《系统治理:水生态文明城市建设的创新路径》指导下以山东水文化建设为例分析水生态文明建设多维路径

水生态文明建设作为一项系统工程,需要从多个维度加以推进,以实现水资源的可持续利用和水环境的持续改善。基于此,本文参阅《系统治理:水生态文明城市建设的创新路径》一书,以山东水文化建设为例,分析水生态文明建设的多维路径。山东省拥有丰富的水资源和水文化,近年来各级政府高度重视水生态文明建设,将水文化建设与水生态保护、水资源管理、水环境治理等紧密结合,通过加强水源地保护、推进河湖连通、实施生态补水等措施,构建了完整的水生态系统网络。

近十年青海湖水生态系统生产总值变化及其影响因素

受气候变化和人类活动影响,湖泊水生态系统及其服务功能发生改变,研究湖泊水生态系统生产总值动态变化及其影响因素,对于维护湖泊健康生命、实现湖泊功能永续利用具有重要意义。选择位于气候敏感区和生态脆弱区的青海湖作为研究对象,根据青海湖水生态系统特征及当前保护状况,筛选调节服务及文化服务2类8个评估指标,构建湖泊水生态系统生产总值指标体系,核算2010—2020年青海湖水生态系统生产总值,分析其变化趋势及主要影响因素。结果表明,2010—2020年青海湖水生态系统生产总值总体呈波动上升趋势,变化范围为6903.47亿~7848.55亿元;调节服务是青海湖水生态系统主要的服务类型,占比高达91%。近十年,气候调节和水质净化价值有所减少,其他服务功能价值均呈增加趋势。水源涵养价值增加最多,增长760.70亿元;气候调节价值下降最多,减少658.59亿元。偏最小二乘回归分析表明,水温、水位是影响青海湖水生态系统生产总值的主要因素。气候变化影响下,水温升高引起初级生产力增加及鱼类数量增长,同时近年来水体矿化度下降有利于水生生物生长,提高了固碳释氧和物种保育价值。水位与水面面积增加引起水源涵养、洪水调蓄价值增长;蒸发量减少导致气候调节价值下降。人类合理开发利用与保护作用下,物种保育、休闲旅游和科研教育价值均得到了显著提升。本研究量化了青海湖水生态系统对人类的贡献,为变化环境下退化水生态系统修复、生态保护措施效果定量评价提供了科学依据。建议定期核算青海湖水生态系统生产总值,跟踪评估气候变化与人类活动共同影响下青海湖水生态系统变化,对维持青藏高原东北部生态安全具有重要作用。

基于生态系统服务的广西水生态足迹分析

针对传统生态足迹对于水域仅考虑渔业生产功能的缺陷,研究者提出了水生态足迹。但当前水生态足迹基础理论与模型均存在较大不足。为此,提出了基于生态系统服务的水生态足迹概念和模型,并以2003—2010年的广西为例进行了计算与分析。结果表明:(1)水域-渔业账户中,淡水渔业生态足迹呈上升趋势,淡水渔业生物承载力较高且比较稳定,淡水渔业生态盈余较多同时淡水渔业生态压力较小;(2)水资源账户中,淡水生态足迹先较快上升随后缓慢下降,水资源承载力较高但2007—2010年波动幅度较大,水资源生态盈余较多同时水资源生态压力较小;(3)水环境账户中,水污染生态足迹先缓慢上升随后大幅下跌之后逐渐回升,水环境承载力变化趋势与水资源承载力相同,绝大多数年份表现为水环境生态赤字和水环境生态不安全;(4)淡水渔业生态压力<水资源生态压力<水环境生态压力,淡水生态系统基本已处于生态不安全状态。模型克服了传统模型的诸多缺陷与不足,是对广西近年来淡水生态系统服务供需及水生态安全状况的较客观全面的反映。

