水環(huán)境保護(hù)規(guī)劃與管理2

課程內(nèi)容水污染特征及水環(huán)境監(jiān)測—第一章

--問題、方法水環(huán)境評價—第二章

--標(biāo)準(zhǔn)、方法水污染治理技術(shù)—第三章

--目標(biāo)、技術(shù)水環(huán)境保護(hù)規(guī)劃—第四章

--目標(biāo)、方法第四章水環(huán)境保護(hù)規(guī)劃概述水環(huán)境系統(tǒng)控制規(guī)劃水污染物總量控制規(guī)劃第四章水環(huán)境保護(hù)規(guī)劃概述水環(huán)境系統(tǒng)控制規(guī)劃水污染物總量控制規(guī)劃水環(huán)境系統(tǒng)是由污染物發(fā)生系統(tǒng)、污染物承納系統(tǒng)和污染物控制系統(tǒng)組成的綜合系統(tǒng)。水環(huán)境系統(tǒng)的組成水環(huán)境系統(tǒng)污染物承納系統(tǒng)污染物控制系統(tǒng)污染物發(fā)生系統(tǒng)工業(yè)廢污水源生活污水發(fā)生源廠內(nèi)單項治理城市污水處理廠土地處理氧化塘河流水體湖泊水體海洋水體土地系統(tǒng)

污染物發(fā)生系統(tǒng)水污染發(fā)生系統(tǒng)是造成水環(huán)境污染的來源系統(tǒng)。該系統(tǒng)是由人為活動和自然污染源組成。水污染發(fā)生系統(tǒng)中包括點源污染和非點源污染。水環(huán)境系統(tǒng)的組成水污染發(fā)生系統(tǒng)自然污染人為污染自然侵蝕水土流失植物殘骸動物殘骸工業(yè)區(qū)礦區(qū)住宅居民區(qū)農(nóng)田徑流污染物承納系統(tǒng)污染物承納系統(tǒng)一般是指天然的或人工的水體，如河流、湖泊、水庫、海洋和地下水等等。污染物承納系統(tǒng)內(nèi)部發(fā)生著物質(zhì)的遷移轉(zhuǎn)化和能量的傳遞過程。水污染物的承納系統(tǒng)的質(zhì)量是我們追求的目標(biāo)和規(guī)劃的出發(fā)點。水污染控制系統(tǒng)水污染控制系統(tǒng)是一個非常廣泛的概念。從廣義上來說，它可以涉及到人類的資源開發(fā)、人口規(guī)劃、經(jīng)濟(jì)發(fā)展與水環(huán)境質(zhì)量之間的協(xié)調(diào)平衡問題。從地域上來說，可以在一條河流的整個流域上進(jìn)行水資源開發(fā)、利用和水污染防治規(guī)劃，也可以再一個小區(qū)域內(nèi)進(jìn)行水質(zhì)與污水處理，乃至一個具體的污水處理設(shè)施的規(guī)劃、設(shè)計和運(yùn)行。水污染控制系統(tǒng)是保護(hù)水環(huán)境質(zhì)量的措施系統(tǒng)，包括生產(chǎn)工藝的革新、污染物治理工程、水土保持、行政管理措施和法規(guī)等等。水環(huán)境系統(tǒng)的組成環(huán)境保護(hù)規(guī)劃的一般概念環(huán)境規(guī)劃環(huán)境容量系統(tǒng)論總量控制系統(tǒng)規(guī)劃環(huán)境模擬總量控制環(huán)境規(guī)劃是國民經(jīng)濟(jì)與社會發(fā)展規(guī)劃的有機(jī)組成部分，是環(huán)境決策在時間、空間上的具體安排。這種規(guī)劃是對一定時期內(nèi)環(huán)境保護(hù)目標(biāo)和措施所作出的規(guī)定，其目的是在發(fā)展經(jīng)濟(jì)的同時保護(hù)環(huán)境，使經(jīng)濟(jì)與環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展，實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展。內(nèi)容之一：環(huán)境污染的發(fā)展環(huán)境問題萌芽階段發(fā)展惡化階段第一次高潮階段第二次高潮階段內(nèi)容之二：環(huán)境污染的治理歷程工業(yè)污染防治城市環(huán)境綜合治理生態(tài)環(huán)境綜合防治區(qū)域環(huán)境綜合防治全球環(huán)境保護(hù)

環(huán)境保護(hù)規(guī)劃學(xué)科的產(chǎn)生內(nèi)容之三：三個階段1973-1981起步階段1981-1985納入國民經(jīng)濟(jì)1986-2000全面提升內(nèi)容之四：四個轉(zhuǎn)變污染防治--污染預(yù)防污染—污染防治與生態(tài)保護(hù)并重—循環(huán)經(jīng)濟(jì)、可持續(xù)發(fā)展內(nèi)容之五：工業(yè)：末端治理—綜合防治—結(jié)構(gòu)調(diào)整

環(huán)境保護(hù)規(guī)劃學(xué)科的產(chǎn)生

環(huán)境保護(hù)規(guī)劃學(xué)科的產(chǎn)生“六、七、八五”屬污染控制型規(guī)劃，在規(guī)劃中逐步實現(xiàn)了工業(yè)污染由末端治理為主轉(zhuǎn)向以污染控制預(yù)防為主的轉(zhuǎn)變；“九五”規(guī)劃提出了生態(tài)保護(hù)和農(nóng)村保護(hù)的內(nèi)容，第一次編制了總量控制計劃、重點項目規(guī)劃和重點流域、區(qū)域規(guī)劃；“十五”規(guī)劃較好體現(xiàn)以人為本的思想和污染防治與生態(tài)保護(hù)并重的原則，提出了以污染污總量控制為主線，以防治區(qū)域的污染和遏制人為生態(tài)破壞為重點，以政府主導(dǎo)、市場推進(jìn)、公眾參與為機(jī)制創(chuàng)新的方向。

定義：水環(huán)境保護(hù)規(guī)劃是根據(jù)經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展以及生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)對水體質(zhì)量的要求，以水環(huán)境承載能力和污染物排放狀況為基礎(chǔ)，通過總量控制，對各種污染源和污染物的排放作出安排，以達(dá)到控制污染改善水環(huán)境的目的。

目標(biāo):協(xié)調(diào)系統(tǒng)內(nèi)部各組成或部分之間的關(guān)系，以最低的水污染控制費(fèi)用滿足水環(huán)境質(zhì)量要求。水環(huán)境保護(hù)規(guī)劃水環(huán)境保護(hù)規(guī)劃的分類從范圍和層次來劃分:

流域規(guī)劃任務(wù)：在一個流域范圍內(nèi)確定水污染控制的戰(zhàn)略目標(biāo)，包括環(huán)境質(zhì)量目標(biāo)和經(jīng)濟(jì)目標(biāo)。主要內(nèi)容：在流域范圍內(nèi)協(xié)調(diào)各個重要污染源之間的關(guān)系，以保證流域范圍內(nèi)的各個河段和支流滿足水質(zhì)要求。水環(huán)境保護(hù)規(guī)劃的分類從范圍和層次來劃分:

區(qū)域規(guī)劃區(qū)域規(guī)劃是指流域范圍內(nèi)具有復(fù)雜的污染源的城市或工業(yè)區(qū)的水污染控制規(guī)劃。區(qū)域規(guī)劃是在流域規(guī)劃的指導(dǎo)下進(jìn)行的，其目的是將流域規(guī)劃的結(jié)果—排放總量分配給各個污染源，并為此制定具體的方案。.

設(shè)施規(guī)劃設(shè)施規(guī)劃的目的是按照區(qū)域規(guī)劃的結(jié)果，來選擇合理的污水處理設(shè)施，所選的污水處理設(shè)施既要滿足污水處理效率的要求，又要使污水處理的費(fèi)用最低。水環(huán)境保護(hù)規(guī)劃的分類從不同管理目的來劃分針對水質(zhì)管理的不同目的，水環(huán)境規(guī)劃可以分為水環(huán)境綜合整治規(guī)劃、水污染物總量控制規(guī)劃、水污染系統(tǒng)規(guī)劃、城市飲用水源保護(hù)規(guī)劃等類型。水環(huán)境綜合整理規(guī)劃師根據(jù)經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展需要和水資源開發(fā)利用現(xiàn)狀編制的開發(fā)、利用、節(jié)約、保護(hù)水資源和防止水害的總體部署。而其它規(guī)劃屬于專業(yè)規(guī)劃范疇。水環(huán)境保護(hù)規(guī)劃的基本原則和步驟基本原則以經(jīng)濟(jì)、社會可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略思想為依據(jù)，明確水環(huán)境保護(hù)規(guī)劃的指導(dǎo)思想；水環(huán)境目標(biāo)要切實可行，要有明確的時間要求和具體指標(biāo)；在制定區(qū)域經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展規(guī)劃的同時，制定區(qū)域水環(huán)境保護(hù)規(guī)劃，兩者要緊密結(jié)合，經(jīng)濟(jì)目標(biāo)和環(huán)境目標(biāo)之間要綜合平衡后加以確定；要進(jìn)行全面的效益分析，實現(xiàn)環(huán)境效益與經(jīng)濟(jì)效益、社會效益的統(tǒng)一；區(qū)域水污染物的排放要實現(xiàn)總量控制。過程和步驟功能區(qū)劃分確定相應(yīng)水質(zhì)指標(biāo)考察排污量與水質(zhì)現(xiàn)狀的定量關(guān)系分析達(dá)到國標(biāo)可供選擇的方法設(shè)計不同控制要求的總量控制方案成本-效益分析領(lǐng)導(dǎo)決策，重新確定功能第四章水環(huán)境保護(hù)規(guī)劃概述水環(huán)境系統(tǒng)規(guī)劃水環(huán)境總量控制規(guī)劃

根據(jù)解決污染問題的途徑，我們可以把河流污水系統(tǒng)控制規(guī)劃分為兩大類型:

最優(yōu)化規(guī)劃問題規(guī)劃方案模擬問題

基本經(jīng)濟(jì)分析

以最小的經(jīng)濟(jì)代價改善水環(huán)境質(zhì)量，這是水污染那控制規(guī)劃的核心思想，也就是說經(jīng)濟(jì)合理性是評價水污染控制系統(tǒng)好壞的基本依據(jù)。水環(huán)境保護(hù)規(guī)劃的經(jīng)濟(jì)評價以收益-費(fèi)用分析來看，水污染控制所去除污染物的總量與收益和費(fèi)用之間存在如下關(guān)系：去除污染物量越大，臨界費(fèi)用越大，臨界收益越小。臨界費(fèi)用和收益是指去除單位污染物所需要費(fèi)用價格和所得的收益價格。

