基于能值分析的小型港口可持续发展评价:以海阳港为例

运用能值分析构建小型港口发展可持续性评价模型和指标体系,以中国山东省烟台市海阳港为研究对象,利用2015年数据分析和评价了该港口生态经济系统的特征和可持续性。研究结果表明:（1）2015年海阳港生态经济系统的能值总投入为2.91×1021 sej,不可更新工业辅助能占主体地位;（2）能值自给率、集疏运稳定性、净能值产出率、单位吞吐量能值消耗、能值生态承载力和可持续发展能力指标均低于同行业或同地区平均水平,废弃物能值比率、环境负荷率、能值交换率和能值密度指标处于较高水平;（3）存在对可更新自然资源利用少、来自外部购买能值比例过高和对污水、固体废物缺乏有效的综合利用的问题;（4）有必要在节约能源、设备降耗、利用可再生能源、水资源循环利用和构筑物造价控制5个方面采取有效措施,增强港口可持续发展能力。     

基于能值理论的佳木斯市生态经济系统研究

运用能值分析方法对佳木斯市生态经济系统中能量、资源流动及系统的状况进行了系统的分析,并与其他国家或地区进行了比较。结果表明:佳木斯市的电力能值使用量比例为15.09%,低于发达国家和国内的发达地区;能值可持续发展指数为7.50,表明该地区处于不发达状态;环境负荷率为1.9。丰富的资源与较小的环境压力有利于发展当地经济。在此分析基础之上,对佳木斯市的可持续发展提出了有效的政策建议。     

基于能值分析的农垦北安局农业生态系统现状研究

文章运用能值理论分析方法,对黑龙江省农垦北安局农业生态经济系统发展现状进行研究分析。研究结果表明,目前北安局农业生态系统投入的能值总量为2.76×1021sej,总能值产出为7.99×1021sej。能值可持续指数ESI值为1.02,为发展型经济,可持续性较好,但ESI接近1,说明系统发展对不可更新资源利用较大,还远未达到高产投比状态,具有较大的发展潜力。因此,应当在生态农业建设时,因地制宜,进一步进行农业结构调整,促进农业经济的可持续发展。     

基于"菱形模型"的资源型城市绿色发展动态评价 ——以鄂尔多斯市为例

坚持绿色发展理念,推动资源型城市绿色转型,急需构建服务于资源型城市转型的绿色发展评价体系,摸清绿色发展现状及其变化,诊断绿色发展存在的问题与面临的制约因素,探索绿色发展实现路径。本文认为,资源型城市绿色发展需要解决好降低传统资源产业依赖和减轻环境影响两大主要问题,而结构转型和增强内源性增长动力是绿色发展的核心。本文构建了适用于资源型城市绿色发展的"菱形模型"框架,并结合资源型城市绿色发展的经济可持续性、环境可持续性、结构转型、内源性增长动力四大要素,构建了服务于资源型城市转型的绿色评价指标体系。以鄂尔多斯市为例,分析了2012—2017年绿色发展的时空变化特征及其障碍因素。结果显示:2017年鄂尔多斯市绿色发展水平整体不高,各区旗以相对较高绿色发展水平为主,经济可持续性目标明显强于环境可持续性目标;2012—2017年间,鄂尔多斯市绿色发展水平略有提升,经济可持续性和内源性增长能力有所提高,环境可持续性水平和结构转型水平略有降低,经济可持续性与环境可持续性的目标协调性显著增加,已逐步形成以东胜-康巴什组成的鄂尔多斯城市核心区为中心的绿色发展空间格局;环境可持续性为该地区绿色发展的首要障碍性因素,经济可持续性的障碍度最弱,环境可持续性和结构转型的障碍度呈持续上升态势,经济可持续性和内源性增长动力的障碍度有所下降。结合各区旗绿色发展的障碍性因素,可以将鄂尔多斯市分为经济增长型、环境提升型、结构优化型和内源动力夯实型四类区域,不同类型区域有不同的绿色发展实现路径。     

