基于污染权角度的流域生态补偿模型及应用

生态补偿标准的测算一直是理论界的研究重点,本文对相关文献进行综述,将现有的研究方法划分为费用分析法、机会成本法、支付意愿法和水资源价值法等,分别评述了各种方法的特点、优劣以及在我国流域生态补偿研究应用中的主要结论,在此基础上,基于污染权角度,采用机会成本法和水资源价值法,构建了一个基于计量经济学的流域生态补偿标准测算模型,其核心在于强调了流域上下游居民均有适当的"污染权",即便在上游地区达标排放的前提下,由于下游地区对水质的较高要求,借助行政手段对上游地区采取了较强的环境管制,在缺乏足够生态补偿的情况下,上游地区由于环境管制而放弃了部分"污染权",也即是其为了更高的环境标准而放弃的机会成本,这部分机会成本可以视作下游需要向上游支付的生态补偿金额.以浙江飞云江流域为例,利用该模型测算出下游温州市每年应向上游文成县提供3.24亿元的生态补偿,用于购买文成县为保护温州市"大水缸"所放弃的污染权.     

我国跨行政区河流域水污染治理管理机制的研究——以江浙边界水污染治理为例

中国正处于经济转型的交叉路口,水环境日趋恶化已成为中国经济发展的最大障碍。跨行政区水污染问题为资源环境有效配置、地区经济可持续发展、上下游地方政府及人民之间矛盾解决及社会稳定等问题提出了严峻挑战。以江苏浙江边界水污染治理为例,结合国外跨行政区水资源管理经验,研究适合中国国情的跨行政区水污染治理管理机制。研究发现,当前中国跨行政区水污染治理面临的最主要问题,是流域管理与行政区域管理间的矛盾。解决跨行政区水污染治理较为可行的方案是：保持以条块结合的政府层级结构基础上的管理体制,通过机构、机制、法规等综合性改革来协调当前管理体制中流域及区域中不同部门、不同层级间的矛盾。     

流域水环境管理的博弈分析

流域水资源是一种公共资源，也是一种典型的公共财产。公共财产的特性往往表现出所有权的虚无，流域内的每个团体或个人都难以界定明确的责任和义务去维护流域水环境不受污染及可持续利用。流域水环境污染就是一种公地悲剧，本文运用博弈论分析了在市场机制和政府管制两种情况下的流域水环境污染的状况，并比较了两种善的优劣，得出实施排污交易制度是我国将来进行流域性水污染防治的一种发展趋势。排污权交易制度可使企业真正成为排污和治污的主体，并在购买排污权和冶污之间做出对自己有利的选择。最后，也强调了政府在水环境管理的协调、组织和制约方面的必要性。政府应根据市场经济的特点，制定出符合我国国情的切实可行的管理制度及相关政策。     

基于效益的鄱阳湖流域水生态保护补偿标准计算模型

补偿标准确定是建立生态补偿机制关键,也是生态补偿的重点和难点。针对鄱阳湖流域水资源管理及水权分配以流域水资源四级区为基础的实际情况,提出以流域水资源四级区为计算单元、以水资源四级区各行政区为计算单位、以下泄水资源是否达标作为被补偿与补偿的依据,按照利用某行政区水资源产生效益（或增加利用成本）大小来确定行政区间的补偿量,建立了流域内补偿的鄱阳湖流域水生态保护补偿标准计算模型。并以鄱阳湖流域水资源四级区袁河为例,计算了2008年袁河流域内及其下游各行政区受到（或付出）的水生态保护补偿量。补偿标准计算模型为建立鄱阳湖流域水生态保护补偿机制提供依据,对别的流域确定水生态保护补偿标准具有较好的借鉴作用     

From meso- to macro-scale dynamic water quality modelling for the assessment of land use change scenarios

The implementation of the European Water Framework Directive requires reliable tools to predict the water quality situations in streams caused by planned land use changes at the scale of large regional river basins. This paper presents the results of modelling the in-stream nitrogen load and concentration within the macro-scale basin of the Saale river (24,167 km²) using a semi-distributed process-based ecohydrological dynamic model SWIM (Soil and Water Integrated Model). The simulated load and concentration at the last gauge of the basin show that SWIM is capable to provide a satisfactory result for a large basin. The uncertainty analysis indicates the importance of realistic input data for agricultural management, and that the calibration of parameters can compensate the uncertainty in the input data to a certain extent. A hypothesis about the distributed nutrient retention parameters for macro-scale basins was tested aimed in improvement of the simulation results at the intermediate gauges and the outlet. To verify the hypothesis, the retention parameters were firstly proved to have a reasonable representation of the denitrification conditions in six meso-scale catchments. The area of the Saale region was classified depending on denitrification conditions in soil and groundwater into three classes (poor, neutral and good), and the distributed parameters were applied. However, the hypothesis about the usefulness of distributed retention parameters for macro-scale basins was not confirmed. Since the agricultural management is different in the sub-regions of the Saale basin, land use change scenarios were evaluated for two meso-scale subbasins of the Saale. The scenario results show that the optimal agricultural land use and management are essential for the reduction in nutrient load and improvement of water quality to meet the objectives of the European Water Framework Directive and in view of the regional development plans for future.     