渌水流域枯水期水生态环境空间特征及其评价

随着城镇化水平的不断加快,工业、生活等用水量逐渐增加,污水排放量的与日俱增及其引发的水生态环境问题日益受到重视。以渌水流域株洲区域为研究对象,从上游至下游共布设8个断面与2个代表水库,开展了2022年典型枯水期的生境与水生生物指标的空间异质性特征评价研究。结果显示,渌水沿程底质以砾石、泥沙为主,但总体砾石上附着泥土特征明显,可能与水土流失造成的水体浑浊有关,其中渌水支流的铁水底质以细沙粒为主,无明显淤泥附着,水质较好。2座水库底质以细沙粒为主,砂砾清晰,生境状况良好。研究共鉴定出浮游植物6门,浮游动物4门,底栖动物3门。浮游植物平均细胞密度为0.649×106cell∙L^(-1),平均生物量为0.996mg∙L^(-1);浮游动物平均密度为147ind∙L^(-1),平均生物量为0.126mg∙L^(-1)。其中中下游人口密集区的三刀石与仙井断面浮游植物、浮游动物生物量与密度明显高于其他点位,且生境健康状况相对较差,可能与河流两岸蔬菜种植、城区初雨汇入等有关。水库生物多样性、生境状况均优于河流断面。大型底栖无脊椎动物受对微环境的喜好程度的影响而分布,其生物量与多样性无明显的空间规律。采用Shannon-Wienner指数及BMWP指数进行水生态健康评价,结果显示渌水流域的水生态健康水平、生物多样性均有待进一步提高;水质综合指数CWQI总值与水生生物指标无显著相关关系,但单项水质指标中的总磷与水生态指标相关性较高,需要重点关注。研究结果可为渌水流域的水生境、水生态和水资源治理与保护提供科学依据。

水生态评价方法研究进展及展望

水生态系统是人类赖以生存的基础,近年来气候变化和水资源开发、水体污染、过度捕捞等人类活动导致水生态系统严重受损,水生态系统的保护和修复已成为全球面临的重大挑战。科学合理的水生态评价方法是实现水生态系统稳定、健康和可持续管理的基本保障,也是目前我国各相关管理部门高度重视的关键问题,多个部门围绕水生态评价展开了积极探索与实践。本文系统回顾了水生态评价方法的发展历程并阐释了水生态评价的内涵,梳理了常用的水生态评价方法,明晰了各方法的基本理念和应用场景,分析了各方法的优点和不足,提出了基于生态完整性的水生态健康评价方法,最后对目前我国水生态评价需进一步完善的工作进行了展望。本文以期与相关领域研究者和管理者在水生态评价理论和方法方面进行探讨,为我国水生态考核工作提供理论支持。

习近平生态文明思想视域中的水生态文明建设

水生态文明是实现人水和谐的生态文明形式。水生态文明建设思想是习近平生态文明思想的重要内容。在理念维度上,习近平生态文明思想为水生态文明建设提供了科学的本体论、发展观、价值观、方法论、治理观和全球观,是水生态文明建设的科学遵循。在生态维度上,习近平生态文明思想将水生态文明建设看作是由水资源、水环境、水生态、水能源、水灾害防减等方面的治理构成的整体,要求确保国家水安全和人民水权益。在社会维度上,习近平生态文明思想将水生态文明建设看作是由水工程、水经济、水制度、水文化、水社会等方面构成的整体,要求为实现人水和谐提供社会支撑。习近平生态文明思想从思想观念、生态构成、社会建制等方面为水生态文明建设指明了方向。

