近20年我国虚拟水、能消耗及耦合和需求预测

基于我国1997~2018年投入产出表及水资源和能源消耗数据,运用投入-产出模型计算了三大产业虚拟水、能的消耗量.在此基础上,通过构建虚拟水-虚拟能系统综合评价指标体系,对虚拟水、能系统发展状况进行了综合评价.与此同时,运用耦合协调度模型,测算了虚拟水、能系统的耦合协调水平.最后,利用指数平滑模型,预测了我国2022~2032年虚拟水、能消耗总量.结果表明：（1）近20年来,三大产业虚拟水、能消耗量均呈上升趋势,但第一、二产业的虚拟水、能消耗占比呈波动下降趋势,而第三产业的呈上升趋势,其中,GDP和第三产业完全用水（能耗）系数是影响我国虚拟水（能）消耗量的重要因素;（2）三大产业直接用水（能耗）系数、完全用水（能耗）系数呈下降趋势,水资源和能源利用效率不断提高;（3）通过间接消耗大量水资源和能源,第二、三产业的用水和能耗乘数较高,是“隐形”的高耗水、高耗能产业;（4）虚拟水-虚拟能系统处于高水平耦合,但仅达到初级协调发展阶段;（5）未来10年,我国虚拟水、能及实体能消耗量仍呈上升趋势,但实体水消耗量呈下降趋势.为此,应通过优化产业结构,提高产业链各环节水、能资源利用效率,改善消费结构,提升虚拟水-虚拟能系统耦合协调度,以缓解我国水资源和能源危机.     

China’s Export Expansion, Export Structure and Energy Consumption

Since the reform and opening up,China’s export trade has maintained a rapid growth;meanwhile,China’s energy consumption has been increasing sharply. "High export and high energy consumption" has become the feature of China’s trade and economic development.In this paper,based on the input-output analysis approach,the authors have conducted an empirical study on the export trade and energy consumption of 21 trade industrial sectors.The results show that,China is a big net exporter of embodied energy.Assuming that the export growth rate of embodied energy maintains to be about 23.6%,the average annual growth rate of the past 32 years,and based on the input-output data of 2005,by 2030 China’s net export of embodied energy would be over eight times more than the aggregate energy production,which is obviously infeasible.As a country of very low per capita energy,China must change its export pattern,encourage or restrain the export of different industrial sectors according to their energy consumption intensity,and promote structural change of energy-efficient exported products,so as to achieve the sustainable development.Accordingly,the authors put forward some suggestions.     

川南页岩气区块生命周期用水核算

选取川南页岩气区块为研究对象,运用过程生命周期评估和投入产出生命周期方法核算页岩气开采生命周期的直接和间接用水量,并与美国Marcellus页岩气区块用水量进行比较。川南区块总直接用水量为22 928 m^3/井,高于Marcellus区块的总直接用水量15 320 m^3/井。从生命周期阶段来看,川南页岩气开采钻井和压裂阶段的直接用水均远大于Marcellus区块。结合水环境管理指标,自然资源禀赋条件主要决定了直接用水量的差异。川南区块总间接用水量为25 098 m^3/井,超过总直接用水量,约为Marcellus区块总间接用水量的3倍。除井场准备阶段外,其余阶段的间接用水量均大于Marcellus区块,间接用水量的差异与钻井和压裂过程的添加剂、能源使用量和全行业用水效率有关。减少川南区块页岩气开发用水量的主要途径包括提高钻井液和压裂液回用率、改善钻井和压裂添加剂使用效率、提高柴油和电力等能源利用效率和全行业用水效率。     

