工业城市(沈阳)能源消耗碳排放的影响因素分解及实证分析

沈阳作为我国东北地区中心城市和重工业城市,能源消费持续增长趋势及以煤为主的能源结构在短期内很难改变。由于能源消费是碳排放的主要来源,所以碳排放在未来一段时间必然会持续增长。论文根据《2006年IPCC温室气体排放清单指南》温室气体排放计算方法,并且充分考虑没有燃烧充分的燃料,计算了沈阳市2005-2009年能源消耗碳排放,采用LMDI(Logarithmic mean divisia index)分解法定量分析了单位GDP能耗、能源结构、经济发展对沈阳市能源消耗碳排放的影响。结果表明经济发展对沈阳市碳排放增长有促进作用,单位GDP能耗降低对碳排放呈现抑制作用,而能源结构对碳排放作用甚微。这说明以煤为主的能源结构未发生根本性的改变,经济规模的扩大使得单位GDP能耗抑制作用逐渐降低,碳排放将会持续增长。     

基于综合承载力的吉林省适度人口分析

运用状态空间法构建区域适度人口模型,利用主成分分析求取权重,对2005—2014年吉林省适度人口进行测算,并探讨其形成原因,提出解决对策.结果表明: 2005—2014年,吉林省适度人口一直处于赤字状态,说明吉林省人口、资源与环境处于一种不协调状态;吉林省资源承载人口显著高于经济承载人口和生态承载人口,说明吉林省经济发展是以牺牲环境为代价;吉林省土地资源承载人口远高于水资源承载人口和能源承载人口,处于赤字状态,说明吉林省经济发展是以耗竭自身能源和水资源为基础.今后应因地制宜,提高水资源承载力;开发新能源,提高能源利用效率;由粗放型、消耗型资源利用方式向集约型、低碳型转变;改变人类的生产方式和消费模式,注重保护生态环境.     

基于多角度基尼系数的江西省资源环境公平性研究

资源环境基尼系数是衡量和评价资源消耗、污染物排放在各个城市或地区间的公平性与合理性的有效途径。对基于GDP(gross domestic product)、人口、国土面积等角度推算的资源环境基尼系数方法的优劣性进行了评价,提出了"生态负荷系数"的概念,界定了"生态容量"的概念与内容,并从GDP、人口和生态容量的角度出发,以江西省11地市作为评价对象,选取2009年能源消耗、水资源消耗、COD(chemical oxygen demand)排放及SO2排放等4个评价因子,构建了江西省资源环境基尼系数、生态负荷系数的计算与评价方法,并对计算结果进行了对比分析。结果表明:(1)不同角度计算的基尼系数不尽相同,从生态负荷系数来看,在江西11个城市中,南昌、鹰潭、萍乡、景德镇、新余等经济发达城市是引起能源消耗、SO2排放主要的不公平因子,是需要转变经济发展模式的城市,更须注重经济与环境的协调发展;(2)从生态容量的角度推算的资源环境基尼系数普遍高于从GDP和人口角度推算的资源环境基尼系数,且都高于"警戒线";(3)从理论上看,基于生态容量角度的资源环境基尼系数比基于GDP和人口角度的资源环境基尼系数更为科学与合理。文章最后讨论了不同角度的资源环境基尼系数及生态负荷系数的科学性与合理性的问题。     

环长株潭次级城市群生态足迹变化与经济脱钩研究

生态保护和经济发展是辩证统一关系, 自然资源开发强度过大会限制城市群经济的可持续发展。为明晰环长株潭次级城市群的自然资源开发强度和经济之间的关系, 采用三维生态足迹模型、Tapio弹性脱钩模型和ArcGIS空间分析法对2009—2018年环长株潭次级城市群的生态足迹时空特征、脱钩状态进行定量定性研究。结果表明: 2009—2018年间, 研究区人均生态足迹量整体经历了“上升-下降”趋势, 人均生态足迹深度远远超出生态足迹广度, 各城市足迹深度、广度空间分异显著, 以消耗自然资本存量来促进经济发展是主要的发展模式; 耕地和化石能源用地是主要的足迹来源, 娄底市是人均生态足迹最高的城市; 城市群人均生态足迹与经济脱钩关系主要为强脱钩和弱脱钩, 各城市之间脱钩状态差异较大, 城市群处于环境压力缓慢增长的状态。研究结果可为环长株潭次级城市群进行“生态足迹—经济发展”宏观调控提供有益参考。     

