水循环的影响范例6篇

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水循环的影响

水循环的影响范文1

关键词:水循环 水资源 气候

水资源是一个特别庞大的“家族”,它包含江河湖海、潮汐、井泉。它不仅给予人们生理需求,同时为人类提供田地灌溉、动力发电、发展航运 、养殖业等等。没有水资源,生命的诞生无从谈起。丰富的水资源离不开稳定的水循环,而水循环的稳定是建立在气候稳定的前提之下。万物生机勃勃表现,离不开的水循环系统的正常运作。但自工业化时代以来,人们大量的使用化工产品打造化工基地,为了追求更多的物质享受,随意开垦森林等等,严重制约着生态的正常循环。目前气候变化的主要原因有两方面,一方面是自然因素,另一方面是人为因素。而调查发现,人为因素是气候变化的主要原因。其中二氧化碳、二氧化硫等化学物质的大肆排放,是造成气候变化的主要因素。

1.造成气候变化的主要原因

1 . 1自然因素

首先,自然因素造成的气候变化,是指太阳活动高峰期黑子的余波会影响地球的气候,导致地球出现像厄尔尼诺这样的气候。有时太阳光强度有所变化,导致辐射增强,加速地面水分的蒸发。但太阳黑子的活动周期是11年,到达地球后也所剩无几。当然,太阳辐射和大气的压迫,也会使陆面发生热力、动量交换过程和水循环的改变,但仅此一点,就会对气候造成影响的说法有些牵强。所以,自然因素并非导致气候变化的直接原因。

1 . 2人为因素

其次是目前最有争议的人为因素。气候对人类的影响,在当前全球气候的不断变化中更加显而易见。自工业革命以来,各国为加快自身国力的快速发展,完全没有顾虑大自然的承受能力。大量的砍伐植被,导致森林覆盖面不断减少,无法制造出足够的氧气,更无法吸收大量的二氧化碳,最终导致温室效应的出现,继而大量的冰川融化,海平面上升,地下水遭到海水破坏等气候问题。当前,地区水循环一般是分解为陆地支流和大气支流两大部分,水循环中的陆地分支是由降水量、出入本地区径流量、蒸发量和土壤的含水量组成的。所以,本地区水土的流失,植被储水量的下降,以及气候的变化,都严重影响着水循环的吸收环节。水在循环过程中缺乏足够的原动力,继而造成水资源的流动性降低,给水质带来了一定的破坏。而大气支流在一定程度上可以改变水资源的合理配置,将沿海地区的通过水循环系统带入内陆,缓解地区干旱。

2.气候对水循环与水资源的主要影响

2 . 1降水量的缺乏或超标

一直以来,水资源被人们作为延续人类生命的重要基础。我国幅员辽阔,所以气候的类型也具有多样化的特点。而不同特点的天气类型,自然会出现水资源分布的不均匀。我国南部地区属于亚热带季风气候,所以降水量比较少,有时甚至会出现超量降雨。但我国北方地区,属于温带季风性气候,所以降水量相比于南方就较多。因此我国一直以来就有南涝北旱的说法。近年来,随着气候的变化,尤其是温室相应带来的冰川消融。不仅南方出现了严重的洪涝灾害,同样北方因降水量过多,而导致大量的房屋坍塌。甚至出现因植被无法及时吸收大量的降水,而出现泥石流等自然灾害。

2 . 2水质的严重破坏

化工产品中含有大量的热能,在融入空气后与水循环相融合。经过水循环的作用,在降水过程中进入地表,对地下水资源有着很大的破坏力。另外,气温的不断增加,必然也会导致水温的上升,从而造成大气中的水分蒸发总量的不断的增多,导致地面的水资源严重不足,径流量不断减少甚至出现断流的现象。造成水资源无法进行流动,内部的杂质无法分解沉淀,最后成为一潭死水,这也是对水质的严重破坏。

2.3冰川的快速融化

冰川作为水资源的另一种储备方式,它一般都在极寒地区中,很少会受到外界的破坏。近年来温室效应的不断恶化,北极地区冰雪不断融化。很多生活在极地地区的动物,都因为无法适应温度的升高而死亡。动物的尸体长期漂浮在水中,造成了水资源质量的恶化。

3.稳定气候,保护水循环与水资源的措施

3. 1加强植树造林

绿色植物经过光合作用,可以制造出人类赖以生存的氧气。同时也可以吸收人类排出的二氧化碳。植物特有的循环能力,证明了人类只有和大自然和平共处,才能更好的生存发展下去的真理。我国很早就提倡天人合一,这里的天就是大自然。由此可见,中国人对大自然的强大早已有所领悟。我国政府在意识到气候对水循环与水资源的重要影响时,就已经深刻认识到大自然中,植被对气候的影响。所以一直都在提倡植树造林、退耕还林,加强民众对植树造林的认识。经过十多年的努力,我们的民众了解植被对二氧化碳强大的吸收能力,以及在光合作用下可以制造出人类所必须的氧气,植被对地下水资源的保护等等。很多人深刻认识植被对调节气候的重要作用。如今我国很多地方本来贫瘠荒凉的地方,早已是郁郁葱葱的山林。

3.2减少化工燃料的排放

(1)有毒小颗粒的过滤。

二次工业革命对大自然的破坏我们有目共睹。工业革命期间,各国建立了大量的炼油厂、金属厂、硫酸厂、磷化物等有害的化学物质基地。例如,1930年比利时马斯河谷工业区,该工业区常年大量的污染物排放,造成河谷内严重的逆温层,致使60多人在一周内丧生,同时这些有毒气体中的微小颗粒落入水中,杀死了水中大量有微生物,使得河水出现发臭、变色的现象。还有一部分被污染的水资源,在蒸发后进入水循环中,最后在降雨时与雨水一同进入地表,造成地下水的严重污染。为了稳定气候保护水源,对于化学物质排放出的有害颗粒,相关工作人员一定会要做好排查工作,在发展的同时要寻找污染较小的替代品,对于严重影响气候的企业要强制关闭,升级废物排放设备中的过滤器,从源头中处理有害颗粒。

(2)绿色出行。

汽车尾气的排放,对大气也有很大的污染。很多人习惯开车出行,但现在车辆原动力普遍的还是以汽油为主,而汽油中含有的硫在水中的易溶性,使它在进入大气候迅速进入水循环系统,形成二氧化硫,俗称酸雨。酸雨进入植被的根部、渗入地下水资源中,污染一旦扩大,那么整片森林包括森林下的地下水,都有可能遭到损伤。气候的稳定并不是一蹴而就的,它需要长久的坚持,从点滴做起。所以我们应该控制机动车辆数量、私家车数量的不断上升,提倡大家绿色出行,尽量乘坐公共交通,为稳定气候保护水资源做出一份努力。

4.结语

国际气候大会对全球气候变化的原因一直处在激烈的探讨中。为了阻止全球气候不稳定的进一步恶化,保障全球水循环系统的稳定和水资源的质量,世界各地纷纷成立了气候研究大会。目前,最有影响力的是哥本哈根气候大会和巴黎气候大会。我国当前人口众多,水资源极度紧缺。因此对气候的保护工作,我们责无旁贷。为此我国积极应对气候的变化,不断加大环境的保护。植树造林,绿化环境,为世界制造更多氧气,严格审查化工基地,减少二氧化碳的排放量。不断提高人们对气候稳定重要性的认识。同时完善与气候相关的法律法规,对严重破坏气候稳定的行为予以严厉惩治。气候变化对水循环与水资源的影响,不仅仅关乎大自然的和谐与稳定,更与我们人类的生存息息相关。

参考文献:

[1]麦日也木・吾买.气候变化对水资源系统的影响[J].黑龙江水利科技,2013(10).

[2]孟丽,李莎莎.浅析气候变化对水文资源的影响[J].河南水利与南水北调,2015(21).

