基于灰水足迹的长江流域生态补偿额度量化及应用

基于灰水足迹对2009—2020年长江流域的生态补偿额度进行量化,为完善长江流域生态补偿保护机制提供支持。从农业、工业、生活等3方面计算了2009—2020年长江流域15个省、2个直辖市和2个自治区的灰水足迹及它的载荷系数,利用零和模型和生态补偿标准修正指数计算了流域各省(直辖市、自治区)的生态补偿标准。结果显示：1) 2009—2020年长江流域灰水足迹整体呈现先增加后减少的趋势,在2015年达到峰值为9 131.44亿m³,中下游地区灰水足迹随时间推移而减少的趋势更明显;流域内灰水足迹载荷系数较大且水资源分布较少区域中大部分省(直辖市、自治区)在2019—2020年灰水足迹载荷系数呈下降趋势,淡水资源压力减弱;流域生态补偿标准绝对值总量在相对稳定的范围内呈波动趋势,最低值在2011年为570.92亿元,最高值在2019年为1 090.45亿元。2)长江流域内上游地区农业年平均灰水足迹最大,然后依次是中游地区和下游地区;中游地区工业和生活年平均灰水足迹最大,然后依次是下游地区和上游地区;在区域灰水足迹中农业灰水足迹的占比最大,然后依次是生活和工业灰水足迹的占比。...     

中国省际灰水足迹强度的空间收敛性研究

水环境质量差和水生态受损严重问题备受各界关注,分析各地区水污染排放强度是构建中国特色水安全保障体系、实施最严格水资源管理制度的前提.根据Hoekstra和Chapagain提出的污染物吸纳理论,测算了2001—2014年中国31个省级行政区的灰水足迹,借助于探索性空间数据分析(Exploratory Spatial Data Analysis,ESDA)方法探讨了各地区灰水足迹强度的空间自相关特征强度,建立空间计量收敛模型,在空间效应视角下验证灰水足迹强度存在绝对和条件β收敛.结果显示:(1)2001—2014年中国灰水足迹强度存在较强的空间正自相关性和空间分布不均衡性;(2)灰水足迹强度存在绝对β收敛,基于空间效应设定,存在一定的空间绝对β收敛、条件β收敛;(3)在空间滞后和误差模型下,人均用水量每下降1%,灰水足迹强度增长速度将分别下降0.002 5%和0.002 7%,水资源总量和对外开放程度均不显著负向影响灰水足迹强度的增长速度.     

基于脱钩分析的2004—2017年京津冀城市群水足迹与经济发展的协调关系研究

京津冀地区是我国的政治文化中心,经济发达且人口密集,但目前面临着严重的水资源危机。分析水资源消耗、水资源污染与经济发展之间的脱钩关系,有利于促进水资源利用与经济协调发展。本文利用水足迹模型与方法计算京津冀城市群2004—2017年的水量足迹与水质足迹,分析其14年来的水资源利用情况。同时利用Tapio脱钩模型对水资源消耗(水量足迹)、水资源污染(水质足迹)与经济发展的协调关系进行分析与评价。结果表明：(1)2004—2017年,研究区水量足迹呈波动上升趋势,而人均水量足迹缓慢减少,水资源利用效率不断提高,但水资源利用结构不合理,农业生产用水占比过大;(2)水质足迹呈现明显的下降趋势,总体水环境得到明显改善,政府出台的水环境治理政策取得了显著成效;(3)水量足迹与经济发展的脱钩状态以弱脱钩为主,水资源消耗与经济发展处于初级协调状态;(4)水质足迹与经济发展的脱钩由弱脱钩向强脱钩状态发展,以强脱钩状态为主,逐步实现了水环境污染与经济发展的理想脱钩状态。     

基于水足迹理论的武汉市水资源利用研究

运用水足迹理论对武汉市2005年~2012年水资源消费项目进行计算,并从水资源结构、效益、生态安全及可持续性能4个指标对武汉市水资源利用情况进行分析,结果表明:(1)武汉市水足迹在研究时段内呈下降趋势,2006年以后水资源利用效率较高,各消费项目中农业产品水足迹所占比重最大;(2)武汉市水资源自给能力很强,单位水足迹承载人口能力呈上升趋势,水资源在武汉市国民经济中产生了较大的经济效益,但对外贡献率较低,且安全状况不容乐观;(3)武汉市水资源利用呈现出可持续发展的状态.     

