王磊 李慧明
(1.天津城建大學 經濟與管理學院,天津300384;2.南開大學 循環(huán)經濟研究中心,天津300071)
20世紀90年代中后期,借鑒德國、日本等發(fā)達國家處理經濟增長與環(huán)境壓力之間矛盾的實踐經驗,將循環(huán)經濟這一概念引入中國,成為落實科學發(fā)展觀,統(tǒng)籌人與自然和諧發(fā)展的重要途徑。
國家“十二五”規(guī)劃中也明確提出:大力發(fā)展循環(huán)經濟,推動產業(yè)循環(huán)式組合,構筑鏈接循環(huán)的產業(yè)體系,實現(xiàn)資源產出率提高15%。2012年國家發(fā)展和改革委員會發(fā)布了《關于推進園區(qū)循環(huán)化改造的意見》,循環(huán)經濟在產業(yè)領域正從典型示范逐步向面上推廣。與此同時,產業(yè)循環(huán)經濟發(fā)展過程中也出現(xiàn)了諸如循環(huán)經濟產業(yè)鏈條硬性搭建,再生資源低水平綜合利用,物質循環(huán)過程中二次能源、物質投入過大,甚至出現(xiàn)了為了“循環(huán)”而“循環(huán)”的窘境,這不僅與發(fā)展循環(huán)經濟的目標相違背,甚至增加了區(qū)域環(huán)境污染排放與資源消耗。循環(huán)經濟的核心是物質的循環(huán)利用,這不僅包括物質在經濟系統(tǒng)內的不斷循環(huán)利用,而且還包括經濟系統(tǒng)與自然生態(tài)系統(tǒng)之間的物質的良性循環(huán)[1]。換言之,這種物質循環(huán)是以技術創(chuàng)新為基礎,將廢棄物其作為原料或產品重新應用于生產和消費環(huán)節(jié)中去,降低新原料和產品的投入,減少廢棄物對環(huán)境的危害,是一種降低環(huán)境壓力的物質循環(huán)利用,具體體現(xiàn)為物質通量的降低。根據美國環(huán)境經濟學家克尼斯(Allen V.Kneese)所創(chuàng)立的經濟過程中的物質平衡原理的闡述:“進入經濟系統(tǒng)的物質輸入量越少,輸出到環(huán)境中的廢物就越少,生態(tài)環(huán)境的質量也就越高,經濟系統(tǒng)運行的可持續(xù)性則越強;反之,進入經濟系統(tǒng)的物質輸入量越多,輸出到環(huán)境中的廢物就越多,生態(tài)環(huán)境的質量也就越差,經濟系統(tǒng)運行的可持續(xù)性則越弱”[2]。由此可見,經濟系統(tǒng)中物質通量水平的高低決定了其所產生的環(huán)境壓力的大小。由此可見,如何從環(huán)境壓力最小化視角,用物質通量降低的標準科學準確地評價產業(yè)系統(tǒng)物質循環(huán)的水平已經成為促進產業(yè)循環(huán)經濟深入發(fā)展的關鍵問題之一。
對于前期產業(yè)系統(tǒng)物質循環(huán)測度的研究主要包括四個方面:一是基于物質流分析角度開展產業(yè)系統(tǒng)物質循環(huán)測度研究。國外學者Seiji Hashimoto和 Yuichi Moriguchi(2004)從物質流分析的角度研究描述社會代謝物質循環(huán)指標,包括物質使用時間、物質使用效率、己用產品再生使用率(輸入端)、已用產品再生率(輸出端)、直接物質投入、國內過程輸出等六個物質循環(huán)指標,評價物質循環(huán)水平[3]。國內學者諸大建、邱壽豐(2009)提出以資源生產率(資源投入/GDP)指標評價循環(huán)經濟發(fā)展水平[4]。二是基于生命周期評價角度開展產業(yè)系統(tǒng)物質循環(huán)測度研究。高昂(2010)引入時間維度,界定“物質流時滯”概念,在分析環(huán)境系統(tǒng)與經濟系統(tǒng)之間物質流動界面的基礎上,建立了中短期時間尺度下的循環(huán)經濟物質流單循環(huán)模型,從全周期的視角,利用模型中對物質流之間的質量平衡關系對物質運動規(guī)律進行分析[5]。