基于环境CGE模型的鄱阳湖流域氮磷排放调控方案及影响模拟

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1、基于环境CGE模型的鄱阳湖流域氮磷排放调控方案及影响模拟吴锋，邓祥征J林英志(中国科学院地理科学与资源研究所，北京100101)摘耍：本文基于我国2007年投入产出农和引力模型假设条件下的中国多区域社会经济核算矩阵(SAM)数据库，构建了可计算一般均衡理论和数学优化求解思想的环境CGE(ECGE)模熨；并以鄱阳湖流域为研究案例区，设计了两种水质目标下的四种氮、磷莒养盐排放调控方案，分别探讨并综合比对了其对江西省及全国其他地区经济増长的影响,为寻求实现鄱阳湖流域经济增长与入湖氮、磷营养盐减排达标的双乖目标提供了决策参考信息。研究结果表明，以III类水质为控制H标，仅对氮、磷营养盐高

2、排放产业实施减排调控的鄱阳湖流域氮、磷营养盐排放调控方案既能满足当地人们生活改善与区域经济增比的基木要求，又能够通过排污外部成本内在化推动科技投入和牛产工艺的改进以不断减少氮、磷营养盐的排放，最终实现人与自然的和谐发展。关键词：富营养化：坏境CGE模型；氮磷排放；外部成木；鄱阳湖流域收稿日期:2009-10-24;修回日期:2010-01-06基金项目：国家科技支撐项目(2006BAC08B03、2006BAC08B06.2008BAC43B01);国家水体污染控制与治理科技重大专项(2009ZX07106-001・003、2009ZX07106-001-00刀。作者简介：吴锋(

3、1980-),男，汉，硕士，助理研究员，主要从事区域环境过程模型研发。Einail:wuf.dls@gnail.com*通讯作者：邓祥征(1971・)，男，博士，副研究员，研究方向为区域环境变化、土地系统变化与效应。E-ma让dengxz・ccap@igsnrr.ac.cn1引言水体富营养化已F1渐凸显为从区域、国家到全球尺度均需关注的环境问题之一。我国儿乎所有的江、河、湖、悴及近海水域都面临着富营养化的威胁，且尤以长江中、下游湖泊最为严重。作为长江中、下游典型浅水湖泊鄱阳湖水体富营养化程度相对较低，但富营养化加重的威胁却不容忽视“。湖泊水体富营养化状态与总氮(TP)、总磷(1N

4、)、叶绿素(chip)、透明度(SD)等水质参数直接相关。朱海虹等(1988)的研究表明，鄱阳湖水体中1N和1P含量平均值分别为0.076mg/L和0・684mg/L,7J;而李博(1996)的调查则显示，1996年鄱阳湖水体TP和TN含量最高分别达0.148mg/L和2・38mg/L⑻。可见,随着鄱阳湖流域经济的快速增长，鄱阳湖水体屮1N、TP浓度也在不断上升。吕兰军(1996)研究表明，鄱阳湖早在2()世纪9()年代初就已面临富营养化的威胁，全湖每年约有一半时间处于富营养化状态19-，，］o在鄱阳流域谋求一条以排污收费为主要调控手段的入湖氮、磷营养盐源头控制路线已经成为该流域

5、迫切需要解决的问题之一。1972年，世界经济合作与发展组织提出了污染者付费原则，即排污者应当承担污染控制的费用。截止H前，排污收费已在众多国家实施，但是具休措施略存差界(表l)o不少国家以排污外部成木内在化模型为理论依据制従排污收费的具体措施，其基本思路是：排污者排放污染物增加了外部成本，将这种外部成木以征收排污费的形式内在化，排污者就会通过改进生产工艺、调整生产规模以减少污染物排放量，从而达到激励氮、磷营养盐削减的目的。氮、磷营养盐主要通过流域水循坏进入邻近湖泊，导致湖泊水体富营养化。因此，本硏究选择在流域尺度上探讨氮、磷营养盐削减与经济增长之间的协调关系并提炼湖泊富营养化应对

6、策略。国别排污费使用者收费产品收费行政费税收区别补贴预付金返还排污权交易市场干预中国++美国+++++澳人利亚+++比利时+++加拿大+++丹麦+++++芬兰++++++日木++法国+++++徳国++++++总大利++++荷兰+++++++挪威++++瑞典++++++瑞士+++英国++++表1各国排污收费、排污权交易情况Tab.1Sewagechargeandpollution-dischargerghttradehsomecountries注：+表示目询该国已经釆取这-•措施或政策本研究构建了环境CGE(ECGE)模型，以占鄱阳湖流域97%的江两省为研究案例区，通过刻画经济增长

7、与氮、磷营养盐调控措施Z间的反馈关系，评估鄱阳湖流域不同氮、磷营养盐排放调控方案对江西省及其我国其他省份可能产牛的影响。ECGE模型的建模环境为GEV1PACK软件平台,数据资料來源于我国2007年投入产出表，以及2007年各省社会经济统计资料。2模型与方法2.1CGE模型CGE模型遵循生产者利润最人化和消费者效应最人化原则，在资源和预算约束下刻画各社会经济部门的决策行为，以及它们Z间的联系。亦即，CGE模型通过一组具有约束条件的优化方程描述经济系统屮的供给、需求以及供需均衡关系