碳减排和水生态承载双重约束下的江苏化工产业结构优化研究

长江经济带作为重大国家战略发展区域,其生态修护和资源合理高效利用关系国家发展全局。江苏化工产业为污染密集型和资源消耗型产业,妥善处理产业发展和资源环境保护的矛盾,对推动长江大保护以及实现协同减排目标具有重要意义。以江苏省化工产业为研究对象,2017年为基准年,构建碳减排和水生态承载双重约束下化工产业结构多目标优化模型,运用NSGA-Ⅱ-VIKOR算法,探讨不同情景下江苏化工产业结构调整的路径。结果表明:1)相比低碳发展型、节水发展型和经济发展型情景,均衡发展型情景下江苏化工产业节约用水998.48万m^(3),碳排放强度年下降率为4.27%,产值年增长率达到4.73%,在实现水资源高效利用、碳排放强度显著降低的同时,兼顾经济高质量发展。2)化工产业结构仍需调整,具体为支持发展橡胶和塑料制品业,限制发展石油加工、炼焦及核燃料加工业,重点针对化学纤维制造业采取节水降碳措施。3)优化结果的实现需要能源消费结构向清洁能源方向优化调整,煤炭消费比重下降5.54%,天然气及电力等清洁能源上涨5.45%。4)水资源配置转移方向基本和产业结构调整方向一致,通过水资源分配优化可使石油加工、炼焦及核燃料加工业和化学纤维制造业分别节约9.8%和5.14%的用水量,并通过水交易市场转移配置到橡胶和塑料制品业。据此,建议提升区域生态承载能力,实现区域高质量发展;构建清洁高效能源消费体系,提升能源利用率;建设节水型产业发展体系,实现产业与水生态全面协调、可持续发展。

黄河流域水生态文明建设水平的时空格局及空间收敛性

水生态文明建设是实现黄河流域生态保护和高质量发展的重要支撑。基于2010—2021年黄河流域地级市面板数据,采用时空极差熵值法、核密度估计法、探索性空间数据分析和空间面板模型对黄河流域水生态文明建设水平的时空格局及收敛性进行了实证分析。研究发现:黄河流域及上中下游城市水生态文明建设水平均呈现稳步提升态势,但水节约、水生态和水环境建设仍为主要短板;全流域及上中下游水生态文明建设水平的演进脉络各异,但极化趋势日益加剧;全流域水生态文明建设水平呈现显著的正向空间外溢效应和空间格局锁定特征,高高集聚区集中在下游城市,低低集聚区集中在上游城市;全流域及上中下游水生态文明建设水平均存在显著的绝对β收敛和条件β收敛,中游绝对β收敛最快,上游条件β收敛最快;人口密度、人力资本、经济发展水平、产业结构和城镇化水平对水生态文明建设水平的收敛性有显著影响,但存在明显的区域异质性。上述发现为协同推进黄河流域水生态文明建设提供了决策参考和经验证据。

中高职一体化课程体系构建研究与实践——以水生态修复技术专业为例

中高职一体化培养是建立现代职业教育体系的重要举措之一,中高职衔接的核心是一体化课程体系的构建。通过分析一体化课程体系内涵及构建途径,以水生态修复技术专业为例,探索构建中高职一体化课程体系,以实现中高职一体化人才培养的有效衔接,提高技术技能人才培养质量。

流域水生态环境补偿研究进展

围绕补偿机制、控制阈值、标准与价值3个维度梳理了流域水生态环境补偿国内外研究成果。流域补偿问题需要突破单一水量或水质控制因素的限制,兼顾水污染与水生态两方面,建立水质与水量阈值联合控制下的流域水生态环境补偿机制架构;补偿标准需要实现实际价格到经济价格,再到与生态经济价格的属性叠加与内涵拓展。提出未来应在点面结合的多源河流水环境损害补偿控制阈值、考虑河流生态系统服务功能的生态水量补偿控制阈值、水质与水量相互作用机理与双控演化博弈下多模式补偿策略等方面开展进一步的探索研究。

水生态修复技术专业课证融通模式探索与实践

课证融通是一种创新的教育理念,有助于提高教育质量和学生的综合素质。水生态修复技术专业是为适应国家战略和社会发展需求而设立的新兴专业,课证融通模式仍在探索阶段。在对课证融通内涵分析的基础上,对融通方式及实施步骤进行了总结,探索了水生态修复技术专业课证融通模式的构建,以期促进水生态修复技术专业高质量发展,提高人才培养质量。

