.6-7.05.6-7.00.250.25120-180120-180120-240120-2403 3北京北京, ,天津天津, ,河北河北, ,河南河南, ,山东山东4.2-5.64.2-5.60.150.15100-180100-180120-240120-2404 4内蒙古内蒙古( (阴山以南阴山以南),),山西山西, ,陕西陕西( (秦秦岭以北岭以北),),宁夏宁夏, ,甘肃甘肃3.5-4.93.5-4.90.200.20100-150100-150100-200100-2005 5上海上海, ,广东广东, ,广西广西, ,湖南湖南, ,湖北湖北, ,江苏浙江江苏浙江, ,安徽安徽, ,海南海南, ,台台湾湾, ,福建福建, ,江西江西3.5-4.93.5-4.90.250.2550-10050-10050-15050-1506 6云南云南, ,贵州贵州, ,四川四川, ,甘肃甘肃,(,(渭河以南渭河以南),),陕西陕西( (秦岭以南秦岭以南) )2.8-4.22.8-4.20.150.1550-7550-7550-10050-1007 7静风区静风区( (年平均风速小于年平均风速小于1m/s)1m/s)1.4-2.81.4-2.80.250.2540-8040-8040-9040-901) 1) A A值法值法l总量控制区某种污染物总量控制区某种污染物年允许排年允许排放总量放总量为为：1) 1) A A值法值法l夜间夜间，需确定低架源允许排放量需确定低架源允许排放量（烟烟囱高度囱高度3030米米，或无组织排放源或无组织排放源）li i功能区功能区K K污染物低架源允许排放量污染物低架源允许排放量: : Qbki=Qakil-低架源排放分担率低架源排放分担率P P值法值法l用用A A值法计算出某区域某种污值法计算出某区域某种污染物的允许排放量染物的允许排放量，然后用然后用P P值值法分配到法分配到每个具体的污染源每个具体的污染源(2) AP值法值法l点源点源（几何高度几何高度30m30m排气筒排气筒）排放率限值排放率限值 lQpki=PkiHe2 10-6 lPki=PBkil高架源高架源（100m100m）影响整个污染控制区影响整个污染控制区，中架源中架源（30-100m30-100m）主要影响本功能区主要影响本功能区点源控制系数点源控制系数P P值值 kg/(h.m2) lP=PP=P0 0P P1 1P P2 2P P3 3P P4 4lP P0 0平流稀释系数平流稀释系数lP P1 1横向稀释系数横向稀释系数lP P2 2风方位系数风方位系数lP P3 3多源密集系数多源密集系数lP P4 4政治经济系数政治经济系数省省( (市市) )名名A Aa aP总量控制区总量控制区非总量控制区非总量控制区1 1新疆新疆, , 西藏西藏, ,青海青海7.0-8.47.0-8.40.150.15100-150100-150100-200100-2002 2黑龙江黑龙江, ,吉林吉林, ,辽宁辽宁, ,内蒙古内蒙古5.6-7.05.6-7.00.250.25120-180120-180120-240120-2403 3北京北京, ,天津天津, ,河北河北, ,河南河南, ,山东山东4.2-5.64.2-5.60.150.15100-180100-180120-240120-2404 4内蒙内蒙, ,山西山西, ,陕西陕西, ,宁夏宁夏, ,甘肃甘肃3.5-4.93.5-4.90.200.20100-150100-150100-200100-2005 5上海上海, ,广东广东, ,广西广西, ,湖南湖南, ,湖北湖北, ,江苏浙江江苏浙江, ,安徽安徽, ,海南海南, ,台台湾湾, ,福建福建, ,江西江西3.5-4.93.5-4.90.250.2550-10050-10050-15050-1506 6云南云南, ,贵州贵州, ,四川四川, ,甘肃甘肃, ,陕西陕西2.8-4.22.8-4.20.150.1550-7550-7550-10050-1007 