南水北调中线工程受水区灰水足迹荷载系数时空变化及驱动因素研究

控制水污染程度、提高水环境质量有利于南水北调中线工程高质量发展。在核算南水北调中线工程20个受水城市灰水足迹的基础上,计算各受水城市灰水足迹荷载系数,分析其时空分布特征,并利用对数平均迪氏指数(Logarithmic Mean Divisia Index,LMDI)模型对其驱动因素进行分解。结果表明:(1)2009~2020年南水北调中线工程受水区灰水足迹降幅达到24.54%,水环境质量得到一定改善;从灰水足迹的构成来看,农业占比最高,其次是生活,工业占比最低,且农业源、工业源污染的有效控制是受水区灰水足迹总量整体下降的主要原因。(2)在中线工程通水后,受水区灰水足迹荷载系数有所降低,但是水资源总量仍然远远不能满足水污染物的稀释需求,水环境压力巨大;各受水城市灰水足迹荷载系数存在显著不同,地区内部尤其是河南省内部的差异是受水区灰水足迹荷载系数不平衡的主要来源。(3)资本深化效应、资源禀赋效应及经济活度效应对灰水足迹荷载系数主要表现为正向驱动效应,而资本产出效应、经济环境效应则表现为负向驱动效应。各受水城市要继续走绿色发展道路,促进南水北调中线工程水资源可持续利用。

中国省际灰水足迹测度及荷载系数的空间关联分析

借鉴Hoekstra等提出的灰水足迹计算公式,从农业、工业及生活三方面计算了1998—2012年中国31个省市(自治区)的灰水足迹及其灰水足迹荷载系数。结果表明:1研究期间全国灰水足迹呈现波动趋势,1998年至2006年的灰水足迹呈现波动上升趋势;2007年开始,全国灰水足迹呈现下降趋势;农业在总灰水足迹的贡献率最高、工业最低;231个省市(自治区)15a灰水足迹荷载系数整体呈现小幅波动趋势。在全国内部也存在着明显的地区差异,大体分为5类,分别为高荷载地区、较高荷载区、中度荷载区、较低荷载区、低荷载区。3借助全局与局部空间自相关对全国31个省市(自治区)灰水足迹荷载系数进行空间关联格局分析可知,中国省级灰水足迹存在空间集聚现象且集聚现象逐渐减弱,其中H-H集聚区主要集中在华北地区,L-L集聚区主要集中在南方与青藏地区。通过全国灰水足迹测度与灰水足迹荷载系数空间关联格局分析为灰水足迹分析提供新的研究思路同时为区域可持续发展提供理论支持。