密云水库上游(北京段)流域水生态健康评价

密云水库是北京市重要饮用水水源地,开展流域水生态健康评价并分析影响水生态健康的关键因素,对于密云水库上游(北京段)流域水生态保护具有重要意义。基于密云水库上游20个小流域生境结构、水质和水生生物数据,结合密云水库上游(北京段)流域生态现状,构建了涵盖生境结构、水质和水生生物的评价指标体系,运用基于熵权法的综合健康指数法对流域水生态健康状况进行综合评价,结果表明:密云水库上游(北京段)流域水生态健康状况总体为亚健康,其中小流域健康、亚健康、一般等级占比分别为10%、65%、25%;密云水库上游(北京段)流域水生态健康状况具有较强的空间异质性,健康等级较高的地区主要分布在白马关河、琉璃河、汤河中游、天河上游,健康等级相对较低的地区主要分布在潮河、白河中下游、汤河下游、清水河、安达木河上游;面源污染、植被覆盖度低、水土流失等是影响密云水库上游(北京段)流域水生态健康的关键因素。

水生态环境损害及其追责机制研究

文章明晰了水生态环境、水生态环境损害的含义,基于造成水生态环境损害的主要原因分析,将水生态环境损害划分为生态水量不足、生态水质恶化、自然水体生境改变三种类型,并列举了各类损害的表现形式。明确了水生态环境损害责任类型,再决定采取直接追责还是终身追责方式。系统比较国际、国内、湖南相关水生态环境损害追责的相关法规和制度,和近期全国、湖南水生态环境损害典型案例的追责实施情况。同时,系统提出了构建水生态环境损害终身追责制度需要解决的主要问题。

基于生态完整性的水生态健康评价研究综述

系统回顾了水生态健康定义和内涵的发展历程,梳理了水生态健康评价中构建评价指标体系常用的模型和方法,指出基于生态完整性的水生态健康评价指标体系在指标分类上更加科学全面、工作流程上更加清晰、实用性与可操作性更强,分析了基于生态完整性的水生态健康评价主要难点,包括指标与基准的选取、指标权重的分配、压力源的识别以及评价的准确性,以期提供更加清晰的水生态健康评价相关概念,为水生态保护和恢复成效评估提供决策支持。

基于扎根理论的水生态产品价值实现路径构建

围绕水生态产品价值实现的要素和待解决的核心问题,在厘清水生态产品概念内涵的基础上,采用扎根理论对自然资源部办公厅公布的12个水生态产品价值实现典型案例进行系统分析。通过三段式编码过程提炼出52个初始概念、18个基本范畴和3个主范畴,构建了解释水生态产品价值实现的运行机理和路径的理论模型。结果表明:水生态产品价值实现是以“强化水生态产品供给能力”为根本,通过资源修复、摸排和整合建立资源优势;以补链、延链和强链“打造水生态产品产业链”为手段,打通价值变现通道;“构建多元联动体系”进行保障,为价值转化进行制度赋能和形成合力释能的系统工程。

巢湖流域水生态系统状况变化研究

基于已开展的巢湖流域水域生物资源调查,综合2013、2023年水质、浮游植物、着生藻类、底栖动物和大型水生植物等资料,分析巢湖水域生物环境状况变化。结果表明:经过10年治巢项目的实施,巢湖流域整体水质有了明显改善,以南淝河和十五里河的水质改善最为明显。浮游植物群落组成发生较大变化,蓝藻门密度比由33.33%降为2.76%,硅藻门、金藻门密度比由11.43%、0.83%分别上升为26.62%、1.76%。底栖动物多样性呈上升趋势,耐污类群密度呈下降趋势。着生硅藻多样性指数总体呈增长趋势,优势群类依然主要为双壳缝目、无壳缝目和单壳缝目,大型水生植物群落优势种组成变化相对较小。本研究可为山水工程生态修复效果科学评估和生态修复方案制定提供数据支撑。

