在水环境日益恶化的背景下,水体的自净能力受到限制,水环境容量作为一种自然资源的稀缺性逐渐显现。为体现环境容量作为稀缺性自然资源的经济价值,确保排污者排放污染物的权利,有必要引入排污权交易制度,对水环境容量进行重新配置,减少污染物的入河量,这是水功能区限制纳污红线对水环境管理的重要要求,是实现水生态环境可持续利用的必然选择。排污权分配作为排污权交易的基础,但是我国目前并没有针对河流进行排污权分配。因此,在这种形势下,开展以水功能区为主导的流域排污权分配与交易研究,构建基于纳污控制的流域排污权初始分配和交易模型,对于合理分配环境资源、协调社会经济发展、保护生态环境起到重要的作用和意义。本文在对国内外排污权分配以及交易研究进展进行分析的基础上,结合最严格水资源管理制度中的水功能区限制纳污红线,对以下内容进行研究:1、深入探析排污权、纳污控制的内涵以及两者之间的关系,分析基于纳污控制的排污权研究特色,并阐述基于纳污控制的排污权研究的理论基础、关键技术方法等。2、研制基于限排总量逐层分解的流域两层排污权分配模型。该模型能通过一层和谐分配,提高流域区域间排污权分配的和谐度,通过二层分配,缩小区域内不同计算单元间排污权与纳污能力的偏差,不仅能为相关水行政主管部门分配排污权提供理论参考,还为流域排污权交易提供基础。3、结合河流水质模型、纳污能力计算模型、减排潜力计算模型核算可交易排污权,并研制基于纳污控制的排污权交易多目标优化模型,且运用带有精英策略的非支配排序遗传算法(Non-dominated Sorting Genetic Algorithms,以下简称为NSGA-Ⅱ)生成方案集,最后采用The Young Conflict Resolution Theory(以下简称YCRT)方法对方案集进行优选。4、结合搜集的资料,将流域排污权分配和交易模型应用到沙颍河流域,开展了沙颍河流域排污权两层分配和“先支流—后干流”的排污权交易研究,并将和谐论、Fmincon函数、目标规划、NSGA-Ⅱ、YCRT等理论方法应用其中,实现对优化模型的优选,且对不同管理决策下的排污权交易方案进行分析。