水循环的影响范文2

关键词:循环冷却水、结垢、危害与影响

引言:

工业冷却水作为工业用水的主要组成部分之一,是指以天然水(井水、湖水等)作为水源,经过必要的处理的冷却用水,它是火力发电、冶金、石油等行业进行生产运行必不可少的工艺条件。工业冷却水系统按运行可分为两大类:直流冷却水系统和循环冷却水系统,在直流冷却水系统中,冷却水仅仅通过换热设备一次,然后就被排掉。而循环冷却水系统具有可节约大量新鲜水,减少排污量,防止热污染,且系统相对较为简单,运行中热流量较大等特点,故在工业企业中的到了极为广泛的应用。

一、循环水结垢机理

在在循环水系统中,由于补充水采用天然水,天然水中含有大量的盐类如重碳酸钙、硫酸盐、氯化物、硅酸盐和其他矿物质,在循环冷却水经换热后进冷却系统进行冷却,部分水通过冷水系统时不断被蒸发损失掉,水中矿物质和离子含量也不断被浓缩,部分离子和矿物质由于浓度增大而析出粘附在设备表面而结垢。在冷却水和冷却系统换热过程中,溶解在冷却水中的二氧化碳会不断逸出,水的PH值会升高,冷却水中的重碳酸盐会发生如下反应:

Ca(HCO3)2=CaCO3+2H2O+CO2

Ca(HCO3)2+2OH-=CaCO3+2H2O+CO32-

故由于二氧化碳的不断逸出,PH值的不断上升,结垢趋势加快,可在换热设备表面形成碳酸钙垢层。

在循环水使用过程中由于水温呈现周期性升降状态,当温度升高时具有负的溶解度温度系数的盐类苏硫酸钙等由于温度升高溶解度降低而析出形成水垢;而当温度降低时具有正的溶解度温度系数的盐类如二氯化钙由于溶解度降低而析出成垢。在系统运行中,由于冷却水与空气充分接触,空气中的灰尘、杂物碎屑及冷却水系统中的泥沙、油污、腐蚀产物和微生物的尸体及粘性分泌物等组成软垢,粘附在管壁的内表面。

二、结垢危害与影响

由于循环水系统补充水一般为地下新鲜水,水中含盐量、矿物质含量较高,属于硬度偏高、碱度偏高类水型,当浓缩倍数达到2.0以上时,循环水质类型为结垢型水质,结垢对采油作业过程用水可产生以下不良影响:当碳酸钙、磷酸钙、硫酸钙及腐蚀产物在换热器管束表面形成硬垢后,牢固附着在运行设备、工艺管线内表面,不容易被冲走,形成垢层,大大降低了换热冷却水路的换热效果。

软垢的存在,当冷却水中含油过多,微生物滋生繁殖较快时,与空气中的灰尘等形成体积较大,质地疏松稀软的大量不连续多孔状沉积物及软垢,由于其松散稀软,在沉积层的内外氧浓度存在差异,从而形成样浓度差电池而导致金属发生垢下腐蚀。这种腐蚀心态腐蚀速度很大,危险性和破坏力都较强。软垢沉积降低了冷却水流量。此外软够还是某些微生物如厌氧菌生存和繁殖的温床,增大了微生物滋生和繁殖的趋势,加速和微生物的腐蚀。

无论是硬垢还是软垢的存在,都极大的降低了换热设备的换热效率,加速了换热设备垢下腐蚀的速度,同时还造成了换热效果不理想,新鲜水用量增大,增加了生产运行成本,造成了企业成本增加。更为危险的是垢层下腐蚀造成了设备长周期运行的安全隐患。

三、控垢方法与策略

控制循环冷却水系统的方法大致可有以下几种

3.1、从冷却水中除去成垢的钙离子等。水中Ca2+是冷却水形成CaCO3垢的主要原因,可以采用离子交换树脂发货石灰软化法去除水中成垢离子,用离子交换树脂法软化补充水,运行成本较高,一班很少采用。石灰软化法即对补充水在进入冷却水系统前投加适量的石灰进行预处理,先生成CaCO3析出,从而降低Ca2+含量。此法对暂时硬度大的结垢型原水较适用。

3.2、通过CO2降低PH值。在循环冷却水系统运行中可以采取通入CO2或加入浓H2SO4,降低冷却水系统的PH值,可促进重碳酸盐在水中反应向左进行,Ca(HCO3)2=Ca2++2H++2CO32-从而便重碳酸盐稳定。

3.3、投加阻垢分散剂进行化学处理。阻垢分散剂是指在很低浓度下能够抑制冷却水中难溶解物析出或悬浮物成绩层水垢的物资。结垢是水中难溶盐结晶沉积的结果,阻垢剂能破坏和控制结晶沉淀的某一过程,从而抑制水垢形成。常用阻垢分析剂有聚磷酸盐、有机磷酸盐等。通常在循环冷却水中加入几十毫克每升,就可控制结垢的形成。

3.4、在原油开采过程中,由于开采系统等各种原因累加,工艺介质如油类、化学添加剂等经常会渗漏进入循环冷却水系统,其与水中杂质,空气的灰尘,微生物分泌形成软垢,对采油过程设备运行造成了极大安全威胁,故也应该控制,目前污垢的控制主要有减低补充水浊度、投加分散剂、增大过滤设施过滤能力等。

3.5、冷却水系统中金属腐蚀的控制方法主要可以采取投加缓蚀剂等进行化学处理;选用耐腐蚀材料冷换设备;冷换设备表面涂层保护,如防腐涂料,管束表面渗铝,管束化学钝化等方式实现防护。另外严格控制整个过程的乱排放、泄露等现象发生,保证冷却系统的防护。

四、结束语

本文通篇以采油作业过程中循环冷却水系统为例分析了循环冷却水系统运行水质的好坏对设备及工艺管线运行产生的危害和影响。总之,循环冷却水系统的良好运行时确保采油作业安全、稳定、效益生产的一项重要的辅助工程,只有抓好水质管理水平才能为采油生产做好服务工作。

参考文献

1、《中小型热电厂循环水结垢和腐蚀的机理及控制》郭苗著,科学技术,2013年11月;

水循环的影响范文3

[关键词]:循环水 腐蚀速率 酸性气体 pH 水质控制 细菌

1. 引言

某煤化工厂有四套循环水系统,其中第一循环水场负责向气化、净化和硫回收等装置供水,自2010年7月份以来,受各种因素影响,水质指标经常发生异常波动。

2. 水质变化的特点

2.1 循环水PH突然大幅降低,人工加碱量增大,系统偏腐蚀

第一循环水系统采用MS6209和AZ8104缓蚀配方,一般情况下循环水pH值控制范围为8.0~8.6,在此范围内,各监测点分析化验结果显示系统的腐蚀和结垢均可以控制在令人满意的水平,结果一般显示为优等。从2010年冬季以来pH值分析结果看, 2010年6~9月份平均值为8.3,而2010年10月以来份平均值为7.98。pH值的偏低,必将造成系统偏腐蚀,监测结果显示2010年10月份以来,朗格利尔格指数平均合格率仅为11.86%,正常值50个百分点,且均超低限,显示水质处于极不稳定状态,换热器管壁上不能形成CaCO3垢膜,设备易受腐蚀。

2.2加氯量大幅增加,而余氯值较低

自2010年12月25日起至2011年4月份期间,在余氯值控制基本相同的条件下,由于一循受环境影响其加氯量始终高于其它循环水系统3倍左右,多加入的液氯全部转化为氯离子,而氯离子超标会明显增加系统的腐蚀倾向。

由图1和中数据可以看出。一三循的余氯值控制的基本相同,但是一循平均加氯量为249kg/d,三循为79kg/d,一循的日加氯量是三循的3倍多。

2.3 细菌量增多,水质发黑,有黑色泡沫产生

细菌数增多,最突出反映在耗氯量上,过多的黑色泡沫及粘泥会沉积在换热器折板等流速较慢的地方,影响换热效果,且易造成局部腐蚀,它们的来源一是环境灰尘;二是细菌尸体残留;三是腐蚀产物。从目前状况来看,细菌尸体残留和腐蚀产物的可能性最大。

引起以上两大明显变化的因素很多,但是根本原因还是装置中介质漏入水中,而可能串入循环水系统的介质主要有H2S、CO2、NH3和CH4等。各种介质的漏入,必将在水质

在水质指标中反映出来,最终对生产造成影响。

2.4 水质变化的原因分析

2.4.1 H2S漏入系统,可溶于水发生一系列可逆反映:(有臭鸡蛋气味)

2.4.2 CO2漏入系统,在水中产生碳酸平衡:

CO2 和H2S漏入越多,产生的H+ 就越多,水的PH就越低,从而引起碳钢腐蚀。

水中的藻类还可通过碳的同化作用,借助阳光,使水中的CO2和HCO3-进行光合作用,吸收碳作营养并放出氧,藻类的大量繁殖,会使水中溶解氧增多,加剧腐蚀。CO2还成为多种细菌的营养品,加重细菌的繁殖,形成恶性循环。

2.4.3 NH3漏入系统,在水中产生:NH3+H2ONH4++OH- 氨最初泄露的时候,pH会升高。

但是在亚硝酸菌的作用下,NH4+被转换成NO2- ,在氯和硝化细菌的的作用下, NO2-转化成NO3-,这个过程同时也消耗的大量的氯,并且生成HCl,从而使水体pH下降。

所以,氨发生大量泄露时,会消耗水体中的氯,造成余氯值低,从而促进微生物的繁殖,使水质发生恶化。同时生成酸性物质,使水体pH下降,造成系统的腐蚀。

2.4.4 CH4不溶于水,但CH4在光照的情况下可以与水中的游离氯气产生反映。

生成的少量HCl仍可使水的pH有所下降,由于CH4不溶于水,它产生的气泡在换热器及管道中产生挠动, 使水中的粘泥、细菌尸体等微小颗粒不能沉积下来。我们曾在循环水回水管处发现有明显的气泡, 分析发现CH4 含量> 30% 。CH4 作为有机物,完全可能成为利用有机物进行氧化发酵得到细胞所需营养物的异养菌的养份。

