基于物质流分析的可持续发展方法探讨——以珠江三角洲为例

文章以珠江三角洲为例,选取区域物质总需求、区域过程总排放、区域总排放等指标,对珠江三角洲社会经济系统的物质流进行核算,结果表明:(1)珠江三角洲区域物质总需求、区域总排放年均递减率在7%以上,资源使用密度、单位GDP物质排放年均分别减少10.3%、11.4%。说明珠江三角洲产业结构开始升级,环境朝着利好方向发展。(2)隐藏流在各类相关指标中占有比例较高,占区域总排放的比例年均高达98%。说明推行减量化生产,提高物质利用率,进一步推动循环经济发展已迫在眉睫。(3)物质排放强度地域差异明显,惠州、肇庆、中山、江门历年均低于珠江三角洲平均水平,深圳、东莞远高于平均水平;IPAT分析显示,A呈上升趋势,T值呈逐年下降的趋势。总体来看,珠江三角洲发展循环经济具有极大的潜力,也具有极强的现实意义。     

钢铁企业物质流、能量流及其对CO【sub】2【/sub】排放的影响

将复杂的大型钢铁企业的生产系统分解为相互关联的物质流动和能量流动过程两部分．针对其中的物质流动过程,构造工序物质流图。并建立物质流模型;针对能量流动过程,构造工序能量流图,并建立能量流模型;在分析钢铁企业CO2排放影响因素的基础上,建立了吨钢CO2排放量的计算模型及物质流、能量流对CO2排放的影响模型,分析了钢铁生产过程中各种物质流、能量流的变化对CO2排放的影响;将模型应用于具体企业,通过对比分析,指出了我国钢铁企业CO2减排的努力方向：①增加各生产工序的外加物质流,减少各生产工序的排放物质流和循环物质流;②降低转炉铁钢比;③提高电炉钢比;④提高自发电的比例和发电水平,发展“只买煤、不买电”能源结构模式;⑤加强余热、余能的回收利用水平．     

河北省人类活动环境压力的定量分析

借鉴物质流分析法和排污系数法构建了人类活动环境压力定量核算方法,特别是深化了行业层面物质流分析方法,对河北省经济社会系统在2000—2010年间的物质输入输出进行总体和分行业分析,探讨了河北省经济发展与环境压力的关系.研究结果表明,由物质流表征的人类活动对环境的压力强度明显增加,环境风险进一步加大;这一时期经济的快速增长主要依赖落后产能的数量扩张,与经济增长和环境压力相"脱钩"的循环经济的要求渐行渐远;钢铁、建材、电力三大行业的5个产业部门是工业物质总排放的绝对主体,并且是排放量增速最快、排放效率下降最快的主要部门;机动车尾气排放已经成为这一时期第三产业及生活领域物质排放量增速最快、影响愈来愈大的部门.     

邯郸市物质流分析

利用邯郸市统计年鉴数据和实地调研资料,采用城市物质流分析框架研究邯郸市2005年物质流全景和1993─2005年物质输入和输出结构的时间序列变化.结果表明:13年间邯郸市地区生产总值增长3.4倍,物质输入增长1.1倍,物质生产力增长1.1倍,由1993年的151.8元/t上升至2005年的320.9元/t,反映了邯郸市前期经济发展与资源投入具有明显的“脱钩"现象;另一方面,邯郸市仍然遵循着“高投入、高排放"的发展模式,2005年物质净存量仅占全年物质通量的12.2%,大部分物质在开采当年并不进入经济系统而直接排放到生态系统中;同时,邯郸市经济发展的对外依存度逐年升高,从该市外调入的物质量所占比例由1993年的10.2%上升至2005年的39.2%,表明邯郸市经济发展将面临更大的资源      

