论文速递 | 不同政策情景对中国地区河砂资源短缺的影响评估

文摘   科技   2024-04-17 08:47   上海  

论文题目

Impact assessment of river sand resource shortage under different policy scenarios in China
不同政策情景对中国地区河砂资源短缺的影响评估
Xiao, J., Zhang, H., Hu, X. et al. Impact assessment of river sand resource shortage under different policy scenarios in China. Low-carbon Mater. Green Constr. 1, 16 (2023). https://doi.org/10.1007/s44242-023-00015-5

论文内容

由于建筑业的蓬勃发展,每年在中国生产的混凝土占比全球一半以上,大量的建设一定程度上导致了河砂的短缺。此外,近年来人类对河砂的开采速度了其自然恢复的,导致河砂自然资源的枯竭。河砂已成为仅次于水资源的第二大消费品,居高不下的河砂需求导致的过量开采影响了河岸地貌、碳排放、生态环境、国际贸易甚至引发国际争端。为了对我国河砂资源短缺问题提出可行的应对策略,收集了中国用于建筑的河砂数据和其他相关数据,并建议立即采取有效的政策措施以保护河砂资源、加强采砂管理。专业的解决方案可以概括为“5Rs”原则,包括减少(Reduce)、回收(Recycle)和再利用(Reuse)、替换(Replace)和恢复(Recover)。本文初步建立了系统动态模型,预测了河砂短缺的趋势,结果表明河砂的供需缺口将达63%,并在模型中检验了三种政策情景的影响,单一政策情景下的河砂供需差距可以缩小到35%,而采用所有政策的情景下,基本可以解决河砂供需矛盾(缩小到4%)。此外,本文建议从结构和材料、政策措施和国际联盟等方面采取相应措施,以实现建筑业等相关产业的可持续发展,促进人与自然的和谐共生


图1 中国年度建筑施工面积与水泥生产量(2003~2019). 
a) 中国建筑施工面积与水泥生产量发展趋势;
b) 中国各年度不同功能用途的建筑施工面积;

图2 中国天然砂进出口数据

图3 基于系统动力学的河砂需求预测模型

图4 各政策情形的含义与关系

图5 不同政策情形下系统动力学(SD)模型分析结果


论文链接

Link: https://link.springer.com/article/10.1007/s44242-023-00015-5


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作者简介
jzx@tongji.edu.cn
同济大学,广西大学
通讯作者

肖建庄,广西大学副校长、科研院院长、双碳科学技术研究院院长;同济大学长聘教授、博士生导师,绿色建造研究中心主任,国家杰出青年基金获得者、国家重点研发计划首席科学家、德国洪堡学者、教育部新世纪优秀人才、上海启明星及其跟踪计划入选者。创刊Springer旗下新期刊Low-carbon Materials and Green Construction并担任执行主编。长期从事建筑固废资源化与再生混凝土基础理论及关键技术、3D打印再生混凝土以及混凝土结构减碳等研究和产业创新。近年来主持了国家重点研发计划项目、国家自然科学基金、国家973/863计划课题等多项国家省部级科研项目和产学研联合课题。科技成果获国家科技进步二等奖1项、省部级一等奖6项;主编了我国再生混凝土领域首部技术规程《再生混凝土应用技术规程》、首部国家标准《工程施工废弃物再生利用技术规范》以及其他10余部再生利用相关技术标准;出版中英文专著8部,发表SCI论文300余篇,获授权发明专利50余件。


第二作者

张航华,同济大学博士研究生,师从肖建庄教授,本科毕业于同济大学。目前于香港理工大学进行博士双学位联合培养,合作导师为Poon Chi-Sun教授。


期刊介绍

Low-carbon Materials and Green Construction (LMGC)是土木工程领域第一本交叉融合材料、建造、环境、能源四个相关学科的国际学术期刊,由同济大学肖绪文院士和美国Surendra P. Shah院士共同担任主编,同济大学肖建庄教授担任执行主编。LMGC在国家实施“双碳”目标、“一带一路”等重大战略背景下创办,以土木工程中的低碳材料和绿色建造为立足点,重点关注材料性能、结构性能和结构—环境共生中碳排放的时空动态演变,以及相关的碳减排和可持续性问题,引领土木工程领域低碳前沿发展。成功入选2022年度中国科技期刊卓越行动计划高起点新刊


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同济绿色建造研究中心
同济绿色建造研究中心面向建筑业学术和技术前沿,开展绿色建造技术体系的构建和技术攻关,着眼于建筑全生命周期,在保证质量和安全前提下,践行可持续发展理念,通过技术研发与工程实践最大限度地节约资源和保护环境、实现建筑的绿色生产、设计、施工与管理。
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