太湖流域水环境承载力评价研究

构建"驱动力D(人口、社会经济发展)-压力P(水资源问题与污染排放)-状态S(水质变化)-影响I(自然生态、水土资源)-响应R(污水处理、用水普及)-管理M(绿化、投资)"(DPSIRM)评价模型,并从社会经济、水资源、水质状态、投资管理等方面选取指标,建立具有3层结构的评价指标体系.引入变异系数法进行各指标权重赋值,计算太湖流域2005~2014年的水环境承载力评价指数,获得相应评价等级.结果表明:太湖流域水环境承载力有明显好转,评价等级从2005年的Ⅲ级转变为2014年的Ⅱ级.压力指标所起作用最为显著,状态指标紧随其后,其次是驱动力指标、影响指标和响应指标,管理指标作用相对较小.10年间,驱动力子系统指数明显呈上升趋势,影响和管理子系统的指数出现波动,压力、状态和响应子系统的指数均随年份增长而呈上升趋势,压力子系统指数上升幅度最大,表明2005~2014年太湖流域水环境对工农经济发展的承载能力在增强.对水环境承载力影响程度最大的指标中,万元GDP水耗和单位工业产值废水排放量都属于压力子系统指标,表明压力子系统指标所起作用最为显著.研究表明,构建的太湖流域水环境承载力评价的DPSIRM模型具有实用性和可行性,可以为区域水环境规划与综合管理的科学决策提供依据.     

北运河北京段水生态承载力研究及关键控制要素识别

北运河水系一直存在水资源缺乏、水环境污染、水生态功能不足等问题,未来北京市副中心高标准建设的加速还会增加流域的生态环境负担.因此需明确北运河北京段水生态承载力的时空变化特征,识别其关键控制要素,提升水生态承载力以满足区域发展需求.本文从水资源、水环境、水生态3个方面构建区域水生态承载力评价指标体系,收集1995-2018年北运河北京段的评价指标数据,运用熵权法确定指标权重,分析北运河北京段的水生态承载力状况及关键控制要素.结果表明:1995-2015年,北运河北京段整体处于超载或临界超载状态,2018年水生态承载力有所提升,达到安全承载状态;各子流域间水生态承载力差异显著,其中,位于北运河上游的沙河子流域在1995-2000年处于安全承载状态,在2005-2018年处于临界超载状态,水生态承载状态相对较好,但仍有改善的空间;1995-2018年,清河、温榆河和凉水河等子流域水生态承载状态处于超载状态,水生态承载状态相对较差,需加大水生态承载力提升力度;影响区域水生态承载力的关键要素为河岸带林草覆盖率,其次水环境质量也对水生态承载力具有重要影响.研究显示,北运河北京段水生态承载力的提升需在改善区域生态环境状况的同时加强对水资源的综合利用.      

基于PSR框架的1953—2008年中国生态建设成效评价

论文依据"压力-状态-响应"(PSR)模型,从环境、行为和决策三个层面建立中国生态建设成效评价指标体系。用1953—2008年的时间序列数据,分析我国生态环境质量变化与生态建设成效之间的关系。评价结果表明:我国生态建设成效有所提升,阶段性波动明显,按10年左右为周期划分为6个阶段。环境质量变化及政策演变轨迹相吻合。近60年间生态建设成效经历了不显著甚至负效应再到逐渐显化的过程。评价体系中各子系统及内部因子之间的协调性有待提高,表现为压力较大、状态不佳和响应不够的状况。生态系统演变具有长期性和动态性的特点,为彻底改善生态环境,避免决策失灵,提高生态建设成效,需要国家意志与社会行动共同推动经济增长方式的根本转变。     

滇池流域水环境承载力及其动态变化特征研究

为了定量分析人口增长、经济发展、资源短缺和环境污染等因素对流域水环境的综合影响,建立了湖泊水环境承载力多目标优化模型.同时,选取人口、灌溉面积、国民生产总值(GDP)、化学需氧量(COD)、总氮(TN)、总磷(TP)作为水资源和水质量承载力指标,运用层次分析法(AHP)确定各指标对湖区水环境承载力的权重,并运用指标体系评价法分别计算了2003—2010年滇池流域水环境承载力.结果表明,流域内人口承载度超标,经济承载压力显著增长,富营养化指标——TP、TN呈高负荷波动状态.滇池流域水环境承载力为负承载,水质量承载力影响程度更大.研究结果可为滇池流域的社会经济发展规划、生态环境保护和水资源可持续利用提供科学依据.     

