干旱扬水灌区土地资源承载状态演变分析

为解决干旱扬水灌区土地资源承载状态受多因素耦合影响而难以定量化描述的难题.本文以景电一期灌区为例,基于多级模糊评价理论构建评价指标体系,引入解决复杂系统模糊性及不确定性具有特有优势的云模型,结合黄金分割率法与云发生器原理集成了评语集标准云模型与状态层隶属度云模型,以组合赋权算法求解了指标权重,最终以云数字特征的形式对灌区1994年、2002年、2010年及2018年的土地资源承载状态进行了定量表述.结果表明:灌区各时期土地资源承载状态综合评价云分别为C₁(0.3175,0.0728,0.0131)、C₂(0.5846,0.0418,0.0117)、C₃(0.5315,0.0379,0.0098)、C₄(0.7045,0.0614,0.0144).结合云相似度分布特征可知,各时期土地资源承载状态分别为"轻微承载"、"临界承载"、"临界承载"及"承载安全".可知灌区土地资源承载状态自1994年—2018年主要经历了3个演变阶段,即1994—2002年为"快速改善期"、2002—2010年为"环境损伤期"、2010—2018年为"健康恢复期".该方法可为指导研究区及相似研究区寻求生产需求与生态保护之间的平衡机制提供有益参考.     

海洋平台井喷含硫天然气扩散危险区域研究

针对海洋酸性气田开采过程中含硫天然气井喷失控扩散问题,采用CFD方法建立井喷含硫天然气扩散后果预测与评估模型。综合考虑天然气爆燃与硫化氢毒害风险因素,对不同场景条件下的含硫天然气扩散过程开展数值模拟,研究硫化氢浓度、风向、风速等因素对含硫天然气扩散行为的影响,预测和评估天然气扩散所形成的危险区域和硫化氢气体扩散所形成的毒害范围。研究表明:随着硫化氢浓度的增加,燃爆区域无明显变化,而毒害区域明显增加;船艉来风导致的事故后果最为严重,左、右舷来风有利于危险气体的扩散与消散;风速越大,燃爆区域和毒害区域范围越小,但是在船艏来风且风速较大的工况下,硫化氢气体竖直扩散距离降低且逐渐贴近生活区,容易造成作业人员中毒事故的发生。     

中国西北旱区农业水土资源利用情景潜力研究

西北旱区水土资源供需矛盾突出,同时作为该区农业生产的瓶颈因素,决定该区经济社会生态可持续发展,因此有必要开展西北旱区农业水土资源相结合的空间情景潜力研究。论文采用水土资源匹配指数计算分析了西北旱区现状年（2010年）农业水土资源的匹配状况,采用农业水土资源利用潜力估算方法计算了西北旱区2020、2030年RCP 8.5和RCP 4.5两种情景下的农业水土资源利用潜力,实现了西北旱区农业水土资源利用潜力的可视化表达。结果表明：2020和2030年RCP 8.5和RCP 4.5排放情景下,相对于2010年,西北旱区各省2020和2030年的总农业水资源量和种植面积均减小。西北旱区6省份2020和2030年两种情景下整体综合效益和整体潜力值均为正,表明各省种植结构整体得到了优化。2020年RCP 8.5和RCP 4.5情景下,西北旱区农业水土资源利用潜力分布范围分别在-0.10×10⁴~0.83×10⁴元/hm²之间和 -1.20×10⁴~0.97×10⁴元/hm²之间;2030年RCP 8.5和RCP 4.5情景下,农业水土资源利用潜力分布范围分别在-0.39×10⁴~2.17×10⁴元/hm²之间和-0.36×10⁴~1.66×10⁴元/hm²之间。     

实物型水资源资产负债表表式结构设计

论文在阐述资产负债表基本概念和原理的基础上,遵循会计恒等式、复式记账规则和权责发生制的记账基础,结合我国水资源管理的实际,提出了基于会计学的水权益实体水资源资产负债表表式结构和基于统计学、经济学的国家（地区）水资源资产负债表表式结构,从而实现能够反映水权益实体之间和经济体与环境之间关于水资源资产的债务债权关系的水资源资产核算,实现国家和行政区层面的水资源资产负债核算,为生态文明体系建设、自然资源资产核算、领导干部离任审计考核等提供必要的基础信息,也为进一步完善水资源资产负债表账户体系奠定基础。     

富里酸和胡敏酸对水铁矿转化过程中铁氧化物上铜释放动力学特性的影响

在受重金属污染的土壤中,天然有机质（NOM）和重金属通常会同时参与铁氧化物的转化.但关于这一重要的环境反应过程中重金属释放动力学的研究目前还比较少.为阐明NOM对铁氧化物转化过程中Cu释放行为的影响,本研究使用两种代表性NOM：富里酸（FA）和胡敏酸（HA）,开展了二者存在下的"铁氧化物-重金属-NOM"转化研究,并对转化不同时间点的铁氧化物进行了Cu释放动力学实验.动力学实验中采用了一个流动搅拌装置模拟pH=5.5环境条件下Cu的释放过程.结果表明,Cu的释放量随着铁氧化物的转化而降低,NOM的存在增加了Cu在流动搅拌实验中的释放量.球差校正扫描透射电子显微镜（Cs-STEM）结果显示,铜可以掺入铁氧化物纳米颗粒中,可以有效固定Cu,而FA和HA处理均产生了具有疏松结构的椭球形颗粒,为Cu的吸附提供了丰富的位点.这种疏松的结构导致了更多吸附态Cu的存在,阻碍了铜的掺入,与Cu释放结果一致.因此,Cu释放能力的差异性主要是铁氧化物老化的结果,与Cu和NOM的络合关系不大.这项研究的结果将有助于更好地理解在NOM存在下铁氧化物转化过程中Cu的环境行为,同时在纳米尺度上阐明Cu和C与赤铁矿相互作用的机理.     

