污染物总量控制方法

1、污染物总量控制管理污染物总量控制管理国内外发展现状国内外发展现状n美国：最早提出美国：最早提出n 1972年开始在全国范围内实行水污染物排放许可证制度；年开始在全国范围内实行水污染物排放许可证制度；n19721976年实施第一轮许可证制度阶段，年实施第一轮许可证制度阶段，污染源削减量的确定，主要采用最佳专业判断污染源削减量的确定，主要采用最佳专业判断(BU)方法方法（以（以判断为依据）判断为依据）收集工业行业可利用的数据和资料，结合高收集工业行业可利用的数据和资料，结合高质量技术分析作出判断。当时使用的比例，高达质量技术分析作出判断。当时使用的比例，高达75；针对工业行业及其子行业颁发排放限值

2、准则针对工业行业及其子行业颁发排放限值准则(ELGS)的方法的方法（技术为依据），（技术为依据），现在为主要方法现在为主要方法n1983年年12月正式立法，实施以水质限制为基点的排放总月正式立法，实施以水质限制为基点的排放总量控制量控制 采用了季节总量控制的方法采用了季节总量控制的方法 原因原因 1） 适应水体不同季节不同用途对水质的标准要求适应水体不同季节不同用途对水质的标准要求， 如一年中水生生物产卵期实行严格的溶解氧标如一年中水生生物产卵期实行严格的溶解氧标 准，而在其余时间则可实行另一水质标准；准，而在其余时间则可实行另一水质标准； 2）充分利用环境自净化作用）充分利用环境自净化作用日

3、本n20世纪世纪60年代末，提出了污染物排放总量控制问题；年代末，提出了污染物排放总量控制问题；n1971年开始对水质总量控制计划问题进行了研究，年开始对水质总量控制计划问题进行了研究，n1973年制定的年制定的赖户内海环境保护临时措施法赖户内海环境保护临时措施法中，首中，首次在废水排放管理中引用了总量控制，以次在废水排放管理中引用了总量控制，以COD指标限额指标限额颁发许可证，颁发许可证，n1977年日本环境厅提出年日本环境厅提出 “水质污染总量控制水质污染总量控制”方法，水方法，水质污染防治法规定的浓度标准继续使用，质污染防治法规定的浓度标准继续使用，n1978年年6月修改了部分水污染防治

4、法，以月修改了部分水污染防治法，以COD为对象，为对象，开始了总量控制工作开始了总量控制工作n1984年，日本将总量控制法正式推广到东京湾和伊始湾年，日本将总量控制法正式推广到东京湾和伊始湾两个水域，并严禁无证排放污染物。两个水域，并严禁无证排放污染物。总量控制使日本的这两个海总量控制使日本的这两个海湾湾80以上的污染大户受到以上的污染大户受到控制水环境状况得以改善。控制水环境状况得以改善。其他国家其他国家n联邦德国和欧共体采用水污染物总量控制管理方法，联邦德国和欧共体采用水污染物总量控制管理方法，60以上排入莱茵河的工业废水和生活污水得到处理，以上排入莱茵河的工业废水和生活污水得到处理，莱茵

5、河水质有了明显好转。莱茵河水质有了明显好转。n瑞典、前苏联、韩国、罗马尼亚、波兰等国家也都相瑞典、前苏联、韩国、罗马尼亚、波兰等国家也都相继实行了以污染物排放总量为核心的水环境管理方法，继实行了以污染物排放总量为核心的水环境管理方法，取得了一定的效果。取得了一定的效果。中国状况中国状况n1985年上海市开始试行污染物排放总量控制年上海市开始试行污染物排放总量控制保护黄浦江上保护黄浦江上游水资源，徐州、厦门、金华、深圳、常州、重庆等城市陆游水资源，徐州、厦门、金华、深圳、常州、重庆等城市陆续推广这项管理办法；续推广这项管理办法；n1988年年3月，国家环保局关于以总量控制为核心的月，国家环保局关

6、于以总量控制为核心的水污染水污染排放许可证管理暂行办法排放许可证管理暂行办法和开展排放许可证试点工作和开展排放许可证试点工作n1995年在水污染防治法年在水污染防治法可实施重点污染物排放的总可实施重点污染物排放的总量控制制度，并对有排放削减任务的企业实施重点污染物排量控制制度，并对有排放削减任务的企业实施重点污染物排放量的核定制度。放量的核定制度。n1996年，全国人大通过年，全国人大通过国民经济和社会发展国民经济和社会发展“九五九五”计划计划和和2010年远景目标纲要年远景目标纲要中提出污染物排放总量控制我国开中提出污染物排放总量控制我国开始进入总量控制、强化水环境管理的新阶段，总量控制正式

7、始进入总量控制、强化水环境管理的新阶段，总量控制正式作为中国环境保护的一项重大举措作为中国环境保护的一项重大举措n1997年污染物排放总量控制由思路框架落实成为了一项具体年污染物排放总量控制由思路框架落实成为了一项具体的国家级的环保政策。的国家级的环保政策。n2000年年3月月20日，颁布了日，颁布了水污染防治法实施细则水污染防治法实施细则，在其，在其中用多项条款对总量控制作了细化和更具可操作性的规定；中用多项条款对总量控制作了细化和更具可操作性的规定；20002000年在大气污染防治法年在大气污染防治法有计划地控制或者有计划地控制或者逐步削减各地方主要污染物的排放量。逐步削减各地方主要污染物

