基于水足迹理论与LMDI模型的贵州省水资源利用评价

基于水足迹理论构建区域水资源利用评价指标体系,分析贵州省2000-2017年水足迹时间变化,并采用LMDI模型探讨人口、经济和技术等驱动因素对水足迹变化的影响程度。结果表明:贵州省总水足迹经历了先波动增长后减少再逐渐增加的过程;水资源自给率年均达到97%以上,对外依赖程度较低;水足迹经济效益值逐年增加明显,水足迹土地密度与总水足迹变化趋势一致,而万吨水足迹人口密度则与总水足迹变化趋势相反;水资源压力指数整体维持在40%以上,其中偏枯水年和枯水年水资源压力指数大于70%;人文驱动因素对水足迹变化的影响程度:经济效应>技术效应>人口效应,自然驱动因素中降水量是导致水足迹变化的主要因素。

基于水足迹的黑龙江省水资源SE-DEA模型评价

基于水足迹理论和方法,计算黑龙江省2003—2012年水足迹,并运用SE-DEA模型对黑龙江省各产业水资源利用与经济可持续发展概况进行评价。结果表明:黑龙江省2003—2007年、2009—2012年水资源开发利用与社会经济发展的投入产出效率较优,而2008年受气候及劳动力等因素影响其水资源投入产出效率为无效;从可持续发展方面考虑,2003—2007年、2009—2012年均处在弱劣于可持续发展的轨迹上,2008年处于劣于可持续发展的轨迹上;参照超效率值对有效年份进行排序,显示黑龙江省的水资源投入产出随时间逐渐趋向最优。

东北三省煤炭水足迹演变趋势及驱动力分析

【目的】煤炭与水资源是东北三省重要的战略性资源,对于保障经济社会发展具有非常重要的意义,而煤炭水足迹可以反映煤炭生产过程中实际的水资源占用状况,有利于推动煤炭资源和水资源的节约利用。【方法】基于国际标准的煤炭水足迹评价模型测算东北三省煤炭生产生命周期水足迹,分析2000—2020年东北三省煤炭水足迹的时空演变趋势,运用LMDI模型定量分析煤炭水足迹的驱动效应,并构建煤炭水足迹强度指标对区域水资源的利用效率水平进行评价。【结果】结果显示:(1)2000—2020年东北三省煤炭水足迹总量呈现先增加后减少的趋势,在2011年达到峰值13.85亿m^(3),原煤和火力发电水足迹占煤炭水足迹总量的97%以上。(2)影响煤炭水足迹的主要驱动因素是资源禀赋效应和经济效应,贡献率分别为42.79%和30.06%,对煤炭水足迹起增量作用,技术效应和部门效应贡献率分别为-14.19%和-12.97%,对煤炭水足迹起减量作用。(3)研究区整体煤炭水足迹强度呈逐渐降低的趋势,在2012年以后趋于平稳。吉林省煤炭水足迹强度下降幅度最大为87.2%,黑龙江省次之,辽宁省最小。【结论】结果表明:东北三省煤炭水足迹下降趋势明显,水资源利用效率不断提高,但原煤和火力发电耗水量大,技术效应对煤炭水足迹的减量作用明显减弱。研究成果可为东北三省促进水资源优化、调整产业布局、提高水资源利用效率提供参考决策,助力实现区域高质量发展。

基于生命周期评价的本土化水足迹影响评价模型构建

水足迹作为评价水资源消耗和污染情况的综合性指标,能够对水环境面临的环境风险进行科学系统的量化、评估和管理。针对传统水足迹影响方法未进行环境影响评估等问题,研究构建了一个符合ISO 14046国际标准的基于生命周期评价的通用型本土化水足迹影响评价模型。研究通过多介质逸度模型模拟了多介质污染物排放在环境中的迁移转换,从而剔除最终未进入到水介质的部分,同时仅考虑了与水环境有关的经口摄入途径,首创了集水稀缺影响、水污染生态与健康风险量化为一体的且适用于我国国情的水足迹评价模型。模型的构建可帮助实现水系统优化,有效控制二次污染及污染转移,实现精准管控。同时由于模型具有普适性,其也可为其他国家或区域开展生命周期水足迹影响评价提供理论支持和实践经验。此外,研究以某企业镍铁合金生产的水足迹影响评价为例,对模型的应用进行了示例研究。研究发现为该企业镍铁合金生产的水足迹影响主要来源于交通运输、焦炭生产、发电、压缩空气以及电极糊制备等间接过程。同时,为降低其环境负荷,需控制氮、磷、二氧化硫及铬、砷、汞、铜等重金属的排放。

