2001—2013年我国稀土资源开发生态环境成本评估

科学评估稀土资源开发的生态环境成本是我国稀土资源可持续开发战略制定和稀土市场定价机制改革的客观要求。论文利用遥感影像解译数据、污染源普查数据、污染源动态更新数据、稀土统计数据等多种数据源,考虑“北轻南重”的稀土资源特性,构建了我国稀土资源采选和冶炼的生态破坏损失和环境污染损失核算框架,定量评估了2001—2013年我国北方包头白云鄂博氟碳铈-独居石混合型稀土矿、四川和山东微山氟碳铈矿、南方七省区离子吸附型稀土矿等三大稀土生产基地稀土资源开发的生态环境成本。结果表明：1）2001—2013年我国稀土资源开发的生态环境成本为761.7亿元,其中,采选导致的生态破坏损失为721.8亿元,冶炼导致的环境治理成本为39.9亿元;2）我国三大类稀土矿中,北方包头白云鄂博氟碳铈-独居石混合型稀土矿稀土开发的生态环境损失以环境污染损失为主,环境污染治理成本为25.5亿元,占包头矿生态环境总成本的74.3%,四川和山东微山氟碳铈矿和南方七省区离子吸附型稀土矿以生态破坏损失为主,分别为54.3亿元和658.6亿元,占各自生态环境总成本的89.5%和98.8%;3）南方七省区离子吸附型稀土矿采选单位稀土氧化物生态环境成本大,是四川和山东微山氟碳铈矿的9.6倍,包头白云鄂博氟碳铈-独居石混合型稀土矿的41.4倍;4）我国稀土开发生态环境成本占其价格的45％以上,在现有的市场价格下,扣除生态环境成本,我国稀土产业利润为负。     

江西省赣州市稀土矿开采导致的水土保持价值损失评估

稀土矿的无序开采既造成了稀土资源的浪费,也导致了水土流失和环境污染等一系列环境问题。论文基于通用土壤流失方程（USLE）,利用江西省赣州市的稀土矿调查点数据、遥感数据、气象数据和基础地理数据分别测算了基准参考区（未受稀土开采干扰的植被覆盖较好的区域）与稀土矿开采所导致的植被破坏区内的土壤侵蚀量,通过对二者的横向对比估算由稀土开采所导致的土壤侵蚀量,并进一步对稀土开采所导致的水土保持实物量及价值量损失进行了核算。结果表明：1）赣州市稀土开采所导致的土壤侵蚀极为严重,相较于基准参考区较低的土壤侵蚀模数 [平均为2 345.9 t/(km²·a)],矿区及其周边的平均土壤侵蚀模数达到了8 487.5 t/(km²·a),土壤侵蚀严重区甚至高达70 000 t/(km²·a)以上,总体上,赣州市2013年稀土矿开采所导致的土壤侵蚀量为646 917 t;2）赣州市稀土开采所导致的水土保持实物量及价值量损失巨大,2013年,赣州市稀土开采所导致的水土保持价值损失量为461 921.3万元,占到了其当年总产值的12.35%。论文构建的水土保持价值损失评估方法可为其他类似矿区的评估提供解决思路,研究结果可为稀土矿区生态评估、稀土资源定价以及矿区的生态环境管理提供依据。     

报废CRT中废铅回收的环境效益

为研究报废CRT(阴极射线管)中废铅回收的环境效益,基于治理成本法,从实际治理成本与虚拟治理成本两方面,分别对比研究了废铅单向流动模式与循环利用模式的环境影响. 废铅单向流动模式的环境影响被划分为铅矿开采的污染与生态破坏、粗铅冶炼污染、废铅掺混入建材后的污染,该模式中对废铅的实际治理成本与虚拟治理成本分别为329.20与1 322.56元/t,后者是前者的4倍;在废铅循环利用模式的2种典型工艺中,火法回收工艺对废铅的实际治理成本与虚拟治理成本分别为37.80与3.73元/t,湿法回收工艺的实际治理成本与虚拟治理成本分别为135.10与15.06元/t. 与湿法回收工艺对比,火法回收工艺的治理成本更低、环境效益更好,但其需要在粗铅冶炼阶段中将报废CRT锥玻璃与铅精矿按1∶4(质量比)进行搭配回收. 以典型火法回收与湿法回收工艺治理成本的平均值作为循环利用模式的环境治理成本,与单向流动模式相比,其实际治理成本与虚拟治理成本可分别节省242.75与1 313.16元/t,共节省废铅单向流动模式94.2%的环境治理总成本. 铅矿开采固体废物治理成本、铅矿开采生态破坏治理成本与废铅掺混入建材后产生的地下水污染的治理成本位居前三,三者分别占到了废铅单向流动模式环境治理总成本的47%、19%与17%.      