陇东黄土高原地区资源消耗、环境污染与经济增长的耦合关系——以庆阳市为例

环境污染与经济增长及资源消耗与经济增长的关系,一直是环境经济学与资源经济学的热点研究问题。但针对小尺度区域,将资源消耗、经济增长与环境污染三者纳入一个体系开展的分析研究较少。本文采用2000—2013年庆阳市主要的环境污染物排放量、资源消耗量和人均GDP数据,运用计量经济学方法,通过协整检验、基于向量自回归(VAR)模型的脉冲响应函数及方差分解分析,对三者之间的耦合关系进行了研究。结果表明:三者存在协整关系,庆阳市经济增长与环境污染、资源消耗之间存在一种长期均衡关系。化学需氧量和烟尘的排放对庆阳市经济增长的影响不大,但二氧化硫排放量、能源消耗量和水资源消耗量对其经济增长的影响较大。庆阳市经济增长是以污染物排放量增多和资源的大量消耗为代价的,经济增长是其环境污染、资源消耗的重要原因。经济增长对资源和环境的依赖度较强,环境污染、资源消耗与经济增长之间还未出现解耦,存在着相互促进的耦合作用关系。     

基于碳循环的化石能源及电力生态足迹

研究在对陆地生态系统的碳循环的进行分析后,将化石能源地定义被修订为"吸收化石能源燃烧排放的温室气体排放的森林和草原".然后,基于净生态系统生产量(NEP)--植被体内碳净累积量计算了全球森林及草原对温室气体的平均吸收能力.最后,结合能源热量转换和碳排放数据,重新计算了各种化石能源及电力的生态足迹.     

基于物质流分析方法的唐山市经济与环境关系的协整检验和分解

利用物质流分析方法(MFA)建立物质流账户,分析唐山市在经济 环境系统运行中物质投入量与产出量的阶段特征及物质投入和产出强度对经济发展的影响程度;使用计量经济学模型,分别对国内生产总值(GDP)、直接物质投入(DMI)和直接废弃物排放(DPO)进行单位根检验、Johansen协整检验、向量误差修正分析、脉冲响应和方差分解分析,探索了各指标之间的双向作用机制和长期关系.结果表明: 1992—2011年,唐山市DMI和DPO 均呈增长趋势,DMI的增幅高于DPO.DMI投入强度呈增长趋势,DPO产出强度呈波动下降趋势.GDP与DMI、DPO之间存在着长期稳定协整关系,指标间的作用关系经历了由波动到逐步平稳的过程.DMI与DPO在短期内会对经济发展起到较强的正向冲击作用,但是经济-环境系统会逐步消化这些影响,并对系统内外指标进行短期的动态调整,最终使系统表现出一种长期的均衡关系;经济发展受到经济规模效应的影响逐步增加.将各指标对GDP的贡献度予以分解,其中,DMI的贡献度上升,GDP的贡献度下降,DPO的贡献度变化不大.总体上,唐山市的经济发展遵循了资源型城市的传统生产轨迹,较大程度上依赖于物质投入,高能源消耗又加剧了环境污染.     

唐山市经济与环境发展的适应性评价

经济与环境关系的研究日益受到重视,因此,探究经济系统是否适应环境系统非常必要.适应性研究强调人类系统对气候和环境变化的反应和调整,而经济行为是人类主动适应环境系统的集中表现,体现了人地系统的相互作用关系.本文选择典型资源型城市——唐山市,研究了其1992—2011年间经济发展与环境变化的适应性及表现.结果表明： 研究期间,唐山市经济-环境系统的适应力曲线总体呈波动上升趋势,即系统适应能力不断增强,表明唐山在进行经济生产的同时,加强了对环境质量的重视,经济发展与生态环境的关系逐步协调.应用Eviews软件对适应性曲线进行滤波分析,发现经济-环境系统的潜在协调指数不断提升,但20年适应力的缺口总和为负数,暗示高经济增长与高能源消耗、高污染排放的根本矛盾仍然存在.进行适应性研究有利于适应者更好地主动适应环境变化,也对丰富经济与环境的协调和可持续研究具有重要意义.     