Path selection and foraging efficiency in Argentine ant transport networks

We experimentally investigated both individual and collective behavior of the Argentine ant Linepithema humile as they crossed symmetrical and asymmetrical bifurcations in gallery networks. Ants preferentially followed the branch that deviated the least from their current direction and their probability to perform a U-turn after a bifurcation increased with the turning angle at the bifurcation. At the collective level, colonies were better able to find the shortest path that linked the nest to a food source in a polarized network where bifurcations were symmetrical from one direction and asymmetrical from the other than in a network where all bifurcations were symmetrical. We constructed a model of individual behavior and showed that an individual’s preference for the least deviating path will be amplified via the ants’ mass recruitment mechanism thus explaining the difference found between polarized and non-polarized networks. The foraging efficiency measured in the simulations was three times higher in polarized than in non-polarized networks after only 15 min. We conclude that measures of transport network efficiency must incorporate both the structural properties of the network and the behavior of the network users.     

用革新技术改善水处理厂运行性能

由于60％以上的城市饮用水源受到不同程度的污染,采用常规处理工艺的水厂在处理受污染原水时,效果不显著,效率低,尤其对于重度污染的原水只有采用深度处理工艺,如臭氧化、生物活性炭和膜分离等技术才能有效地处理、然而,多年的研究、探索和工程实践证明,在处理轻度污染原水时,由传统工艺的改善和革新形成的革新技术,比传统处理工艺更为高效,比深度处理技术投资更经济和合理．在对微涡旋絮凝池以及小间距斜板强化沉淀池同传统处理工艺作了比较后发现,传统絮凝池和沉淀池的水力负荷为 7m³（m²·h）,絮凝和沉淀时间分别为 20～25min和 60～80min,出水浊度为7～15NTU,色度为 15～25PtCU;而革新絮凝池和沉淀池,在水力负荷为 12～13m³/（m²·h）时,絮凝和沉淀时间分别为12～15min和40～50min,出水水质优于传统工艺,浊度为1～4NTU,色度为3～8TtCU．     

大辽河流域土壤中微塑料的丰度与分布研究

微塑料在海洋生态系统中的分布特征已有不少研究,但人类活动强度较大的流域土壤中微塑料的污染研究仍存在较大空白。以大辽河流域为研究对象,采集附近8个土壤样品,采用密度浮选法,结合体视显微镜及显微红外光谱(μ-FTIR),进行了大辽河流域土壤中微塑料的组成及分布特征研究。结果表明,土壤中微塑料颜色以白、蓝和绿色为主(88.03%),形状以碎片、薄膜和泡沫为主(总占比为96.32%),土壤中粒径为500～1 000μm的微塑料最多(41.10%),其次依次为1 000～2 000μm(26.38%)、100～500μm(19.33%)和2 000～5 000μm(11.66%)。粒径为0～100μm的微塑料和>5 000μm的塑料碎片所占比例最小(均小于1.00%)。薄膜类和碎片类微塑料的主要成分分别是聚乙烯(PE)和聚丙烯(PP),颗粒类和泡沫类的主要成分是聚苯乙烯(PS),纤维类微塑料的主要成分是聚酰胺(PA)。土壤中微塑料平均丰度为(273.33±327.65)个·kg~(-1)。总体上,该研究区域土壤中微塑料的污染程度处于中等偏低水平。     

生态流量的法律表达及制度实现

生态流量制度是流域生态环境保护的重要制度保障,是水资源、水环境、水生态“三位一体”保障体系的重要组成部分,是满足水生态承载能力刚性约束的制度体现。目前,水资源开发利用以及水环境污染防治由《水法》以及《水污染防治法》做出了全面规定,而保障水生态功能实现的生态流量则作为水电工程环境影响评价制度的一个因子予以考量,这显然无法达成“维持水体生态功能”之目标。生态流量制度作为保护水生态功能的独立法律制度,应当在涉水立法中予以明确,同时形成完整的生态流量制度体系。基于此,本文对生态流量在立法中的法律表达提出制度建议,包括:①生态流量底线是为了满足流域及其周边区域原有生态系统功能所需要的水流数量以及水文过程的最低要求。生态流量底线制度包括生态流量底线的划定、生态流量监测以及生态流量底线的适应性管理。②流域生态流量协议,是在生态流量底线之上企业与政府达成的更高标准的生态流量约束,是企业与政府合作进行生态环境治理的新模式;是政府、企业、社会共同保障水生态的制度体现;它在公众参与的基础上形成流域规则嵌套,通过绿色水电认证提高企业落实的积极性。③生态流量法律责任制度依据生态流量底线和流域生态流量协议为用水主体设置的不同义务,分别规定了不同的法律责任。违反生态流量底线要求且拒不改正的按日连续处罚,体现出督促企业遵守生态流量底线要求的立法目的;仅违反流域生态流量协议而未突破生态流量底线要求的,则追究其违约责任,撤销其已享受的生态环境优惠,体现对其违背契约精神的惩罚。     

滦河流域大型底栖动物生物完整性指数健康评价

生物完整性指数能够综合反映河流健康状况,是管理者制定科学保护恢复策略的有效评价工具。为全面了解滦河流域水生态健康状况,于2016年10—11月在滦河流域布设53个采样点,同时监测环境数据和大型底栖动物物种数据。通过构建底栖动物生物完整性指数(B-IBI)体系,对53个采样点进行生物完整性健康评价。B-IBI计算结果显示,滦河流域53个采样点中,"健康"和"亚健康"等级共有24个,"一般"等级有12个,"差"等级有10个,"极差"等级有7个。"健康"和"亚健康"的采样点多分布在承德市上游和冀东地区的部分干流和支流,而中下游大部分采样点表现为"差"和"极差"的健康状况。非参数检验结果显示,参照点B-IBI要显著高于受损点,表明所构建的B-IBI评价体系适用于在滦河流域开展河流健康评价。