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小城镇水环境与产业结构优化模型研究

作　者: 周淑春
导　师: 陈蓓
学　校: 重庆大学
专　业: 环境工程
关键词: 分水镇水环境水环境容量产业结构优化模型 COD排放量
分类号: F224
类　型: 硕士论文
年　份: 2007年
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内容摘要

本文以万州区分水镇为研究对象,通过资料收集、实地调研、现场监测、模型构建、数学分析等多种方法,在对分水镇产业结构现状和水污染现状调查、分析、评价基础上,建立了以水环境保护为目标的工业产业结构和农业产业结构优化模型,求解模型,获得了“十一五”规划期末最优化的工业产业结构和农业产业结构方案。该研究对协调小城镇产业发展与水环境污染的关系、实现城镇化进程中社会经济与环境的可持续发展提供一定的理论依据及可借鉴的思路和方法。本文取得的主要研究成果如下:2005年分水镇进入水体的COD污染负荷面源为67%,其中71.5%来自畜禽养殖,25.65%来自水土流失,生活垃圾仅占2.9%;点源为33%,其中66%来自工业废水,34%来自生活污水。对境内瀼渡河和汝溪河监测结果表明,瀼渡河COD、BOD5、TN指标严重超标,污染十分严重;汝溪河所有水质标准指数均小于1,达到III类水质标准,但是由于受沿河两岸畜禽粪便、水土流失和化肥农药等农业面源污染的影响,水质污染有加重的趋势。分水镇水环境污染的问题,除了与该镇污水处理设施不完善、管理落后有关外,还与该镇工业内部结构不合理,高耗水、重污染的排污大户企业比重过大,传统农业比重过大,畜禽养殖、水土流失等农业面源污染严重有关。以工业总产值最大和工业COD排放量最小为设计目标,选取COD排放量小于瀼渡河环境容量,需水量和废水处理费用小于2010年预测值为约束条件构建了工业产业结构优化模型。对2010年工业产业结构的优化结果表明:在“十一五”期末,分水镇需大力发展建材和机械行业,食品业、纺织业发展比例保持现状不变,减慢造纸及煤炭行业的发展速度,同时保持、完善其它行业的配套发展。以农业总产值最大和COD排放量(由畜禽养殖和水土流失产生)最小为设计目标,在可利用土地资源总量的基础上,选取COD排放量小于预测排放总量的50%及水土流失量得到控制作为约束条件构建了农业产业结构优化模型。对2010年农业产业结构的优化结果表明:在“十一五”规划期末,调整种植业内部结构,在保证粮食安全的前提下,适当减少粮食作物种植面积,扩大竹木、中药材、油料作物的种植面积,大力发展林业;推进畜禽规模化养殖,加大生态农业发展,兴办沼气对畜禽粪便进行综合利用。

全文目录

中文摘要  3-4
英文摘要  4-8
1 绪论  8-18
  1.1 研究背景  8-11
    1.1.1 小城镇可持续发展内涵  8
    1.1.2 小城镇水环境问题  8-9
    1.1.3 工业和农业产业结构与水环境污染关系  9-11
  1.2 国内外研究现状  11-13
  1.3 研究目的及意义  13-15
  1.4 研究内容及技术路线  15-18
    1.4.1 研究内容  15
    1.4.2 研究技术路线  15-18
2 分水镇现状调查与分析  18-46
  2.1 自然环境现状  18-20
  2.2 人口与社会经济现状  20-21
  2.3 产业结构现状调查分析  21-28
    2.3.1 产业结构现状  21-22
    2.3.2 工业产业发展现状  22-25
    2.3.3 农业产业发展现状  25-28
    2.3.4 第三产业发展现状  28
  2.4 水资源与水环境状况  28-37
    2.4.1 水资源现状  28-30
    2.4.2 水体污染源现状调查与分析  30-36
    2.4.3 污染源分布特征  36-37
  2.5 水环境现状评价及水环境容量计算  37-43
    2.5.1 水环境评价理论基础  37-39
    2.5.2 水环境现状评价  39-41
    2.5.3 水环境容量计算  41-43
    2.5.4 削减负荷  43
  2.6 本章小结  43-46
3 产业结构优化模型研究理论基础  46-54
  3.1 产业结构优化模型理论概述  46-48
    3.1.1 投入产出分析方法  46
    3.1.2 投入产出优化模型  46-48
  3.2 考虑水环境要素的产业结构优化模型的构建  48-50
  3.3 模型稳定性分析  50-54
4 分水镇工业产业结构优化模型研究  54-66
  4.1 决策变量的确定及优化模型的建立  54-56
    4.1.1 决策变量的确定  54
    4.1.2 优化模型的构建  54-56
  4.2 待估参数、系数的确定  56-59
  4.3 目标方程的确定及求解  59-64
    4.3.1 目标函数  59
    4.3.2 模型求解  59-61
    4.3.3 方案分析  61-64
  4.4 工业产业结构调整建议  64-66
5 分水镇农业产业结构优化研究  66-76
  5.1 决策变量的确定及优化模型的建立  66-68
    5.1.1 决策变量的确定  66
    5.1.2 模型的构建  66-68
  5.2 待估参数、系数的确定  68-70
    5.2.1 系数的确定  68-69
    5.2.2 约束参数的确定  69-70
  5.3 目标方程的确定  70-71
  5.4 模型求解  71-73
  5.5 优化结果分析  73-74
  5.6 农业结构优化建议  74-76
6 产业结构优化调整保障措施  76-78
  6.1 加强政府服务职能建设，制定优惠的融资政策  76
  6.2 完善市场体系，发挥支柱产业的带动作用  76
  6.3 加快科技进步，实现经济增长方式的转变  76-77
  6.4 实施节水战略及污染治理措施，有效减少水污染  77
  6.5 积极发展第三产业，健全服务体系，提高社会服务水平  77-78
7 结论  78-80
参考文献  80-83
附录  83-91

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