我国典型城市化石能源消费CO2排放及其影响因素比较研究

城市是化石能源消费和CO_2排放的主要区域。分析典型城市化石能源消费CO_2排放特征,明确不同城市CO_2排放动态及主要影响因素的差异,是开展城市减排行动的重要科学依据。采用IPCC推荐方法及中国的排放参数核算11个典型城市2006—2015年间化石能源消费产生的CO_2排放量。根据各城市经济发展和CO_2排放特征将之分为四类:经济高度发达城市(北京、上海、广州)、高碳排放城市(重庆、乌鲁木齐、唐山)、低排放低增长城市(哈尔滨、呼和浩特和大庆)和低排放高增长城市(贵阳、合肥),并运用对数平均迪氏指数法(Logarithmic Mean Divisia Index,即LMDI分解法)对比分析了四类城市CO_2排放量的影响因素。结果表明:(1)研究期内大部分城市CO_2排放总量有所增加,仅北京和广州呈下降趋势,工业部门CO_2排放在城市排放总量及其变化中占据主导地位;四类城市的人均CO_2排放量表现出与排放总量相似的变化趋势;CO_2排放强度整体上表现为经济高度发达城市(均值为0.88 t CO_2/万元)低排放低增长城市(均值为2.82 t CO_2/万元)低排放高增长城市(均值为3.05 t CO_2/万元)高碳排放城市(均值为6.62 t CO_2/万元)。(2)在城市CO_2排放的影响因素中,经济发展和人口规模均是4类城市CO_2排放增长的促进因素,但经济发展效应的累积贡献值大于人口规模效应;能源强度降低是4类城市CO_2排放最主要的抑制因素,且经济高度发达和高碳排放城市的抑制作用强于其他两类城市;对第三产业GDP年平均增速高于第二产业的6个城市来说,产业结构是CO_2排放的抑制因素;能源结构的变化仅对煤炭消费比重较低且降幅较大的北京和广州的CO_2排放是抑制作用,累积贡献值分别为-21.73Mt和-0.03Mt,而对其他城市,特别是高碳排放城市的CO_2排放具有明显的促进作用。     

玉米秸秆基纤维素乙醇生命周期能耗与温室气体排放分析

生命周期评价是目前分析产品或工艺的环境负荷唯一标准化工具,利用其生命周期分析方法可以有效地研究纤维素乙醇生命周期能耗与温室气体排放问题。为了定量解释以玉米秸秆为原料的纤维素乙醇的节能和温室气体减排潜力,利用生命周期分析方法对以稀酸预处理、酶水解法生产的玉米秸秆基乙醇进行了生命周期能耗与温室气体排放分析,以汽车行驶1 km为功能单位。结果表明：与汽油相比,纤维素乙醇E100 (100％乙醇) 和E10 (乙醇和汽油体积比=1∶9) 生命周期化石能耗分别减少79.63％和6.25％,温室气体排放分别减少53.98％和6.69％;生物质阶段化石能耗占到总化石能耗68.3％,其中氮肥和柴油的生命周期能耗贡献最大,分别占到生物质阶段的45.78％和33.26％;工厂电力生产过程的生命周期温室气体排放最多,占净温室气体排放量的42.06％,提升技术减少排放是降低净排放的有效措施。     

黄河三角洲区域生态经济系统动态耦合过程及趋势

黄河三角洲地区正处于快速开发建设时期,资源丰富,但生态环境脆弱,区域生态经济耦合状况影响着区域可持续发展的态势。借鉴一般系统论的思想,构建了区域生态经济系统耦合过程模型,定量分析了黄河三角洲区域生态经济系统的耦合过程与演进趋势。结果表明:1990年以来黄河三角洲区域生态系统综合指数与经济系统综合指数均呈上升趋势,区域资源供给和生态环境调节能力逐渐提高,经济生产能力和社会消费水平不断提升;黄河三角洲区域生态系统与经济系统总体上处于互动协调发展状态,1990—2007年区域生态经济系统耦合度指数先增加后减少,耦合过程经历了由相悖发展到良性耦合的过程;按照区域生态经济系统耦合趋势外推,2019年将接近最佳耦合点45°;区域生态经济系统仍处于较低水平的良性耦合,区域生态经济发展的速度和质量有待进一步提升。应协同推进区域经济生态化和生态经济化建设,建立高效生态经济体系,努力实现区域生态资源资产化、价值化,提升区域生态经济系统耦合的状态水平。     

