三峡工程的能值足迹与生态承载力

应用水电工程的能值足迹模型,构建生态盈余（EP）、生态影响系数（γ）、生态平衡时间（T_e）、生态盈余时间（T_s）参数,实现对三峡工程建设期和运行期生态效应的定量评价。研究表明：1）三峡工程建设期的能值足迹占用为5.92×10⁸ hm²,水库移民是其主要方面（占56.12%）,做好移民工作是三峡工程成败的关键。2）2014年,三峡工程的生态承载力供给为4.38×10⁷ hm²,对社会、经济和环境贡献最大的是水力发电（占59.48%）,其次是库区航运、对下游的补水和防洪效益,分别占15.45%、9.74%和7.36%。3）库区水质污染是三峡工程运行期的最大影响因素,每年的能值足迹占用为1.04×10⁷ hm²（占70.94%）,其中,COD、TN、TP和Hg分别占28.7%、26.50%、5.75%和5.37%;其次是生态及地质灾害等的防治（占21.68%）;泥沙淤积的影响比预计的小（占6.20%）。控制入库水污染物并对已经入库的水污染物采取减量化措施,是控制和减小三峡工程对社会、经济和环境影响的关键。4）在维持2012—2014年平均投入产出、合理使用年限为150 a的情况下,三峡工程将在2026年实现生态平衡;生态影响系数为0.15,影响等级为Ⅰ级,三峡工程对社会、经济和环境的影响是积极有利的。     

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。     

闽三角城市群自然资本损失评估

在快速城镇化进程中,城市群发展在促进区域经济竞争与合作的同时,也在一定程度上造成人地关系矛盾的加剧,生态系统服务水平下降。为了量化城镇化对自然资本产生的变动,揭示人类资源消耗过程对区域生态系统服务的影响机制,以快速城镇化的典型区域——闽三角城市群为例,运用能值分析方法与GIS技术,分析了2000-2015年闽三角城市群可更新资源时空演变特征,城镇化进程中生态环境价值演变规律以及土地转化过程中的自然资本损失。研究结果表明：（1）闽三角城市群可更新资源在时间上呈波动减小趋势,空间上自沿海区域向内陆区域逐渐升高;（2）高环境质量等级中城镇用地面积占比呈显著增加趋势,由0增加到10.63%,人类活动导致区域生态环境价值的损失逐渐上升;（3）城镇化过程中由于城市空间扩张,使部分自然用地与农业用地转化为城镇用地,转化过程造成的自然资本损失总量为1.27×10²² seJ,货币价值超过6.30×10⁹元。研究有助于完善城镇化影响下的生态环境效应研究,为城市群或区域生态环境管理与修复提供决策参考。     

中国西北旱区农业水土资源利用情景潜力研究

西北旱区水土资源供需矛盾突出,同时作为该区农业生产的瓶颈因素,决定该区经济社会生态可持续发展,因此有必要开展西北旱区农业水土资源相结合的空间情景潜力研究。论文采用水土资源匹配指数计算分析了西北旱区现状年（2010年）农业水土资源的匹配状况,采用农业水土资源利用潜力估算方法计算了西北旱区2020、2030年RCP 8.5和RCP 4.5两种情景下的农业水土资源利用潜力,实现了西北旱区农业水土资源利用潜力的可视化表达。结果表明：2020和2030年RCP 8.5和RCP 4.5排放情景下,相对于2010年,西北旱区各省2020和2030年的总农业水资源量和种植面积均减小。西北旱区6省份2020和2030年两种情景下整体综合效益和整体潜力值均为正,表明各省种植结构整体得到了优化。2020年RCP 8.5和RCP 4.5情景下,西北旱区农业水土资源利用潜力分布范围分别在-0.10×10⁴~0.83×10⁴元/hm²之间和 -1.20×10⁴~0.97×10⁴元/hm²之间;2030年RCP 8.5和RCP 4.5情景下,农业水土资源利用潜力分布范围分别在-0.39×10⁴~2.17×10⁴元/hm²之间和-0.36×10⁴~1.66×10⁴元/hm²之间。     

