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36200字硕士毕业论文城市农业面源污染防治方法的成本效益研究

论文类型:硕士毕业论文
论文字数:36200字
论点:污染,农业,建设
论文概述:

本文研究内容主要包括农业面源污染防治措施分析,研究区域农业面源污染负荷量估算,污染防治措施的费用、效益测算以及从经济学角度运用费用效益法对各措施进行经济评价。

论文正文:

第一章导言

1.1研究背景
自20世纪60年代以来,随着点源污染控制能力的提高,点源污染得到了很好的控制,非点源污染的严重性逐渐显现。全球10%-30%的地球表面受到非点源污染的影响,全球12亿公顷不同程度退化的耕地中,约有12%是农业非点源污染造成的。这表明非点源污染是地表污染的主要原因,农业非点源污染贡献很大。美国的非点源污染占总水污染的2/3,其中农业占73%。在欧洲地表水,农业磷排放约占污染负荷的23%-71%。农业生态系统养分流失是水体硝酸盐的主要来源,也是磷的第二来源。丹麦和荷兰的水环境受到农业非点源的严重污染。在丹麦以农业用地为主的流域,非点源磷(0.29千克/立方米)的年发生量是自然流域(0.07千克/立方米)的4倍,农业磷排放占湖泊磷源的一半以上。荷兰农业面源污染提供的氮和磷分别占总污染的60%和30%。
中国是一个农业大国,高度分散和集约的耕作方式使农业面源污染突出。根据国家环保局在太湖、巢湖、滇池和三峡库区进行的调查,工业废水对总氮和总磷的贡献率仅为10%-16%,而生活污水和农田氮和磷的流失是水体富营养化的主要原因。“太湖流域横跨江浙沪皖省市,自然条件优越,气候温暖,河流纵横,水网密布,土壤肥沃,是我国重要的商品粮基地。苏南是中国最发达的农业地区之一。近年来,由于经济的快速增长、人口密度的增加和生活方式的改变,每年都有大量的污染物从农田、畜禽养殖场和农村居民点排入水中,导致水环境的不断恶化。2002年以来的水质数据显示,太湖水体处于中度富营养化状态,劣ⅴ类水质达到71.4%。太湖流域农村和城乡结合部农田、畜禽养殖总磷分别为20%、32%和23%,总氮分别为30%、23%和19%,分别占工业和城市生活点源污染的23%和28%以上。”2007年太湖蓝藻水污染事件逐渐让社会各界意识到保护太湖迫在眉睫。近年来,科技部863项目“河网地区面源污染控制成套技术”在江苏无锡进行了大规模工程示范。国内其他地区的许多学者也采用不同的方法,从不同的角度研究农业面源污染的防治措施。刘建昌(2004)试图在保证非点源污染控制的基础上,以最小的经济投入提出最佳管理措施的优化设计方案。王夏回等人研究了集水区景观结构对地表径流调节和磷污染物截留的影响。刘志杰(2009)提出了农业面源污染总体设计的最佳方案。2007年9月,江苏省政府发布了《江苏太湖水污染控制工作规划》,对太湖水污染控制工作提出了详细的规划和要求。在当前形势下,在现有研究成果的基础上探索和找到经济、高效、易用的非点源污染防治措施尤为重要。

1.2研究目标和内容
农业面源污染的严重程度已得到国内外学者的普遍认可。大量研究分析了不同研究区域农业面源污染的机理,计算了主要污染物的负荷,提出了加强农业面源污染控制的对策。在当前控制农业面源污染的前提下,如何有效判断污染防治措施是否合理有效,并在农业面源污染控制资金和污染减排目标的双重约束下,为选择经济高效的污染防治措施提供建议,是本文的研究目的。
本文的研究内容主要包括农业面源污染控制措施的分析、区域农业面源污染负荷的估算、污染控制措施的成本效益估算,以及运用成本效益法从经济学角度对各种措施的经济评价。2010年4月和9月,我们两次走访宜兴市农林局、环保局和规划局,了解宜兴市农业面源污染控制的现状和相关规划。我们还对一些农业面源污染控制示范项目进行了随机调查。我们理解的内容主要包括各项措施的建设、运营成本、实现的经济效益和环境效益等。本文的研究内容具体包括以下几个方面:
(1)分析各种农业面源污染防治措施,并根据该地区的污染特点,选择测土配方施肥等六项措施作为研究对象。
(2)根据研究区的实际情况,确定研究区内各种污染源的类别(农田污染、畜禽养殖污染、农村居民区生活污染),并利用输出系数模型估算研究区内各种污染负荷。用保护成本法估算了研究区氮磷污染物流失造成的环境价值损失。
(3)根据典型示范项目的相关研究成果和现场调查数据,计算、论证和分析各种防治措施的建设、运行成本、经济效益和环境效益。在此基础上,运用成本效益法分析各种污染治理措施的经济合理性,进行敏感性分析,最后提出措施优化建议。

