北京市高校行业用水评价指标体系构建

用水评价是帮助用水户进行精细化管理、提高用水效率的重要工具。论文在对北京市35 所高校进行用水节水情况实地测试和问卷调查的基础上,结合现有节水法规,系统分析了用水评价的内容,明晰了用水效率、节水技术和节水管理三者之间的关系,并运用节水潜力法、层次分析法、概率测算法和专家咨询法等方法,构建了北京市高校行业用水评价指标体系。该体系由3 项一级指标、12 项二级指标和26 项三级指标构成。最后,对北京市5 所高校的用水评价结果能比较客观真实地反映各高校整体的用水水平,以及各部位的用水效率和各种节水措施的优劣,明确了其节水工作需进一步加强的方向。     

建设项目水资源论证实例分析

本文以北京市某商业金融项目取水水资源论证为例,从建设项目区域水资源现状、取用水量合理性分析、取用水可靠性可行性分析及退水影响等几个方面对商业建设项目水资源利用情况进行详细论述,对比分析业主提出的取水方案,本次按定额计算所得水量分别较业主所提用水方案减少了29．68％和42．03％。达到了较高的节水水平。最终总结归纳出城市市政自来水项目水资源论证的特点及工作中需要注意的问题,对城市市政自来水取用水水资源论证工作具有一定的指导意义。     

社会经济因素对北京市水环境压力的影响:基于STIRPAT模型

以COD排放量表征北京市水环境压力,通过建立随机回归影响模型(STIRPAT),定量分析北京市2000-2013年社会经济发展因素对水环境压力的影响。结果表明,城市化率对水环境压力影响最大,其次是人口总数和人均GDP,第三产业结构比总和生活用水结构比重影响最小;第三产业结构比重对北京市水环境压力具有减缓作用,其它因素对水环境压力都具有正效应;在观测数据范围内,富裕度与COD排放量之间未存在环境Kuznets曲线。最后从人口规模调控、产业结构调整、用水结构调整以及加强污水处理等几个方面进行综合调控。     

干旱缺水地区缓解水危机的途径: 水资源需求管理的政策效应

水资源短缺是制约干旱区经济发展的瓶颈因素,缓解水资源供需矛盾必须引入水资源需求管理政策。基于市场机制的价格调整和基于行政管理的数量控制是水资源需求管理的两种重要手段。论文基于分布式水资源-经济模型,在用水需求零增长、用水结构升级调整的情景下,研究了水价调整和水量控制在抑制农业用水需求中的政策效应。结果表明,因现行灌溉水价过低,农户对水价上涨不敏感,水量控制比水价调整更加有效。如果要达到相同的节水效果,水价调整政策下农户收入损失比水量控制要更大。水价调整政策下农户收入损失由于成本上涨和作物结构转换导致,水量控制政策下农户收入损失主要是作物种植规模压缩所致,两种政策均需考虑一定的利益补偿。水价调整和水量控制都会导致种植结构转换,但对区域粮食安全影响不大,对经济作物的影响较大,水价上涨会减少用水量多的作物种植,水量控制会使作物种植结构由单方水效益低的作物转向单方水效益高的作物。     

中国第三产业能源碳排放影响要素指数分解及实证分析

基于碳排放量基本等式,采用Divisia指数分解法建构中国第三产业能源碳排放的因素分解模型,定量分析了2000～2009年间,能源结构、能源效率、产业结构及产出四因素对中国第三产业能源碳排放的影响.结果显示产业产出及能源结构对拉动中国第三产业能源碳排放的贡献率逐年增长,能源效率及产业结构对抑制中国第三产业能源碳排放发挥作用,但产业结构的影响作用不强,且抑制因素作用无法抵消拉动因素引起的碳排放增长.基于此,研究为第三产业能源碳减排提供了政策建议.     