基于能值分析的中国生态经济系统可持续发展评估

本文基于能值理论全面评估了2006—2016年中国的可持续发展水平,并根据一次能源投入比例的不同将各省份分为4组进行比较分析,讨论一次能源投入水平对省域间可持续发展水平的影响。结果表明: 2006—2016年,随着经济快速增长,一次能源投入比例不断上涨,使得我国整体生态经济系统的环境负荷由2.78升至3.13。同时,受进口增加的影响,能值产出率相对下降,可持续性指标下降至5.40。能值密度变化趋势与一次能源投入比例的变化基本一致,目前大多数省份依旧通过能源消费带动区域经济发展。其中,北京、上海等虽现代化经济高度发达,但环境压力同样高于其他省份,可持续发展水平不容乐观。以江苏为代表的南方省份能源投入较低而能值产出较高,表现出较高的可持续发展活力。因此,提升内陆地区能源利用效率、调整经济发展模式,并适当减缓发展强度,以缓解经济发展与环境保护之间的矛盾,可以令我国稳步实现生态经济的可持续发展。     

沈阳经济区经济与环境系统动态耦合协调演化

选择耦合协调度模型、剪刀差方法、耦合度模型,分别对沈阳经济区1990-2009年经济系统与环境系统的耦合协调状态、发展速度差异、耦合发展趋势进行了分析.结果表明:研究期间,沈阳经济区经济系统与环境系统的耦合协调状态不断提高.由于经济系统发展水平与环境系统建设水平都呈波动升高趋势,使二者耦合协调度指数由0.42增长至0.89,反映了该区域经济与环境的关系不断改善,较好地实现了二者的协调.经济发展速度的降低与环境建设速度的提高,使二者的剪刀差由0.63°降到0.22°,证明了发展速度有助于协调状态的实现.沈阳经济区经济与环境系统耦合度分布于45°＜β＜90°的范围,处于共同发展状态,但由于二者演化速率的比值逐渐减小,耦合度逐渐趋近于45°,说明二者关系在逐步走向协调.     

安徽省温室气体排放趋势及减排路径研究

控制温室气体排放是我国积极应对全球气候变化的重要任务, 区域温室气体排放控制是实现国家减排目标的基本保障。通过建立安徽省温室气体排放量的指标体系, 计算安徽省2001-2010 年十年间各领域产生的温室气体, 并利用回归分析预测安徽省2015 年和2020 年温室气体排放量; 应用聚类分析方法将全省各地市温室气体排放类型进行划分, 利用地理信息系统(Arc GIS)软件分析碳排放空间格局。结果显示: 2001 年以来, 安徽省的温室气体排放量呈现逐年上升趋势, 至2010 年达到3.96 ×10⁸ t。单位GDP 碳排放量自2007 年开始呈现下降趋势, 表明碳减排的经济效益已有所提高。在各排放源类别中, 原煤消耗产生碳排放量最多, 且增势明显。区域格局分析表明, 马鞍山市为省内工业发达城市, 温室气体排放源主要为能源及工业领域, 排放量也较多, 温室气体排放地域差异显著。根据安徽省经济发展特点及温室气体排放特征有针对性提出的减排对策对于健全全省碳减排体系具有积极意义。     

