水力发电的能值转换率计算方法

能值转换率是能值计算分析的关键参数。论文根据资源产品的特征和属性,在分析水电工程建设主要投入产出的基础上,提出了水力发电的能值转换率计算方法。案例研究表明：1）中国水力发电的能值转换率总体呈减小的趋势,由2003年的2.41×10¹² seJ/kWh减小到2014年的5.69×10¹¹ seJ/kWh,但于2011年后逐步趋于稳定;2）中国水力发电的能值转换率,与美国水力发电的能值转换率相当,高于利用太阳能发电技术输出的电力的能值转换率,低于热电厂输出的电力的能值转换率;3）影响中国水力发电能值转换率的主要因素是水库淹没及水利设施占用的土地,以及土石方等不可更新资源的投入。研究提出了减小水力发电能值转换率的4个有效途径,并得到了水力发电的能值转换率,可为水电工程生态效应定量分析提供基础数据。     

卧龙湖湿地生态系统与生态经济可持续发展的能值分析

采用能值理论,评估了卧龙湖湿地多年平均能值投入及其生态服务价值,并分析了卧龙湖湿地生态系统结构功能及系统内外的物质、能量流动特征。结果显示,卧龙湖湿地生态系统的年能值投入为4.94×101 9sej,其中自然资源能值投入为1.75×101 9s ej,经济反馈的能值投入为3.60×1019sej:能值投资率为2.06,能值自给率仅为0.27,且环境负载率较高。此外,卧龙湖湿地生态系统能提供较高的生态系统服务价值,尤其是蒸腾作用,为每年每公顷269万美元,远远高于其他湿地。对研究结果的分析表明,区域经济发展对于卧龙湖湿地的依赖性很强,而目前卧龙湖湿地的环境负载率较高,因此,加强对卧龙湖湿地的保护和恢复,对于促进区域经济的可持续发展具有重要意义。     

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。     

中国经济持续发展水平的能值分析

在对现行可持续发展水平度量方法进行简要评述的基础上,提出了以能值分析(EMA)为理论支撑的区域性可持续发展评价指数。作为案例研究,计算了中国1978～1998年经济系统的可持续发展指数(ESI)。中国经济系统的ESI从高到低的变化历程表明,以经济系统能值流来衡量,中国经济发展的可持续性处于下降态势,表征为前期下降剧烈,目前趋于平缓。具体表现为对资源特别是能源的过度消耗以及对环境的持续强大压力。     

基于能值分析的西安市三个发展核心区可持续性研究

本文基于能值分析和城市复合生态系统的理论与方法,从生态环境系统及社会经济系统两方面,对西安市灞桥区、雁塔区和未央区2014年的基础数据进行计算整理,通过分析三个发展核心区的能值利用效率,排除废物流能值对系统的消极影响,构建基于能值利用效率(EUE)的系统可持续发展程度指标(EUSDI),确切评估三个区城市复合生态系统的可持续发展能力。结果表明:灞桥区可持续发展指数为0.1545,雁塔区为0.0906,未央区为0.0579。灞桥区能值利用效率为较高的94.81%,可更新资源较为丰富,但较为依赖不可更新资源与外部输入产品;雁塔区能值利用效率为较低的86.57%,社会经济发展程度较高,但可更新资源较贫乏,人口过于集中对环境造成很大压力;未央区能值利用率为较低的84.93%,该区可更新资源较少,工业生产消耗大量不可更新资源,"三废"的排放也严重影响了该区的生态环境。     

能值理论在生态系统稳定性研究中的应用

通过对生态系统稳定研究的回顾,分析了争论的根源,从而提出划分2种稳定性的分析角度,并利用能值理论较为准确、量化的度量了生态系统第二类稳定性.     

基于能值分析的喀什可持续发展水平的研究

采用能值分析的方法,通过计算出能值产出率,环境负载率,可持续发展指数等指标,对喀什2002-2010年的可持续发展水平进行研究.研究结果表明,喀什的可持续发展水平ESI值从2002年的1.26增加到2010年的5.8.喀什的可持续发展水平总体在逐年增长,但也呈现一定的波动,其中由于旅游收入的增加2004年的ESI为0.68,为历年最低.2006年开始有所回升,2010年由于输入资源的减少,ESI值达到近几年最高5.8.通过分析可持续发展指数的变化,可以表明喀什的发展状况,为喀什实现可持续发展提供一定的参考依据.     

