跨区域流域生态补偿标准核算——基于成本收益双视角

合理的补偿标准是流域生态补偿的核心,也是激励生态系统服务提供者积极性、体现生态系统服务改善价值、实现区域协同发展的关键内容.基于成本收益双视角,以渭河流域为例,运用全成本法和选择实验法测算了流域生态系统服务保护的成本收益,进一步借助鲁宾斯坦议价模型核算跨区域生态补偿标准.结果表明:(1)为改善流域生态环境,上游甘肃省的直接治理成本约为35021.27万元/a,间接成本约为107112.26万元/a,全成本约为142133.53万元/a;(2)流域生态系统服务改善能够为中下游陕西省带来的收益为252912.96万元;(3)在流域生态系统服务保护成本收益明确的前提下,若上游地区在协商中具有完全耐心或中下游地区完全没有耐心,则上游获得全部净收益,补偿标准为252912.96万元/a;若上游地区完全没有耐心,且当中下游耐心程度(贴现因子)为0.5时,则双方将均分净收益,即补偿标准为197523.25万元/a.总的来看,研究对流域生态系统服务保护的成本收益分析及跨区域生态补偿标准核算提供了可行思路,实际应用中可根据具体情况合理设定议价双方贴现因子进行灵活处理.     

基于景观格局演变的流域生态风险评价与管控——以贵州赤水河流域为例

以岩溶地区典型流域——赤水河流域为研究对象,以2000、2005、2008、2013年4期遥感数据为基础,结合Arc Map的空间分析功能,对流域景观格局演变过程进行分析,构建流域生态风险评价体系与管控措施。研究表明:2000~2013年赤水河流域无风险区、潜在风险区、轻度风险区分别由1.66、2.95、75.41 km~2上升至5.63、21.81、115.45 km~2,而中度、重度风险区却分别下降了35.6和40.27 km~2;历年生态风险演变格局为以城乡建设用地为中心,生态风险由轻度、中度、重度向潜在或无风险区过渡,轻度、中度、重度主要以点状扩散或增加,潜在及无风险区则连片分布于农田区和山地丘陵区;基于不同生态风险区的风险源管控对策,对建立流域生态风险预警机制、降低流域生态环境风险、维护流域生态服务功能具有十分重要的意义。     

强“波特假说”存在产业异质性吗?——基于产业碳密集程度细分的视角

强"波特假说"认为严格而恰当的环境规制政策将使企业的生产效率呈现先降后升的趋势,为验证强"波特假说"及其产业异质性,首先建立产业碳密集指数,将工业部门36个细分行业划分为高碳密集产业、中碳密集产业和低碳密集产业;接着运用方向性距离函数测算2003—2014年细分行业的绿色全要素生产率,基于系统"GMM"估计方法验证三个细分行业的环境规制强度对绿色全要素生产率的影响。研究结果显示:第一,样本期间内,高碳密集产业的环境规制强度远远高于中低碳密集产业,这表明高碳密集产业一直是产业节能减排的重点对象,而碳排放情况较为严重的中碳密集产业则为"被遗忘的角落";第二,强"波特假说"在工业部门内存在产业异质性,高碳密集产业和中碳密集产业的环境规制强度与绿色全要素生产率呈"U"型关系,而在低碳密集产业中两者则呈倒"U"型关系;第三,相对于高碳密集产业,中碳密集产业因环境规制强度较容易跨越"U"型拐点而具有较大的减排空间,低碳密集产业在达到"U"型拐点之前,环境规制为其绿色全要素生产率提升的动力。本文研究结论蕴含如下的政策建议:根据产业的碳密集程度实施针对性的环境规制政策,持续加强中碳密集产业的环境规制力度,适度加强低碳密集产业的环境规制强度,高碳密集产业需根据不同阶段的经济水平设计具有针对性的环境规制政策,逐渐将三类产业的"遵循成本"效应转化为"创新补偿"效应,实现经济增长和环境保护的双赢。     

