跨边界区域水资源冲突与协调模型与应用(Ⅰ)模型体系

针对水量短缺和水质污染引起的跨边界区域水资源冲突 ,运用大系统分解协调原理和博奕理论构建了跨边界区域水资源冲突与协调模型体系 .该模型体系通过在行政边界出境处设置控制断面 ,按生活、生产、生态用水分类预测了未来断面控制区域的用水量和水污染物排放量 ,在此基础上建立了断面非合作与合作模型对冲突中的竞争和合作行为进行模拟 ,并选用纳什法协调冲突 .模型确保了河道的最小生态用水需求 ,并通过关联预估法协调模型中的水量子系统和水质子系统 ,模型既可对断面水量进行优化调度 ,又可对断面水污染物排放进行总量控制 .     

黄河流域生态服务价值与经济协调发展的时空演化研究

厘清黄河流域生态现状,分析生态系统服务时空演化特征及与经济协调发展情况,对提升区域经济协调发展具有重要意义。基于黄河流域9省区2000—2020年土地利用数据及国民经济发展数据,测算生态系统服务价值及经济与生态环境协调指数,揭示黄河流域生态系统服务价值时空演化特征及与经济协调发展关系,结果表明：（1）2000—2020年黄河流域全域生态服务价值（ESV）持续增长,由2000年的7020.74亿元增长到2020年的25598.24亿元;（2）研究期内,黄河流域经济与生态协调发展存在显著空间相关性,且人类活动及土地利用方式对生态系统服务价值影响较大,高度冲突区逐渐集中于上游青海省、四川省、甘肃省等经济欠发达地区和下游河南省、山东省等人类干扰密度较高的地区;（3）研究区经济与生态环境协调发展空间分布不均衡,2000—2020年空间集聚态势逐步加大,且冲突区面积远大于协调区,中下游及下游区域两极分化现象明显;（4）研究区内不同区域资源禀赋与生态环境差异较大,要因地制宜,找出不同区域适合自身发展的路径,综合推动黄河流域经济发展与生态环境保护的耦合协调发展。     

指标计算法在环境经济损益分析中的应用

以上海市江桥和闸北2座生活垃圾焚烧厂建设项目为例,采用指标计算法对这2家在不同选址区的建设项目环境经济损益进行了分析。结果表明：江桥生活垃圾焚烧厂项目具有较好的环境经济效益,其环保年净效益为670．69万元,效费比达到1．10。闸北生活垃圾焚烧厂项目的环保年净效益为－764．48万元,效费比为0．64,说明其环境污染控制方案存在明显的不经济性。江桥生活垃圾焚烧厂已投入建设。指标法为2个项目的环境经济损益分析提供了货币量化。     

全球稀土贸易的资源环境净效益与公平性

为解决稀土资源贸易的资源环境不公平问题,结合生命周期评价方法与成本效益分析方法,核算了稀土资源产品国际贸易中所有国家的实际资源环境净效益,并判断未来国际制造业的三大主要发展趋势带来的影响.结果表明,2018年稀土资源产品国际贸易的实际资源环境净效益高达85亿美元,主要贡献来自于稀土原材料产品.未来国际制造业的发展格局下,尽管绿色发展与气候目标政策会降低17%的净效益,但依然是改善资源环境不公平问题的关键政策路径;产业链转移重构政策会减少11%的净效益,加剧经济水平较低国家的资源环境不公平问题;新兴制造业发展政策会增加76%的净效益,但经济水平较低国家的资源环境不公平问题依然较为严峻.     

依法行政 促进经济与环境协调发展

近年来,江苏省无锡县经济持续高速发展,1992、1993年连续位列中国综合实力百强县之首,1993年全县国民生产总值达120亿元,人均国民生产总值超万元,工农业总产值达471亿元;所辖35个镇中,有20个总产值超10亿元(其中5个总产值在20～35亿元间),全县乡镇工业总产值占工业产值的91.7%,形成“乡镇工业跨越发展、农村各业协调发展、社会事业蓬勃发展”的新局面.无锡县环境保护局在县委、县政府“经济建设中心不动摇、环境保护工作不放松”的思想指导下,加强环境法制,依法强化环境监督管理,促进了经济建设与环境保护的协调发展.     