第二章成本效益分析的理论和方法

2.1成本效益分析的经济基础
经济学是一门用来处理人们行为的科学,可以分为两个部分:实证部分和规范部分。实证经济学对实际经济现象进行了阐述、解释和预测,但没有做出价值判断。它没有评论经济形势是好是坏。另一方面,规范经济学明确规定了价值判断和价值标准,并评价不同经济状态或条件的相对需求。规范经济学主要采用两步范式:首先,制定一个或几个标准来判断经济状态;第二步是根据标准分析经济状况。成本效益分析,为了实现明确的公共目标,结合不同项目的净效益进行估算和评价,以便做出“更好的”经济选择。因此,成本效益分析直接属于规范经济学的范畴。经济学家不常用“规范经济学”中的“规范”一词,而“福利经济学”是“福利”的同义词,已成为常用术语。“成本效益分析属于规范经济学范畴”的定义通常是直接表达的,因为成本效益分析方法是以福利经济学为基础的。成本效益分析法的主要功能表现在两个方面:①判断政策或环境项目的经济可行性;(2)对多种备选方案进行排序,并确定最经济的备选方案。“3”成本效益分析基于杜普伊的消费者盈利能力概念。有四种流行的评价标准:①一致同意;(2)多数原则;(3)帕累托优势;(4)潜在帕累托优势(Kaldor-HickS潜在补偿原则)。与会者一致同意,每个成员都必须做出自己的判断,即第一经济状态优于第二经济状态。这个标准在理论上是没有争议的、公平的和公正的,但是在现实社会中却行不通。可以说,它没有实质性标准,在指导决策方面没有价值。大多数人裁定,尽管社会的大多数成员只需要更喜欢经济国家而不是经济国家,但这一规则只能在民主国家得到很好的保护。

第三章研究区域选择及污染控制措施分析...................31-47
3.1研究领域的选择...................31-33
3.2研究领域概述...................33-35
3.2.1自然概述...................33-34[/比尔/] 3.2.2农业经济...................34-35 [/BR/] 3.3污染控制措施的分析与选择...................35-47[/br/ ] 3.3.1农田污染控制措施...................35-36 [/BR/] 3.3.2畜禽养殖污染控制措施...................36-38
3.3.3农村居民点污水控制措施...................38-40
3.3.4农业面源污染综合控制措施...................40-45
3.3.5污染预防措施选择...................45-47
第四章农业面源污染负荷及环境价值...................47-55
4.1宜兴市农业面源污染负荷估算...................47-53
4.1.1年农业面源污染负荷估算...................47-49
4.1.2牲畜粪便污染负荷的估算...................49-52
4.1.3农村居民点生活污染负荷估算...................52-53
4.1.4宜兴市农业面源污染结构...................53
4.2环境价值损失的估算...................53-55
第五章农业面源污染控制措施的成本效益...................55-83[/溴/] 5.2农业面源污染控制措施效益分析...................60-68
5.3农业非点源污染控制措施的应用成本...................68-77
5.4农业面源污染控制措施的比较...................77-83

