基于GWR的中国居民生活能源消费驱动因素时空演变研究

借助地理加权回归模型(GWR)揭示中国30个省份、直辖市、自治区2011—2014年人均生活能源消费量受人均可自由支配收入、产业结构、能源消费结构、城镇化率、老龄化率、受教育程度各驱动因素作用的空间差异性。通过研究各省市生活能源消费的驱动因素的空间分布状态,为国家制定差异化的区域生活节能目标和寻找多元化的节能途径提供有益参考。结果表明:人均可自由支配收入、城镇化及受教育程度对人均生活能源消费量产生正向作用,产业结构、能源消费结构及老龄化率对人均生活能源消费产生抑制作用,且生活能源消费各影响因素的回归系数表现为:受教育程度城镇化率人均可自由支配收入产业结构能源消费结构老龄化率。因此,政府在进行政策制定时,需根据各影响因素的驱动作用及其空间差异,针对不同区域采取差别化的能源政策,不断调整和优化产业结构和能源消费结构,减少城镇化中能源回弹效应的消极影响,引导和激励居民绿色能源消费,缓解人口规模增加、消费水平提升和城镇化对生活节能的压力。     

江苏省农户秸秆还田的影响因素分析

农户秸秆还田不仅有利于土壤有机质的增加,实现耕地的可持续利用,而且在发挥我国农田土壤固碳潜力,积极应对气候变化方面具有重要意义.文章以江苏省农户调查数据为基础,建立Logistic模型,对影响农户秸秆还田的因素进行分析,以期为制定促进农户秸秆还田的政策提供科学依据.结果表明,不同地区农户对于秸秆还田的决策存在差异:在较为发达地区,秸秆还田与否,农户更多的是从秸秆处理的边际成本出发;而略欠发达地区,则主要是基于秸秆的利用效益.此外,技术因素也影响农户秸秆还田的行为决策.在制定促进秸秆还田技术应用的激励政策时,要充分考虑地区农业生产以及农户生产经营的基本特征及差异,因地制宜,有效地促进秸秆还田在各地区最大限度地被应用和推广.     

灰色关联分析在中国农村家庭碳排放影响因素分析中的应用

农村家庭碳排放影响因素分析的研究对于合理发展农村经济,有效制定农村减排政策具有重要的指导意义.根据IPCC参考方法、生活碳排放研究方法和投入产出基本方法,计算了1995—2010年中国大陆31省区农村人均家庭碳排放量.通过因子分析方法,剔除农村人均家庭碳排放量不显著相关的影响因素,利用灰色关联分析方法对影响农村人均家庭碳排放量的显著相关影响因素进行评价,得出不同驱动因子对碳排放的关联度.结果表明,(1)从时间上看,1995至2010年,农村家庭碳排放呈现出逐渐上升趋势,1995年农村的人均家庭排放量为C 0.170 t?人-1,增加到2010年的0.504 t?人-1,同比增长196.90%.(2)从空间看,东部地区的农村家庭碳排放远远高于中部、东北和西部地区的农村家庭碳排放.(3)从地区差异看,位于东部地区的上海市农村人均家庭碳排放远远高于位于西部地区的内蒙古,1995年上海市农村人均家庭碳排放为C 0.454 t?人-1,而内蒙古为0.145 t?人-1;2010年上海市农村人均家庭碳排放为C 1.351 t?人-1,而内蒙古为0.498 t?人-1.(4)利用灰色关联分析,经济水平指标中的农林牧渔总产值与农村人均家庭碳排放的关联度为最大,为0.9824,因此对农村家庭碳排放的影响最大,而人口指标中的农村人口比例与农村人均家庭碳排放的关联度最小,为0.5702,因此对农村家庭碳排放的影响最小.     