8、的排放量。国家决定在国家决定在“九五九五”期间对废气或废水中排放的烟尘、期间对废气或废水中排放的烟尘、二氧化硫、粉尘、化学耗氧量、石油类、氰化物、砷、二氧化硫、粉尘、化学耗氧量、石油类、氰化物、砷、汞、铅、镉、六价铬和工业固体废物排放量等汞、铅、镉、六价铬和工业固体废物排放量等1212项指项指标实行排放总量控制。标实行排放总量控制。污染物排放总量控制污染物排放总量控制对规定环境单元之内的排污单位和个人排放某一种或多对规定环境单元之内的排污单位和个人排放某一种或多种污染物的数量实行控制的制度种污染物的数量实行控制的制度容量总量控制容量总量控制目标总量控制目标总量控制 行业总量控制行业总量控制n容

9、量总量控制容量总量控制环境容量所允许的污染物排放总量控制。环境容量所允许的污染物排放总量控制。 从环境质量要求出发，运用环境质量模型计算，根据环从环境质量要求出发，运用环境质量模型计算，根据环境允许纳污量，反推允许排污量；通过技术经济可行性分析、境允许纳污量，反推允许排污量；通过技术经济可行性分析、优化分配污染负荷，确定出切实可行的总量控制方案。优化分配污染负荷，确定出切实可行的总量控制方案。 容量总量控制的特点容量总量控制的特点将污染源的控制水平与环境质将污染源的控制水平与环境质量直接联系。量直接联系。n目标总量控制目标总量控制根据环境目标提出的污染物排放总量和根据环境目标提出的污染物排放总

10、量和削减量的控制。它是从现有的污染水平出发，针对特定环削减量的控制。它是从现有的污染水平出发，针对特定环境的质量目标要求，确定分阶段的排放总量控制和削减量，境的质量目标要求，确定分阶段的排放总量控制和削减量，循控制一削减一再控制一再削减的程序，将污染物排放总循控制一削减一再控制一再削减的程序，将污染物排放总量逐步削减到预期目标。量逐步削减到预期目标。n目标总量控制的特点目标总量控制的特点将环境规划管理根据实际情况制将环境规划管理根据实际情况制定的环境目标作为总量控制的基础。定的环境目标作为总量控制的基础。三者区别三者区别n目标总量控制目标总量控制以排放限制为控制基点以排放限制为控制基点，从污染

11、源可控性研究，从污染源可控性研究人手，进行总量控制负荷分配；人手，进行总量控制负荷分配；n容量总量控制容量总量控制以环境质量标准为控制基点以环境质量标准为控制基点，从污染源可控性、，从污染源可控性、环境目标可达性两个方面进行总量控制负荷分配；环境目标可达性两个方面进行总量控制负荷分配；n行业总量控制行业总量控制以能源、资源合理利用为控制基点以能源、资源合理利用为控制基点，从最佳生，从最佳生产工艺和实用处理技术两方面进行总量控制负荷分配。产工艺和实用处理技术两方面进行总量控制负荷分配。 中国实施的总量控制中国实施的总量控制n主要采用目标总量控制，辅以部分的容量总量控制。主要采用目标总量控制，辅以

12、部分的容量总量控制。n在全国范围这一宏观层面上实施目标总量控制，在全国范围这一宏观层面上实施目标总量控制，n n 国家级污染物排放量控制指标国家级污染物排放量控制指标排污单位排污单位环境单元污染物总量控制计划指标环境单元污染物总量控制计划指标自治区、直辖市自治区、直辖市分配分配分配分配分配分配目标总量控制优缺点目标总量控制优缺点n不需要过高的技术和复杂的不需要过高的技术和复杂的研究过程，资金投入少；研究过程，资金投入少；n能充分利用现有的污染徘放能充分利用现有的污染徘放数据和环境状况数据；数据和环境状况数据；n控制目标易确定，可节省决控制目标易确定，可节省决策过程的交易成本；策过程的交易成本；

13、n可充分利用现有的政策和法可充分利用现有的政策和法规，易获得各级政府支持。规，易获得各级政府支持。优点优点n在排污量与环境质量未建立在排污量与环境质量未建立明确的响应关系前，不能了明确的响应关系前，不能了解污染物徘放对环境造成的解污染物徘放对环境造成的损害，及对人体的损害和带损害，及对人体的损害和带来的经济损失来的经济损失n目标总量控制的目标总量控制的“目标目标”实实际上是不准确的，由此造成际上是不准确的，由此造成所采用的目标总量控制法的所采用的目标总量控制法的整体失效。整体失效。缺点缺点n针对某些区域如针对某些区域如“三河三河”、“三湖三湖”、“两区两区”和和47个个环保重点城市的空气、地面

14、水环境功能区，实施容量总环保重点城市的空气、地面水环境功能区，实施容量总量控制量控制 北京市北京市天津市天津市石家庄市石家庄市秦皇岛市秦皇岛市太原市太原市呼和浩特呼和浩特市市沈阳市沈阳市大连市大连市长春市长春市哈尔滨市哈尔滨市上海市上海市南京市南京市苏州市苏州市南通市南通市连云港市连云港市杭州市杭州市宁波市宁波市温州市温州市合肥市合肥市福州市福州市厦门市厦门市南昌市南昌市济南市济南市青岛市青岛市烟台市烟台市郑州市郑州市武汉市武汉市长沙市长沙市广州市广州市深圳市深圳市珠海市珠海市汕头市汕头市湛江市湛江市南宁市南宁市桂林市桂林市北海市北海市海口市海口市重庆市重庆市成都市成都市贵阳市贵阳市昆明市昆明

15、市西安市西安市兰州市兰州市西宁市西宁市银川市银川市乌鲁木齐乌鲁木齐市市拉萨市拉萨市总量指标总量指标n 选择原则：选择原则：1 对环境危害大的、国家重点控制的主要污对环境危害大的、国家重点控制的主要污染物；染物；2 环境监测和统计手段能够支持的；环境监测和统计手段能够支持的；3 能够实施总能够实施总量控制的。量控制的。根据以上原则，根据以上原则，“九五九五”期间将对期间将对1 2 种污染物实行排放种污染物实行排放总量控制。总量控制。大气污染物指标（大气污染物指标（3 个）：烟尘、工业粉尘、二氧化硫。个）：烟尘、工业粉尘、二氧化硫。废水污染物指标（废水污染物指标（8 个）：化学需氧量、石油类、氰化