李寧,丁四保(2011)基于LCA方法,建立了產業(yè)生態(tài)系統(tǒng)物質代謝過程與環(huán)境影響之間的關聯(lián),從動態(tài)過程調控物質代謝過程,維持產業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的功能。三是特定產業(yè)或行業(yè)的循環(huán)經濟發(fā)展水平評價研究[6]。于波濤(2007)采用專家打分法和人工神經網絡相結合的雙重計算方法,對林業(yè)產業(yè)循環(huán)經濟水平開展評價[7]。杜春麗,成金華(2009)采用數(shù)據包絡分析模型,對我國鋼鐵產業(yè)循環(huán)經濟效率進行了動態(tài)的總體分析和評價[8]。唐曉蘭(2011)從經濟屬性和環(huán)境屬性兩方面建立評價指標體系,運用層次分析法確立區(qū)域主導產業(yè)循環(huán)經濟等級[9]。鄭季良(2012)將制造業(yè)分為上、中、下游三類產業(yè),在綠色供應鏈管理環(huán)境下,通過設置權重變量,建立統(tǒng)一的制造業(yè)循環(huán)經濟指標體系[10]。四是對產業(yè)系統(tǒng)物質循環(huán)過程環(huán)境壓力的關注。國外學者Finn JT.(1976)、Hannon B.(1973)將里昂惕夫(Leontief W W.)的投入產出分析法最先應用到自然系統(tǒng)中物質和能流的分析中,更加全面分析自然生態(tài)系統(tǒng)的承載狀態(tài)[11,12]。Bailey R.(2000)、Bailey R.,Bras B.(2004)拓展了投入產出分析的進一步的功能,主要體現(xiàn)在對流分析和環(huán)境變量分析兩個方面,研究方法稱為生態(tài)投入產出流分析法,該分析方法的基礎來源于用物質流和能流對產業(yè)系統(tǒng)的物理結構進行定義[13,14]。
綜上所述,前期研究中密切關注到物質代謝與循環(huán)經濟的內在聯(lián)系,在物質流分析框架下對循環(huán)經濟水平進行測度,并傾向于通過全周期視角全面評價,但對于產業(yè)系統(tǒng)物質循環(huán)行為所造成的通量水平的測度和環(huán)境壓力的關注較少。依據環(huán)境經濟大系統(tǒng)的觀點,一切經濟活動的最終收益是服務,直接提供服務的是以各種形式存在的存量,存量是由通量來維持或增加的,但通量的大小決定了它所能維持的存量規(guī)模。由于通量來源于自然生態(tài)系統(tǒng),人類經濟發(fā)展與生態(tài)系統(tǒng)之間的作用關系,也主要是通過來自自然最終又返回自然的物質和能量的通量流動體現(xiàn)出來的,具體表現(xiàn)為資源能源的開采利用和污染物排放。因此,物質通量的大小決定了人類經濟活動所引起的環(huán)境壓力的大小。產業(yè)經濟活動不是孤立的,物質以生產和消費鏈條為載體進行流動,物質循環(huán)也同時存在于多個部門,多個環(huán)節(jié)與多個階段,已有的研究中對于產業(yè)系統(tǒng)中的隱形的物質通量沒有進行全面計量,進而也忽視了對環(huán)境壓力大小的進一步識別。國外學者提出的生態(tài)投入產出流分析方法,以傳統(tǒng)的流分析復雜系統(tǒng)為特征,以此來描述物質、能量的循環(huán)水平,為本研究開展環(huán)境壓力最小化視角下的產業(yè)系統(tǒng)物質循環(huán)水平測度提供了有益參考和借鑒。