江浙沪地区农村生活污水污染调查

采用问卷调查的方法,研究了太湖流域农村生活用水量、污水产生量、空间分布及生活污水去向,为准确核算农村生活污水污染物负荷提供科学依据。结果表明:农户人均日用水量与农户收入水平之间呈显著正相关关系,上海平原区农户人均日用水量最高。受生活水源和水价约束等因素的影响,江苏和浙江丘陵区农户平均日用水量高于平原区。各乡镇年用水量与生活污水污染物的空间差异主要与所处地形区、常住人口数量、农民收入水平以及地区经济发展不均衡有关。虽然化粪池在太湖流域农村地区得到了普及使用,但是只有厕所污水和一部分浴室、厨房污水被收集起来进入化粪池进行初步处理,30%~50%的厕所污水经初步处理以后排入河流,对地表水环境造成的污染不容忽视。现有的污水处理设施并不能有效减轻流域内农村生活污水排放对地表水环境的压力。     

农户地膜回收决策影响因素实证研究:基于云南省9个典型农业县的调查数据

地膜是重要的农业生产资料,但长期以来重使用、轻回收,造成我国部分地区地膜残留污染问题日益严重。利用云南省9个典型农业县(区)入户调查获得的963份问卷数据,从认知因素和经济因素2个方面运用二元Logistic回归模型探究农户地膜回收决策影响因素,并分析认知因素和经济因素的主要来源。结果表明:(1)认知因素和经济因素均显著影响农户地膜回收决策,经济因素对农户地膜回收行为的促进作用更大。(2)农户年龄、政府宣传、农户对残膜污染的直接认知、家庭经济状况和政策支持对农户地膜回收决策起正向促进作用;家庭农业从业劳动力人数对农户地膜回收决策起负向促进作用;农户个体特征中性别和文化程度对地膜回收决策的影响不显著。(3)政府宣传和政策支持在农户地膜回收决策中起到关键影响作用。     

陕西省淳化县农户生活垃圾处理方案的比选与分析

通过问卷调查和现场勘查对陕西省淳化县农村生活垃圾污染及处理现状进行分析,采用层次分析法对户用沼气池、户用堆肥池和小型焚烧炉3种主要处理方案进行经济效益、能源效益和资源环境效益的综合评价,结果表明户用沼气池的综合效益最高.选用成本效益分析、财务现金流分析和敏感度分析方法着重对户用沼气池推广的优势因素和限制因素进一步分析,结果表明,当农户有足够的资金、土地资本和垃圾产量时,应采用沼气池,同时应重视对沼气建设技术人员和维护管理沼气池农户的技术培训,以求保证建池质量;当农户资金、土地资本和垃圾产量有限时,也可以采用户用堆肥池,同时要注意堆肥池规格的设计,以求达到最高的综合效益.     

基于DPSIR模型的曲周县氮素资源可持续利用评价与预测

我国北方地区由于氮素利用效率低导致的环境问题日益凸显。以驱动力-压力-状态-影响-响应(DPSIR)模型为基础,选取38项指标构建河北省曲周县氮素资源可持续利用评价指标体系,结合1997—2017年曲周县统计资料,对研究区氮素资源可持续利用进行评价,并利用灰色预测模型分析研究区氮素资源可持续发展趋势。结果表明,1997—2017年曲周县氮素利用驱动力、状态、影响因素评价值均呈上升趋势,而压力因素评价值呈下降趋势,响应因素评价值呈先下降后上升趋势。曲周县氮素资源在多重因素共同影响下由弱可持续水平向基本可持续水平发展。灰色预测模型预测结果显示2018—2030年研究区氮素资源可持续利用呈上升趋势。情景模拟结果表明研究区城镇化率、人均GDP、农民人均纯收入和城镇人均可支配收入提高10%,均可以使曲周县氮素资源可持续利用综合评价值提高。在曲周县经济发展和城市化进程中,增加经济作物种植面积,加大废弃物处理设施的投入以促进家庭消费系统中氮的资源化,可以提高曲周县氮素资源可持续利用水平。     

绿色化生产技术采纳:家庭经济水平能唤醒农户生态自觉性吗?