一种水体污染物总量分配方法及优化研究

污染物总量分配是污染物总量控制的核心,在遵循区域自然资源、经济属性和社会属性差异性的基础上,选择基于公平和效率的独立性和代表性指标,构建水体污染物总量分配指标体系;以变异系数法对各分配指标进行权重赋值,以区域削减相对指数为基础,形成基于变异系数法的水污染物总量分配方法模型;对河南省COD污染物进行区域总量分配。运用基于基尼系数法的优化模型对分配方案进行优化,最终得到贴合区域环境质量现状、兼具公平和效益的区域COD污染物总量分配方案。该方案以缩小区域间发展差异为目的、契合区域实际发展现状,以期能够更好地指导实践工作。     

区域水生态承载力多目标优化方法与例证

水生态承载力是指维系水生态系统健康状态下的人类活动阈值,揭示的是某一区域人类活动与水生态系统之间的耦合规律,可为水生态环境保护与经济社会的协调发展提供依据. 基于水生态承载力的概念,构建了区域水生态承载力指标体系,建立了区域水生态承载力多目标优化模型,采用模糊方法进行求解,并采用遗传投影寻踪方法对方案进行优选. 以浙江省湖州市为例进行实证分析,以污染物环境容量利用率作为情景方案设定的依据,分别设定了双指标(COD_Cr、NH₃-N)、三指标(COD_Cr、NH₃-N、TN)、四指标(COD_Cr、NH₃-N、TN、TP)3种控制方案. 结果表明,3种控制方案的优化结果均具有一定的可行性和合理性,并推荐四指标控制方案为优选方案. 四指标控制方案优化结果表明:2020年状态指标水环境容量利用率、生态用水比例分别为99.3%、59.1%;调控指标GDP增长速度、人口增长速度、城镇化率分别控制在7.4%、0.5%、70.3%以下,污水治理资金占GDP的比例为0.9%,第三产业比例为52.1%,化肥施用强度为251.0 kg/hm2;在此基础上,湖州市2020年可承载目标人口总量为350.0×104人,GDP为2 965.4×108元.      

基于GA的感潮河流水污染控制多目标优化

文章针对感潮河流水质时空变化的特点,建立了污水处理费用函数、动态水质模型与NSGA-Ⅱ算法相耦合的流域水污染控制多目标优化方法。采用该方法对深圳河流域5个污水处理厂的污染物去除效率进行优化,得到流域污水处理费用与河流上、中、下游控制断面水质潮周期超标率的多目标解集排列图。结果表明:(1)所有控制断面水质超标率都小于50%、25%和0%时,最小处理费用分别为1.92、1.94和1.98亿元/a;(2)上、中、下游控制断面各自的水质超标率为0%时,最小处理费用分别为1.98、1.91和1.90亿元/a。决策者可根据水质管理要求和经济条件在多目标解集排列图中进行方案比选。该方法的应用可为感潮河流水污染控制提供科学依据。     

上海环保产业的现状,发展目标及对策探讨

随着经济与环境协调发展观点的提出，上海将环保产业列为“九五”重点发展的新兴产业，到２０００年成为新的支柱产业之一。文章首先分析了上海环保产业的现状，到１９９４年底，共有６５２家企业从事生产，拥有固定效益２１．４亿元；企业技术水平低，品种单一。同时，文章又分析了上海发展环保产业的３大优势，完整的工业体系，科研体制改革深入，国际交流合作的扩大。在此基础上，环保产业发展要实现３个指标，力争年增长率２０％     

区域经济发展与污水排放协调分析

选择了江苏3个典型的经济发展区域,就区域GDP与污水排放的关系,动态分析区域的水环境保护成效.苏州市经济发达、外资比重高,2005年人均GDP5.38万元,GDP与污水排放关系呈线性增长;南京市经济较为发达、国有大中型企业比重高,2005年人均GDP3.71万元,GDP与污水排放关系呈线性降低;徐州市经济相对欠发达、以煤炭重工业为主,2005年人均GDP1.32万元,GDP与污水排放关系呈波动状.根据各区域经济发展和污水排放特点,苏州市水环境保护重点应同时控制水污染物排放浓度和排放总量,南京市主要是调整产业结构、控制水污染物排放总量,徐州市主要应控制水污染物排放浓度,使各区域经济和环境协调发展.     

