Supporting Diverse Data Providers in the Open Water Data Initiative: Communicating Water Data Quality and Fitness of Use

Shared, trusted, timely data are essential elements for the cooperation needed to optimize economic, ecologic, and public safety concerns related to water. The Open Water Data Initiative (OWDI) will provide a fully scalable platform that can support a wide variety of data from many diverse providers. Many of these will be larger, well‐established, and trusted agencies with a history of providing well‐documented, standardized, and archive‐ready products. However, some potential partners may be smaller, distributed, and relatively unknown or untested as data providers. The data these partners will provide are valuable and can be used to fill in many data gaps, but can also be variable in quality or supplied in nonstandardized formats. They may also reflect the smaller partners' variable budgets and missions, be intermittent, or of unknown provenance. A challenge for the OWDI will be to convey the quality and the contextual “fitness” of data from providers other than the most trusted brands. This article reviews past and current methods for documenting data quality. Three case studies are provided that describe processes and pathways for effective data‐sharing and publication initiatives. They also illustrate how partners may work together to find a metadata reporting threshold that encourages participation while maintaining high data integrity. And lastly, potential governance is proposed that may assist smaller partners with short‐ and long‐term participation in the OWDI.     

Augmenting Watershed Model Calibration with Incorporation of Ancillary Data Sources and Qualitative Soft Data Sources

Watershed simulation models such as the Soil & Water Assessment Tool (SWAT) can be calibrated using “hard data” such as temporal streamflow observations; however, users may find upon examination of model outputs, that the calibrated models may not reflect actual watershed behavior. Thus, it is often advantageous to use “soft data” (i.e., qualitative knowledge such as expected denitrification rates that observed time series do not typically exist) to ensure that the calibrated model is representative of the real world. The primary objective of this study is to evaluate the efficacy of coupling SWAT‐Check (a post‐evaluation framework for SWAT outputs) and IPEAT‐SD (Integrated Parameter Estimation and Uncertainty Analysis Tool‐Soft & hard Data evaluation) to constrain the bounds of soft data during SWAT auto‐calibration. IPEAT‐SD integrates 59 soft data variables to ensure SWAT does not violate physical processes known to occur in watersheds. IPEAT‐SD was evaluated for two case studies where soft data such as denitrification rate, nitrate attributed from subsurface flow to total discharge ratio, and total sediment loading were used to conduct model calibration. Results indicated that SWAT model outputs may not satisfy reasonable soft data responses without providing pre‐defined bounds. IPEAT‐SD provides an efficient and rigorous framework for users to conduct future studies while considering both soft data and traditional hard information measures in watershed modeling.     

北京与津冀之间隐性土地资源流动研究

京津冀区域面临着严重的资源紧缺、生态环境恶化和发展失衡的问题,亟需制定科学合理的区域合作新机制。京津冀之间紧密的产品贸易背后隐藏的土地资源流动情况可以为新机制的建立提供科学支撑。这种隐性土地资源的流通情况可以用生态足迹来表征。因此,本研究主要运用京津冀三省市之间的投入产出矩阵来计算北京与津冀之间的生态足迹转入和转出量,并进行分析。研究结果表明,北京的社会经济发展需要周边津冀生态生产性土地资源的支撑,尤其是河北的农用地资源,包括耕地、林地和水产养殖用地。从生态贸易类型来看,2002年和2007年,就北京和河北之间生态足迹流通情况而言,北京是净生态输入型,属于"贸易逆差";河北是净生态输出型,属于"贸易顺差"。2007年北京对津冀生态资源的使用量比2002年有所下降。总体而言,北京对河北生态生产性土地资源的消耗对河北的生态压力不大,其中,水产养殖用地的生态压力最大,2007年水产养殖净流量占河北水产养殖土地的54.27%。2002年北京对天津生态生产性土地资源的依赖加大了天津的生态压力,林业用地和水产养殖用地的净流出量分别是天津相应承载土地面积的4.96倍和3.57倍;2007年,北京对天津生态土地资源利用程度降低,随之,北京对天津生态生产性土地资源的压力变小。尽管2007年与2002年相比,北京对河北生态生产性土地的消耗量降低了,但是,由于河北土地利用结构的变化影响着北京和区域的可利用的土地资源质量和生态环境质量,国家和北京应该帮助河北保护其土地资源,尤其是河北东南部的农田资源在区域中承担着重要的绿色隔离作用,应该受到严格的保护。此外,京津冀区域应该制定整体空间开发战略,加强土地资源保护力度,合理布局产业结构,构建生态安全格局。     

城镇化与工业化对能源强度影响的实证研究——基于截面相关和异质性回归系数的非平衡面板数据模型

城镇化、工业化对中国能源强度的影响如何?如何在快速推进城镇化、工业化进程的同时确保节能减排目标的实现?论文以能源强度指标代替传统的能源消费指标来反映能源综合利用效率,并应用考虑截面相关性和异质性回归系数的非平衡面板数据模型,使用共同相关效应组均值(CCEMG)估计方法对中国1978-2014年城镇化、工业化与能源强度之间的关系进行分析。研究结果表明:人均实际GDP增长1%,能源强度将会降低0.412%,工业化水平增长1%,能源强度将会上升0.630%,而由于生产消费等经济活动的增加、高度集中化以及规模经济的综合作用,使得城镇化对能源强度的影响并不确定。联系研究结论,本文提出政策建议:我国应加快产业结构升级,转变经济增长方式;构建绿色制造体系,推进"五化"协同发展;推进绿色、循环、低碳发展的新型城镇化建设,提高城镇化质量,提升我国整体的能源效率,确保节能减排目标的实现,推动经济全面、协调、可持续发展。     

