钢渣内部综合利用碳减排效果的生命周期评价

钢铁行业是重要的温室气体排放行业之一,消减单位钢铁产品碳排放是实现我国2020年碳减排目标的重要保证。除改进钢铁生产工艺外,钢铁工业固废综合利用也是钢铁行业温室气体减排的重要手段和途径。钢渣是钢铁冶炼过程排放的主要固废之一,本文在调研钢渣综合利用途径、工艺及现状的基础上,使用生命周期评价的方法,并结合情景分析手段,通过对4个转炉钢渣内部综合利用方案下GWP(Global Warming Potential)100a影响结果的比较和分析,研究转炉钢渣内部综合利用在消解粗钢产品生命周期碳排放上的作用。结果显示通过对转炉钢渣内部综合利用方式的合理规划,最多可在现有基础上消解粗钢产品温室气体排放量的14.2%。通过对其减排机制的深入研究,发现转炉钢渣内部综合利用可有效降低钢铁生产的资源与能源消耗,这是碳排放消解的主要途径;此外废钢及钢渣的内部回用也是碳减排的途径之一。结果也表明生命周期评价是研究工业产品碳排放,评价低碳方案碳减排效果的重要工具,可帮助决策者寻找最为合理的低碳方案。     

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。     

社会经济系统氮素流动及其环境负荷——以长江中下游城市群为例

以长江中下游城市群为例,运用物质流分析方法,定量识别了区域社会经济系统的氮素流动过程及特征,评估和比较了农业生产、工业生产以及生活消费过程造成的环境氮负荷。研究结果表明,2011年长江中下游城市群社会经济系统的氮素输入总量为993.56×104t,氮素输出总量为732.84×104t,工业固氮、饲料进口和能源消费是新增氮素的主要来源,环境排放是最大的氮输出方式。2011年整个系统向周围环境排放的氮总量为760.99×104t,其中向大气、耕地和水体排放的比例分别占47.24%、19.42%和18.60%,6个子系统的环境氮排放贡献排序依次为农业种植(43.83%)工业生产(16.59%)城市生活(16.14%)畜禽养殖(13.96%)水产养殖(6.08%)农村生活(3.40%)。目前,农田施肥过度浪费、畜禽养殖与农业种植脱节且废物处理率低、工业行业高耗能高污染以及机动车大量排放是造成长江中下游城市群环境氮负荷的主要原因。今后,在快速工业化、城镇化进程以及大量农业活动中,农业种植子系统重点应减少肥料使用量和优化用肥结构,尤其是大幅减少化肥投入;畜禽养殖子系统应适当增加规模化养殖废物还田比例,提高废物资源化和综合利用水平,统筹安排污染治理设施建设;工业生产子系统应积极推进企业清洁生产,调整和优化工业能源结构,严格执行高耗能高污染行业环境准入;生活消费子系统应在加强生活污染治理、废物资源化利用的同时,严格控制机动车尾气排放标准。     

江苏沿江各市工业绿色化程度的模糊评价

工业绿色化即工业企业逐步减少污染排放,实现环境无害化的过程,这一过程的进展情况直接影响到区域可持续发展水平。从工业绿色化意识、工业绿色化管理、工业绿色化绩效3个方面构建了区域工业绿色化发展的评价指标体系。为了使评价结果更为科学合理,还对江苏沿江8市的244家工业企业进行问卷调查,在此基础上,结合各市单位产值能耗及污染排放强度、水循环利用率、废水达标排放率、废物综合利用率等工业绿色化绩效的实际值建立多级模糊综合评价模型,对江苏省沿江8市的工业绿色化发展水平进行评价。结果发现,苏州、无锡等苏南经济较发达地区的工业绿色化水平较高,而扬州、镇江、泰州等苏中地区的工业绿色化水平较低。最后提出了加快工业绿色化发展,缩小地区间差距的具体建议     