物质流分析视角下北京市物质代谢研究

作为"重大国家战略"的"京津冀一体化"日益引起社会各界的高度重视,推动其进程的加快,首先要解决的就是该区域的资源环境问题,而北京作为该经济圈的核心,其资源环境问题的解决更是起着关键性的作用.在提高城市环境质量、改善人们生存环境方面,北京市仍任重而道远.运用物质流分析方法(EW-MFA)可以深入探讨社会经济发展与资源消耗及环境污染之间的关系,从而为社会经济发展过程中资源环境问题的解决提供科学依据.因此,本文采用欧盟物质流核算框架(EW-MFA)建立了北京市"吞吐"状态的物质代谢模型.结果表明:1992—2014年北京市的物质输入与输出总体呈上升趋势,矿物和化石燃料是北京市物质输入的主要组成部分;受社会经济发展水平的影响,北京市的物质投入强度表现出先上升后下降的趋势;研究期间内物质代谢效率不断提高.针对北京市的资源环境问题,应转变传统发展理念,不能一味地追求物质财富的增加而忽略生态环境的影响,且不断推动技术的革新和产业结构的调整应成为实现社会经济可持续发展的有效路径.     

高铝粉煤灰资源化过程重金属环境影响研究

针对高铝粉煤灰碱石灰烧结多资源利用工艺过程中重金属元素迁移规律和潜在环境影响量化问题,基于物质流分析方法,分析该工艺中重金属元素的边界输入输出和内部迁移规律.结果表明,输入端54%的铅元素由工业过程废弃物即高铝粉煤灰带入,其余来自工业原材料.输出端64%的铅元素进入产品,其余部分进入废弃物.该工艺主要环境排放节点在烧结和水泥生产环节.通过定义相对环境排放指数(REEI),比较分析该工艺与拜耳法工艺重金属排放情况.结果表明,该工艺单位氧化铝产量铅元素净排放显著降低,铬元素环境排放量与拜耳法基本持平,说明高铝粉煤灰碱石灰烧结多资源利用工艺不仅可以实现高铝粉煤灰的综合利用,也可以显著降低氧化铝产品的重金属环境影响.     

基于可持续发展的物质流分析研究进展

物质流分析方法是可持续发展定量研究可行和有效的手段,通过研究人类经济活动与自然生态系统之间的物质关联,定量地评估社会经济系统的可持续发展阶段。本文在简述物质流分析的基础上,阐述了物质流分析的基本原理和国际经验,综述了国内外基于可持续发展的物质流分析相关研究进展,认为物质流分析在宏观上的能源利用、经济与社会可持续发展方面应用较多,细化研究不够,指出当前我们应从环境要素划分的角度对系统的各股物质流进行研究;同时,要结合环境的热点问题,将物质流分析运用于低碳规划和低碳经济建设。     

我国物质流研究述评

在分析我国近年来物质流研究成果的基础上,探讨目前研究存在的问题,并提出今后物质流研究应在以下几方面作出努力:建立学术平台、研究基地,加强学术交流;建立统一的分析和计算的框架和具体系数的估算方法;把物质流分析的成果与具有社会价值的经济、人口、土地等因素结合分析,与国外进行对比,找出我国的问题所在;建立我国或者特定区域的隐藏流系数的实时分析模型;物质投入产出表的编撰与研究;对我国未开展物质流研究的典型区域进行物质流分析。     

广东省环境经济系统的物质流分析

运用物质流分析(MFA)方法.对广东省经济系统在1990～2005年间的物质输入与输出进行系统地分析,探讨了广东省经济发展与环境压力的关系.研究结果表明:①在不考虑水的情况下.物质输入与输出量均在不断增加(年均分别为4.50%和3.87%),但均小于GDP的增长速度(14.62%),二者成正比,物质消耗强度和物质输出强度也在逐渐上升,说明区域社会经济的发展带动了人们物质消费的增长,从而导致输出的增加;②水输入输出量以及废水排放强度均在不断增加,尤其是生活污水排放量及排放强度的增长速度较快,加重了对区域水环境的压力;③单位GDP的物质输入与输出均在不断降低,表明区域资源综合利用效率和废弃物输出效率得到明显提高;④物质输入输出与GDP回归分析表明.区域物质输入与GDP、区域物质输出与GDP呈良好的线性关系;⑤IPAT模型分析表明,区域过程排放(RPO)受到技术水平提高的限制,但由于国民福利与人口增长的压力,使得RPO仍以年均2.67%的速度增长.但远小于GDP的增长速度,表明区域经济和环境处在相对解耦状态,广东省正逐步走向区域环境与经济的协调发展.     