基于能值的哈萨克斯坦可持续发展评价

运用能值方法分析2014—2018年哈萨克斯坦的资源利用和可持续发展状况。结果表明：哈萨克斯坦的总能值使用量约有89.94%依赖于本土不可更新资源,且直接出口大量粗加工原材料（如石油、矿产、金属等）。该国能值货币比率较低（9.50×10¹¹~1.22×10¹² sej/$）,单位货币所购买能值量较小;能值产出率在16.87~26.11范围内波动,从基于能值的可持续发展指数来看,2014年该指数为0.90,系统发展缺乏可持续性;2015—2018年,该指数高于1,系统发展是可持续的。此外,哈萨克斯坦环境负荷较高,主要由于对本土不可更新资源的开采及利用效率较低。对此,提出了加强可再生资源开发力度、提升资源利用效率、改善对外贸易结构等建议,以期为促进哈萨克斯坦的可持续发展提供科学依据。     

基于能值理论的农田—畜禽生产系统可持续动态

为了解我国东南丘陵山区农业生产动态及其可持续性,以福建典型山区德化县为例,构建废弃物能值比例、环境污染能值负产出等指标,运用能值理论定量分析德化县2007—2016年农田—畜禽生产系统投入产出、环境负荷及可持续性的变化。结果表明:德化县农田—畜禽生产系统能值投入以购买能值为主,占能值总投入的68%～79%,水资源能值约占21%～31%;畜禽子系统能值产出占72%以上;能值密度在2.68×10~(12)～3.33×10~(12)sej·m~(-2)之间波动上升,净能值产出率下降40%,环境负荷明显加重,2015年以来有所减轻;可持续发展指数在2007—2010年短暂上升后快速下降,由1.14降至0.42。从构建的指标来看,系统废弃物能值比例有所下降,环境污染能值产出减少约22%,综合经济效益和废弃物利用情况,近年来可持续发展状况逐渐好转。德化县目前正处于农田—畜禽系统产出结构调整期,应增加系统内部反馈能值用量,控制化肥、饲料投入,提高废弃物利用率,以实现可持续发展。     

江苏省沿海地区耕地系统能值分析及高效持续利用评价

采用能值分析法,在对耕地资源高效持续利用内涵及评价指标界定的基础上,对江苏省沿海区域2000-2008年耕地生态经济系统的高效持续性水平进行了评价。研究结果表明:①2000-2008年江苏沿海地区耕地生态经济系统资源环境负载指数(A₁)呈上升趋势,由2000年的0.9上升至2008年的1.573。在时间序列上,系统生产要素投入能值具有较强的稳定性,而初级生产力稳定性较弱。②研究区域耕地生态经济系统具有经济效益,集约化水平不断提高。但生产要素投入结构不合理,存在集约不经济现象,且生产要素投入结构差异性呈上升趋势。2008年土地集约度(B₁)为1.85×10¹⁶sej/hm²,不可更新资源与不可更新工业辅助能值投入比例达61.13%,比2000年均有明显增长。而产出投入能效指数(B₂)则呈现下降趋势,2008年为1.036 4,比2000年降低了15.90%。③2000-2008年农民人均能值占有量保持逐年增长,2008年已达1.08×10¹⁶ sej/人,比2000年增长了92.81%,这说明农民生活水平(C₁)越来越高。但从历年环比增长率分析,存在一定的不稳定性。2000-2008年间,研究区域耕地生态经济系统能值产出密度较不稳定,总体呈现倒V字型,2005年以来研究区域耕地生态经济系统能值产出密度呈缓慢下降趋势并趋稳发展,粮食安全压力较大。     

中国经济持续发展水平的能值分析

在对现行可持续发展水平度量方法进行简要评述的基础上,提出了以能值分析(EMA)为理论支撑的区域性可持续发展评价指数。作为案例研究,计算了中国1978～1998年经济系统的可持续发展指数(ESI)。中国经济系统的ESI从高到低的变化历程表明,以经济系统能值流来衡量,中国经济发展的可持续性处于下降态势,表征为前期下降剧烈,目前趋于平缓。具体表现为对资源特别是能源的过度消耗以及对环境的持续强大压力。     