离子型稀土采矿对矿山及周边水土环境的影响

离子型稀土矿开采造成的水土环境问题具有潜在性、持续性的特点。文章选择中国南方典型离子型稀土矿山,对研究区内135 km2的地表水、地下水以及矿山内的表层土壤、深层土壤进行系统的采样、分析,以查明稀土采矿对矿山及周边地区水土环境的影响范围和程度。结果表明:离子型稀土矿开采对矿区及周边地区水土环境产生了不同程度的影响。矿区地表水酸化,p H值降低,分布范围为3.6~5.8,水中稀土总量为363~117 520μg/L、Pb含量为361~1 550μg/L、SO42-含量为214~1 121μg/L、NH4+含量为33.7~268μg/L、NO3-含量为90~468μg/L,这些指标超过国家《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)或当地地表水的背景值。空间分布表现为,矿区内地表水化学环境受到的影响最为严重,矿区外围的地表水次之,矿区及周边及矿区周围地下水基本未受影响。矿区土壤受采矿活动的影响,表现为矿区深层土壤严重酸化,表层土壤p H值分布范围为4.5~6,深层土壤为3~4。矿区深层土壤(地下150 cm之下)大量富集SO42-、NH4+-N、NO3--N、NO2--N,含量分布范围为34~90、5~73、34~304、33~115 mg/kg分别是背景值的2~3、20~24、18~20、3~6倍,存在潜在的生态风险。     

江西定南县离子型稀土尾矿周边水体氮污染状况与分布特征

为探究"稀土王国"江西省赣南地区离子型稀土矿对周边水体环境的影响,以离子型稀土矿分布密集区定南县濂江月子河流域和龙迳河龙头流域为研究对象,综合分析研究区特征污染物ρ（NH₄+-N）空间分布特征,采用相关性分析和主成分分析揭示其主要污染来源及影响因素.结果表明:①离子型稀土矿停产整顿半年后,濂江月子河流域和龙迳河龙头流域ρ（NH₄+-N）超过1.00和2.00 mg/L的采样点分别达72%和68%;pH范围为2.95~7.66,平均值分别为6.23和5.53,水体总体上偏酸性;ρ（TN）、ρ（NH₄+-N）、EC与ρ（NO₃--N）变异系数较大,均介于0.80~1.50之间.②相关性分析结果显示,ρ（NH₄+-N）与ρ（TN）、EC均呈极显著正相关（P < 0.01）;ρ（NH₄+-N）与pH呈显著负相关（P < 0.05）.③流经稀土尾矿区的水体中ρ（NH₄+-N）随距离增加呈现明显的空间梯度分布特征,即距稀土矿区边界200 m处水体中ρ（NH₄+-N）最高（12.20~200.00 mg/L）,其次为1.15 km内（3.69~11.80 mg/L）及3.5 km以上水体（0.80~1.51 mg/L）,矿区周边未受到采矿活动影响的水体中ρ（NH₄+-N）最低（0.03~0.15 mg/L）.④PCA结果表明,2条河流的主要环境影响因子为ρ（TN）、ρ（NH₄+-N）、pH和EC,主要受到周边稀土矿山尾矿的强烈影响.研究显示,离子型稀土矿原位浸矿开采停产半年后,重点小流域水体中ρ（NH₄+-N）高概率超标的现状仍然存在,受稀土开采活动影响较大.建议进一步开展重点小流域NH₄+-N剩余"库容"精算和矿山周边地表水定期监测.      