黄河流域水生态环境变化特征分析

黄河是我国重要的生态屏障、西北和华北地区重要的水源地,在气候变化和人类活动双重影响下,精准掌握黄河流域水生态环境状况可为流域生态保护和高质量发展提供技术支撑。选取黄河干流及主要支流无定河、汾河、渭河和伊洛河共121个监测点位的水质、浮游植物、浮游动物、底栖动物4类指标,对黄河流域水生态环境状况进行评估。结论如下:黄河干流水质状况较好,达到Ⅱ类标准,支流无定河、汾河、渭河和伊洛河水质总体达到Ⅲ类标准。综合水质指标法分析结果显示黄河流域不同河段水环境在四季均达到了良好级别,部分河段达到优秀级别。黄河干流及重要支流浮游植物共检出7门60属136种,与20世纪80年代和2008年相比,种类数减少但生物量大幅度增加,近15 a黄河干流及重要支流浮游植物优势群落较为稳定;浮游动物共检出4类75种,以轮虫纲(占比为44.00%)和桡足类(占比为28.00%)为主;底栖动物共检出4类72种,与20世纪80年代和2008年相比,生物量分别降低84.83%和36.97%。黄河干流及主要支流水质、浮游植物、浮游动物和底栖动物状况具有明显的时空异质性,整体上水生态环境状况逐渐改善。

水生态文明城市建设对企业绿色创新的影响

以2006—2022年我国沪深两市A股水污染密集型上市公司为样本,运用双重差分模型分析了水生态文明城市建设试点政策对企业绿色创新的影响。研究结果表明,水生态文明城市建设试点政策实施以后,为满足经营合法性和利益相关者的环保诉求,水污染密集型企业绿色创新水平显著提升;且对于高耗水行业、非国有企业、位于经济发展水平较高城市的企业和面临较低环境不确定性的企业,该试点政策微观促进效果更明显;机制分析表明,相比于媒体关注,媒体压力能正向调节水生态文明城市建设试点与企业绿色创新之间的关系。

城市水生态服务供给与水环境治理效果——基于海绵城市项目的多重比较案例分析

在城镇化高速发展的现实条件下,寻求城市硬性建设与软质生态服务之间的平衡成为未来城市政策规划需关注的重点问题。通过构建不同治理结构与参与条件下的城市水生态服务供给的治理效果框架,依据主体参与性和角色多重性两个关键的政策属性变量,得到四种不同城市水生态服务供给效果,分别为基础水生态服务、部门水生态供给、群体水生态价值与社会水生态福利。以海绵城市示范建设为案例,重现理论构建中的不同情景,分析在政策变量影响下实现水生态服务供给差异。研究表明,在参与主体较少情况下,若主体在服务供给环节中起到双重作用,可以实现部门水生态供给;在参与主体较多情况下,若主体在供给环节中的作用有限,则为公众群体创造城市水生态价值;在参与主体较多的情况下,若所有主体都能进入供给环节,可以满足多维度水生态服务需要,实现广泛的社会范围水生态福利。

水生态环境遥感监测研究进展

水环境污染是影响全球水安全的突出问题之一。我国水资源分布、水资源利用和水环境差异十分明显,科学进行水生态环境监测、评估和规划,以遥感为代表的空间信息技术是必不可少的手段。分析了水生态环境存在的问题和传统监测方法的局限性,阐述了遥感技术在广域、连续和实时数据获取方面的优势,综述了遥感技术在水生态遥感监测、水环境参数遥感反演、面源污染遥感估算、重要引调水工程水生态环境监测以及突发污染事件响应中的应用进展,并展望了以流域为单元的水生态环境系统性治理、新型水生态环境遥感器技术与平台、多源数据融合与跨尺度监测以及“天空地”一体化水质监测体系的发展趋势。遥感技术发展日新月异,在水生态环境保护与管理中也必将大有作为。