双重外部性约束下中国资源型企业绩效研究

中国资源型产业的可持续发展受到代际外部性与环境外部性的双重制约,却长期存在过度进入导致的过度开采,加剧了资源型企业的产能过剩与配置扭曲,但与此相关的"结构-行为-绩效"关系研究尚未将外部性纳入考量。本文引入双重外部性,构建了"SCP-2E"模型,并基于80家资源开采上市公司2011-2014年的面板数据,首先运用使用者成本法和条件估值法分别估算了代际外部性和环境外部性,然后将它们作为企业行为的因变量和影响绩效的自变量分别纳入资源型企业的SCP-2E模型中,同时考虑双重外部性下市场结构、所有权性质等因素对绩效的影响。结果发现,中国资源型产业有着明显的周期性特征,而2011年以来资源型企业的兼并重组只是单纯扩大了企业规模,而没有切实提高企业效率;进一步结合企业规模和所有权性质的相关性来看,大型企业多以国有企业为主,由此说明企业规模扩大、绩效却显著降低的原因在很大程度是由于国有企业的低效率造成的;另外,目前企业绩效的提高,主要还是依赖于地区经济增长的拉动,但在用电量增速较快的地区,也伴随着较大的环境外部性损失,暂时没有受到资源枯竭的约束。基于以上结论,本文认为,监管部门应加强资源开采权的审查,提高资源型企业的进入门槛和技术标准,适当鼓励企业在不增加生产投资和规模的前提下,通过技术进步和劳动效率的提高提升绩效,而国有企业改革力度重点应放在解决大型国企的低效率问题上。政府应该权衡经济增长与代际和环境负外部性,在保证能源、资源安全的前提下,鼓励和扩大可耗竭资源的进口,逐步建立国家和企业的战略资源储备制度。     

采用水解酸化-复合好氧处理制药工业废水的工艺评价

以制药工业综合废水处理为例对其采用的两级水解酸化复合好氧工艺的处理效果进行评估。按常规指标进行评估,该工艺对于制药综合废水的处理效果达到了设计目的,COD去除率可达到78.2%以上,NH+4-N的去除率达到99.3%,出水质量基本满足"污水综合排放标准(GB8978-1996)"二级标准和"辽宁省污水综合排放标准(DB21.1627-2008)";急性毒性的检测表明,经过该工艺处理后出水为低毒性;三维荧光谱分析(EEM)表明,制药综合废水经生物处理后的可溶性有机物中仍然存在难降解物质,建议增加物化处理以提高处理效果;并且制药废水经处理后的出水中的盐度对排入的生态系统存在风险,建议纳入排放标准以加强管理。     

预处理垃圾焚烧飞灰作为碱胶凝材料混合材的研究

试验分析了垃圾焚烧飞灰的主要化学成分及矿物组成,探讨了预处理垃圾焚烧飞灰作为碱胶凝材料混合材的可能性.研究表明,垃圾焚烧飞灰主要由黏土类矿物组成,飞灰直接作为混合材参与水化过程会产生明显膨胀现象,加入30%(质量分数)飞灰制成的矿渣/飞灰试块在成型1 d脱膜时膨胀率达到15.7%,标准养护28 d后无侧压抗压强度只有12.4 MPa.对飞灰进行热活化预处理,900℃条件下活化效果最佳,同样的飞灰掺量下,试块在标准养护28 d后无侧压抗压强度达到46.0 MPa,膨胀现象消失,且碱胶凝材料中重金属稳定性良好.     

混合重金属对硝化颗粒污泥毒性作用的析因实验研究

分别测定了Cu2 、Zn2 和Cd2 对硝化颗粒污泥的单一毒性,采用析因实验研究了二元和三元重金属混合体系对硝化颗粒污泥的联合毒性.结果表明,Cu2 、Zn2 和Cd2 的2 h半抑制浓度EC50分别为95.23、62.11和12.48 mg/L,由析因实验所得的响应曲面模型具有较好的优度(其R2＞0.95),能够对混合体系的联合毒性很好地进行预测,析因实验可以用于环境领域混合体系联合毒性的研究.     

建设项目现状环境影响评价数据引用的探讨

对建设项目环境影响现状监测历史数据的所有权归属进行了分析,环境监测机构具有现状监测成果的所有权,委托方有使用权.应对环境现状监测数据进行知识产权保护,使监测数据得到更好利用.     

二氧化氯对摇蚊幼虫的毒效试验及影响因素

以水厂原水为试验水样,研究了二氧化氯对摇蚊不同龄期幼虫的毒性效果（24 h）,并考察了温度和接触时间对二氧化氯毒性效果的影响.结果表明,二氧化氯对摇蚊幼虫具有极为显著的毒性作用,25℃时二氧化氯对4龄幼虫的24h半致死浓度（LC₅₀）为0 .41 mg/L.二氧化氯对摇蚊幼虫的毒力随幼虫龄期的增长而降低,1龄幼虫对二氧化氯最敏感,其中二氧化氯对4龄幼虫的LC₅₀是1龄幼虫的1 .78倍.二氧化氯的毒力在一定范围内符合正温度系数规律,二氧化氯对4龄幼虫的毒力在15～30℃范围内增加了2 .16倍.接触时间从12 h延长至24 h,二氧化氯对4龄幼虫的毒力增幅显著;当接触时间至36 h,与接触24 h相比毒力增幅不明显.