“双碳”目标下的中国可再生能源发展:机遇与挑战

在回顾国内外有关可再生能源碳排放效应及其对碳中和作用研究进展的基础上,分析了可再生能源发展面临的机遇和挑战,最后提出了发展路径和对策。研究认为,为保持可再生能源的健康持续发展,承担起实现“碳中和”的历史使命,应当加强顶层设计,在发展规模、发展时序、空间布局和政策协调方面精心谋划;智慧电网、多元化储能、产业融合等协同发展,多种措施并举系统性解决可再生能源发电消纳问题;统筹协调可再生能源设施的用地、用海指标与布局,消除与基本农田保护和生态红线管控方面的矛盾;重视新能源发展中的气候与生态环境效应,通过科技进步、合理规划与管理实现可再生能源发展与生态保护的“双赢”。

中国海洋自然资源调查现状与展望

海洋自然资源是国民经济和社会发展的重要保障,也是海洋强国建设和生态文明建设的必要基础。为全力支撑自然资源部履行“两统一”职责(统一行使全民所有自然资源资产所有者职责和统一行使所有国土空间用途管制和生态保护修复职责),中国地质调查局组织实施海洋自然资源综合调查评价,开展我国重点海域海洋自然资源综合调查与评价试点示范。基于我国已开展的海洋自然资源相关的综合性调查评价数据资料,结合我国重点海域海洋地质、海洋生物、物理海洋等补充调查评价结果,基本查明了我国海洋矿产、海洋能、海洋生物、海洋空间等海洋自然资源的主要特征;通过梳理总结国内外自然资源体系研究进展,基于我国基本国情,以自然资源科学和地球系统科学理论为指导,面向自然资源综合管理为基本原则,结合资源自然属性和国家相关法律法规,初步提出了涉及多学科、多门类的海洋自然资源三级分类体系,从分类体系、空间分层、工作流程等不同角度,提出了3种构建海洋自然资源调查标准体系的方法。下一步,将大力加强地质科技创新能力,加快构建动态海洋自然资源数据库,快速提升海洋自然资源公益服务水平,进一步完善海洋自然资源综合监测体系,推动海洋自然资源工作高质量发展。

浙西北建德市溶洞资源价值评价

溶洞作为一种地质遗迹资源,对其开展定量评价可以更好地实施保护和利用。在对建德市溶洞资源开展调查研究的基础上,分析建德市溶洞形成的地质背景,对区域内溶洞特征进行分类统计,运用层次分析法构建符合当地溶洞特征的价值评价体系。通过结合定量分析与溶洞旅游的实际情况,对建德市溶洞开展了全面评价,根据评价指标要素对每个溶洞进行分值量化。以浙江省已开发溶洞为背景,对溶洞的开发价值进行了简要分析,推荐黑洞作为优先开发备选点,神仙洞、金洲仙姑洞、九仙洞、马头山洞、前山洞、戴家仙姑洞等作为次级开发备选点,并选取黑洞作为典型溶洞,从形态、岩溶景观等方面对其进行了深入介绍。评价分析结果可为溶洞的规划与开发利用提供基础资料,为建德市的旅游业发展提供新的备选地。根据溶洞资源特征及评价结果,将溶洞划分了不同的保护级别,可为当地开展溶洞分类保护工作起到支撑作用。

空气取水多孔材料研究进展

水资源是人类生活和一切生产活动的基础,然而缺乏淡水资源是一个世界性的问题。空气取水技术等非传统供水技术能有效缓解水资源不足的问题。本文对吸附式空气取水多孔材料的研究进展进行系统综述,简要介绍空气取水技术,分析多种空气取水多孔材料,包括硅胶、活性炭、沸石分子筛、金属有机框架、吸水树脂的特点,着重论述基于以上5种多孔材料改性的复合吸附材料的特点和研究现状,同时论述选用空气取水材料的方法原则等内容。通过选择合适的材料和合理的改性方法,可以合成出具有水吸附容量大、释水能耗需求低、快速吸附-解吸以及循环耐久性好等特性的空气取水吸附材料,将有效改善空气取水技术的不足,提升空气取水的能力,更高效环保地利用水资源,同时为空气取水技术研究的发展提供思路与参考。

