儿童血铅(BL)与土壤含铅量(SL)关系的研究

本文比较了美国和中国的一些地区儿童血铅调查和研究成果,证明儿童血铅(BL)与土壤含铅量(SL)直接相关,土壤铅已经成为儿童铅暴露的主要来源。当土壤含铅量超过500–600 mg/kg时,长期暴露在这种土壤环境下的儿童血铅浓度超过10μg/dL是可以预期的。中美儿童血铅模型(IEUBK模型)的实际计算结果也表明,当表层土壤含铅量超过600 mg/kg时,其土地利用不适合任何儿童活动。为了更好地预防儿童高血铅,我国土壤修复的标准可定为居住用地Pb≤250 mg/kg,非居住用地Pb≤600 mg/kg。     

港口多介质环境中铅和镉的迁移行为及模型研究

本次研究应用水生微宇宙模拟了铅和镉在天津港水生生态系统中的归趋,并根据多介质逸度模型的基本原理,探索了铅和镉内在的迁移规律。模型的计算结果与实验数据能够很好地吻合,说明逸度模型的适用性。由模型可知,系统中的镉大约有61%保留在沉积物中,剩下的基本被平流迁移带走,而铅却有99%保留在沉积物中,说明沉降是铅和镉在水环境中主要的迁移过程,尤其是铅。     

循环经济视角下原生和再生资源消费的动态分析

从循环经济视角出发,聚焦这种新经济模式下原生资源和再生资源的动态关系,以世界铅资源为实证对象,利用1974-2006年世界铅资源的相关时间序列数据组织样本,基于协整关系分析构建VAR模型,在VAR模型框架下研究原生铅产量和再生铅产量对来自不同冲击的脉冲响应函数和方差分解。研究结果表明:原生铅产量、再生铅产量与铅消费总量之间存在着一个协整关系。这意味着在当前经济系统中,对铅资源是刚性需求,没有有效替代品,其供给的途径只有原生铅和再生铅两种。另外,对于来自市场消费规模、原生和再生铅产量的变动冲击,再生铅所做出的响应比原生铅更富有弹性,这一结论可以很好的阐释为什么再生资源市场比原生资源市场波动大的现象。     

基于“四步法”的健康风险评价研究进展

随着社会的发展,人类向环境排放了大量的污染物,这些污染物会对人体健康产生一定的危害。为了定量评估各种环境介质(水、大气、土壤、食物等)中污染物的对人体产生的健康风险,各国提出了相应的健康风险评价模型,其中以NAS和USEPA所规定的"四步法"健康风险评价运用最为广泛。本研究综述了"四步法"针对于不同污染物、不同暴露途径、不同暴露人群的健康风险评价最新研究进展,并对计算过程中的不确定性评价进行阐述。在此基础上,分析目前"四步法"健康风险评价的不足,对今后健康风险评价提出展望。该研究可为更为准确的健康风险评估提供依据,具有一定的现实意义。     

三峡水库水质模型的选取和系统集成

水环境信息系统与水质模型在水环境保护中具有互为补充的作用,将它们有机结合,对水环境的预测和管理具有重要意义。根据三峡水库水污染控制的特点和水环境管理的需要,选取了5个不同的水质模型,在讨论水质模型不同集成模式的基础上,采用半紧密内嵌集成模式实现了所选水质模型与三峡水库水环境管理信息系统的有效连接。最后以分层三维模型为例,通过开发水质模型的前处理模块、后处理模块以及计算模型接口模块,完成了模型与三峡水库水环境管理信息系统的集成,并将集成后的水质模型成功应用于三峡水库万州段水流及水质的预测模拟。结果表明,通过GIS、数据库、图形界面等技术手段,实现了水质模型数据准备的自动化和计算结果快速分析,它不仅增强了系统的水质预测和分析能力,还强化了水质模型的易用性,提高了模型的应用范围和预测效率,为库区的水污染控制和水环境保护提供了有力的技术支持。     