中国碳排放强度的时空演进及跃迁机制

面对气候变化所带来的生存危机以及环境治理的复杂状况,对中国碳排放强度时空演进的动态监测与预警治理的研究是实现碳排放强度下降目标的关键。文章测算1997—2015年中国大陆30个省区碳排放强度的空间面板数据,采用探索性时空数据分析(ESTDA)方法对中国碳排放强度的空间相关性、集聚特征及其时空跃迁进行空间统计分析,借助分位数回归与时空跃迁嵌套模型,揭示在时间和空间推移的双重作用下中国各省区碳排放强度的时空跃迁机制。研究结果表明:(1)中国30个省区的碳排放强度在时空分布上并不是完全随机状态,各个省区碳排放强度之间具有显著的空间相关性特征,碳排放强度的变动趋势会受到其相临近省区碳排放强度的影响,省域间的碳排放强度在空间分布上呈现"集聚"与"分异"并存的时空演进特征。(2)中国碳排放强度空间集聚趋势增强,具有高度的凝固性和较低的流动性,10个高碳排放强度省区碳排放强度的稳定性将成为制约中国碳排放强度整体跃迁的重点省区,相关省区的跃迁性将成为驱动中国碳排放强度整体跃迁的关键省区。(3)各省区的碳排放强度空间集聚过程中存在时空跃迁的驱动模式和制约模式,分位数回归模型能够很好地解释各驱动因素对碳排放强度时空跃迁的驱动机制,不同响应阶段的驱动因素的分位数与碳排放强度时空跃迁类型之间具有很强的嵌套性。(4)根据各省区碳排放强度时空演进及其跃迁机制的分析结果,进一步提出加强对关键省区碳排放强度的有效监测与治理,加大碳排放的约束力度等差异化的碳减排调控措施。     

层次分析-熵值定权法在城市水环境承载力评价中的应用

从广义水环境承载力定义出发,建立水环境承载力评价指标体系;采用层次分析－熵值定权法和向量模法对武汉市水环境承载力进行评价,该定权方法采用层次分析法确定权重,同时又引入熵值法对权重进行修正,在一定程度上减少了主观影响。该方法使评价指标的赋权达到主观与客观统一,对水环境承载力的量化更加准确与合理。该方法构造简单,便于实现计算机编程,所以应用较为简单、方便。以武汉市为例,综合考虑资源环境以及社会经济发展,建立了一套指标体系,利用向量模法对指标进行量化,结果表明武汉市2006~2010年水环境承载力逐年增大,由0129 3增长到02411,表明近些年武汉市水资源、环境与社会经济的发展协调性较好。从3个准则层中可以看出,资源与环境对武汉市水环境承载力的影响较大;社会子系统承载力评价值逐年上升,且上升趋势较快;随着经济的加速发展,经济子系统承载力评价值呈逐年下降态势     

基于土地利用变化的四川省生态系统服务价值研究

认识和理解土地利用变化对生态系统服务价值的影响及相互作用关系具有重要意义。在分析国内外各种生态服务价值评价方法和对各类生态系统生态服务价值系数进行修正的基础上,采用生态系统服务价值评估模型、敏感性指数和价值变率模型,对各类生态系统的各项生态服务价值、土地利用变化对四川省生态系统服务价值的影响进行了计算和分析。结果表明：（1）四川省土地利用以林地和牧草地为主,1996~2006年耕地、未利用土地、牧草地和水域面积减少,林地、建设用地和园地面积呈增加趋势;（2）1996~2006年四川省生态系统服务价值由1996年的7 214588×108元上升到2006年的7 305018×108元,增加90431×108元,园地生态系统服务价值持续增加,而农田、牧草地、水域、未利用地则继续减少;（3）土地利用的生态服务价值区域差异显著,空间上呈现西多东少的分布格局,西部高山高原区和盆周山区的生态系统服务价值总量较大,成都平原和四川盆地丘陵区所提供的较少;（4）四川省生态系统服务价值缺乏弹性,价值变率反映林地面积的变化对研究区生态系统服务价值的变化具有较大影响     

基于AHP-FCE模型的制药废水处理技术综合评价

制药废水由于具有水质复杂、COD高、有毒有害物浓度高、可生化性差、色度高等特点,处理十分困难。目前制药废水处理技术种类较多,且各项技术均具有各自的特点。为选择合适的制药废水处理技术,构建了制药废水处理技术评价指标体系,确定了评价标准,并采用层次分析法与模糊综合评价法相结合的评价方法(AHP-FCE)对国家水体污染控制与治理科技重大专项(简称“水专项”)研发的13项制药废水处理技术进行了综合评价。结果表明:升流式厌氧污泥床-膜生物反应器(UASB-MBR)组合技术是制药废水处理较优的可行技术,其次为两级分离内循环厌氧反应器和复合氧反应器-好氧反应器(ABR-CASS)生物强化处理技术。研究结果可以为制药企业选择合适的废水处理技术提供支持。     