7静风区静风区( (年平均风速小于年平均风速小于1m/s)1m/s)1.4-2.81.4-2.80.250.2540-8040-8040-9040-90点源调整系数点源调整系数lQbki + QmkiQakiQbki + QmkiQaki l否则中架源应削减：否则中架源应削减： Qbki+Qbki+i iQmki=QakiQmki=Qakilii= =（Qaki-QbkiQaki-Qbki）/Qmki/Qmkili i-第第i i功能区某种污染物的功能区某种污染物的点源点源调整系数调整系数总调整系数总调整系数: Qb=Qbki Qm=i Qmki Qh=i Qhki Qb + Qm + Qh Qa否则还应考虑总调整系数：否则还应考虑总调整系数：Qb +Qm +Qh = Qa=（Qa- Qb）/（Qm + Qh）lPki=iP各点源允许排放量：各点源允许排放量：Qpi=iPBki*Hej10-66.3.2.26.3.2.2 反推法反推法计算允许排放总量计算允许排放总量l环境预测时经常是知道排放量来环境预测时经常是知道排放量来预测浓度值预测浓度值l总量控制时是知道浓度限值要求总量控制时是知道浓度限值要求排放量排放量-反推法反推法1)高架源允许排放量高架源允许排放量lB B: :地面浓度地面浓度, ,排放点排放点O O为原点为原点, ,烟流扩烟流扩散中心线为散中心线为X X轴轴, ,距距Y Y轴距离轴距离y y处浓度处浓度l气象稳定、气象稳定、Y Y轴距离一定时轴距离一定时: : lB B=K*Q =K*Q K:K:高架源转化系数高架源转化系数lQ=Q=B B/K,/K,高架源允许高架源允许量2)面源面源允许排放量的计算允许排放量的计算30米的低架源和地面源等lQ: g/m2.s气象因素稳定时气象因素稳定时,B0B0可以忽略可以忽略l则则：B B=QL/Uh=KQ=QL/Uh=KQlQ Q面源允许面源允许=B B/K/KlB B: :污染物平衡浓度预测值污染物平衡浓度预测值lQ Q: :该地区面源强度该地区面源强度lL L: :箱的长度箱的长度;h;h箱的高度箱的高度, ,大气混合层高度大气混合层高度lU U: :进入箱内的平均风速进入箱内的平均风速; ;K K: :面源转化系数面源转化系数3)高架源和面源的高架源和面源的环境目标确定环境目标确定 总总=高高+面面分配原则分配原则：l高架源高架源、面源的现状面源的现状污染分担率污染分担率l高架源高架源、面源的面源的现状排污分担率现状排污分担率l高架源高架源、面源面源治理措施的现状和潜力治理措施的现状和潜力l大气各污染源大气各污染源防治计划防治计划l参照低源分担率来确定参照低源分担率来确定l尽量减少低源排放尽量减少低源排放优先削减优先削减6.3.3 总量负荷分配原则总量负荷分配原则u按燃料或原料按燃料或原料用量用量分配分配u一律一律削减排放量削减排放量的分配原则的分配原则u优化规划优化规划分配原则分配原则3.13.1 按燃料或原料按燃料或原料用量分配用量分配l如如: :二氧化硫排放量分配：按用煤量分配工艺废二氧化硫排放量分配：按用煤量分配工艺废气：气：按产生污染物的原料用量分配按产生污染物的原料用量分配l缺点缺点：没有考虑烟囱的高低没有考虑烟囱的高低没有考虑污染源位置差异没有考虑污染源位置差异燃料供应和燃料品质不稳定时燃料供应和燃料品质不稳定时，实施实施困难困难3.2 3.2 一律一律削减排放量削减排放量的分配原则的分配原则 对所有污染源都进行削减对所有污染源都进行削减l等比例削减等比例削减-以原有排放量为基础以原有排放量为基础 不公平不公平：治理现状：治理现状、烟囱高度烟囱高度、位置位置lA-PA-P值法值法-没考虑位置差异没考虑位置差异l按贡献率削减按贡献率削减-理论上公平理论上公平，但不符合但不符合源强优化规划原则源强优化规划原则，不一定是最省钱的不一定是最省钱的3.3 3.3 优化规划优化规划分配原则分配原则 