华北平原节水技术、灌溉用水量反弹效应与地区异质性——基于Malmquist和LMDI指数分析

很多地区节水技术的应用并未带来农业灌溉用水总量的下降。通过应用中国华北平原地级（直辖）市2000—2018年的面板数据,采用Malmquist指数和LMDI指数进行分解,测算出节水技术带来的农业灌溉用水反弹量和预期农业节水量。结果表明：中国华北平原节水技术引起的农业灌溉用水反弹效应均值为15.02%,这表明华北平原整体并未完全达到节水技术应用带来的预期农业节水量。节水技术应用放松了水资源约束,农户会扩大灌溉面积或高耗水高收益作物的种植,从而削弱节水技术的节水效果。黄河区的农业节水反弹效应程度最大,部分地区甚至会造成农业灌溉用水的增加。节水灌溉面积的增加是农业节水反弹效应的直接原因,农田灌溉水利建设投资的增加和水权市场建设的不完善则是根本原因。     

基于Simulink动态仿真的高校节水方案优化设计

高校作为城市用水大户具有一定的节水潜力。以北京师范大学为例,基于对其用水的全过程分析进行了节水方案总体设计,并针对宿舍用水情况进一步设计节水水箱进行simulink动态模拟。结果表明,水箱尺寸在105 cm×46 cm×55 cm(长×宽×高)时,水箱可取得建筑条件限制下最优节水效果,在考虑到实际用水情况对节水效果的折减率后,单套水箱约能供给下层水量195 m~3/a,全校约能节约水量12.37万m~3/a,模型验证该方案具有良好节水效果。     

水资源管理“三条红线”约束下的城镇化水平阈值分析——以张掖市为例

水资源与城镇化的关系问题是水科学研究的热点,二者之间存在着复杂的交织关系。论文选取典型干旱区城市张掖市为研究对象,以最严格水资源管理制度为约束条件,基于水资源约束下的城镇化水平阈值计算思路,引入节水量和灰水足迹测算方法改进了传统水量水质双要素水资源承载力计算模型,并在此基础上统筹可供水量、可节水量及水功能区纳污能力构建了水资源管理"三条红线"约束下的城镇化水平阈值计算模型;通过分析张掖市城镇化水平与水资源开发利用的历史数据并进行情景模拟,对2020年和2030年张掖市城镇化水平阈值做出了预测。结果表明:1)在水资源开发利用红线约束下,到2030年张掖市可利用水资源量为23.02×108m3,与现状基本一致,且以当前的水资源开发利用水平,水量承载能力难以支撑政府未来规划中的城镇化进程与经济增长的用水需求;2)严格遵照用水效率控制红线中所规定的用水定额标准时,张掖市将有望改善水量承载能力不足问题,且到2030年时,水量承载城镇人口能力可达331.91×104人,其中水量承载能力提升主要得益于农业部门节水;3)在水功能区限制纳污红线的约束下,2030年张掖市水质可承载能力上限为62.47×104人,仅为规划城镇人口数量的78%,水质可承载能力对城镇化进程形成了强烈的约束作用,约束力主要来自于城镇区域氨氮排放;4)在水资源管理"三条红线"约束下,到2030年时张掖市城镇化水平阈值上限为48.05%。     

基于IWCPA模型的工业节水关键技术选择

通过建立工业节水潜力分析和技术综合评价模型(IWCPA模型),筛选了影响高耗水行业用水的关键技术.选定2002年为基准年,在2010年和2020年高耗水行业取水零增长的情景设定下,进行了分行业和行业耦合的技术综合评价及技术选择,确定了重要工业用水技术实施的优先序,建立了高耗水行业重要用水技术的优选清单.结果表明,未来15a内是否能够在若干工业用水关键技术的研究、应用和推广方面取得突破,是挖掘工业节水潜力、提高工业用水效率的关键.     