细菌和藻类的增多必将耗费更多的杀菌剂, 并造成杀菌困难, 硝化细菌也同样增多, 加氯量也翻倍上升。由于细菌的作用, 曾造成水中氯离子明显升高, 最高达到1369.14mg/ L, pH 下降严重, 仅靠少量加碱不能解决问题,后采用瞬间加大,待pH 上升后再用少量碱将水的pH 维持住。经过一段时间的观察、分析、查找, 发现合成CH4 漏入水中, 采取一些临时措施对其进行了处理, 但仍未解决根本问题。

3 .控制水质的措施

为保证公司生产的正常运行,中心针对循环水水质的变化采取了一系列措施和方法:

3.1 加强管理, 加强监测

要求班组认真作好各项例行工作, 如指标控制,旁滤运行等, 尽量降低腐蚀率,降低水中粘泥量。

3.2合理调整药剂配方

针对系统偏腐蚀的情况, 中心和药剂厂家对MS6209和AZ8104的配制作了一些调整,加入了高效的碳钢和铜的缓蚀剂。在日常的控制中,缓蚀剂的投加量偏上限控制,增加了缓蚀剂的用量,降低了pH降低对系统的腐蚀。日常的监测换热器和挂片的腐蚀率均在国家标准范围内。

装置于2011年1月15日在监测换热器内装入试管,在2月22日完成监测换热器内试管的拆除,并联系分析检测中心处理后干燥、称重、分析。

测得的一循腐蚀率,碳钢为0.0022mm/a(国标≤0.075 mm/a);铜及不锈钢均为未检出。

3.3合理调整指标控制范围

将pH值控制范围由7.9~8.4,提高至8.2~ 8.6,并要求合理提高水中PO43- 的含量。

3.4投加各种杀菌剂

为避免细菌产生抗药性, 药剂厂家先后投加了非氧性杀菌剂(型号NX1100)、杀菌增效剂(型号BD1501E),强力溴等杀菌剂,基本控制了细菌的生长, 尤其是真菌的生长。

4 .结论

中心和药剂厂家通过一系列的工作和努力, 取得了一定的效果和经验。能够在这种情况下维持生产, 但从水质管理的要求来说, 解决问题的最终办法是治本, 只有将泄漏消除了才能使水质彻底好转, 良好的水质又可以保证换热设备的安全运行, 二者相辅相存, 形成良性循环, 进而保证长周期运行, 降低水处理成本。

参考文献

[1] 龙荷云.循环水冷却水处理[M].南京:江苏科技出版社, 1991

[2] 周本省. 工业水处理技术(第二版)[M].北京:化学工业出版社,2002

[3] 中华人民共和国国家电力公司东北电力设计院《工业循环水冷却设计规范》:中国计划出版社2003

水循环的影响范文4

摘 要:循环经济是贯彻可持续发展战略的重要措施。发展循环经济要明确影响循环经济的各个因素及其相互联系,发挥各个因素的积极作用,带动循环经济以及整个国民经济的运行。

关键词:循环经济;影响因素;可持续发展。

目前,我国已经把推进循环经济作为贯彻可持续发展战略的主要措施。2010年4月国家发改委、中国人民银行、银监会和证监会联合发布了《关于支持循环经济发展的投融资政策措施意见的通知》,提出了在规划、投资、产业、价格、信贷、债权融资产品、股权投资基金、创业投资、上市融资、利用国外资金等方面支持循环经济发展的具体措施。然而,我国地域广阔,不同地区在自然禀赋、经济发展水平、科学技术水平以及社会文化状况等方面都存在着明显的差异,各地在发展循环经济实践中,必然面临如何根据本区域的具体情况选择适合本区域的循环经济模式和推进策略的问题。为此,需要对循环经济的影响因素进行较为系统深入的分析,建立一种操作性的分析框架,以帮助各地区根据其具体情况选择相应的循环经济模式和策略。

一、国内文献关于循环经济影响因素的研究。

在我国现有关于循环经济的研究文献中,较少见到以严谨的理论视角对循环经济影响因素的分析。在一些著作或研究论文中,从各个角度对于循环经济影响因素提出了不同的观点和看法,大致可以概括为以下几类。

第一,从循环经济的理论和实践的产生背景来看,资源短缺和环境保护是这一理论和实践产生的两大基本前提。如齐建国等提出:“现代循环经济是在深刻认识资源消耗与环境污染之间关系的基础上,以提高资源与环境效率为目标,以资源节约和物质循环利用为手段……实现资源效率最大化、废弃物排放和环境污染最小化的一种经济发展模式。”[1](P1)侯渡舟等提出包括资源、环境、科学技术、资金和人在内的循环经济五要素,把科学技术、资金和人等要素考虑进去,形成了较为完整的经济学的研究视角。[2]

第二,从区域经济的角度分析,一个区域实施循环经济受到区域众多因素的影响。付晓东提出,影响循环经济的区域因素有自然因素、文化因素、经济发展水平与科技因素、政府与政策法规因素等方面。[3](P112-163)岳立等从制度、市场、技术、意识四个角度总结了甘肃省在推进循环经济方面存在的制约因素。[4]

第三,从循环经济模式选择及实施途径选择的角度来看,循环经济的影响因素更为复杂,也更为具体。孙明贵等在研究上海市发展循环经济的模式和途径时,对包括法制体系、物质基础、技术水平、产业基础等众多因素进行了分析。[5]张春兰等提出,我国在实施循环经济方面面临理论认识、制度政策和现实实践三个层次的制约因素,其中理论认识方面的制约因素具体包括认识误区、生态意识、认识能力等,制度政策方面的制约因素包括经济体制和法规政策,现实实践方面的制约因素包括规模经济、技术与资金、人才与管理等。[6]

以上观点,从不同的角度对影响循环经济的因素进行了概括,都有其合理性。在综合以上观点,并对这些因素间的内在联系进行分析的基础上,本文提出一种操作性的分析框架,以用于循环经济模式选择的决策分析。

二、循环经济的影响因素。

研究循环经济的运行与发展,需要明确影响循环经济模式的相关因素。通过研究我们发现,影响循环经济模式选择的因素可以分为三类,即直接因素、间接因素和机制性因素(见图1)。其中,直接因素包括资源、环境、产业结构、技术、资金等5个因素;自然禀赋、人口、经济发展水平、科学技术、社会文化、法制等6个因素则是影响循环经济模式选择的间接因素,它们之所以被归入间接因素,是因为它们对循环经济模式选择的影响是通过对资源、环境等直接因素的影响而间接实现的。此外,政府干预和市场机制则是两种不同的机制性因素,它们对间接因素、直接因素以及循环经济模式选择都具有重要的影响。

图1 循环经济的影响因素。

(一)影响循环经济的直接因素。

一个区域在进行循环经济模式选择时,需要考虑的因素是纷繁复杂的,这些因素中,影响作用明显而且直接的是资源、环境、产业结构、技术、资金等5个因素。在某个具体的区域,可能是这5个因素中的一个或几个对模式选择发挥着主要的作用,但总的来说,这5个因素是具有普遍意义的。

1.资源。循环经济的实践和理论是建立在人们对资源稀缺性的认识基础之上的。资源的存量、可利用量,资源的类型和不同资源类型的组合,产业发展对资源的依赖程度,资源的利用方式和利用效率等因素,都直接影响着循环经济模式的选择。进行资源分析,除了要考虑作为自然禀赋的资源类型和总量,还应考虑人口、经济发展水平等因素。通过人均可利用资源数量的分析,可以了解一个区域的可利用资源的上限,通过经济发展规模及趋势预测资源的需求量,可以了解支撑一个区域经济发展所需资源的下限。

2.环境。人类的生产活动和生活活动必须考虑环境的承载力。环境污染和环境压力过大是目前大部分国家普遍面临的问题。在我国,不同区域面临的环境问题类型和程度是存在差异的。比如,有的地区工业污染严重,有的地区土地环境质量下降,这就要求在选择循环经济模式时,要在准确把握各个区域面临的环境问题的基础上,把发展循环经济与环境治理结合起来。同样,对环境进行分析时,一方面要考虑环境自身的承载力;另一方面也要考虑人口、经济发展水平以及社会文化因素所造成的环境压力。人口数量可以被用来评估人类生活活动给环境带来的压力,经济发展规模和趋势则可用来评估人类生产活动所带来的环境压力,社会文化因素既直接包括人们的环境意识和对循环经济的认识,也间接地显示了隐藏在生产、生活方式背后的观念和意识。

3.产业结构。产业结构和布局是关系到循环经济发展成功与否的关键因素之一。只有在考虑产业结构和布局的同时,兼顾资源的可持续供给、环境的生态安全以及经济的绿色增长,循环经济的发展才有成功的基础。一个区域的产业结构是该区域自然禀赋、经济发展水平以及科学技术水平综合作用的结果。产业结构的现状构成了循环经济的实施基础,并影响着循环经济的推进方式。