铜陵市资源利用与经济增长关系分析

资源利用与经济增长之间的关系是资源与环境经济学研究的重要领域。以安徽省铜陵市为例,尝试运用物质流分析方法以及最新发展的自回归分布滞后模型（ARDL）对铜陵市1990~2008年资源利用和实际GDP二者关系进行检验和分析。采用了物质流分析指标中直接物质投入来表征区域资源利用量。ARDL边界检验结果表明了资源利用和经济增长间存在稳定的长期均衡关系。进一步通过ARDL-ECM模型分析了区域经济增长对资源利用长期弹性系数和短期弹性系数,并揭示出资源利用对经济增长的短期和长期因果关系。研究结果表明当前资源投入在一定程度上拉动了铜陵经济增长。同时还对铜陵经济增长和资源保护战略提出了政策建议     

中国区域污染与经济增长实证:基于面板数据联立方程

考虑区域污染与区域经济增长的双向作用机制,构建联立方程模型,利用我国1998-2008年30个地区的面板数据,实证研究了6类区域污染物指标与区域经济增长的内在关系,对环境库兹涅茨曲线假说进行验证,探讨区域污染的主要影响因素。研究结果表明:①仅工业粉尘、工业SO2与GDP存在倒U型曲线关系,符合环境库兹涅茨曲线假说;工业废水、工业固废与GDP存在正的线性关系,工业废水中污染物化学需氧量、工业烟尘与GDP存在负的线性关系,不支持环境库兹涅茨曲线假说。指出并非经济发展到一定水平,区域污染问题就会得到全面解决。②人口规模对区域污染排放影响不显著;科技水平和能源利用率的提高能有效降低区域污染排放;政府环保管制未能有效控制区域污染排放;加大贸易开放程度对污染排放影响有正有负;产业结构不合理会加剧区域污染排放。③工业烟尘、工业SO2污染对区域经济增长有反作用。现阶段,我国区域污染对区域经济增长的反馈机制较弱,给我们敲醒了环保警钟。指出转变经济增长方式,走经济增长与环境保护协调发展的路子是我国今后的必然选择。     

丝绸之路经济带环保投资效应研究

丝绸之路经济带建设是我国的重大战略决策,但是脆弱的生态环境制约了该区域的可持续发展。环保投资能够实现经济与环境的双赢,是复兴丝绸之路经济繁荣和生态文明的重要推手。为了解丝绸之路经济带的环保投资效应,进而提供优化丝绸之路经济带环保投资的决策支持,本文应用2004-2011年丝绸之路经济带9省市的数据,构建面板效应模型,测度丝绸之路经济带环保投资总额及投资分项的经济与环境效应。其中,环境污染治理投资总额以及三种环保投资分项(即建设项目"三同时"投资、工业污染源治理投资、城市环境基础设施建设投资)是自变量;表征经济发展总量、结构、就业的5项指标和表征环境质量的资源利用、污染排放的5项指标是因变量。研究发现,丝绸之路经济带的环保投资能够有效带动该区域的经济总量增长、经济结构优化、就业水平提升,同时有助于该区域提升资源利用效率、降低污染排放;三类环保投资分项的经济与环境效应中,城市环境基础设施建设投资起主导作用,工业污染源治理投资效应最差;丝绸之路经济带9省市的环保投资效应相差较大,其中四川省环保投资效应最优。虽然丝绸之路经济带的环保投资已取得一定成效,但是仍存在以下问题:其一,环保投资总量不足,尚未达到环境质量改善所需的国际标准;其二,环保投资结构不合理,即环保投资过于集中在城市环境基础设施建设上,工业污染治理投资相对较弱;其三,环保投资流向不恰当,表现为环保投资对就业水平提升、产业高级化、能耗控制、固废处置的作用不明显。针对丝绸之路经济带环保投资的现存问题,本文提出以下建议:通过政府环保支出引导社会资金流入环保市场,进而加大丝绸之路经济带的环保投资力度;调整环保投资分项比例,将环保投资向工业污染源治理转移;改善环保投资流向,使其促进环保产业发展、推动清洁能源使用、提升工业固废和生活垃圾综合利用能力等。     

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。     

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。     

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。