淮河源废弃矿井状况及其地下水环境问题

淮河源作为“南水北调”的重要水源区和国家级生态功能保护试点区,受废弃矿井水渗入及涌出流入地表水的影响,该区域地下水资源可能面临着不同生态环境问题。从淮河源水文地质特征、废弃矿井现状、污染源、污染途径、污染物物理迁移等方面,分析了淮河源桐柏县、信阳地下水污染程度及地下水污染源问题。淮河源地下水水位受季节性雨水和地表水的控制,主要属潜水类型;监测土壤中镉、汞、砷、铅、铬、铜、镍、锌等重金属元素含量变化,对农用地土壤污染风险值进行了评估,统计废弃矿井水电导率、pH值、ORP、RDO值指标,计算每个指标的极值、均值、标准差和变异系数。考虑了地下水扩散,存在非均质介质和多相流的情况,使用流体数学的基本原理和偏微分方程,该公式描述了污染物在不同时间和空间位置上浓度或压力上的变化,用于分析和预测地下水污染扩散的行为。

地热矿区“共生”饮用天然矿泉水资源勘探与开发利用

在新立水源地越来越难的情况下,对有资源条件的地热矿区勘探开发矿泉水资源,充分利用已设矿权的优势和现成的基础工程条件,既可降低矿泉水勘探开发周期和成本,又可达到资源综合利用的目的。文章从勘查实践中经常遇到的地热矿区“共生”矿泉水资源现象,总结地热矿区矿泉水资源成矿的地质—水文地质条件,提出针对性的勘查思路和技术要点,探讨勘探开发利用优势和社会经济效益,供矿泉水资源勘探和开发利用参考。

黄河流域高质量发展背景下河南省郑州市地质旅游资源利用新思路

文旅融合发展是旅游业高质量发展的主题,地质如何助力旅游业发展是长期以来地学界研究的方向。地质旅游资源作为旅游资源的一种重要类型,在郑州市乃至我国大部分地区都是以碎片化的方式进行利用,因缺少系统性和文化内涵而难以发挥其重要价值。河南省郑州市地质旅游与地质文化资源专项调查成果证实,地质多样性是决定地质旅游资源多样性的关键因素;在传统的“地质+”利用模式下,地质学较强的专业性是其不易于被普通大众接受的主要因素,也是我国地质旅游发展遭遇的瓶颈。黄河流域高质量发展战略的实施为地质旅游资源的利用提供了新机遇。基于地质多样性理论,提出以“+地质”为基础的“地质基因注入法”,为地质旅游资源利用开辟了新思路:(1)通过自然、文化和地质的融合研究,整合郑州市地质旅游资源,构建“三区块七板块”的地质旅游新格局;(2)以地质多样性为魂,形成以“+地质”为主线的黄河科学故事体系;(3)让地质旅游资源在讲好科学与历史文化故事中既要做好主角,更要做好配角,让地质背景与古环境故事成为多样化资源开发保护与高质量利用的奠基石和助力器。研究成果为郑州市地质基因助力旅游业高质量发展提供科学依据,对其他地区地质资源对旅游业的促进也具有一定的参考价值。

黑龙江省牡丹江市自然资源禀赋特征及开发潜力分析

为助力打造牡丹江市独特的“山、水、林、田、湖、俗、边、雪”旅游文化,通过开展牡丹江市土地、水、地质遗迹、冰雪资源的调查研究,掌握了支撑旅游经济城市发展的自然资源禀赋特征,同时分析了特色资源的开发潜力.结果表明牡丹江市土地综合质量总体良好,圈定特色富锌土地1425 hm^(2);水资源总量137.9×10^(8)m^(3),水质良好,矿泉水开发潜力巨大,优选了2处矿泉水开发靶区;整合了40处地质遗迹资源,划分了4个地质遗迹区;建立了冰雪资源评价指标,圈定了3处冰雪资源开发适宜区,助力领跑冰雪新优势.