总体而言,我国三次产业中,高能耗、高资源需求的第二产业比重过大,而低能耗、低资源需求的第三产业比重过低,高科技产业发展仍然不足。因此,循环经济的推进往往和产业结构的优化结合在一起。在循环经济视角下,产业结构优化不仅要考虑经济效益的提高,更要协调生态安全。因此,在发展循环经济的背景下,产业结构优化应包括三个部分:产业结构高度化、产业结构合理化和产业结构生态化。[7]根据循环经济的基本原则,产业结构高度化是指,提高资源利用效率高的产业比重,逐步减少或淘汰资源浪费严重、资源再利用率低的产业。产业结构合理化是指,遵循再生产过程对比例性的要求,追求关联产业规模适度、三次产业比例协调和增长速度稳定的均衡。产业结构生态化是参考自然生态系统的有机构成和循环原理,在不同产业之间构建类似于自然生态系统的相互依存的产业生态体系,以达到资源充分循环利用,减少废物和污染的产生,消除产业活动对环境的破坏,逐步将整个产业结构对环境的负外部效应降低到最低限度。

4.技术。循环经济自产生之日起就和技术密切相关。循环经济的核心思想———“减量化、再利用、再循环”,需要相应的技术手段为支撑才可能实现。发展资源回收、再生性资源产业和环保产业,改造高消耗的传统产业,实现传统产业的绿色生态转型,都必须依靠科技进步。技术在提高资源利用效率、替代资源能源的开发、降低资源能源消耗、污染物减排和废弃物转化等方面正在发挥着越来越重要的作用。在选择循环经济模式时,必须考虑本区域技术水平,以及发展循环经济所需技术的成本和可获得性。需要说明的是,本文把“技术”与“科学技术”当做不完全重叠的概念在使用。“技术”指的是,在实践中已经或即将得到广泛运用的实用技术,而非实验室技术;“科学技术”则侧重于基础性的研究,以及通过各种研究机构、研究活动所体现出来的总体的科学技术水平。

从技术创新理论的视角看,前者接近于该理论所述的技术“模仿”和“复制”,后者则接近于技术“创新”。很显然,按照这种理解,“技术”的可获得性以及应用的成本,主要受该区域的“科学技术”水平的影响和制约,后者构成前者的基础。

5.资金。循环经济,虽然也被称为“经济”,但在推行循环经济的初期甚至较长的一段时间内,可能是“不经济”的。高投入是循环经济发展的基本特征和重要条件。循环经济技术比传统技术复杂得多,往往涉及多个学科领域,对设备、原材料的要求更高,技术更新速度更快,使得企业设备更新和折旧的速度大大加快,因此,需要的资金量也大大高于传统产业。循环经济技术的创新需要大量的资金支持,而要将科研成果转化为现实生产力,进而发展成为一个个微观循环经济体系,由点带面形成更大范围的中观和宏观循环经济体系,没有强大的资金支持是不可能的。为此,在进行循环经济模式选择时,必须考虑本区域的资金投入能力。显然,一个地区的资金投入能力的高低从根本上取决于当地的经济发展水平,但同时也受当地金融体系的完善程度和相关财政税收政策取向的影响。

(二)影响循环经济的间接因素。

资源、环境、产业结构、技术、资金等因素直接影响一个区域的循环经济模式的选择,但这些因素并不是独立存在的,它们受更为复杂的其他因素的影响。这些在背后影响它们的因素,也可被认为是循环经济模式选择的间接影响因素。

1.自然禀赋。自然禀赋是人类所有生产和生活活动的基础。自然禀赋不仅从根本上影响着所有的直接因素,而且也影响其他间接因素。不同区域的自然禀赋在类型和总量上的差别,影响着资源、环境的差异,也通过对经济发展水平的影响间接影响着产业结构和技术水平等因素。从循环经济的角度考察,自然禀赋一般包括矿产资源、土地资源、水资源和气候资源。

2.人口。从某种程度上说,人口因素是自然禀赋的一个变量。人均可利用的资源数量比资源总量更能说明人类所面临的资源和环境状况。我国庞大的人口数量,决定了我国资源短缺、环境压力等普遍性特征。此外,人口也被视为一种资源———人力资源,人力资本理论和现代人力资源开发理论已经揭示了人力资源在经济和技术发展等方面的巨大能动作用和贡献。

3.经济发展水平。一个区域的经济发展水平,与该区域的自然禀赋、人口和人力资源、科学技术以及社会文化之间存在相互影响的关系。而一个区域的资源需求量、环境压力、产业结构、技术水平以及资金供给能力,却更直接、更主要地受当地经济发展水平的影响。

4.科学技术。科学技术的发达程度往往和经济发展水平相关。在经济发展能够提供所需支持的前提下,一个区域的基础性科研水平越高,科研力量越雄厚,这个区域的技术创新和扩散的能力也就越强,适用技术得到广泛应用的可能性也就越高。循环经济从它产生之日起就具备了明显的技术特征,循环经济的发展是以大量的技术创新和技术扩散为支撑的。

5.社会文化。社会文化同样和其他间接因素间存在互相影响的关系。在循环经济的实践中,人们对于循环经济的理解和认同程度构成了发展循环经济的“软”环境。我国朴素的“节约”观念是符合循环经济的基本思想的,但是,不同区域由于社会文化上存在一些具体的差异,对于循环经济理念的认同程度以及对循环经济的理解也是存在差异的。这种理念和认识上的差异不会直接影响循环经济模式的选择,但会对循环经济的发展形成支撑或制约作用。

6.法制因素。发展循环经济,没有法律制度的保障和推进是不可能实现的。一方面,循环经济是新生事物,人们受习惯影响,接受较慢。法律制度具有公共选择型、强制性、权威性和见效快等特点,可以较快地推进循环经济。另一方面,循环经济需要更高的资金投入、智力投入和更多的自我约束,从而会加大人们的工作负荷。一个区域的法制状态,尤其是关于循环经济的立法完善程度将会影响循环经济模式选择和推进策略的选择。

(三)影响循环经济的机制性因素。

循环经济是对传统经济发展模式的变革,这种变革需要借助经济发展的内力和外力的推动。

所谓内力是指市场机制,而外力则是指政府的作用。发展循环经济需要社会重新构建一种新的制度框架,而这种制度框架的建立需要市场机制和政府行为的有机结合。

1.政府干预。在循环经济的初始阶段,政府的推动作用是必须的,也是至关重要的。循环经济的产生已经证明了这一点。政府作用要以市场有效发挥作用为前提,不能代替市场,而是要培育市场,为市场主体提供公共产品和公共服务,降低其交易成本。在实践中,政府部门是否具备相应的意识与能力履行这些职责,是否会出现“缺位”

或“越位”等问题,直接影响着一个区域的循环经济的发展。

2.市场机制。循环经济的理论前提是自然资源正在成为制约人类发展的主要因素,它考虑的是如何在既定资源存量下提高资源的利用效率和经济发展的质量问题。因此,运用市场机制发展循环经济比使用强制手段有更高的效率和更少的管理成本。

三、结 论。

发展循环经济已成为全球经济发展的潮流和趋势,是一项庞大的系统工程。循环经济的发展从来不是孤立的,它受到直接因素、间接因素、机制性因素的协同影响。这些因素或条件的综合,可能会起正面的、积极的作用,也可能会起负面的、消极的作用。因此,深刻剖析和正确认识这些因素的层次关系和影响作用,并有效地构建、控制这些因素,对于认识循环经济的运作机制、更好地发展区域循环经济十分重要。

参考文献:

[1] 齐建国,尤完,杨涛。现代循环经济理论与运行机制[M].北京:新华出版社,2006.

[2] 侯渡舟,等。陕北能源化工基地循环经济要素分析[J].西安建筑科技大学学报(社会科学版),2005 (2)。

[3] 付晓东,循环经济与区域经济[M].北京:经济日报出版社,2007.