基于能值理论的农田—畜禽生产系统可持续动态

为了解我国东南丘陵山区农业生产动态及其可持续性,以福建典型山区德化县为例,构建废弃物能值比例、环境污染能值负产出等指标,运用能值理论定量分析德化县2007—2016年农田—畜禽生产系统投入产出、环境负荷及可持续性的变化。结果表明：德化县农田—畜禽生产系统能值投入以购买能值为主,占能值总投入的68%~79%,水资源能值约占21%~31%;畜禽子系统能值产出占72%以上;能值密度在2.68×10¹²~3.33×10¹² sej·m^-2之间波动上升,净能值产出率下降40%,环境负荷明显加重,2015年以来有所减轻;可持续发展指数在2007—2010年短暂上升后快速下降,由1.14降至0.42。从构建的指标来看,系统废弃物能值比例有所下降,环境污染能值产出减少约22%,综合经济效益和废弃物利用情况,近年来可持续发展状况逐渐好转。德化县目前正处于农田—畜禽系统产出结构调整期,应增加系统内部反馈能值用量,控制化肥、饲料投入,提高废弃物利用率,以实现可持续发展。     

天津市1997年-2006年相对资源承载力的动态测度与分析

采用相对资源承载力的研究思路与计算方法,计算1997年-2006年天津市相对自然资源承载力、相对经济承载力和综合承载力及其变化过程。研究表明：（1）与全国比较,天津市资源综合承载力处于富余状态,且经济资源对综合承载力的贡献占大部分;（2）与北京、上海、广东等发达省市相比,天津市综合承栽力处于超载状态,自然资源承载量占优势,但经济资源水平有较大差距。（3）相对水资源承载力对相对自然资源承载力的贡献率基本在50％以上,水资源对其发展具有至关重要的作用。针对天津市相对承载力方面存在的问题,提出了天津实现可持续发展的对策建议：大力发展经济,保护和合理开发利用自然资源,保护生态环境,遏制环境恶化趋势,控制人口增长,不断协调人口、资源、环境和发展的矛盾,逐步走向可持续发展。     

基于资源比较优势的森林公园旅游增长方式合理性研究

利用Cobb-Douglas函数对各省森林公园旅游增长方式进行判别,结合“资源比较优势”和“资源利用合理度”,重点分析旅游资源在森林公园旅游增长过程中的作用及其利用水平。研究发现：中国森林公园在旅游增长过程中,不仅存在资本投入过剩现象,也存在旅游资源利用不合理的现象,并且由于资本投入过剩直接导致部分省份的旅游资源处于不合理利用状态,表现为旅游资源“利用过度”和“利用不足”;全国有19个省份的旅游资源利用状态处于不合理状态,其中8个处于过度开发状态,以东部沿海和中部省份为主;11个处于利用不足状态,以西南和西北各省为主。旅游资源禀赋、旅游资源比较优势和旅游资源利用合理度会因各省资本投入的不同而出现不完全匹配的发展局面。     

Emergetic ternary diagrams: five examples for application in environmental accounting for decision-making

In a recent paper, “A combined tool for environmental scientists and decision makers: ternary diagrams and emergy accounting.” [Giannetti BF, Barrella FA, Almeida CMVB. A combined tool for environmental scientists and decision makers: ternary diagrams and emergy accounting. J Clean Prod, in press] Ternary diagrams were proposed as a graphical tool to assist emergy analysis. The graphical representation of the emergy accounting data makes it possible to compare processes and systems with and without ecosystem services, to evaluate improvements and to follow the system performance over time. The graphic tool is versatile and adaptable to represent products, processes, systems, countries, and different periods of time.The use and the versatility of ternary diagrams for assisting in performing emergy analyses are illustrated by means of five examples taken from the literature, which are presented and discussed. It is shown that emergetic ternary diagram's properties assist the assessment of the system efficiency, its dependence upon renewable and non-renewable inputs and the environmental support for dilution and abatement of process emissions. With the aid of ternary diagrams, details such as the interaction between systems and between systems and the environment are recognized and evaluated. Such a tool for graphical analysis allows a transparent presentation of the results and can serve as an interface between emergy scientists and decision makers, provided the meaning of each line in the diagram is carefully explained and understood.     

