基于物质流分析的江苏省区域生态效率评价

物质流分析被认为是适用于生态效率评价的重要工具和方法之一,但应用于区域生态效率评价的研究尚较少。根据生态效率理论、物质流分析理论与方法,建立了基于物质流账户的3个层面的区域生态效率评价指标：区域直接生态效率、区域总生态效率、整体生态效率。以江苏省为例,全面评价了 1995~2005年江苏省不同层面的生态效率,结果表明：（1）江苏省区域直接生态效率远高于我国同期水平。区域总生态效率和整体生态效率相对较低,分别仅为区域直接生态效率 15%~22%和 7%~8%左右;（2）1995~2005年,区域直接生态效率呈先上升后下降趋势,原因在于物质生产率未有显著提高以及近年来重工业在产业结构中比重的增加;（3）整体生态效率的变化趋势与区域直接生态效率类似,原因主要是近年江苏省对区外物质和资源的进口量显著增加;（4）区域总生态效率则表现为先快速上升后缓慢上升的趋势。在对研究结果及成因进行分析和讨论的基础上,提出了提高区域生态效率的建议.     

物质流指标下的工业经济解耦问题研究

随着经济的快速发展,资源约束下环境问题日益突出,生态文明建设要求社会经济系统在经济增长的同时,环境和资源日益改善以满足循环经济的发展需求。为改善经济增长与环境资源状况的耦合现状,需要分析工业经济增长与矿产资源消耗、固废及废气排放的耦合程度。本文基于低碳试点省市工业系统的化石能源、矿产资源消耗统计和CO2排放测算,确定各省市工业系统物质流输入输出指标,采用解耦权重图解法对主要指标的组成部分分别赋予权重,并结合指数时间序列分析各指标组成部分的解耦程度。结果表明,试点省市工业总产值的快速增长是以较高的碳排放为前提,并且碳排放对工业经济增长的解耦贡献逐年升高,控制碳排放的关键在于进一步优化工业能源消耗模式,提高能源利用效率,降低能源强度并适度引入清洁能源。因此应从能源消费结构优化、矿产资源利用率提升等方面积极转变发展方式,以达到碳排放、固体废弃物减排等目标,实现中国工业经济的绿色增长,保障生态文明建设的顺利进行。     

基于循环经济的流程工业企业物质流建模与仿真

流程工业属于资源消耗高、污染排放量大的行业。目前,发展循环经济,探索降低资源消耗与环境污染的途径,做好企业内部物质循环,是流程工业企业的迫切需求。本文将物质流分析方法与Petri网方法结合起来,给出一种从物质流分析模型到Petri网模型逐步形式化的建模方法,基于该方法实现某盐湖化工企业生产系统的物质流建模,并利用Matlab中Stateflow工具实现对模型的仿真运行,达到对企业生产过程的物质流进行量化分析和动态模拟的目的。研究结果表明,采用物质流分析与混杂Petri网相结合的逐步形式化建模方法,使所建模型既可以清晰直观地描述出错综复杂的物质流动过程,量化企业物质利用情况,又可以体现出物质流动过程的连续性受生产过程离散操作的影响,为企业进行循环经济的量化评估与决策制定提供了方法及依据,有助于实现整个过程物耗与污染的降低,减少故障发生率,促进流程工业企业获得经济和社会效益。本文结合案例分析,进一步突出了建模方法的应用价值。研究认为,对于流程工业企业,要提高物质利用效率、减少环境污染排放,关键在于对物质的流动情况、消耗强度以及污染排放结构的把握,这样才能加强本企业范围内物质循环利用,进而可以推动与企业乃至社会之间的物质循环。最后,针对循环经济系统的特点,文章提出将能量流与信息流考虑在内,构建物质流、能量流与信息流的耦合Petri网模型,并进一步改进仿真方法,增加仿真过程的可控性等建议。     

物质流分析方法的理论及其应用研究

物质流分析既是发展循环经济重要的辅助手段，也是衡量循环经济发展水平的方法。目前，世界上的一些主要发达国家已经开展了物质流分析的研究与实践。我国物质流分析的研究尚处于起步阶段，特别是以城市为对象的区域物质流分析研究在我国尚处于起步和尝试阶段。为促进循环经济在我国的健康发展．应该结合我国实际，逐渐开展区（县）层面的物质流分析。本文在借鉴国外物质流分析的实践经验的基础上，以青岛市城阳区为例，运用物质流分析方法，首次对区（县）级行政区域进行了研究。此外，结合物质流分析结果，运用IPAT方程，建立了城阳区循环经济建设的指标体系，为其他地区实施区域层面物质流分析、建立循环经济建设指标体系提供了借鉴。研究表明．物质流分析对区域循环经济的规划建设具有重要意义。     

