流域排污交易与区块链技术

《流域排污交易与区块链技术》首先介绍了排污权交易与区块链的概念和技术原理，其次对区块链技术研究和流域排污权交易研究进行了详细的阐述，分别引证了近几年排污权交易机制与区块链技术的热点案例，特别介绍了基于区块链技术的流域排污权交易研究，最后结合我国现发展阶段流域排污权交易面临的问题和不足，深入探索了区块链技术在排污权交易机制中的发展趋势和要求，尽可能比较全面地涵盖区块链在排污权交易机制中对关键问题提供的解决思路。
《流域排污交易与区块链技术》主要面向环境管理、排污权交易等行业相关科研人员及政府工作人员作为参考读物使用，还可供环境类相关专业的高等院校师生参考阅读。

常高峰，天津市环境保护技术开发中心，主任 高工，主要从事环境保护技术研究工作。主持及参与研究课题10余项，获得天津市环保科技奖二等奖1项，三等奖1项，作为课题负责人，在研课题有《天津滨海工业带“水环境零负荷”控制技术集成体系及模式研究》（2017ZX07107-001-003）等。发表科技论文10余篇。环保方面发明专利3项。主持各类建设项目环境影响咨询工作百余项，获得一等奖1项、单项奖1项、三等奖5项。

本书介绍了排污权交易与区 块链的概念和技术原理，其次对区 块链技术研究和流域排污权交易研究进行了详细的阐述，分别引证近几年国内外排污权交易机制与区 块链技术的热点案例，特别是基于区 块链技术的流域排污交易权研究，结合我国现发展阶段流域排污权交易面临的问题，探索区块链技术在排污权交易机制的发展趋势和要求，详述区 块链在排污权交易机制中对关键问题提供的解决思路。 本书主要面向环境管理、排污权交易等行业相关科研人员及政府工作人员作为参考读物使用，还可供环境类相关专业的高等院校师生参考阅读。

党的二十大报告指出，大自然是人类赖以生存发展的基本条件。尊重自然、顺应自然、保护自然，是全面建设社会主义现代化国家的内在要求。必须牢固树立和践行绿水青山就是金山银山的理念，站在人与自然和谐共生的高度谋划发展。
中共中央办公厅、国务院办公厅印发的《关于深化生态保护补偿制度改革的意见》中明确指出：“发挥市场机制作用，加快推进多元化补偿。合理界定生态环境权利，按照受益者付费的原则，通过市场化、多元化方式，促进生态保护者利益得到有效补偿，激发全社会参与生态保护的积极性。” 明确“全面实行排污许可制，在生态环境质量达标的前提下，落实生态保护地区排污权有偿使用和交易。”国务院办公厅发布指导意见提出要进一步推进排污权的有偿使用和交易试点工作，《中共中央 国务院关于全面加强生态环境保护 坚决打好污染防治攻坚战的意见》强调，要加快推行排污许可制度，对固定污染源实施全过程管理和多污染物协同控制。重点打好蓝天、碧水、净土三大保卫战。
我国要推进生态文明建设，必须采取一些硬措施，真抓实干才能见效。实行能源和水资源消耗、建设用地总量和强度双控行动，就是一项硬措施。这就是说，既要控制总量，也要控制单位国内生产总值能源消耗、水资源消耗、建设用地的强度。扭转环境恶化、提高环境质量是广大人民群众的热切期盼。因此，未来一段时期，需要以流域控制单元为基础推进水污染防治、水资源管理和水生态保护，建立流域与区域结合的管理模式和管理工作体系，推进水环境、水生态、水资源统筹格局基本形成，努力实现水环境质量持续改善、水生态系统功能初步恢复。
通过采用排污权交易机制，能够更好地促进绿色发展，同时也有利于解决经济增长与环境污染的矛盾。此外，通过应用区块链信息技术，有助于打破传统的方式，建立一个基于网络的、安全的排污权交易市场。这样，有助于解决排污权交易制度本身存在的一些问题，如权利边界的混乱、交易过程的混乱、交易的不合理，提高交易的公正性和高效性。区块链已作为革新性技术纳入了《“十三五”国家信息化规划》中。就国内情况而言,针对排污权交易的试点实践中存在的问题，从排污权交易机制和区块链技术特征出发进行核心技术与应用场景功能耦合已成为未来新的发展趋势。
本书针对流域排污交易与区块链技术作出了一定的阐述，首先介绍了排污权交易与区块链的概念和技术原理，其次对区块链技术研究和流域排污权交易研究进行了详细的阐述，分别引证了近几年排污权交易机制与区块链技术的热点案例，特别介绍了基于区块链技术的流域排污权交易研究，最后结合我国现发展阶段流域排污权交易面临的问题及不足，深入探索了区块链技术在排污权交易机制中的发展趋势和要求，尽可能比较全面地涵盖区块链在排污权交易机制中对关键问题提供的解决思路。
本书由常高峰、张文娟、孙贻超主要负责，其余参加编写的人员还有张宇峰、乔飞、张艳、王燕鹏、王坚坚、王婷、潘玉恒、刘永磊、王燕、谢培、张慧、刘毅、邓林、孟凡盛、王震、杨飞、文永兴、刘浩、张潇予、钟元等，此外研究生张雪婷、王哲、李婉婷、王维富、余学虎、赵子龙、崔前成等在查阅资料和编写过程中也做了大量工作。本书编写过程中借鉴了公开的经验介绍，并在书中加以引用，在此向这些资料的作者表示感谢。本书得到了水体污染控制与治理科技重大专项“天津滨海工业带废水污染控制与生态修复综合示范”项目“天津滨海工业带水污染控制与生态修复顶层设计方案和路线图研究” 课题（2017ZX07107-001） 的资助。
因编撰时间和人员水平有限，疏漏在所难免，恳请广大读者提出宝贵意见，使本书不断更新和完善。