天津市洪沥水资源化存储研究

阐述了天津市水资源现状和20世纪以来湿地萎缩的趋势和成因,论述了该地区进行汛期洪水资源存储的必要性。基于ArcG IS开发了蓄滞洪区蓄洪过程的三维演示模块,实现对蓄水量和淹没面积实时计算。建立了考虑蓄滞洪区的淹没损失、防洪效益、供水效益和生态效益等指标的评价体系,引入模糊理论优选蓄水方案,为实施洪水资源化方案提供量化依据。基于N ewtonR-aphson方法和松弛算法建立一维河网非恒定流水动力学模型,构建了集河渠、闸门、分洪口门和蓄滞洪区于一体的水系联合调度系统。提出了天津市洪水资源存储总体实施思路,对于缓解当地水资源危机、改善水生态环境有积极意义。     

巢湖流域水资源可持续性评价方法研究

水资源可持续性评价模型(WRSEM,Water Resource Sustainability Evaluation Model)能够定量地评价流域水资源的可持续性,是流域水资源管理的一个有效工具。本文为了科学地衡量巢湖流域水资源开发、利用和管理的可持续性,构建了巢湖流域水资源可持续性评价模型和评价指标体系。巢湖流域水资源可持续性评价指标体系由4个一级指标(经济效率、社会公平、环境保护和保障能力)和20个二级指标构成。最后根据相对权重综合计算得到流域水资源可持续性指数。评价结果表明了巢湖流域水资源可持续性的程度,同时研究结果为巢湖流域水资源管理及其相关政策制定提供了科学依据。     

资源环境约束下的天津市盐渍土农业利用研究

盐渍土作为一种重要的宜耕后备资源,其农业开发利用已成为解决人口、粮食、资源和环境等问题的重要措施。论文通过天津市盐渍土农业利用中面临的水土资源短缺、环境污染与经济效益差等问题进行系统分析后得出：目前天津市盐渍土面积为32.42×10⁴ hm²,其中,重度盐渍土与盐土大多分布在滨海平原地区,这些区域恰恰是补充耕地的主要来源,然而由于其盐渍化程度原本就高,即使改良后很快又会返盐;天津市目前年均缺水量为6×10⁸~9×10⁸ m³,水资源短缺已成为限制农业发展的重要瓶颈问题,若改良这些盐渍土宜耕后备资源并继续采用传统的农业耕作方式,将会进一步加大农业用水缺口,农药、化肥、地膜的过量施用,也加重了环境污染危害;并且,耗费巨大成本改良后的耕地,由于比较效益差、后续利用与管理资金难以维系,面临着无人耕种的困境。随着城市化与社会经济发展结构的变化,农业早已不再是天津市国民经济发展的主导产业。但是为了保障国家粮食安全,天津市也必须承担一定的耕地保有量和基本农田保护任务。鉴于大都市区对蔬菜的巨大需求,综合考虑区域资源、环境与效益因素,在滨海平原的盐渍土上发展设施水培蔬菜,不仅可有效缓解耕地保护压力,保护生态环境、提高经济效益,将北京市的蔬菜基地外迁至滨海平原,也有助于促进京津一体化发展。     

我国城市缺水问题及其缓解途径

我国目前有近３００个城市缺水,缺水问题己成为城市经济建设发展的重要制约因素之一。城市经济建设的持续发展影响着全国经济建设顺利发展的进程,所以,解决好城市缺水问题则成为关系到全局的重大课题。今后应进一步提高水的利用效益,在全面节流的基础上多途径开源。不断提高工业用水的重复利用率,并控制水污染,加速实现城市污水资源化。应制定鼓励节约用水的技术经济政策,支持节水型设备改造,调整产业结构和工业布局。缺水城市要限制需水多的行业发展。     

Urban development and resource endowments shape natural resource utilization efficiency in Chinese cities