基于时间维度的循环经济物质流特征研究

本文借助物质流分析原理和循环经济理论,引入时间维度,界定"物质流时滞"概念,在分析环境系统与经济系统之间物质流动界面的基础上,建立了中短期时间尺度下的循环经济物质流单循环模型,并利用模型中物质流之间的质量平衡关系对物质运动规律进行分析。在此基础上,对大时间尺度下的循环经济系统物质流总量特征与动态变化做出进一步的剖析,展示出在不同社会经济发展阶段内,资源投入量与废弃物排放量之间的匹配关系与变化规律。最终得出如下结论:通过对不同行业和产品物质流时滞的综合测算,形成政策性物质流时滞,制定相关经济政策,有效实现经济发展与环境保护的双重目标;物质输入量决定了一段时间后的废弃物排放量,必须长期坚持执行减量化原则;"非耐用产品"的物质流时滞较短,应强调再循环原则,"耐用产品"的物质流时滞较长,更应适用再利用原则;提高两个时点和两种内容的循环利用率,降低两个时点和两种内容的废弃物排放率。     

基于物质流分析的区域食物链氮素流动规律与调控研究

以食物链物质流调控为核心的区域生态共生系统研究是当今可持续发展领域的重要研究内容。基于物质流分析方法和系统动力学建模平台,构建了区域食物链氮素流动效应评估框架,以上海市青浦区为例,对区域食物链氮素流动进行分析与情景模拟。研究结果表明:(1)2000～2014年青浦区食物链氮输入和输出量经历了急剧下降到逐渐稳定的过程,区域内农业生产无法自给自足;(2)基准情景下,食物链氮素流动对环境的负面效应总体影响较小,但2020年农业生产能力已不能满足当地人口对肉类及水产品氮的需求;(3)优化情景下,区域化肥氮投入减少了53.75%,且农业生产满足了当地常住人口的消费需要,减少区外氮产品调入量2 245.16 t,氮综合循环效率提高至25.54%,农业生产对水环境的影响降低。该优化方案在保证粮食安全的同时,较好地保护了环境免受集约农业生产的冲击。研究成果可为区域食物链氮素养分管理提供方法和思路借鉴。     

基于动态物质流的钢沉淀运动规律分析

钢存量是未来二次资源的潜在来源。利用二次资源进行钢铁生产能够降低钢铁工业对铁矿石的依赖,并且能够有效解决当前钢铁行业高能耗、高排放、高污染的问题。掌握钢在中国工业化演进过程中的沉淀运动规律,能够为资源战略、产业政策和环境政策的制定提供科学依据,并为钢铁工业实现循环经济和可持续发展提供战略指导。本文从存量和流量动态性的视角出发,利用国际上新兴的动态物质流分析方法,对工业化演进过程中中国国家层面1949-2012年钢人为沉淀运动规律进行研究。研究结果表明,钢的沉淀运动情况与中国国家工业化进程的所处阶段高度相关。建国后中国钢总存量和人均存量随着工业化进程的演进缓慢增长,然后于国民经济和社会发展的"九五"中期进入快速增长阶段,并于"十一五"时期进入迅速增长阶段。在进入"十二五"时期以后,中国钢总存量和人均存量进一步增长,钢持续蓄积于中国社会经济系统之中。其中,建筑中蓄积的钢存量最多,其次为机械设备,再次为交通运输设备。2006年,中国人均钢存量达到了2t/人,此数值被认为是社会建设进入强劲发展阶段的临界值,而此时正值中国"十一五"时期的开端。2011年和2012年中国人均钢存量分别约为3.69t/人和4.05t/人,尚未出现人均存量饱和的趋势,钢存量会进一步增加。基于实证研究结果,我国应该进行钢产品消费结构的指导,加大循环技术的研发力度、增加钢二次生产能力的投资,以及进一步开展钢人为沉淀运动的预测研究,以充分掌握钢的未来消费、蓄积以及退役规律。     