Eco-environmental benefit assessment of China''''s South-North Water Transfer Scheme——the middle route project

IntroductionInordertoalleviateseverewatershortagesinnorthChina ,ChinesecentralgovernmenthavestartedtoimplementtheSouth NorthWaterTransferScheme(SNWT) ,whichwilltransferwaterfromYangtzeRiverbasininthesouthtoHuang Huai Hai(YellowRiver ,HuaiheRiverandHaiheRi…     

Eco-environmental benefit assessment of China's South-North Water Transfer Scheme--the middle route project

This paper assess the eco-environmental benefits that may come from the middle route project of China‘s South-North Water Transfer Scheme(SNWT) with principles and methods of eco-economics and planning reports of SNWT‘s middle route project. Some benefits were calculated in monetary units. To make sure that the results can be comparable with normal monetary indices, concrete assessment objects and the parameters are prudently selected according to the major characteristics of the project and its water import region. Primary assessment revealed that in different project construction stages, the benefit could be more than 13.07 billion RMB Yuan in 2010 and 19.79 billion RMB Yuan in 2030, respectively. The monetary value tends to increase with social-economic development. To realize these potential benefits, however, calls for more endeavors.     

博弈视角下跨界河流水资源保护协作机制——以太湖流域太浦河为例

跨界河流水资源保护利益协调问题是流域水资源管理的难点。以太湖流域典型跨界河流太浦河为例,对比分析上下游水资源保护利益诉求,基于博弈理论,引入外部驱动（流域机构介入、激励约束政策）与内部均衡（生态补偿、断面水质考核）四种协调手段,探讨均衡太浦河上下游利益矛盾、激励上下游实现合作保护的协作机制。结果表明：（1）在引入协调手段的博弈模型中,实现了博弈系统向协作策略（达标,补偿）演化。（2）基于博弈分析结果,协作策略（达标,补偿）的实现与激励约束力度、补偿金额、水权、上游保护成本与效益等因素密切相关。（3）外部驱动机制有利于协调上下游河流功能定位需求差异,并调动上下游加强协作保护的积极性与主动性;内部均衡机制有利于弥补上游水权、产业发展等利益损失,并倒逼太浦河水质达标、保障下游取水安全。（4）构建的太浦河水资源保护协作机制,可为加快推进长三角一体化协同发展,建设流域“清水走廊”提供理论与决策支持参考。     

重点区域大气污染防治行动计划实施的社会经济影响对比

基于2007年中国投入产出表建立了包含产业内部关联波及效应和居民消费诱发效应的投入产出宏观闭模型.在此基础上测算大气污染防治行动计划（以下简称"计划"）完全实施所需投资对京津冀、长三角、珠三角三大重点区域GDP、就业的正负效应及重点区域不同行业的影响,并对不同地区社会经济影响结果进行了比较分析.结果表明:在五年期间项目实施将拉动京津冀地区GDP增加35.66×108元,增加就业岗位约40808个;拉动长三角地区GDP增长2782.03×108元,增加就业岗位约238285个;拉动珠三角地区GDP增长852.85×108元,增加就业岗位约74758个.在短期（2013-2017年）内,长三角地区所获总收益远大于珠三角与京津冀地区.从行业影响看,三大地区实施"计划"后受益的行业主要集中于交通运输设备制造业、通用与专用设备制造业等与"计划"直接关联的行业.京津冀与长三角地区服务业所获得的直接效益远大于珠三角地区,侧面反映出珠三角地区服务业水平要整体高于长三角及京津冀地区;而珠三角和长三角地区因对交通行业投资较大,故交通运输设备制造业所获得的经济效益也要远大于京津冀地区.研究显示,不同地区投资所获的效益受到当地产业结构的影响,在未来产业发展中,京津冀地区应大力发展第三产业,对金属冶炼及压延加工业应多考虑产业结构升级优化;长三角及珠三角地区应鼓励发展新能源汽车、环保装备制造等行业.      