北京湿地生态系统重要服务功能及其价值评估

论文基于北京市湿地资源调查数据,重点评估了湿地调蓄洪水、供给水源、净化水质、蒸发降温和维护生境等重要生态服务功能及其价值。结果表明,2014年北京市湿地面积5.14×10⁴ hm²,其中46%为自然湿地,并集中分布在密云、房山和门头沟等远郊区。北京市湿地生态系统年均调蓄洪水20.75×10⁸ m³、供给水源9.44×10⁸ m³、净化水体污染物（COD）4.22×10⁴ t、蒸发吸热3.03×10¹² kJ,并维护着较高质量生境0.96×10⁴ hm²,其经济价值分别为158.95×10⁸、11.89×10⁸、1.69×10⁸、4.21×10⁸和10.84×10⁸元。虽然这些重要生态系统服务的78%来自于北京市远郊区的湖库与河流湿地,但是主城区湿地同样提供着重要的生态服务功能,且受益人群数量较高,因而更需重点保护。     

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。     

长春地区食物链氮素养分流动趋势与特征分析

氮素养分管理问题一直是国内外关注的热点。论文通过整理统计资料和文献数据,利用NUFER（Nutrient Flows in Food Chains, Environment and Resources Use）模型,研究了长春地区1993—2013年食物链的氮素流动趋势特征,旨在为该地区氮素的优化管理和相关政策制定提供参考。研究结果表明：1993年长春地区食物链系统氮素的总输入量为26.4×10⁴ t,至2013年增长至50.8×10⁴ t;食品生产方面,动物性食品的氮素流量由1993年的0.7×10⁴ t增长至2013年的2.3×10⁴ t,而植物性食品氮素流量则由7.1×10⁴ t减少至6.7×10⁴ t;食品消费方面,动、植物性食品氮素流量分别由1993年的0.5×10⁴和3.3×10⁴ t增长至2013年的1.4×10⁴和3.6×10⁴ t。20 a间,长春地区食物链各环节的氮素养分利用率均呈下降趋势,其中畜禽和作物生产系统的氮素利用率分别由14.5%和56.1%降至13.2%和48.0%,整个食物链系统的氮素利用率由16.9%下降为10.6%,而与此同时氮素的损失率则由38.2%提高为48.7%。可见,随着经济发展和社会变革,长春地区食物链系统的氮素流动量大幅增加,而氮素利用效率则大幅下降。现阶段,该地区农牧生产和家庭消费中应注意含氮废弃物的管理与循环利用,减少氮素损失,从而提高利用效率。     

基于水经济价值的长江口环境流量探讨

适宜的环境流量对于维持河口生态系统稳定以及保障区域社会经济用水需求有着重要意义。论文以探讨水资源优化配置条件下长江口适宜环境流量为目的,基于水经济价值分析构建了长江中下游水资源优化配置模型,分析了区域缺水量以及环境流量约束的影子成本随长江口环境流量约束的变化。结果表明：当环境流量约束超过临界值后,区域缺水量不断增加,且环境流量约束产生非零影子成本;通过区域供水目标和环境流量约束的影子成本图确定长江口适宜环境流量的上限和下限,得到20%、50%、75%及95%水资源保证率下,长江口适宜环境流量分别为27.10×10⁹~29.65×10⁹、25.50×10⁹~27.12×10⁹、23.08×10⁹~24.62×10⁹及17.72×10⁹~19.65×10⁹ m³/月;该环境流量标准可以满足一定目标下长江口的生态需求。     

复杂河流水体能值转换率研究

以含有水利工程和支流汇入的复杂河流为研究对象,在考虑了可更新资源、不可更新资源、经济社会反馈和负产出投入能值的基础上,建立了水库水体能值转换率数学模型;考虑水量和能值平衡,建立了支流汇入后干流水体能值转换率数学模型,进而提出了复杂河流水体能值转换率的计算方法,经计算,六冲河干流夹岩水库入库河水化学能平均能值转换率由4.85×10⁴ sej/J增至下泄后的1.15×10⁵ sej/J,经过支流白甫河的汇入,汇入点至洪家渡水库间的干流水体能值转换率变为8.87×10⁴ sej/J.实例研究表明：水利工程的作用和支流的汇入,使得干流水体能值转换率存在空间差异.受水利工程影响后,干流水体能值转换率显著增加;受支流汇入影响后,干流水体能值转换率介于支流和汇入点前干流水体能值转换率之间.     