水利工程建设社会稳定风险评估与实证研究

水利工程建设社会系统脆弱性能够反映社会稳定风险水平,系统越脆弱,社会稳定风险水平越高。基于系统脆弱性视角,引入工程建设的公众风险认知,从社会风险暴露、公众风险认知、敏感性和应对能力四个维度构建水利工程建设社会系统脆弱性评价体系和模型,并对G水利工程建设社会稳定风险评估进行了实证研究。结果表明:2007-2018年G工程建设所在区域社会系统脆弱性逐渐降低,并且随着社会风险应对能力的不断提高,2014-2018年工程建设期的社会稳定风险处于较低水平,社会失稳的可能性较小,并建议通过构建标准化风险识别体系,实现风险评估端口的前移;引入公众参与,提高公众风险认知水平;加强社会保障能力建设、完善利益补偿机制、提高经济发展水平和风险控制能力应对工程建设产生的社会风险,降低社会系统脆弱性,实现社会稳定风险的有效控制。     

考虑能源、环境影响的住宅建筑节能CGE模型构建

中国承诺将于2030年左右使单位国内生产总值二氧化碳排放比2005年下降60%—65%,排放总量达到峰值并争取尽早实现。我国目前的碳排放主要来自工业、交通运输业和建筑业,其中建筑业碳排放约40%,所占比重最大,而高达550亿m2的存量住宅能耗和排放是建筑业碳排放的主力。住宅建筑节能是关系到我国建筑业节能减排目标能否顺利实现的重要因素,是我国节能减排工作的重要领域。构建一个可用于衡量住宅建筑节能对资源环境及经济发展影响的可计算模型是推动住宅建筑节能工作的重要基础。本文尝试以CGE标准模型为基础,依次对住宅建筑生产模块、污染排放模块、节能住宅建筑模块、动态模块和环境福利模块进行详细构建说明。在四方面对标准模型进行扩展:第一,将生产要素扩展为资本、劳动和能源要素束,能源要素束被深化分解为清洁能源与非清洁能源束,然后再予深化细化;第二,依据差异的贸易伙伴将进出口细化为差异的国家和地区;第三,将建筑污染排放作为一个特殊部门,建立建筑污染排放模块,纳入到CGE模型中,并将污染要素纳入到效应函数中;第四,依据资本增长模型,建立动态模块。通过将住宅建筑节能作为变量扩展到标准CGE模型的方法,构建了住宅建筑节能CGE扩展模型。借助该扩展模型,可以研究非节能建筑约束、外部节能建筑与经济增长之间的内在关系,进而破解非节能建筑约束、外部节能建筑与住宅建筑节能快速发展之间难以协调的矛盾。在本文研究成果的基础上,可进一步建立相应的社会核算矩阵(SAM),并对各种函数的参数估计和敏感性检验进行实证分析。     

中国2030年碳排放强度减排潜力测算

中国正面临严峻的环境问题,2013年中国的CO2排放量超过了欧盟和美国的总和,同时中国的人均CO2排放置首次超过欧洲. 2015年在巴黎国际气候大会上中国政府宣布碳排放强度减排目标为:2030年单位国内生产总值CO2排放比2005年下降60％-65％.按照IPCC(2007) CO2排放核算方法计算的数据,近年来中国CO2排放情况总体呈排放量逐年上升但排放强度总体下降的态势.为了进一步估计中国2030年CO2排放强度,本文构建了IPAT模型,利用全国30个省1995-2012年数据进行拟合,并采用最小二乘法和萤火虫优化算法分别计算了IPAT模型的参数,发现与传统最小二乘法相比,萤火虫算法优化后的模型显示出更高的拟合优度和更低的误差,模型系数也更为合理.文章在萤火虫优化的IPAT模型基础上估算了中国2030年的CO2排放强度,实证结栗显示,第三产业的发展有利于降低CO2排放强度;2030年全国CO2排放强度比2005年下降了66.34％,其中有20个省份CO2排放强度减排幅度超过60％;中国能够实现在2015巴黎国际气候大会上提出的碳减排目标.为了进一步发展低碳经济,各省应该充分重视经济转型对减少CO2排放的作用,改善以煤炭为主的能源消费结构,增加生物能、太阳能、风能、沼气等可再生资源的使用比重.     