编著者
2024年9月

第1章 概述  1
1.1 排污权 1
1.1.1 排污权的概念 1
1.1.2 排污权的研究现状 1
1.2 排污权交易 2
1.2.1 排污权交易的概念 3
1.2.2 排污权交易的发展现状 4
1.2.3 排污权交易的发展趋势 9
1.3 区块链技术 13
1.3.1 区块链技术的产生和发展 13
1.3.2 区块链的分类 17
1.3.3 区块链的框架和特征 20
1.4 区块链技术的应用领域 22
1.4.1 比特币方面的典型系统及其框架 22
1.4.2 超级账本 23
1.4.3 碳交易方面的系统 25
1.4.4 生态环境方面的典型系统及其框架 25

第2章 区块链技术知识  27
2.1 技术原理 27
2.1.1 区块结构 27
2.1.2 数据层关键技术 32
2.1.3 区块链网络 50
2.1.4 共识算法 67
2.2 智能合约 80
2.2.1 智能合约概述 80
2.2.2 智能合约工作原理 83
2.2.3 智能合约开发 86
2.2.4 基于区块链的智能合约应用案例 93
2.3 区块链安全与隐私保护 98
2.3.1 区块链的安全需求 98
2.3.2 区块链中的安全问题 102

第3章 流域排污权交易研究  113
3.1 背景概述 113
3.1.1 排污权交易的意义 113
3.1.2 流域水污染概况 114
3.1.3 排污权交易意义 116
3.2 国内外研究进展 117
3.2.1 美国的水质管理政策 117
3.2.2 水污染物排污权交易市场的形成与运行机制 120
3.2.3 水污染物排污权交易市场对流域水质的影响 121
3.2.4 影响排污权交易市场水质的主要政策要素 122
3.3 流域排污权交易机制及管理 125
3.3.1 流域控制单元划分 125
3.3.2 流域排污权交易机制 130
3.3.3 流域排污权交易管理 135
3.3.4 流域排污权交易调控 138
3.4 流域排污权交易制度体系 143
3.4.1 水环境质量现状调查 143
3.4.2 水环境容量及排污权初始分配 146
3.4.3 排污权市场交易机制 155
3.4.4 基于排污权交易的跨界流域污染控制策略 159
3.4.5 保障措施 163
3.5 存在问题及实施建议 164
3.5.1 存在问题 164
3.5.2 实施建议 167

第4章 基于区块链技术的流域排污权交易研究  172
4.1 基于区块链技术的水权交易应用现状 172
4.2 基于区块链技术的水权交易管理模式 173
4.2.1 管理模式 173
4.2.2 水权交易系统中的区块链技术应用 175
4.2.3 发展趋势和意义 182
4.2.4 基于区块链技术的河流监测物联网技术应用 183
4.2.5 基于区块链技术的智能水利信息共享平台建设 184
4.3 基于区块链的排污权交易创新机制研究 185
4.3.1 区块链技术特征与排污权交易需求耦合 186
4.3.2 排污权交易的联盟链架构体系 186
4.3.3 排污权交易的区块链创新机制构建 188
4.4 天津滨海工业带全过程水污染防控管控模式设计方案 193
4.4.1 滨海工业带全过程水污染防控管控模式框架 193
4.4.2 滨海工业带全过程水污染防控管控模式设计 195
4.4.3 基于“查-控-处”一体化的水环境风险应急及管理模式设计 198

参考文献  201