水资源管理“三条红线”约束下的城镇化水平阈值分析——以张掖市为例

水资源与城镇化的关系问题是水科学研究的热点,二者之间存在着复杂的交织关系。论文选取典型干旱区城市张掖市为研究对象,以最严格水资源管理制度为约束条件,基于水资源约束下的城镇化水平阈值计算思路,引入节水量和灰水足迹测算方法改进了传统水量水质双要素水资源承载力计算模型,并在此基础上统筹可供水量、可节水量及水功能区纳污能力构建了水资源管理“三条红线”约束下的城镇化水平阈值计算模型;通过分析张掖市城镇化水平与水资源开发利用的历史数据并进行情景模拟,对2020年和2030年张掖市城镇化水平阈值做出了预测。结果表明：1）在水资源开发利用红线约束下,到2030年张掖市可利用水资源量为23.02×10⁸ m³,与现状基本一致,且以当前的水资源开发利用水平,水量承载能力难以支撑政府未来规划中的城镇化进程与经济增长的用水需求;2）严格遵照用水效率控制红线中所规定的用水定额标准时,张掖市将有望改善水量承载能力不足问题,且到2030年时,水量承载城镇人口能力可达331.91×10⁴人,其中水量承载能力提升主要得益于农业部门节水;3）在水功能区限制纳污红线的约束下,2030年张掖市水质可承载能力上限为62.47×10⁴人,仅为规划城镇人口数量的78%,水质可承载能力对城镇化进程形成了强烈的约束作用,约束力主要来自于城镇区域氨氮排放;4）在水资源管理“三条红线”约束下,到2030年时张掖市城镇化水平阈值上限为48.05%。     

产品贸易对区域水资源的影响分析

论文以北京市为例,计算了1997年北京市各产业部门的用水系数和废污水排放系数指标。分析发现,农业、化学等产业部门用水系数和废污水排放系数都较高,用水效率低,1997年北京市这些部门产品贸易输入量较大;货邮、电子、服务等产业部门用水系数和废污水排放系数都较低,用水效率高,1997年北京市这些部门产品贸易输出量大。1997年北京市因产品贸易输出水资源149942×10⁴m³,输入水资源304001×10⁴m³,净输入水资源154059×10⁴m³;因产品贸易输出废污水79300×10⁴m³,输入废污水41506×10⁴m³,转移废污水37794×10⁴m³。由此得出结论,1997年北京市产品贸易是有效缓解北京市水资源紧缺形势的途径和策略。针对北京市未来更加严峻的水资源形势,提出北京市应进一步巩固和发展货邮、电子、服务行业,尽量压缩农业、食品、电力、纺织、化学、商饮、造纸等行业发展。     

近20年我国虚拟水、能消耗及耦合和需求预测

基于我国1997~2018年投入产出表及水资源和能源消耗数据,运用投入-产出模型计算了三大产业虚拟水、能的消耗量.在此基础上,通过构建虚拟水-虚拟能系统综合评价指标体系,对虚拟水、能系统发展状况进行了综合评价.与此同时,运用耦合协调度模型,测算了虚拟水、能系统的耦合协调水平.最后,利用指数平滑模型,预测了我国2022~2032年虚拟水、能消耗总量.结果表明：（1）近20年来,三大产业虚拟水、能消耗量均呈上升趋势,但第一、二产业的虚拟水、能消耗占比呈波动下降趋势,而第三产业的呈上升趋势,其中,GDP和第三产业完全用水（能耗）系数是影响我国虚拟水（能）消耗量的重要因素;（2）三大产业直接用水（能耗）系数、完全用水（能耗）系数呈下降趋势,水资源和能源利用效率不断提高;（3）通过间接消耗大量水资源和能源,第二、三产业的用水和能耗乘数较高,是“隐形”的高耗水、高耗能产业;（4）虚拟水-虚拟能系统处于高水平耦合,但仅达到初级协调发展阶段;（5）未来10年,我国虚拟水、能及实体能消耗量仍呈上升趋势,但实体水消耗量呈下降趋势.为此,应通过优化产业结构,提高产业链各环节水、能资源利用效率,改善消费结构,提升虚拟水-虚拟能系统耦合协调度,以缓解我国水资源和能源危机.     

北京市灰水足迹评价

北京市属于重度资源型缺水地区,加上严重的水污染情况,使得水问题成为制约当地社会经济发展和生态安全的关键性因素。研究采用灰水足迹理念将北京市1995-2009年间不同部门产生的污染物以"稀释水"的形式进行量化。研究表明:①北京市2009年灰水足迹为49.5×10⁸ m³,约为北京当年水资源量的2.3倍;②生活部门的灰水足迹最大,农业部门次之,工业部门的灰水足迹最小;③北京市灰水足迹呈现逐年下降的趋势,农业、生活和工业部门的灰水足迹在1995-2009年间分别下降了45%、62%和93%;④虽然北京市灰水足迹逐年减小,水体水质却呈现逐年恶化的趋势,剩余灰水足迹(即灰水足迹与水资源的差值)累积值的增加,是北京市水质逐年恶化的直接原因。严格控制灰水足迹是实现水环境总体改善的重要途径。     