广东省城市资源环境基尼系数

广东省经济的快速发展与资源消耗、污染物排放是密切相关的,如何对资源消耗和污染物排放的公平性、合理性进行评价一直是个难题.构建资源环境基尼系数,用来评价广东省资源消耗和污染物排放的公平性、合理性.资源环境基尼系数是反映在经济贡献率相同的情况下,资源消耗、污染物排放公平程度的一个指标.选取广东省2005年能源消耗、COD排放、SO2排放和工业固体废物排放作为评价指标,计算其资源环境基尼系数,并以绿色贡献系数来判断资源消耗和污染物排放的不公平因子.结果表明,上述 4 项指标的资源环境基尼系数分别为 0.15,0.39,0.38,0.87.能源消耗处于绝对平均的范围内,COD和SO2排放处于相对合理的范围内,工业固废排放处于差距悬殊状态.广东省资源环境的分配差异较大,21个地市中,不公平因子主要集中在清远、韶关、云浮、河源这4个城市,而深圳、广州、中山3个城市体现出的是一种绿色发展模式.为缩小广东资源环境分配的空间差异,清远、韶关、云浮、河源等城市需要转变发展模式,实现经济与资源环境的协调发展.     

基于熵值-突变级数法上海市生态安全评价与对策研究

城市生态安全的定量评估对于区域的可持续发展具有极其重要的指导意义。文章基于PSR模型和相关统计数据, 构建了生态安全评价指标体系和评价模型, 结合熵权法对各指标进行赋权, 利用突变级数法对2005—2015年上海市生态安全状况做出定量评价, 并对其状态进行分级, 研究结果表明: 2005—2015年间, 上海市生态安全状态可分为两个阶段, 2005—2009为生态安全上升期, 生态安全指数从0.8633上升到2009年的0.9497, 安全等级由V级上升到III级; 2009—2015年期间则为下降时期, 生态安全指数从0.9497下降至2015年的0.8981, 安全等级则从III级下降到V级, 期间虽有所上升, 但生态安全级别仍处于V级。整体而言, 由于受到来自人类活动的巨大压力, 城市生态安全水平较低, 可持续发展受到严峻的挑战。基于研究结果, 为提高上海市生态安全水平, 促进城市的可持续发展, 政府需要采取一些措施, 具体可从以下角度来考虑, 进一步加强对城市环境的监督和治理, 以实现在经济增长的同时也兼顾环境的质量提升, 控制人口增长, 改善能源结构, 提高清洁能源的使用比例, 同时改进技术, 提高能源利用效率, 降低能耗, 减少排放; 加大对教育, 科技和社会福利性事业的投入力度, 促进生态系统的压力、状态、响应协调发展, 提高城市生态安全水平。研究旨在为上海市生态安全和可持续发展提出理论支持和参考。     

吉林省松花江流域经济发展与水环境质量的动态耦合及空间格局

利用耦合度模型对1991-2010年吉林省松花江流域经济发展与水环境质量进行动态耦合和空间格局分析.结果表明:研究期间,研究区经济发展指数和水环境指数呈同步上升趋势,基本处于协调状态;从耦合协调度来看,经济发展与水环境系统交互耦合具有复杂性、非线性和时变性的特点,整体上经历了较低水平耦合阶段、拮抗时期和磨合阶段3个阶段;从耦合度来看,耦合度始终处于第一象限,为基本协调的发展阶段;从耦合度的空间差异性来看,位于河流上游的长春、吉林的耦合度高于下游的松原、白城地区.耦合度不仅与经济发展相关,同时受区域之间的联系和区域内部的产业结构等影响.上游城市的经济发展明显高于下游的城市,其在环境质量保护以及减少污染排放方面采取了更严格的措施,水环境质量较高.     