丝绸之路经济带建设中的水资源安全问题及对策

"丝绸之路经济带"的战略构想既为沿线国家带来了经济社会发展和加强区域合作的历史性机遇,也面临着诸多约束与挑战。水资源安全问题便是我国在推进丝绸之路经济带建设过程中应该高度重视的战略性和前瞻性问题之一。本文以丝绸之路经济带所涉及的我国西北地区、中亚地区和西亚地区等重点区域为案例,对这些典型区域存在的水资源安全问题(包括水资源分布特征、水资源需求特征、生态环境条件)以及跨界水资源的争端与合作历史等进行了深入分析。针对丝绸之路经济带建设过程中面临的这些水资源问题,并借鉴中亚和西亚地区跨界河流管理中的经验和教训,从战略布局角度为我国政府和决策部门提供了对策建议。丝绸之路经济带所联系的地域范围远超出某一具体跨界河流流域的范围,丝绸之路经济带沿线国家所面临的水资源安全保障问题将受到更为复杂多样的多元化约束。我国应以制定与中亚邻国间的水资源协同开发战略框架为牵引,通过倡导构建沿丝绸之路经济带的水资源合作走廊,完善跨界水资源合作机制,加强跨地区水资源合作;并注重加强跨地区水资源协同开发和保护的关键技术研究和信息监测工作,完善水资源安全的支撑体系。

松嫩平原典型湿地脆弱性分析与评价

以松嫩平原若干典型湿地为例,在阐释湿地脆弱性内涵的基础上,分析了本区典型湿地脆弱性的成因,并采取定性与定量相结合的方法,对典型湿地进行了评价.评价中依据湿地生态特性及演化规律建立评价指标体系,利用层次分析法确定指标权重,利用综合指数法计算湿地的脆弱度,为保护松嫩平原的湿地环境,合理开发、利用湿地资源提供了依据.

山东中西部后向发展雷暴初步研究

基于山东济南新一代天气雷达多年资料,首先提出后向发展雷暴的概念,并规定了普查标准。通过普查2005—2012年8年济南多普勒天气雷达资料,选取了75个后向发展雷暴个例,分析了山东中西部后向发展雷暴的统计特征,给出了常见的3种后向发展雷暴概念模型。选取典型个例,分别对3种类型后向发展雷暴的演变方式及其物理机制进行了初步分析,为山东中西部后向发展雷暴的生成和演变提供了初步的认识。结果表明:(1)后向发展雷暴主回波以带状为主,生命史1—5 h,最大反射率因子在50 dBz以上,移动路径有西—西北、西南、原地新生3种类型;(2)新回波初生时间发生在16—17时(北京时)最多,初生地点在鲁西北和鲁中山区一带,强度一般在30 min内超过40 dBz,生命史在1 h以上,74.7%的新生回波与主回波合并或连接;(3)山东省中西部具有后向发展特征的对流系统产生的灾害性天气以冰雹和雷暴大风为主,很少伴随暴雨灾害;(4)新回波的源地特征可以分为随主回波移动、沿同一方向延伸以及位于两雷暴群之间3种类型;多个雷暴群共存时,新回波的源地介于两个回波带之间,使二者逐渐趋为一体;(5)当主回波传播方向与其长轴相交时,其长轴方向转向,距离新回波较远的一侧减弱;当主回波传播方向与其长轴方向一致,新回波源地位于主回波长轴的延长线上时,主回波加强;(6)天气尺度系统为后向发展雷暴提供了条件不稳定的大气层结和丰富的水汽,地面辐合线和冷池前沿阵风锋是产生新雷暴的主要抬升触发机制;适当的低层垂直风切变有利于新雷暴持续产生并加强;地形的阻挡使新回波源地在同一地点停滞,冷池阵风锋在低层风引导下沿地形向下游移动,新回波源地也随之移动。