北京市近30年用水结构演变及驱动力

近30 a以来,北京市平均年降水量和水资源总量较多年平均值分别减少了6.89%和31.37%,而总用水量在这期间达到了历史上的最高峰。对用水结构的准确分析和科学预测是制定水资源利用发展规划的基本前提和基础,也是进行产业结构调整和优化的主要依据,因此对于社会经济和资源环境的协调发展具有重要意义。在分析改革开放30 a来北京市总用水量、农业、工业、生活和环境用水量及用水结构演变规律的基础上,进一步揭示了总用水量和用水结构演变的驱动因子,最后对未来一段时期内总用水量和用水结构的演变趋势及其对未来水资源供需形势的影响作了预测和探讨,受工农业用水减少,以及生活和生态用水增加的影响,未来一定时期内总用水量将在现有约35×10⁸ m³/a的基础上继续缓慢平稳下降;南水北调水进京后在未来一定时期内将明显减轻北京市的供水压力。该研究成果将为协调社会经济发展与水资源的关系、制定合理的水资源战略规划和社会可持续发展提供科学依据。     

辽宁沿海经济带水资源边际效益测度及影响因素分析

水资源边际效益的研究对于辽宁沿海经济带可持续发展具有重要意义.基于边际效益的理论,将水资源作为生产要素,利用柯布-道格拉斯生产函数对辽宁沿海经济带2002—2011年的水资源利用边际效益进行了测算及时空差异分析,结果显示三次产业水资源利用边际效益逐年提高,农业、工业、第三产业用水边际效益多年平均值分别为4.11、82.30、154.93 元/m³,农业用水的边际效益明显低于工业和第三产业用水.在此基础上构建多元线性回归模型,探求水资源利用边际效益的关键性影响因素,得到农业用水边际效益影响因素:农业万元产值用水量、政府影响力、单位面积产量、化肥使用量,其中农业万元产值用水量对于农业用水边际效益的影响程度最强且为负向作用;工业用水边际效益影响因素:工业万元产值用水量、政府影响力、市场需求程度、工业废水排放达标量,且工业万元产值用水量对于工业用水边际效益的影响最大且为负向作用;第三产业用水边际效益影响因素:第三产业万元产值用水量、政府影响力、城市化水平、人均公园绿地面积,第三产业万元产值用水量和人均公园绿地面积对于第三产业用水边际效益影响程度较高,第三产业万元产值用水量为负向作用,人均公园绿地面积作用为正向作用.     

化工废水对鱼的一致性及灵敏度的响应

运用不同鱼种的急性毒性试验对东北三省具有代表性的化工行业中五种企业污染源排放口水样进行监测,按照工业废水试验方法（鱼类的急性毒性测试）研究了化工废水对于敏感鱼毒性效应。研究结果表明：化工行业废水对不同鱼种均有一定的毒性,随着实际废水暴露浓度的增加,鱼死亡率呈明显的上升趋势,且呈现一定的梯度。同一浓度不同企业的水样,鱼的存活率不同,但有一定的抑制现象。在选取的化工行业中,以不同鱼种作为受试生物的生物毒性大小排序为：吉化1〉吉化2〉吉化3〉吉化4〉吉化5。     

基于假设抽取法的中国区域间碳排放关联分析

区域间碳排放的产业关联可为区域间碳减排责任分摊提供科学依据,运用HEM（hypothetical extraction method,假设抽取法）,以不同年份中国各省（自治区、直辖市）区域间投入产出表（不包含港澳台地区数据）为基础,对比分析了2012年和2007年中国八大区域17个产业群的碳关联以及各区域的PBE（基于生产的碳排放）和CBE（基于消费的碳排放）.结果表明:①与2007年相比,2012年中国八大区域总碳排放量变化趋势稳定,但是部分区域某些产业群的碳排放量有明显上升或下降的趋势;2012年和2007年八大区域各产业群对产业系统净输出和净吸收的碳具有显著的相似性.②2012年和2007年中国八大区域的建筑业后项碳关联相对指标均大于1,其中,2012年中部区域、西北区域和西南区域建筑业后项碳关联相对指标分别为9.446、6.935、8.365,2007年分别为5.428、7.576、5.298,这3个区域的建筑业后项碳关联位居八大区域的前三位,是建筑业最具潜力的三大碳排放区域;除京津区域和南部沿海区域以外,其余区域的石化工业,电力蒸汽热水、煤气自来水生产供应业等前项碳关联相对指标均大于1.③PBE较大的区域,其CBE也较大,如三大沿海区域、中部区域和西部区域,而京津区域的PBE和CBE均最小.④各区域的石化工业和电力蒸汽热水、煤气自来水生产供应业的PBE均最大,建筑业和其他服务业的CBE最大.研究显示,发达的沿海区域和发展中区域减排责任分摊比重较高,其对能源需求较高,致使产生的碳排放较多,其中尤以石化工业和电力蒸汽热水、煤气自来水生产供应业等对碳排放的影响较大.      

