北京市灰水足迹评价

北京市属于重度资源型缺水地区,加上严重的水污染情况,使得水问题成为制约当地社会经济发展和生态安全的关键性因素。研究采用灰水足迹理念将北京市1995-2009年间不同部门产生的污染物以"稀释水"的形式进行量化。研究表明:①北京市2009年灰水足迹为49.5×10⁸ m³,约为北京当年水资源量的2.3倍;②生活部门的灰水足迹最大,农业部门次之,工业部门的灰水足迹最小;③北京市灰水足迹呈现逐年下降的趋势,农业、生活和工业部门的灰水足迹在1995-2009年间分别下降了45%、62%和93%;④虽然北京市灰水足迹逐年减小,水体水质却呈现逐年恶化的趋势,剩余灰水足迹(即灰水足迹与水资源的差值)累积值的增加,是北京市水质逐年恶化的直接原因。严格控制灰水足迹是实现水环境总体改善的重要途径。     

时空与效率视角下汾河流域农业灰水足迹分析

基于《山西省统计年鉴》的相关数据,运用灰水足迹理论对2010年前后（2000~2016年）汾河流域农业灰水足迹及效率进行定性、定量分析.结果表明：汾河流域农业灰水足迹总体呈先上升后下降再缓慢上升的趋势,最高值出现在2004年,为1.30×10¹⁰m³,最小值出现在2012年,为9.20×10⁹m³;农业灰水足迹中以畜牧业灰水足迹为主,但比例在降低;2010年后,汾河流域年均农业灰水足迹同比降低15%,说明汾河水污染得到了明显的改善,但仍应制定相关政策减少污染物的排放;种植业灰水足迹同比增加8%,说明化肥施用量在增加,应支持使用有机肥,减少化肥的使用;文水县农业灰水足迹变化最大,其中畜牧业灰水足迹则同比增加52%,应重点对文水县畜禽粪便进行治理或资源化利用;农业灰水足迹效率呈现先平稳后下降然后极速上升再下降的趋势,2012年最高,为1.32元/m³.较2010年前,2010年后流域年均灰水足迹效率明显提高,农业落后区减少了6个.     

西部大开发10年云南省水足迹账户核算与动态评估

采用账户核算方式框算了西部大开发战略实施后2001-2010年间云南省的水足迹,重点分析了水足迹规模、强度和结构特征及其动态变化。结果表明:全省水足迹总体呈现持续增长趋势,年均增长率为3%;其中农业水足迹和灰水足迹所占比例较大,平均为82%和10%,工业水足迹所占比例较小,仅为5%左右;总水足迹强度和农业及工业水足迹强度呈下降趋势,年均分别下降11.5%,5.5%和11.1%;尽管用水效率有所改善但与经济发展仍未脱钩,以农业为主的用水结构并未改变。据此建议云南省积极落实最严格水资源管理制度,严格控制用水总量和排污总量,持续提高工、农业用水效率,着重优化用水结构,降低农业水足迹占比。     

中国水足迹结构解析及投入产出分析框架研究

在回顾水足迹理论和应用发展的基础上,以2009年数据对中国"蓝水"足迹和"灰水"进行了测算,结果显示中国"灰水"足迹总量远高于"蓝水"足迹,工农业水耗占到中国"蓝水"足迹的85%,而"灰水"足迹的88%由农业部门产生,面源污染将是未来水污染防治的首要目标。基于传统价值型投入产出表,构造了水足迹投入产出的"价值-实物"混合型投入产出表,定义了部门表观水足迹和实质水足迹等核心概念,将农业"绿水"足迹和产业部门"灰水"足迹纳入水足迹投入产出分析,并给出了表观水足迹强度矩阵、完全水足迹强度矩阵、部门实质水足迹分组矩阵等指标集的基本核算流程,该方法可有效体现产业部门的水资源消耗和水污染物排放关联,实现对全过程、结构性水资源和水环境管理的支持。     

