目前，水资源短缺和水环境污染是制约我国社会经济发展的重要因素之一。北京是典型的水资源短缺城市，随着经济的高速增长和人口的急剧增加，水资源供求矛盾进一步激化，水环境污染尚未得到根本改善。在国外再生水已经被广泛利用，用来解决水资源短缺和水环境污染问题，但是，在我国再生水利用尚处于初级阶段。关于再生水利用的研究主要侧重于定性分析再生水的环境经济效益和定量分析再生水的费用效益，缺乏从宏观层面的社会经济和环境综合影响的模型研究和预测研究。本研究侧重对再生水利用的环境经济综合影响进行模型研究。模型构建的理论基础是物质平衡理论、价值平衡理论和能源平衡理论。利用多目标最优化模型、投入产出模型和动态模拟方法构建模型，并根据北京市社会经济和环境发展现状，构建北京市再生水利用的环境经济影响的综合评价模型。根据选择的不同的政策组合设定不同的情景，预测再生水利用的环境经济综合影响。本文构建了多目标综合评价模型的目标函数和五个子模型。目标函数是地区经济最大化增长，该目标是在实现地区环境和资源约束条件下的经济最大化增长。五个子模型分别为水污染物质平衡模型、水资源平衡模型、能源平衡模型、温室气体排放模型和社会经济模型。其中，水污染物质平衡模型描述社会经济活动与水污染物质排放关系；水资源模型描述社会经济活动的水资源需求和水资源供给的关系；能源平衡模型描述社会经济活动的能源需要与能源供给的关系；温室气体排放模型描述社会经济活动的温室气体排放关系；社会经济模型描述资本的投入产出关系。本文还选取北京进行实证研究，模拟期为2010年到2020年，共11年。模拟实验结果预测，引入再生水资源利用政策中的综合水环境改善政策促进了经济增长和环境改善。北京市2010年到2020年年均经济增长率为5.65%，2020年比2010年总氮负荷总量减少15%；2015年再生水资源利用率达到76%，污水处理率达到94%，2020年比2010年总氮排放强度减少55%，2020年和2015年比2010年温室气体排放强度分别减少30%和54%，2020年水资源消耗强度比2010年减少48%，能源消耗强度2020年和2015年分别比2010年减少24%和47%，北京市“十二五”规划和2020年发展规划的各项经济和环境目标均能实现。2010年到2020年再生水生产总量为181亿立方米，再生水利用总量为130亿立方米。2015年再生水利用率达到76%，可以实现北京市“十二五”规划的再生水利用目标。2020年北京市再生水利用率可以达到81%。为保证综合水环境改善政策顺利实施，北京市政府2010年到2019年共补贴综合水环境改善政策136.27亿元人民币，其中污水处理厂建设和运行补贴121.15亿元，再生水资源利用的管网等基础设施建设补贴15.12亿元；利用MBR污水处理技术建设的中型污水处理厂35个，利用BMBR污水处理技术建设的小型污水处理厂259个；大力发展第三产业，到2020年三次产业结构调整到1:10:89。为了实现北京市“十二五”规划的再生水利用目标，北京市要在2015年之前完成现有污水处理厂升级改造工程，确保改造后的污水处理厂出水水质达到再生水利用标准。