上海市水资源生态足迹分析与SVR预测

根据水资源生态足迹模型,以北京市2001—2013年水资源生态足迹和生态承载力为参照,对上海市同年份的水资源生态足迹和生态承载力进行计算并对比分析了利用现状;引入机器学习中的支持向量回归机SVR,对上海市2014—2016年生态足迹进行了预测,并给出可能的影响因素.研究结果表明,2001—2010年上海市历年水生态足迹基本持平且数值较大,2011—2013年较往年出现明显下降.2001—2013年一直表现为生态赤字,水资源差值生态压力指数年均值为-3.083 11,说明本地的水资源无法自给自足,需要过境水的补给来满足生产生活的需求.上海市万元GDP和万元工业GDP生态足迹呈下降趋势,说明产业结构在优化,水资源经济效益在提高,但其年均值都高于北京市,仍存在改善空间.预测2014—2016年生态足迹总体呈上升趋势,水危机形势日益严峻,保护水资源,促进可持续发展已刻不容缓.     

湖南省2005年水足迹及其启示

水足迹是当前测度人类活动对水资源系统环境影响的最好指标。本文以我国南方水资源丰沛省份——湖南省为例,构建了水足迹账户,计算了2005年湖南总水足迹和人均水足迹以及水足迹相关评价指标。结果表明,湖南省水足迹在全国处于较低的水平,但通过对水足迹的结构、虚拟水流量以及发展趋势的分析,得出抓紧虚拟水和虚拟水战略影响研究,创新水资源管理观念、保障区域和国家水资源安全以及调整和优化农业结构,保障区域和国家粮食安全几点启示。     

岩溶地区典型城市水资源与经济发展脱钩分析

为弥补水足迹单纯考虑经济发展对水资源占用的缺陷,结合"水生态足迹"与"脱复钩"理论,从水资源(用水量)和水环境(污染物排放量)的综合视角,评价贵阳市2002—2014年水生态足迹与经济发展的脱钩水平。研究表明:2002—2014年贵阳市水生态足迹与经济发展除2011年扩张性水环境负脱钩外,其余年份为水资源和水环境强(弱)脱钩,且历年脱钩指数时间序列上波动明显,其平均值为0.138;贵阳市单位GDP水生态足迹由2002年的3.588 hm2/万元下降至2014年的0.637 hm2/万元,年均下降率达12.9%;由于贵阳市GDP增速稳定于13%~17.1%之间,故水资源与经济发展的脱钩程度取决于水资源和水环境生态足迹的变化特征;上述研究表明,水生态足迹的角度衡量水资源与经济发展的脱钩态势具有科学、全面、客观的特点。     

城市化水平与水资源利用效率的关系研究——以珠江三角洲城市群为例

以珠江三角洲城市群为研究对象, 基于该区域2005—2017年人口变化、经济优化、社会发展以及水资源利用等数据, 通过构建城市化综合评价体系, 对该区域城市综合发展水平进行评价。在此基础上, 利用改进的水足迹计算方法, 对水资源利用效率进行分析, 量化及验证城市化水平与水资源利用效率之间的关系。结果表明: 1) 从城市化发展水平来看, 可将珠三角城市群划分为4个等级, 其中广州市和深圳市处于高水平城市化等级; 2) 通过水足迹计算方法, 得出2016年珠江三角洲城市群水足迹总量为580.58 亿m³, 显著大于根据《2016年广东省水资源公报》中数据计算得到的结果(289.90 亿m³); 3) 在城市化发展的不同阶段, 水足迹总量变化趋势不同, 阶段性特征明显; 4) 随着城市化的不断发展, 水资源利用效率将会提高。     

辽河流域吉林区域水质状况评价及变化特征分析

以2013—2018年中国环境监测总站对辽河流域水质的监测数据为基础,分析辽河流域吉林区域的水质状况,采用单因子指数法对水域进行水质状况评价.结果表明,从2013—2018年辽河流域吉林区域的水质从整体来说,具有明显好转的趋势,水质从Ⅳ级转变为Ⅲ级(四种评价指标具体变化为:p H值浮动不明显,水体整体偏弱碱性; DO浓度有明显的上升趋势,数值上升1. 33 mg/L; COD_(Mn)浓度呈明显的下降趋势,数值下降1. 41 mg/L; NH_3-N浓度具有显著下降趋势,数值上下降1. 35 mg/L).主要污染因子已经由以NH_3-N为主转变为以COD_(Mn)为主.研究结果将对恢复辽河流域吉林区域生态环境,治理流域水污染和有效管理水资源提供理论依据.     