结论

本文从工程经济的角度对农业面源污染的防治措施进行了综合分析。以宜兴市为研究区域,以总氮和总磷为研究对象,以农田、畜禽养殖和农村居民点为三种污染源。本文试图对同一环境背景下污染防治中各种污染控制措施的环境效益和经济效益进行分析,并对其进行经济分析和优评。主要结论如下:
1。针对研究区农田养分流失、畜禽粪便污染和农村居民点污染,设计了测土配方施肥、中型沼气池建设、农村生活污水处理工程、农村户用沼气池建设、生态沟(渠、池)建设和河岸缓冲带建设6项污染防治措施。对各种措施的总成本、经济效益和环境效益进行了调查、计算和论证。结果表明,农村生活污水处理工程、生态沟渠(沟渠、池塘)建设和河岸植被缓冲带建设三项措施的总成本相对较大。其中,农村生活污水处理措施缺乏经济效益的开发利用。河岸植被缓冲带建设中植被的选择是影响污染防治效果和工程经济效益的关键因素。因此,在今后的规划建设中,应逐步增加农村生活污水处理工程和河岸植被缓冲带建设中经济效益的开发利用。测土配方措施和农村户用沼气池建设都是总成本较低的措施。其中,测土配方措施成本最低,其经济效益和环境效益明显高于投入的总成本。从社会宏观角度来看,测配方施肥技术可以有效实现从农田源头减少非点源污染的环境治理目标,从农民微观层面给农民带来丰厚的经济效益,是一石二鸟的有力措施。农村户用沼气池建设成本相当于经济效益,环境效益可观。沼气池的长期使用不需要大量投资,适合长期污染控制措施。生态缓冲带和河岸植被缓冲带建设是农业面源污染的综合防治措施,防治面源污染效果显著。这是因为这两项措施不是针对单一污染源的防治措施。他们可以在一定程度上拦截和扣留该地区的所有非点源污染。与植被缓冲区建设相比,生态沟渠(沟渠、池塘)建设具有突出的综合效益。比较两者的经济计算周期,可以发现生态沟(沟、塘)建设的年环境效益低于沿海缓冲区建设的年环境效益,经济计算周期为20年,植被缓冲区建设的计算周期为5年。因此,这两种方案可以在实际规划的不同阶段有选择地使用。在长期的环境保护规划中,更广泛地推广生态沟渠(沟渠和池塘)的建设可以达到更高的环境保护效果。然而,如果要在短期内减少污染,植被缓冲区建设是一个更合适的方法。
2。将成本效益分析应用于农业面源污染防治措施的评价。运用净现值、净现值等指标对污染控制措施进行综合评价后发现,从微观角度来看,只有措施建设带来的经济效益,只有测土配方施肥技术和中型沼气池建设的经济净现值大于0,经济上是合理的。每项措施的优先顺序为测土配方>中型沼气池建设>家庭沼气池建设>生态沟(渠、池)建设>河岸缓冲带建设。从宏观角度来看,考虑到这些措施的经济效益和环境效益,除生活污水处理工程措施外,其他五项措施在经济上是合理可行的。各措施综合效益的优先顺序为:测土配方>中型沼气池建设>生态沟(渠、池)建设>生活沼气池建设=岸边缓冲区建设>生活污水处理工程。在实际应用中,应根据不同时期、不同投资限制和规划优先顺序,综合比较分析各种措施,合理选择或组合使用。
3。从各措施对不同污染因子的减排能力出发,详细分析了各措施对农业面源污染的减排能力,发现各措施对农业面源污染中总氮和总磷污染因子的减排能力各有利弊。总体而言,所有措施降低总氮污染因子的能力明显大于降低总磷污染因子的能力。各措施总氮减排能力的排序为:测土配方>河岸缓冲带建设>户用沼气池建设>生态沟(渠、池)建设>生活污水处理工程>中型沼气池建设。总减磷能力的优先顺序为户用沼气池建设>河岸缓冲带建设>生态沟(渠、池)建设>中型沼气池建设>生活污水处理工程。这提醒我们,在控制农业面源污染时,不仅要根据污染总量制定控制计划,还要分析污染因素的具体现状,认识到控制各种污染因素的紧迫性,制定有针对性的污染控制计划,在污染控制资金有限的情况下有效实现污染控制目标。

参考
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