离子型稀土浸矿崩塌堆积体地表产流和残留氨氮迁移特征

离子型稀土是我国重要的战略资源,其开采过程中产生的残留氨氮污染是亟待解决的环境问题.为了揭示稀土浸矿崩塌堆积体地表产流和残留氨氮迁移特征,从而为离子型稀土矿区氨氮污染治理提供科学依据,在我国赣南稀土矿区典型浸矿崩塌堆积体建设3个自然坡面径流小区,在此基础上开展降雨径流监测,分析崩塌堆积体地表产流和氨氮迁移特征.结果表明：矿区崩塌堆积体径流系数变化范围为0.01～0.30,地表径流深和径流系数可用降雨特征因子的线性函数拟合,且复合降雨因子的拟合精度优于单因子,其中以降雨量×最大10 min雨强的拟合效果最优(最大R²=0.97);监测得到的地表径流平均氨氮浓度在1.58～5.99 mg/L之间,高于《地表水环境质量标准》(GB 3838—2002)Ⅴ类水环境标准;径流氨氮浓度与降雨量、降雨历时均呈负相关,与其他降雨因子均呈正相关,其中最大30 min雨强线性方程对氨氮浓度的拟合精度最优(最大R²=0.83).研究显示,研究区稀土浸矿崩塌堆积体地表径流存在氨氮污染风险,而崩壁是残留氨氮由浸矿山体向地表迁移的关键部位,基于最大30 min雨强指标构...     

对稀土酸法冶炼污染治理的探讨

采用浓硫酸强化焙烧处理混合稀土精矿，产生大量的水、气、渣废弃物，平均每生产1吨稀土氧化物，将产生63000m^3的废气，200m^3的废水和1．4t左右的含放射性废渣。这些废弃物中含有大量有用化学物质，如：(NH4)2SO4 1．4t、NHCL3 2．2t、H2SO4约900Kg、HF 160Kg、BaSO4 230Kg和少量的HCL等，这些物质不易分离，提取困难，至今仍未实现有效的回收利用或处理处置，而基本全部排入环境，造成了严重的环境污染问题，制约着稀土工业的长期稳定发展。本文在长期治理技术研究、试验的基础上，结合现已成熟的治理技术和其它行业污染治理成果，概略的介绍了采用多种成熟技术的组合，分流分治的方法，根据各种污染源主要污染物的特性，以回收利用为目标，提出了稀土酸法冶炼污染治理的经济有效的途径，为全面根治稀土冶炼的污染总结出一条可行的途径。     

中国粮食主产区耕地土壤重金属时空变化与污染源分析

土壤重金属污染威胁着农田生态系统安全和人类健康.基于2000年以来中国五大粮食主产区3 006个耕地样点的土壤重金属实测数据和20世纪80年代的土壤重金属历史数据,采用单因子指数法评估了粮食主产区耕地土壤重金属的污染现状和变化趋势,并基于地累积指数,结合区位环境污染探讨了其污染来源.结果表明,中国粮食主产区耕地土壤重金属点位超标率为21.49%,整体以轻度污染为主,其中轻度、中度和重度污染比重分别13.97%、2.50%和5.02%.四川盆地、长江中游及江淮地区、黄淮海平原、松嫩平原和三江平原的耕地点位超标率分别为43.55%、30.64%、12.22%、9.35%和1.67%,南方耕地污染重于北方.主要污染物为Cd、Ni、Cu、Zn、Hg,超标率分别为17.39%、8.41%、4.04%、2.84%、2.56%.自20世纪80年代以来,耕地土壤重金属含量呈增加趋势,整体上点位超标率增加了14.91%,其中Cd、Ni、Cu、Zn和Hg的污染比重分别增加了16.07%、4.56%、3.68%、2.24%和1.96%.除三江平原外,其他4个粮食主产区耕地土壤重金属点位超标比重增加趋势显著,且南方地区的Cd、Ni和Cu重金属超标比重变化量高于北方,而Hg和Cr增速低于北方.Cd、Hg以人为污染源为主,其他6种重金属以自然污染源为主,但Pb、Zn和Cu约有20.00%的点位受人为活动的影响.矿业、工业、污灌水是主要的污染源,除污灌水来源北方重于南方外,其余污染来源均是南方污染重于北方,污染物种类也多于北方.     

