中国省际灰水足迹强度的空间收敛性研究

水环境质量差和水生态受损严重问题备受各界关注,分析各地区水污染排放强度是构建中国特色水安全保障体系、实施最严格水资源管理制度的前提.根据Hoekstra和Chapagain提出的污染物吸纳理论,测算了2001—2014年中国31个省级行政区的灰水足迹,借助于探索性空间数据分析(Exploratory Spatial Data Analysis,ESDA)方法探讨了各地区灰水足迹强度的空间自相关特征强度,建立空间计量收敛模型,在空间效应视角下验证灰水足迹强度存在绝对和条件β收敛.结果显示:(1)2001—2014年中国灰水足迹强度存在较强的空间正自相关性和空间分布不均衡性;(2)灰水足迹强度存在绝对β收敛,基于空间效应设定,存在一定的空间绝对β收敛、条件β收敛;(3)在空间滞后和误差模型下,人均用水量每下降1%,灰水足迹强度增长速度将分别下降0.002 5%和0.002 7%,水资源总量和对外开放程度均不显著负向影响灰水足迹强度的增长速度.

时空视角下京津冀农业灰水足迹强度与效率分析

基于灰水足迹理论和Hoekstra的灰水足迹核算方法,构建农业灰水足迹强度与效率评价指数,利用京津冀2000―2016年农业生产数据,测算农业灰水足迹强度与效率,分析其时空格局变化的特征,在此基础上探讨区域农业生产结构的调整和农业面源污染的治理。结果表明:(1) 2004年以来,京津冀农业灰水足迹由2.50×10^(10)m^(3)降至2016年的1.89×10^(10)m^(3),降幅达24.4%。(2)京津冀农业灰水足迹强度由2004年的3 744.71m^(3)/hm^(2)下降至2016年的2 652.79m^(3)/hm^(2),下降了29.16%。2012年后,石家庄市、廊坊市、邢台市、衡水市和沧州市的农业面源污染程度下降更为明显。(3)京津冀农业灰水足迹效率由2000年的6.56元/m3上升到2016年的10.27元/m3,提高了56.55%。2012―2016年农业相对发达地区数量有所增加而相对不发达地区数量略有下降。为此,缩减畜禽养殖业规模、提高其排泄物的循环利用程度以及化肥施用的减量增效应成为政策关注的重点。

山东省地市灰水足迹测度与空间格局分析

灰水足迹是可以量化水污染的指标,在计算山东省灰水足迹和分析水质污染程度的基础上,基于ESDA研究各市灰水足迹强度的全局、局部空间自相关性,构建灰水足迹强度的空间集聚图,衡量经济增长下的水环境负效应。研究表明:2001-2014年山东省各市的灰水足迹总体上呈现下降趋势,水污染压力逐年降低;山东省各市灰水足迹承载指数偏大,说明水质污染严重,并且区域间的污染程度差异大;山东省各市的灰水足迹强度不断下降,说明经济发展对水污染的影响减小,水环境负效应减轻;山东省灰水足迹强度具有不断增强的全局自相关性,各个市出现集聚现象,不同地市的集聚分布也日益明显;山东省西部地区稳定属于高高集聚,低低集聚主要分布在东部地区,并不断向外扩展。研究结果为政府部门评价水污染状况、制定有关水污染控制和水生态文明防护的政策提供依据。

灰水足迹测度下长三角地区水质与经济发展关系

在传统测算标准下加入"磷"污染因子,对2005—2017年长三角地区各省市不同部门的灰水足迹进行计算,并用回归模型验证各省市灰水足迹与地区生产总值的关系,探寻经济与水资源协调发展的模式。不同于传统认定的总氮和化学需氧量为农业灰水足迹中最主要的污染因子,近年来磷元素成为长三角地区农业灰水足迹中的主要污染源。2005—2017年江苏省、浙江省、安徽省的灰水足迹都呈现先减少后增加再减少的趋势,上海市则持续降低。长三角地区整体水质上升,水资源利用效率有所提高。上海市水质和经济发展的关系曲线呈下降态势,江苏省和安徽省呈"倒N型",浙江省较符合"倒U型"。通过对长三角地区各省市的灰水足迹时空格局与经济发展关系分析,为以后制定差别化的区域水污染治理对策提供参考。

面向SDGs的塔里木河流域农业灰水足迹分析

塔里木河流域地处西北干旱区是新疆重要的农牧资源交错带,研究该流域农业面源污染对促进流域农业绿色可持续发展具有重要意义。本文在灰水足迹理论的基础上,引入中国可持续发展评价指标,计算2006—2020年塔里木河流域农业灰水足迹、农业灰水足迹强度和农业灰水足迹效率,基于SDGs可持续发展框架分析其时空格局变化特征。结果表明:(1)2006年以来,塔里木河流域农业灰水足迹整体处于下降趋势,由2006年的6.95×10^(10)m^(3)(最高值)降至2017年的3.96×10^(10)m^(3)(最低值),畜牧业灰水足迹在流域农业灰水足迹中年均占比为91.3%,是流域农业灰水足迹的主要来源。喀什地区对流域农业灰水足迹贡献率最高。(2)塔里木河流域农业灰水足迹强度由2006年的4.48×10^(4)m^(3)·hm^(-2)下降至2017年的1.68×10^(4)m^(3)·hm^(-2),下降幅度为62.5%。2012年后,和田地区、喀什地区与克州农业面源污染下降幅度较为明显。(3)塔里木河流域农业灰水足迹效率由2006年的0.6元·m^(-3)上升为2019年4.03元·m^(-3)。2012—2020年塔里木河流域农业灰水足迹效率有一定程度的提升,不发达地区数量有所下降。为此,推进农区农牧耦合发展,调整畜禽养殖结构,提高畜禽粪便的资源化是塔里木河流域水环境改善关注的重点。