16、物、个）：化学需氧量、石油类、氰化物、砷、汞、铅、镉、六价铬。砷、汞、铅、镉、六价铬。固体废物指标（固体废物指标（1 个）：工业固体废物排放量。个）：工业固体废物排放量。“九五九五”期间主要污染物排放总量控制计划汇总期间主要污染物排放总量控制计划汇总表表名称名称1995年年2000年年2000年比年比1995年年增长率（）增长率（）烟尘排放量（万吨）烟尘排放量（万吨）174417500.37工业粉尘排放量（万吨）工业粉尘排放量（万吨）17311700-1.80二氧化硫排放量（万吨）二氧化硫排放量（万吨）237024603.82化学需氧量排放量（万吨）化学需氧量排放量（万吨）22332200-1

17、.49石油类排放量（吨）石油类排放量（吨）8437083100-1.5氰化物排放量（吨）氰化物排放量（吨）34953273-6.4砷排放量（吨）砷排放量（吨）14461376-4.8汞排放量（吨）汞排放量（吨）2726-3.7铅排放量（吨）铅排放量（吨）17001670-1.9镉排放量（吨）镉排放量（吨）285270-5.4六价铬排放量（吨）六价铬排放量（吨）670618-7.7工业固体废物排放量（万吨）工业固体废物排放量（万吨）61705995-2.9总量的分配原则总量的分配原则n总量控制研究关键是如何科学、公平、合理、简易地分配总量控制研究关键是如何科学、公平、合理、简易地分配允许排放总量

18、允许排放总量n分配原则分配原则等比例分配原则等比例分配原则在承认各污染源排污现状的基础上，将总在承认各污染源排污现状的基础上，将总量控制系统内的允许排污总量等比例地分配到污染源，各量控制系统内的允许排污总量等比例地分配到污染源，各污染源分担等比例排放责任。特点是简单易行，但不公平。污染源分担等比例排放责任。特点是简单易行，但不公平。在承认现状、简单方便这一点上，等比例分配原则仍可供在承认现状、简单方便这一点上，等比例分配原则仍可供参考。参考。n费用最小分配原则费用最小分配原则 以治理费用作为目标函数，以环境以治理费用作为目标函数，以环境目标值作为约束条件，使系统的污染治理投资费用总和目标值作为

19、约束条件，使系统的污染治理投资费用总和最小，求得各污染源的允许排放负荷。最小，求得各污染源的允许排放负荷。n优点：结果反映系统整体的经济合理性，即有很好的整优点：结果反映系统整体的经济合理性，即有很好的整体经济效益、社会效益和环境效益，体经济效益、社会效益和环境效益，n缺点：不能反映出每个污染源的负荷分组都是合理的。缺点：不能反映出每个污染源的负荷分组都是合理的。有些污染源为了总体方案最佳化。可能要强迫承担多于有些污染源为了总体方案最佳化。可能要强迫承担多于自己不该承担的削减量，而另外一些污染源则准予承担自己不该承担的削减量，而另外一些污染源则准予承担少于自己应该承担的削减量。少于自己应该承担

20、的削减量。按贡献率削减排放量分配原则按贡献率削减排放量分配原则 按各个污染源对总量控制按各个污染源对总量控制区域内水质影响程度的大小，按污染物贡献率大小来削区域内水质影响程度的大小，按污染物贡献率大小来削减污染负荷，对水质影响大的污染源要多削减。减污染负荷，对水质影响大的污染源要多削减。优点：它体现每个排污者平等共享水环境容量资源，同时优点：它体现每个排污者平等共享水环境容量资源，同时也平等承担超过其允许负荷量的责任也平等承担超过其允许负荷量的责任缺点：这一原则并不涉及污染治理费用，也不具备治理费缺点：这一原则并不涉及污染治理费用，也不具备治理费用总和最小的经济优化规划的特点，在总体上不一定合

21、用总和最小的经济优化规划的特点，在总体上不一定合理。理。总量分配方法总量分配方法n 等比例分配方法等比例分配方法 一般等比例分配一般等比例分配 所有参加排污总量分配的污染源，以现状排污为所有参加排污总量分配的污染源，以现状排污为基础，按相同的削减比例分配允许排污量；基础，按相同的削减比例分配允许排污量；排污标准加权分配排污标准加权分配 考虑各行业排污情况的差异，以污水综合排污考虑各行业排污情况的差异，以污水综合排污标准所列各行业污水排放标准为依据，按不同权分配各行业允标准所列各行业污水排放标准为依据，按不同权分配各行业允许排放量，同行业按等比例分配；许排放量，同行业按等比例分配；分区加权分配分

22、区加权分配 将所有参加排污总量分配的污染源划分为若干控制将所有参加排污总量分配的污染源划分为若干控制区或控制单元区或控制单元,根据与区域或单元相应的水环境目标要求，确定根据与区域或单元相应的水环境目标要求，确定出各区域或单元的削减权重，将排污总量按权重分配至各区，出各区域或单元的削减权重，将排污总量按权重分配至各区，区域内仍按等比例分配方法将总量负荷指标分配到污染源。区域内仍按等比例分配方法将总量负荷指标分配到污染源。费用最小分配方法费用最小分配方法已知目标削减总量，凡能做出各区域、各资源的各种削减方案已知目标削减总量，凡能做出各区域、各资源的各种削减方案的投资效益分析，或能给出削减的费用函数