全球能源经济可计算一般均衡模型研究综述

全球能源经济可计算一般均衡(Computable General Equilibrium Model,CGE)模型是研究低碳政策对能源经济系统影响的主要工具,在国际低碳经济研究领域具有重要作用。全球能源经济CGE模型发展起始于20世纪70年代,经过数十年的拓展已经形成了一批发展成熟且应用广泛的模型平台。我国能源经济CGE模型研究开始于20世纪90年代,研究领域主要聚焦在中国本土与国内区域,而在全球尺度上的模型研究尚处于起步阶段。伴随我国在全球气候治理当中的重要性凸显,中国能源环境问题的研究需要具有国际视野。本文对当前全球能源经济CGE模型的研究现状进行分析,对全球CGE模型的主要作用与特点做出评价,并对典型模型进行比较,在介绍了模型优缺点的基础上对全球能源经济CGE模型的发展趋势与关键问题进行讨论,并对中国未来发展全球模型给出具体建议。全球能源经济CGE模型政策评估的主要优点是评估基于坚实的理论基础,可以根据相关理论判断模型结果是否合理并对政策的作用机制与影响结果做出基于经济规律的解释;以及能源与经济系统整体协调一致的相互作用机制。能源经济CGE模型主要争议性问题包括结果依赖大量参数且参数取值不稳健,以及模型假设过于理想且技术表达抽象。当前能源经济CGE模型研究的关键问题与主要趋向包括:关键参数的实证研究与准确校核、经济系统异质化与细节化描述、技术细节表述与内生化变革以及非理想与不均衡市场条件建模。建议中国开发全球模型应充分借鉴全球先进模型开发的基础与经验,在当前全球模型主流框架下重点研究发展中国家在非理想与不均衡市场环境下经济行为表述的改进,同时注重模型基础数据的整理与重要参数的校核。     

基于城市化发展体系的城市生态环境评价与分析

基于城市化发展和城市生态环境之间交互耦合的作用机理,将城市化发展体系引入城市生态环境的评价系统中,将其作为生态环境评价的背景参照体系,应用系统相对状态发展度模型,定量测定相对于城市化发展体系的城市生态环境发展状况及变化情况,并以环境优秀城市大连市进行实证研究.结果显示,1996至2005年期间大连市独立于城市化发展体系之外的大连市城市生态环境发展度综合指数表现为逐年上升的趋势,近年来上升速度有所减缓;引入城市化发展体系后.经过系统相对状态发展度模型的测定计算,大连市相对于城市化发展体系的城市生态环境系统发展度自1999年以后表现为逐年下降的趋势,相对发展度等级从"优质匹配"下降到"严重滞后".说明大连市城市生态环境对城市化发展需求的满足和承载能力已经开始下降,对城市化持续、健康地发展造成了潜在威胁.     

湖泊流域系统水文水动力联合模拟研究进展综述

湖泊流域水文水动力联合模拟对综合管理湖泊流域水资源具有重要的理论和实践意义。通过水文水动力联合模拟研究进展的综述,可深入了解湖泊流域联合模型发展和演变过程,把握国际研究主流趋势和前沿手段。传统湖泊流域联合模拟方法主要通过流域水文模型结合湖泊水量平衡模型来计算湖泊流域水均衡组分,但水量平衡方法仅是对湖泊过程的一般性描述,难以切实反映水位空间差异显著的湖泊系统有着显著的水动力特性。基于流域水文模型与湖泊水动力模型的联合系统克服了大尺度湖泊流域系统难以切实描述和完整模拟的难点,在湖泊流域系统水资源管理与调控中发挥了重要作用。系统概述了国内外不同尺度湖泊流域系统水文水动力联合模拟研究,归纳总结了基于外部耦合、内部耦合与全耦合技术的联合模型的优势和不足。从学科发展趋势和应用需求的角度出发,概述了湖泊流域系统联合模拟的难点和今后发展趋势     