地下水封石油洞库渗流场的数值分析

对研究区水文地质条件和地下水封石油洞库、水幕系统进行了概化,利用Visual MODFLOW软件,建立了某地下水封石油洞库无水幕和有水幕条件下的三维地下水数值模拟模型,模拟了地下水封石油洞库区的渗流场。利用所建模型预报了2种条件下涌入地下水封石油洞库的涌水量、区域地下水降落漏斗扩展情况及洞库上方地下水位变化情况等。由预测结果可知,2种条件下洞库涌水量均逐渐减小并趋于稳定,而有水幕条件下的地下漏斗扩展范围和速度均比无水幕条件小;在洞库开挖初期水幕作用较小,随时间延长作用愈加明显,因此水幕系统在保证地下水封石油洞库的储油安全和保护周围地下水资源方面都起到重要作用。

基于Corona和Spot-5影像的图们江下游敬信湿地变化研究

采用1964年的Corona影像和2004年的Spot-5影像作为数据源,结合"3S"技术与实地考查资料,对图们江下游敬信湿地信息进行了提取与分类,分别得到了研究区1964年和2004年的湿地分类图;通过建立研究区的湿地动态变化特征模型,从各类型湿地的面积变化和斑块变化两个角度,研究敬信湿地的变化特征及其成因。结果表明,研究区各类型湿地在气候变化、人类活动等因素的影响下发生了不同程度的变化,与1964年相比,2004年研究区人工湿地面积增加了16.923km2,这主要是修建龙山水库以及水田、养鱼池和孵化池面积大量增加所致;而自然湿地受到严重破坏,面积减少了17.33km2,河流和沼泽面积都减少了50%以上。研究区河流的斑块数急剧减少,沼泽湿地的斑块破碎化程度加剧,河流和沼泽湿地的斑块分维值明显下降,大面积沼泽被开发成水田,这两种湿地的空间自我相似性逐渐变差。研究区部分湖泊被开发利用,人为束水使得水面面积扩大,当地居民为了发展经济,在湖泊中从事鱼类养殖以及用湖泊水进行农业灌溉等活动,研究区人类活动干扰日趋严重。

生物质能源材料——主要农作物秸秆产量潜力分析

分析了我国能源消费趋势,指出农作物秸秆作为生物质能源材料的一个重要组成部分,具有可再生性、可储藏性和可替代性、资源丰富、二氧化碳零排放的优良特性,发展生物质能源有助于缓解我国能源消费压力。通过设定部分调整模型,分析农作物秸秆产量的潜力,探索了中国农作物秸秆产量的变化规律及其发展趋势。运用灰色关联分析,从农业生产要素投入的角度,分析农作物秸秆总产量与粮食总产量之间的长期关系,指出科技进步和农业结构调整有利于为生物质能源的发展提供更多原材料,有利于促进中国能源消费结构的优化。

云南水资源与经济社会发展协调度的空间格局研究

引入协调度计算相关研究成果,选取与水资源密切相关的经济社会发展与生态环境保障相关指标,从水资源及其利用、经济社会发展和生态环境保障三方面,构建云南省水资源与经济社会发展协调度评价指标体系。分别以2007年和2013年相关数据为支撑,定量计算不同时段水资源与经济社会发展的协调程度,并根据综合协调度划分标准,对上述两个时段的协调程度进行类型划分,同时在GIS技术支持下,揭示不同时段云南省各市(州)水资源与经济社会发展协调度的空间格局特征与空间格局的变化特征。研究表明:从协调度的类型组成变化看,协调类型主要为协调和极不协调两种极端类型,水资源与经济社会发展协调程度的差异在增大;从协调度的数值变化看,水资源与经济社会发展的协调程度在下降;从协调度的空间分布变化看,处于极不协调类型市(州)的空间分布范围在扩大,而处于协调类型市(州)的空间分布范围在缩小。经济社会发展程度较高的滇中地区协调度较低,而经济社会发展程度较低的边境区域,协调度却较高。水资源空间分布与经济发展要素空间分布不匹配的格局并没有发生改观,并且这种空间分布不匹配的状态有扩大趋势。