绿色化生产作为农业可持续发展的主要方式,不但为政府所提倡,更是农业发展的未来导向,农户是否自觉采用绿色化生产技术关乎未来农业可持续发展的进展情况。利用山东、湖北两省的农户调查数据和全国合作社调查数据,分析了家庭经济水平对农户自觉采用绿色化生产技术的影响。结果表明:家庭经济水平是制约农户自觉采用绿色化生产技术的重要因素,提高农户的家庭经济水平有利于增强农户实施秸秆还田和减少普通农药施用的生态自觉性。然而,农户减少普通化肥施用的生态自觉性普遍较低,改变农户的传统观念,提高其生态自觉性,促使农户合理施用化肥尤为重要。同时,务农年限、绿色认知、种植面积、家庭总人口、技术指导和地域差异也会影响农户绿色化生产技术采纳的生态自觉性。对此,政府应着力于农户收入多元化发展,努力提高其家庭经济水平,在此基础上积极培育新型职业农民,因地制宜加大新型实用农机研发力度,以此促进农户生态自觉性的养成与提高。     

能源足迹变化的多因素影响效应研究——以吉林省为例

采用对数平均迪氏指数法构建能源足迹因素分解模型,定量分析1994—2008年吉林省能源足迹变化的主要影响因素及其效应特征。结果表明,1994—2008年,吉林省人均能源足迹从0.228 hm2增至0.524 hm2。在能源足迹增长的抑制因素中,能源强度效应占84.54%,排放因子效应占15.46%;在能源足迹增长的促进因素中,经济产出效应占91.39%,能源结构效应占4.30%,人口规模效应占3.73%,土地固碳效应占0.57%。以经济产出因素为主导的正效应明显大于以能源强度因素为主导的负效应,两者之比为1.73∶1,叠加表现为对能源足迹增长的促进作用,导致其总体呈递增趋势。此外,在正、负效应的双变量格局下,能源足迹呈复合曲面分布。目前减缓吉林省能源足迹增长的重点在于通过技术进步促进能源强度下降,同时需调整能源结构以发挥其应有的抑制作用。     

基于净初级生产力的能源足迹模型及其与传统模型的比较分析

将净初级生产力和土地利用变化2个新指标纳入传统能源足迹模型,构建了基于净初级生产力的能源足迹模型。应用传统模型和改进后的模型分别计算了1999—2008年的吉林省能源足迹,并对2组结果进行了比较分析。研究结果表明：10年间,采用传统模型计算的吉林省人均能源足迹由0.7908hm2增至1.6770hm2,采用净初级生产力模型计算的人均能源足迹由0.2490hm2增至0.5237hm2。2种模型的计算结果在整体变化趋势和构成顺序上较为一致,但在历年变化速率和具体构成份额上存在一定差别。净初级生产力模型扩展了传统模型的研究范围,并在碳吸收参数选取等方面进行了较大改进,所得结果反映了区域综合碳吸收能力下的能源消费生态环境影响,更符合区域自然和社会实际状况,一定程度上是对传统模型的完善。     

覆盖旱作水稻的生物效应及吸氮特征

研究了田间条件下旱作水稻半腐解秸秆覆盖、蚕豆秆覆盖、地膜覆盖、纸膜覆盖、生稻草覆盖 5种覆盖方式的吸氮特征 ;水稻水作与旱作的产量及其构成因素 ;水稻水作与旱作条件下灌溉水的利用效率。结果表明 ,旱作条件下水稻各部位的含氮量均大于水作 ;旱作水稻的氮素吸收、累积主要在拔节期以后 ,而水作水稻从移栽后就大量吸收氮素 ,灌浆期后很少吸收氮素 ;旱作水稻的产量以半腐解覆盖处理的最高 ,为 8415kg/hm2 ;旱作水稻耗水量只占水作耗水量的 7 14% ,旱作水稻的水分利用效率是水作的 12倍以上     

新垦赤红壤不同轮作的养分变化

五年的研究结果是:赤红壤耕垦之后只要采取合理的轮作和结合适当的秸秆返回措施,它的肥力就可以得到保持,而且还可以获得显著提高。在四种轮作形式中,效果最明显的为1:1,它的土壤有机质、全量N、P、K含量比轮作前分别提高了L 22、1.84、2.27和0.06倍1:2和2:1的效果较差,分别提高了0.57、0.83、2.08、0.39倍和1.02、0.91、1.46、-0.07倍,0:1的由于没有轮作,加上每年把长好的草皮铲走,导致了土壤有机质、全氮量反而比轮作前下降了6.5％和25.0％。随着轮作土壤养分的提高,土壤物理和微生物状况也获得了改善。     

河北省承德地区秸秆堆肥特性及腐熟度评价

以河北省承德地区的油葵秸秆、玉米秸秆、大豆秸秆与鸡粪为原料,设置4种不同配比（F1、F2、F3、F4）,于2009年秋末接种EM菌进行堆肥试验.通过对堆肥过程中堆体的温度、含水率、NH4＋-N、NO3--N、pH值、C/N、T值的测定,研究了不同配比对堆肥腐熟度的影响.采用大白菜种子发芽指数（GI）评价了堆肥的腐熟度和...     