23、时，可按区域治的投资效益分析，或能给出削减的费用函数时，可按区域治理费用最小、污染物削减量最大的原则，进行数学优化规划理费用最小、污染物削减量最大的原则，进行数学优化规划和分配。和分配。 线性规划方法线性规划方法当目标函数和约束方程为线性或可化为线性时，当目标函数和约束方程为线性或可化为线性时，优化分配可采用线性规划方法求解；优化分配可采用线性规划方法求解；非线性规划方法非线性规划方法当目标函数与约束方程为非线性时，或其中当目标函数与约束方程为非线性时，或其中之一为非线性时，可采用非线性规划方法；之一为非线性时，可采用非线性规划方法；整数规划方整数规划方法法当各点源的允许排放量均取整数时，可采

24、用整当各点源的允许排放量均取整数时，可采用整数规划法；数规划法；动态规划方法动态规划方法一个规划问题，只要能恰当地划出各个阶段并一个规划问题，只要能恰当地划出各个阶段并满足建模条件，都可以用动态规划法求解；满足建模条件，都可以用动态规划法求解；组合规划法组合规划法。当允许排放量的值域是一个有限点集时，可采用。当允许排放量的值域是一个有限点集时，可采用组合规划法，在一定条件下，可用快速排除法求解。组合规划法，在一定条件下，可用快速排除法求解。按贡献率削减排放量的分配方法按贡献率削减排放量的分配方法n使用浓度排放标准和等标污染负荷率由值控制标准，使用浓度排放标准和等标污染负荷率由值控制标准，对各污

25、染源进行基础平权，求得各污染源的基础允许对各污染源进行基础平权，求得各污染源的基础允许排放量和基础削减量；排放量和基础削减量；n以各污染源的基础允许排放量为初值，使用按贡献率以各污染源的基础允许排放量为初值，使用按贡献率大小的分配原则，求解目标函数，得到各污染源的平大小的分配原则，求解目标函数，得到各污染源的平权允许排放量和平权削减量权允许排放量和平权削减量源源1源源2源源3费用费用1=1000 x11.9 污染负荷污染负荷1=100 削减量削减量1=100 （x1/100） 削减量削减量2=100 （x2/100） 污染负荷污染负荷2=1000 排放量排放量1=100 1-（x1/100）费

26、用费用2=10,000 x21.2 排放量排放量2=1000 1-（x2/100）费用费用3=1000 x11.5 污染负荷污染负荷3=500 削减量削减量3=500 （x3/100） 排放量排放量1=500 1-（x3/100） 设定设定DO标准的点标准的点 6mg/L三个污水源举例三个污水源举例 污染负荷、削减量和排放量均以污染负荷、削减量和排放量均以450kg/d BOD计计污水处理费用污水处理费用排放标准需要的去除率排放标准需要的去除率X1,X2,X3 ，费用为，费用为CT(X1,X2,X3)CT(X1,X2,X3)=1000X11.9+10,000X21.2+5000X31.5 （1

27、） 各污染源处理的费用不同，去除率提高，实际费用各污染源处理的费用不同，去除率提高，实际费用很快上升。很快上升。 其中源其中源1的费用最高，其次为源的费用最高，其次为源3，而在与源，而在与源1位置形位置形同的排放源同的排放源2，能以更低的费用去除同样数量的废物。，能以更低的费用去除同样数量的废物。排放排放BOD能降低河流的能降低河流的DO，稳定状态下（水流和污染排放，稳定状态下（水流和污染排放是恒定的，假设污染物排放和某地河流是恒定的，假设污染物排放和某地河流DO之间存在线性之间存在线性关系），由于关系），由于BOD排放而使排放而使 处处DO发生的变化值发生的变化值 D D i: :转换系数，

28、源转换系数，源i iBOD 排放每单位增加导致的点排放每单位增加导致的点 处处DO的减少，的减少， i愈大，对河水水质的影响愈大愈大，对河水水质的影响愈大。排放对河流水质的影响排放对河流水质的影响)1001 (500)1001 (1000)1001 (100332211XXXDBOD排放排放BOD排放排放BOD排放排放n假定三个污染源排放引起的假定三个污染源排放引起的DO下降为下降为1mg/L,那么那么6mg/L的标准能达到，则的标准能达到，则)1001 (500)1001 (1000)1001 (1001332211XXX设设1 ， 2 ， 3 分别为分别为0.002, 0.002, 0.0

29、032705 . 122 . 0321XXX存在许多组合，能达标排放存在许多组合，能达标排放(2)X1=X2=X3=X, 得得X=73%CT(73%,73%,73%)=1000（73%）1.9 + 1 0,000（73%）1.2 +5000（73%）1.5 =$8310,000污染物的等百分比削减污染物的等百分比削减污染源污染源污染削污染削减（减（%）削减削减BOD/kg/d治理费治理费用用/$103削减单位削减单位BOD的的平均费用平均费用（$.450kg/527333017202.437316531208.5总费用总费用8310排放者有不等同的处理费用，所处的位置

30、也排放者有不等同的处理费用，所处的位置也不一样，因而不公平，不能有效利用社会资不一样，因而不公平，不能有效利用社会资源源设计源设计源3保持保持73%，源，源1不治理，为满足标准，源不治理，为满足标准，源2必需将必需将源源1的的 73%也去除，源也去除，源2的污染物去除的污染物去除%上升为：上升为： 总治理费用为总治理费用为%3 .80%1001000)100)(73. 0()1000)(73. 0(000,050, 5$)73(5000) 3 .80(000,10)73, 3 .80, 0(5 . 12 . 1TC总成本最小化的污染处理总成本最小化的污染处理2705 . 122 . 0321X