污染控制的收益和費(fèi)用，總的可以分為兩大部分：第一，有關(guān)人為活動的收益和費(fèi)用，包括污染源的回收、處理活動，管道輸送活動，污水處理活動，以及其他河流治理活動；第二：有關(guān)水資源的污染及其控制所造成的社會收益與費(fèi)用。包括直接影響和間接影響。水環(huán)境保護(hù)規(guī)劃的經(jīng)濟(jì)評價

人為活動的收益和費(fèi)用影響因素包括以下幾個方面：（1）污水處理活動的費(fèi)用與污水處理的規(guī)模和處理效率有關(guān)，如圖所示。水環(huán)境保護(hù)規(guī)劃的經(jīng)濟(jì)評價污水處理費(fèi)用的規(guī)模與處理效率的經(jīng)濟(jì)效應(yīng)（2）當(dāng)污水處理去除效率固定時，規(guī)模的經(jīng)濟(jì)效應(yīng)如下圖所示。水環(huán)境保護(hù)規(guī)劃的經(jīng)濟(jì)評價

也就是當(dāng)處理水量增加時，總費(fèi)用隨之增加，但處理污水的單價卻降低，相當(dāng)于圖中曲線C(Q）的斜率隨Q的增加而減小。污水處理費(fèi)用的規(guī)模與處理效率的經(jīng)濟(jì)效應(yīng)水環(huán)境保護(hù)規(guī)劃的經(jīng)濟(jì)評價但是，從污水處理與管道輸水這兩種活動來說，它們的分散與集中對費(fèi)用又有相互的制約關(guān)系。當(dāng)污水處理廠的數(shù)目n由大變小時，污水處理費(fèi)用下降，但是由于輸水管線總長度的增加，輸水費(fèi)用將不斷上升，如圖所示。圖中總費(fèi)用曲線最低的點也就是污水處理廠的最優(yōu)設(shè)置參數(shù)（或最優(yōu)位置）區(qū)域污水處理系統(tǒng)處理廠規(guī)模的費(fèi)用變化及其構(gòu)成（3）當(dāng)污水處理廠的規(guī)模固定時，處理效率與費(fèi)用如圖A中；也可表示為圖B。水環(huán)境保護(hù)規(guī)劃的經(jīng)濟(jì)評價

也就是當(dāng)處理效率提高時，總費(fèi)用隨之增加，但處理污水的單價，即圖B中曲線段斜率卻迅速增長。圖A圖B（4）在一定限度內(nèi)，水體具有同化污染物質(zhì)而保證水質(zhì)滿足某種功能要求的能力，即水體的自凈能力。水環(huán)境保護(hù)規(guī)劃的經(jīng)濟(jì)評價

自凈能力取決于水體自身的物理、化學(xué)和生物特性，也與污水的排放方式（包括排放位置、排污負(fù)荷）和水質(zhì)要求有關(guān)。開發(fā)和利用這種資源可以代替污水人工處理的部分符合，從而降低污水處理的投資和運(yùn)行費(fèi)用。（4）在一定限度內(nèi)，水體具有同化污染物質(zhì)而保證水質(zhì)滿足某種功能要求的能力，即水體的自凈能力。水環(huán)境保護(hù)規(guī)劃的經(jīng)濟(jì)評價

自凈能力取決于水體自身的物理、化學(xué)和生物特性，也與污水的排放方式（包括排放位置、排污負(fù)荷）和水質(zhì)要求有關(guān)。開發(fā)和利用這種資源可以代替污水人工處理的部分符合，從而降低污水處理的投資和運(yùn)行費(fèi)用。主要評價指標(biāo)

經(jīng)濟(jì)評價時水環(huán)境保護(hù)規(guī)劃的核心內(nèi)容之一，而平價規(guī)劃的經(jīng)濟(jì)效果的優(yōu)劣必須借助科學(xué)的評價指標(biāo)。

靜態(tài)指標(biāo)：不考慮資金時間價值的評價指標(biāo)，主要包括投資利潤率、投資收益率、投資收入率、投資回收期與抵償年限等。

動態(tài)指標(biāo)：考慮了資金時間價值及項目在整個壽命期內(nèi)收入與支出的全部經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)后所得到的評價指標(biāo)。水環(huán)境保護(hù)規(guī)劃的經(jīng)濟(jì)評價環(huán)境費(fèi)用效益分析

費(fèi)用效益分析方法是環(huán)境等公共項目經(jīng)濟(jì)評價的主要方法環(huán)境費(fèi)用效益分析的一般步驟如圖所示：水環(huán)境保護(hù)規(guī)劃的經(jīng)濟(jì)評價弄清問題各種對策方案的費(fèi)用環(huán)境破壞的程度與環(huán)境功能損壞關(guān)系環(huán)境功能分析費(fèi)用現(xiàn)值的計算各種對策方案環(huán)境改善的程度各種對策方案環(huán)境保護(hù)措施的效益費(fèi)用效益比較輸出結(jié)果效益現(xiàn)值的計算

排放口最優(yōu)化處理

最優(yōu)化均勻處理

區(qū)域最優(yōu)化處理河流污水系統(tǒng)控制規(guī)劃

一、排放口最優(yōu)化處理

排放口優(yōu)化處理問題-------以每個小區(qū)的污水處理廠為基礎(chǔ)，在水體水質(zhì)條件的約束下，求解各個污水處理廠的最佳處理效率組合。

排放口優(yōu)化處理問題，在水污染控制系統(tǒng)中研究最多，技術(shù)也最為成熟，它是建立在河流水質(zhì)狀況模擬基礎(chǔ)上的優(yōu)化問題。

約束條件：目標(biāo)函數(shù)：（1）排放口優(yōu)化處理

數(shù)學(xué)模型（2）模型求解方法

線性規(guī)劃方法（LP）

近似規(guī)劃及小步梯度法的應(yīng)用

動態(tài)規(guī)劃法處理A、線性規(guī)劃方法（LP）

應(yīng)用費(fèi)用函數(shù)的線性方法，可將目標(biāo)函數(shù)化為線性方程，并將的排污口排入河流中BOD5的濃度改為已經(jīng)過處理后的濃度代入約束方程中，也就是。經(jīng)過這一變換后即可用單純形法求最優(yōu)。B、近似規(guī)劃及小步梯度法的應(yīng)用

根據(jù)本地區(qū)能搜集到的資料來建立費(fèi)用函數(shù)，對于這些非線性的費(fèi)用函數(shù)（目標(biāo)函數(shù)）選定后，應(yīng)用《數(shù)學(xué)規(guī)劃教程》中近似規(guī)劃法即可求得最優(yōu)解。若考慮到污水處理廠的處理效率有上、下限的約束，即，可行解域不允許超過上、下限，這時可用小步梯度法來求解，這里也不再重復(fù)。C、動態(tài)規(guī)劃法處理

污流的水污染控制系統(tǒng)是一個典型的多級串聯(lián)系統(tǒng)，或者說是一個序列系統(tǒng)，對于序列系統(tǒng)尋求目標(biāo)函數(shù)最優(yōu)的方法應(yīng)用動態(tài)規(guī)劃是能收到滿意的效果的。二、最優(yōu)化均勻處理

在實際的河流污水系統(tǒng)中常與城市污水系統(tǒng)（或工業(yè)區(qū)）聯(lián)系在一起，需均衡考慮污水處理廠規(guī)模及經(jīng)濟(jì)效益問題，也就是一個小區(qū)的污水可能進(jìn)行處理，也可能輸往另一個小區(qū)后作集中處理，這就出現(xiàn)最優(yōu)化均勻處理問題。（1）最優(yōu)化的均勻處理模型

這一問題是上節(jié)問題縮小到某個排放口，已由河流排放標(biāo)準(zhǔn)約束求得該排放口最優(yōu)排放后，再來求該排放口以上區(qū)域內(nèi)，各小區(qū)污水如果匯集或處理問題。因此在處理效率已確定的情況下，其目標(biāo)函數(shù)就應(yīng)是污水處理規(guī)模最優(yōu)的問題。約束條件：這一問題的約束條件是各個小區(qū)的水量平衡必須滿足。

目標(biāo)函數(shù)：式中：為第i個污水處理廠的污水處理費(fèi)用；為由i地輸往j地的污水輸送費(fèi)用；為由i地輸往j地的污水量，。為在i地收集的污水量；為在i地處理的污水量。

由于費(fèi)用函數(shù)是非線性函數(shù)，均勻處理最優(yōu)化規(guī)劃模型也是非線性模型。（2）全部處理與全不處理

由于污水處理廠的規(guī)模一經(jīng)確定后，為發(fā)揮其經(jīng)濟(jì)效應(yīng)，在某一個節(jié)點匯集來的污水，不可能把它“分裂”為兩部分或多部分進(jìn)行處理。對一個節(jié)點來說，它本身收集的污水加上由其它節(jié)點轉(zhuǎn)輸來的污水，只存在兩種可能選擇：或者全部處理，或者全部轉(zhuǎn)輸?shù)狡渌?jié)點上去處理，這就是“全部處理與全不處理”的決策。

將一個水污染控制系統(tǒng)劃分為n個小區(qū)，第一個小區(qū)設(shè)有一個潛在的污水處理廠，各污水處理廠之間可以互相轉(zhuǎn)輸污水量，用下圖表示其中第i個小區(qū)和第i+1個小區(qū)的兩個節(jié)點，方框表示相應(yīng)的污水處理廠。由圖所示可知：

ii+1河流→Qi+1QiQi-1,iQi,i+1Qi+1,i+2qiqi+1相鄰處理廠的關(guān)系

對于第i個小區(qū)來說，污水處理費(fèi)用可以寫成為

對于一條線路確定的管線，輸水費(fèi)用可以寫成為對于含有n個小區(qū)的系統(tǒng)，總費(fèi)用可以寫為上述兩項費(fèi)用之和目標(biāo)函數(shù)：約束條件為水量平衡，可以寫出為（對第i個節(jié)點）而對于含n個小區(qū)系統(tǒng)總的約束條件（3）求解方法對于這一問題，由于是多項式形態(tài)的非線性規(guī)劃問題，我們可應(yīng)用《數(shù)學(xué)規(guī)劃教程》中的拉格朗日乘子轉(zhuǎn)化法為無約束條件情況下求根值問題，得拉格朗日函數(shù)：