烟台水资源与社会经济可持续发展协调度分析

在对烟台市水资源现状分析的基础上,从水资源量及其开发利用、区域发展和生态环境等三个方面选取了7类指标建立评价指标体系,并对烟台市所包括的13个县区的水资源支撑能力进行了分析和评价。综合分析评价结果得出结论:①烟台市的水资源和人口、经济、耕地以及生态环境等不协调,水资源对社会经济发展的支撑能力相对不足;②烟台的莱山区、开发区、龙口市、莱州市、招远市、长岛县6个区县的水资源和区域发展不相匹配,水资源不足将严重制约这些地区的社会经济发展;③烟台市水资源的支撑能力有一定的空间差异性,水资源与区域社会经济发展的匹配程度在地域分布上基本是从东南丘陵向西北平原由高到低过渡。因此,在未来的发展中应继续坚持科学的发展观,对水资源进行科学管理、合理开发和优化配置,以保障社会经济的可持续发展。

川西亚高山人工针叶林生态恢复过程的种群结构

研究了川西米亚罗亚高山人工针叶林 70a恢复过程中不同恢复级段云杉种群结构的变化并比较了与原始林的差异。研究结果表明 ,所调查的人工云杉林有两个快速生长 (平均高度和胸径 )时期 :一是 2 0～ 30林龄人工林 ,年均高生长量达到 0 4 2 8m ,年均胸径增长量为 0 5 7cm ;二是 5 0～ 70林龄人工林 ,年均高生长量达到 0 36 4m ,年均胸径增长量为 0 4 31cm。与天然原始林相比 ,人工林苗木的高度级宽幅 (10 /2 1)和胸径宽幅 (2 0 /36 )都较小 ,下层更新苗木少。 5 0林龄以前的人工林年龄均为同一龄级 ,70林龄后才有少量的更新幼苗 ,种群的年龄结构很不合理 ,说明人工云杉林生态功能的恢复是一个十分漫长的过程 。

南洞庭湖湿地世界遗产特征及其申报战略

南洞庭湖国际重要湿地拥有非常丰富的世界自然与文化遗产资源,但长期以来却受到忽略。文章分析了世界遗产发展状况,概括了南洞庭湖申报世界遗产的意义,重点研究了它的自然与文化遗产资源特征,结果显示,南洞庭湖世界遗产符合《世界自然与文化遗产保护公约》标准的要求。在国内首次提出尽快开展南洞庭湖申报《世界自然与文化遗产名录》工作的建议,提出了遗产申报程序和步骤及战略构想。对南洞庭湖加入《世界遗产名录》、遗产资源保护和可持续发展都具有重要的理论与实践意义。

重庆都市区土地利用/覆盖变化驱动机制分析

本文阐明了1998—2005年重庆都市区土地利用/覆盖变化(LUCC)的驱动机制,为区域生态环境建设和社会经济发展提供科学依据。利用重庆市都市区的土地利用变更数据与社会经济统计资料,采用主成分分析与逐步回归分析方法。结果表明:研究期内,重庆都市区耕地、未利用土地和水域面积减少,其他用地类型面积增加;农业发展与结构、经济发展、农业技术进步、人口、生活水平、建设性投资和粮食安全保障等社会经济因素是该区LUCC的主要驱动力;气温、降水等自然因子对区域LUCC也有一定影响,但作用相对较小。通过研究有效揭示了重庆市都市区土地利用/覆盖动态变化的内在机制。

贵州水资源状况及节水灌溉措施

贵州省境内降雨虽然丰富,但降雨时空分布极不均匀,多数水库、山塘、河川的水质污染严重,造成严重缺水,水旱灾害多年来已成为制约贵州岩溶山区的农业社会经济等各行业持续向前发展的主要障碍。通过对贵州水资源的利用现状、历史上水旱灾害、水资源浪费、水资源污染调查及节水灌溉效益等分析,得出:大力发展节水技术是贵州农业和农村经济可持续发展的必由之路。提出:发展节水灌溉6个方面的对策和措施及今后贵州水利建设和节水灌溉发展的总体目标。