区域资源环境与社会经济系统的非连续运动分析——以吉林省为例

针对区域资源环境与社会经济系统的非连续运动特征,基于尖点突变理论构建数学模型对区域资源环境与社会经济系统的突变过程及其响应机制进行定量描述与分析。吉林省社会经济进入快速发展时期,以吉林省作为研究区域进行实例分析,能够为区域社会经济与资源环境协调发展战略的制定与筛选提供技术手段和决策依据。研究结果表明,吉林省经济进入快速增长阶段;矿业的衰退将成为影响吉林省经济持续稳定发展的重要因素;吉林省资源消耗总量与万元产值消耗量的突变,标志着吉林省对钢铁和水泥等大宗固体矿产的消费进入快速增长阶段;受生态省建设战略影响,固体废物、SO2、粉尘的排放总量与万元产值SO2及固体废弃物排放量发生根本性转变,吉林省生态环境进入新的发展时期。     

Performance and mechanistic study on electrocoagulation process for municipal wastewater treatment based on horizontal bipolar electrodes

• EC modified with BPEs enhances pollutant removal and reduce energy consumption. • Increasing BPE number cannot increase flocculants yield exponentially. • Simulations help to predict the distribution of electrochemical reactions on BPEs. The design of electrodes is crucial to electrocoagulation process (EC), specifically, with respect to pollutant removal and energy consumption. During EC, the mechanisms for interaction between different electrode arrangement and electrode reactions remain unclear. This work presents an integrated EC process based on horizontal bipolar electrodes (BPEs). In the electrochemical cell, the graphite plates are used as driving cathode while either Fe or Al plates serves as driving anode and BPEs. The BPEs are placed horizontally between the driving electrodes. For municipal wastewater treatment, the pollutant removal efficiency and energy consumption in different configurations of two-dimension electrocoagulation (2D-EC) system with horizontal BPEs were investigated. The removal efficiency of turbidity, total phosphorus and total organic carbon increased significantly with the number of BPEs. Noted that the energy consumption for TP removal decreased by 75.2% with Fe driving anode and 81.5% with Al driving anode than those of 2D-EC, respectively. In addition, the physical field simulation suggested the distributions of potential and current in electrolyte and that of induced charge density on BPE surface. This work provides a visual theoretical guidance to predict the distribution of reactions on BPEs for enhanced pollutant removal and energy saving based on electrocoagulation process for municipal wastewater treatment.     

Characteristic and correlation analysis of influent and energy consumption of wastewater treatment plants in Taihu Basin

Poor biodegradability and insufficient carbon source are discovered from influent. Influent indices presented positively normal distribution or skewed distribution. Average energy consumption of WWTPs in Taihu Basin was as high as 0.458 kWh/m³. Energy consumption increases with the increase in influent volume and COD reduction. The total energy consumption decreases with the NH₃-N reduction. The water quality and energy consumption of wastewater treatment plants (WWTPs) in Taihu Basin were evaluated on the basis of the operation data from 204 municipal WWTPs in the basin by using various statistical methods. The influent ammonia nitrogen (NH₃-N) and total nitrogen (TN) of WWTPs in Taihu Basin showed normal distribution, whereas chemical oxygen demand (COD), biochemical oxygen demand (BOD₅), suspended solid (SS), and total phosphorus (TP) showed positively skewed distribution. The influent BOD₅/COD was 0.4%–0.6%, only 39.2% SS/BOD₅ exceeded the standard by 36.3%, the average BOD₅/TN was 3.82, and the probability of influent BOD₅/TP>20 was 82.8%. The average energy consumption of WWTPs in Taihu Basin in 2017 was 0.458 kWh/m³. The specific energy consumption of WWTPs with a daily treatment capacity of more than 5 × 10⁴ m³ in Taihu Basin was stable at 0.33 kWh/m³. A power function relationship was observed between the reduction in COD and NH₃-N and the specific energy consumption of pollutant reduction, and the higher the pollutant reduction is, the lower the specific energy consumption of pollutant reduction presents. In addition, a linear relationship existed between the energy consumption of WWTPs and the specific energy consumption of influent volume and pollutant reduction. Therefore, upgrading and operation with less energy consumption of WWTPs is imperative and the suggestions for Taihu WWTPs based on stringent discharge standard are proposed in detail.     

