国科大博士生导师任引团队在水安全精细化评估与可持续水管理方面取得研究进展

  • 文/图 任引研究员团队 (中国科学院城市环境研究所)
  • 创建于 2021-09-16
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  近期,中国科学院城市环境研究所任引团队在环境科学与生态学领域Top期刊Journal of Environmental Management发表题为“Refined water security assessment for sustainable water management: A case study of 15 key cities in the Yangtze River Delta, China”的研究论文,提出了一种精细化的水安全评估框架(图1),以长三角地区15个重点城市为例开展实证研究,并把评估结果应用于可持续水管理实践。城市环境研究所博士生窦攀烽为第一作者,左舒翟博士和任引研究员为共同通讯作者。加拿大拉瓦尔大学的Manuel J. Rodriguez教授和荷兰特文特大学的戴劭勍博士参与了相关研究。

  水安全是可持续发展的重大问题,然而较少研究在月尺度和栅格尺度评估区域水安全,评估结果也难以应用于管理实践。本研究提出了由水资源、水环境和开发利用潜力三个子系统构成的水安全评估指标体系,根据PSR模型选取了8个指标。利用InVEST模型、POI数据和观测站点数据等在栅格尺度对指标进行空间化,指标权重的设置采用层次分析法和熵权法相结合的综合权重法。最后,将评估结果应用于空间规划指引和生态补偿机制。

  研究结果表明:(1)研究区综合水安全指数相对较高(0.65±0.06),高值区(I级和II级)分布广泛(65.67%),低值区(III级至V级)主要分布在上海、苏州和南京等中东部地区。(2)评估方法能够在栅格尺度上匹配水资源供给和需求的时空差异。研究区水资源供需在季节尺度上是匹配的,在月尺度上存在小的不匹配现象;但水资源供需存在较大的空间错位。(3)评估方法可以准确描绘点源和非点源污染物排放的空间分布格局。研究区的总氮和总磷排放高值主要分布在上海、南京和杭州,形成“一个中心、两个副中心”的空间格局。(4)评估结果可以为县级甚至更小尺度行政单元的空间规划指引和生态补偿机制探索提供科学依据和支持。

  该研究得到了国家重点研发计划(2016YFC0502704)、国家自然科学基金(42001210)和国家社会科学基金重大项目(17ZDA058)的资助。

  论文链接:Refined water security assessment for sustainable water management: A case study of 15 key cities in the Yangtze River Delta, China

图1 水安全精细化评估与可持续水管理框架

责任编辑:张婧睿