跨界流域污染防治:基于合作博弈的视角

随着经济的高速发展,跨界流域污染问题在我国越发严重起来.从国外解决跨界流域污染的实践经验来看,各个地区采取合作治理污染物的方式防治跨界流域污染,是解决跨界流域污染问题比较经济可行的方式.从国内外众多研究来看,现有研究仅限于利用博弈理论分析完全合作情况下的收益分配问题,并没有对收益分配后,各合作者所形成的合作是否稳定、收益分配是否公平进行讨论与深入分析.论文以此为切入点,利用跨界流域污染合作治理思路,以河南省贾鲁河流域的4 个地区为实证研究对象进行了实证分析.从博弈理论的角度详细地分析了各个地区进行合作防治跨界流域污染的思路、方式,并对各个地区之间进行合作治理污染物时的稳定性进行了讨论.研究结果显示,在进行合作治理污染物时,不同地区的边际污染物减排成本差异是各个地区能否进行合作防治跨界流域污染的关键,并且不同的收益/成本分担机制对不同地区长期、稳定地开展合作治理污染物也有较大的影响.     

永定河上游流域水生态系统服务价值评估

张家口市是首都的水源涵养区和生态功能支撑区,流经该区域的永定河上游流域发挥着保育水资源的重要作用。为全面认识永定河上游流域水资源生态价值,对流域水生态各项服务功能开展定量评价。以2017年为基准年,综合采用InVEST模型与市场价值法系统评估研究区的水源供给量,以空间和货币的手段直观地表达该地区的水源供给情况;对于空间数据较难获取的地区,采用当量因子法评估水土保持与生物多样性价值;采用分摊法计算水生态旅游价值。结果表明：其总价值量为55.14亿元,约占张家口市各区县平均GDP（81.87亿元）的67.35%。其中,水源供给价值、水力发电价值、水产品生产价值、休闲娱乐价值等直接使用价值为28.64亿元,土壤保持、河流输沙、生物多样性等间接使用价值为26.50亿元,水源供给、休闲娱乐和水土保持功能对研究区域水生态系统价值提升和发展具有重要作用。研究区单位面积的生态价值和经济效益分别为0.35亿元和0.23亿元,生态价值远高于经济效益。本文因地制宜的综合评价方法提升了价值评估的科学性和可靠性,对于基础数据较为缺乏的地区,有一定的参考意义。     

GIS和情景分析辅助的流域水污染控制规划

总结了流域水污染控制规划中的正向算法和反向算法及其优缺点.以江西赣江流域为例, 以ARCGIS8.1为平台,建立了流域水环境功能区划、污染源、监测断面和排污口等空间数据库. 基于正向算法,利用情景分析法构造了流域水污染控制的4种情景,并在4种情景下生成了对污染源实行逐级控制的10组规划方案. 利用费用函数对各方案的污水处理投资进行估算;结合污染源预测,利用水质模型对各方案进行水质模拟,并将模拟的结果通过GIS的可视化表达来进行辅助决策. 以水质达标和投资费用作为规划方案的决策依据,通过赣江流域水污染治理的经济可承受能力的分析,优选出2套经济上能承受、水质上可接受的流域水污染控制方案.结果表明,GIS和情景分析法对于流域水污染控制规划在综合性、完整性和可持续性等方面具有良好的指导意义.     

Effects of acid deposition on terrestrial ecosystems and their rehabilitation strategies in China

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林地生态用水亏缺的经济损失估算研究

以植被微观用水过程为核心,提出林地生态用水可划分为生理消耗性用水、生态消耗性用水和非消耗性用水.探讨了林地生态系统生态用水亏缺的生态效应,并基于绿色植物的光合作用机理和生态服务功能理论,界定了林地生态用水亏缺的损失内容,构建了林地生态系统生态用水亏缺的损失估算方法.以我国北方生态环境用水亏缺的典型地域--黄淮海地区为例进行了实例研究,结果表明,黄淮海地区由林地生态系统生态用水亏缺导致的经济损失约为99.115×108元·a-1,生态用水亏缺的经济损失率达到3.53元·m-3,远高于黄淮海地区单位国民经济用水量收益率、单位农业用水收益率和单位工业用水收益.