l源强优化源强优化分配原则分配原则l在达到环境规划目标的前提在达到环境规划目标的前提，使使削减量或削减率最小削减量或削减率最小l省钱省事省钱省事、有利于发展经济有利于发展经济源强优化分配原则源强优化分配原则目标函数:lminQ = (q1i-q2i)lminR = (q1i-q2i)/ q1il省钱省事、有利于发展经济环境方面的约束条件：BijRi=BjlBij:第i污染源对第j控制点的浓度贡献 Ri:第i污染源排放量的削减率; Bj:各污染源对j控制点的浓度削减总和l上式可改写如下上式可改写如下: : BijRiBjl其中其中: : Bj-j-j控制点的污染物浓度削控制点的污染物浓度削减要求减要求 最小治理费用最小治理费用的分配原则的分配原则 l在达到环境规划目标前提下在达到环境规划目标前提下，使污染治理费用最小使污染治理费用最小l目标函数目标函数： minYminY = Yi(q = Yi(q1i1i-q-q2i2i) )l约束条件约束条件： BijBijRiRiBjBj6.4 6.4 大气环境规划的大气环境规划的综合防治措施综合防治措施 l烟囱治理，能源合理利用，工业合理布局，生产工艺改进，充分利用大气环境容量，城市绿化等l减少污染物的排放减少污染物的排放 l充分利用大气自净充分利用大气自净l植物绿化植物绿化 6.4.1 6.4.1 减少污染物减少污染物的排放的排放 1.11.1采取合理的能源政策采取合理的能源政策1 1）使用新能源使用新能源-太阳能太阳能、风能风能、地热能地热能、潮汐能潮汐能、沼气等沼气等2 2）改变燃料构成改变燃料构成-尽量多使用气体燃料尽量多使用气体燃料和液体燃料和液体燃料. .烧煤烧煤：应低硫应低硫、低灰低灰（精煤精煤）3 3）改变燃煤方式改变燃煤方式-气化气化（煤气煤气）、）、液化液化（有机有机液态燃料液态燃料-脱硫脱硫）、）、型化型化（除废石除废石、加脱硫剂加脱硫剂）1.2 1.2 集中供热集中供热取消分散小锅炉取消分散小锅炉，大锅炉集中供热大锅炉集中供热 l利用燃烧新技术提高能源利用率利用燃烧新技术提高能源利用率l利用消烟除尘新技术利用消烟除尘新技术l高烟囱排放取代低烟囱排放高烟囱排放取代低烟囱排放1.3 1.3 采用有效的治理技术采用有效的治理技术1.4 1.4 实施清洁生产实施清洁生产1.5 1.5 控制移动源的排放控制移动源的排放l汽车数量的增加汽车数量的增加，大气污染有可能从大气污染有可能从煤烟型污染为主逐步转化为石油型煤烟型污染为主逐步转化为石油型l我国现处于关键时刻我国现处于关键时刻：可借鉴新技术可借鉴新技术、管理经验管理经验；汽车处于发展时期汽车处于发展时期6.4.2 6.4.2 充分充分利用大气自净利用大气自净 减少污染物削减减少污染物削减，降低治理费用降低治理费用l污染源合理布局污染源合理布局l城市功能区合理布局城市功能区合理布局l增加烟囱高度增加烟囱高度6.4.3 植物绿化植物绿化 l绿色植物不仅能绿色植物不仅能美化环境美化环境、调调节温度节温度、湿度湿度、气候气候，吸收吸收COCO2 2，制造制造O O2 2，还有还有生物监测和生物防生物监测和生物防治治功能功能1 1）植物净化植物净化l除尘除尘：降尘降尘、阻尘阻尘、吸附吸附l吸收有害气态污染物吸收有害气态污染物2 2）合理设置绿化隔离带合理设置绿化隔离带l工业区和生活区之间工业区和生活区之间l工厂周围不应有密集工厂周围不应有密集、高大树木群高大树木群-不利于扩散不利于扩散6.5 总量控制规划实例总量控制规划实例l酸雨控制区和酸雨控制区和SOSO2 2污染控制区污染控制区lSOSO2 2总量控制目标的确定总量控制目标的确定 l重点城市重点城市SOSO2 2总量控制目标值的实总量控制目标值的实例研究例研究 1 酸雨控制区和酸雨控制区和SO2SO2污染控制区污染控制区原因原因：煤是主要能源煤是主要能源，SOSO2 2污染严重污染严重依据依据： 9595年年8 8月通过的月通过的大气污染防治法大气污染防治法-规定要规定要划定两控区划定两控区 9898年年1 1月月1212日国务院正式批复了日国务院正式批复了“两控区两控区”划分方案划分方案范围范围：l酸雨控制区酸雨控制区8080万万kmkm2 