宁夏水环境承载力的定性研究——以COD和氨氮为例

主要介绍水环境承载力的研究背景、水环境承载力的定义、研究现状,以宁夏的水资源状况、自然条件、经济技术水平、科技水平建立水质水环境承载力评价指标体系,确定评价准则.根据统计年鉴、年报、调查的水文资料,选取宁夏地区的五个城市作为宁夏水环境承载力评价单元,分析宁夏市级水环境承载力状况,给出了技术路线图,根据水质水环境承载能力的评价结果,可知宁夏各区(除固原市)及宁夏全区的水质水环境承载力处于"临界超载"状态,其中固原市严重超载.     

基于情景分析的西北内陆河流域分层次缓解水环境压力途径探析

利用甘肃省、青海省、新疆维吾尔自治区2010年污染源普查数据,2001—2010年环境统计数据,通过情景分析法预测了西北内陆河重点区域经济发展状况下的水环境压力演变趋势。提出了3个层次的减压取向:1)行业内部加强结构及工程减排,实现增产不增污(或减污);2)在工业废水处理效率提高不足以缓解水环境压力的情况下,从区域减排体系出发,通过生活点源的减排为工业发展寻求空间,实现区域经济增长不增污(或减污);3)在生活源减排与工业处理效率提高都不足以缓解水环境压力的情况下,因地制宜地采取"零入河"管理方式解决污水出路问题。实现区域经济增长水质改善(或不恶化)。     

长三角一体化下城市规模提升的水环境风险——以合肥市为例

在长三角一体化背景下，中心城市规模能级得到快速提升，引发资源环境承载压力的升高，尤其是作为制约城市高质量发展的水环境风险备受关注。通过PSIR-TOPSIS模型对合肥水环境综合风险水平进行测度，结合环境库兹涅茨曲线和脱钩分析对城市规模与水环境风险的动态关系进行分析。结果表明：（1）2006—2020年间合肥城市规模水平呈线性增长，水环境风险指数经历持续上升—波动下降—波动上升三个阶段，提示合肥当前水环境风险压力加剧。（2）环境库兹涅茨曲线拟合显示合肥城市规模与水环境风险呈现“N”型曲线关系，两个拐点分别处于城市规模0.2和0.8水平处，对应城市增长起步阶段和高规模阶段。（3）脱钩分析表明合肥城市规模取得显著增长后，城水关系的脱钩状态进入不稳定时期，强脱钩与扩张负脱钩交替出现，虽然风险水平仍处于上升阶段，但水环境风险的扩大趋势已被抑制，表征合肥城市规模与水环境风险将进入新的平衡发展状态。本文为避免传统水环境评价单一性局限，结合多种理论模型构建城水关系研究框架，为推动长三角一体化高质量发展提供城市与水环境协调共生的理论支撑与参考。     

南京市水环境承载力动态变化研究

为揭示区域水环境承载力动态变化特征,以南京市为例,从社会经济、水资源和水生态环境3个子系统选取18个指标,构建水环境承载力评价指标体系并确定各指标权重,利用模糊综合评价模型对水环境承载力进行评价,并通过障碍度模型诊断影响水环境承载力的障碍因素.结果表明:①2006-2016年南京市水环境承载力综合评分值从0.345 0增至0.470 0,整体呈上升趋势.②子系统评分值差异较大.水生态环境子系统评分值波动起伏但总体水平较高,年均评分值为0.615 1;社会经济子系统评分值从0.427 6逐年增至0.635 6.二者为承载力的提升奠定了基础.水资源子系统评分值低于0.200 0,极大地制约了南京市水环境承载力的发展水平.③从障碍度分析来看,人口密度、水资源开发利用率、人均水资源量及水功能区水质达标率是水环境承载力的主要障碍因素;就子系统而言,水资源子系统的障碍作用最为显著.研究显示,人口密度偏大、水资源供需矛盾及水功能区水质达标率偏低等是制约南京市水环境承载力的关键因素,也是提升南京市水环境承载力的重点.      