[4] 岳立,郑周胜。甘肃省循环经济发展的制约因素及推进机制分析[J].开发研究,2007(5)。

[5] 孙明贵,刘建新,陈雪阳。上海循环经济发展的因素分析及其途径探讨[J].华东经济管理,2005 (3)。

水循环的影响范文5

关键词:变化环境;地下水资源;地下水环境;综述;进展

中图分类号:P343.6;P334.92 文献标志码:A 文章编号:16721683(2014)06001804

地下水是水循环重要组成部分,地下水的蒸发、补给、排泄、越流、横向流动等使得地下水资源不断得到更新。降水落到地面,一部分形成地表径流,通过地表水体入海或再次回归到大气中;另一部分通过包气带渗入地下,形成地下水径流,又通过蒸发、地下水开发、补给地表水等形式离开地下。

自19世纪以来,工业化排出大量“温室气体”使全球地表平均温度升高,降水、蒸发等气候要素也发生变化,进而影响地下水污染物运移的动力条件。同时,人类活动(包括土地利用方式的改变、大量取用地表水和地下水等)也在强烈地改变流域水循环的各个环节。可见变化环境下流域水循环演变是全球气候变化和强烈人类活动共同作用的结果,具有“自然人工”二元驱动力的模式,是一种“二元”水循环过程[1]。变化的环境直接或间接作用于地下水循环机制,不但影响地下水资源情势,而且改变污染物作用于水体的机制,使得水环境情势发生变化。鉴于地下水的重要性,分析人类活动和气候变化对地下水资源和水环境的影响,是未来制定地下水资源和水环境政策的重要依据,对于应对未来水危机有着重要的意义。

1 变化环境的内涵

过去20多年来,对由自然和人为因素引起的地球系统功能的全球尺度变化研究不断深化。水循环和生物地球化学循环等的变化是全球变化的一部分,同时水循环和生物地球化学循环也受到来自大尺度的地球环境的影响。一般来说,变化环境下驱动水循环演变的因子可以分为自然环境影响和人类活动两大类[2];自然环境影响因子主要包括:气候变化[1],太阳黑子活动[3],自然变化[4]等;人类活动包括农业活动[5]、工业化和城市化[6]等导致的下垫面变化和覆被变化,以及水利工程和取用水[7]等导致的水循环变化。一般将气候变化和人类活动统称为变化环境[8]。水循环伴生过程是水循环的一系列伴随过程,如水生态和水环境过程等[9]。

2 相关研究进展

2.1 变化环境下水循环及伴生过程演变研究进展

在对水循环的研究中,水文模型是一个重要且有用的工具。随着水文相关研究的不断深入,水文模型得到不断发展,从降雨径流“黑箱”模型(以Sherman单位线法为代表[9])发展到概念集总式“灰箱”模型(以美国Stanford模型[8],日本TANK[10]模型),再发展到基于物理机制的分布式“白箱”模型(以SHE模型为代表[11])。

基于物理机制和偏微分方程的分布式水文模型可以计算、模拟和分析具有时空变异性的各水循环要素,为变化环境下水循环演变分析和其伴生过程模拟及分析提供了强大平台支持[12]。例如,Ktie等[13]将区域气候模式与水文模型耦合用于研究河川径流对气候变化的响应;Tome等[14]将简单的降水―潜在蒸发关系与生态水文模型结合,辨别出气候变化和人类活动对河川径流的不同影响;Barnett等[15]将“指纹算法”与气候水文模型相结合,在美国中西部地区的水资源演变归因分析中进行应用,得出该地区水资源演变的60%为气候变化驱动;Scibek等[16]利用区域气候模式、分布式水文模型和地下水模型,分析了气候变化下的地下水和地表水相互作用;Huang[17]应用分布式生态水文动力学SWIM模型模拟了大尺度流域对土地利用变化的响应,而且在水循环模拟的基础上又模拟了地下水氮负荷和氮浓度,得出优化的农业土地利用和管理是减少氮负荷和改善流域水质的必要条件;Ocampo 等[18]在澳大利亚西部的Susannah Brook以农业活动为主的流域,在调查水文过程与生物地球化学过程关系的基础上,分析了坡度以及高地与河岸地区浅层地下水对氮循环的影响,并在此基础上建立了耦合水文过程与生物地球化学过程的“统一智能模型”。

2.2 变化环境对地下水循环的影响

费宇红[19]通过对京津以南的河北平原近50年来地下水循环进行研究,认为浅层地下水和深层地下水的严重超采改变了地下水流的方向,从自西向东的自然状态转变为向各地地下水位漏斗中心汇流的状态。张文华对石羊河流域地下水的动态影响因素进行了主成分回归分析,认为人类活动对地下水动态的影响在67%左右,气候变化对地下水动态影响在37%左右。张冠儒[20]采用动态建模与正交试验相结合的方法对宝鸡峡灌区的地下水位进行研究,认为灌溉量和蒸发量是影响地下水位动态的主要影响因素;韩业珍[21]在同一地区采用灰色关联度方法研究了地下水位动态变化,认为黄土台塬区和渭河阶地区地下水动态的影响因素从大到小依次为蒸发、降水、地表水灌溉、地下水开采。林岚[22]对松嫩盆地降雨入渗补给量变化进行了研究,定量评价了气候变化和土地利用变化情景下降雨入渗补给的变化。可见在变化环境下,地下水循环发生了严重的变化,人类活动和气候变化在一些地区对地下水循环有着巨大的影响,并且同一因素在不同地区的影响程度呈现不一致的特征。

2.3 变化环境对地下水环境的影响

韩冬梅[23]认为忻州盆地第四系地下水渗流场的改变使得含水层地球化学作用发生改变造成一系列的地下水资源、水环境问题。郎超[24]在喀斯特地区研究了“三水”运输化学特征,发现包括三氮在内的一些具有人类活动影响的特征的物质是主要污染物,提示了人类活动对喀斯特地区地下水环境的重要影响。叶玉玲[25]对胶州湾周边地区地下水文以及地球化学特征进行了分析,认为地下水向胶州湾输送的营养盐以硝态氮为主,氨氮和磷的量较小,并且这些营养盐主要来自农业面源活动。章光新[26]等运用统计和相关性分析、离子比例系数和Piper三角图示法研究了气候变化和高强度人类活动下的松嫩平原地下水化学特征与演变规律,认为风化溶滤、蒸发浓缩、阳离子交换和人为混合等过程是影响地下水水质化学特征的主要机制。可以看出,气候变化和人类生产生活已成为地下水环境改变的主要原因,并且由于农业活动中大量营养元素的施用,已对地下水环境造成严重的影响,对该领域的研究对于缓解地下水环境危机有着重要意义。

近年来,国外研究多以地下水流模型和地下水溶质运移模型模拟变化环境以及管理控制情景下的地下水环境变化。Zhang等[27]通过建立地下水流模型(MODFLOW)和地下水溶质运移模型(MT3DMS),模拟了6种土地利用情景下的英国Sherwood沙地的地下水氮污染浓度,据估算,到2025年,由于森林面积增大,总氮污染负荷减少了35%,并且在最严格氮污染损失的情景下,地下水总氮浓度达到50 mg/L(合10 N mg/L左右),已高于欧洲饮用水标准。Gunter等[28]通过建立MODFLOW和MT3DMS模型研究了河道与地下水系统的水动力变化情景下的含水层的氮污染情况。Miroslav等[29]利用MT3DMS模型模拟了捷克Elbe河床底泥对地下水的污染,预测未来10~20年内该地区地下水质没有大的风险。

3 不足及难点

目前,我国对地下水循环和水环境的研究大多处在调查、实验和相关性分析阶段,难以准确地揭示变化环境下地下水循环和水环境的演变机制,而模型模拟研究还在探索之中,在区域上多集中在灌区为主的小区域,大尺度的地下水水循环(地下水资源)演变研究较缺乏。

大流域(区域)地下水流模型在补给量的确定上存在一定的难度。在变化环境影响下,各种补给量发生了复杂变化,对补给的精细计算超过当前的计算能力和研究水平,因此影响了大尺度流域(区域)地下水流模拟的精度。由于地下水污染物运移模型是根据地下水流模型补给量和浓度来估算地下水污染物负荷。因此确定补给量的困难也影响着大尺度地下水污染物运移模型的精度。

另外,地下水污染负荷研究尚待完善,主要是土壤水运动以及土壤水营养盐运移机制复杂多变。应用包气带和饱和带污染物运移耦合模拟虽然有尝试,但开发较难,并且不适合大流域。实验估算法在点尺度上较精确,但大尺度流域影响因素众多,布置大量实验点不太现实。物料平衡法较为简单,但是由于源汇项多并且复杂多变,影响因素众多,不确定性相对较大。

4 发展趋势与展望

(1)基于水循环模拟的地下水资源与水环境研究。地下水资源和水环境是水循环系统及其伴生过程的一个重要部分。水循环模拟,特别是“二元”水循环及其伴生过程模拟,是基于物理机制的过程模拟,其对于综合模拟水资源系统和水环境系统有着强大的支撑作用。应用水循环模拟平台,模拟变化环境对水循环影响,进而分析地下水资源和水环境的情势,将是重要的研究趋势。

第二,关于作用机理的研究。在基于水循环模拟的研究中,由于系统的复杂性和参数的不确定性和参数处理的粗略性,部分模拟结果失真。但是参数问题是表象,机理研究不足才是本质。虽然含水层污染物运移机制研究已取得很大进展,但是只是集中在小尺度范围,而难以应用到流域(区域)尺度中。因此,在对变化环境下地下水资源和水环境演变过程中,要在作用机制和参数处理上特别是大尺度机制上进行深入的研究。

第三,地下水综合模拟框架的开发。研究变化环境下地下水资源和水环境演变涉及到水循环及其伴生过程模拟的各个方面,其模型应用中需要用到其他模型的模拟结果,涉及到系统间的数据和参数交换。因此需要构建地下水综合模拟框架,涉及到对水循环及其伴生过程的各系统的作用机制和耦合机制的研究,也涉及到不同尺度模拟之间的数据交换研究。