31、XX 找到最小的费用满足找到最小的费用满足DO目标的去除率，即寻求目标的去除率，即寻求X1, X2 X3，在满足下式要求的条件下，在满足下式要求的条件下，使费用最小使费用最小CT(X1,X2,X3)min=1000X11.9+10,000X21.2+5000X31.5污染污染源源污染削污染削减（减（%）污染排污染排放百分放百分比比%排放排放BOD/（450kg/d） 点点DO的下的下降（降（mg/L）治理费用治理费用/$10314.1295.8834700.192152100017200.002510346.1253.8831200.8081566总费总费用用4099存在费用分配不均，源存在费

32、用分配不均，源2的陈的陈本最低，但费用却最高本最低，但费用却最高通通过向源过向源1、源、源3收税补贴源收税补贴源2区域内等百分比削减区域内等百分比削减n划分不同的区域，在同一区域内的污染源各方面相同，划分不同的区域，在同一区域内的污染源各方面相同，如源如源1、源、源2，而另一区域的不同，如源，而另一区域的不同，如源3，在相同的，在相同的区域内，削减比例相同，寻求区域内，削减比例相同，寻求X1,X2,x3,使总费用保使总费用保持最低，持最低， X1=X2时总费用最小化的标准时总费用最小化的标准污染污染源源污染削污染削减（减（%）污染排污染排放百分放百分比比%排放排放BOD/（450kg/d） 点

33、点DO的的下降下降（mg/L）治理费用治理费用/$103161.338.738.7 0.0772490261.338.73870.7741400389.910.150.50.1524260总费总费用用8150源源1和源和源2还存在分还存在分配不均，因为单位配不均，因为单位削减量源削减量源1较源较源2高高排污交易排污交易对环境容量的使用进行收费，对环境容量的使用进行收费，建立合法的排污权建立合法的排污权(rights to pollute)，并且允许这种，并且允许这种权利像普通商品一样进行买卖；权利像普通商品一样进行买卖；在排污许可的条件下，排污权可以出售。在排污许可的条件下，排污权可以出售。

34、实际是一个以数量为基础的方法达到同样的最优效率水实际是一个以数量为基础的方法达到同样的最优效率水平：颁发确定数量的排放许可，允许持有者买卖许可平：颁发确定数量的排放许可，允许持有者买卖许可直到相互之间利益交换完全为止。直到相互之间利益交换完全为止。基本理论（基本理论（1）效益与污染源位置无关效益与污染源位置无关n假设单位污染物减少和哪个工厂实施减排没有关系，而与假设单位污染物减少和哪个工厂实施减排没有关系，而与总排放量有关。总排放量有关。n管理机构颁发管理机构颁发15个单位的排污许可，减排是最优效率的，个单位的排污许可，减排是最优效率的，如有如有2个工厂，如何进行分配？个工厂，如何进行分配？

35、排污许可的最高出价和最低接受价格排污许可的最高出价和最低接受价格可能存在的交易交易均衡工厂1工厂2工厂1工厂2持有的许可数量原始负荷削减水平583101226829123最高出价5233 1/3最低接受价格73 1/354 2/3N1 =5，N2=10；非交易均衡；非交易均衡基本理论（基本理论（2）考虑污染源位置考虑污染源位置源源1源源2源源3 污染负荷污染负荷1=100 污染负荷污染负荷2=1000 污染负荷污染负荷3=500 设定设定DO标准的点标准的点 6mg/L 污染负荷、削减量和排放量均以污染负荷、削减量和排放量均以450kg/d BOD计计 设计一个排污权交易制度时，需要首先确定设

36、计一个排污权交易制度时，需要首先确定BOD的许可排的许可排放量放量, 这个数量是随着排放位置不同而发生变化。这个数量是随着排放位置不同而发生变化。 (1) 暂时假定污染源暂时假定污染源3不存在，最大的允许排放量乘以转换系不存在，最大的允许排放量乘以转换系数数1=2=0.002必须小于或等于允许的点必须小于或等于允许的点处处1mgL的的DO减少。减少。 污染源污染源1和源和源2处最多可以排放处最多可以排放500单位的单位的BOD，1单位的单位的BOD为为450kgd。环境管理部门可以颁发环境管理部门可以颁发500单位单位BOD的排污许可，每的排污许可，每1个排污个排污许可允许污染源许可允许污染源

37、l或源或源2排放排放450 kgd的的BOD。(2)根据污染源根据污染源3排放排放BOD对点对点的影响进行调整。转换的影响进行调整。转换系数的比率：系数的比率： 代表污染源代表污染源3对点对点DO影响的相对程度。影响的相对程度。n对于污染源对于污染源3，1个个BOD许可只能被允许排放许可只能被允许排放23的的BOD(300 kgd) n排污者相互之间进排污者相互之间进 行有利的排污许可买人和卖出行有利的排污许可买人和卖出, 最后交易均衡，最后交易均衡，排污者会减少排污者会减少BOD排放，以最小的总减排成本达到排放，以最小的总减排成本达到DO环境标准。环境标准。n环境管理部门最初是通过拍卖来对环

38、境管理部门最初是通过拍卖来对500个许可证进行分配的，出个许可证进行分配的，出价最高的出价人可以获得许可证价最高的出价人可以获得许可证 n假设排污者为每个假设排污者为每个BOD排污许可给出的最高价格是他拥有这个排排污许可给出的最高价格是他拥有这个排污许可所减少的治理费用。排污者不能对排污许可进行投机，他污许可所减少的治理费用。排污者不能对排污许可进行投机，他们只购买他们现在所需的数量。管理部门的拍卖将导致对于三个们只购买他们现在所需的数量。管理部门的拍卖将导致对于三个污染源来说总治理费用最小的污染源来说总治理费用最小的BOD去除率。去除率。 (3) 考虑最初的考虑最初的500个个BOD许可的分

