滇池流域磷循环系统的物质流分析

研究营养元素在社会经济系统中的物质代谢结构及特征,是有效预防和控制地表水体富营养化的关键性分析技术之一.以滇池流域磷循环为研究案例,运用物质流分析方法建立了2000年流域静态物质流模型(PHOSFAD),并在此基础上识别出流域磷循环系统的总体结构特征,以及资源开采、化工生产、农业种植、畜禽养殖、居民生活等生产和消费部门的物质利用效率特征,为科学防治滇池水体富营养化提供了重要决策依据和参考.     

基于黄磷生产工艺的磷物质流分析及磷污染减排对策

黄磷是我国重要的基础工业原料,而黄磷生产行业是高污染、高耗能行业。采用物质流分析方法研究我国黄磷生产工艺的磷污染减排,汇总生产过程各含磷环节数据,绘制黄磷生产工艺磷走向图,并建立磷平衡图。结果表明:磷在生产过程中共有4类输出单元,其中产品和副产品(黄磷、斜板槽回收磷、转锅精制磷、磷铁等)占比为87.62%;固体废物(转锅炉灰、磷渣),占比为9.38%;黄磷尾气占比为0.37%;冲渣水占比为2.56%。结合实际调研及磷物质流分析情况,提出黄磷生产企业面临的主要磷污染问题环节,并提出进行无组织废气的收集、生产厂区污水基础设施防渗处理、含磷尾气的深度净化以及泥磷的综合利用等措施建议。     

基于物质流分析的密云水库上游流域磷循环特征

运用物质流分析方法,对北京市地表饮用水源地——密云水库流域进行了磷循环特征的研究;分析了研究区域内种植业、畜牧业、人口和简单子系统内部及子系统间的磷输入输出状况,以及系统整体的代谢效率特征,讨论了流域水体磷污染负荷的影响因素.研究结果表明:①化肥、饲料添加剂和农药是流域磷输入的主要来源,占直接物质磷输入总量的52.9%;整个系统向环境输入磷2868.44t,其中的26.5%直接进入水体.②在水体磷负荷中,畜牧业系统的贡献最大,为1800.26t,达到输出总量的82%,其次为种植业系统,占9.4%.③系统整体结构不协调,呈现单向和开放状态.研究区种植业系统运行出现磷亏缺,并具有区域性和不均衡性的特点;而畜牧业系统则出现磷盈余,整体结构不协调;畜禽的排泄物未能得到有效处置和循环再生,其中进入水体的量占畜禽粪尿磷总量的40.9%,从而造成严重的资源浪费和广泛的生态环境影响.④水体污染负荷与城市化率密切相关.     

邯郸市物质流分析

利用邯郸市统计年鉴数据和实地调研资料,采用城市物质流分析框架研究邯郸市2005年物质流全景和1993─2005年物质输入和输出结构的时间序列变化.结果表明:13年间邯郸市地区生产总值增长3.4倍,物质输入增长1.1倍,物质生产力增长1.1倍,由1993年的151.8元/t上升至2005年的320.9元/t,反映了邯郸市前期经济发展与资源投入具有明显的“脱钩\"现象;另一方面,邯郸市仍然遵循着“高投入、高排放\"的发展模式,2005年物质净存量仅占全年物质通量的12.2%,大部分物质在开采当年并不进入经济系统而直接排放到生态系统中;同时,邯郸市经济发展的对外依存度逐年升高,从该市外调入的物质量所占比例由1993年的10.2%上升至2005年的39.2%,表明邯郸市经济发展将面临更大的资源      

国外物质流分析研究进展

回顾了国外物质流分析研究的起源和发展,并对其主流研究方法作一概述;探讨了物质流分析研究框架及指标体系的发展及应用,对30余个国家的指标体系使用情况做一统计;总结了国外已研究物质流分析的主要国家物质流分析信息的应用情况;指出了国外物质流分析研究的不足之处。     

物质流分析视角下北京市物质代谢研究

作为\"重大国家战略\"的\"京津冀一体化\"日益引起社会各界的高度重视,推动其进程的加快,首先要解决的就是该区域的资源环境问题,而北京作为该经济圈的核心,其资源环境问题的解决更是起着关键性的作用.在提高城市环境质量、改善人们生存环境方面,北京市仍任重而道远.运用物质流分析方法(EW-MFA)可以深入探讨社会经济发展与资源消耗及环境污染之间的关系,从而为社会经济发展过程中资源环境问题的解决提供科学依据.因此,本文采用欧盟物质流核算框架(EW-MFA)建立了北京市\"吞吐\"状态的物质代谢模型.结果表明:1992—2014年北京市的物质输入与输出总体呈上升趋势,矿物和化石燃料是北京市物质输入的主要组成部分;受社会经济发展水平的影响,北京市的物质投入强度表现出先上升后下降的趋势;研究期间内物质代谢效率不断提高.针对北京市的资源环境问题,应转变传统发展理念,不能一味地追求物质财富的增加而忽略生态环境的影响,且不断推动技术的革新和产业结构的调整应成为实现社会经济可持续发展的有效路径.     