参考文献(References):

[1] 贾仰文,高辉,牛存稳,等.气候变化对黄河源区径流过程的影响[J].水利学报,2008,39(1):5258.(JIA Yangwen,GAO Hui,NIU Cunwen,et al.Impact of climate change on runoff processes in headwater area of the Yellow River [J].Journal of Hydroelectric Engineering,2008,39(1):5258.(in Chinese))

[2] 王喜峰,李玮,牛存稳,等.寒区水循环与寒区水资源演变[J].南水北调与水利科技,2011,9(3):8891.(WANG Xifeng,LI Wei,NIU Cunwen,et al.Review of researches in water circulation and water resources evolution in cold area [J].SouthtoNorth Water Diversion and Water Science & Technology,2011,9(3):8891.(in Chinese))

[3] 黄胜.长江上游干流区径流变化规律及预测研究[D].成都:四川大学,2006.(Huang Sheng.Upper Yangtze River annual runoff analysis and its forecast [D].Chengdu:Sihuan University,2006.(in Chinese))

[4] 李红军,江志红,刘新春,等.阿克苏河径流变化与北大西洋涛动的关系[J].地理学报,2008,63(5):491501.(LI Hongjun,JIANG Zhihong,LIU Xinchun,et al.The relationship between the North Atlantic Oscillation and runoff variation of Aksu River in Xinjiang,China [J].ACTA GEOGRAPHICA SINICA,2008,63(5):491501.(in Chinese))

[5] Zheng Jie, Li Guangyong, Han Zhenzhong.Hydrological cycle simulation of an irrigation district based on a SWAT model [J].Mathematical and Computer Modelling,2010,51(11):13121318.

[6] 史培军,袁艺,陈晋.深圳市土地利用变化对流域径流的影响[J].生态学报,2001,21(7):10411050.(SHI PeiJun,YUAN Yi,CHEN Jin,The effect of land use on runoff in Shenzhen City of China [J].ACTA ECOLOGICA SINICA,2001,21(7):10411050.(in Chinese))

[7] 仇亚琴,周祖昊,贾仰文,等.三川河流域水资源演变个例研究[J].水科学进展,2006,17(6):865872.(QIU Yaqin,ZHOU Zuhao,JIA Yangwen,et al.A case study on the evolutionary law of water resources in Sanchuan river basin [J].ADVANCES IN WATER SCIENCE,2006,17(6):865872.(in Chinese))

[8] Crawford,N H Linsley,R K.Digital simulation in hydrology:Stanford watershed model IV[R].Tech.Rep.No.39,Stanford University,1966.

[9] Sherman L K.Stream flow from rainfall by the unit graph method[J].Eng.NewsRec,1932(108):501505.

[10] Sugawara.Tank model and its application to Bird Creek,Wollombi Brook,Bikin River,Kitsu River,Sanga River and Nam Mune [R].Research Note,National Research Center for Disaster Prevention,11:164.

[11] Abbott M B,Bathurst J C,Cunge J A,et al.An introduction to the European hydrological system Système hydrologique Européen,SHE;1.History and philosophy of a physically based distributed modeling system [J].Journal of Hydrology,87:4559.

[12] 王喜峰,周祖昊,贾仰文.水资源演变研究现状及进展[J].水电能源科学,2010,28(8):2023.(WANG Xifeng,ZHOU Zuhao,JIA Yangwen.Water resources evolution research status and progress.Water Resources and Power,2010,28(8):2023.(in Chinese))

[13] Kite G W,U Haberlandt.Atomospheric model data for macroscale hydrology [J].Journal of hydrology,1997,217:303313.

[14] Mark D Tomer,Keith E Schilling.A simple approach to distinguish landuse and climatechange effects on watershed hydrology[J].Journal of Hydrology,2009,376:2433.

[15] Tim P Bainett,David W Pierce,Hugo G Hindalgo,et al.Humaninduced changes in the hydrology of western united states [J].Science,2008,319:10801083.

[16] Jacek S,Allen D M.Groundwatersurface water interaction under scenarios of climate change using a highresolution transient groundwater model[J].Journal of Hydrology,2007,333:165181.

[17] HUANG Shaochun,Cornelia Hesse,Valentina Krysanova,et al.From Meso to Macroscale dynamic water quality modeling for the assessment of land use change scenarios [J].Ecological Modelling,2009,220:25432558.

[18] Ocampo C J,Sivapalan M,Oldham C E.Field exploration of coupled hydrological and biogeochemical catchment responses and a unifying perceptual model[J].Advances in Water Resources,2006,29(2):161180.

[19] 费宇红.京津以南河北平原地下水演变与涵养研究[D].南京:河海大学,2006.(FEI Yuhong,Evolution and conservation of groundwater in Hebei Plain to the South of Beijing and Tianjin [D].Nanjing:Hohai University,2006.(in Chinese))

[20] 张冠儒,魏晓妹.基于变化环境的地下水动态敏感性分析方法研究[J].西北农林科技大学学报,2011.(ZHANG Guanru,WEI Xiaomei.Methods study on sensitivity analysis of groundwater dynamics based on the changing environment[J].Journal of Northwest A &F University(Nat .Sci.Ed.),2011,39(2):223228.(in Chinese))

[21] 韩业珍.基于变化环境的灌区地下水动态时空变异规律研究[D].杨凌:西北农林科技大学,2010.(HAN Yezhen.Study on spatial and temporal variability of groundwater regime under variation environment in irrigation area [D].Yanglin:Northwest A&F University,2010.(in Chinese))

[22] 林岚.环境变化条件下松嫩盆地降水入渗补给量变化研究[D].长春:吉林大学,2008.(LIN Lan,Study on changes of rainfall infiltration recharge under condition of variable environment in Songnei Basin [D].Changchun:Jilin University,2008.(in Chinese))

[23] 韩冬梅.忻州盆地第四系地下水流动系统分析与水化学场演化模拟[D].北京:中国地质大学,2007.(HAN Dongmei,Analysis of groundwater flow system and modeling of hydrogeochemical evolution in Xinzhou Basin,China [D].Beijing:China University of Geosciences,2007.(in Chinese))

[24] 郎超.喀斯特地下水文系统物质循环的地球化学特征[D].北京:中国科学院研究生院,2005.(Lang Yunchao,Geochemical characteristics of cycling of substances in Karstic ground water system:A case study from Guiyang and Zunyi Cities,China [D].Beijing:Graduate School of the Chinese Academy of Sciences,2005.(in Chinese))

[25] 叶玉玲.胶州湾周边地下水文地球化学特征及营养盐输送[D].青岛:中国海洋大学,2006.(YE Yuling,Groundwater hydrogeochemical characteristics and nutrients discharge into Jiaozhou Bay from Ambient Areas [D].Qingdao:Ocean University of China,2006.(in Chinese))

[26] 章光新,邓伟,何岩,等.中国东北松嫩平原地下水水化学特征与演变规律[J].水科学进展,2006,17(1):2027.(ZHANG Guangxin, DENG Wei,HE Yan,et al.Hydrochemical characteristics and evolution laws of groundwater in Songnen Plain,Northeast China [J].ADVANCES IN WATER SCIENCE,2006,17(1):2027.(in Chinese))

[27] Zhang H,Hiscock K M.Modelling the effect of forest cover in mitigating nitrate contamination of groundwater:A case study of the Sherwood Sandstone aquifer in the East Midlands,UK [J].Journal Hydrology,2011,399(3):212225.