基于河流参照状态的季风区域季节性农业灰水足迹核算方法与例证

灰水足迹核算对水资源管理具有重要意义.灰水足迹核算的两个重要参数污染物自然本底浓度和污染物入河系数在季风区域均存在明显的季节性差异,而在之前灰水足迹核算的研究中较少考虑季风区域灰水足迹可能存在的季节性差异.本文以河流总磷的参照状态作为其自然本底浓度核算了承德市农业灰水足迹.结果发现：相较于将总磷自然本底浓度值认为零,将总磷参照状态作为其自然本底浓度值的农业灰水足迹核算结果是其核算结果的1.29倍.农业灰水足迹呈现明显的季节性差异,雨季农业灰水足迹是旱季农业灰水足迹的10.65倍.在2003—2015年承德市农业灰水足迹构成中,种植业灰水足迹占较大比重,并且该比重随时间有增大的趋势.然而,承德市区县粮食产量的增长率与化肥的增长率未表现出显著关系,说明粮食产量的增幅与化肥施用的增幅无关.承德市农业灰水足迹相对较大的区县集中于承德北部区域,主要包括围场县、丰宁县和隆化县;农业灰水足迹相对较小的区县为营子区、双滦区、双桥区和宽城县.本文可阐明季风区域农业灰水足迹核算的季节性差异,以期促进灰水足迹核算方法的发展.     

多区域投入产出分析下中国水足迹地区间比较——基于“总量-相关指标-结构”分析框架

在“总量-相关指标-结构”分析框架下,采用中国大陆30省区（除西藏）42经济部门多区域投入产出及伪基尼系数差异成因分解方法,估算、比较各省区水足迹并分析差异成因,衡量省区降低水足迹（即水足迹总量）的紧迫性并识别调整重点,对具体调整提出建议,为构建中国特色水安全保障体系提供依据。研究表明：1）30省区水足迹均方差系数为51.79%,其中新疆、黑龙江水足迹最高,天津、北京对应最低。2）结合相关指标地区间比较,30省区中宁夏、黑龙江、上海降低水足迹紧迫性最强;天津、山西等提高居民生活直接用水效率紧迫性最强。3）根据部门结构地区间比较,列出各省区降低水足迹中须重点关注的部门,可以看到各省区均须重点调整农林牧渔业、食品制造及烟草加工业用水。4）来源结构地区间比较中,青海、宁夏和新疆的水足迹主要靠当地来供给,其余各地区水足迹均主要源于国内其他地区;可得到各省区上述降低水足迹中应重点关注部门的水足迹主要来源地,如黑龙江、天津、海南等地农林牧渔业水足迹主要源自当地。因此,各地区应结合上述紧迫性、重点关注部门及主要来源分析结果,加强节水工作的针对性。     

要素与效率耦合视角下中国人均灰水足迹驱动效应研究

论文系统测度了中国大陆31省区2000—2014年间的人均灰水足迹,首次将生产要素中最关键的资本和劳动力要素引入到人均灰水足迹的驱动效应研究中,同时耦合了传统的环境效率与技术效率因素。应用扩展的Kaya恒等式和LMDI模型,综合分析了上述因素对人均灰水足迹的驱动效应。结果表明：1）从全国范围来看,技术效率效应的减量作用最大,资本产出效应的减量作用近年有所提高,资本深化效应的增量作用最大。2）技术效率效应、资本产出效应和资本深化效应都呈现西北高、东南低的分布格局;河北、北京、天津和山东的环境效率效应和技术效率效应对人均灰水足迹的减量作用较大,其他省区技术效率效应和资本产出效应更有利于人均灰水足迹的降低;资本深化效应在各地都会造成人均灰水足迹的显著提升。     

基于产业结构的区域水环境承载力优化方法与例证

以人口数量和地区生产总值最大化为优化目标,以水资源可利用量、水环境容量和经济社会发展为约束,构建了包括产业结构、种植业结构和养殖业结构等要素的区域水环境承载力优化模型,为以种植业与养殖业为主要污染源地区的水环境承载力调控提供方法,丰富水环境承载力调控的方法体系.以承德市为例进行实证研究,结果表明,(1)在经济发展调控与污染控制不同情景方案下,研究区可承载的人口与产业规模可分别提升2.6%～29.5%和18.5%～31.8%,表明产业优化和污染控制水平对区域水环境承载力具有重要影响,研究区尚有人口和经济增长空间;(2)控制经济社会发展速度,特别是优化农业种植结构、减少畜禽养殖规模是提高研究区水环境承载力的关键,农业种植结构和养殖结构是区域水环境承载力的敏感指标;(3)在水环境承载力约束下,污染控制指标如城镇生活污水处理率等存在下限阈值,表明研究区污染控制水平对水环境承载力具有短板效应.     