基于DPSIR模型和水足迹理论的桂林市水资源承载力研究

水资源及其承载力评价能够为水资源规划、保护和合理利用提供基础支撑,对于区域水资源科学管理、维持区域生态安全和可持续发展具有重要意义。以广西省桂林市为研究区,基于DPSIR模型和水足迹理论,评估了城市水资源现状,并揭示2013—2017年水资源承载状态。结果表明:1)压力、状态和影响指标显示,现阶段桂林市水资源状况良好,且具有改善趋势,但驱动力和响应指标表明,未来社会经济发展过程中水资源仍面临一定压力;2)桂林市2013—2017年水资源平均供给量为需求量的1.35倍,存在水资源生态盈余;万元GDP水资源生态足迹平均为0.48 hm2/万元,为广西省平均水平,但明显高于国内其他地区。由此可见,桂林市水资源利用效率较低,在我国还处于较低水平。因此,管理部门还需加强水管理和环境保护等方面的政策倾斜和资金投入。

基于LMDI模型的广西水足迹驱动力分析

运用水足迹理论对广西2004—2014年水足迹账户进行核算,评估广西的水资源利用情况并结合LMDI模型计算驱动力的贡献度,对各驱动力的影响情况进行分析。结果表明:广西的水足迹总量呈现逐年上升的趋势,农业生产水足迹占比较大;广西的用水效率逐年提高,水资源利用呈现出可持续发展的状态;在分解出的驱动力中,人口效应为正向驱动力,人口增加对水足迹变化的影响较小;经济效应为正向驱动力,经济增长对水足迹变化的影响最大;效率效应为逆向驱动力,贡献度仅次于经济效应,用水效率提高会使水足迹减少。

基于水足迹理论的玛纳斯河流域水资源评价

以1990,1995,2000,2005,2010年和2015年为时间序列,对玛纳斯河流域水足迹进行测算和分析;并利用水资源集约利用度、水资源进口依赖度和社会化水资源稀缺指数,对该流域水资源状况进行了评价。评价结果表明:①在研究时段内,玛纳斯河流域总的水足迹和人均水足迹呈现出同步增长的趋势,总水足迹在25 a内增加了3.2倍,人均水足迹在25 a内增长了近3.0倍。②玛纳斯河流域用水结构失衡,其中农业用水量所占比例最高,且呈现出明显的增长趋势,但是总体情况日趋好转。③玛纳斯河流域水资源集约利用度不断上升,由1990年的1.12元/m^3上升到了2015年的13.34元/m^3,水资源利用程度愈加充分。④玛纳斯河流域的社会化水资源稀缺指数在1990年和2005年处于有压力状态,在1995年处于紧缺状态,在2000,2010年和2015年处于相对富余状态。根据评价结果,提出了能促进玛纳斯河流域水资源可持续利用的建议及改进对策。

基于水足迹理论的区域水资源协调评价

水资源协调对实现区域可持续发展十分重要,同时考虑可见水与虚拟水,从公平、生态、效率的角度建立合理的评价指标体系,以评价区域水资源的协调状况。为提高决策群体对指标重要性评价的语义灵活性,引入了犹豫模糊数。首先,通过最小化决策群体的分歧度和评价模糊度的模型,确定决策者的权重,进而求出不同指标的权重;其次,运用TOPSIS方法集结出最终的评价结果,将提出的方法应用于评价某区域的水资源协调程度;最后,通过与直接赋予决策群体相同权重的方法作对比,验证了所提出方法的有效性。

基于健康风险的致癌重金属灰水足迹研究

基于健康风险理论,构建了致癌重金属灰水足迹评估价模型,并将其应用于我国致癌重金属灰水足迹评价中。结果表明,我国的总致癌重金属灰水足迹为4390.6×10^8m^3,且关键污染物为六价铬与砷;我国的致癌重金属灰水足迹分布有显著的地区差异,其中华中地区的镉灰水足迹、砷灰水足迹和总致癌重金属灰水足迹分别为181.11×10^8、1281.51×10^8、1352.13×10^8m^3,均为全国最高;华东地区的六价铬灰水足迹为1063.24×10^8m^3,为全国最高;湖南省、江西省、浙江省分别为我国镉灰水足迹、砷灰水足迹和六价铬灰水足迹最高的省份。

城市内湖水环境综合治理效果评价研究

以桃花坞水库为例,利用灰水足迹理论对现状的水污染程度进行评价,结合评价结果采取“控源截污、内源治理、水系连通”的水环境综合治理措施并进行治理效果评价,利用水质二维模型模拟水质演变过程,弥补灰水足迹未考虑水动力扩散的不足,全面综合地对治理效果进行评价。结果表明,通过综合的水环境工程治理后,TN和TP指标的浓度全年都在地表水Ⅳ类水质标准内,水华风险处于低风险,灰水足迹实现可持续,治理措施能够有效提升改善桃花坞水库的生态环境。