水循环的影响范文6

基金项目:本文为浙江省教育厅科研项目“浙江省城镇生活垃圾减量化管制政策研究”(项目编号:20051512)的阶段性成果。

摘 要:文章通过问卷调查,对城市居民的循环回收行为进行了具体测度和实证分析,以期为相关公共政策的制定提供借鉴。本研究旨在解决两个问题:一是测度居民在循环回收行为上的总体状况;二是考察不同的居民在循环回收行为上是否存在差异,即人口统计特征对循环回收行为是否存在影响。

关键词:循环回收行为;总体状况;方差分析;人口统计特征;政策含义

一、问题的提出

发展循环经济,建设循环型社会,是“十一五”时期我国经济社会发展的一项重要任务,也是转变经济增长方式的根本保证。这里,以“减量化、再利用、资源化”(reduce,reuse,recycle,3R)为原则的循环型社会建设不仅是生产环节(针对工商企业)的循环,而且更重要的是消费环节(针对居民和各类消费者)的循环。为了在全社会树立发展循环经济、建设循环型社会的理念,我们必须首先调查和了解普通居民在消费、使用过程中的循环回收意识和行为,然后才能有针对性地推出相应的公共政策,以对普通居民加强循环回收行为的沟通和引导。

20世纪70、80年代以来,经济发达国家开始注重对居民的环境意识行为(或称环境保护行为、环保型消费者行为)进行实证研究。一些学者(Schwepker and Cornwell,1991)发现,收入、受教育程度、年龄等人口统计特征和居民对生态的关心显著相关,高收入者,以及职业地位和社会经济地位较高的人往往更关心生态。同时,年轻、受过良好教育的人群也比其他人群更关心环境。但是,也有学者研究认为人口统计特征和生态行为之间不存在相关性(波隆斯基、威蒙萨特,2000)。需要说明的是,这些研究都是针对经济发达国家的,由于我国在经济水平和文化特征等方面与经济发达国家存在较大的差异,我们不能沿用发达国家的研究结论来直接判断我国的情况(况且,发达国家不同学者的研究结论也不完全一致,甚至完全相反)。近年来,我国也有一些学者开始对居民环境意识行为进行了调查研究(杨明,2002),但是很多研究文献仅仅是对公众环境意识行为的现状进行一般性描述,缺乏深层次分析。而且,很多研究文献主要是针对一般环境问题(如酸雨、全球变暖、空气污染、水污染等),事实上,这些环境问题有的似乎距离居民还很遥远,居民日常的环境意识行为很难显著地影响这些一般环境问题(如酸雨)。基于此,本文专门针对居民切身的环境问题――垃圾污染问题进行研究。我们通过问卷调查,主要对城市居民日常的产品消费、回收、处理过程中的环境意识行为――循环回收行为进行具体测度和实证分析。我们的研究旨在解决两个问题:一是测度居民循环回收行为的总体状况;二是考察不同居民的循环回收行为是否存在差异,即人口统计特征(性别、婚否、年龄、学历、家庭人口、就业状况、职业、个人月收入、家庭人均月收入等)对循环回收行为是否存在影响。

二、问卷设计与数据来源

本研究通过对城市居民(以武汉为代表)进行问卷调查获取数据。问卷主体内容包括两部分。

第一部分是度量居民循环回收行为的语句,我们设置了4个问题:

F1:一件产品用旧后,通常我就会重新买个新的,即使这个旧产品还能使用或修理后能用。

F2:只要可能,我尽量循环使用(或重复利用)产品,直至其完全废弃。

F3:我通常把一些可回收利用的废旧物品直接扔到垃圾箱里,而不是设法卖掉或送给别人。

F4:我通常把旧报纸杂志、书本纸张等积累起来,然后卖掉或送给别人。

其中,F1、F2度量的是居民循环使用(或重复利用)产品倾向,F3、F4度量的是居民对废旧产品(或生活垃圾)回收再利用倾向。每道问题都采用李克特(Likert)五级量表制,我们采取居民主观赋值的方式,得分代表居民对该语句的同意程度。其中,1同意, 2大致同意, 3一般, 4不太同意, 5不同意。有的语句为正项指标(如F2、F4),有的语句采用负项指标(如F1、F3),负项指标统计分析时我们反向打分(即在计算总体循环回收行为得分时,用6减实际得分).

第二部分是人口统计特征变量,包括性别、婚否、年龄、学历、家庭人口、居住年限、就业状况、职业、个人月收入、家庭成员月总收入等,共10个问题。其中,对就业状况变量,我们设计了3个分类指标:(1)是;(2)否;(3)在校学生,这样可以把学生与其他居民区分开来。对职业变量,我们参照《中华人民共和国职业分类大典》并有所调整,将职业分为6类。个人月收入项中,我们选择以800元为一个区间(而不是通常使用的1000元一个区间),将个人月收入分为6类。家庭成员月总收入项中,我们以1600元为一个区间,将家庭月总收入分为6类。鉴于通过问卷调查获得准确的家庭人均月收入较难,我们用家庭成员月总收入除家庭人口以获得家庭人均月收入,并把家庭人均月收入分为6类。为了设计本调查问卷,我们参考了很多国内外文献(Anderson and Cunningham,1972; Bohlen, et al. ,1993; Newell and Green,1997),并在其基础上根据我们的研究目的和文化特征进行了综合比较与反复修正。问卷正式形成以前,我们首先经过一轮与专家、居民的访谈,询问他们哪些因素对居民的循环回收行为有重要影响后归纳得出问卷初稿。此后,我们对城市居民进行了两次预调查:第一次调查了30位城市居民(其中包括一部分大学生),获得了26份有效问卷;第二次调查了60位城市居民,获得了54份有效问卷。我们对预调查结果进行了初步分析,总结了被调查居民的有关意见,对一些不适合的问题进行了修正,最终确定正式问卷。

问卷调查于2006年在武汉市展开。我们采取邮寄调查与面对面调查相结合的方式,随机派送了1250份调查问卷至居民小区信报箱,并请居民将填好的调查问卷用我们预先贴好邮票的信封寄还给我们。派送调查问卷时,我们采取了分层抽样与简单随机抽样相结合的方式:首先,根据武汉三镇(武昌、汉口、汉阳)七区(江岸区、江汉区、口区、汉阳区、武昌区、青山区、洪山区)的人口分布情况,我们选择了25个居民小区(分层抽样)。其次,每个小区平均派送50份调查问卷至居民信报箱(简单随机抽样)。除邮寄问卷调查外,我们还在居民小区、公园、广场等公共场所进行了随机的面对面调查。面对面调查问卷的内容与邮寄问卷是一样的,只是被调查人当场填写,我们当场回收。截至2006年6月25日,我们共回收问卷355份(其中,邮寄问卷回收242份,回收率为19.36%,面对面调查问卷回收113份,没有统计面对面调查拒绝率),后经一致性检验剔除34份无效问卷,最终共获得有效问卷321份。为了确保调查的是武汉居民,在我们最终确定的有效问卷中,被调查者在武汉居住的年限都达到6年或以上。从回收问卷的构成分布看,其性别、年龄、学历、职业、收入状况等大致与武汉市总体状况接近,这从一个侧面说明调查是科学、可信的。我们采用SPSS11.5对321份有效数据进行统计分析。

三、城市居民循环回收行为的总体状况

我们先不考虑内部差异,从总体上考察城市居民循环回收行为的一般状况。

从表1可以看出,在度量居民循环使用(或重复利用)倾向的两个问题中,有59.5%的居民不认同(包括不同意和不太同意,下同)“一件产品用旧后,通常我就会重新买个新的,即使这个旧产品还能使用或修理后能用”(F1),只有19.9%的居民认同(包括同意和大致同意,下同)F1。相应地,有65.7%的居民认同“我尽量循环使用(或重复利用)产品,直至其完全废弃”(F2),只有9.7%的居民不认同F2。从循环使用(或重复利用)的角度看,F2的回答结果要好于F1,内部差异也小于F1(表现为F2的标准差小于F1),这反映了多数居民认同会循环使用(或重复利用)产品,直至其完全废弃。但是,居民对于产品废弃的理解可能不完全一致。部分居民也许认为“一件产品用旧了就废弃了”,此时就会重新买个新的,即使这个旧产品还能使用或修理后能用。

在度量居民回收再利用倾向的两个问题中,有61.4%的居民不认同“我通常把一些可回收利用的废旧物品直接扔到垃圾箱里,而不是设法卖掉或送给别人”,有24%的居民认同这么做。居民对“我通常把旧报纸杂志、书本纸张等积累起来,然后卖掉或送给别人”(F4)最为认同(均值为1.29),内部差异也非常小(标准差为0.693)。统计显示,有93.8%的居民认同F4,不认同F4的居民不到2%。比较F3、F4的统计结果可以看出,居民对纸张的回收非常高,但是F3的回答结果显示,不少居民扔掉了一些可回收利用的废旧物品。据我们调查,扔掉的废旧物品主要包括旧塑料、玻璃、布类织物、金属等。这些物品不容易像纸张那样积累起来卖掉,回收的途径也不便捷,所以居民回收利用的激励不够。

总的来说,从我们的调查结果看,大多数居民的循环回收行为倾向还是比较明显的(当然,考虑到居民可能有“爱面子”心理,存在美化自己行为的倾向,城市居民实际的循环回收行为倾向可能低于我们的调查结果)。

四、城市居民循环回收行为的影响因素

我们主要采用方差分析(Analysis of Variances, ANOVA)对循环回收行为的影响因素进行分析。分析时,我们把人口统计特征作为自变量(包括性别、婚否、年龄、学历、家庭人口、就业状况、职业、个人月收入、家庭人均月收入共9个变量),把循环回收行为作为因变量(包括F1、F2、F3、F4和总体循环回收行为,即以上四者的平均值)。我们主要考察人口统计特征对居民的循环回收行为是否存在影响。从表2可以看出,人口统计特征对城市居民的循环回收行为有着不同的影响。

对于性别,在0.01的显著性水平下,男女的总体循环回收行为有显著差异。均值分析表明,男性较女性更注重循环回收行为。进一步分析发现,在循环回收行为的四个问题上,男性更不会对产品“喜新厌旧”(F1),更注重循环使用(或重复利用)产品(F2),更倾向将纸张回收利用(F4)。据我们推测,这可能由于女性更追求时尚和时髦,所以对产品的循环使用与回收再利用不太注重。