Improving the efficiency with which natural resources are utilized is an indispensable for achieving sustainable development and carbon neutrality. By analyzing the utilization efficiency of energy, water, and land, we established a comprehensive natural resource utilization efficiency index (NRUEI). We then calculated the 2016 index for 165 cities in China, and investigated what caused it to vary. We found three main results: (1) the NRUEI varied greatly across China and there were significant positive correlations between urban energy utilization efficiency (EUE), water utilization efficiency (WUE) and land utilization efficiency (LUE); (2) the NRUEI showed a significant positive correlation with a city's population size, economy (Gross Domestic Product (GDP)), and the level of urban social development (GDP per capita); (3) cities in East China have the highest natural resource utilization efficiency, while cities in Northeast China have the lowest. These results indicate that China's increasing urban development is associated with rising natural resource utilization efficiency and that the city's endowment of natural resources is an important factor affecting that efficiency. Further, the results showed that the determinants of a city's NRUEI differed in large and small cities. Lastly, our results suggest that improving EUE is key for improving NRUEI in urban China, and different efficiencies can be improved intertwined. A major takeaway of this study is that there is great potential for improving natural resource utilization efficiency in Chinese cities and we include city-specific suggestions for efficiency improvements.     

中新天津生态城水资源节约利用研究

水是城市发展的基础性自然资源和战略性经济资源,而水环境则是生态城建设所依托的生态基础设施之一。为了更合理地解决城市水资源的资源性短缺和利用性短缺等问题,以中新天津生态城水资源节约利用为例,在对天津中新生态城水环境现状和水环境系统进行分析的基础上,从再生水利用、雨水收集、海水淡化等方面入手,结合景观绿地及其灌溉系统、生态城各项规划导则以及梯度水价等管理措施探索性地研究了生态城节水的各项措施,为其他城市的水资源节约利用提供借鉴。     

中国作物秸秆资源利用潜力的多适宜性综合评价

由于作物秸秆类型不同,其营养成分和利用价值也不同,因此仅根据草谷比系数法以质量形态衡量其利用价值,难以全面直接地反映秸秆资源的多种利用价值.为综合定量评价不同利用方式下我国作物秸秆资源的各种利用价值,依据能量流动定律,构建作物秸秆多适宜性综合统一评价体系.结果表明:①以质量、能量和谷物当量3种形态综合核算我国秸秆资源量,其计量结果年际变化趋势较为一致,并且能量和谷物当量形态更能直接体现秸秆资源能源化和饲料化的实际利用价值;②1991-2015年我国作物秸秆资源利用价值总量整体上升,至2015年我国作物秸秆肥料化、基料化和原料化形态质量为6.88×1011 kg,能源化利用价值为8.89×1018 J,适宜饲料化的作物秸秆资源利用量为6.26×1011 kg谷物当量,折合当年全国粮食总产量的100.66%,因此秸秆饲料化具有较高的利用价值,并且符合当前我国"粮改饲"农业改革发展方向;③我国各地秸秆资源量在空间上呈现出显著的地域边缘属性,秸秆资源丰富地区主要集聚在华北、东北和长江中下游地区.研究显示,就作物秸秆主要利用方式而言,饲料化具有相对较高的适宜性和利用价值,但是由于经济收益、经营规模和市场供需不对称等原因,当前农户秸秆饲料化的意愿不高,可利用经济和政策等措施引导该产业有序开展.      

中原经济区城市资源环境绩效指标体系构建与实证

为了识别城市或“相似群体”最重要的资源环境“短板”问题,以中原经济区31个城市为研究区域,选择水土资源、能源、环境质量和污染物排放及治理水平等4个方面共计33项指标,利用层次分析修正法确定指标权重,采用正向指标极大化、负向指标极小化、适中指标平均化的标准化方法对研究区域内各市资源环境绩效进行测算. 研究表明:①从资源环境绩效角度来看,中原经济区城市可分为“双高”超载型、农业型、“双低”超载型、资源型四大类. ②占中原经济区城市总数2/5的资源型城市,由于过度强调资源产出、忽视环境保护而成为经济区环境问题高发、资源环境矛盾较为突出的集中区域. ③在对4个Ⅰ级指标(资源利用效率、能源利用效率、环境质量指数、污染物排放及治理水平)设定均衡权重情况下,15个城市的能源利用效率居末位,10个城市的资源利用效率居末位,表明中原经济区提高资源环境绩效应率先在能源、资源利用效率领域实现突破. 所构建的资源环境绩效评估指标体系仍有待进一步优化,今后应加大对可再生资源能源利用、农村生态环境特别是农村土地重金属及有机物污染等问题的关注.