关于太湖水环境治理的思考

回顾太湖水环境治理的主要措施和效果,分析当前太湖水环境的主要问题,指出开展太湖水环境治理的重要性和紧迫性。基于太湖水动力和流场特征分析,提出在湖内设立导流工程,实现有序引导水流运动,改善湖区水动力条件,提升湖泊的水体自净能力,体现"流水不腐"的物理意义。数值模拟结果表明,设立导流工程可提升太湖水动力,利于太湖水环境状况的改善。建议下一步结合太湖清淤、航运、防洪、景观生态等需求开展更细致的研究。     

基于SVR的长江经济带水环境承载力评价

基于DPSIRM模型构建区域水环境承载力评价指标体系,并基于SVR模型构建了区域水环境承载力评价模型,利用交叉验证法对SVR模型参数进行优化选择,进一步提高模型预测精度.运用该模型研究了长江经济带2009~2018年的水环境承载力演变趋势及空间差异,结果表明：长江经济带水环境承载力等级整体呈现升高趋势,其中上游城市群承载等级由II级（超载）提升到了IV级（弱可承载）;中游城市群承载等级由II级（超载）提升到了IV级（弱可承载）;下游长三角区域承载等级由I级（重超载）提升到了IV级（弱可承载）.将评价结果与熵权-TOPSIS法的评价结果相比较,相同率达到91.7%,说明SVR模型评价区域水环境承载力可行,评价结果可靠.以下游区域为例,分别对其6个子系统的承载力进行剖析,并运用单因素轮换OAT法对各子系统内的评价指标进行敏感性分析,便于决策者识别指标敏感性.     

环境规制视角下长三角地区碳排放的时空效应

在“双碳”目标背景下,环境规制与CO₂排放的关系逐渐成为学界热点.本文基于长三角地区41城市的面板数据,利用CO₂排放系数法、环境规制强度综合指数对长三角41城市2006—2019年的CO₂排放、环境规制强度进行定量测度,通过核密度分析、GIS空间分析等方法揭示长三角地区41城市环境规制强度和CO₂排放水平的时空格局,并运用动态空间杜宾模型(DSDM)探讨环境规制对CO₂排放的时空影响效应.结果表明：(1)长三角地区环境规制强度指数呈增强态势,由2006年的0.15升至2019年的1.25.核密度曲线显示,环境规制强度存在空间极化现象,在空间上呈现由东南向西北转移的演变态势.(2)2006—2019年长三角地区CO₂排放水平整体呈波动上升趋势,2006—2013年CO₂排放增幅为65.07%,2013—2019年增幅仅为4.20%. CO₂排放在空间上总体呈东高西低的分布格局,2006年在沪苏地区形成CO     

淮海经济区核心区污染排放对重点区域城市PM2.5贡献研究

基于WRF-CMAQ空气质量模型，采用开关污染源排放的敏感性试验方法，定量分析了淮海经济区核心区污染排放对京津冀区域、"2+26 "大气污染传输通道城市、汾渭平原地区和长三角区域PM_2.5的贡献.结果表明，对京津冀区域，污染贡献比例最大值出现在10月份，同时对不同城市的贡献值在10%以内变化；对" 2+26"大气传输通道城市，影响的时空差异变化明显，其中对聊城市、菏泽市和济南市的贡献值均超过了10%；对汾渭平原地区的贡献总体较弱，最大贡献值低于5%；对长三角区域，贡献值在不同城市间的时空差异变化明显.考虑到淮海经济区地处京津冀和长三角过渡地带，且对京津冀和长三角区域PM_2.5影响较大，建议尽快将淮海经济区核心地区纳入国家大气污染重点控制区.     