基于可持续发展的物质流分析研究进展

物质流分析方法是可持续发展定量研究可行和有效的手段,通过研究人类经济活动与自然生态系统之间的物质关联,定量地评估社会经济系统的可持续发展阶段。本文在简述物质流分析的基础上,阐述了物质流分析的基本原理和国际经验,综述了国内外基于可持续发展的物质流分析相关研究进展,认为物质流分析在宏观上的能源利用、经济与社会可持续发展方面应用较多,细化研究不够,指出当前我们应从环境要素划分的角度对系统的各股物质流进行研究;同时,要结合环境的热点问题,将物质流分析运用于低碳规划和低碳经济建设。     

中国经济系统物质流趋势成因分析

运用经济系统物质流分析方法,分析和识别了1990~2003 年我国物质流趋势及成因.结果表明,我国经济系统物质流表现为直接物质投入量、国内废物产生量与GDP 总体呈线性增长关系.近年来,资源生产率低位下降,资源循环利用率缓慢提升.造成上述趋势成因主要有:重化工发展阶段和“粗放型”发展模式,导致经济发展仍旧是资源消耗型发展模式;循环经济发展尚处在初级阶段,导致我国资源循环利用率低.     

城市物质流分析框架及测算方法

在借鉴国家物质流分析(MFA)框架基础上,针对进出城市系统的物质数据缺乏且难以统计的特点,引入面向元素或产品的物质流分析(SFA)要素,建立了城市尺度物质流分析框架.与国家物质流分析相比,该框架总体结构和物质分类上相同,但输入量、净存量和输出量的计算顺序和假设条件不同.对于化石能源,可由城市统计年鉴中的能源平衡表直接得出本地开采量、净存量、调入量和调出量;对于生物质,本地开采(生产)量一般都有统计,净存量可通过假设人均消费量相对稳定估算得出,而调入量和调出量则需要对大宗工业用途进行调查并做少量假设计算得出;对于金属矿物及其产品、工业非金属矿物及其产品、建筑材料3类物质,本地开采量和消费量一般都有所统计,而调入量和调出量的计算则需要首先采用针对元素或成品的物质流分析来获取城市系统中的净存量,然后再配合生产和消费数据并做少量假设测算得出.其他项目的获取或测算同国家物质流分析,由此得到的城市物质流分析框架可以用于城市间物质代谢的比较.      

中国玻璃物质流分析和未来需求预测研究

使用物质流分析方法和情景分析法探讨了1949~2050年玻璃的物质流动和初级资源可持续性.结果表明,废日用玻璃和废玻璃纤维是资源损失的关键节点;在不同需求增长率下,初级资源需求会在2030~2050年某个时期超过当前资源储量.2045年前,期望将废平板玻璃回收利用率提高到70%、废日用玻璃回收利用率提高到60%,使玻璃硅质资源可以满足低增长需求.为了达到循环目标,政府应持续推进垃圾分类,鼓励企业从设计端延长玻璃产品寿命,提高回收利用技术,建立完善的回收再利用体系.     

巢湖流域农田生态系统磷代谢分析

采用物质流分析方法,建立巢湖流域农业种植系统的静态磷代谢分析模型,结合统计数据和文献参数,估算了2008年巢湖流域农田生态系统排水含磷来源分配以及流域各县(市)农田生态系统排水的磷含量.结果表明,巢湖流域整个农田生态系统的排向水体的含磷总量为14125.1158t,其中化肥和还田畜禽粪便是巢湖流域农田生态系统磷输入的主要来源,其排入水体的含磷总量分别为37172.0944t和26230.2336t;而肥西县与合肥市辖区是农田种植对水环境影响最大的区域,其农田生态系统排水含磷总量分别为4077.6575t和2849.133t.     