求出上式的海森（Hessian）矩陣可知，L函數(shù)的二階導(dǎo)數(shù)在主對角線全部小于0；其余元素全為0。由此可知，根據(jù)多元函數(shù)極值定理判斷原函數(shù)必在區(qū)間內(nèi)取得極大值。這說明原目標(biāo)函數(shù)在上述區(qū)間內(nèi)對流量的變化不取極小值，所以根據(jù)這一性質(zhì)來確定污水處理廠規(guī)模的策略就稱為“全部處理或全不處理”的策略。這一結(jié)論用來研究污染水控制系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)的分解和組合時，可以大大縮小問題的求解空間，它把一個具有無窮多組流量組合的問題變成為一個有限多組求解的問題。這對于水污染控制系統(tǒng)規(guī)劃有重要的意義。求解均勻處理系統(tǒng)的最優(yōu)規(guī)劃問題還有應(yīng)用混合整數(shù)規(guī)劃法，試探法等。三、區(qū)域最優(yōu)化處理

區(qū)域最優(yōu)化處理的規(guī)劃，實際這是排放口最優(yōu)化處理和最優(yōu)化均勻處理有兩者的綜合，而后兩者又是前者的特例。系統(tǒng)的分解試探法（1）區(qū)域最優(yōu)化處理的規(guī)劃模型

目標(biāo)函數(shù)約束條件

（2）求解方法——試探分解技術(shù)

試探分解法的基礎(chǔ)是“全部處理處理或全部不處理”策略。也就是，把任意一個小區(qū)的污水作為一個決策變量，試探著把他送到各個相鄰節(jié)點去處理，對產(chǎn)生的結(jié)果（總的系統(tǒng)費(fèi)用）進(jìn)行直接比較，選出費(fèi)用最低的解作為當(dāng)前最優(yōu)解，并作為下一次試探的初始目標(biāo)。這種試探按一定的規(guī)則反復(fù)進(jìn)行直至預(yù)定的程序約束。在進(jìn)行第一次試探之后，原問題就分解成為兩個新的子問題：排放口最優(yōu)化處理問題與輸水管線的最優(yōu)計算問題。按上二節(jié)獨(dú)立尋求最優(yōu)化費(fèi)用，兩者之和就是一次試探的總費(fèi)用，把這個總費(fèi)用再返回到原問題進(jìn)行協(xié)調(diào)，與上次試探保留的最優(yōu)解進(jìn)行比較，舍劣存優(yōu)。然后重復(fù)進(jìn)行分解和協(xié)調(diào)，不斷改進(jìn)，直至取得滿意的解。

區(qū)域最優(yōu)化處理問題的試探分解協(xié)調(diào)過程可用下面框圖來表示。區(qū)域協(xié)調(diào)Z=Z1+Z2排放口最優(yōu)化處理ηi

Z1輸水管線最優(yōu)計算Dij

Z2QiZ1Z2Qij試探分解協(xié)調(diào)過程

區(qū)域最優(yōu)化處理系統(tǒng)規(guī)劃的分解可以通過試探法進(jìn)行，試探法是一種直接尋優(yōu)的方法，它沒有固定的運(yùn)算程序。在試探過程中主要的要點是力求在制定的程序中包含最大數(shù)量的組合方案，從中選出目標(biāo)值最優(yōu)解。常用的試探法：開放節(jié)點試探封閉節(jié)點試探最優(yōu)輸水路線試探A、開放節(jié)點試探

開放節(jié)點—就是建有污水處理廠節(jié)點，它處理本小區(qū)收集的污水和由其它小區(qū)轉(zhuǎn)輸來的污水。封閉節(jié)點—又稱轉(zhuǎn)輸節(jié)點，是指那些不設(shè)污水處理廠，而將污水送到鄰近小區(qū)去處理的節(jié)點。開發(fā)節(jié)點試探的目的是探討封閉污水處理系統(tǒng)中每一個開放節(jié)點的可能性。對一個原先開放的節(jié)點來說，它擔(dān)負(fù)著本地區(qū)收集的污水和由其它節(jié)點轉(zhuǎn)輸來的污水的處理任務(wù)。在進(jìn)行開放節(jié)點試探時，將被試節(jié)點的污水送到相鄰的開放節(jié)點去處理，而將原來的污水處理廠關(guān)閉。若所試探的節(jié)點是i，與其相鄰的另一個開放節(jié)點是j（j可以在i的上游，也可以在i的下游），則i節(jié)點是否應(yīng)關(guān)閉的依據(jù)是：B、封閉節(jié)點試探

封閉節(jié)點試探是開放節(jié)點試探的反過程，任務(wù)是試探封閉節(jié)點開放的可能性。一個封閉節(jié)點一旦重新開放，則該節(jié)點處收集的本小區(qū)的污水及經(jīng)由該節(jié)點轉(zhuǎn)輸?shù)奈鬯吭谠摴?jié)點進(jìn)行處理。假定我們試探的節(jié)點是i、原接受i節(jié)點的污水的相鄰開放節(jié)點是j，那么，確定該封閉節(jié)點是否應(yīng)該開放的判別式為：若不等式成立，則節(jié)點i應(yīng)該開放，否則，應(yīng)該繼續(xù)封閉。封閉節(jié)點試探也根據(jù)節(jié)點編號依次進(jìn)行，若在一個封閉節(jié)點的試探循環(huán)中產(chǎn)生任何的目標(biāo)費(fèi)用改進(jìn)，就返回第一個子程序—開放節(jié)點試探子程序。

否則，進(jìn)入下一個子程序－輸水路線子程序。C、輸水路線試探

在試探法的前兩個子程序中，各個節(jié)點的污水輸送都是按節(jié)點編號順序進(jìn)行的。在實際地理環(huán)境中，一個節(jié)點的污水送到另一節(jié)點去處理，有可能不必經(jīng)由中間轉(zhuǎn)輸節(jié)點，在兩個節(jié)點之間有可能存在捷徑，本子程序就是要探索這種輸水捷徑。如圖所示，i和K是兩個封閉節(jié)點，j是一個接它們的污水開放點，根據(jù)前兩個子程序試探結(jié)果已得到（a）圖，現(xiàn)在若按（b）圖，哪種轉(zhuǎn)輸途徑費(fèi)用低？這時，不涉及污水處理廠的流量重新組合問題，只需進(jìn)行污水輸送費(fèi)用的比較，判別原則是：ijijKK

轉(zhuǎn)輸節(jié)點

污水處理廠(a)(b)

最優(yōu)輸水線路試探若不等式成立，則表明i節(jié)點的污水應(yīng)直接輸送到j(luò)點，否則仍需轉(zhuǎn)由節(jié)點K輸送至j。輸水路線試探對每一個封閉節(jié)點依次進(jìn)行，計算結(jié)果，輸出系統(tǒng)的一個滿意解及其相應(yīng)的費(fèi)用。

對于區(qū)域最優(yōu)化處理應(yīng)用試探法進(jìn)行試探，其試探過程的主程序可列出一框圖，見下圖。試探法具有很多優(yōu)點，它原理簡單，方法易行，而且本身對目標(biāo)函數(shù)的形式?jīng)]有特別的要求，因此應(yīng)用起來十分靈活，框圖編出的程序，不僅可以計算區(qū)域最優(yōu)規(guī)劃問題，同時也可以計算排放口最優(yōu)化處理問題和最優(yōu)化均勻處理問題。D、試探法特點數(shù)據(jù)輸入求約束方程排放口最優(yōu)化處理開放節(jié)點試探Z＜Z0？封閉節(jié)點試探Z＜Z0？輸水路線試探輸出

系統(tǒng)總費(fèi)用滿意解處理廠規(guī)模

處理廠效率Z0=Z最低費(fèi)用Z0最優(yōu)解η0排放口最優(yōu)化處理Z1輸水管線最優(yōu)計算Z2Z=Z1+Z2排放口最優(yōu)化處理Z1輸水管線最優(yōu)計算Z2Z=Z1+Z2輸水管線最優(yōu)計算Z2是否是否試探法程序框圖*Z*Qr*hr四、例題Q10=10L10=2O10=8k13=0.3→k23=0.6t3=1k12=0.3k22=0.6t2=1k11=0.3k21=0.6t1=0.5k14=0.3k24=0.6t4=1Q1=0.5L1=200O1=1Ⅰ↓Q2=0.3L2=200O2=1Ⅱ↓Q3=0.4L3=200O3=1Ⅲ↓Q4=0.5L4=200O4=1Ⅳ↓0↓Q31=0.2↓Q32=1↓Q33=0↓Q34=11、費(fèi)用函數(shù)的線性化令2、BOD5的約束方程計算將代入水質(zhì)約束3、非負(fù)約束4、計算結(jié)果第四章水環(huán)境保護(hù)規(guī)劃概述水環(huán)境系統(tǒng)控制規(guī)劃水污染物總量控制規(guī)劃

水功能區(qū)劃

目的：依據(jù)國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃和水資源綜合利用規(guī)劃，結(jié)合區(qū)域水資源開發(fā)利用現(xiàn)狀和社會需求，科學(xué)合理地在相應(yīng)水域劃定具有特定功能、滿足水資源開發(fā)利用和保護(hù)要求，并能夠發(fā)揮最佳效益的區(qū)域（即水功能區(qū)）；確定各水域的主導(dǎo)功能及功能順序，制定水域功能不遭破壞的水資源保護(hù)目標(biāo)；通過各功能區(qū)水資源保護(hù)目標(biāo)的實現(xiàn)，保障水資源的可持續(xù)利用。水污染物總量控制規(guī)劃

指導(dǎo)思想結(jié)合流域、區(qū)域水資源開發(fā)利用規(guī)劃，根據(jù)水資源的可再生能力和自然環(huán)境的可承受能力，科學(xué)、合理地開發(fā)和保護(hù)水資源，即滿足當(dāng)代和本區(qū)域?qū)λY源的需求，又不損害后代和其他區(qū)域?qū)λY源的需求，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)、社會和生態(tài)的協(xié)調(diào)發(fā)展，實現(xiàn)水資源可持續(xù)利用，保障經(jīng)濟(jì)社會的可持續(xù)發(fā)展。水污染物總量控制規(guī)劃