对于婚否,在0.01的显著性水平下,已婚者与未婚者在循环回收行为上有显著差异。通过均值分析发现,已婚者更倾向从事循环回收行为。进一步分析发现,已婚者更注重循环使用(或重复利用)产品(F2),更倾向将纸张回收利用(F4),未婚者更倾向“把一些可回收利用的废旧物品直接扔到垃圾箱里,而不是设法卖掉或送给别人”(F3)。据我们分析,未婚者与已婚者之间存在差异的原因可能有两点:一是未婚者年纪小,一些还未成年,社会责任意识较弱;二是未婚者收入来自父母,经济压力感受少,所以对循环回收行为不够重视。

对于年龄,在0.01的显著性水平下,年龄对居民的循环回收行为有显著影响。55周岁以上居民的循环回收行为均值为1.77,而15-24周岁居民的循环回收行为均值为2.46,总的来说,随着年龄增长,居民的循环回收行为倾向逐渐增加(体现为均值下降)。进一步分析发现,年龄对循环回收行为的四个问题均存在显著影响(其中,F1的显著性水平为0.078,其余三项的显著性水平均在0.01以下)。据我们分析,这可能有三方面原因:(1)年龄大的居民,多经历过穷苦日子,大多保持勤俭节约的生活方式,对循环回收行为也比较注重。(2)传统上我国的废旧物资回收较为普遍,年长者也养成了循环回收的习惯;(3)一些年轻人可能忙于学习、工作和事业,社会责任意识较弱,也不太注重循环回收问题。

对于学历,在0.05的显著性水平下,学历对居民的循环回收行为没有显著影响。我们认为,不能就此武断地认为学历对循环回收行为没有影响。这是因为,随着高等教育门槛降低,初中等教育日益普及,不同年龄、不同时代的居民在学历上没有可比性。例如,现在的一个大学生与80年代的大学生已不可同日而语。只有在同一时代、同一年龄层次的居民中(如都是25-34周岁),进行学历比较才有意义。保持时代、年龄条件同一的条件下,学历对循环回收行为是否存在显著影响,这有待于进一步分析。

对于家庭人口,在0.1的显著性水平下,不同家庭人口的居民在循环回收行为上没有显著差异。

至于就业状况,在0.01的显著性水平下,不同就业状况的居民在循环回收行为上有显著差异。均值分析显示,已就业者和未就业者在总体循环回收行为上的平均得分分别为1.88、2.00,而学生的平均得分为2.45(这里需要指出的是,未就业者大多数为55周岁以上的离退休人员。据统计,未就业者中有55.8%的人年龄在55周岁以上,还有18.6%的人年龄在45-54周岁之间,两者合计有74.4%)。可见,学生较其他两类人相比更不注重循环回收行为。在F2、F3、F4三个问题上,学生均表现了这种倾向。学生对循环回收行为的认同度较低,这可能由于学生更追求时尚潮流,倾向于时尚消费,往往忽视了循环回收。另外也可能由于学生大多住在学校宿舍,缺乏将可回收垃圾(如纸张、旧塑料等)积累起来回收的条件,而住在小区的其他居民可以方便地在家门口将可回收利用的废旧物资卖掉。

对于职业,在0.1的显著性水平下,不同职业的居民在总体循环回收行为上没有显著差异。但不同职业的居民在“只要可能,我尽量循环使用(或重复利用)产品,直至其完全废弃”(F2)上有差异,只是显著性不够强(显著性水平为0.072)。通过均值分析发现,各类工人(制造、运输工人、手艺人和相关人员)对产品循环使用(或重复利用)最为注重,其次为企事业单位职员、管理者、各类专业人员及个体老板,最不注重产品循环使用(或重复利用)的是服务业员工、商业人员、销售人员。

对于收入,在0.012的显著性水平下,个人月收入对于居民的循环回收行为有显著影响。均值分析表明,月收入在1600-3200元的中等收入者相对于高收入者与较低收入者更不注重循环回收,主要体现在一些可回收利用的废旧物品的回收(F3)上。较低收入者(月收入1600元以下)注重循环回收应该主要是出于经济动机,而不一定是内在的责任意识。月收入3200元以上的高收入者,大多属于已婚男性,年龄多在25-44周岁,学历多在大专以上,他们注重循环回收则可能出自内在的社会责任意识。

对于家庭人均月收入,在0.1的显著性水平下,我们没有发现家庭人均月收入对循环回收行为有显著影响。由于家庭人均月收入是我们自己换算而得的,数据不一定完全精确,有待于进一步分析。

上面我们用单因素分析法分析了人口统计特征对居民循环回收行为的影响。但是,进一步地,这些人口统计特征对不同性别居民的影响是否完全一致?比如说,个人月收入对居民的循环回收行为存在影响,但是,个人月收入对男女的循环回收行为是否有同样的影响?下面,我们简要讨论一下性别分层后这些人口统计变量对居民循环回收行为的影响是否发生变化。我们仍采用单因素方差分析法,分别对男性样本(177个)和女性样本(142个)进行单独分析,并进行相互比较。见表3。

如表3所示,婚否、年龄两个变量对男女的总体循环行为都存在影响,但显著性水平有所差异。婚否、年龄对女性循环回收行为的影响更显著(女性的显著性水平为0.01,男性的显著性水平为0.05)。进一步分析可以发现,在0.05的显著性水平下,婚否变量仅在F3项上对男性有显著影响,而在F2、F3、F4三项上对女性都有显著影响。与之类似,年龄变量仅在F2项上对男性有显著影响,而在F2、F3、F4三项上对女性都有显著影响。

与前面单因素分析一致,家庭人口、职业、家庭人均月收入对男女的总体循环行为都没有显著影响。

在0.05的显著性水平下,学历、就业状况、个人月收入三个变量对男性的总体循环回收行为没有显著影响,但对女性的总体循环回收行为则存在显著影响。具体地说,学历高的女性相对于学历低的女性更不注重循环回收行为;女学生相对于其他女性(已就业女性和未就业女性)更不注重循环回收行为;中等收入的女性相对于低收入女性和高收入女性更不注重循环回收行为。

总的来说,性别分层后的单因素分析进一步表明,不仅男性较女性更倾向于从事循环回收行为,而且,更重要的是,男性内部在循环回收行为上的差异较小,女性内部的差异较大。可见,人口统计特征对女性循环回收行为的影响较为显著,对男性的影响相对来说不甚显著。性别分层前我们对所有样本进行单因素分析时,就业状况、个人月收入对居民的总体循环回收行为存在显著影响。但是这种“显著影响”实际上是不可靠的。性别分层后的单因素分析进一步揭示,在0.05的显著性水平下,就业状况、个人月收入仅仅对女性的总体循环回收行为存在显著影响,对男性没有显著性影响。在0.1的显著性水平下,学历对居民的总体循环回收行为没有显著影响,但性别分层后的单因素分析却挖掘出隐藏的关系:学历对女性的总体循环回收行为存在显著影响。

五、结论与政策含义

通过以上的分析,我们对城市居民的循环回收行为有了一个初步认识和了解。一方面,从总体上看,多数居民的循环回收行为倾向比较明显(不考虑居民美化自己行为的倾向)。特别地,居民对旧报纸杂志、书本纸张等的回收非常高。另一方面,从对不同居民的具体分析看,不同居民的循环回收行为并不完全一致。例如,年龄对于居民的循环回收行为有显著影响,年长者更注重循环回收行为;学生相对其他人来说更不注重循环回收行为;男性较女性更注重循环回收行为。尤其需要注意的是,学历、就业状况、个人月收入等人口统计特征对女性循环回收行为的影响较为显著,对男性的影响相对来说不甚显著。人口统计特征对居民循环回收行为的影响主要体现在女性(而不是男性)身上。相应地,女性内部在循环回收行为上的差异较男性大。

本文的研究可对我国相关公共政策(尤其是城市生活垃圾减量化管制政策)的制定提供一定的借鉴和启示。例如,考虑到居民内部存在一定的差异,政策制定者应有针对性地推出相应的公共政策,实现以较低的政策成本获得较高的政策收益。鉴于学生更不注重循环回收行为,管制者应重点针对学生加强循环回收意识方面的传播与沟通;鉴于女性居民和年轻者更少地从事循环回收行为,管制者对女性和年轻者应加强引导;等等。

参考文献:

波隆斯基,威蒙萨特.2000.环境营销[M].北京:机械工业出版社:130-142.

杨明.2002.环境问题与环境意识[M].北京:华夏出版社:76-83.

ANDERSON W T, CUNNINGHAM W H. 1972. The social conscious consumer [J]. Journal of Marketing, 36(July):23-31.

BOHLEN G, et al. 1993. Measuring ecological concern: a multi-construct perspective [J]. Journal of Marketing Management, 9(1):415-430.