基于可持续发展的我国对外贸易的物质流分析

本文的目的是测算开放条件下的可持续发展指数,即环境成本转移指数。本文运用物质流的方法,采用对外贸易内含污染的平衡指标(balance of embodied emissionsintrade)对中国在1976-2004年与主要贸易伙伴国的对外贸易的内含六种空气污染物污染进行了估计,结果表明,中国的总进口的空气污染排放要大于总出口,总体上对外贸易有利于中国环境质量的改善。但中国同美国和英国这两个发达国家的环境贸易条件(environmental terms of trade)在样本期内呈逐步恶化趋势。从部门结构看,2004年中美双边贸易内含污染物主要来源于工业化学和钢铁这两个部门。     

海南省环境经济系统的物质流特征与演变

本文运用物质流分析( MFA)和IPAT分析方法,对海南省环境经济系统1990 -2008年间的物质输入与输出进行研究,并与同期广东省数据进行对比分析.结果表明:1990 - 2008年间,海南省环境经济系统直接物质输入呈上升趋势,1990 - 2007年间增长速度平缓,年均增长6.88％,而区域过程排放呈下降趋势,年均降低0.95％;19年间,除个别年份外,海南省物质输入强度、输出强度及物质输入效率均低于同期广东省水平,1994年以前,海南省物质输出效率明显低于同期广东省水平,1995年开始逐渐接近同期广东省水平.对以上结果进行分析,可揭示我国唯一的热带岛屿省份——海南省的物质流特征与演变规律,能够为区域循环经济与可持续发展提供科学决策,促进海南生态省、新型工业省和国际旅游岛的建设.     

构建面向碳中和目标的物质流分析研究框架——基于文献计量视角

物质流分析（Material Flow Analysis, MFA）方法在资源管理、环境治理与可持续发展评价等领域应用广泛,但其国际研究进展及对碳中和目标的支撑路径尚不明确。为此,遵循“梳理-整合-拓展”的逻辑思路,该研究首先运用CiteSpace文献计量工具分析2000—2022年Web of Science核心数据库收录的2 148篇文献,捕捉国际MFA研究的关键知识基础和主题演变规律,并对MFA前沿应用研究进行详细回顾和综合剖析。其次,通过整合国际MFA研究现状与碳中和实现路径,构建面向碳中和目标的MFA整合式研究框架。最后,分别解析MFA应用研究对4个重要减碳部门的支撑路径,并提出当前研究不足及未来拓展方向。研究发现：(1)“资源管理”“环境核算”和“指标”领域的关键文献为MFA的管理、核算和评估功能提供了方法和理论支撑。(2)在基础研究主题“产业生态学”“物质流分析”和“物质流管理”的支撑下,国际MFA的应用研究主题逐渐从过时主题“氮”“塔拉戈纳州”“重金属”和“合金元素”演变为前沿主题“城市固体废物”“铁”“循环经济”“暴露”和“可再生能源”,且MFA与情景分析、生命周期评...     

基于Leslie模型的产业链废物产生量预测研究

利用1987-2002年中国工业行业投入产出数据,在对产业间经济技术联系分析的基础上,构建了一个循环经济模拟产业链,且以2005年该产业链上各产业废物产生量为基期数据,模拟Leslie动物繁衍模型,分别对2010年、2015年和2020年该产业链上各产业废物产生总量进行了预测和分析。可为构建循环经济产业链,以及评价循环经济产业链运行效率提供必要的方法和数据参考。     

基于产业链的区域环境污染物排放的产业贡献

区域经济增长与环境质量之间的关系研究是目前学者们探讨的重要学术议题之一.其中较多的是对EKC曲线的验证,近几年部分学者从国民经济各部门中的产业自身特征、产业结构、技术进步、FDI效应等方面考察产业发展对污染物排放的影响.然而以上研究议题中学者均没有讨论污染物的发生主体-各产业部门与排污的直接关系.故本文将从宏观尺度下的综合水平测度区域经济发展与环境质量关系、中观尺度下的产业属性特征与排污关系的研究视角转移至分析具体产业部门的污染物排放效应,同时将产业置于产业链的结构形式中,研究产业链上产业发展与污染物排放的关系.发现:第一,通过借助复杂网络思想的社区划分方法,将山东省39个产业部门分为3个社团.其中社团I主要由制造业部门组成,共有18个产业部门,社团II包括了15个部门,主要是第三产业,杜团III由6个产业部门组成且内部异质性高.第二,选择其中以制造业为主的社团I,并在社团I内识别出一条彼此间联系最为紧密的产业链,包括农林牧渔业、食品制造及烟草加工业、化学工业、纺织工业、服装皮革羽绒及其制品业、通用/专用设备制造业和交通运输设备制造业.以一种定量的方法获取了通过价值流传递而串在一起的产业链条.该产业链的经济规模、污染物规模在山东省均有重要地位.第三,采用岭回归分析方法,构建了6个制造业与产业链工业废水、固体废弃物排放的关系模型,6个制造业中对工业废水、固体废弃物排放相对贡献度最大的部门分别为服装皮革羽绒及其制品业、食品制造及烟草加工业.这是由于上游产业排污的链式传递效应与产业自身污染物排放效应的共同叠加作用.     