2lSOSO2 2污染控制区污染控制区2929万万kmkm2 2l占国土总面积的占国土总面积的11.4%11.4%，几乎几乎所有省份都有所有省份都有1.11.1“两控区两控区”划分的基本条件划分的基本条件 酸雨控制区：酸雨控制区：l降水降水PH4.5PH4.5l硫沉降超过临界负荷硫沉降超过临界负荷lSOSO2 2排放量较大排放量较大PH4.9PH04 4）XijXij的限制的限制Xij0整数规划的割平面算法求解整数规划的割平面算法求解ly y1 1=1 y=1 y2 2=0 y=0 y3 3=0 =0 ly y1 1=0 y=0 y2 2=1 y=1 y3 3=0 =0 ly y1 1=0 y=0 y2 2=0 y=0 y3 3=1 =1 ly y1 1=1 y=1 y2 2=1 y=1 y3 3=0 =0 ly y1 1=0 y=0 y2 2=1 y=1 y3 3=1 =1 ly y1 1=1 y=1 y2 2=0 y=0 y3 3=1 =1 ly y1 1=1 y=1 y2 2=1 y=1 y3 3=1 =1 -处理量不够处理量不够-处理量不够处理量不够-处理量不够处理量不够-处理量不够处理量不够-处理量不够处理量不够l得得:lYi*=1,x11*=200lY2*=1,x12*=500lY3*=1,x21*=800l x23*=400lMinZ=41070 (p277)9 9 城镇环境规划城镇环境规划l以城市和乡镇为对象的一类环境以城市和乡镇为对象的一类环境规划规划，如城市如城市、开发区开发区、社区社区、乡镇乡镇l既包括水既包括水、气气、土地土地、固废规划固废规划，也也包括交通包括交通、能源能源、生态环境规划生态环境规划，是真正综合性的环境规划是真正综合性的环境规划9.1 城市环境规划城市环境规划 9.1.1 9.1.1 城市环境现状调查评价城市环境现状调查评价l是城市环境规划的重要内容是城市环境规划的重要内容，分两部分两部分分：调查评价调查评价、环境质量预测及规划环境质量预测及规划l调查评价内容：调查评价内容：P280 P280 表表9 91 1l目的目的：确定主要环境问题确定主要环境问题、污染状态污染状态9.1.29.1.2城市城市环境预测环境预测和环境和环境功能区划功能区划l预测预测：根据社会根据社会、经济经济、城市建设发城市建设发展规划展规划，预测规划期内的环境发展预测规划期内的环境发展变化变化，在水在水、气气、声声、交通交通、能源能源、生生态环境方面存在的问题态环境方面存在的问题l功能区划功能区划:以单要素环境功能区划以单要素环境功能区划（水水、气气、声声）为基础为基础，分为五类分为五类l重点保护区重点保护区：风景游览区风景游览区、疗养疗养、旅游旅游、度假区等度假区等l一般保护区一般保护区：居住区居住区、商业区商业区l污染控制区污染控制区：目前环境质量还好目前环境质量还好，需严需严格控制污染的工业区格控制污染的工业区l重点治理区重点治理区：污染严重必须治理的区域污染严重必须治理的区域l新经济开发区新经济开发区：防患于未然防患于未然，从严要求从严要求9.1.3 9.1.3 城市环境城市环境规划的管理规划的管理1 1）前期管理前期管理l环境规划的组织、协调、审批，环境规划的组织、协调、审批，是规划管理的主体是规划管理的主体2 2）后期管理后期管理l环境规划的实施环境规划的实施组织机构组织机构：当地环保局：当地环保局管理措施管理措施：l行政管理行政管理-人大和当地政府领导下的人大和当地政府领导下的环境保护委员会、环保局环境保护委员会、环保局l协调管理协调管理-用经济、行政、法律等手用经济、行政、法律等手段进行规划实施过程矛盾的协调段进行规划实施过程矛盾的协调l监督管理监督管理-环保局环保局9.2 9.2 开发区环境规划开发区环境规划特点特点：1 1）不是污染后通过规划进行总量控制不是污染后通过规划进行总量控制，而是防患于未然而是防患于未然，刚开始就重点关注刚开始就重点关注2 