中国经济系统物质流趋势成因分析

运用经济系统物质流分析方法,分析和识别了1990~2003 年我国物质流趋势及成因.结果表明,我国经济系统物质流表现为直接物质投入量、国内废物产生量与GDP 总体呈线性增长关系.近年来,资源生产率低位下降,资源循环利用率缓慢提升.造成上述趋势成因主要有:重化工发展阶段和“粗放型”发展模式,导致经济发展仍旧是资源消耗型发展模式;循环经济发展尚处在初级阶段,导致我国资源循环利用率低.     

物质流管理的时空模型框架及应用研究

从物质流管理(MFM)的内涵出发,建立了物质流管理的时空模型,提出科学技术、经济结构和社会体系是影响物质流管理的关键因素;通过模型阐释了不同时空尺度物质流管理的特征;利用该模型分析了国家、地区、工业园区、企业等不同尺度下所适合应用的物质流管理策略与模式.研究认为,利用市场和行政手段分析、调控物质流时空曲线的环境影响,是物质流管理优化的关键.     

基于MFA的青岛市城阳区物质代谢研究

基于欧盟的物质流分析(MFA)框架,对青岛市城阳区的物质代谢状态和代谢强度进行了系统分析.结果表明:1995─2004年城阳区资源投入量和污染物排放量分别增长3.6和1.8倍,化石燃料和矿物约占资源投入量的50.26%～76.30%,进口资源量所占比例呈逐年增长趋势,经济发展的资源外部依赖性较强.万元GDP资源投入由6.01 t降至3.56 t,万元GDP污染物排放量也降低了63.74%,表明城阳区经济发展的资源利用效率和生态效率已有不同程度的提高,但仍远高于发达国家20世纪末期的水平,因此提高资源生产力和控制污染物排放是实现城阳区可持续发展的必由之路.      

中国废纸回收系统物质流分析与评价

构建了2017年中国废纸回收决策系统的基准模型,其中重点关注废纸非规范回收对中国国内废纸回收系统的经济效益和环境（GHG排放量）的影响.其次,对影响废纸回收系统效益的相关参数进行了灵敏度分析,最后在整合非规范回收商贩情境下对系统经济效益和GHG排放量进行了预测.结果表明：2017年中国废纸回收的经济效益约为458.3元/t,GHG排放量为901.1kgCO_2eq;规范回收率和非规范回收接受率都会对系统经济效益和改善GHG排放结构有显著影响;整合非规范回收企业以及个体回收商的情境下2030年经济效益将上升至3312.5元/t,而GHG排放量上升至942.9kgCO_2eq.并且通过情境预测发现整合非规范回收能提升规范回收率,这能有效的规范中国的废纸回收市场.     

广州南沙地区湿地生态系统的特征分析

南沙地区是广州城市空间“南拓”发展战略的重点开发区域,南沙地区湿地资源丰富。南沙建设必须正确处理湿地开发与保护的关系,实现社会经济与生态环境协调发展。本文根据湿地资源调查结果,详细分析了南沙地区湿地生态系统的基本特征,为南沙开发建设中保护与合理利用湿地资源提供科学依据。     

