南京市水环境承载力动态变化研究

为揭示区域水环境承载力动态变化特征,以南京市为例,从社会经济、水资源和水生态环境3个子系统选取18个指标,构建水环境承载力评价指标体系并确定各指标权重,利用模糊综合评价模型对水环境承载力进行评价,并通过障碍度模型诊断影响水环境承载力的障碍因素.结果表明:①2006-2016年南京市水环境承载力综合评分值从0.345 0增至0.470 0,整体呈上升趋势.②子系统评分值差异较大.水生态环境子系统评分值波动起伏但总体水平较高,年均评分值为0.615 1;社会经济子系统评分值从0.427 6逐年增至0.635 6.二者为承载力的提升奠定了基础.水资源子系统评分值低于0.200 0,极大地制约了南京市水环境承载力的发展水平.③从障碍度分析来看,人口密度、水资源开发利用率、人均水资源量及水功能区水质达标率是水环境承载力的主要障碍因素;就子系统而言,水资源子系统的障碍作用最为显著.研究显示,人口密度偏大、水资源供需矛盾及水功能区水质达标率偏低等是制约南京市水环境承载力的关键因素,也是提升南京市水环境承载力的重点.      

虚拟水社会循环视域下的水资源承载力评价

中国水资源短缺且分布不均,水资源利用的矛盾已从供给不足转为承载过度。以“可持续利用”概念为框架,在生态完整、水资源持续有效供给的基础上结合虚拟水社会循环过程,完善水资源承载力评价体系,并对西北地区进行分析评价。结果表明：（1）陕西总体较好,但近十年间呈现不断下降趋势,其中环境压力承压最大;甘肃总体上呈下降趋势,在环境和社会压力方面变化尤为明显;宁夏一直处于濒临或轻度超载状态,通过虚拟水贸易有所缓解;新疆受虚拟水流出影响较大,一直处于濒临或轻度超载状态;青海基本处于承载富余状态。（2）虚拟水贸易对水资源承载力综合压力指数影响较大,结合虚拟水社会循环过程的水资源承载力评价更具有现实指导意义。（3）面对不同水资源禀赋及用水效率的地区,其发展模式可以适当不同,用水效率高的地区可偏发展激进型一些,用水效率低的地区建议更靠近环保激进型一些。     

水土资源匹配视角下中国省域农产品供需平衡分析及其政策启示

粮食安全关系到中国稳定与发展和国际贸易秩序。以省级行政区为基本单位,基于2016—2018年各省份常住人口、农产品消费量、农业数据及相关参数,采用生态足迹和水足迹评价方法,在只考虑食用和再生产消费且不考虑地区耕地质量差异的条件下,核算各省份农产品自给的水土资源需求,评价中国省域水土资源承载力状态。结果显示：（1）中国现有耕地资源总量可满足自身耕地总需求（前者是后者1.81倍）,但省际差异大,东部沿海省市耕地不足。（2）农业可用水资源总量亦可满足农业可持续生产需求,但区域严重不平衡,华北平原与宁夏水资源赤字严重,而青藏高原地区、长江以南省份农业可用水资源丰富。（3）水土资源空间不匹配制约了中国农业的粮食生产潜力,不考虑环境净化用水,水土资源匹配状态可满足全国粮食自给需求;但考虑环境净化用水,中国粮食难以实现自给,承载力赤字达33715.50万人。以资源环境可持续为导向,未来中国应从农业生产布局优化、农业结构调整、农业科技、产业与人口转移、农产品进口和农业国际合作等方面着手,解决中国农产品需求问题。     

面向碳中和的中国低碳国土开发利用

基于IPAT和IBIS模型在预测人为碳排放和陆地生态系统碳汇的基础上,探讨了中国2060年实现碳中和的可行性以及不同土地利用方式承载的碳汇分布。2060年我国人为碳排放预计为0.86 Pg C yr ^-1;IPCC报告中RCP 2.6和RCP 6.0情景的陆地生态系统分别中和33%和38%的人为碳排放。2060年林地、草地、耕地是陆地生态系统碳汇主要贡献者,占93%;与2030年比,在RCP 2.6情景下林地和草地的碳汇贡献分别下降10%和8%,而耕地上升18%;RCP 6.0情景下林地和草地的贡献分别下降7%和2%,而耕地上升4%。但若按2051—2060年间两种情景下的最高年份（2055年）的碳汇计,则分别可以中和65%、82%的人为碳排放。据此,提出为实现2060年碳中和,应以碳承载力为基础,聚焦区域国土空间规划和建设用地开发规模,对土地利用转变进行严格管控,探索制订土地利用碳排放标准。     

污泥基活性炭-甲醇工质对吸附/解吸特性

将市政生物污泥资源转化与吸附制冷能效提升相交叉融合,通过炭素前驱体进行复配、KOH催化炭化及磷酸催化活化相结合的压块炭改进工艺对污泥基活性炭的孔结构进行原位调控,制备了4种新型污泥基活性炭（WNC-4/3/2/1）;对比研究了以污泥炭和甲醇制冷剂为工质对的吸附制冷床的吸附/脱附循环、制冷量及制冷功率变化特性.结果表明： KOH和磷酸浸渍过程可分别促进微孔及中孔结构的发育,WNC-4的总孔、微孔及中孔容积分别达到0.6960,0.1641和0.5319cm³/g.比表面积与孔结构容积水平的同步提升与甲醇制冷剂吸附/脱附量呈良好的相关性（R²>0.90）.基于Langmuir吸附等温模型（R²=0.9939）计算的最大吸附量Q_L^*达到（552.67±23.83）mg/g;基于Sokoda-Suzuki方程计算的40min内的平衡吸附量和脱附量分别为（372.94±9.504）和（412.55±8.309）mg/g.脱附温度为100℃时,WNC-4吸附制冷系统的稳定脱附量、制冷量和制冷功率分别达到（328.81±10.74）mg/g,（300.34±9.81）kJ/kg和（600.68±19.62）kJ/（kg·h）.     