中国农田作物植被碳储量研究进展

作物植被碳储量是全球陆地生态系统碳库的重要组成部分。中国农田作物植被碳储量的估算主要采用参数估算法、遥感资料反演法和环境参数模型法。通过对中国近几十年来全国和区域尺度作物植被碳储量的估算研究,获得了一些作物的经济系数、含碳率和作物收获部分水分系数等估算参数值,探讨了遥感反演和环境参数模型方法,并提出加强农田基本建设、改进农业生产技术与管理、调整作物结构和加强作物秸秆利用等固碳措施。目前对中国农田作物植被碳储量的估算仍存在较大的不确定性,获取的估算参数尚不充分,估算方法和模型有待完善,对作物植被碳储量变化的源/汇效应尚未取得统一认识。虽然在农田生态系统中土壤碳储量（密度）普遍大于作物植被碳储量（密度）,但作物植被碳储量仍然是一个数量可观、并有增加潜力和可能的碳库,其大小及秸秆利用情况直接影响着土壤碳库。因此,对农田作物植被碳储量应分时段和区域具体分析,才能认识其源/汇效应。今后应在以下几方面进一步加强作物植被碳储量的研究：进一步完善和改进估算方法;加强作物植被碳储量估算及固碳措施的区域个例研究,探索不同空间尺度作物植被碳储量的尺度转换;开展作物碳储量动态及固碳机理的综合研究。此外,还应就气候变化与作物植被碳储量的相互耦合关系进行探讨。     

环境准入门槛设置与指标体系构建实证

根据统筹协调、生态优先、地域差异、管理可行性等原则,从前置性和控制性两个方面,选取包括时序、空间、容量、投资规模、排放总量与强度以及资源、能源消耗标准等要素指标,建立环境准入指标体系;并以江苏省为例,根据指标门槛设置的标准和依据,进行指标门槛的定量测算。初步得到:重点企业最低投资准入、重点区域和重点污染行业环境准入指标测算值,以期为政策制定者提供可资借鉴的依据。     

Energy,population, and agricultural productivity in Iran

Solar energy feeds all life on this planet's surface. The energy of the Sun can be tapped and converted to the different forms of energy by renewable energy systems, such as solar power plants, photovoltaic systems, and plants. Land is needed for food production, which is the most globally important activity. With increasing population, the required area is determined by consumption and production patterns. The world is globally divided into poor and rich areas of production and consumption, which have large differences. Iran's energy and food production and consumption are studied and compare with poor and rich examples. It is concluded that available agricultural land is limited and currently declining per capita due to population growth. The expansion of irrigated crop area, high-quality seed, and modern farming techniques can marginally improve agricultural productivity and provide relative self-sufficiency in grain production. Much of the growth in Iran's renewable energy is attributed to hydroelectricity power plants. Solar energy, wind, hydro and geothermal energy are also potential forms of sustainable energy in Iran.     

吉林省农田景观动态与农业自然灾害相互关系研究

分别从作物生境、作物形态和作物种类角度分析吉林省近50a的农田景观动态变化情况,结合农业旱灾、水灾、风雹灾、霜冻灾害和作物病虫害成灾面积动态变化和各种农业自然灾害的成灾面积与受灾面积比的变化趋势,探讨农田景观动态与农业自然灾害的相互关系,指出农田景观生态多样性的降低是农业自然灾害频繁和灾损增加的一个主要原因。为了减轻自然灾害的损失,农业生产布局多样化是今后发展的方向。