水功能區(qū)劃的原則

（1）前瞻性原則水功能區(qū)劃具有前瞻性，要體現(xiàn)社會發(fā)展的超前意識，結(jié)合未來經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展需求，引入本領(lǐng)域和相關(guān)領(lǐng)域研究的最新成果，為將來的發(fā)展留有余地。

（2）統(tǒng)籌兼顧、突出重點的原則水功能區(qū)劃應(yīng)將流域作為一個系統(tǒng)，統(tǒng)籌兼顧，充分考慮上下游、左右岸、近遠(yuǎn)期以及經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展需求對水域功能的要求；與水資源綜合開發(fā)利用相協(xié)調(diào)，發(fā)展與保護(hù)相協(xié)調(diào)。水污染物總量控制規(guī)劃

水功能區(qū)劃的原則

（3）分級與分類相結(jié)合的原則通過水功能區(qū)劃分在宏觀上對流域水資源的保護(hù)和利用進(jìn)行總體控制，協(xié)調(diào)地區(qū)間的用水關(guān)系；在整體功能布局確定的前提下，再重點開發(fā)利用水域內(nèi)詳細(xì)劃分各種用途的功能類別和水域界線，協(xié)調(diào)行業(yè)間的用水關(guān)系，建立功能區(qū)之間橫向的并列關(guān)系和縱向的層次關(guān)系。

（4）便于管理、實用可行的原則為了便于管理，水功能的分區(qū)界線盡可能與行政區(qū)界一致；類型劃分中選用目前實際使用的、易于獲取和測定的指標(biāo)，定量和定性指標(biāo)相結(jié)合。水污染物總量控制規(guī)劃

水功能區(qū)劃的原則

（5）水質(zhì)水量并重的原則水功能區(qū)劃分，既要考慮對水量的需求，又要考慮對水質(zhì)的要求。水功能區(qū)類型的確立，應(yīng)綜合考慮水資源數(shù)量與質(zhì)量，對常規(guī)情況下僅對資源單一屬性（數(shù)量或質(zhì)量）有要求的功能不做區(qū)劃，如發(fā)電、航運(yùn)等。水污染物總量控制規(guī)劃

水功能區(qū)劃的技術(shù)體系我國水功能區(qū)劃分采用兩級體系，即一級區(qū)劃和二級區(qū)劃。水污染物總量控制規(guī)劃保護(hù)區(qū)水功能區(qū)劃分級分類系統(tǒng)緩沖區(qū)開發(fā)利用區(qū)保留區(qū)景觀娛樂用水區(qū)過渡區(qū)排污控制區(qū)漁業(yè)用水區(qū)農(nóng)業(yè)用水區(qū)工業(yè)用水區(qū)飲用水源區(qū)一級區(qū)劃二級區(qū)劃

水功能一級區(qū)分類及劃分指標(biāo)（1）保護(hù)區(qū)指對水資源保護(hù)、飲用水保護(hù)、生態(tài)環(huán)境及珍稀瀕危物種的保護(hù)具有重要意義的水域。指標(biāo)包括集水面積、保護(hù)級別、調(diào)（供）水量等。劃分條件：①源頭保護(hù)區(qū)；②國家級和省級自然保護(hù)區(qū)范圍內(nèi)的水域；③已建和規(guī)劃水平年內(nèi)建成的跨流域、跨省區(qū)的大型調(diào)水工程水源地及其調(diào)水路線，省內(nèi)重要的飲用水源地；④對典型生態(tài)、自然生境保護(hù)具有重要意義的水域。水污染物總量控制規(guī)劃

水功能一級區(qū)分類及劃分指標(biāo)（2）緩沖區(qū)指協(xié)調(diào)省際間、矛盾突出的地區(qū)間用水關(guān)系；協(xié)調(diào)內(nèi)河功能區(qū)劃與海洋功能區(qū)劃關(guān)系；以及在保護(hù)區(qū)與開發(fā)利用區(qū)相接時，為滿足保護(hù)區(qū)水質(zhì)要求需劃定的水域。功能區(qū)劃分指標(biāo)包括跨界區(qū)域及相鄰功能區(qū)間水質(zhì)差異區(qū)域。劃分條件：跨省、自治區(qū)、直轄市行政區(qū)域河流、湖泊的邊界水域；省際邊界河流、湖泊的邊界附件水域；水污染矛盾突出地區(qū)之間水域。水污染物總量控制規(guī)劃

水功能一級區(qū)分類及劃分指標(biāo)（3）開發(fā)利用區(qū)指具有滿足工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、城鎮(zhèn)生活、漁業(yè)、游樂和凈化水體污染等多種需水要求的水域和水污染控制、治理的重點水域。功能區(qū)指標(biāo)包括水資源開發(fā)利用程度、產(chǎn)值、人口、水質(zhì)及排污狀況等。劃分條件：取（排）水口較集中，取（排）水量較大的水域（如流域內(nèi)重要城市河段、具有一定灌溉用水量和漁業(yè)用水要求的水域等）。水污染物總量控制規(guī)劃

水功能一級區(qū)分類及劃分指標(biāo)（4）保留區(qū)指目前開發(fā)利用程度不高，為今后開發(fā)利用和保護(hù)水資源而預(yù)留的水域。功能區(qū)劃分指標(biāo)包括水資源開發(fā)利用程度、產(chǎn)值、人口、水量、水質(zhì)等。劃分條件：受人類活動影響較少，水資源開發(fā)利用程度較低的水域；目前不具備開發(fā)條件的水域；考慮到可維持發(fā)展的需要，為今后的發(fā)展預(yù)留的水域。水污染物總量控制規(guī)劃

水功能二級區(qū)分類及劃分指標(biāo)（1）飲用水源區(qū)

指城鎮(zhèn)生活用水需要的水域。功能區(qū)劃分指標(biāo)包括人口、取水量、取水口分布等。劃分條件：已有的城市生活用水取水口分布較集中的水域，或在規(guī)劃水平年內(nèi)城市發(fā)展設(shè)置的供水水源區(qū)。

（2）工業(yè)用水區(qū)指城鎮(zhèn)工業(yè)用水需要的水域。功能區(qū)劃分指標(biāo)包括工業(yè)產(chǎn)值、取水總量、取水口分布等。劃分條件：現(xiàn)有的或規(guī)劃水平年內(nèi)需設(shè)置的工況企業(yè)生產(chǎn)用水取水點集中的水域。水污染物總量控制規(guī)劃

水功能二級區(qū)分類及劃分指標(biāo)（3）農(nóng)業(yè)用水區(qū)

指農(nóng)業(yè)灌溉用水需要的水域。功能區(qū)劃分指標(biāo)包括灌區(qū)面積、取水總量、取水口分布等。劃分條件：已有的或規(guī)劃水平年內(nèi)需要設(shè)置的農(nóng)業(yè)灌溉用水取水點集中的水域。

（4）漁業(yè)用水區(qū)指具有魚、蝦、蟹、貝類產(chǎn)卵場、索餌場、越冬場及洄游通道功能的水域。功能區(qū)劃分指標(biāo)包括漁業(yè)生產(chǎn)條件及生產(chǎn)狀況等。劃分條件：具有一定規(guī)模的主要經(jīng)濟(jì)魚類的產(chǎn)卵場、索餌場、洄游通道，歷史悠久或新開辟人工放養(yǎng)和保護(hù)的漁業(yè)水域；水文條件良好，水交換暢通；有合適的地形、底質(zhì)。水污染物總量控制規(guī)劃

水功能二級區(qū)分類及劃分指標(biāo)（5）景觀娛樂用水區(qū)

指以景觀、療養(yǎng)、度假和娛樂需要為目的水域。功能區(qū)劃分指標(biāo)為休閑、度假、娛樂、運(yùn)動場所涉及的水域；水上運(yùn)動場；風(fēng)景名勝區(qū)所涉及的水域。

（6）過渡區(qū)指為使水質(zhì)要求有差異的相鄰功能區(qū)順利銜接二劃定的區(qū)域。功能區(qū)劃分指標(biāo)包括水質(zhì)與水量等。劃分條件：下游用水要求高于上游水質(zhì)狀況；有雙向水流的水域，且水質(zhì)要求不同的相鄰功能區(qū)之間。水污染物總量控制規(guī)劃

水功能二級區(qū)分類及劃分指標(biāo)（7）排污控制區(qū)指接納生活、生產(chǎn)污廢水比較集中，所接納的污廢水對水環(huán)境無重大不利影響的區(qū)域。功能區(qū)劃分指標(biāo)為排污量、排污口分布。劃分條件為接納廢水中污染物可稀釋降解，水域的稀釋自凈能力較強(qiáng)，其水文、生態(tài)特性適宜于作為排污區(qū)。水污染物總量控制規(guī)劃

納污能力及水環(huán)境容量

納污能力是指水體在設(shè)計水文狀態(tài)、規(guī)定環(huán)境保護(hù)目標(biāo)和排污口位置條件下，所能容納的最大污染物數(shù)量。

水環(huán)境容量是指在給定水環(huán)境保護(hù)目標(biāo)、設(shè)計水文條件和水域自然背景值條件下，水域所能夠容納的污染物的最大數(shù)量。水污染物總量控制規(guī)劃納污能力的計算設(shè)計保證率設(shè)計流量、流速、水位確定納污能力計算