一個體系包含了一種價值水平,例如,重量、廢棄物或者每年城市地面下沉的英尺數(shù),都是對一種價值水平的判斷。對于產業(yè)系統(tǒng)中環(huán)境壓力的關注的重要指標之一就是物質循環(huán)指標。國外學者 Wernickhe Ausubel(1995)構建了八類指標,旨在評價國家層面物質流的變化程度和顯著趨勢,進而判斷對環(huán)境的影響。構建這一指標體系的目標是全面衡量國家層面的物質流水平。在這些一系列的指標之中,很多指標都與物質循環(huán)指標相關。其中的關鍵指標有三個:一是循環(huán)度指標,它等于原始投入量與總物質投入量的比值;二是金屬回收率指標,它等于循環(huán)金屬消耗量與總金屬消耗量的比值;三是副產品回用率指標,它等于副產品回用量與總產品量的比值[15]。這三種指標的設計都是用于測度物質使用效率和物質循環(huán)水平。
Wernickhe Ausubel的三類指標其中有兩類應用于產業(yè)系統(tǒng)物質流分析之中。一是循環(huán)度指標(見式(1)),循環(huán)度指標越高,表明產業(yè)系統(tǒng)內部物質循環(huán)的量越大。循環(huán)度指標被廣泛用于汽車產業(yè)和造紙產業(yè),測度新的產品組分中循環(huán)物質的量。金屬的循環(huán)率指標是循環(huán)度的一項具體指標。
回用率指標表示回收利用的物質量占生產和消費物質總量的比例。該指標重在測度回收利用量的大小,其數(shù)學表達式見式(2)。
圖1為產業(yè)系統(tǒng)物質循環(huán)利用模型,這種簡化的產業(yè)系統(tǒng)物質流動關系清晰地顯示出循環(huán)度指標與回收利用率這兩類指標的區(qū)別。物質投入中物質循環(huán)利用來自于兩個單元,即生產單元和消費單元。消費前的廢棄物直接回到生產單元,消費后的廢棄物從消費單元重新回到生產單元。最終廢棄物是指經過生產單元和消費單元都沒有回用,而最終排放的物質。產品的循環(huán)度等于消費前和消費后的廢棄物回用量占產品總物質投入量的比例。循環(huán)度指標表明了產品生產過程中廢物流的大小,即廢物回用總量對總物質投入替代量的大小。回收利用率則關注的是產品的消費,回收利用率等于廢舊產品的回用量占消費總量的比例?;诋a品生產領域的產品循環(huán)度指標和基于產品消費的回收利用指標是構建投入產出指標的重要基礎。
圖1 現(xiàn)行產業(yè)系統(tǒng)物質循環(huán)利用概念模型
Hashimoto和Moriguchi在物質循環(huán)測度領域的研究成果豐富[3]。(1)提出了六種關于物質循環(huán)的指標,大致可以歸結為廢舊產品的再利用、副產品的利用和廢舊產品的再生三大類,每一類分別用物質使用效率、回用的廢舊產品使用率和再生產品使用率進行評價。(2)提出將使用直接物質投入量(DMI①直接物質投入量(DMI):國內資源開采量+進口資源量,衡量經濟發(fā)展中生產和消費所需要的物質投入總量。)和國內加工產出(DPO②國內加工產出(DPO):國內經濟活動的總物質量,主要用于生產、加工制造、使用以及最終處理。出口的資源和產品不包括在內,因為出口的資源和產品的最終處理是在其他國家。)作為衡量物質循環(huán)的指標。然而,DMI和DPO指標的變動受到包括物質循環(huán)在內的諸多因素的影響,因此,DMI和DPO只能作為對物質循環(huán)測度的替代型指標。(3)提出了物質使用時間(Material Use Time,MUT)這一物質循環(huán)的關鍵指標。他們認為將MUT作為衡量廢舊產品回收利用效率的重要指標,物質循環(huán)的測度著眼于產品和產品組分的長期利用。盡管Hashimoto和Moriguchi認為他們所提出的MUT指標是令人信服的,但是MUT指標仍然屬于對物質循環(huán)的間接測度,測度的是循環(huán)的效應或者效果,而不是物質循環(huán)量本身。而對環(huán)境壓力最小化的目標而言,更應關注的是物質循環(huán)量的衡量,而不是關注物質循環(huán)的方式。