2011~2020年长三角地区农业生产消费系统氮流特征及其驱动因素

为研究人类活动对区域氮流的影响,以长江三角洲地区27个城市的统计数据为基础,采用物质流分析法建立氮流模型,分析长三角地区农业生产消费系统氮流特征,并采用情景分析法解析氮流驱动因素.结果表明,2011~2020年,长三角地区农业生产消费系统氮输入强度均值为194.6 kg·（hm²·a）^-1,是氮输入热点地区.化肥是最大的输入项.10年间,粮食和动物产品由净输出转为净输入.氮输出以氮环境损失为主,平均占比为53.2%.作物种植氮素利用效率和氮素循环利用率分别为38.7%~42.2%和15.8%~21.5%,均处于较低水平.系统氮输入和氮输出均呈现抛物线下降的趋势,分别降低11.3%和10.0%.空间上,氮输入强度总体呈现“北高南低”的格局,空间异质性显著.强度较高的城市主要分布在江苏北部及东部、 上海和浙江东北部地区.各城市氮输入强度呈现显著的正向空间自相关性.基于情景分析法,畜禽养殖规模减少是氮输入降低最大的驱动因素.提高作物种植子系统氮素利用效率,重建作物种植和畜禽养殖之间的联系将有助于减少氮损失.     

城市食物生产与消费系统磷代谢研究

研究运用物质流分析方法,构建基于物质代谢过程的城市食物生产与消费系统磷代谢分析框架,即追踪以\"食物生产\"、\"食物加工\"、\"居民消费\"、\"废物处置\"为主要过程的磷代谢路径,解析磷代谢主要过程机制并提出相应的核算方法;在此基础上,以合肥市食物生产与消费系统为例进行了案例研究.结果表明,2008年合肥市食物生产消费系统磷的总...     

4种水生植物根际磷素耗竭效应的比较

利用短期盆栽试验和抖根法研究了喜旱莲子草(Alternanthera philoxeroides)、香蒲(Typha latifolia)、慈姑(Sagittaria sagittifolia)和芦苇(Phragmites communis)4种水牛植物的根际磷素耗竭效应,分析了植物根冠比、根系形态、磷素吸收有效性和磷素利用有妓性等差异,探讨了植物根际磷素耗竭效应的吸收利用调控机制.结果表明,与非根际土壤(有效磷含量为167.53ìg穏-1)相比,喜旱莲子草、香蒲、慈姑和芦苇根际土壤的有效磷含量分别减少至80.17、124.37、155.38和161.75ìg穏-1,水溶性磷含量分别减少了81%、42%、18%和16%.喜旱莲子草根系较小,但磷素吸收有效性高(1.32 mg·m-1),其磷素利用有效件不高(0.34 g·mg-1);香蒲的磷素吸收有效性虽然比喜旱莲子草低许多(0.52 mg·m-1),但其有强大的根系,且磷素利用有效性高(0.64 g·mg-1)、根冠比大(0.35).喜旱莲子草和香蒲耗竭根际磷素的能力高于慈姑和芦苇.     

海岛生态经济系统的物质输入与输出分析——以长海县为例

运用物质流分析方法对长海县的物质输入与输出状况进行了分析,并用物质消耗强度、物质输出强度和环境负荷强度三个指标衡量了该海岛县生态效率的变化。研究结果表明,2003～2009年间,长海县物质输入总量、废物输出总量和环境负荷总量呈增长态势;生态效率有了比较明显的提高。为了减少物质输入和废物输出,减轻经济活动对生态系统产生的压力,利用技术进步不断提高生态效率具有特别重要的作用。     

基于ARDL方法的江苏省资源利用与经济增长

资源利用与经济增长间的关系是资源与环境经济学研究的重要领域.目前国内外研究主要集中于探讨能源消费与经济增长间的因果关系,而未对区域资源总体投入与经济产出的关系开展实证研究.以江苏省为例,首次尝试运用物质流分析法以及最新发展的自回归分布滞后模型(ARDL),对江苏省1990—2007年资源利用和实际GDP的因果关系进行检验和分析.采用了物质流分析指标中直接物质投入来表征区域资源利用量.ARDL边界检验结果表明,资源利用和经济增长间存在稳定的长期均衡关系.进一步因果检验表明,二者间存在着从资源利用到经济增长的单向格兰杰因果关系,反映出资源投入在一定程度上拉动了江苏经济增长.同时,对江苏省经济增长和资源保护战略提出了政策建议.      

流动注射分析法测定底质中总磷的研究

在一定的温度下,用硫酸和高氯酸进行消解,使不溶性磷酸盐和有机磷转化为正磷酸盐进入溶液.酸性条件下,待测液在酒石酸锑钾的催化下,与钼酸铵反应生成磷钼酸化合物.该化合物与抗坏血酸反应生成蓝色络合物.该络合物在880 nm比色.实验结果表明,底质中的总磷的RSD＜ 2％,回收率91％～103％,精密度和准确度满足实验要求.因此,流动注射分析法适用于底质中总磷的监测.