部门水足迹及其经济效益的时空匹配特征研究

利用水足迹账户法,核算了2005—2015年张家口市市辖区、坝上和坝下三个区域的农业、工业、建筑业、服务业和生活等部门的水足迹,在此基础上分析不同产业部门水足迹经济效益的时空特征。研究结果表明：（1）马铃薯种植成为张家口市农业水足迹快速上升的最主要驱动因子。马铃薯对农产品水足迹的贡献率由10%上升至50%,成为优势农作物,但是主要集中在坝上地区。（2）工业水足迹下降了64%,市辖区下降最快;建筑业水足迹只有工业水足迹的1%~4%;服务业水足迹由571万m³上升至1436万m³,市辖区上升最快。（3）为实现节水目标,张家口市应继续调整种植业结构、最大限度利用降水,进一步减少灌溉用水;工业领域建立与水有关的投入产出表,并对工业内部产业结构和区域产业布局进行节水规划。     

基于水足迹强度的江苏省水资源利用效率分析

水足迹强度是可以量化水资源利用效率的指标,文章在计算江苏省水足迹的基础上,选取6项水足迹强度指标,分部门比较各地市水资源利用效率的差异,并基于ESDA研究水足迹强度的空间自相关性,构建空间集聚图。研究表明:2002~2014年江苏省各市水足迹总体呈现上升趋势,水资源压力增大;总体上苏南和苏北地区的农业水足迹强度都偏高,农业水资源利用效率低;苏南地区工业产值高但耗水量大,因此工业水足迹强度也偏高;苏北地区的灰水足迹强度偏高,水资源压力较大;江苏省水足迹强度具有不断增强的全局自相关性,地市出现集聚现象,不同地市的集聚分布也日益明显;大部分苏北地区属于高高集聚并且向外扩张,低低集聚主要分布在苏南地区。研究结果为政府部门分析地市间水资源利用效率差异,制定高效的水资源利用政策等提供依据。     

基于基尼系数的化学需氧量排放公平性评估

文章以重庆市各区县2009年化学需氧量排放量为依据,采用资源环境基尼系数法对重庆市各区县化学需氧量排放状况相对于GDP、人口数、水资源量等自然、社会和经济等指标的公平性进行评估,结果表明:基于人口数和基于GDP的环境基尼系数均低于0.4,化学需氧量排放量的区县分配较为公平地反映了各区县人口数、GDP的分布和差异;基于水资源量的基尼系数达到0.738,远高于0.4,化学需氧量排放量的区县分配基本没有反映各区县水资源量的大小;2009年重庆市COD排放环境基尼系数均值为0.436 7,高于0.4,显示其区县分布有失环境公平性。因此,在制定重庆市"十二五"主要污染物总量减排各区县分配计划时,应充分考虑各区县水资源量的大小,制定较为公平的总量分配计划。     

Gini coefficient to assess equity in domestic water supply in the Yellow River

Yellow River, is designated as “the cradle of Chinese civilization” and played a key role not only in the country’s economic development but also in the historic and cultural identity of the Chinese people. With the rapid economic development and population growth, water demand for industry and households has increased significantly in the Yellow River basin; this has caused an increasing gap between water supply and demand. Competing water demands triggered conflicts between disparate water users on different scales such as the rich and the poor, or between different sectors and regions, such as domestic and agriculture, agriculture and industry, upstream and downstream, rural and urban areas, etc. Ensuring equity in water supply for conflicting water users is one of the major challenges that facing water managers and in particular water management in the Yellow River basin. In this paper, a method has been developed to calculate the Gini coefficient of water use as an indicator to measure the equality in domestic water supply. A dual domestic water use structure model is employed for this purpose. The developed method is subsequently applied to assess the equality in domestic water supply in the Yellow River. Data of population growth, domestic water use and economic development over the time period 1999-2006 are used to calculate the Gini coefficient of water use over the same length of period. The result shows a decreasing trend in Gini coefficient of domestic water use in the Yellow River basin after 2001 which means domestic water use is becoming more and more equitable in the basin. The study justifies that the Gini coefficient of water use can be used and recommended as a useful tool for the water management especially in the context of global change.     