基于能值定理的生态足迹模型修正研究

能值生态足迹模型是定量分析区域可持续发展的重要方法,然而其计算未考虑到经济发展和科技进步对生态承载力的影响,得出的结论往往具有一定的误差.因此,本文引入社会经济虚拟承载力账户对该模型进行修正,并以长沙市为例进行验证.结果表明:通过相关性对比分析,修正模型可突破传统模型具有生态偏向的弱可持续性评价局限,其计算结果更加科学合理.基于修正模型,2000~2011年长沙市的生态承载力变化不大,年均值为2.31hm2/人,而生态足迹呈现快速增长趋势,年均值为2.44hm2/人.这导致该地区出现逐年加剧的生态超载现象,年人均生态赤字为0.13hm2/人.通过多元统计分析方法得出,农牧业生产和重工业能耗的压力大是造成其生态赤字的主要原因.     

基于能值理论的佳木斯市生态经济系统研究

运用能值分析方法对佳木斯市生态经济系统中能量、资源流动及系统的状况进行了系统的分析,并与其他国家或地区进行了比较。结果表明:佳木斯市的电力能值使用量比例为15.09%,低于发达国家和国内的发达地区;能值可持续发展指数为7.50,表明该地区处于不发达状态;环境负荷率为1.9。丰富的资源与较小的环境压力有利于发展当地经济。在此分析基础之上,对佳木斯市的可持续发展提出了有效的政策建议。     

四川省农业生态经济系统的能值分析研究

结合四川省区域的实际情况,运用H．TOdum的能值分析方法对四川省农业生态经济系统进行分析。定义了人均农产品能值年占有量（AEPC）的概念。研究表明四川省人均农产品能值占有量持续增加,本地可更新农产品的增长主要靠畜牧业的增长,农业增产“石油化”现象严重。建议：调整农业内部结构,保持种植业稳步发展,大力发展养殖业。充分开发四川农村的劳动力资源,进一步加大劳务输出;充分发挥四川省的水电优势,加大农业的科技含量,发展高能值品位农产品,从而增强四川省农业的发展竞争力,促进农业生态环境的可持续发展。     

Emergy evaluation of the environment and economy of Hong Kong

ＥｍｅｒｇｙｅｖａｌｕａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｎｄｅｃｏｎｏｍｙｏｆＨｏｎｇＫｏｎｇＬａｎＳｈｅｎｇｆａｎｇＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＢｉｏｌｏｇｙ，ＳｏｕｔｈＣｈｉｎａＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｇｕａｎｇｚｈｏ...     

河流健康评价在城市河流管理中的应用

建立具有河流水文、河流形态、河岸带状况、水质理化参数、河流生物5类一级指标及17个二级指标的城市河流健康评价指标体系.基于上海市2001～2005年间完成的53份河道整治工程可行性研究报告、丽娃河及张家浜河流监测数据,从河流管理的现状评估、规划、后评估3个阶段,探讨城市河流健康评价方法的应用.现状评估显示,整治前丽娃河流速、河床稳定性、河道护岸形式、大型无脊椎动物、氨氮等指标有待于进一步改善;规划评估表明,当前河流管理规划案例中,对河岸带状况、河流生物群落缺乏足够重视,河流廊道连续性及可达性等尚未得到充分关注;后评估表明,张家浜综合整治在河流水文、河流形态、河岸带状况、水质理化指标、河流生物等方面成效显著,但河道改变、河道护岸形式等个别指标有所降低.在此基础上,从河流健康视角审视河流管理现状,提出河流健康与河流管理的集成框架.     

秦淮河流域句容水库农业流域水体沉积物的反硝化作用

2007年5、8、11月和2008年2月,在秦淮河流域句容水库农业流域的河流和水库中,采用自行设计制作的无扰动采样器采集了沉积物柱样,使用乙炔抑制法进行培养试验,并测定了沉积物上覆水的温度(T)、铵态氮(NH4+-N)、硝态氮(NO-3-N)和总溶解性氮(TDN)的浓度,以及沉积物有机质(OM)和全氮(TN)含量,研究了沉积物反硝化潜势的季节变化及其影响因素.结果显示,水体沉积物反硝化潜势存在显著的季节差异,河流沉积物的反硝化潜势范围在8.85～64.04pμg·m-2·h-1之间、水库沉积物的反硝化潜势范围在5.01～28.18μg·m-2·h-1之间.沉积物反硝化潜势的季节变化与上覆水的温度、NH4+-N、NO-3-N和TDN的浓度,及沉积物的OM和TN含量的季节变化有关.     