离子型稀土矿山土壤生态修复研究与实践

离子型稀土矿山开采带来了诸多环境问题和生态风险,土壤生态修复是矿山环境治理中亟需解决的问题。选择江西龙南足洞稀土矿区,在实验基础上开展矿山土壤生态修复。通过往矿区土壤中添加天然修复材料熟石灰、沸石、凹凸棒土和有机肥(0.5∶5∶5∶1∶0.2),改良原始土壤。改良后的土壤装入生态袋中,筑成稳固的生态护坡。护坡上按比例播种草、灌木种子,马道上种植经济林木。栽种植物能够在修复的土壤中成活,长势良好。离子型稀土矿山土壤生态修复成功实现了矿区土壤改良和植被恢复,并有望产生经济效益,是一种有效的矿山治理途径,具有实际应用价值。     

沉重的稀土

参照《稀土工业污染物排放标准》,我国现有的稀土采选、冶炼企业中将有90%以上达不到要求,而改造将增加70%的成本。与此同时,目前稀土行业还没有最终确定管理权归属,标准虽出,但惩罚措施未定。于是,新标准能否得到严格执行成业界最大担忧。     

基于边际治理成本的环境保护税税率标准探究与政策建议

税负水平是税收调节作用的重要因素,各地区需要科学地制定符合本地区发展水平的环境保护税税率来平衡环境保护与经济发展.基于2016年东北某省14个市的钢铁、电力、化工、水泥行业的排污及治理成本数据,建立污染削减费用函数模型,计算该省大气、水中主要污染物的边际治理成本,并设置不同环境保护税税率的情景方案,以探究环境保护税税率对该省经济发展的影响.结果表明:①SO₂、NO_x、COD、NH₃-N的边际治理成本分别为3.44、5.03、3.81、8.15元/污染当量. ②重点行业主要污染物的边际治理成本不同,钢铁行业主要污染物的边际治理成本较高,其COD、NH₃-N的边际治理成本均高于总体边际治理成本;化工行业的COD边际治理成本高于总体边际治理成本;电力行业的大气主要污染物边际治理成本高于总体边际治理成本;水泥行业的大气主要污染物边际治理成本则相对较低. ③适当提高环境保护税税率对经济发展总体影响不大.研究显示:该省的边际治理成本远高于目前的环境保护税征收标准,若以边际治理成本作为环境保护税税率,不但会增加企业负担,而且会导致不同行业的边际治理成本相差较大,因此,建议提高该省的环境保护税税率标准,即大气污染物征收标准为2.4元/污染当量,水污染物征收标准为2.8元/污染当量,并设置环境保护税税率的行业差异化,将有利于政策功能的发挥.      

长江经济带环境经济核算研究

长江经济带是我国重点实施的“三大战略”之一,战略地位极其重要,开展长江经济带环境经济核算可反映地区经济活动的环境代价,是践行“绿水青山就是金山银山”理念的重要实践和举措.该文结合人力资本法、市场价值法、防护费用法和影子成本法等方法核算了长江经济带环境退化成本,并基于虚拟治理成本方法和大气环境容量、水环境容量结果测算了该地区实现环境质量达标所需要的治理投入资金缺口.结果表明:2004—2017年长江经济带环境退化成本呈上升趋势,平均环境退化指数约为2.35%,人均退化成本约为822元,单位面积（1 km2）退化成本约2.30×105元,2017年地区总成本达8.56×1011元,其中大气环境退化成本约占60%;14年间地区国民经济也保持快速增长,整体而言,该地区还处于经济增长与环境退化成本同步上升阶段,尚未达到环境库兹涅茨曲线拐点,需要提高资源的使用效率、加强环境治理.2017年长江经济带大气和水污染治理实际成本仅为4.49×1011元,要实现长江经济带环境质量的全面达标,到2035年还需投入环境治理资金共计约2.25×1012元（为折现价格）,治理缺口较大,而且地区环境退化成本（外部成本）仍远大于实现环境质量全面达标的治理成本（内部成本）.因此,建议进一步加大对长江大保护的投入,加大国家环保专项资金以及重点生态功能区转移支付的支持力度,探索市场化生态补偿机制,充分保障实现长江经济带环境质量全面达标和生态改善的资金投入;综合运用税费、补贴、交易和价格等手段使环境成本内部化,倒逼产业转型,促进地区实现经济高质量发展与环境高质量保护目标.      

