农村沼气生态校园模式及其综合效益评价研究

【摘要】： 农村学校传统的厕所均为旱厕，由此带来的校园环境问题一直没有很好的解决。将沼气技术应用于农村校园厕所粪污处理，既可解决厕所环境卫生问题，又可为学校食堂提供炊事燃料，还可以通过沼气发酵剩余物在校园生态种植系统中的有效利用，增加学校的经济收入。结合西北地区农村学校的自然、地理、气候、资源和人文条件，研究建立适宜于农村校园的沼气综合利用系统和模式，建立科学、系统、可操作性强的综合评价指标体系，确定评价方法，并将该方法应用于农村沼气生态校园综合效益的评价，已成为迫切需要研究和解决的热点问题。 为此，在系统研究农村沼气生态校园的结构、特征、模式及效益的基础上，将传统的理论研究方法与现代研究方法相结合，探索并建立了一套科学实用的综合效益评价指标体系；进行了农村沼气生态校园的综合效益评价方法学研究，创建了农村沼气生态校园的综合效益评价方法；以三所实施典型模式的农村沼气生态校园试点为例，在实地调研和资料研究分析的基础上，运用所建评价指标体系，进行了农村沼气生态校园的综合效益评价应用研究，指出了不同模式的农村沼气生态校园效益的不同侧重点。总体而言，论文研究突出了多学科、多专业和多领域相互交叉与融合的特色。 主要研究内容和结论包括以下几方面： 1．农村沼气生态校园是在当前环境和生态破坏日益严重、沼气技术成熟的情况下，针对当前农村中小学校污染物肆意排放，经济条件差而提出的，以沼气为纽带，将种植、养殖技术相结合，变废为宝，实现经济、社会、生态环境三效兼顾，而采取的一种技术措施。因地制宜，将有利于实现学校公厕粪污变废为宝和资源循环利用为目标的各种技术加以组装集成，建立了具有可持续发展概念和符合循环经济理念的农村沼气生态校园模式。农村沼气生态校园模式一般包括由厌氧消化技术与沼液冲厕技术组成的沼气工程、卫生厕所、生态养殖和生态种植几大系统。 2．针对我国不同的地域特点和实际需求，依据生态学、系统学等理论依据，首先规划设计了农村沼气生态校园模式的核心—沼气工程亚系统，并研究出了具体的设计方法、原则和设计依据，然后在充分的调研和数据分析的基础上建立了“厕—沼—菜”模式、“猪、厕—沼—菜”模式、“草—羊、厕—沼—果”模式等三种“能源生态型”生态校园模式。 3．从环境因子、生物因子、社会因子三个角度阐述了农村沼气生态校园的特征，从经济效益、生态环境效益、社会效益三个方面分析了农村沼气生态校园的功能和综合效益，为建立评价指标体系奠定了基础。 4．在大量调研与参考专家意见的基础上，分析了农村沼气生态校园综合效益的主要影响因素及表现形式，提出了影响社会、经济与生态环境等3大效应的39个主要因素。提出了农村沼气生态校园综合效益评价应遵循的系统性、科学性、可比性、可操作性、全面性及独立性与稳定性相结合等6项原则，采取理论分析与专家意见相结合，按照层次分析法的原理，建立了农村沼气生态校园综合效益评价指标体系。该指标体系，共分三级，包括经济效益、社会效益和生态环境效益等内容，共39个评价指标，其中21个可以定量评价的指标，18个定性评价的指标，定性评价的指标值由专家的评价得分获得。 5．在用层次分析方法确定了指标体系，用专家评价法和层次分析法确定了指标权重的基础上，确定了层次分析法作为农村沼气生态校园的综合效益评价的方法。指标权重的计算结果表明：二级指标中权重最大的是生态环境效益指标(0．4731)，权重次大的是经济效益指标(0．2856)，权重最小的是社会效益指标(0．2513)。三级指标中基建投资、运行费用比以及沼液冲厕节水率、年均增收节支率等评价指标的权重相对较大。 6．应用研究所构建的综合评价指标体系和综合评价方法对三种不同模式的农村沼气生态校园的综合效益进行了评价。评价结果如下：“猪、厕—沼—菜”模式经济效益最好(0．1879)，生态环境效益最佳(0．7525)，“草—羊、厕—沼—果”模式社会效益最佳(0．2564)。综合效益评价结果表明：“草—羊、厕—沼—果”模式0．3786的效果略优于“猪、厕—沼—菜”模式0．3777，远好于“厕—沼—菜”模式0．1789。评价结果显示与专家对各学校的评价结果基本相符，说明本文建立的指标体系及综合评价方法较为客观，可信度强，具有可推广性，为农村沼气生态校园综合效益评价提供了一种新的方法。 【关键词】：农村校园 沼气 综合效益 评价
【学位授予单位】：西北农林科技大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2008
【分类号】：S216.4
【目录】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-12
• 第一章 导论12-32
• 1.1 农村沼气生态校园的产生与发展12-17
• 1.1.1 循环经济是农村沼气生态校园产生与发展的理论依据12-13
• 1.1.2 可持续发展是农村沼气生态校园产生与发展的客观要求13-14