水質(zhì)目標(biāo)值CS的確定參數(shù)的確定水污染物總量控制規(guī)劃設(shè)計保證率對于常年有水且水量較為豐沛得河道，采用多年最枯月平均流量作為樣本，推算設(shè)計水量條件，設(shè)計保證率P采用90％。對于季節(jié)性河流或枯季水量很小的河道，可根據(jù)流域?qū)嶋H情況確定設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)。有冰封期的河流，也可根據(jù)流域?qū)嶋H情況確定設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)。水污染物總量控制規(guī)劃設(shè)計流量、流速、水位確定各類模型需要的水量條件類型零維水質(zhì)模型（小型湖泊、水庫）一維水質(zhì)模型二維水質(zhì)模型入湖河道的流量、湖泊水位（庫容）解析解：本河段設(shè)計流量及水位數(shù)值解：上游邊界：流量或水位；下游邊界：流量或水位解析解：數(shù)值解：上邊界：流速；下邊界：水位設(shè)計流量、流速、水位計算資料收集整理、生成設(shè)計水量條件計算水下地形資料、水文資料及缺資料水域的資料生成設(shè)計流量、水位的計算設(shè)計流速推算水污染物總量控制規(guī)劃設(shè)計流量、流速、水位確定水質(zhì)目標(biāo)值CS的確定功能區(qū)水質(zhì)目標(biāo)值的確定，是納污能力計算的基本依據(jù)，其取值的大小直接影響納污能力的大小。確定目標(biāo)值時，必須以功能區(qū)類別為基本依據(jù)，在功能區(qū)類別相應(yīng)的取值范圍內(nèi)，綜合考慮與其相鄰的上、下游功能區(qū)的相互關(guān)系，原則上不低于現(xiàn)狀水質(zhì)。水污染物總量控制規(guī)劃參數(shù)的確定各類模型需要的參數(shù)：零維模型：降解系數(shù)K一維模型：降解系數(shù)K二維模型：降解系數(shù)K，橫向擴(kuò)散系數(shù)EZ對已有成果的參數(shù)可直接選用；沒有現(xiàn)成成果，但有相關(guān)觀測資料，根據(jù)資料推算；沒有現(xiàn)成成果，沒有相關(guān)觀測資料，采用類比法確定。納污能力的計算零維模型一維模型二維模型其他類型水體水污染物總量控制規(guī)劃零維模型適用條件可應(yīng)用于小型水庫、湖泊污染源概化無需概化計算條件的確定考慮穩(wěn)態(tài)的小型湖泊，設(shè)有幾條河流匯入湖體，各支流流量及污染物濃度分別為q1,q2,…qn;c01,c02,…c0n，設(shè)湖體水質(zhì)目標(biāo)為CS，在這種情況下，計算湖體的水環(huán)境容量。零維模型計算方法假定水量為穩(wěn)態(tài)，出流流量＝Σqi出流水質(zhì)濃度：根據(jù)均勻混合假定，出流水質(zhì)濃度應(yīng)為CS式中，W為納污能力，K為降解系數(shù)（l/s）,V為庫容（m3）零維模型算例某湖泊在枯水保證率為90％的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)下，平均水深為H＝2m，湖面面積S＝3km2，有二條入湖河道流量分別為q1＝7m3/s,q2=3m3/s,河道1位于飲用水源區(qū)內(nèi)，相應(yīng)水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)為CS1=12mg/l，河道2位于過渡區(qū)內(nèi)，湖區(qū)為景觀娛樂區(qū)，相應(yīng)水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)為CS＝15mg/l，污染物降解系數(shù)K＝0.1/天，求允許納污量WW=((q1+q2)*CS-q1C01-q2C02)*86.4+KVCS=(7*15-7*12)*86.4+0.1*6*106*15=2714(kg/d)=0.365*2714(t/a)對寬深比不大的河流，污染物質(zhì)在較短的河段內(nèi)，基本上能在斷面內(nèi)均勻混合，污染物濃度在斷面上橫向變化不大，可用一維水質(zhì)模型模擬污染物沿河流縱向的遷移問題。一維模型適用條件污染源概化可將排污口在功能區(qū)內(nèi)的分布加以概化，即認(rèn)為污染物排放口在同一功能區(qū)內(nèi)沿河均勻分布。一維模型計算方法設(shè)一功能區(qū)長為L，設(shè)計水位相應(yīng)的河流斷面面積為A，設(shè)計流量為Q，入流斷面設(shè)計水質(zhì)為C0，降解系數(shù)K。設(shè)納污能力為W，根據(jù)概化，單位河長納污量為W/L，在河段內(nèi)選一微段，長為dx坐標(biāo)為x，則此微段污染物輸運(yùn)至x＝L處的剩余質(zhì)量為：相應(yīng)濃度為：納污能力：算例某河流，若L＝10km，Q＝100m3/s，A＝500m2，C0＝12mg/l，CS＝15mg/l,K=0.1/d，計算W。

V＝AL＝5×106u＝0.2K＝0.1/86400=0.00000116W＝32677.2（kg/d）為驗證公式的準(zhǔn)確性，根據(jù)環(huán)境容量的定義計算環(huán)境容量：W＝86.4*Q(CS-C0)+KVCS

＝86.4*100*(15-12)+0.1*5*106*15/103

＝25920＋7500

＝33420(kg/d)結(jié)論：納污容量≈環(huán)境容量一維模型二維模型二維水質(zhì)模型解析解計算寬闊水域納污能力。適用條件污染源概化功能分區(qū)及納污能力計算分兩岸進(jìn)行，水域中任一點的濃度應(yīng)為兩岸排污的疊加。但若B/H很大，可獨(dú)立進(jìn)行。計算某一功能區(qū)的納污能力時，假定污染物沿河岸均勻分布。假定此功能區(qū)的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)CS，可近似地用出口斷面濃度≤CS來控制功能區(qū)水質(zhì)。則沿岸均勻排放的所有污染物在出口斷面產(chǎn)生的濃度應(yīng)為積分難以求解，可將河段中斷集中排放產(chǎn)生的濃度代替各排污口產(chǎn)生的濃度。計算方法C0：入口斷面濃度，取值根據(jù)上游功能區(qū)劃確定EZ：橫向擴(kuò)散系數(shù)H：水深L：功能區(qū)長度（m）K：降解系數(shù)（1/s）W：納污能力（t/a）二維模型算例某寬淺型微彎天然河道功能區(qū)劃分如圖所示，設(shè)計流量為Q，水位為Z，給出納污能力的計算流程及計算方法。CSXCS飲飲用水源區(qū)排污控制區(qū)過渡區(qū)CS景景觀區(qū)二維模型算例確定水力參數(shù)Z→AH＝Q/AEZ=αHU*由景觀區(qū)CS景、過渡區(qū)實際排污S過求出排污控制區(qū)最大出流濃度二維模型由CS飲、CⅢ求得W排由CⅠ、CS飲求得W飲二維模型

污染物總量控制管理在一定的經(jīng)濟(jì)和技術(shù)條件下，實施污染物濃度控制，對水環(huán)境污染現(xiàn)狀的改善確實起到了一定的作用，但是，存在一個很大的弊端，即沒有考慮受納水體的水環(huán)境容量，盡管一些單位排放廢水的污染物濃度未超標(biāo)，但是排入水域中的污染物總量相加超出水體的自凈能力，導(dǎo)致水體質(zhì)量下降和水質(zhì)惡化。實施總量控制可以避免上述弊端。宏觀上，可以有效控制污染；微觀上，能使企業(yè)增強(qiáng)參與意識，積極主動地削減污染物排放量。水污染物總量控制規(guī)劃

污染物總量控制類型

容量總量控制：將允許排放的污染物總量控制在受納水體給定功能所確定的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)。

目標(biāo)總量控制：將允許排放的污染物總量控制在管理目標(biāo)所規(guī)定的污染負(fù)荷削減范圍內(nèi)。

行業(yè)總量控制：從工藝著手，通過控制生產(chǎn)過程中的資源和能源的投入以及控制污染源的產(chǎn)生，使其排放的污染物總量控制在管理目標(biāo)所規(guī)定的限額內(nèi)。水污染物總量控制規(guī)劃

污染物總量分配原則與方法

等比例分配：在承認(rèn)各污染源排污現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，將總量控制系統(tǒng)內(nèi)的允許排污總量等比例的分配到各個污染源，各污染源分擔(dān)等比例排放責(zé)任。

費(fèi)用最小分配：以治理費(fèi)用作為目標(biāo)函數(shù)，以環(huán)境目標(biāo)值作為約束條件，使得系統(tǒng)的污染治理費(fèi)用總和最小，求得各污染源的允許排放負(fù)荷。水污染物總量控制規(guī)劃

污染物總量分配原則與方法

按貢獻(xiàn)率削減排放量：按各個污染源對環(huán)境容量總量控制區(qū)域內(nèi)水質(zhì)影響程度的大小，按照污染物的貢獻(xiàn)率大小來削減污染負(fù)荷，對水質(zhì)影響大的污染源多削減，反之則少削減。。

其它分配原則：①按污染范圍和程度大小進(jìn)行分配；②按污染物毒性大小承擔(dān)污染責(zé)任分擔(dān)率的原則；③按企業(yè)污染治理的先進(jìn)性考慮污染責(zé)任分擔(dān)率和削減率的分配原則。水污染物總量控制規(guī)劃

污染物的最大允許排放量總量控制的核心問題是要弄清楚水環(huán)境質(zhì)量與受納污染物的響應(yīng)關(guān)系，確定在特定水域到底允許排放多少污染物。一般是在對水污染現(xiàn)狀調(diào)查分析的基礎(chǔ)上，根據(jù)受納水體的納污能力計算最大允許排放量，然后將最大允許排放量分割成若干個排放口的排放量。水污染物總量控制規(guī)劃

污染物的最大允許排放量

一般情況下，水功能區(qū)對應(yīng)得陸域范圍內(nèi)的污染源所排放的污染物，僅有一部分能最終流入江河水域，進(jìn)入河流的污染物量占污染物排放總量的比例即為污染物的入河系數(shù)，水污染物最大允許排放總量等于點源最大允許入河量除以入河系數(shù)，點源最大允許入河量等于環(huán)境容量扣除非點源污染入河量。水污染物總量控制規(guī)劃

水污染物削減量計算及分配（1）削減量的計算方法

水污染削減率=預(yù)測排放量—允許排放量預(yù)測排放量：即在源強(qiáng)變化中所做的警告性預(yù)測；允許排放量：即功能水域（水環(huán)境功能區(qū)）保持規(guī)定的環(huán)境目標(biāo)值，所能允許的某一種污染物的最大排放量。水污染物總量控制規(guī)劃