柴油机排气颗粒表面特征与吸附能力分析

利用全自动比表面积与孔隙分析仪和光学接触角测量仪,分别对炭黑和柴油机排气颗粒的比表面积与孔隙以及接触角等表面特征参数进行了测量,并对炭黑和柴油机排气颗粒的分形维数和表面张力进行了计算,对比分析了炭黑和柴油机排气颗粒的吸附能力,探讨了柴油机排气颗粒表面特征参数与吸附能力之间的关系.通过检测与分析,炭黑和柴油机排气颗粒的比表面积分别为78.003和65.408m²/g,平均孔径分别为13.845和14.483nm,分形维数分别为2.5885和2.5515,在0.985s时刻的表面张力分别为51.1和56.6mJ/m²,结果表明炭黑与柴油机排气颗粒的比表面积,孔径分布,分形维数和表面张力均相似.炭黑和柴油机排气颗粒均表现了极强的亲油性,轻微亲水性.柴油机排气颗粒亲水性略强,表面更为光滑,吸附能力略低于炭黑.     

炭基催化剂比表面积、孔径与硫容关系研究

取T12系列12种炭基催化剂,采用物理吸附仪测定其比表面积和孔径分布,并在相同条件下做脱硫实验测得硫容。对其比表面积、孔径与SO2吸附分子直径比值与脱硫效果的关系进行研究。结果表明:对于T12系列炭基催化剂,催化效果会随着比表面积和孔径的增加而变得更好,总比表面积超过720m2/g,孔径超过0.85nm以后,催化剂的脱硫效果反而降低。     

全绝缘管型母线振荡波检测技术试验研究

绝缘管母易因绝缘击穿引发停电事故,造成较大经济损失。针对10 kV绝缘管母故障特点,制作了6类绝缘管母典型绝缘缺陷故障模型,采用振荡波技术开展绝缘管母局部放电检测。结果表明:正常绝缘管母的起始放电电压远高于有缺陷的绝缘管母,正常绝缘管母在1.7 U₀即14.79 kV时开始出现局部放电信号,而有缺陷的绝缘管母起始放电电压皆小于等于1.3 U₀即11.3 kV;得到使用振荡波法识别绝缘管母缺陷的方法,对1.5 U₀即13.05 kV电压下的局部放电量进行分析,当局部放电量超过200 pC时,可以认为绝缘管母存在绝缘缺陷。     

环境容量利用:法律属性与权利构造

本文首先从环境容量利用权产生的社会背景和自然科学基础出发,指出环境容量利用权是一种新型无形财产权,是对环境生态功能的商品化,兼具公权与私权属性.然后,本文深入探讨了环境容量利用权的权利构造,指出环境容量利用权的主体不限于排污者,而是一般主体,但要成为具体的环境容量利用权主体还需受到一定的公法管制;环境容量利用权的客体就是环境容量,通过环境容量所依附的物质载体的空间范围、利用环境容量的期限、所利用的环境容量的数量、所排放污染物的种类等参数可使环境容量具有确定性;环境容量利用权的核心权能是排污和收益,环境容量利用权的功能定位是"利用"而非支配或控制环境容量,一般不具有占有和排他权能,通过排污保证正常的生产活动是间接收益,而通过交易获取经济利益则是直接收益.最后,本文简要分析了环境容量利用权在中国的实现机制.     

Linkages between measures of biodiversity and community resilience in Pacific Island agroforests

Designing agroecosystems that are compatible with the conservation of biodiversity is a top conservation priority. However, the social variables that drive native biodiversity conservation in these systems are poorly understood. We devised a new approach to identify social–ecological linkages that affect conservation outcomes in agroecosystems and in social‐ecological systems more broadly. We focused on coastal agroforests in Fiji, which, like agroforests across other small Pacific Islands, are critical to food security, contain much of the country's remaining lowland forests, and have rapidly declining levels of native biodiversity. We tested the relationships among social variables and native tree species richness in agroforests with structural equation models. The models were built with data from ecological and social surveys in 100 agroforests and associated households. The agroforests hosted 95 native tree species of which almost one‐third were endemic. Fifty‐eight percent of farms had at least one species considered threatened at the national or international level. The best‐fit structural equation model (R² = 47.8%) showed that social variables important for community resilience—local ecological knowledge, social network connectivity, and livelihood diversity—had direct and indirect positive effects on native tree species richness. Cash‐crop intensification, a driver of biodiversity loss elsewhere, did not negatively affect native tree richness within parcels. Joining efforts to build community resilience, specifically by increasing livelihood diversity, local ecological knowledge, and social network connectivity, may help conservation agencies conserve the rapidly declining biodiversity in the region.