39、配。许可的分配。多购买多购买1个个BOD排污许可最多以及最小节省的治理费用排污许可最多以及最小节省的治理费用源源1购买购买1个许可，个许可，节省费用为节省费用为119，000源源3购买购买1个许可，个许可，节省费用为节省费用为6，000 源源2增加的增加的BOD减排费用节省总是比相应的源减排费用节省总是比相应的源3低，低，污染源污染源3 拍卖的拍卖的500个排污许可总能够高出污染源个排污许可总能够高出污染源2的价钱，的价钱，源源2买不到污染许可买不到污染许可 源源1和源和源3之间的竞争只包括最后拍卖的之间的竞争只包括最后拍卖的100个排污个排污许可（源许可（源1的原始负荷为的原始负荷为100单

40、位），污染源单位），污染源3手中有手中有400个污染许可个污染许可 要确定每个污染源将出多少价钱，必须计算多买入要确定每个污染源将出多少价钱，必须计算多买入1个污染个污染许可节省的治理费用许可节省的治理费用 对于开始的对于开始的96个污染许可，污染源个污染许可，污染源1增加的费用节省要多增加的费用节省要多于污染源于污染源3，因此，这些排污许可被污染源，因此，这些排污许可被污染源1买走。如果污买走。如果污染源染源1获得第获得第97个污染许可，它的治理费用将减少：个污染许可，它的治理费用将减少： 如果污染源如果污染源3获得这个污染许可，它将减少原始负荷的获得这个污染许可，它将减少原始负荷的46.6

41、7，相应的费用节省为：，相应的费用节省为： 污染源污染源3增加的费用节省更高，所以它购买了第增加的费用节省更高，所以它购买了第97个个BOD污染许可，持有剩下的污染许可，持有剩下的3个污染许可的结果类似，最后的个污染许可的结果类似，最后的交易均衡使得污染源交易均衡使得污染源1拥有拥有96个污染许可，污染源个污染许可，污染源2没有污染没有污染许可，污染源许可，污染源3有有404个污染许可个污染许可 政府在排污交易中的作用政府在排污交易中的作用n定义排污权和方便交易定义排污权和方便交易 n排污许可的初始分配排污许可的初始分配 包括新污染源的加入包括新污染源的加入政府至少可以通过两种方式来分配排污许

42、可：免费给予排政府至少可以通过两种方式来分配排污许可：免费给予排污许可，或者通过拍卖出售排污许可污许可，或者通过拍卖出售排污许可分配该如何决定呢分配该如何决定呢?分配可能引起财富的实质性转移分配可能引起财富的实质性转移 1）一种方法就是按照现在允许的排污量给予现存污染源）一种方法就是按照现在允许的排污量给予现存污染源排污许可排污许可 2）另一种类型的拍卖，）另一种类型的拍卖，Hahn-Noll“零收入拍卖零收入拍卖”(ZRA，Zero Revenue Auction) Hahn-Noll零收入拍卖的特点：零收入拍卖的特点：公开的价格表明最后结果；公开的价格表明最后结果；均衡价格对衡量。排污许可

43、耐排污许可持有者的价值均衡价格对衡量。排污许可耐排污许可持有者的价值很有意义；很有意义；拍卖过程的结果是帕累托效率的；拍卖过程的结果是帕累托效率的；最后的财富再分配不是特别激烈，这样拍卖在政治上最后的财富再分配不是特别激烈，这样拍卖在政治上就是可行的就是可行的 操作过程操作过程 n1）环境管理部门决定要分配的排污许可的总数量）环境管理部门决定要分配的排污许可的总数量 n2）环境管理部门决定五个排污许可拍卖前分配的程序，）环境管理部门决定五个排污许可拍卖前分配的程序，这个分配是临时的，主要作为分配拍卖收入的根据这个分配是临时的，主要作为分配拍卖收入的根据 常用的临时分配常用的临时分配程序包括按照

44、：程序包括按照：(a)排污者现在的排放量；排污者现在的排放量；(b)排污权交易计划实施前排污者合法的排放量来分配排排污权交易计划实施前排污者合法的排放量来分配排污许可污许可 3）拍卖的参与者要求给环境管理部门一个密封的出价）拍卖的参与者要求给环境管理部门一个密封的出价表，表明参与者愿意为第表，表明参与者愿意为第1个排污许可、第个排污许可、第2个排污许个排污许可等等付多少钱可等等付多少钱 n4)环境管理机构将个人对第环境管理机构将个人对第1个排污许可、第个排污许可、第2个排污个排污许可等等的出价排序，获得一个反映对排污权付费的许可等等的出价排序，获得一个反映对排污权付费的集体意愿的出价表。集体结

45、果如图集体意愿的出价表。集体结果如图11.1(b)。n5）环境管理部门按照集体出价表，将）环境管理部门按照集体出价表，将5个排污许可卖个排污许可卖给最高的出价者，如图给最高的出价者，如图11.1所示，所示，A买了买了3个排污许可，个排污许可，B买了买了2个排污许可。卖出的价格是垂直的排污许可供个排污许可。卖出的价格是垂直的排污许可供应曲线和集体出价表的交点，在这个例子中，卖出的应曲线和集体出价表的交点，在这个例子中，卖出的价格为价格为6。 n6)环境管理部门按照拍卖前参与者的污染许可拥有量环境管理部门按照拍卖前参与者的污染许可拥有量分配所有的拍卖收入，总的收入等于产品的均衡价格分配所有的拍卖收