中国与东盟贸易的环境效应及其关键社会经济因子影响分析

为识别和量化国际贸易的环境效应,推动绿色“一带一路”建设,基于环境经济投入产出模型,利用贸易和污染物排放强度数据,核算了中国与东盟进出口贸易中包含的环境成本,并利用冗余分析探索了影响环境成本的主要社会经济因子.结果表明:①2010年中国与东盟的贸易期间,中国在工业废气、烟尘、二氧化硫、固体废物的排放上存在污染逆差,分别为3 600×108 m3、3.8×104 t、19.7×104 t和9.8×104 t;但在工业废水和粉尘的排放上存在顺差,分别为5 400×104和1.1×104 t.②重度污染产业贸易均呈污染顺差,中度污染产业贸易的污染逆差最大,轻度污染产业贸易呈现较小的污染顺差.③中国与东盟中低收入国家的贸易造成污染顺差,而与中高收入国家的贸易则实现了污染逆差.④冗余分析结果显示,影响我国进口贸易中环境成本的主要因子为城市化率和工业产值占GDP比重,说明我国从东盟发达的工业国进口了含大量环境成本的工业品,而影响我国出口贸易中环境成本的主要因子为出口额,表明我国向欠发达国家出口了大量的初级工业品.因此,我国应加强技术创新,提高污染排放标准,减少重度污染产业的污染排放强度,同时优化出口结构,避免成为“污染避难所”.      

污染物联合削减费用函数的建立及实证分析

以计量经济模型为手段,利用全国上千家重点污染源数据,从微观角度对工业企业的污染行为进行了经济分析,建立了企业污染物联合削减费用函数,并对水和大气污染物削减费用函数进行了回归.以2004年为例,说明了主要污染行业在不同的有效收费强度下的污染物排放强度,并在此基础上分别提出了不同行业不同污染物削减的边际费用,对排污收费政策进行了初步经济评估.结果表明:利用污染物联合削减费用函数对目前我国工业企业的污染物削减费用、边际削减费用和污染物排放浓度与有效收费强度之间进行定量分析是可行的;不同行业企业的水和大气污染物边际削减费用不同;为增强工业企业污染物削减的合理性和有效性,应针对不同行业制定污染物排放标准和收费标准;排放标准与削减费用的关系表明,企业要达到既定的污染物排放标准,其污染治理投入应达到一个合理的水平.      

中国环境保护相关电价政策效应与资金机制

本文从电价政策优化视角,分析了环保电价与可再生能源电价的目标、补贴率变化,首次核算了两类政策的资金总额,对比评估了两类政策的资金规模、微观作用机制、资金机制和决策机制.结果发现,环保电价长年稳定,为燃煤发电行业污染治理资金提供了稳定预期,实现了污染物的快速减排;可再生能源上网标杆电价多次下调,激励企业技术进步的同时,助长了企业投机行为.微观作用机制上,环保电价刺激了燃煤发电企业治污技术进步、企业私人成本下降,但社会承担了较高的污染治理成本;而可再生能源电价政策促进了发电社会成本的下降.可再生能源电价资金传导机制更为刚性,但存在附加征收率不高、资金缺口大等问题,政策设计未做到激励相容.2015年环保电价与可再生能源电价补贴资金总额分别为767.97亿元（不含税）和429.1亿元（供给侧）.环保电价资金总额超过可再生能源电价资金总额,强化了燃煤发电成本优势,制约了可再生能源发展,不利于电力结构的清洁化.     

