京津冀地区水-能源-粮食系统安全耦合协调发展特征评价

以京津冀地区为研究区域,选取28个代表性指标,利用层次分析法构建水-能源-粮食耦合安全综合指标体系,运用耦合协调度模型和障碍度模型分析2000—2020年水-能源-粮食系统耦合安全性和影响因素。研究结果表明：京津冀地区水安全、能源安全和粮食安全系统综合评价指数呈整体上升的趋势,其浮动范围为0.3~0.7;水-能源-粮食系统耦合协调度年际间均呈上升趋势,北京市耦合协调度最高,河北省耦合协调度较低;人均水资源量、废水中COD排放量、人均能源消费量和亩均农用机械总动力为京津冀地区主要障碍因子。未来北京应调整用水结构、挖掘节水潜力。天津市和河北省要注重优化能源消费结构,进行低碳技术创新,加大脱碳步伐,其中河北省农业发展需要进一步采取节水灌溉措施、减少农作物受灾面积。     

比较优势视角下我国虚拟水流动归因分析

虚拟水是近年来水资源领域的研究热点,而相关研究成果主要集中于虚拟水转移的规模核算及其特征分析,对虚拟水转移的动力成因较少讨论,所以借助比较优势理论中的区位商、增长商指数,量化解析农林牧渔业、工业、建筑业、批发零售业、交通运输业、住宿餐饮业、金融业、房地产业、其他服务业9大行业的发展优势及增长潜力,并分析这9大行业虚拟水流动格局与行业比较优势的相关关系。研究结果表明：各行业虚拟水流动格局与行业比较优势具有明显关联,2002—2017年我国72%的虚拟水会从具有比较优势的地区向不具备优势的地区转移,71%的虚拟水转移量会受到行业发展速度影响。研究成果预期可为我国水资源宏观管理及节水政策制定提供理论依据及决策参考。     

基于和谐评估方法的地下水可持续利用评价研究

开展区域地下水可持续利用评价,掌握地下水可持续利用状况,对于实现地下水资源可持续利用及保障供水安全和支撑经济社会发展具有重要意义。构建了涵盖地下水资源、经济社会、生态环境系统的地下水可持续利用评价指标体系,基于和谐评估方法建立了地下水可持续利用评价模型,对2001—2018年河南省及其18个地市地下水可持续利用状况进行了评价。结果表明:河南省地下水可持续利用水平呈逐年升高趋势,但仍处于"接近不可持续"水平;18个地市地下水可持续利用水平呈南高北低、西高东低的格局。河南省应进一步加强地下水超采治理与保护,以实现地下水可持续利用。     

华北地区地下水超采治理实践与思考

华北地区地下水超采问题由来已久,长期过量开采地下水给华北地区尤其是京津冀水资源安全带来重大威胁,开展地下水超采治理意义重大。针对华北地区严重的地下水超采问题,首先从水量、水位、影响范围等角度分析了地下水超采现状与形成的原因,剖析了地下水超采引发的资源枯竭、生态与地质环境损害等一系列突出问题,然后总结了近年来国家开展的南水北调受水区压采、河北地下水超采综合治理三年试点、河湖地下水回补等地下水超采治理相关的重大举措,梳理了各项举措采取的具体超采治理措施和目前取得的治理成效,介绍了下一步华北地区地下水超采治理的战略对策和主要措施,最后结合超采治理工作实践,分析了目前华北地区地下水超采治理中面临的若干突出问题,并提出了相关思考与对策建议,为今后地下水超采治理与管理提供参考。     

功能氧化石墨烯纳米带/热塑性聚氨酯复合材料薄膜的制备及阻隔性能

以氧化解压多壁碳纳米管的方法制备了氧化石墨烯纳米带(GONRs),然后用异氟尔酮二异氰酸酯(IPDI)对GONRs化学修饰得到功能氧化石墨烯纳米带。采用溶液成形的方法在涂膜机上制备了功能氧化石墨烯纳米带(IPGONRs)/热塑性聚氨酯(TPU)复合材料薄膜,研究了IP-GONRs对TPU薄膜阻隔性能的影响。扫描电镜和X射线衍射的数据表明,IP-GONRs完全剥离地均匀分散在TPU基体中,并且基本沿着纳米复合材料薄膜表面平行分布。仅添加3.0%(质量分数,下同)的IP-GONRs时,TPU薄膜的氧气透过率便下降67%,因此获得了具有优异阻隔性能的IPGONRs/TPU纳米复合材料薄膜。这种具有优异阻隔性能的复合材料薄膜在食品包装和轻量气体存储容器方面有潜在的应用。     