滨海化工区水污染物排放现状与减排潜力分析

化工产业是天津滨海新区重要的支柱产业,该行业废水因污染种类复杂,具有高盐、高毒、难降解等特点,是滨海新区污染物控源减排的主要威胁。通过对滨海化工区水污染物排放现状与减排潜力进行分析研究,得知化学原料及化学制品制造业在石化行业中耗水量最大,占石化行业总新鲜水消耗量的70.3%～80%;其废水、COD和氨氮的排放量最高;除橡胶和塑料制品业外,其他3个行业废水排放量逐年减少;滨海新区化工行业万元工业增加值水耗与全国及天津市相比存在一定差距,有较大的减排潜力;从其未来发展趋势来看,近期仍将是以污染末端治理为主要途径。但从远景来看,在生产环节减少外排污水量,大力推广清洁生产机制,建立企业间废水的循环利用模式才是其必然归宿。     

采用因素分解模型研究京津冀地区用水变化的驱动效应

京津冀地区水资源供需矛盾突出,迫切需要分析其用水量变化与社会经济发展之间的内在联系. 在分析用水总量变化时空特征的基础上,采用因素分解模型研究了2003—2013年京津冀地区产业用水量变化的规模效应、结构效应和技术效应. 结果表明:京津冀地区产业用水量10年间下降了8.84%,是京津冀地区实现经济增长和水资源利用脱钩的主要影响因素;规模效应10年间累计增加了267.95×108 m3,是导致产业用水量增长的唯一驱动因素;结构效应和技术效应都倾向于减少产业用水量,分别累计减少124.17×108和164.11×108 m3;技术效应是北京产业用水量减少的主要原因,10年间累计减少了79.14%的产业用水量;而天津的结构效应要强于技术效应,10年间分别累计减少81.17%和73.71%的产业用水量;河北的结构效应和技术效应10年间分别累计减少51.37%和68.33%的产业用水量,相比京津仍有较大潜力. 研究显示,调整产业结构、推广节水技术是缓解京津冀水资源短缺压力的有效途径,未来河北在承接产业转移的同时,应紧密结合产业结构的优化和经济增长方式的转变.      

Polybrominated diphenyl ethers in soil from three typical industrial areas in Beijing, China

Areas containing industrial facilities belonging to three different typical industries that may cause pollution by polybrominated diphenyl ethers （PBDEs） in Beijing, China were investigated. Specifically, the areas contained a solid waste incineration plant, a chemical factory, and a heat and power plant. Investigation of the pollution status of PBDEs in the surface soil from areas around these industries revealed the highest concentration of 42 PBDE congeners （118 ng/g, dry mass） at the solid waste incineration plant. In the other two plants, the highest concentrations were both 26 ng/g （dry mass）. Among the PBDE homologues, the PBDE contamination at all sites showed similar congener compositions, with BDE 209 being the dominant congener. Our findings established the first contamination status of three typical industrial areas in Beijing. Furthermore, the total concentrations of 42 PBDE congeners tended to decrease as the distance from the investigated plants increased. Overall, these plants were identified as potential pollution sources of PBDEs in Beijing. Moreover, Pearson correlation analysis revealed that the major PBDE source in Beijing may be associated with the technical deca-BDE and penta-BDE mixture. Based on the data obtained in this preliminary investigation, further study of the potential of these sources to emit PBDEs in Beijing is warranted.