A Study on The Management of Municipal Residential Solid Waste in China

As the main organic pollutant in municipal living waste , kitchen waste causes secondary pollution in the course of its being gathered and transported to the landfill by mixing with other refuse and by decomposition. This makes pollution prevention more difficult and raises the cost of landfill engineering. However, the amount of solid waste to be treated can be decreased and such pollution burden lessened by disposing of the solid waste in local municipal areas. The program in Beijing also shows that this works well with our situation in China and can accelerate marketization and public participation.     

苏州城市生活垃圾处置方法的生命周期评价

采用生命周期评价的方法,比较垃圾填埋和垃圾焚烧两种处置方法对环境的影响.研究系统的范围包括垃圾收集、垃圾运输、垃圾填埋或焚烧以及发电等几个部分.采用收集的垃圾组分数据,利用IPCC推荐的模型,计算了垃圾填埋时CO2和甲烷等气体污染物的排放量;并计算了垃圾焚烧产生的CO2排放量.根据对垃圾渗滤液的实测数据,计算了水污染物的排放量.环境影响评价采用日本开发的AIST-LCA Ver4计算机软件进行,计算了对城市空气污染、全球变暖等11种类型的影响,由此评价对人类健康、社会财富、物种多样化和初级生产力等4个保护目标的危害.最终求得生态化的币值Yen.计算结果表明:垃圾填埋的生态币值要大得多,可见垃圾焚烧对环境的影响比垃圾填埋的影响要小.我们认为,所获得的结论较为客观地反映了对环境的影响,可以作为中国城市垃圾处置决策的参考依据.     

生活垃圾分类收集引发的全民教育中的环境教育思考

在介绍国内外环境教育发展概况的基础上,探讨我国将垃圾分类收集融入环境教育的必要性与可行性。基于垃圾分类收集的特点和难点,提出应结合生活垃圾分类收集工作,将多层次的学校环境教育和全方位的社会环境教育融合实施的措施。     

政企合谋下的策略减排困境——来自工业废气层面的度量考察

结合当前GDP导向下的晋升激励与层层加压的减排任务考核现实,立足于政治经济学角度,提出了政企合谋下策略性减排困境的假说,并利用1997-2011年间的相关数据进行双向固定效应下的普通面板与空间计量的检验。实证分析发现,相对于环境库茨涅茨曲线、污染天堂以及财政分权假说,晋升压力下本地晋升官员与企业合谋追求产出最大化的行为才是导致废气排放屡禁不止的主要原因;而即使考虑到政策时滞效应以及地区之间的空间依赖效应之后,政企合谋核心变量始终显著,但其他污染假说的备择变量依旧未能通过显著性检验,表明政企合谋导致外溢性物品排放恶化的假说十分稳健;同时,通过显著性检验的年度虚拟变量表明,尽管减排约束影响了合谋行为,但地方政府仅在检查力度较大的人事变动时期有限度的减排,而在后期无节制的增排,从而导致了废气排放与党代会同步的周期性波动;庆幸的是,尽管政企合谋假说十分稳健,但基于经济地理矩阵的空间滞后系数表明,晋升激励与考核任务的双重约束使得邻近地区之间,因为经济增长的短期不确定性与晋升博弈的残酷性而在短期内不敢贸然增排以避免陷入增长无法兑现的同时遭受约束性任务惩罚的尴尬境地,从而形成了经济差距下邻近地区之间废气排放的区域分化策略;最后,我们基于当前的政企合谋下策略性减排假说验证的基础上,认为要想扭转当前的减排困境,必须着力提升年轻官员与鼓励异地调任、给予环境污染以更多的激励权重、努力缩小地区经济差距以及改变单维GDP考核机制,方能从根本上转变当前的不利局面。