挥发性有机物污染控制方案的运行费用效能比较

当前,中国挥发性有机物(volatile organic compounds,VOCs)的污染控制工作已进入深水区,VOCs污染控制措施费用效能的高低将决定其减排工作的环保意义,筛选出费用效能高的措施也是VOCs减排工作能够持续稳定进行的必要基础.本文从排放浓度、排放风量及连续还是间歇排放等污染源排放特征角度确定出12种典型的VOCs排放情景,针对这些典型情景估算了目前主流减排方案的运行费用,并以减排单位质量VOCs的运行费用(unit abatement cost,UAC,元·kg~(-1),以VOCs计)为费用效能指标进行了技术经济比较,以期为依据VOCs排放特征选择适宜的减排方案提供参考.分析结果表明,对于低浓度VOCs排气,其减排UAC总体达8元·kg~(-1)以上,浓缩工序可有效减少UAC,通过合理地气体收集方式减少排放风量并提高排气浓度对后续处理的费用效能影响巨大.强化VOCs排放过程的按质分类收集以提高得到VOCs液体的资源化属性,也是今后提高VOCs控制费用效能的有效途径之一.     

排污权交易市场中具有激励相容性的双边拍卖机制

针对排污权交易市场的交易机制设计问题,描述了多个排污权出售方和购买方治污量和产量的最优决策问题,基于单边拍卖的缺点,设计出了一个激励相容的双边拍卖机制.结果表明,此机制在描述排污权交易市场竞价规则的基础上,设计出了符合排污权市场特点的出清和交易规则,不仅能保证排污权交易市场实时出清,使理性的企业披露自己真实的治污成本,而且能够使污染物平均处理成本低的企业承担更多的处理量,达到了社会治污成本最小化.最后通过算例验证了该机制的有效性和实用性.     

How China’s current energy pricing mechanisms will impact its marginal carbon abatement costs?

Economic and social costs and benefits are critical factors affecting greenhouse gas abatement activities. Recognizing that energy prices are one of the most important factors influencing abatement costs, this study improved the basic China Energy and Environmental Policy Analysis (CEEPA) model by introducing a current energy pricing mechanism for China. The improved model was applied to generate marginal abatement cost (MAC) curves for China including the current energy pricing mechanism and to analyze MACs for the whole country and main abatement sectors in China under different energy pricing mechanisms. The results show that China MACs are sensitive to pricing mechanisms for electricity and refined oil. Ignoring the current regulation of these prices will lead to MAC underestimation, and price liberalization of these two energy sources could lead to a decrease in China MACs. Under a 50 % emission reduction target, if the electricity price regulation is ignored, the China MAC is underestimated by almost 16 %. Energy pricing reforms will lead to variations in sectoral abatement costs and overall abatement potential, and these impacts are projected to be large in the electricity sector. Under a 50 % reduction target, if the electricity price regulation is liberalized, MAC for the electricity sector nearly will decrease 50 %.     

Environmental effects of shipping imports from China and their economic valuation: the case of metallic valve components

This paper aims to consider the total cost, including polluting environmental emissions, of imports from China to Europe of five valve components in aluminium, steel and iron. These are compared with locally produced alternatives to investigate whether internalising such external costs affects their price competitiveness. Seaborne trade represents 90% of international trade and is growing faster than the world’s economy, but marine pollution emissions are not reflected in market prices. Chinese aluminium, iron and steel production are about 2.5 times more polluting than their European counterparts, but this is also not reflected in prices. In this paper both types of extra emissions are calculated, valued and added to the cost of the components analysed, for comparison with locally produced alternatives. The locally produced components generally remain uncompetitive with Chinese imports for all likely values of external cost, except for heavy aluminium components under high external cost assumptions. The Chinese iron components analysed are simply too low in cost for European (in this case Spanish) equivalents to be competitive even allowing for environmental costs; while the stainless steel ones are so small and light that transport cost, even including externalities, is not significant. While these specific results are of limited generalizability, they provide insight into an issue of considerable and growing importance. Some suggestions are offered for further research.