• 1.1.3 节能减排是农村沼气生态校园产生与发展的动力14-15
• 1.1.4 废弃物资源化利用是农村沼气生态校园产生与发展的直接原因15-16
• 1.1.5 沼气技术进步是农村沼气生态校园产生与发展的技术保障16-17
• 1.2 农村沼气生态校园研究进展17-24
• 1.2.1 国外研究概况17-18
• 1.2.2 国内研究概况18-20
• 1.2.3 以沼气为纽带的生态模式的研究进展20-21
• 1.2.4 评价方法的研究进展21-23
• 1.2.5 农村沼气生态校园评价研究进展23-24
• 1.3 研究目的和意义24-28
• 1.3.1 研究目的24
• 1.3.2 研究意义24-28
• 1.4 研究内容和方法28-30
• 1.4.1 研究内容28-29
• 1.4.2 研究方法29
• 1.4.3 技术路线29-30
• 1.5 创新点30
• 1.6 小结30-32
• 第二章 农村沼气生态校园模式研究32-55
• 2.1 农村沼气生态校园的要素与特征32-36
• 2.1.1 农村沼气生态校园的定义32-33
• 2.1.2 农村沼气生态校园的系统要素33
• 2.1.3 农村沼气生态校园的特征性33-36
• 2.2 农村沼气生态校园模式系统36-38
• 2.2.1 农村沼气生态校园模式构建原则36
• 2.2.2 农村沼气生态校园模式系统构成36-37
• 2.2.3 农村沼气生态校园模式的内涵37
• 2.2.4 农村沼气生态校园模式的外延37-38
• 2.3 农村沼气生态校园几种典型模式的建立38-42
• 2.3.1 “厕—沼—菜”模式构建38-39
• 2.3.2 “猪、厕—沼—菜”模式构建39-41
• 2.3.3 “草—羊、厕—沼—果”模式构建41-42
• 2.4 农村沼气生态校园模式系统研究42-54
• 2.4.1 沼气工程亚系统研究42-50
• 2.4.2 卫生厕所亚系统研究50-51
• 2.4.3 生态种植亚系统研究51-52
• 2.4.4 生态养殖亚系统研究52-54
• 2.5 小结54-55
• 第三章 农村沼气生态校园综合效益评价指标体系构建55-80
• 3.1 评价指标选取原则55-56
• 3.1.1 系统性原则55
• 3.1.2 科学性原则55
• 3.1.3 可比性原则55-56
• 3.1.4 全面性原则56
• 3.1.5 独立性与稳定性相结合原则56
• 3.2 评价指标选取依据56-62
• 3.2.1 经济效益58-59
• 3.2.2 社会效益59-60
• 3.2.3 生态环境效益60-62
• 3.3 评价指标体系的构成与计算方法62-78
• 3.3.1 评价指标体系的构成62
• 3.3.2 评价指标的计算方法62-78
• 3.3.2.1 经济效益评价指标计算62-65
• 3.3.2.2 生态环境效益评价指标计算65-70
• 3.3.2.3 社会效益评价指标计算70-78
• 3.4 评价指标的度量78-79
• 3.4.1 有无比较与前后比较78-79
• 3.4.2 定量分析与定性分析相结合79
• 3.5 小结79-80
• 第四章 农村沼气生态校园综合效益评价方法研究80-94
• 4.1 综合评价方法的比较80-84
• 4.1.1 常用评价方法81-84
• 4.1.2 农村沼气生态校园综合效益评价方法84
• 4.2 生态校园综合效益评价方法的构建84-88
• 4.2.1 层次分析法的基本原理85-86
• 4.2.2 层次分析法的计算步骤86-88
• 4.3 生态校园综合效益评价指标权重计算88-91
• 4.3.1 权重确定方法88-90
• 4.3.2 权重计算方法的应用90-91
• 4.4 小结91-94
• 第五章 农村沼气生态校园综合效益评价方法的应用研究94-105
• 5.1 评价对象概况94-96
• 5.1.1 川口小学94-95
• 5.1.2 西大寨中学95
• 5.1.3 范家寨中学95-96
• 5.2 计算依据96-99
• 5.2.1 川口小学97
• 5.2.2 西大寨中学97-98
• 5.2.3 范家寨中学98-99
• 5.3 结果与分析99-104
• 5.3.1 建立综合评价指标体系99
• 5.3.2 计算和量化指标体系99-102
• 5.3.3 评价指标权重的计算102
• 5.3.4 评价结果102-103
• 5.3.5 结果分析103-104
• 5.4 小结104-105
• 第六章 结论与讨论105-107
• 6.1 结论105-106
• 6.2 讨论106-107
• 参考文献107-115
• 致谢115-117
• 作者简介117

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