2）以经济开发为中心以经济开发为中心，为发展经济保驾为发展经济保驾护航护航，为可持续发展为可持续发展任务任务1 1）使区域的纯收益最大使区域的纯收益最大l纯收益纯收益经济活动产生的经济收益经济活动产生的经济收益 污染控制和环境管理费用污染控制和环境管理费用2 2）确定合理的开发速度和规模确定合理的开发速度和规模，要求经要求经济发展不超过资源济发展不超过资源、环境承载能力环境承载能力、环境容量环境容量，不破坏生态环境不破坏生态环境9.2.39.2.3 区域开发资源和环境区域开发资源和环境 综合承载力综合承载力分析分析 l资源环境综合承载力资源环境综合承载力llW Wi i因素因素i i的权重的权重lEPEPi i单项环境承载力单项环境承载力=F=Fi i/Z/Zi i lF Fi ii i因素的发展变量因素的发展变量lZ Zi ii i因素的制约变量因素的制约变量发展变量和制约变量发展变量和制约变量互相对应互相对应l发展变量制约变量发展变量制约变量水资源需求量水资源可供量水资源需求量水资源可供量SOSO2 2排放量排放量 SOSO2 2允许排放量允许排放量烟尘排放量烟尘允许排放量烟尘排放量烟尘允许排放量CODCOD排放量水体排放量水体CODCOD容量容量生活垃圾产生量生活垃圾处理能力生活垃圾产生量生活垃圾处理能力危险固废排放量危险固废排放量 危险固废允许排放量危险固废允许排放量分级评价标准分级评价标准 lEP0.8EP0.8 开发不足开发不足l0.80.8EP1EP1平衡平衡lEPEP1 1 开发过度开发过度9.3 9.3 社区环境规划社区环境规划 社区的环境规划社区的环境规划，国外普遍国外普遍、国内暂无国内暂无实施困难实施困难l缺少独立的行政管理能力和筹措资金缺少独立的行政管理能力和筹措资金能力能力l社区人的向心力社区人的向心力（凝聚力）（凝聚力）不够不够，有环境问有环境问题不找社区管理者题不找社区管理者：难以解决难以解决9.4 9.4 乡镇环境规划乡镇环境规划以农村县城和镇区环境为对象的综合性以农村县城和镇区环境为对象的综合性环境规划环境规划目的目的1 1）防止防止农村工业化和城镇化过程中农村工业化和城镇化过程中环境环境污染和生态破坏污染和生态破坏2 2）自然资源得以自然资源得以合理开发和永续利用合理开发和永续利用3 3）实现乡镇生态环境效益和经济效益实现乡镇生态环境效益和经济效益、社会效益社会效益协调统一协调统一分类分类 县城环境规划县城环境规划全县全县：县环保局牵头制定县环保局牵头制定，县计委平衡县计委平衡、市市环保局审核环保局审核、县政府批准实施县政府批准实施镇区环境规划镇区环境规划乡镇乡镇：镇政府制定镇政府制定，县环保局审核县环保局审核、镇政府镇政府批准实施批准实施乡镇企业环境规划乡镇企业环境规划合理选址布局合理选址布局；调整调整乡镇企业乡镇企业的合理布局的合理布局：企业的污染物排放和治理规划企业的污染物排放和治理规划9.4.3 9.4.3 乡镇环境保护规划乡镇环境保护规划存在的问题存在的问题1 1）没有纳入总体规划没有纳入总体规划，落后于经济和环落后于经济和环境保护要求境保护要求2 2）功能区划分不尽合理功能区划分不尽合理（缺乏科学布局缺乏科学布局，没有没有明确的发展方向明确的发展方向）3 3）立法不完善立法不完善，环境管理落后环境管理落后4 4）环保意识淡薄环保意识淡薄9.59.5 城市环境规划城市环境规划实例实例l昆明市旅游圈环境规划优化研究昆明市旅游圈环境规划优化研究l研究分研究分三个子区三个子区：滇池区滇池区；石林区；石林区；九乡区九乡区l分分两个规划时段两个规划时段19981998201020102010201020202020l总总规划期限规划期限2222年年l方案方案（情景一情景一）：）：环境和经济环境和经济协调协调发展发展为出发点为出发点l方案二方案二（情景二情景二）：）：在不超过环境容在不超过环境容量的前提下量的前提下，加大加大经济发展经济发展（特别特别是旅游业的发展是旅游业的发展）速度速度l方案比较方案比较：情景二较为合理情景二较为合理