基于多区域投入产出法的广东省水足迹研究

在人类活动和气候变化的影响下,广东省面临日益严峻的水资源危机。水足迹反应了生产人类消费的物品和服务所消耗的水资源总量,为缓解广东省水资源危机提供了新视角。文章基于多区域投入产出法与2007年的社会经济统计数据,研究广东省的水足迹,结果显示,（1）2007年广东省的水足迹为316.4亿m3,其中本地水足迹占64.1%、外来水足迹占35.9%。（2）从产业水足迹看,第一产业虽然消费需求最小,但相应的水足迹最大,广东省的外部水足迹主要来源于该产业;第三产业的消费需求最大,但水足迹相对较小,各省市通过该产业输入广东的水足迹普遍较小。（3）在空间上,广东省的外来水足迹主要来源于湖南、广西、湖北和贵州等省区,且各地输入广东的水足迹随距离增大呈减小趋势。（4）从产业用水看,第一产业的完全用水系数最大,以直接用水为主;第二、三产业以间接用水为主。因此,提高农林牧渔业等水足迹较大行业的外部供给比例、积极扩大水足迹较小的第三产业消费需求,通过优化产业结构、提高产业链各环节用水效率,加强与水资源充沛省市的贸易,可缓解广东水资源危机,实现经济发展与水资源安全双赢。     

STREAM WATER CHEMISTRY IN WATERSHEDS RECEIVING DIFFERENT ATMOSPHERIC INPUTS OF H+, NH4, NO3−, AND SO42−1

ABSTRACT: Weekly precipitation and stream water samples were collected from small watersheds in Denali National Park, Alaska, the Fraser Experimental Forest, Colorado, Isle Royale National Park, Michigan, and the Calumet watershed on the south shore of Lake Superior, Michigan. The objective was to determine if stream water chemistry at the mouth and upstream stations reflected precipitation chemistry across a range of atmospheric inputs of H⁺, NH₄⁺, NO₃^?_?, and SO₄^2?. Volume-weighted precipitation H⁺, NH₄⁺, NO₃^?_?, and SO₄^2? concentrations varied 4 to 8 fold with concentrations highest at Calumet and lowest in Denali. Stream water chemistry varied among sites, but did not reflect precipitation chemistry. The Denali watershed, Rock Creek, had the lowest precipitation NO₃^?_? and SO₄^2? concentrations, but the highest stream water NO₃^?and SO₄^2? concentrations. Among sites, the ratio of mean monthly upstream NO₃^?_? concentration to precipitation NO₃^?_- concentration declined (p < 0.001, R²= 0.47) as precipitation NO₃^?_? concentration increased. The ratio of mean monthly upstream to precipitation SO₄^2? concentration showed no significant relationship to change in precipitation SO₄^2? concentration. Watersheds showed strong retention of inorganic N (> 90 percent inputs) across inputs ranging from 0.12 to > 6 kg N ha^?1 y^?1. Factors possibly accounting for the weak or non-existent signal between stream water and precipitation ion concentrations include rapid modification of meltwater and precipitation chemistry by soil processes, and the presence of unfrozen soils which permits winter mineralization and nitrification to occur.     

基于区间数多目标规划的河北省水资源与产业结构优化

河北省日益尖锐的水资源供需矛盾已经成为影响社会经济持续发展和生态建设的主要制约因素。论文在河北省宏观经济水资源和水环境投入产出表基础上,建立了产业结构的区间数多目标优化模型,确立了3个目标函数以及相应的约束条件,并对产业结构的优化调整进行了模型计算,结合相关政策分析设计了产业结构调整方案,即适当扩大农林牧渔业、食品加工业、木材加工业、非金属制品业、服务业、建筑业以及商业饮食业所占比重;对于开采洗选业、金属加工业、纺织服装业、造纸印刷业以及能源供应业等行业可适当减少产值规模,其他行业基本不变。执行调整方案后,预计产业增加值最高可达55 181.708亿元,最低为51 191.163亿元,平均值为53 186.436亿元;用水总量可控制在151.67×10⁸~176.02×10⁸ t范围内,COD排放量则可控制在117.31×10⁴~136.80×10⁴ t之间。调整后的产业机构更能适应河北省可持续发展的需要。     

生态效率变动的产业及要素推动:基于投入产出和系统优化模型

论文以Leontief 投入产出分析为基础,利用系统优化模型测算中国的生态效率,并分析生产要素、产业产出和污染物对效率水平的影响;为了聚焦于低碳经济发展,模型仅包括温室气体一种污染物。从1997 到2010 年,中国生态效率约下降一半,要素投入和产出变动均是效率降低的原因。在劳动、资本和土地三种要素中,惟有高水平劳动影子价格为正、能够影响生态效率;1997-2010 年间,高水平劳动力实际利用率降低、稀缺性上升,加剧了实际生产与前沿面的距离、降低了生态效率。在18 类产业中,12 类产值上升、对生态效率贡献为正;食品、纺织、非金属制造、运输及公私服务业等6 类对生态效率作用为负。以上结果有助于明确实现保增长、减排放的关键产业部门和要素投入。     