基于脱钩指数和LMDI的第三产业用水发展研究

第三产业在我国国民经济中占有重要地位,识别用水与产业发展关系并合理控制用水发展对于未来管控用水增长具有重要意义。基于Tapio脱钩模型和LMDI分解模型,分析我国内地31个省级行政区2000—2020年第三产业经济与用水的脱钩时空演化及其驱动效应,并基于分析结果对未来第三产业的用水目标和节水压力开展情景分析。结果表明：在时间尺度上,目前我国第三产业实现了稳定弱脱钩,经济年均增长率为12.2%,远高于用水年均变化率3.6%,2012年后全国强脱钩范围扩大;在空间尺度上,不同地区第三产业脱钩状态存在差异,东部和西部地区脱钩状态较好,实现良好脱钩的省市区占比可达到70%~80%;驱动因素方面,第三产业脱钩的负向驱动效应主要是经济规模,正向驱动效应是节水能力,东部和西部地区节水能力效应贡献率达到56.8%、52.6%,中部地区贡献率仅为38.3%,驱动因素作用程度存在差异从而影响脱钩;未来为实现我国第三产业协调可持续发展,在发展经济时将面临一定节水压力,其增长过程具有规模累积效应与时间累积效应,在经济高速发展至2050年时将达到8.8%。在未来长期规划下更应重视强化节水能力,以促进第三产业良好脱钩,从而实现协调可持续发展。     

高强度Li2O-Al2O3-SiO2体系微晶玻璃研究进展

Li₂O-Al₂O₃-SiO₂(LAS)体系微晶玻璃因具有优异的力学性能和光学性能,近年来得到了广泛应用。本文针对LAS微晶玻璃的析出晶相、制备工艺和应用进行了介绍。鉴于当前对高硬耐划玻璃材料的迫切需求,重点阐述了LAS微晶玻璃强韧化技术和表面增强方法的研究进展,对今后研发高强度LAS微晶玻璃具有重要指导作用。     

改性SiO_2/木质素-苯酚-淀粉树脂复合材料的合成及表征

在木质素-苯酚-淀粉树脂(LPSR)中加入硅烷偶联剂KH-570表面改性处理过的纳米SiO_2粒子,共同制备KH570-gSiO_2/LPSR树脂复合材料。通过红外光谱仪可确定KH570-g-SiO_2/LPSR树脂中含有二氧化硅组分。实验数据表明当纳米SiO_2质量分数为6%时,KH570-g-SiO_2/LPSR树脂复合材料的各项性能较为优异。其软化点、凝胶时间分别为100.9℃,78 s,在冷态(室温)、热态(260℃)拉伸强度较LPSR树脂分别提高了13.0%,3.7%,冷态、热态弯曲强度分别提高了5.5%,8.1%。由热失重分析发现纳米SiO_2的加入提高了树脂复合材料的耐热性能及热稳定性。     

京津冀水-能源-粮食耦合系统安全评价

为实现京津冀水-能源-粮食协同合作，从可靠性、协同性和韧性3方面选取31个指标构建水-能源-粮食耦合系统安全评价指标体系，分析了2000—2020年京津冀水-能源-粮食耦合系统安全水平，并基于Copula函数计算联合风险概率。结果表明：2000—2020年京津冀水-能源-粮食耦合系统安全指数整体呈现上升趋势，其中北京年均指数最高，达0.63,河北最低，仅为0.48;各区域间可靠性水平无显著差异，均呈现较差水平；人均水资源量、人均能源消费量、地下水供水占比、二氧化碳排放量等是影响水-能源-粮食耦合系统安全的主要障碍因子；京津冀可靠性、协同性和韧性三维联合达到较安全水平的概率为0.723,不均衡发展会影响整体水-能源-粮食耦合系统安全。