区域环境-经济系统物质流与能流分析方法及实证研究

物质和能量流动是环境-经济系统正常运行的基本条件,研究原料、能源转化为产品和废弃物的代谢过程及环境影响,对于提高资源生产力,从根本上解决资源环境问题至关重要。参考区域物质流分析和能流分析方法,提出了区域物质流与能流分析的概念和研究框架,并对天津市1998-2007年间的物质流和能量流进行了实证研究。结果显示:2007年天津市物质消耗为97.25×10⁶ t,能源消耗为47.15×10⁶ tce,年均增长率分别超过10%和8%;外部调入物质约占直接物质输入量的46%,其中煤炭占了约40%,且完全依赖外部调入;资源消耗强度较高、产出率较低,导致资源大量消耗、污染物排放总量持续增长,这对区域资源环境产生了较大压力,环境容量总体处于饱和状态。最后针对存在的问题提出了相应措施与建议。     

Side effects of categorized environmental measures and their implications for impact analysis

Environmental measures have sometimes unintended side effects. The paper focuses on side effects that are the result of relations and feedback mechanisms between economic activities and industries in production–consumption chains. The theoretical framework of the chain analysis tools, life cycle assessment and substance flow analysis is used to define five different types of environmental measures: volume measures (1), efficiency measures (2), end-of-pipe emission reduction measures (3), re-use and recycling (4) and useful application of waste products (5). Each of these types of measures can re-direct substance flow in a different process, thus causing pollutant emissions to the environment to shift to similar or other emissions upstream or downstream in the economic chain. Using this categorization, the occurrence of a number of different processes that can lead to side effects can be predicted.     

土地资源承载力在规划环评中的应用研究

土地资源是人类社会发展的基础,开展土地资源承载力研究,并将其引入规划环评中,对于完善规划环评技术方法,更好的发挥其战略指导作用,协调土地资源开发与经济发展和环境保护之间的关系具有重要的意义。本文对土地资源系统进行分析,重新框定土地资源承载力的概念和内涵;建立规划环评土地资源承载力分析的理论模型,并基于DSR模式,构建出一套可操作性强的规划环评土地资源承载力分析指标体系;开展广州南沙区规划环评土地资源承载力分析的应用研究,提出规划调整建议。     

中国铝生命周期能耗与碳排放的情景分析及减排对策

铝工业是高能耗高排放工业,探索铝工业的节能减排路径有助于我国实现《巴黎协定》中的温室气体减排承诺.采用物质流分析和生命周期评价方法,基于存量水平、技术水平和能源结构设置了15种情景,研究了我国铝工业1990~2100年的能耗和碳排放量,探索不同路径下的节能减排潜力.我国铝在用存量将在2040~2050年达到峰值(4.6~7.3亿t);原生铝产量在2030年前达到峰值(27~41百万t);再生铝产量在2050~2060年达到峰值(23~48百万t),在2035~2040年超过原生铝产量;在所有情景下,铝工业都可实现能耗和碳排放在2030前达峰的目标,但只有在存量水平最低、技术水平最高和能源结构最优的情景下才可实现减排目标;技术水平的节能减排潜力最大(>45%).为了完成铝工业低碳转型,首要任务是提高技术水平,尤其是提高报废产品的回收利用率,进而提高原料中再生铝的比例.     

转型期中国物质生产能源消费与CO2排放关联特征

论文利用计量经济模型,就近30 a来我国物质生产过程中能源消费与CO₂排放变动关联特征进行研究,结果表明:①物质生产部门能源消费的持续增长是我国能源消费总量增长与CO₂排放量增长的主要驱动因子;②物质生产部门的产业能源消费结构均衡度长期以来处于较低水平,呈现"低水平不平衡-平衡-较高水平不平衡"的变化规律;③物质生产部门能源消费-GDP脱钩弹性系数分布情况与物质生产部门CO₂排放-GDP脱钩弹性系数分布情况相似,均表明目前我国物质生产对能源消费的依赖度趋低,单位能源消费的经济产出量逐渐提高,但我国物质生产部门的经济产出与能源消费的弱脱钩关系相较于发达国家的强脱钩关系之间仍存在较大差距。最后,论文针对研究结论,从物质生产部门行业结构、能源消费结构、经济增长与能源消费间脱钩关系三个角度,提出调控未来物质生产部门能源消费的建议要点。