长三角地区秸秆焚烧PM2.5排放量估算与分析研究

根据长三角地区的实际情况,对该地区两省一市的秸秆焚烧PM2.5排放量状况进行估算.通过长三角地区2002年-2012年主要农作物产量、草谷比、焚烧比例和PM2.5排放因子,估算了该地区内秸秆焚烧量,同时对由秸秆焚烧引起的PM2.5排放量进行了估算,并进行了分析.结果表明：长三角地区2002年-2012年秸秆焚烧量最高的为农业发达的江苏省,高峰都集中在每年的10月份前后,由秸秆焚烧引起的PM2.5排放量呈逐年上升趋势,2012年达到55 218.96 t,其中江苏省每年的PM2.5排放量占到该地区的75％以上,2012年占到80％.研究结果将为制定该地区污染控制政策,改善区域环境空气质量提供科学理论依据.     

长三角城市群高质量绿色发展的均衡性特征及障碍因素

从绿色核心动力、环境基底、创新产业、发展绩效四个维度构建评价体系,运用CRITIC赋权、核密度估计、重心—标准差椭圆等方法,从均衡态、均衡度、均衡熵角度探讨长三角城市群高质量绿色发展的均衡状况,并分析其障碍因素。结果表明：（1）高质量绿色发展存在明显的空间差异,但未出现空间极化现象;总体格局呈西北—东南向,重心位于南北居中、东西偏东的位置。（2）高质量绿色发展总体水平较为均衡,但其中创新维度均衡度较低;城市内部均衡度存在明显的省域分化,沪苏浙城市明显优于安徽省内城市。均衡熵表明多数城市系统协调度有优势,具备一定发展潜力。（3）创新水平、环境质量、土地集约、现代产业等是高质量绿色发展普遍存在的障碍因素。坚持创新驱动,建设现代产业体系,加强国土空间治理是长三角城市群高质量绿色发展的紧迫任务。     

协调视角下长三角城市群的空间结构演变与优化

以城市群为主体优化城镇化空间布局是构建国土空间规划体系的重要内容,空间优化的本质旨在促进城市群内部大中小城市协调发展。以长三角城市群为案例,在测度2001-2016年长三角城市群26个城市的城镇化协调水平基础上,运用社会网络和多维尺度分析等方法,分析和识别城镇化协调关系及其空间结构和内在演变机理。结果表明：（1）随着长三角城市群的城镇化协调水平提高,城市群内部的高协调城市逐渐显现出以上海为核心的“Z型”分布态势,低协调城市则稳定分布在长三角城市群扩容后的范围;（2）根据城镇化协调水平的关联强度划分长三角城市群的凝聚子群,凝聚子群的加权平均中心度和联系密度增大后,上海极化效应更加明显;（3）从城镇化协调关系的空间和时间两个维度识别城市群空间结构,长三角城市群从在空间距离影响下以省会城市为中心的“圈层”结构,变形为在时间距离影响下的“核心—边缘”结构;（4）人口、土地和经济城镇化三者协调水平的变化影响着长三角城市群空间结构演变,相较人口与经济城镇化,土地城镇化对城镇化协调关系的加强具有显著促进作用。从协调视角剖析长三角城市群的空间结构并提出优化政策,有助于中国现有资源环境承载能力条件下城市群一体化建设和空间资源的高效利用。     

降低长三角地区O3暴露风险的前体物减排路径优化研究

O₃污染的防治需要在分析O₃人群暴露风险特征的基础上,对前体物的减排路径进行优化.长三角地区是我国O₃浓度高、暴露风险大、前体物排放集中的地区之一,其减排路径的优化分析对于全国而言具有借鉴意义.本文以GB 3095—2012《环境空气质量标准》中O₃浓度二级标准限值(160μg/m³)为目标,基于长三角地区的人群暴露风险探讨了不同减排路径下的O₃污染控制效果.首先,运用WRF-CAMx模型,依据不同的NO_x和VOCs减排率模拟了121种减排情景作为基础数据集,引入响应曲面模型(RSM)来划分长三角地区不同城市的控制区类型,并结合人口暴露风险指数来评价O₃暴露的风险程度,将中高暴露风险地区与控制区耦合,设置HN区(NO_x控制区中的O₃暴露中高风险城市)和HV区(VOCs控制区中的O₃暴露中高风险城市);其次,设置了7条不同的NO_x     