46、入，总的收入等于产品的均衡价格乘以排污许可的总数。表表示拍卖导致的财富的重新乘以排污许可的总数。表表示拍卖导致的财富的重新分配。分配。 基于排放削减信用的交易基于排放削减信用的交易 n20世纪世纪70年代，美国年代，美国EPA创造了一种新的建立在排放创造了一种新的建立在排放削减信用削减信用(ERCs，Emission ReductionCredits)基基础上的排污权交易，这些信用可以买卖，也可以储蓄础上的排污权交易，这些信用可以买卖，也可以储蓄起来供未来使用起来供未来使用 补偿政补偿政策策应用于那些有兴趣将主要的新的固定污染源定位于违背新污染应用于那些有兴趣将主要的新的固定污染源定位于违背新

47、污染源排放物的国家大气环境质量标准的地区。工厂可在这些地区源排放物的国家大气环境质量标准的地区。工厂可在这些地区选择位置，只有他们拥有选择位置，只有他们拥有ERCs，当减去污染物排放时能够使，当减去污染物排放时能够使这一地区的污染物有净的减少这一地区的污染物有净的减少银行银行某段时间产生某段时间产生ERCs的工厂能够将它们储存起来在将来有个时的工厂能够将它们储存起来在将来有个时间使用，储存的间使用，储存的ERCs能够留给工厂自己使用，也可以卖给其能够留给工厂自己使用，也可以卖给其他工厂他工厂气泡政气泡政策策应用于一个组织拥有的多个现存设施，制定区域内（或一个想应用于一个组织拥有的多个现存设施，

48、制定区域内（或一个想象的气泡内）的现存污染源的要求集合起来，组织可以在最大象的气泡内）的现存污染源的要求集合起来，组织可以在最大允许排放量内满足一个整体的要求，而不是在气泡内满足每一允许排放量内满足一个整体的要求，而不是在气泡内满足每一个污染源的要求个污染源的要求容量节容量节余余用于计划扩建的现存工厂。拟建工厂排放量的变化能够通过削用于计划扩建的现存工厂。拟建工厂排放量的变化能够通过削减工厂内其他现存污染源的排放来得到抵消，如果净增长小于减工厂内其他现存污染源的排放来得到抵消，如果净增长小于定义主要新污染源的门槛排放量，工厂可以避免对主要新的污定义主要新污染源的门槛排放量，工厂可以避免对主要新

49、的污染源实行更加严格的要求染源实行更加严格的要求环保局大气质量管理计划中排放削减信用的四种运用环保局大气质量管理计划中排放削减信用的四种运用 n1977年年, 清洁空气法修正案清洁空气法修正案 未达标地区的主要的新污染源满足严格的技术性排放标准未达标地区的主要的新污染源满足严格的技术性排放标准; 新污染者的污染排放必须通过其他污染源的排放削减来抵消。新污染者的污染排放必须通过其他污染源的排放削减来抵消。 排放补偿交易排放补偿交易 Wichland石油公司石油公司 向海湾地区空气质量管理局向海湾地区空气质量管理局(BAAQMD)提出申请在旧金山海湾提出申请在旧金山海湾Contra Costa县建

50、造一个县建造一个每天每天40，000桶的终端站。在排污许可申请进行的时候，桶的终端站。在排污许可申请进行的时候，Contra Costa县是三种污染物的未达标地区：县是三种污染物的未达标地区：SO2,CO和和HC。拟建的终端是一个重要的新空气污染源，因此受到排放补拟建的终端是一个重要的新空气污染源，因此受到排放补偿需要的限制。偿需要的限制。 Wickland石油公司的两种选择石油公司的两种选择n将其污染排放减少到将其污染排放减少到BAAQMD认为的认为的“重要重要”的新污染源的新污染源的水平之下；的水平之下；n获得足够的排放补偿来证明它的行为的净影响是达到二氧获得足够的排放补偿来证明它的行为的

51、净影响是达到二氧化硫和碳氢化合物的化硫和碳氢化合物的NAAQS的进步。的进步。n第一个选择太昂贵，不太可能。第一个选择太昂贵，不太可能。Wickland石油着手通过下石油着手通过下面的手段来获得必需的排放补偿。面的手段来获得必需的排放补偿。 n1) “内部补偿内部补偿”减少或消除拟建终端周围减少或消除拟建终端周围Wickland石油石油现有设施的污染；现有设施的污染；n2)利用储蓄的补偿，利用储蓄的补偿，Wickland石油过去使得附近设施排放低石油过去使得附近设施排放低于于BAAQMD要求的标准所获得的排放补偿；要求的标准所获得的排放补偿；n3)外部补偿外部补偿减少和消除其他工厂现有设施的污

52、染排放。如减少和消除其他工厂现有设施的污染排放。如给其他工厂付费让它们减少污染排放，或买下它们的设施将给其他工厂付费让它们减少污染排放，或买下它们的设施将其关闭；其关闭；Wickland石油公司的行动石油公司的行动n4)购买其他工厂储蓄的污染补偿。购买其他工厂储蓄的污染补偿。nWickland石油公司让旧金山巴黎之城干洗店削减石油公司让旧金山巴黎之城干洗店削减181.7 ta的的碳氢化合物，同意购买新的干洗和溶剂回收设备以使巴黎之碳氢化合物，同意购买新的干洗和溶剂回收设备以使巴黎之城的排放低于城的排放低于BAAQMD的规定。的规定。n二氧化硫的补偿途径二氧化硫的补偿途径 Wickland石油买

53、下并关闭了拟建终端边上的一家弗吉尼亚化石油买下并关闭了拟建终端边上的一家弗吉尼亚化学公司的工厂，学公司的工厂， Wickland石油让出海油轮和海面机动交通工具换用低硫燃料。石油让出海油轮和海面机动交通工具换用低硫燃料。 Wickland石油公司的行动石油公司的行动SO2HCCO补偿前总估计排放量补偿前总估计排放量24.783.21.31巴黎之城补偿巴黎之城补偿新设备新设备-151.4弗吉尼亚化学有限公司补偿弗吉尼亚化学有限公司补偿关闭工厂关闭工厂-7.4来自燃料低硫煤的船只和车辆的补偿来自燃料低硫煤的船只和车辆的补偿-22.2补偿后总估计排放量补偿后总估计排放量-4.9-68.21.31结果