水污染物削減量計算及分配（2）水污染物削減量的分配①將規(guī)劃區(qū)域的水污染物允許排放量作為總量控制目標(biāo)，分配到各個水污染控制單元，各個水污染控制單元再根據(jù)污染現(xiàn)狀和源強(qiáng)變化預(yù)測，分別計算各個污染控制單元的水污染物削減量；②由全規(guī)劃區(qū)統(tǒng)一計算出總的水污染物削減量，作為主要水污染物排放總量削減指標(biāo)，分配到各個污染控制單元。水污染物總量控制規(guī)劃安全閥基本知識如果壓力容器(設(shè)備/管線等)壓力超過設(shè)計壓力…1.盡可能避免超壓現(xiàn)象堵塞(BLOCKED)火災(zāi)(FIRE)熱泄放(THERMALRELIEF)如何避免事故的發(fā)生?2.使用安全泄壓設(shè)施爆破片安全閥如何避免事故的發(fā)生?01安全閥的作用就是過壓保護(hù)!一切有過壓可能的設(shè)施都需要安全閥的保護(hù)!這里的壓力可以在200KG以上,也可以在1KG以下!設(shè)定壓力(setpressure)安全閥起跳壓力背壓(backpressure)安全閥出口壓力超壓(overpressure)表示安全閥開啟后至全開期間入口積聚的壓力.幾個壓力概念彈簧式先導(dǎo)式重力板式先導(dǎo)+重力板典型應(yīng)用電站鍋爐典型應(yīng)用長輸管線典型應(yīng)用罐區(qū)安全閥的主要類型02不同類型安全閥的優(yōu)缺點結(jié)構(gòu)簡單,可靠性高適用范圍廣價格經(jīng)濟(jì)對介質(zhì)不過分挑剔彈簧式安全閥的優(yōu)點預(yù)漏--由于閥座密封力隨介質(zhì)壓力的升高而降低,所以會有預(yù)漏現(xiàn)象--在未達(dá)到安全閥設(shè)定點前,就有少量介質(zhì)泄出.100%SEATINGFORCE75502505075100%SETPRESSURE彈簧式安全閥的缺點過大的入口壓力降會造成閥門的頻跳,縮短閥門使用壽命.ChatterDiscGuideDiscHolderNozzle彈簧式安全閥的缺點彈簧式安全閥的缺點=10090807060500102030405010%OVERPRESSURE%BUILT-UPBACKPRESSURE%RATEDCAPACITY普通產(chǎn)品平衡背壓能力差.在普通產(chǎn)品基礎(chǔ)上加裝波紋管,使其平衡背壓的能力有所增強(qiáng).能夠使閥芯內(nèi)件與高溫/腐蝕性介質(zhì)相隔離.平衡波紋管彈簧式安全閥的優(yōu)點優(yōu)異的閥座密封性能,閥座密封力隨介質(zhì)操作壓力的升高而升高,可使系統(tǒng)在較高運(yùn)行壓力下高效能地工作.ResilientSeatP1P1P2先導(dǎo)式安全閥的優(yōu)點平衡背壓能力優(yōu)秀有突開型/調(diào)節(jié)型兩種動作特性可遠(yuǎn)傳取壓先導(dǎo)式安全閥的優(yōu)點對介質(zhì)比較挑剃,不適用于較臟/較粘稠的介質(zhì),此類介質(zhì)會堵塞引壓管及導(dǎo)閥內(nèi)腔.成本較高.先導(dǎo)式安全閥的缺點重力板式產(chǎn)品的優(yōu)點目前低壓儲罐呼吸閥/緊急泄放閥的主力產(chǎn)品.結(jié)構(gòu)簡單.價格經(jīng)濟(jì).重力板式產(chǎn)品的缺點不可現(xiàn)場調(diào)節(jié)設(shè)定值.閥座密封性差,并有較嚴(yán)重的預(yù)漏.受背壓影響大.需要很高的超壓以達(dá)到全開.不適用于深冷/粘稠工況.幾個常用規(guī)范ASMEsectionI-動力鍋爐(FiredVessel)ASMEsectionVIII-非受火容器(UnfiredVessel)API2000-低壓安全閥設(shè)計(LowpressurePRV)API520-火災(zāi)工況計算與選型(FireSizing)API526-閥門尺寸(ValveDimension)API527-閥座密封(SeatTightness)介質(zhì)狀態(tài)(氣/液/氣液雙相).氣態(tài)介質(zhì)的分子量&Cp/Cv值.液態(tài)介質(zhì)的比重/黏度.安全閥泄放量要求.設(shè)定壓力.背壓.泄放溫度安全閥不以連接尺寸作為選型報價依據(jù)!如何提供高質(zhì)量的詢價?彈簧安全閥的結(jié)構(gòu)彈簧安全閥起跳曲線彈簧安全閥結(jié)構(gòu)彈簧安全閥結(jié)構(gòu)導(dǎo)壓管活塞密封活塞導(dǎo)向不平衡移動副(活塞)導(dǎo)管導(dǎo)閥彈性閥座P1P1P2先導(dǎo)式安全閥結(jié)構(gòu)先導(dǎo)式安全閥的工作原理頻跳安全閥的頻跳是一種閥門高頻反復(fù)開啟關(guān)閉的現(xiàn)象。安全閥頻跳時，一般來說密封面只打開其全啟高度的幾分只一或十幾分之一，然后迅速回座并再次起跳。頻跳時，閥瓣和噴嘴的密封面不斷高頻撞擊會造成密封面的嚴(yán)重?fù)p傷。如果頻跳現(xiàn)象進(jìn)一步加劇還有可能造成閥體內(nèi)部其他部分甚至系統(tǒng)的損傷。安全閥工作不正常的因素頻跳后果1、導(dǎo)向平面由于反復(fù)高頻磨擦造成表面劃傷或局部材料疲勞實效。2、密封面由于高頻碰撞造成損傷。3、由于高頻振顫造成彈簧實效。4、由頻跳所帶來的閥門及管道振顫可能會破壞焊接材料和系統(tǒng)上其他設(shè)備。5、由于安全閥在頻跳時無法達(dá)到需要的排放量，系統(tǒng)壓力有可能繼續(xù)升壓并超過最大允許工作壓力。安全閥工作不正常的因素A、系統(tǒng)壓力在通過閥門與系統(tǒng)之間的連接管時壓力下降超過3%。當(dāng)閥門處于關(guān)閉狀態(tài)時，閥門入口處的壓力是相對穩(wěn)定的。閥門入口壓力與系統(tǒng)壓力相同。當(dāng)系統(tǒng)壓力達(dá)到安全閥的起跳壓力時，閥門迅速打開并開始泄壓。但是由于閥門與系統(tǒng)之間的連接管設(shè)計不當(dāng)，造成連接管內(nèi)局部壓力下降過快超過3%，是閥門入口處壓力迅速下降到回座壓力而導(dǎo)致閥門關(guān)閉。因此安全閥開啟后沒有達(dá)到完全排放，系統(tǒng)壓力仍然很高，所以閥門會再次起跳并重復(fù)上述過程，既發(fā)生頻跳。導(dǎo)致頻跳的原因?qū)е陆庸軌航蹈哂?%的原因1、閥門與系統(tǒng)間的連接管內(nèi)徑小于閥門入口管內(nèi)徑。2、存在嚴(yán)重的渦流現(xiàn)象。3、連接管過長而且沒有作相應(yīng)的補(bǔ)償（使用內(nèi)徑較大的管道）。4、連接管過于復(fù)雜（拐彎過多甚至在該管上開口用作它途。在一般情況下安全閥入口處不允許安裝其他閥門。）導(dǎo)致頻跳的原因B、閥門的調(diào)節(jié)環(huán)位置設(shè)置不當(dāng)。安全閥擁有噴嘴環(huán)和導(dǎo)向環(huán)。這兩個環(huán)的位置直接影響安全閥的起跳和回座過程。如果噴嘴環(huán)的位置過低或?qū)颦h(huán)的位置過高，則閥門起跳后介質(zhì)的作用力無法在閥瓣座和調(diào)節(jié)環(huán)所構(gòu)成的空間內(nèi)產(chǎn)生足夠的托舉力使閥門保持排放狀態(tài)，從而導(dǎo)致閥門迅速回座。但是系統(tǒng)壓力仍然保持較高水平，因此回座后閥門會很快再次起跳。導(dǎo)致頻跳的原因C、安全閥的額定排量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于所需排量。

由于所選的安全閥的喉徑面積遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于所需，安全閥排放時過大的排量導(dǎo)致壓力容器內(nèi)局部壓力下降過快，而系統(tǒng)本身的超壓狀態(tài)沒有得到緩解，使安全閥不得不再次起跳頻跳的原因閥門拒跳：當(dāng)系統(tǒng)壓力達(dá)到安全閥的起跳壓力時，閥門不起跳的現(xiàn)象。安全閥工作不正常的因素1、閥門整定壓力過高。2、閥門內(nèi)落入大量雜質(zhì)從而使閥辦座和導(dǎo)套間卡死或摩擦力過大。3、彈簧之間夾入雜物使彈簧無法被正常壓縮。4、閥門安裝不當(dāng)，使閥門垂直度超過極限范圍（正負(fù)兩度）從而使閥桿組件在起跳過程中受阻。5、排氣管道沒有被可靠支撐或由于管道受熱膨脹移位從而對閥體產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)力，導(dǎo)致閥體內(nèi)機(jī)構(gòu)發(fā)生偏心而卡死。安全閥拒跳的原因閥門不回座或回座比過大：安全閥正常起跳后長時間無法回座，閥門保持排放狀態(tài)的現(xiàn)象。安全閥工作不正常的因素1、閥門上下調(diào)整環(huán)的位置設(shè)置不當(dāng)。2、排氣管道設(shè)計不當(dāng)造成排氣不暢，由于排氣管道過小、拐彎過多或被堵塞，使排放的蒸汽無法迅速排出而在排氣管和閥體內(nèi)積累，這時背壓會作用在閥門內(nèi)部機(jī)構(gòu)上并產(chǎn)生抑制閥門關(guān)閉的趨勢。3、閥門內(nèi)落入大量雜質(zhì)從而使閥瓣座和導(dǎo)套之間卡死后摩擦力過大。安全閥不回座或回座比過大的因素：4、彈簧之間夾入雜物從而使彈簧被正常壓縮后無法恢復(fù)。5、由于對閥門排放時的排放反力計算不足，從而在排放時閥體受力扭曲損壞內(nèi)部零件導(dǎo)致卡死。6、閥桿螺母（位于閥桿頂端）的定位銷脫落。在閥門排放時由于振動使該螺母下滑使閥桿組件回落受阻。安全閥不回座或回座比過大的因素：7、由于彈簧壓緊螺栓的鎖緊螺母松脫，在閥門排放時由于振動時彈簧壓緊螺栓松動上滑導(dǎo)致閥門的設(shè)定起跳值不斷減小。