基于SBM-DEA和Malmquist模型的武汉城市圈城市建设用地生态效率时空演变及其影响因素分析

城市建设用地生态效率是城市建设用地在生态建设方面产出与投入的比值,是衡量城市发展品质的重要内容。采用武汉城市圈2006~2015年的面板数据,通过SBM-DEA模型和Malmquist指数对武汉城市圈建设用地生态效率进行测算研究,并通过Tobit模型定量分析了各要素对武汉城市圈建设用地生态效率影响程度。研究结果表明:(1)2006~2015年武汉城市圈建设用地的生态综合效率值总体上呈现螺旋上升的状态,分解效率中纯技术效率是影响综合效率的关键因素;(2)城市圈建设用地生态演变过程可以划分为早期低效阶段、快速提升阶段、不稳定转型阶段;(3)武汉城市圈建设用地生态效率的增长阻力主要是由于技术进步的制约;(4)生态压力、工业发展水平和生态技术水平对城市圈建设用地生态效率产生显著负向影响,而生态投入和产业结构对城市建设用地生态效率产生显著正向影响。     

湖泊水质模型研究进展

湖泊是最重要的淡水资源之一，对社会和经济的发展起着不可估量的作用。保护和改善湖泊水环境问题已成为当前世界关注的一个焦点。湖泊水质模型是一种利用数学语言来描述湖泊污染过程中的物理、化学、生物化学及生物生态各方面之内在规律和相互联系的手段。作为湖泊水环境污染治理、规划决策分析中的一个重要工具，它可以为湖泊的综合整治和科学管理提供科学的依据，在环境保护领域中发挥着举足轻重的作用。分别介绍了湖泊水质模型国内外研究动态、类型、常用软件（WASP、EFDC、CE QUAL W2、CE QUAL R1、CE QUAL ICM、MIKE、SMS等）和应用实例，并综观湖泊水质模型的研究历史和应用前景，系统分析了湖泊水质模型研究的发展趋势。     

基于DEM的分布式水文模型在清江流域的应用

基于清江上游水布垭区域的数字高程模型(DEM)数据,提取出了研究区域水系、勾画了研究区域边界,并计算了研究区域地形指数分布。采用基于数字高程模型(DEM)的分布式水文模型(DDRM)来进行降雨 径流模拟。在Nash Sutcliffe效率系数、洪峰相对误差、径流深相对误差等方面对基于DEM的分布式水文模型和三水源新安江模型进行了比较分析。结果表明：在径流深模拟方面新安江模型略好于DDRM,在洪峰流量及峰现时间方面DDRM略好于新安江模型,模拟的Nash Sutcliffe效率系数两者相当,总体上基于DEM的分布式水文模型和三水源新安江模型模拟效果相当。基于DEM的分布式水文模型与三水源新安江模型相比,其优点是模型结构简单、参数较少、物理过程明确,而且能够模拟流域土壤含水量和径流量的空间分布。     

基于组合模型的能源需求预测

能源是人类生存和发展的重要物质基础,也是当今国际政治、经济、军事、外交关注的焦点。能源需求预测是合理制定能源规划的基础。能源需求预测的模型很多,总的来说,可以分为单一模型预测和组合模型预测。本文在分析几种常用单一模型的优缺点和适用范围的基础上,建立BP神经网络与灰色GM的优化组合模型,对江苏省未来十五年煤炭和石油的需求量进行预测。结果表明:①随着经济的发展,未来江苏省对煤炭和石油的需求量逐渐增加,其中煤炭从2008年的19 601.39万t标准煤增加到2020年的25 615.26万t标准煤,年均增长率为1.81%;石油从2008年的2 628.64万t标准煤增加到2020年的3 532.60万t标准煤,年均增长率为1.36%;②基于BP网络与GM(1,1)的组合模型克服了单一模型的缺点,实现了优化组合模型"过去一段时间内组合预测误差最小"的原则,且预测结果误差较小,不仅适用于能源的中长期预测,还可以推广到其他领域。     