54、结果气泡政策气泡政策 气泡政策之前，工气泡政策之前，工厂必须按照排放标厂必须按照排放标准允许每个工厂排准允许每个工厂排放放100td，总的，总的排放为排放为200td。单位污染控制费用：单位污染控制费用：工厂工厂A工厂工厂B SO2排污许可的交易排污许可的交易 n清洁空气法清洁空气法(CAAA)1990年修正案对年修正案对48个相邻州的发电厂个相邻州的发电厂每年总的每年总的SO2排放量有一个最高的限制。排放量有一个最高的限制。n法案建议到法案建议到2000年的年的10年间年间SO2年排放量减少年排放量减少10,000,000 t, 通过两个阶段来实现。通过两个阶段来实现。n第一个阶段，到第一个

55、阶段，到1995年年1月月1日的五年间，治理美国排放量日的五年间，治理美国排放量最高的最高的110个发电厂。个发电厂。n第二个阶段，到第二个阶段，到2000年，计划要覆盖年，计划要覆盖48个州中的绝大多数个州中的绝大多数现在使用化石燃料的发电厂。现在使用化石燃料的发电厂。n分配分配10,000,000 t削减目标削减目标n第一阶段，有第一阶段，有110个电厂获得了排污许可个电厂获得了排污许可 每个电厂获得的排污许可的数目每个电厂获得的排污许可的数目(不收费不收费)主要是根据每个工厂主要是根据每个工厂的燃料消费基线，即的燃料消费基线，即1985到到1987年间平均年的燃料消耗量年间平均年的燃料消

56、耗量 指定的指定的SO2排污许可数目排污许可数目=燃料使用燃料使用 排放因子排放因子 n第二阶段，分配程序是相似的，但排放因子减少第二阶段，分配程序是相似的，但排放因子减少 排污许可的初始分配排污许可的初始分配 n拍卖拍卖政府拍卖（政府拍卖（EPA）1)每个潜在的买者提交一个每个潜在的买者提交一个(和更多和更多)有关在一个确定愿意有关在一个确定愿意买的排污许可数量的密封的出价表买的排污许可数量的密封的出价表;2)政府储备的排污许可按照参与者的出价卖出，从最高的政府储备的排污许可按照参与者的出价卖出，从最高的出价开始，直到排污许可卖完为止出价开始，直到排污许可卖完为止 芝加哥交易董事会芝加哥交易

57、董事会(CBOT)创造的交易机会创造的交易机会 组织进行私人交易组织进行私人交易 n直接销售直接销售SO2许可交易市场建立许可交易市场建立 表 拍卖和直接销售的SO2排污许可数量购买年份购买年份拍卖拍卖直接销售直接销售限期许可限期许可远期许可远期许可限期许可限期许可远期许可远期许可1993（到（到1995）50,000100,00025,0001995（到（到1999）150,000100,00025,0002000（及以后）（及以后）100,000100,00025,00025,000直接销售许可价格直接销售许可价格$1500/t,经消费者价格指数调整。经消费者价格指数调整。每年限期拍卖买卖

58、的许可只在当年可使用。每年限期拍卖买卖的许可只在当年可使用。1993年到年到1995年年间限期拍卖的许可是一个例外，间限期拍卖的许可是一个例外，远期拍卖的许可只能允许他们最初进入交易后的第远期拍卖的许可只能允许他们最初进入交易后的第7年年CO2排放权排放权1996年在欧洲登场，年在欧洲登场，6年后的年后的2002年初，已有年初，已有55007000万万吨二氧化碳的排放权被卖了出去，成交次数超过吨二氧化碳的排放权被卖了出去，成交次数超过65次次;n 2002年，英国政府决定在国内各企业间实行自由买卖的年，英国政府决定在国内各企业间实行自由买卖的二氧化碳排放量交易制度二氧化碳排放量交易制度;n 根

59、据智利的根据智利的环境大法环境大法，智利鼓励采用包括，智利鼓励采用包括“可交易可交易的排放许可证的排放许可证”、“可交易的水权可交易的水权”等经济刺激手段等经济刺激手段;n 哥斯达黎加环境资源法引入了生物多样性勘探权和可交哥斯达黎加环境资源法引入了生物多样性勘探权和可交易的再造林赋税优惠政策。易的再造林赋税优惠政策。国际领域排污权交易的发展概况国际领域排污权交易的发展概况n1987年年关于消耗臭氧层物质的蒙特利尔议定书关于消耗臭氧层物质的蒙特利尔议定书第第2条第条第8款规款规定：任何缔约国，可以协议联合履行本条约内规定的关于（受控定：任何缔约国，可以协议联合履行本条约内规定的关于（受控物质）消

60、费的义务，只要联合消费受控物质的总量不超过本议定物质）消费的义务，只要联合消费受控物质的总量不超过本议定书规定的数量书规定的数量;n1991年年1月经济合作与发展组织理事会在月经济合作与发展组织理事会在关于在环境政策中使关于在环境政策中使用经济手段的建议用经济手段的建议,提出提出4类经济手段供成员国参考：类经济手段供成员国参考：1）收费）收费和收税；和收税；2）可交易的许可证；）可交易的许可证；3）押金制度；）押金制度；4）财政补贴。）财政补贴。n1992年联合国环境与发展会议年联合国环境与发展会议气候变化公约气候变化公约第第4条第条第2款规定：款规定：附件一所列的发达国家缔约方和其他缔约方可