长春市玉米生产水足迹时序变化及影响因素研究

对长春市1960—2012年53年来玉米生产水足迹进行了计算和分析.结果表明:长春市玉米生产水足迹呈显著下降趋势,组成结构不断变化,绿水、蓝水足迹比重降低,灰水足迹比重显著上升;玉米生产水足迹多年平均值为1.53m~3/kg,其中绿水占59%,蓝水占23%,灰水占18%,绿水是玉米生长的主要水源;玉米生产水足迹受气候和农业投入等因素影响,相同气候因子或农业投入对绿水、蓝水、灰水、总水足迹的影响程度不同,其中生长季积温、风速、化肥施用量和农业机械总动力对水足迹的影响较大.     

贵州省水资源生态足迹评价与预测

水资源是人类生产生活最关键的资源,对国民经济和社会发展有着不可替代的作用,是实现社会经济可持续发展的社会基础。依据水资源生态足迹的原理和模型,对贵州省2001—2012年水资源生态足迹、生态承载力进行分析。在此基础上,采用指数平滑法对贵州省2013—2016年水资源生态足迹与生态承载力进行预测。结果表明：在2001—2012年间贵州省人均水资源生态足迹总体上呈上升趋势;贵州省历年人均水资源生态承载力均大于生态足迹,存在一定的生态盈余,水资源可持续开发利用情况较好;2013—2016年贵州省人均生态足迹呈上升趋势,2013年人均生态承载力略微下降,水资源仍处于生态盈余状态,但生态盈余量有所减少。水资源生态足迹的变化与社会经济发展密切相关,应该充分考虑贵州省水资源的时空分布情况,调整产业结构,合理调度、利用水资源,促进贵州省整个社会经济的持续发展。     

山东省煤炭开采对水资源的影响分析及对策研究

山东省煤炭资源丰富,水资源却严重短缺。大规模的煤炭开采给经济发展做出巨大贡献的同时,也严重地破坏着水资源。在对山东省煤炭开采现状和水资源调查分析的基础上,分别从水量变化和水质污染两个方面论述了山东省煤炭开采对水资源的严重影响,指出了缓解此影响的对策,希望有关部门采取积极措施来保护水资源。     

基于灰色聚类法的扎龙湿地水环境质量综合评价

湿地水环境系统是一个灰色系统.将灰色聚类法应用到湿地水环境质量评价中,建立了一套比较完善、适合于湿地的水环境质量评价体系.以地表水环境质量标准GB 3838-2002为依据,污染程度共分为5个等级.利用白化权函数描述水质分级界限,利用倒数法确定聚类权,构建了综合评判灰色数学模型,并运用此模型对扎龙湿地水环境质量进行评价与分析.评价结果证实,无论是空间上还是时间系列上,扎龙湿地水环境污染都比较严重.这种污染主要是由缺水型污染、超标型污染和内源型污染三者共同作用而形成的,其中缺水是主导因素.     

南水北调对南四湖水环境影响分析与评估

南四湖是山东省的重要水源地,也是南水北调东线工程的主要调蓄湖泊．随着该地区社会与经济的高速发展,南四湖也出现了诸多环境与生态问题．针对南四湖地区存在的湖泊淤积、水资源短缺、水污染及生态环境恶化等一系列问题,分析了现状南四湖水体水环境质量,并对南水北调工程实施后的水环境质量进行了预测评估．结果表明,调水将使湖区水环境质量有质的提高,退化的生态系统将得以恢复．     