长沙浅层地热能资源调查与评价

浅层地热能属于清洁能源,其开发利用在我国处于起步阶段。基于大量的野外调查与试验,对长沙浅层地热能开发进行适宜性评价,估算了浅层地热能热容量、可利用资源量以及开发潜力,讨论了其经济、环境效益。实测长沙浅层地温梯度介于0.69 ℃/100 m~1.98 ℃/100 m,平均为1.40 ℃/100 m。浅层地热能总热容量约3.34×10¹⁴ kJ/℃,可利用资源量达3.55×10¹⁴ kJ/a。研究区第四系松散岩类沉积物厚度较薄,对浅层地热能储量几乎没有影响。长沙适宜选择地埋管地源热泵系统开发浅层地热能,其适宜区面积占62.6%,较适宜区占33.9%。地埋管地源热泵系统冬、夏季换热功率分别为1.25×10⁷和1.66×10⁷ kW,开发潜力分别为(4.22±0.31)×10⁵ m²/km²和(3.82±0.17)×10⁵ m²/km²。据估算,浅层地热能开发可为长沙节省标准煤1.21×10⁷ t/a,减少CO₂排放约2.89×10⁷ t/a,并减轻大气污染。发展浅层地热能有利于实现节能减排目标,为长沙的可持续发展提供保障。     

抽水蓄能电站工程建设中生态环境监理工作实践探讨

水利水电工程建设是促进国家经济发展的重要建设项目之一,抽水蓄能电站工程建设的重要性正在不断凸显。抽水蓄能电站工程的建设与生态环境有着密切的关系,由于抽水蓄能电站工程长期大规模的开发利用破坏了周边生态环境的稳定,加强工程建设中的环境监理工作是将生态破坏程度降到最低的必然要求。以抽水蓄能电站为实例,通过制定科学合理的环境监理方案,将生态环境监理要点落实到施工建设当中,以期最大限度地减少对生态环境的破坏。     

基于EMA-MFA核算的县域绿色GDP及空间分异——以河南省为例

自然资本的定量货币化及空间属性是区域绿色经济发展研究的基本问题。针对绿色GDP核算中资源环境成本市场定价的缺陷,采用复合生态系统分析框架,整合能值分析(EMA)与物质流分析(MFA)方法,用能值-货币价值对资源损耗与环境退化定价,进而测度绿色国民财富的生态经济价值。以资源型大省河南为研究区域,估算2009年108个县域单元的各项能值指标及绿色经济发展水平,分析复合生态系统能值指标的空间特征,比较绿色GDP与传统GDP的差异,在此基础上划分县域绿色经济发展的地域类型。结果表明:基于EMA-MFA的绿色GDP核算是一种以生态为中心的强调可持续性的评价方法,旨在从复合生态系统的生态过程视角说明资源环境对社会经济发展的重要作用;河南省县域复合生态系统各能值指标在空间上集中分布且具有一定区域差异,基于EMA-MFA核算的绿色GDP与传统GDP相比核算结果差异大,绿色经济与传统经济发展水平空间分异变化明显;县域绿色GDP根据本地自然生态支撑能力、资源环境损耗状况可分为5类地域类型;不同地域类型的县域应根据现状水平与优势特征,因地制宜地加快绿色经济发展。     

生态经济系统的能值研究——以攀枝花市生态经济系统为例

生态经济系统是一种最广泛阐述生态系统与经济系统之间关系的体系,重点探讨人类社会的经济行为与其所引起的资源和环境嬗变之间的关系,它是生态系统与经济系统相互交叉具有边缘性质的研究领域。生态经济系统研究的对象是复杂的生态经济巨系统,其目的是研究人类经济活动与生态环境关系及其规律,指出了人类社会子系统的存在必须依赖于生态经济系统的平衡和自调节机制。目前具有多种生态经济系统研究的方法,本文选用美国著名生态学家H.T.Odum于20世纪80年代创立的能值分析（emergy analysis）理论和方法对区域的可持续发展进行度量和评估。利用各种资源的能值转换率（transformity）,将其以太阳能焦耳（Solaremjoules）为统一尺度,解决了不同类型能量之间无法进行核算问题,为我们提供了一种新的能量分析理论。     