基于投入产出生命周期模型的建筑业能耗及敏感性分析

建设活动消耗了大量能源,研究建筑业能耗测算方法并分析其影响因素有助于建筑业的节能减排. 采用投入产出生命周期评价模型测算建筑业能耗,分析建筑业能耗对部门间联系、部门能源强度和建筑业规模等因素变化的敏感性,提出部门对建筑业能耗的技术责任系数和结构责任系数,以判断部门在降低建筑业能耗中的责任. 结果表明,2010年我国建筑业能耗为1.07×109 t(以标准煤计);技术责任系数最大的部门是黑色金属冶炼及延压(0.489 8),其次是非金属矿物制品(0.479 8)和化工(0.211 8)等;除建筑业外,结构责任系数较大的部门包括非金属矿物制品(0.276 4)和黑色金属冶炼及延压(0.246 0)等;建筑业能耗对黑色金属冶炼及延压(0.243 8)和非金属矿物制品(0.203 4)等部门能源强度的变化最敏感. 降低建筑业能耗应注重促进高能耗建材生产节能、强化建设活动科学管理、推广高性能低能耗材料应用、提高基础设施建设水平和深化住房市场化改革等方面.      

《大气污染防治行动计划》实施对经济与环境的潜在影响

基于全产业链视角,采用资源环境投入产出模型,定量化模拟了在现有产业技术条件下国家《大气污染防治行动计划》(下称《计划》项目)实施对社会经济和资源环境的潜在影响. 结果表明,《计划》项目实施:①将拉动我国GDP累计增加20 570×108元,非农就业岗位累计增加260×104个,起到刺激经济发展、促进社会就业等作用;②将直接带动环保装备制造、建筑安装、综合技术服务、锅炉技术改造以及新能源汽车等相关行业的发展,同时通过产业链关联间接带动金属冶炼压延加工业,化学工业(不含塑料和橡胶,下同),非金属矿物制品业,电力、热力的生产和供应业等传统高耗能、高污染产业的发展;③将累计新增SO₂、NO_x、烟粉尘排放量分别为121.3×104、96.0×104和60.7×104 t,年均新增排放量相当于预期减排能力的3.8%、2.2%、2.2%,主要集中于电力、热力的生产和供应业,金属冶炼压延加工业,非金属矿物制品业,化学工业以及石油加工炼焦核燃料加工业等5个行业;④将累计新增煤炭、水资源消耗量分别为1.6×108和108.2×108 t,二者的年均新增消耗量相当于2010年消耗量的1.05%和0.36%,主要集中于电力、热力的生产和供应业及金属冶炼压延加工业. 未来应加快环保产业发展,不断优化产业结构,进一步提高火电、钢铁等国民经济基础性行业污染治理效率和资源使用效率,从产品供给角度减少大气治理活动对环境的影响.      

基于投入产出的中国行业碳排放及减排效果模拟

基于投入产出模型对中国30个行业的碳排放和相互流动进行评估,在利用双比例尺度法对投入产出数据进行更新的基础上,针对不同目标情景下的行业减排效果进行模拟。结果表明：1）行业间的碳排放流动普遍存在,30个行业中有24个高碳型,其中12个全过程型、1个表观高碳型和11个传导型;2）碳排放流动网络中的关键节点行业有煤炭采选业、石油天然气采选业、化学产品业、金属冶炼和压延加工业、电力生产供应业和交通运输仓储邮政业,其处于网络中心地位;3）行业间技术经济联系变动引起的减排幅度为12.43%,最终需求规模上升引起碳排放上升幅度在70%~90%左右;生产排放系数下调10%的减排效果为8.76%,下调15%带来的可能减排效果为13.14%。通过行业减排目标控制的减排政策效果不太显著,但随着政策目标的严格程度上升有所改善。研究结论有利于中国差异化行业减排对策的制定。