土地经济密度的区域差异特征及动态演变格局——基于长江三角洲地区的实证分析

基于长江三角洲地区25个城市的土地经济密度数据,利用泰尔指数、空间自相关等方法对1995-2007年长江三角洲地区土地经济密度的区域差异特征及动态演化格局进行了初步探索。研究表明：①该区域的土地经济密度总体呈不断上升趋势,但是城市间差异明显,其高值点主要集中于沪苏锡常地区;②土地经济密度的总体差异和区间差异呈现波动性缩小趋势,江苏省内部差异和区间差异是总体差异的主要组成部分;③土地经济密度总体上趋于空间集聚,但局部的空间集聚中心从环杭州湾城市转移到苏南地区和上海。可见,高投入、低效率的土地利用方式已不适合长江三角洲地区的发展,未来必须统筹区域土地利用,合理配置土地资源,促进区域合理分工和协调发展。     

泛长三角地区工业污染重心演变路径及其驱动机制研究

工业污染重心路径演变是制造业转移过程中形成的环境空间响应形式,为探明经济发达的泛长三角地区工业污染重心对制造业转移的响应关系,采用2000~2010年工业污染排放数据,运用重心模型,测算各年份工业废水、废气和固废排放重心坐标,分析工业污染重心转移路径及演变规律,探讨重心演变的驱动机制.结果表明:1泛长三角地区的工业污染重心发生了偏移,其中工业固废偏移距离最大,为180.18 km,而工业废水、废气偏移的方向最大,分别为0.40°、0.17°;2工业污染重心轨迹偏移受多种因素的驱动影响.其中,安徽、江西地区重工业的高速发展加剧了污染重心朝西部偏移;以江苏、上海、浙江为代表的长三角地区产业结构优化与调整在一定程度上缓解了该地区的工业污染,安徽、江西地区高污染产业份额的增加及宽松的宏观区域政策助推了工业污染向西部地区偏移;而大规模的清洁化生产、较强的环境治理力度和完善的环保监测制度在一定程度上减缓了工业污染朝东部地区偏移.     

中国PM2.5跨区域传输特征数值模拟研究

基于CAMx空气质量模型的颗粒物来源追踪技术(PSAT)定量模拟了全国PM2.5及其化学组分的跨区域输送规律,建立了全国31个省市(源)向333个地级城市(受体)的PM2.5及其化学组分传输矩阵.基于此传输矩阵,从区域、省、城市3个空间尺度解析了PM2.5及其主要组分,包括一次PM2.5、硫酸盐、硝酸盐和铵盐的空间来源.结果表明,跨区域传输对重点区域、省及京津冀典型城市的PM2.5污染均有显著贡献,其中京津冀、长江三角洲、珠江三角洲区域及成渝城市群PM2.5年均浓度受区域外省市的贡献分别达到22%、37%、28%、14%;海南、上海、江苏、浙江、吉林、江西等省PM2.5年均浓度受省外源贡献超过45%;北京、天津、石家庄PM2.5年均浓度受省外源影响分别达到37%、42%、33%.     

广东省产业绿色发展的空间格局及影响因素分析

产业绿色发展对构建高效低耗、绿色循环发展的产业体系、实现经济可持续发展具有重要意义。从产业绿色增长度、资源环境承载力和政府政策支撑力三个维度构建广东省产业绿色发展综合评价指标体系,采用熵值法,测度了2005-2015年广东省及各市产业绿色发展综合水平,并运用探索性空间数据分析方法剖析了广东省各市产业绿色发展的空间关联特征,在此基础上采用空间误差模型对广东省产业绿色发展水平的影响因素进行探讨。结果表明：（1）从总体水平看,广东省产业绿色发展综合水平基本呈现持续增长态势;（2）从空间分布看,其总体水平的空间格局呈现“核心—边缘”状,高水平主要集聚在珠三角,而中低水平主要分布在珠三角外围地区;（3）从空间演化看,2005-2015年广东省各市的产业绿色发展水平空间差异略有扩大,但总体格局保持相对稳定;（4）从空间关联特征看,广东省各市产业绿色发展水平的空间分布集聚格局基本稳定,珠三角城市处于高值集聚的热点地区,外围地区的东翼和北部山区部分城市处于低值集聚的冷点地区;（5）空间误差模型结果显示全球化、市场化、居民收入水平、政府调控和科技水平均对广东省产业绿色发展水平产生显著的正向影响,而城镇化对产业绿色发展的影响不显著。