农业节水有了顶层设计

近日,国务院办公厅印发了《国家农业节水纲要(2012—2020年)》,专家称,这是我国发展农业节水的顶层设计。水资源是基础性的自然资源和重要的战略资源,我国人均水资源量只有2100立方米,仅为世界人均水平的28%,人多、地少、水缺一直是我国的基本国情,水资源供需矛盾早已成为我国可持续发展的瓶颈。     

集成在供气阀上的气瓶压力平视显示装置的设计应用

一款集成在供气阀上的气瓶压力平视显示装置,它和带导光柱的全面罩配合使用,可方便消防员读取气瓶信息,彻底解放双手。文章阐述了该装置的特点及其设计过程。     

小型冷热电联供风光机互补的能源利用系统

文章主要是全面使用可再生能源太阳能,完成对清洁能源燃气发电系统整体衔接的目标,此系统通过有效的能源组合使用,能够同时满足冷、热、电三种负荷所需的能量,还无需占用太多的面积,运行经费节约,系统简洁高效。     

基于生态供受体理论的全国水土保持重要区识别

科学评估土壤保持功能是生态保护红线划定的基础.依据生态供受体理论,针对土壤保持服务对应的水土流失这一生态问题,从水土流失的供体（水土流失量）、受体（人口密度）、辐射传输（距离水体距离）三个方面构建模型,分析土壤保持功能的重要性.结果表明全国潜在侵蚀量577.34×10¹⁰t/a,潜在土壤侵蚀随着坡度和降水量的增加而增加.土壤保持功能极重要区面积98.98×10⁴km²,主要分布在西南地区的无量山和哀牢山,黄土高原东部,东南地区的浙闽丘陵,东部地区的鲁中山区、鲁东半岛,以及辽东半岛.西南地区山高、谷深、坡陡、流急、地形稳定性差等因素造成水土流失严重,维持该地区的水土保持功能极为重要;西北地区的黄土高原土质疏松且多暴雨导致水土流失比较严重,维持该地区土壤保持功能非常重要.对比常用的生态保护功能模型,供受体理论模型除考虑自然影响因素之外,突出了人类活动的因素,对评估生态保护功能与水土保持生态风险更客观.依据供受体理论构建的土壤保持模型适用于土壤保持功能和土壤潜在侵蚀风险的评估,可作为评估生态系统安全和划定生态保护红线的重要依据.     

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。     

H2O2协助铜基催化剂激发新污染物表面裂解性能与供电子机制

源头水中存在着有毒的新污染物(ECs)和无毒的溶解性有机质(DOM),如何低耗高效地优先去除ECs是源头水深度净化的关键。为突破这一瓶颈，本研究将Cu、Al金属物种原位调控为具有表面贫富电子微区的双反应中心(DRCs)催化剂(CA-CN),并将其应用于去除水中微量ECs。研究表明：在微量H₂O₂的协助下，CA-CN对于多种微量新污染物都具有优异的降解性能，尤其是对于双酚A,在5 min内就可实现超80%的去除率；在配置了微量ECs的实际源头水体中实现了ECs的优先去除；一系列表征技术发现污染物作为电子供体通过π-π结构与催化剂表面的缺电子中心发生界面作用并传递电子，电子通过催化剂表面的C—O—M(金属物种)键桥传递至富电子中心，并活化吸附在此的过氧化氢和溶解氧；过氧化氢在整个过程中更重要的作用是触发降解ECs的链式反应。这些发现突破了传统源头水净化的瓶颈问题，为开发新型高效、低耗水净化工艺提供了方向。     

我国能源耗水空间特征及其协调发展脱钩分析

水与能源之间有着复杂而密切的联系,两者之间的相互关系已成为国际社会关注的热点问题。论文通过能源耗水这一概念,试图探究能源生产与用水之间的内在关联,通过空间自相关分析和脱钩分析寻求其发展变化规律,以期为实现水与能源的可持续发展提供借鉴。结果表明：我国几类主要能源的耗水空间分布差异较大,且与能源自身的空间分布特征有相似之处。火电、水电和原煤耗水强度具有明显的空间集聚特征,H-H集聚区范围逐渐扩大,集聚程度不断增强,而原油和天然气耗水强度呈随机分布特征,无空间自相关性。全国范围内,各类能源耗水与总用水量和GDP之间的协调关系均呈不断恶化的趋势,能源耗水的增长速度在逐步超越经济发展和总用水量变化的速度,节水将是未来产能耗水研究领域中的重要方向。     

我国水价政策现状及完善对策

2010年,我国用水量为6022亿吨,其中农业用水量为3689.1亿吨(占61.3％),工业用水量为1447.3亿吨(占24％),生活用水量为765.8亿吨(占12.7％),生态用水量为1.19.8亿吨(占2％).我国废水排放总量为617.3亿吨,其中工业废水237.5亿吨(占38.5％),生活污水379.8亿吨(占61.5％).根据物质平衡理论,在足够长的时间内,从自然环境进入经济系统的水量(取水量)必然大致等于从经济系统排入自然环境的水量(排水量).     

施N模式与稻草还田对土壤供N量和水稻产量的影响

通过田间试验研究了2 a定位试验后不同施N模式和稻草还田对双季稻作系统土壤供N能力和水稻生产的影响。结果表明:施用N肥显著增加土壤NH4 -N和可矿化N含量,显著提高稻田系统生产力,且随着稻草配合施用,施N效果更加明显。移走稻草情况下N肥增产率为30.3%~31.3%;稻草还田情况下,N2(全年施N量240kg.hm-2)处理N肥增产率为36.7%,1 kg纯N增产谷粒12.1 kg,均显著低于N1、N3(全年施N量180 kg.hm-2)处理,后者增产率为40.4%~41.1%,1 kg纯N增产谷粒17.7~18.0 kg,且N1、N3处理(施N量相同,但各时期施N比例不同)间差异不显著。配施N肥后稻草还田可以提高土壤供N能力,连续处理2 a,土壤可矿化N比移走稻草处理提高32.1%~50.0%。稻草还田时适当配施N肥增产效果明显,N1、N3处理下稻草还田增产率分别达8.7%和8.4%,而N2处理下稻草还田的表观增产效果降低,稻草还田增产率仅为5.1%。年稻草还田量为7 500 kg.hm-2的红壤稻田系统,年适宜配施N量为180 kg.hm-2,各时期施N优化比例为基肥30%,分蘖肥30%,穗肥40%。     

中国特大城市水资源消费及其与经济和气候的关系——以北京、上海和广州为例

选取了北京、上海、广州三个不同地理纬度、经济较为发达的代表性城市作为研究对象,应用多项式模型把气候耗水量从水资源消费总量中分离出来,用统计分析的方法探讨三个城市水资源消费变化及其与经济和气候的关系。研究表明:城市万元GDP用水量与经济水平有明显的对数相关关系,一般都随经济水平的提高而不断下降,三个城市中,上海的水资源利用率最高,广州居中,北京最低。温度是影响城市气候耗水量的主要气候因子,在1986—1991年,三个城市的气候耗水量与温度的相关性不明显,自1992年以来,气候耗水量与温度距平值的波动趋势愈来愈密切,这说明随着经济的发展和人民生活水平的提高,城市水资源消费与温度的关系越来越密切。