8、閥門安裝不當(dāng)，使閥門垂直度超過極限范圍（正負(fù)兩度）從而使閥桿組件在回落過程中受阻。

9、閥門的密封面中有雜質(zhì)，造成閥門無法正常關(guān)閉。

10、鎖緊螺母沒有鎖緊，由于管道震動下環(huán)向上運(yùn)動，上平面高于密封面，閥門回座時無法密封安全閥不回座或回座比過大的因素：謝謝觀看癌基因與抑癌基因oncogene&tumorsuppressorgene24135基因突變概述.癌基因和抗癌基因的概念.癌基因的分類.癌基因產(chǎn)物的作用.癌基因激活的機(jī)理主要內(nèi)容疾?。?/p>

——是人體某一層面或各層面形態(tài)和功能（包括其物質(zhì)基礎(chǔ)——代謝）的異常，歸根結(jié)底是某些特定蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)或功能的變異，而這些蛋白質(zhì)又是細(xì)胞核中相應(yīng)基因借助細(xì)胞受體和細(xì)胞中信號轉(zhuǎn)導(dǎo)分子接收信號后作出應(yīng)答（表達(dá)）的產(chǎn)物。TranscriptionTranslationReplicationDNARNAProtein中心法規(guī)Whatisgene?基因：

—是遺傳信息的載體

—是一段特定的DNA序列（片段）

—是編碼RNA或蛋白質(zhì)的一段DNA片段

—是由編碼序列和調(diào)控序列組成的一段DNA片段基因主宰生物體的命運(yùn)：微效基因的變異——生物體對生存環(huán)境的敏感度變化關(guān)鍵關(guān)鍵基因的變異——生物體疾病——死亡所以才有：“人類所有疾病均可視為基因病”之說注：如果外傷如燒傷、骨折等也算疾病的話，外傷應(yīng)該無法歸入基因病的行列。Genopathy問：兩個不相干的人，如果他們患得同一疾病，致病基因是否相同？再問：同卵雙生的孿生兄弟，他們患病的機(jī)會是否一樣，命運(yùn)是否相同？┯┯┯┯

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┷┷┷┷增添缺失替換DNA分子(復(fù)制)中發(fā)生堿基對的______、______

和

，而引起的

的改變。替換增添缺失基因結(jié)構(gòu)基因變異的概念：英語句子中的一個字母的改變，可能導(dǎo)致句子的意思發(fā)生怎樣的變化？可能導(dǎo)致句子的意思不變、變化不大或完全改變THECATSATONTHEMATTHECATSITONTHEMATTHEHATSATONTHEMATTHECATONTHEMAT同理：替換、增添、缺失堿基對，可能會使性狀不變、變化不大或完全改變。基因的結(jié)構(gòu)改變,一定會引起性狀的改變??原句：1.基因多態(tài)性與致病突變基因變異與疾病的關(guān)系2.單基因病、多基因病3.疾病易感基因

基因多態(tài)性polymorphism是指DNA序列在群體中的變異性（差異性）在人群中的發(fā)生概率>1%（SNP&CNP)<1%的變異概率叫做突變基因多態(tài)性特定的基因多態(tài)性與疾病相關(guān)時，可用致病突變加以描述SNP:散在單個堿基的不同，單個堿基的缺失、插入和置換。

CNP:DNA片段拷貝數(shù)變異，包括缺失、插入和重復(fù)等。同義突變、錯義突變、無義突變、移碼突變

致病突變生殖細(xì)胞基因突變將突變的遺傳信息傳給下一代(代代相傳),即遺傳性疾病。體細(xì)胞基因突變局部形成突變細(xì)胞群（腫瘤）。受精卵分裂基因突變的原因物理因素化學(xué)因素生物因素基因突變的原因（誘發(fā)因素）紫外線、輻射等堿基類似物5BU/疊氮胸苷等病毒和某些細(xì)菌等自發(fā)突變DNA復(fù)制過程中堿基配對出現(xiàn)誤差。UV使相鄰的胸腺嘧啶產(chǎn)生胸腺嘧啶二聚體,DNA復(fù)制時二聚體對應(yīng)鏈空缺，堿基隨機(jī)添補(bǔ)發(fā)生突變。胸腺嘧啶二聚體胸腺嘧啶胸腺嘧啶紫外線誘變物理誘變(physicalinduction)

5溴尿嘧啶(5BU)與T類似，多為酮式構(gòu)型。間期細(xì)胞用酮式5BU處理，5BU能插入DNA取代T與A配對；插入DNA后異構(gòu)成烯醇式5BU與G配對。兩次DNA復(fù)制后,使A/T轉(zhuǎn)換成G/C，發(fā)生堿基轉(zhuǎn)換,產(chǎn)生基因突變?；瘜W(xué)誘變(chemicalinduction)堿基類似物(baseanalogues)誘變AT5-BUA5-BUAAT5-BU5-BU(烯醇式)

(酮式)GGC1.生物變異的根本來源，為生物進(jìn)化提供了最初的原始材料,能使生物的性狀出現(xiàn)差別，以適應(yīng)不同的外界環(huán)境，是生物進(jìn)化的重要因素之一。2.致病突變是導(dǎo)致人類遺傳病的病變基礎(chǔ)?；蛲蛔兊囊饬x概述：腫瘤細(xì)胞惡性增殖特性（一）腫瘤細(xì)胞失去了生長調(diào)節(jié)的反饋抑制正常細(xì)胞受損,一旦恢復(fù)原狀，細(xì)胞就會停止增殖，但是腫瘤細(xì)胞不受這一反饋機(jī)制抑制。（二）腫瘤細(xì)胞失去了細(xì)胞分裂的接觸抑制。正常細(xì)胞體外培養(yǎng)，相鄰細(xì)胞相接觸，長在一起，細(xì)胞就會停止增殖，而腫瘤細(xì)胞生長滿培養(yǎng)皿后，細(xì)胞可以重疊起生長。（三）腫瘤細(xì)胞表現(xiàn)出比正常細(xì)胞更低的營養(yǎng)要求。（四）腫瘤細(xì)胞生長有一種自分泌作用，自己分泌生長需要的生長因子和調(diào)控信號,促進(jìn)自身的惡性增殖。Whatisoncogene?癌基因——是基因組內(nèi)正常存在的基因，其編碼產(chǎn)物通常作為正調(diào)控信號，促進(jìn)細(xì)胞的增殖和生長。癌基因的突變或表達(dá)異常是細(xì)胞惡性轉(zhuǎn)化（癌變）的重要原因?！彩悄芫幋a生長因子、生長因子受體、細(xì)胞內(nèi)信號轉(zhuǎn)導(dǎo)分子以及與生長有關(guān)的轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)因子等的基因。如何發(fā)現(xiàn)癌基因的呢?11910年，洛克菲勒研究院一個年輕的研究員Rous發(fā)現(xiàn)，雞肉瘤細(xì)胞裂解物在通過除菌濾器以后，注射到正常雞體內(nèi)，可以引起肉瘤，首次提出雞肉瘤可能是由病毒引起的。0.2m孔徑細(xì)菌過不去但病毒可以通過從病毒癌基因到細(xì)胞原癌基因的研究歷程：Roussarcomavirus,RSVthefirstcancer-causingretrovirus1958年，Stewart和Eddy分離出一種病毒，注射到小鼠體內(nèi)可以引起肝臟、腎臟、乳腺、胸腺、腎上腺等多種組織器官的腫瘤，因而把這種病毒稱為多瘤病毒。50年代末、60年代初，癌病毒研究成了一個極具想像力的研究領(lǐng)域，主流科學(xué)家開始進(jìn)入癌病毒研究領(lǐng)域polyomavirus這期間，Temin發(fā)現(xiàn)RSV有不同亞型，且引起細(xì)胞惡變程度不同，推測RNA病毒將其遺傳信息傳遞給了正常細(xì)胞的DNA。這與Crick提出的中心法則是相違背的讓事實屈從于理論還是堅持基于實驗的結(jié)果？VSTemin發(fā)現(xiàn)逆轉(zhuǎn)錄酶，1975年獲諾貝爾獎TeminCrickTemin的實驗設(shè)計：實驗設(shè)計簡單而巧妙：將合成DNA所需的“原料”，即A、T、C、G四種脫氧核苷酸，與破壞了外殼的RSV一起在體外40℃的條件下溫育一段時間結(jié)果在試管里獲得了一種新合成的大分子，它不能被RNA酶破壞，但卻可以被DNA酶所分解，證明這種新合成的大分子是DNA用RNA酶預(yù)先破壞RSV的RNA，再重復(fù)上述的試驗，則不能獲得這種大分子，說明這個DNA大分子是以RSV的RNA為模板合成的1969年，一個日本學(xué)者里子水谷來到Temin的實驗室，這是一個非常擅長實驗的年輕科學(xué)家。按Temin的設(shè)想，他們開始尋找RSV中存在“逆轉(zhuǎn)錄酶”的證據(jù)DNA