河北平原生态环境用水量估算

生态环境用水是指为维护生态环境不再恶化并逐渐改善所需要消耗的水资源总量。河北平原属重度缺水地区,水资源短缺已成为影响和制约河北省社会经济、环境可持续发展的主要因素。在21世纪应在保证生态用水的前提下,合理规划和保障社会、经济的用水。本文估算了河北平原近期及远期目标所需生态环境用水量,估算结果:2010年、2020年的生态环境用水量分别是59.61亿m~3,60.15亿m~3,这将为河北省水资源可持续利用与社会、经济可持续发展提供科学依据。     

基于组合权重-灰色关联逼近理想解排序法的甘肃省水资源承载力评价

构建了涵盖水资源、经济社会和生态环境3个子系统的评价指标体系,采用层次分析法和熵权法确定评价指标的组合权重,利用灰色关联-逼近理想解排序法(technique for order preference by similarity to an ideal solution,TOPSIS)对甘肃省2010—2019年水资源承载力进行了综合评价,并利用障碍度模型诊断了影响甘肃省水资源承载力的主要障碍因子.结果表明:2010—2019年甘肃省水资源承载力整体呈逐步上升的趋势,但仍处于超载状态;水资源子系统对甘肃省水资源承载力的制约影响最大,其中人均水资源量和产水模数是最主要的障碍因子.     

大连市旅顺口区与经济技术开发区水足迹初步研究

水足迹将实物形态的水与虚拟形态的水联系起来,为分析经济模式对区域水资源的影响、解决区域水资源缺乏问题提供了一种新思路.计算了大连市旅顺口区和大连市经济技术开发区的水足迹.结果表明,2003年旅顺口区的总水足迹不足开发区的50%,但实体水的消耗量约为开发区的1.5倍.旅顺口区水资源压力大的主要原因是该区施行农业为主要产业、在贸易过程中大量输出虚拟水的发展模式.考虑到两个地区的水资源特点及经济模式对用水的影响,提出了增加工业在产业中的比率和发展精品农业等的发展策略.     

农业生产的灰水足迹研究综述

农业生产是用水和水压力的主要原因,灰水足迹的提出为农业生产水污染领域的研究提供了新的研究思路。国内外学者们在农业生产灰水足迹领域取得了丰富的研究成果,但尚处于不断更新与发展的阶段,且缺乏核算方法、空间分布格局和影响因素等方面的系统研究。本文首先梳理了农业灰水足迹核算模型发展历程,然后从主要农作物种类、灰水足迹核算尺度、核算容许限制选择等角度分析了国内外灰水足迹空间分布格局研究现状,最后总结了农药化肥的施加、经济与资本深化程度、城乡结构、技术和产业结构、人口与社会福利等因素对农业灰水足迹总量变化的影响,提出了灰水足迹评估不足与未来研究突破点。以期为后续科学核算农业生产灰水足迹提供新的研究思路,同时为区域农业可持续发展提供理论支持。     

基于水资源通用配置与模拟模型的邯郸市水资源优化配置

为实现区域水资源的动态调控,立足河北邯郸市水资源本底条件差且管理需求高的现状,利用水资源通用配置与模拟(general water allocation and simulation, GWAS)模型构建了基于自然-社会二元水循环的动态邯郸市水资源配置模型,在选用1980—2016年和2020年相关数据分别对模型水循环模块和配置模块开展参数率定和验证的基础上,对区域2025年和2035年平水年(保证率P=50%)、枯水年(P=75%)的水资源分别进行配置。结果表明：邯郸市2025年平水年和枯水年的配置水量分别为22.43×10⁸ m³和21.53×10⁸ m³,缺水率分别为11.70%和22.13%,缺水口主要在农业;2035年平水年和枯水年的配置水量分别为25.02×10⁸ m³和23.31×10⁸ m³,缺水率分别为4.53%和21.81%,其缺水情况较2025年明显改善;受邯郸市天然水资源匮乏和西高东...     

Water Quality Management of Beijing in China

IntroductionBeijing is the national capital of China,andthe capital of Beijing Municipality. The city islocated on the North China Plain,approximately1 50 km Northwest of the Bohai Sea at a north-latitude of40°.The municipality is approximately1 60 0 0 km2 in size,of which 2 / 3is mountainousarea encircling the western,northern and easternsides of the city. From the 1 990 census,the totalpopulation was 1 2 .9million,with 6. 4millionliving in urban areas,5.2 million living in the city,and …