基于水足迹理论的区域水资源利用评价

水资源是一个地区经济发展、社会稳定的基础。水资源利用评价研究对分析区域水资源问题、制定合理的水资源战略具有重要意义。论文引入水足迹理论,构建区域水足迹结构、效益、生态安全以及可持续性指标体系,对区域水资源的利用现状和可持续性进行评价分析,并以大连市为案例对其水资源利用情况进行评价,结果表明该评价方法简便直观、合理可行。     

能源安全综合评价方法探讨

能源安全是指一个国家或地区可以获取稳定、足量、经济、清洁的能源供给,以满足需求,保障经济社会稳健运行和持续、协调发展的能力和状态。它可用加权综合模型计算得来的"能源安全度"指数进行描述,取值范围最高为1,最低为0,分值越高越安全。研究表明,现实情景下,我国能源安全度平均为0.712 5,处于"基本安全"状态。未来发展规划得当,措施得力,到2020年、2030年能源安全度可提高到0.841 1、0.847 7,进入"安全"区间。若遇针对我国的能源封锁,则能源安全度可能会降至0.552 0的"不安全"区间。解决我国能源安全问题的关键,主要是增加战略储备、实行供应多元化、加强地质勘查、发展替代能源、提高能源效益,而且能源外交也要摆在显著位置。     

中国各区域秸秆资源可能源化利用的潜力分析

在我国能源需求迅速增长并日益依赖国际市场的背景下,能源化利用秸秆资源是我国缓解能源短缺的重要选择之一。论文在综合相关研究成果的基础上,对我国不同区域农作物秸秆可能源化利用的潜力及资源密度进行了分析。研究表明,2009年中国农作物秸秆理论资源量为7.48×10⁸ t,可获得资源量为6.34×10⁸ t,可能源化利用量为1.52×10⁸ t。中国可能源化利用秸秆资源区域分布极不均匀。长江中下游、东北、华北等区域可能源化利用秸秆潜力较大,分别为0.42×10⁸、 0.37×10⁸和0.35×10⁸ t,青藏高原、黄土高原和西南可能源化利用秸秆资源潜力较低。根据各区域可能源化利用秸秆资源密度,论文对不同省份建造较大规模秸秆发电企业或燃料乙醇企业的适宜性进行了分析。     

白洋淀流域水资源管理中的公众参与分析及评价

有效的公众参与是提高流域水资源管理效率和流域综合管理成功的关键因素. 选取白洋淀流域的典型城市模块(保定市)、乡村模块(涞水县)及水敏感区(安新县)进行研究,综合采用问卷调查、利益群体访谈和专家咨询等方法,对政府管理人员、流域居民的环境意识及水资源管理参与现状进行了分析评价,比较与评估了政府及相关利益群体的环境知识、环境满意度、信息流通渠道、参与意愿、实际参与度、政府行为及其公众认知度和接受度. 结果表明:公众参与水资源管理的现状是水敏感区的参与效果好于城镇模块,且城镇模块好于乡村模块;公众获取环境知识与环境信息的途径主要以亲身感受与媒体宣传的被动接受形式为主;参与途径不畅通,实际参与度低于有参与意愿的比例,参与意愿不确定性高;公众对于政府行为的认知度为41.3%,接受度仅为19%;管理者对于公众参与在水资源管理中作用的认识仍有待提高,参与活动以宣传教育为主,缺乏整体考虑及上下游沟通与设计,缺乏全过程参与,居民尚未形成共同认可的流域价值观. 建议加强全过程参与、环保民间团体的作用以及学校环境教育.      

Emergy analysis applied to the estimation of the recovery of costs for water services under the European Water Framework Directive

In this paper, the European Union's Water Framework Directive 2000/60/EC (WFD) that is intended to foster protection of water resources is examined, focusing on the improvement of ecological and chemical quality of surface and groundwater. The WFD includes the concept of full cost recovery (FCR) in accordance with the Polluter-Pays Principle, as one of the tools of an adequate and sustainable water resource management system. The WFD defines three different costs associated with water: resource costs (RC), financial costs (FC), and environmental costs (ECs).The FCR of water is examined from a biophysical perspective using emergy evaluation to: (1) establish resource values of water from different sources, (2) establish the full economic costs associated with supplying water, and (3) the societal costs of water that is used incorrectly; from which the resource costs, financial costs, and environmental costs, respectively, can be computed. Financial costs are the costs associated with providing water including energy, materials, labor and infrastructure. The emergy based monetary values vary between 0.15 and 1.73 €/m³ depending on technology. The emergy based, global average resource value (from which resource costs can be computed) is derived from two aspects of water: its chemical potential and its geopotential. The chemical potential monetary value of different sources such as rain, groundwater, and surface water derived from global averages of emergy inputs varies from 0.03 to 0.18 €/m³, depending on source, and the geopotential values vary from 0.03 to 2.40 €/m³, depending on location in the watershed. The environmental costs of water were averaged for the county of Spain and were 1.42 €/m³.Time of year and spatial location within the watershed ultimately influence the resource costs (computed from emergy value of chemical potential and geopotential energy) of water. To demonstrate this spatial and temporal variability, a case study is presented using the Foix watershed in northeastern Spain. Throughout the year, the resource value of water varies from 0.21 to 3.17 €/m³, depending on location within the watershed. It is concluded that FCR would benefit from the evaluation of resource costs using spatially and temporally explicit emergy accounting.