活性污泥脱水性能与电化学阻抗谱参数的关联特性

为探究FeCl₃混凝调理过程中活性污泥脱水性能与电化学阻抗谱参数的关联关系,选取北京3座污水处理厂的剩余活性污泥,研究不同调理投药量下活性污泥的毛细吸水时间(CST)、比阻(SRF)、抽滤含水率、Zeta电位、电导率以及电化学阻抗等指标的变化,通过Pearson相关性分析讨论污泥脱水性能与阻抗谱参数(d_s/f_c)的相关性,并探讨d_s/f_c预测污泥脱水性能的可行性。实验结果表明,FeCl₃调理活性污泥的较适投加量为100 mg·g^-1;超过100 mg·g^-1时,活性污泥CST、SRF、抽滤含水率基本不再下降,Zeta电位却缓慢升高;电化学阻抗Z则随着投加量的增加而持续下降,且Nyquist图中高频区半圆面积减小,这表明电子更易转移、污泥更易导电。相关性分析表明,活性污泥的脱水性能均与d_s/f_c呈显著正相关(r > 0.639,p < 0.01);3种活性污泥CST、SRF、抽滤含水率分别与d_s/f_c的线性回归结果显示它们之间呈线性关系,且线性方程斜率为正值(R² > 0.921,p < 0.01)。上述研究结果表明,活性污泥的d_s/f_c参数可以作为指示脱水性能的潜在指标。本研究结果可为污泥减量化技术提供参考。     

典型生活垃圾填埋场堆体安全监测及堆高稳定性分析

为了解生活垃圾填埋场堆体堆高稳定性变化,以南方某典型生活垃圾卫生填埋场为研究对象,开展为期1年的堆体安全监测。通过布设渗沥液水位、堆体表面位移和深层侧向位移等在线监测设备,获取连续稳定的堆体安全特征数据。并使用GeoStudio软件分析填埋高度和渗沥液水位对边坡稳定性的影响。结果表明,填埋场滞水位埋深摆动幅度为0~4 m,主水位降低幅度为1~2 m,渗沥液水位高度、表面位移速率受降雨量和填埋作业影响较为明显;填埋初期,堆体持续向外滑移,日均滑移速率在1~8 mm·d⁻¹;堆体作业区域由于堆体厚度大、堆填速率快,其深层侧向位移速率大于两侧边坡区域,雨季滑移速率大于旱季,1年内表层累计水平位移可达到950 mm。渗沥液水位对填埋堆体稳定性有较大影响,随着渗沥液水位的下降,堆体安全系数逐渐增大,填埋场警戒水位埋深可设为5.0 m。本研究结果可为垃圾填埋场的堆体安全稳定控制提供参考。     

基于入口NOx质量浓度修正的脱硝系统多模型预测控制策略及其应用案例

建立不同锅炉工况下基于欧式距离聚类的总给煤量长短期记忆神经网络预测模型,对入口处的NO_x质量浓度数据进行修正,其验证集上的均方根误差为3.53 mg·m^-3。该结果优于常见的回归方法深度神经网络与随机森林回归的预测结果。以此为基础,研究了基于入口NO_x质量浓度修正的多模型预测控制(MMPC),设计并进行了脱硝系统仿真。仿真结果表明,与原有控制条件相比,基于入口NO_x质量浓度修正的MMPC策略使脱硝系统出口NO_x质量浓度波动幅度减小了63.7%,并能满足出口质量浓度指标为40 mg·m^-3时的控制要求,实现卡边控制。现场工程应用结果表明：在高、中、低负荷正常运行的工况条件下,入口修正-MMPC策略可将出口NO_x质量浓度波动分别控制在±10.6 mg·m⁻³、±5.5 mg·m⁻³、±4.9 mg·m⁻³,以标准差来衡量波动幅度即分别减小了53.4%、74.7%、64.6%,此控制水平优于原有控制效果;在出口NO_x质量浓度易超标并出现高浓度氨逃逸的快速变负荷工况下,升、降负荷出口NO_x质量浓度波动分别控制在±6 mg·m⁻³、±5 mg·m⁻³,此控制水平仍优于原有控制效果。本研究的入口修正-MMPC控制策略可实现不同负荷、工况下的喷氨控制,减小出口NO_x波动幅度,降低后续设备低温腐蚀的风险,从而提高SNCR/SCR联合脱硝系统运行的经济性和安全性。