循环经济:理念与创新

我国从开始关注循环经济理念,到今天把循环经济定为国家发展的基本国策之一,已经历了十余个年头。从理论探索到工程实践,在多学科共同交叉研究中,许多专家学者提出了诸多基本理念。为了承上启下,对这方面的创新思想进行总括,作为进一步以工程科技创新推进循环经济发展的指导思想。     

中国乘用车塑料的动态物质流分析

结合行业信息并基于动态物质流模型,本文对1950~2050年间中国乘用车塑料流量与存量进行了历史测算与情景分析.历史测算表明：1950~2018年国内乘用车行业累计消耗了以聚丙烯（PP）、聚氨酯（PU）等为主的塑料3278万t,产生了337万t塑料废弃物;报废汽车拆解后的车用废塑料仅28%得到回收利用.针对未来情况,本文设计了乘用车保有量、单车塑料使用量两大关键因素下的不同情景组合.结果显示车用塑料存量及废塑料产生量将大幅增长,到2050年存量将达到0.7~2.7亿t,废塑料产生量将达到500~1600万t,汽车拆解和塑料再生等相关行业对此应充分关注.到2050年车用废塑料回收率若能提升至80%,将减少376万t/a的车用废塑料填埋或焚烧,显著减少环境风险.     

中国磷消费结构的变化特征及其对环境磷负荷的影响

本研究先建立物质流分析模型,分析1980～2008年期间我国磷消费结构的变化特征及其对环境磷负荷的影响,随后探讨若干社会经济因素同我国磷消费污染之间的关联性.结果表明,城市生活和农村生活的人均磷养分输入分别由0.83 kg.a-1和0.75 kg.a-1增加到1.20 kg.a-1和0.99 kg.a-1,而城市生活磷养分循环比例则由62.6%下降到15.6%;畜禽养殖和种植业的磷养分输入持续增加,但前者磷养分循环比例由67.5%下降到40.5%,后者大量磷养分蓄积在农业土壤;人口、城市化水平、种植业发展水平以及畜禽养殖业发展水平与我国磷消费污染总负荷的相关系数达到0.90以上,说明它们是我国磷消费污染的重要诱因;环境Kuznets曲线研究表明我国目前仍处于初级发展阶段,牺牲环境质量以换取经济发展.研究表明,我国磷消费体系正向线性开放的代谢结构演变,磷养分流失持续增加,环境磷负荷大大加重.     

应用煤制天然气防治大气污染合理性评估

以京津冀地区燃煤制天然气(SNG)锅炉为对象,基于生命周期角度对其大气污染物排放进行了分析.结果显示,燃SNG锅炉全生命周期排放少于燃煤锅炉,但存在着污染向SNG产地转移的效应.为进一步评估SNG防治大气污染的效果,对京津冀地区燃煤锅炉改造为燃SNG锅炉,以及燃煤锅炉末端排放治理2种方式在生命周期排放、资源消耗、经济性3方面进行了对比.结果显示,在全生命周期过程中,SNG锅炉相比末端处理方式有更多大气污染物排放,但若忽略污染转移现象而只考虑京津冀地区,则SNG锅炉相比末端处理排放更少;燃SNG锅炉相比末端处理会消耗更多的能源和水资源;SNG锅炉同时需要更高的投资和成本.以煤制天然气作为防治大气污染的选择需要谨慎考虑,不宜过度发展.     

中国重化工业资源消耗的社会经济驱动力

基于投入产出模型和中国投入产出表,从需求端分析中国重化工业资源消耗的隐含流在不同行业和不同最终需求中的分配情况,以及五大社会经济驱动力对中国重化工业资源消耗增长的贡献度.结果表明,2012年中国重化工业生产过程所消耗的3种资源隐含在建筑业和其他制造业的最终产品中的比例均超过75%,隐含在形成资本最终产品中的比例均超过55%.2002~2012年期间,产业结构对中国重化工业化石能源和石灰石消耗量增加的贡献度分别为+39%和+237%;资源强度对中国重化工业化石能源和石灰石消耗量减少的贡献度分别为-108%和-265%,对中国重化工业铁矿石消耗量增加的贡献度为+152%;人均最终需求水平对中国重化工业化石能源、铁矿石和石灰石消耗量增加的贡献度分别为+247%,+460%和+291%.     

2005~2015年间中国省域物质资源消耗的解耦状态分析

基于修正的原生资源消耗当量的估算结果和解耦指数，本文对2005~2015年间中国各省区市经济增长对物质资源投入的依赖度进行了测度和影响因素分解，并比较了其与相关资源环境压力指标解耦状态在时间趋势和空间格局等方面的异同.结果表明：2005~2015年中国大多数省区市物质资源消耗达到弱解耦，且"十二五"时期其解耦水平较"十一五"有显著提升.同时物质资源的解耦水平普遍低于水资源消耗、CO₂、SO₂和废水排放等4项指标的解耦水平，好于固废排放，建议政策制定者考虑使用更严格和更综合的政策工具来全面改善物质资源管理，提高资源效率.     

中国汽车行业钢铁物质流代谢研究

汽车行业在我国发展迅速,汽车行业的钢铁物质流代谢在整个国民经济的钢铁物质流代谢系统中的影响已不可忽视。研究中国汽车行业钢铁物质流代谢对再生资源利用产业、再制造行业的发展具有重要的意义。结合系统动力学方法及相关经验模型对中国汽车行业钢铁物质流代谢进行研究。首先通过Gompertz模型研究了世界主要国家汽车千人保有量与时间的关系,以此为参照设定中国汽车千人保有量随时间变化的相关参数。其次利用中国汽车行业钢铁物质流循环代谢的系统动力学模型,对系统关键流量、存量的动态变化过程进行考察分析,通过设定不同情景、不同寿命分布,研究中国汽车报废量、钢板和零件耗钢量随时间变化的规律,并探讨了零件再制造、汽车轻型化等问题。选取汽车千人保有量为260辆/千人的中等情景进行分析,考察时间为2011-2050年,结果表明报废汽车年折钢量与汽车行业钢材年消耗量比值不断上升,最终可达到1.2;再制造行业潜力巨大,零件再制造数量将近8亿件;延长汽车4 a寿命,可减少近一半的汽车报废量;通过轻型化,钢材年消耗量可减少18%,减少近650万t,累计减少1亿多吨钢材,节省大量资源,经济和环境效益显著。     

基于MRIO对铁矿石开采生态补偿新机制的探讨

基于多区域投入产出（MRIO）方法,从需求端出发,研究了2010年中国省域间贸易隐含铁矿石的情况,识别了铁矿石消费的重点省份与重点部门.研究结果显示：2010年贸易隐含铁矿石总调出量最大的省份为河北省、辽宁省与内蒙古省,均是铁矿石开采大省;总调入量最大的省份为江苏省与浙江省,位于东部沿海地区,经济较为发达.河北省净输出了3.5亿t贸易隐含铁矿石,占全国开采量的32%.铁矿石开采大省将大量的贸易隐含铁矿石输出到东部沿海地区,以满足当地对建筑业与设备制造业的最终需求.最大的贸易隐含流发生在河北省与浙江省之间,河北为浙江提供了3030万t贸易隐含铁矿石,其中绝大多数进入到浙江的建筑业.