基于代际公平的碳排放权分配研究

以1901~2005年作为历史碳排放分配时间段,从历史代际和代内公平的角度考虑,利用全球132个国家的人口、GDP和碳排放数据,通过基尼系数优化模型对全球132个国家的历史碳排放配额进行优化分配,同时对各国未来的碳排放权做了公平分配.研究结果表明,基于GDP和人口的各国历史碳排放配额Gini系数值均低于实际的Gini系数值,并且低于0.4的警戒值,获得综合考虑各国的GDP和人口的历史碳排放配额最优分配结果.对各国的历史碳排放的赤字量和剩余量分析表明,美国是历史碳排放赤字最多的国家,印度、中国是历史碳排放剩余最多国家;同时考虑各国的历史碳排放情况得到各国未来的碳排放权,其中中国、印度等国家人口最多,经济所占全球比例也较高,在未来能获得最多的碳排放权.     

不同生计方式农户的碳足迹研究——以黑河流域中游张掖市为例

大气中二氧化碳浓度的增加导致全球变暖,已经是不争的事实。虽然碳排放量大部分来自发达城市,但是由于中国农村人口占全国的一半以上,因此农户的碳排放对全球气候变化的影响也不容忽视。论文将二氧化碳的质量作为碳足迹的单位,以黑河流域中游张掖市为例,基于入户调查资料,测算了当地农户碳足迹,运用单因素分析法和Gini 系数分析了不同生计方式农户碳足迹的结构特点,并且运用最小二乘法分析了影响农户碳足迹的因素。得出以下结论：①张掖市农户碳足迹总量为1.63×10⁹ kgCO₂,人均碳足迹为2.14×10³ kgCO₂;②从碳足迹类型来看,农户的碳足迹主要来自于能源消费,其次是房屋建设,食物生产加工和交通运输所占比例最小;③从碳足迹内部结构来看,张掖市不同生计方式农户的碳足迹有较大差异,非农户的碳足迹最大,其次是兼业户,纯农户的最小;④从碳足迹占有量的公平性看,碳足迹占有量偏差最大的为交通运输,Gini系数为0.51,其次是能源利用,Gini系数为0.41,食物生产加工碳足迹占有量比较合理,Gini系数为0.35,房屋建设的碳足迹占有量高度平均,Gini系数仅为0.12;⑤人口数量、收入水平和非农化是影响碳足迹的主要因素,随着人口数量增大、收入水平的提高和非农化程度的加深,农户碳足迹在不断增加。     

中国种植业碳汇盈余动态变化及地区差异分析——基于31个省(市、区)2000—2012年的面板数据

在科学测算31个省(市、区)2000—2012年种植业碳汇盈余量的基础上,利用基尼系数系统考察了其地区差距及动态演变特征。研究结论揭示:1)中国种植业碳汇盈余量呈现较为明显的空间差异性。基于总量变化趋势的不同可将31个地区划分为"持续增长型"、"波动增长型"、"波动下降型"与"持续下降型"等4类地区。16个地区种植业碳汇水平得到提升但增幅差异较大;余下15个地区则处于下降态势。2)基尼系数测算结果表明,中国种植业碳汇盈余的地区差距在样本考察期内虽存在一定的年际起伏,但总体处于逐步扩大趋势。从三大区域来看,东部地区差距变化幅度居中,经历了差距缩小期、波动扩大期和波动平稳期等变化阶段;中部地区差距变化幅度最大,其绝对差距也高于东、西部地区,经历了差距持续扩大期、波动平稳期、波动缩小期与小幅扩大期等变化阶段;西部地区差距变化幅度最小,经历了"扩大"与"缩小"的循环演变。     