RNA

ProteinTranscriptionTranslationReplicationReplicationRe-Transcription修正中心法規(guī)據(jù)說，1975年Temin因發(fā)現(xiàn)逆轉(zhuǎn)錄酶而獲諾貝爾獎時，Bishop懊惱不已，因為早在1969年他就認(rèn)為Temin的RNADNA的“前病毒理論”有可能是正確的，并且也進(jìn)行了一些實驗，但不久由于資深同事的規(guī)勸而放棄了這方面的努力。但Bishop馬上意識到：逆轉(zhuǎn)錄酶的發(fā)現(xiàn)為逆轉(zhuǎn)錄病毒致癌的研究提供了一條新途徑。一個RSV，三個諾貝爾獎?。。?989年，UCSF的Bishop和Varmus根據(jù)逆轉(zhuǎn)錄病毒的復(fù)制機(jī)制發(fā)現(xiàn)了細(xì)胞癌基因，并獲諾貝爾獎。Cellularoncogene啟示：Perutz說:“科學(xué)創(chuàng)造如同藝術(shù)創(chuàng)造一樣，都不可能通過精心組織而產(chǎn)生”Bishop說:“許多人引以為豪的是一天工作16小時，工作安排要以分秒計……可是工作狂是思考的大敵，而思考則是科學(xué)發(fā)現(xiàn)的關(guān)鍵”Perutzsharedthe1962NobelPrizeforChemistrywithJohnKendrew,fortheirstudiesofthestructuresofhemoglobinandglobularproteins科學(xué)的本質(zhì)和藝術(shù)一樣，都需要直覺和想像力請給自己一些思考的時間吧！癌基因的分類目前對癌基因尚無統(tǒng)一分類的方法，一般有下面3種分類方法：一、按結(jié)構(gòu)特點分（6）類（一）src癌基因家族（二）ras癌基因家族（三）sis癌基因家族（四）myc癌基因家族（五）myb癌基因家族（六）其它：如fos，erb－A等。三、按細(xì)胞增殖調(diào)控蛋白特性分成（4）類（一）生長因子（二）受體類（三）細(xì)胞內(nèi)信號轉(zhuǎn)換器（四）細(xì)胞核因子二、按產(chǎn)物功能分（8）類（一）生長因子類（二）酪氨酸蛋白激酶（三）膜相關(guān)G蛋白（四）受體，無蛋白激酶活性（五）胞質(zhì)絲氨酸-蘇氨酸蛋白激酶（六）胞質(zhì)調(diào)控因子（七）核反式調(diào)控因子（八）其它:db1、bcl－2癌基因產(chǎn)物參與信號轉(zhuǎn)導(dǎo)

胞外信號作用于膜表面受體→胞內(nèi)信使物質(zhì)的生成便意味著胞外信號跨膜傳遞的完成。胞內(nèi)信使至少有：cAMP（環(huán)磷酸腺苷）IP3（三磷酸肌醇）PG（前列腺素）cGMP（環(huán)磷酸鳥苷）DG（二?；视停〤a2＋（鈣離子）CAM（鈣調(diào)素）主要機(jī)制是通過蛋白激酶活化引起底物蛋白一連串磷酸化的生物信號反應(yīng)過程,跨膜機(jī)制涉及到：（一）質(zhì)膜上cAMP信使系統(tǒng)（二）質(zhì)膜上肌醇脂質(zhì)系統(tǒng)這兩個系統(tǒng)都是由受體鳥苷酸調(diào)節(jié)蛋白（GTP-regulatoryprotein，G蛋白）和效應(yīng)酶（腺苷酸環(huán)化酶磷脂酶等）組成，有相似的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)過程：即受體活化后引起GTP與不同G蛋白結(jié)合活化和抑制效應(yīng)酶從而影響胞內(nèi)信使產(chǎn)生而發(fā)生不同的調(diào)控效應(yīng)。（三）受體操縱的離子通道系統(tǒng)（四）受體酪氨酸蛋白激酶的轉(zhuǎn)導(dǎo)

（一）獲得性基因病

(acquiredgeneticdisease)例如：病毒感染激活原癌基因癌基因活化的機(jī)制

（二）染色體易位和重排使無活性的原癌基因轉(zhuǎn)位至強(qiáng)啟動子或增強(qiáng)子附近而被活化。與基因脆性位點相關(guān)。（三）基因擴(kuò)增（四）點突變?nèi)┗虻漠a(chǎn)物與功能（一）癌基因產(chǎn)物作用的一般特點1.目前發(fā)現(xiàn)c-onc均為結(jié)構(gòu)基因.2.癌基因產(chǎn)物可分布在膜質(zhì)核也可分泌至胞外.（二）癌基因產(chǎn)物分類1.細(xì)胞外生長因子：TGF-b2.跨膜生長因子受體:MAPK3.細(xì)胞內(nèi)信號轉(zhuǎn)導(dǎo)分子:Gprotein/Ras4.核內(nèi)轉(zhuǎn)錄因子

（三）癌基因產(chǎn)物的協(xié)同作用實驗證明，用ras或myc分別轉(zhuǎn)染細(xì)胞，可使細(xì)胞長期增殖，但不能轉(zhuǎn)化成癌細(xì)胞，在裸鼠體內(nèi)也不能形成腫瘤。但用ras+myc同時轉(zhuǎn)染細(xì)胞，則使細(xì)胞轉(zhuǎn)化成癌細(xì)胞。說明：致癌至少需要2種或以上的onc協(xié)同作用，2種onc在2條通路上發(fā)揮作用，由于細(xì)胞增殖調(diào)控是多因子，多階段影響的結(jié)果。而影響增殖分化的onc達(dá)幾十種之多，所以大多數(shù)人認(rèn)為：癌發(fā)生是多階段多步驟的。Whatistumorsuppressorgene?腫瘤抑制基因（抗癌基因、抑癌基因）——是調(diào)節(jié)細(xì)胞正常生長和增殖的基因。當(dāng)這些基因不能表達(dá)，或其產(chǎn)物失去活性時，細(xì)胞就會異常生長和增殖，最終導(dǎo)致細(xì)胞癌變。反之，若導(dǎo)入或激活它則可抑制細(xì)胞的惡性表型?！┗蚺c抑癌基因相互制約，維持細(xì)胞增殖正負(fù)調(diào)節(jié)信號的相對穩(wěn)定。影響1歲的兒童“二次打擊”學(xué)說兩個等位基因同時突變視網(wǎng)膜母細(xì)胞瘤（Retinoblastoma）RB基因變異(13號染色體)

(1)脫磷酸化Rb蛋白（活性）與轉(zhuǎn)錄因子E2F結(jié)合，抑制基因的轉(zhuǎn)錄活性(2)磷酸化Rb蛋白（失活）與E2F解離，釋放E2F(3)E2F啟動基因轉(zhuǎn)錄(4)細(xì)胞進(jìn)入增生階段(G1S)因此，Rb蛋白在控制細(xì)胞生長方面發(fā)揮重要作用一旦Rb基因突變可使細(xì)胞進(jìn)入過度增生狀態(tài)RB基因的功能等位基因(allele)例如：花顏色基因位于一對同源染色體的同一位置上、控制相對性狀的兩個的基因叫等位基因(allele)一對相同的等位基因稱純合等位基因

一對不同的等位基因稱雜合等位基因

顯性基因隱性基因完全顯性不完全顯性共顯性問：女性的兩條X染色體基因應(yīng)如何表達(dá)？拓展知識：X染色體基因中，有65%完全處于“休眠”狀態(tài)，20%僅在部分女性身上“休眠”，15%則完全逃離“休眠”狀態(tài)一旦其中一條X染色體被損壞，還可以由另一條X染色體來糾正男性卻只有一條X染色體，一旦它遭到破壞，男性就會患上血友病、色盲以及肌肉萎縮癥等各種遺傳病以前人們一直認(rèn)為，在女性的兩條X染色體中，有一條染色體是完全不起作用或是處于“休眠”狀態(tài)的在Y染色體中，目前仍在“工作”的基因只剩下不到100個X染色體中“工作”的基因>1000個有一個這樣的故事：20年前一次意外事故，三個工人遭受鈷60（Co60)放射性核素的照射結(jié)果：一名工人不久死亡一名工人幾年后死于白血病最后一名工人20年后患糖尿病就診你知道醫(yī)生在為病人檢查時發(fā)現(xiàn)了什么嗎？鎖骨骨折肋骨串珠樣X光片發(fā)現(xiàn)廣泛性骨質(zhì)缺損骨髓檢查——漿細(xì)胞比例為30%左右（正常為0.6-1.3%）(多發(fā)性骨髓瘤）因此，多基因病涉及遺傳因素和環(huán)境因素物理因素化學(xué)因素生物因素自發(fā)因素2.多基因病(polygenicdisease)：性狀或疾病的遺傳方式取決于兩個以上微效基因的累加作用，同時還受環(huán)境因素的影響，因此這類性狀也稱為復(fù)雜性狀或復(fù)雜疾?。╟omplexdisease）也叫：“復(fù)雜性狀疾病”近視(myopia)高血壓(hypertension)糖尿病(diabetes)精神分裂癥(schizophrenia)哮喘(asthma)腫瘤或癌

(tumororcancer)多基因病的遺傳要點數(shù)量性狀的遺傳基礎(chǔ)是兩對以上基因。這些基因之間沒有顯,隱性的區(qū)別,而是共顯性。每個基因?qū)Ρ硇偷挠绊懞苄?稱為微效基因。微效基因具有累加效應(yīng),即一個基因?qū)Ρ硇妥饔煤苄?但若干個基因共同作用,可對表型產(chǎn)生明顯影響。不僅遺傳因素起作用,環(huán)境因素具有明顯作用。例如：結(jié)腸癌（Coloncancer)相關(guān)基因：NGX6，SOX7，ITGB1，HSPA9B，MAPK8，PAG，

RANGAP1，SRC和CDC2等。相關(guān)信號通路：ras/MEK/ERK，JNK，Rb/E2F，PI3K/AKT及受體相互作用相關(guān)通路，免疫反應(yīng)相關(guān)通路以及細(xì)胞黏附相關(guān)通路等。①早期原發(fā)癌生長②腫瘤血管形成③腫瘤細(xì)胞脫落并侵入基質(zhì)④進(jìn)入脈管系統(tǒng)⑤癌栓形成⑥繼發(fā)組織器官定位生長⑦轉(zhuǎn)移癌繼續(xù)擴(kuò)散例如：糖尿病(diabetes)依賴胰島素型糖尿病在位于第6號染色體上可能包含至少一個對I型糖尿病敏感的基因在人類基因組中，大約10個位點現(xiàn)在被發(fā)現(xiàn)似乎對I型糖尿病敏感其中：1)11號染色體位點IDDM2上的基因

2)葡萄糖激酶基因高血壓(hypertension)目前最受關(guān)注的是ATP2B1基因編碼一種膜蛋白，具有鈣泵特性能將高濃度細(xì)胞內(nèi)鈣泵出細(xì)胞外。精神神經(jīng)性疾病精神分裂癥基因表達(dá)改變/誘導(dǎo)增強(qiáng)家族史家暴基因本質(zhì)：基因組變異驚嚇—？—基因突變——精神病多基因病的遺傳：易患性(liability)易感性(susceptibility)發(fā)病閾值(threshold)易患性(liability)——在多基因病發(fā)生中，遺傳因素和環(huán)境因素共同作用決