水库大坝建设生态补偿标准研究——以三峡工程为例

运用直接市场法(市场价值法)、替代市场法(机会成本法、影子工程法、影子价格法、恢复费用法)和模拟市场法(条件价值评估法)等资源环境经济价值评价方法,构建了水库大坝建设的经济价值与经济损失评价模型和生态补偿标准评价模型,并进行了三峡工程案例研究.结果表明:①防洪、水力发电产品和水力发电环境效益是三峡工程的主要功能,三者分别占总经济价值的23.64%、46.84%和25.31%;水库泥沙淤积和水库淹没是三峡工程的两个主要负面影响,两者分别占总经济损失的62.78%和13.17%.②三峡工程建设6 项正面影响的总经济价值为452.00×10⁸ 元/a,10 项负面影响的总经济损失为87.62×10⁸ 元/a.③通过选择和明确生态补偿主体和生态补偿对象,并考虑生态补偿主体的经济效益,提出6 种生态补偿标准方案;在6种方案中,水电开发业主、中央政府和地方政府均是主要的生态补偿主体,河流生态系统和移民均是主要的生态补偿对象.研究提出:目前应采用第6 种生态补偿标准方案,其生态补偿标准为60.99×10⁸ 元/a.     

Sustainability assessment of a giant bamboo plantation in Brazil: exploring the influence of labour,time and space

Bamboo presents physical and mechanical characteristics, which turn it an alternative option for product development, replacing native or reforested wood. The sustainability assessment of a Dendrocalamus Giganteus species plantation in Brazil through the emergy methodology evidences a great weight of renewable (30% sej/sej) and human labour contributions (33% sej/sej). These contributions account for the great interface with environment and to the intensive work, respectively. The transformity value of bamboo production is 2.42E + 04 sej/J. The influence human labour has on the total emergy flow and on indicators is evaluated by taking into account different country locations (Brazil, Australia and China). Thus, a different transformity value for labour is assumed for each country. A ranking based on emergy sustainability index (ESI) values shows that bamboo production in China was the first placed, followed by Brazil and Australia (values of 1.18, 0.50 and 0.09, respectively). The insertion of indirect renewability embedded in labour results in the ranking modification, leading to plantation in Brazil in the first place, followed by the Australian and Chinese ones. The relative position of the bamboo systems is visualized in the ternary diagram expressed in terms of emergy. In an attempt to explore the relationship between sustainability and time, a graphic of ESI vs. global productivity is discussed in terms of a prospective evaluation. Indirect support areas of the bamboo production are calculated as a way to evaluate the sustainability-space relationship.     

基于能值分析理论的生态足迹模型及应用——以江苏省为例

在对传统生态足迹模型进行简要分析的基础上,提出基于能值分析理论的生态足迹计算模型。该改进生态足迹模型通过将生态经济系统中的各种能量流换算成对应的生物生产性土地面积,并比较计算得到的生态足迹和生态承载力,从而衡量研究区域的环境可持续发展状况。论文以江苏省为例,应用改进生态足迹模型分析其2003年生态经济系统的环境状况,得到人均生态承载力为0.2997hm₂/人,人均生态足迹为4.7228hm₂/人,生态足迹超过生态承载力,与传统生态足迹模型的计算结果相一致。但与传统生态足迹模型相比,改进生态足迹模型的计算结果能更真实地反映生态经济系统的环境状况。     

小中甸水利枢纽工程建设与现行政策和相关规划的协调性分析

水利工程建设与现行政策和相关规划的协调性是决定项目建设可行性的关键环节之一。简要介绍了云南省香格里拉小中甸水利枢纽工程和所在的金沙江一级支流硕多岗河流域概况,就该工程建设与现行政策和相关规划的协调性进行了深入的分析。分析结论显示:小中甸水利枢纽工程与国家现行政策和相关规划具有较好的符合性。本文的分析视角与方法对水利水电项目环境影响评价具有参考和借鉴意义。     

UNFCCC Kyoto Protocol Clean Development Mechanism Baseline Construction for Vietnam National Electricity Grid

For projects under the UNFCCC Kyoto Protocol Clean Development Mechanism (CDM), a baseline has to be set to allow calculation of the greenhouse gas emissions reductions achieved. An important obstacle to CDM project development is the lack of data for baseline definition; often project developers do not have access to data and therefore incur high transaction costs to collect them. The government of Vietnam has set up all necessary institutions for CDM, wants to promote CDM projects and thus is interested to reduce transaction costs. We calculate emission factors of the Vietnam electricity grid according to the rules defined by the CDM Executive Board for small scale projects and for large renewable electricity generation projects. The emission factors lie between 365 and 899 g CO₂/kWh depending on the specification. The weighted operating and build margin reaches 600 g for 2003, while grid average reaches 399 g. Using three-year averages, a combined build and operating margin of 705 g is calculated. We hope that these data facilitate CDM project development in the electricity supply and energy efficiency improvement in Vietnam.