东北三省“水-能源-碳”系统仿真模拟——基于系统动力学模型

水资源和能源消费量及碳排放制约区域发展水平，也影响区域生态环境质量，区域多要素资源耦合作用与协同管理成为近年来的研究热点。水资源、能源和碳排放三个系统通过不同的流程相互连接，探究"水-能源-碳"系统耦合关系，是区域探索绿色协调发展的重要基础。以东北三省为研究对象，采用系统动力学研究方法，从自然、社会、经济三个维度来探索水-能源-碳三者的关联模式。以2001-2019年东北三省的水资源、能源、碳排放现状为基础数据，梳理三个子系统的耦合关系，并对未来二十年其发展变化仿真模拟。结果表明：（1）水资源、能源、碳排放在未来二十年均呈现增长的趋势，水资源增长趋势最快，在仿真情景5下，与2020年相比2040年水资源、能源消费量和碳排放量分别增长230.4%、210.7%和36.9%；（2）决策变量对"水-能源-碳"系统的影响程度依次是清洁节能>产业调控>国内生产总值（GDP）增长率，随着GDP增长率升高，水资源和能源消耗量、碳排放量升增加，随着产业转型升级，居民意识提高及清洁能源增加，水资源和能源消耗量、碳排放量减少。在综合调控情景下，未来水资源消耗量高于基础情景，能源消耗量和碳排放量则得到了良好的控制；（3）2020-2040年，水资源、能源消费量和碳排放量呈现强相关性，纽带关系呈协同优化方向改善，供需缺口减小，有效的缓解了环境压力；（4）情景3的能源结构调整和居民意识的提高可有效降低碳排放量，情景4产业结构的调整对水资源和能源的影响较为明显。情景5权衡经济发展与节能节水以减少碳排放，严格按照"双碳"目标，将水资源、能源向较高质量发展的可持续发展方向推进，更具参考性。研究结果有利于东北三省"水-能源-碳"系统可持续发展，促进经济发展水平。     

区域生态经济系统的物质输入与输出分析——以常州市武进区为例

运用物质流分析（MFA）方法,对江苏省常州市武进区生态经济系统中物质输入与输出进行了系统的分析,结果表明：（1）随着社会经济发展和人口增长,武进区物质输入总量及人均物质输入量也在增加,但递增速率均远小于GDP增长速率,而物质输出总量及人均物质输出量则呈现递减趋势;（2）在不考虑水的因素情况下,武进区物质输入量保持较快的上升速度,其中固体物质的增长速率远远大于气体物质的增长速率;物质输出量则呈总体下降趋势,其中以气体物质输出量的贡献最大,对环境造成污染的物质以气体特别是以化石燃料燃烧排放的废气和工业废气为主;（3）排除占大部分比例农业用水的上升,工业用水、城镇生活用水和地下水总量及人均利用强度都在减少;同时,总的废水排放量及人均排放量在减少,其中又以生活废水排放量的减少最快,其次是工业废水;（4）单位GDP物质输入量的变化处于波动状态,同期的单位GDP物质输出量则呈递减趋势,单位GDP用水量和单位GDP废水排放量则有相同的递减趋势,表征了武进区资源利用效率的稳步提高,区域经济增长和环境压力也在逐步脱钩。上述结果体现了武进区近年来循环经济发展模式的优势,但还存在较多问题,说明武进区在调整物质利用强度和提高资源利用效率方面还需下更大的功夫,并采取相关措施,以期提高实施循环经济战略与建设节约型社会的地位和意义。文章最后结合研究区实际情况就区域环境一经济的协调发展进行了展望,指出了物质流分析方法在应用中的一些缺陷,为今后该领域的进一步研究提供了借鉴。     

基于生态足迹的阿拉善地区生态安全评价

生态安全关系到一个地区的资源利用以及社会经济发展的可持续程度。基于生态足迹法核算阿拉善地区1990—2017年生态足迹和生态承载力, 运用区域生态赤字、生态压力和万元GDP生态足迹指数评价阿拉善地区生态安全及可持续发展状态。结果表明: 研究期间阿拉善地区生态足迹与生态承载力均显著上升, 生态足迹和生态承载力分别提高4倍和8.5倍; 虽然研究区在研究期间生态承载力增速远高于生态足迹, 但总体上区域生态足迹仍大于生态承载力, 表现为生态赤字; 近30年阿拉善地区生态压力呈下降趋势, 生态压力指数由1.57下降到0.81, 下降了48.40%; 研究期内阿拉善地区万元GDP生态足迹指数显著下降, 由0.72下降到0.02, 下降95%, 表明研究期间该区域资源利用效率显著提高。相关分析结果表明城镇化的推进以及居民的收入水平通过影响生态足迹及生态承载力驱动生态安全。从生态足迹与生态承载力核算角度分析, 阿拉善地区社会经济发展目前尚处于非可持续状态, 而区域生态承载力以及区域资源利用效率已有大幅提升, 可更新资源的生态承载力仍低于区域生态足迹, 区域生态安全问题仍需高度重视。