关中城市群生态足迹演变趋势及公平性评价

自然资本与人造资本的分配公平与配置效率是可持续共享区域生态资源的保证。论文在测算2005—2014年关中城市群生态足迹的基础上,以生态足迹、生态承载力、GDP分别表征区域内自然资本需求、自然资本收益、人造资本收益,采用基尼系数、时空分析指标、生态承载系数、经济贡献系数分析区域资源分配公平与配置效率的程度。结果显示,2005—2014年,关中城市群生态承载基尼系数、经济贡献基尼系数、综合基尼系数分别置于 [0.18, 0.20]、[0.24, 0.29]、[0.23, 0.28]区间。同时,结果表明,关中城市群GDP上升趋势显著快于生态足迹,生态要素匹配较好,其中,咸阳市、宝鸡市、铜川市属相对“高生态承载贡献、低经济贡献”城市,西安市、杨凌示范区属相对“高经济贡献、低生态承载贡献”城市。     

基于GDP的中国资源环境基尼系数分析

通过对基尼系数内涵的扩展,提出了资源环境基尼系数的概念,计算了中国2002年水资源消耗、能源消耗、SO₂和COD排放的资源环境基尼系数,提出了以绿色贡献系数作为判断不公平因子的依据.结果表明,中国资源环境的分配差异较小,不公平因子主要集中于西部经济欠发达地区.为缩小中国资源环境分配的空间差异,中、西部地区需要转变发展模式,实现经济、资源和环境的协调发展.     

我国环保产业投入与产出的空间非均衡性分析

环保产业是我国七大战略性新兴产业之一,加快发展环保产业是促进发展方式转型、提高经济增长质量的重要举措.基于空间非均衡性理论与测算方法,通过构建环保产业投入与产出评价指标,计算了我国环保产业投入与产出的基尼系数,探究了东中西部环保产业投入与产出的空间差异.结果表明,在2000年、2004年和2011年3个时间点,我国环保产业投入水平的基尼系数处于0.3~0.4区间内,呈现出地区间均衡发展的趋势;环保产业产出水平的基尼系数分别为0.33、0.40和0.45,即我国环保产业产出水平的区域差异愈加明显,对经济增长的贡献逐渐呈现出不均衡态势;环保产业投资效率的空间非均衡性明显,2011年基尼系数甚至达到0.72,即投资效率的极不均衡状态.此外,我国东中西部地区在环保产业投入水平方面基本一致,东部和中部地区在环保产出水平方面明显优于西部地区,东部地区在投资效率方面遥遥领先其他区域.基于我国环保产业发展空间非均衡性的特点,提出了加快环保产业发展的政策建议:保持东部地区的环保投入力度,发掘中西部地区环保产业发展的新动力,充分利用产业发展的空间溢出效应等.      

基于基尼系数法的九龙江流域水污染物排放总量分配研究

借鉴经济领域评价收入公平性的方法——基尼系数法,对九龙江流域水污染物排放总量进行分配。选取土地、人口和GDP为控制指标,绘制各控制指标与水污染物排放量的络伦曲线,计算相应的基尼系数并分析其合理性;建立以各控制指标环境基尼系数之和最小为目标的优化模型,设定合理的约束条件,获得基尼系数优化值。根据优化后总量分配结果,结合流域水环境容量测算结果,确定流域各县市区排污量的最终削减分配方案。结果表明,削减后的排污总量既能满足国家"十二五"总量削减目标,又可以确保流域水环境功能达标。     

基于生态足迹深度和广度的中国自然资本利用省际格局

自然资本利用的分类测度是可持续发展领域的前沿议题。基于改进的区域足迹深度和区域足迹广度两项指标,分析了2008年中国自然资本利用的省际格局,并对30个省级行政区(由于数据所限,不含西藏、香港、澳门、台湾)进行了聚类划分。结果表明:①存量资本与流量资本的利用状况具有显著的地域互补性,存量资本消耗水平由西向东呈递增态势,而流量资本占用水平由西向东则呈递减态势;②30个省份的自然资本利用状况聚为4类,包括重度利用型1个,中度利用型17个,轻度利用型4个,相对滞后型8个;③自然资本利用的省际格局具有明显的地域集聚性,东部和中部地区以中度利用型为主,西北地区以相对滞后型为主,西南地区以轻度利用型为主。研究表明,自然资本利用省际格局的形成,受资源禀赋、经济水平、土地利用、产业布局等诸多因素影响。应结合各省的具体特点及所处的格局类型,因地制宜地推行自然资本分区管理。