平原河网地区闸控型河道生态修复效果评价

针对城市河道治理后反复出现水华现象的问题,以上海市青浦区小涞港河段为研究区域,基于层次分析法和熵权法的组合赋权法,参考相关研究并结合实地调查,优化选取水质、底泥、护岸等相关指标建立评价指标体系,进行河道生态修复效果评价。结果表明：较高的硝酸盐浓度〔NO₃ ⁻-N浓度为（3.055±2.863）mg/L,其与叶绿素a浓度显著相关,r=0.36,P<0.05〕是闸控型平原河网水系河流重要的水华潜在风险因素,建议结合现有闸泵工程活水畅流技术,进一步优化曝气方式,创造合适的缺氧微环境以及通过硫、铁元素耦合强化总氮去除;河道底泥以营养盐污染〔内源氮浓度为（2 171.99±1 664.40）mg/kg〕为主,现有沉水植物种类较为单一,易产生丝状藻华孳生现象,建议增加沉水植物的种类并进行合理配置,降低底泥营养盐污染,增强以沉水植物为核心的水生生态系统稳定性;采用的浆砌混凝土硬质护岸对雨水径流污染的净化拦截能力严重不足,建议适当拓宽河道,对护岸进行生态化改造,选择合理的填料基质和植被配置,以强化护岸对面源污染的截留功能。

     

江苏句容水库农业流域水塘和河流N_2O排放速率的研究

在句容水库农业流域的水塘和河流中,用密闭箱法于2007年8、11月和2008年2、5月采集水体表面排放的N2O气样,研究水塘和河流N2O排放速率的季节变化及其影响因素.结果显示,水塘N2O的排放速率范围在-0.42～16.76μg.m-.2h-1之间,河流N2O排放速率在0.29～8.41μg.m-.2h-1之间.由于...     

黑河流域地域系统的下游绿洲带资源-环境安全

额济纳绿洲是我国西北干旱区中心的一道生态防线。20世纪后半叶绿洲生态系统严重受损,景观结构急剧恶化,黑河的供水量逐年下降,由50年代的12.25×108m3下降到90年代的7.24×108m3。地下水位也相应降低,土地盐化也在加剧。各种禾草草甸严重退化,并多已演替成为苦豆子群落。为了维护我国西北的这一生态屏障,论文认为必须坚持以恢复与保护自然绿洲为主,恢复胡杨林、沙枣林、红柳灌丛与梭梭林的覆盖率;建立人工草地,改善土地覆盖,建设自然-人工复合绿洲。在绿洲建设与保育工程中必须保证供水,保持地下水位的临界高度,调控水盐动态,发挥生物-景观多样性的系统耦合效应,实现绿洲生态系统健康与资源-环境安全。     

南京市主要入江河流中有机污染物的定性分析

参考美国EPA相关分析方法,利用气相色谱/质谱联用仪,对长江南京段主要入江河流水体中有机物进行了定性分析。共检出11类24种有机物,其中7种属中国优先控制污染物,分属5类有机物;5种属EPA优先控制污染物,分属3类有机物。通过查明入江河流有机污染状况,为环境风险事故防范和应急预案的建立提供科学依据。     

流量可调节的河流污染控制规划

利用水利工程的调节功能,适当增大枯水季节河流流量,可改善水体环境质量,减少处理费用在建立流量可调节的河流污染控制规划模型中,考虑了流速和降解速率的改变以及不同河段流量放大倍数的差别。约束条件以幂函数连乘之和的形式逼近,并应用Avriel-Williams法构造正定几何规划的数学模型。算例表明,迭代是收敛的,规划模型对于条件的变化有灵敏的反应性能。     

平原感潮河网地区河道水体表观污染评价及来源解析

以佛山市大沥镇河道为研究对象,采用表观污染指数法及表观污染类型的分类方法,从污染程度和污染类型2个角度对平原感潮河网地区河道水体表观污染状况及污染源进行评价,并利用正定矩阵因子分解模型定量解析污染源。结果表明：佛山市大沥镇河道水体表观质量整体不佳,表观污染类型以混合主导型为主,夏季和晚春的表观污染程度重于早春。不同片区水体表观状况从优至劣依次为镇水围片区>白沙片区>盐联围片区>黄岐盐联围片区>谢边涌及香基河片区>泌冲片区>后海片区。退潮时段河道水体表观质量较差,且涨退潮对镇南部河道水体表观质量影响较大。不同表观污染类型河道的污染源类型及贡献率不同,有机主导型（黑臭）的主要污染源为点源污染（52.61%）;有机主导型（水华）的主要污染源为农业面源（35.98%）;营养主导型的主要污染源为种植业污染（51.43%）;无机主导型的主要污染源为地表径流（41.50%）。研究显示,大沥镇河道水体表观污染时空变化较为显著,不同表观污染类型的污染源具有差异性,需分类治理,从而改善水体表观状况。