On several issues regarding efforts toward a sustainable society

Environmental issues and the future sustainability of society are among the greatest concerns facing society today. How to formulate a pathway toward a sustainable society is a critical question. Several issues associated with this question are presented and discussed. First, a structuring of the issues is presented. The environment can be said to consist of three systems—the natural, social, and human—and their interactions; environmental problems may therefore be defined in terms of perturbations of the interactions among the three systems. A sustainable society can be realized by restoring these interactions. Next, the characteristics of the issues are discussed. Because environmental issues relate to the future, forecasts of the future are essential. Because it is impossible to predict the future with complete accuracy, however, we should develop a method of using information about the future with allowance for error. It should be noted that error characteristics differ according to their time-scale. Third, the relationship between environmental issues and society is discussed. To take collective action on these issues we need society-wide consensus, which requires a reliable and objective platform. Here, more attention must be paid to the distribution of knowledge across society, because scientific knowledge in a modern society tends to be monopolized by research organizations. The role of the media is therefore important. Another important factor is the commitment of the general public; user-friendly ways of galvanizing such commitment should be developed.

基于组合模型的能源消费预测研究

能源作为社会发展的重要物质基础,其消费影响着人类赖以生存和发展的自然环境,也是经济和社会可持续发展的关键问题。通过建立能源消费量模型,准确预测中国能源消费总量,做好未来能源消费预测分析,从而为制定合理的能源生产计划、外供能、节能计划及制定相关的政策等提供科学的依据,这对于保持中国社会经济健康、持续、稳定的发展都具有重要的理论与现实意义。而运用组合模型进行预测不仅预测结果准确性高,而且稳定性好。本文借助组合模型对能源消费所做的预测研究表明,随着社会、经济的发展,中国能源需求不断增长。尤其是2000年以来,中国能源消费稳步增长,未来几年仍将继续保持此增长势头及速度。组合模型集结了更多的有用信息,使得预测结果更加可靠,可以作为中国"十二五"期间的能源消费量预测的有效工具,为能源决策提供更为可靠的依据及建议。     

基于流域地形地貌特征的分布式汇流方法

以长江三峡区间沿渡河流域为例,采用HEC-HMS水文模型系统为模拟工具,基于流域下垫面特征和水动力条件提出了一种分布式单位线方法,并应用于降雨径流过程模拟。以自然分水线划分子流域,基于DEM数据和GIS工具提取河网水系特征。采用7种模型评估指标,分别从总量平衡,过程拟合,高水流量和低水流量4个角度评判模型的模拟效果及精度,并给出了模型模拟结果的量化统计指标。模拟结果表明:25场洪水中,洪峰流量相对误差小于20%的有80%,径流深相对误差小于20%的有96%,Nash-Sutcliffe效率系数大于0.8的有84%。由此可知,提出的分布式汇流方法可有效利用流域下垫面特征和GIS工具提取模型参数信息,适应于无资料流域的降雨径流过程模拟应用。     

统计降尺度在AREM模式洪水预报试验中应用初探

利用2006~2008年AREM模式预报降雨和漳河水库逐小时雨量站观测降雨及入库流量资料,对水库流域进行网格划分,建立了基于网格的空间分辨率分别为(0.25°×0.25°)和(0.5°×0.5°)的降雨预报统计降尺度模型,同时对降尺度模型了进行了模拟效果的检验,证明该降尺度模型的计算结果可以用于漳河水库洪水预报试验。从2009~2010年中选取了4次洪水过程,进行个例试验,试验结果表明,统计降尺度模型对洪水过程效率系数的改进效果不明显,但对减小预报洪峰流量相对误差有一定的效果,平均相对误差降低了10%左右,峰现时差也略有减小。     

长三角地区人口密度模型及增长模式:1982～2010

基于熵值法对上海、南京和杭州影响力进行综合评价,运用Arc GIS点距离工具测算各空间单元到沪宁杭的距离,然后借鉴重力模型,将长三角地区划分为以上海、南京和杭州为中心的3个城市经济区,并进行区域人口密度模型拟合。相比线性、指数和乘幂模型,对数模型能更好地拟合经济区内各县、县级市或市辖区人口密度与其到各自经济区中心距离的关系。而相比上述基础模型,基于基础模型的二次模型拟合的判定系数更高,拟合效果更好。其中,对数二次模型拟合的判定系数最高,且明显优于基础模型。基于对数二次模型的人口密度变动的空间差异,沪、宁、杭经济区增长模式可以总结为"强向心集聚"和"近域扩散",但不同区域不同时段增长模式存在差异。