產業(yè)系統(tǒng)中,前期關于物質流動的指標,不僅僅關注物質本身,而是把物質流與其他指標關聯(lián)起來進行評價,強調物質代謝的質量。產業(yè)生態(tài)學先驅 Ayres R U.(1994)在物質流分析的基礎上提出了兩種產業(yè)代謝效率的測度指標,即循環(huán)比例(Fraction recycled)和物質生產力(Material productivity)[16]。循環(huán)比例(Fraction recycled)等于物質循環(huán)量占系統(tǒng)中潛在的可循環(huán)物質量的比例。物質生產力(Material productivity)等于單位物質投入的經濟產出量。循環(huán)比例指標和物質生產力指標的提高意味著整個產業(yè)體系效率的提升,是物質循環(huán)質量的體現(xiàn)。這兩個指標分別都包含了對于價值的衡量:潛在的可循環(huán)物質量由事實和經驗兩個方面共同決定;經濟產出用于衡量一定物質投入所產生的經濟價值的大小,用貨幣(美元)來衡量。這兩種指標都是包含物質使用產生價值衡量在內的指標,體現(xiàn)了物質代謝的質量。物質使用強度(IU)是另一類質量衡量指標(Cleveland和 Ruth,1999)[17]。IU指標是物質生產力指標的倒數(shù),用于衡量單位經濟產出所消耗的物質量的大小。
(1)物質循環(huán)指標主要是應用終端截面數(shù)據計算物質的循環(huán)水平,即只對某一過程中直接物質循環(huán)量的計算,忽視了間接物質循環(huán)量的計算、隱形的物質循環(huán)量的測度。例如物質循環(huán)度指標主要考慮某一時期,消費前和消費后廢棄物的總回用量占產品總物質投入量的比例,而忽視了此過程中每一個環(huán)節(jié)重復流動的物質循環(huán)量,應用此類指標進行物質循環(huán)水平的測度會造成測度結果偏低。
(2)質量型物質代謝指標將物質利用與經濟變量結合起來,跨越了物質和經濟兩大領域,以價值為依托的物質測度指標在實踐中應用性很強。但這類指標的局限性在于忽略了物質(能源)循環(huán)過程中引致的資源、能源的二次投入所增加的環(huán)境壓力。正如著名經濟學家尼古拉斯·喬治斯庫-羅根所提出的“第四定律”:“完全循環(huán)利用是不可能的,即使是最有效的循環(huán)利用過程,也將產生一些高熵廢棄物,經濟生產和消費過程中能量的耗散以及廢棄物的產生是無法避免的,廢棄物中的有效能不可能降低為零。”因此,應用此類指標進行物質循環(huán)水平的測度,往往會將物質循環(huán)過程中的二次投入的添加物質,即協(xié)同循環(huán)物質的量計算在物質循環(huán)量之中,導致測度結果偏高。
因此,對于產業(yè)物質循環(huán)水平的測度,應以物質通量的測度為標志,既關注產業(yè)系統(tǒng)宏觀的直接物質循環(huán)量,又注重產業(yè)系統(tǒng)內部,不同部門和環(huán)節(jié)之間的間接物質循環(huán)量,進一步厘清循環(huán)過程中的添加物質的數(shù)量,構建環(huán)境壓力最小化視角下的物質循環(huán)評價方法體系,準確考量產業(yè)系統(tǒng)循環(huán)經濟發(fā)展水平。
本研究應用由 Finn(1976)提出,Bailey(2000)進一步地完善生態(tài)投入產出流分析方法,進行環(huán)境壓力最小化視角下的產業(yè)系統(tǒng)物質循環(huán)測度研究。
Hi表示第i個過程,fij表示Hj向Hi過程流動過程中的實物流。y0j表示從Hj過程的實物流出。zi0進入Hi過程的實物流入。
Hj過程的通量流(通量流)用Tj來表示,定義為所有流入流和流出流的總和。
式(3)中,說明具體過程中實物流積累的變化,但是還不能得出循環(huán)的數(shù)值和指標。投入產出流分析的關鍵一步是將每一過程中每一份流入量描繪成那一過程的全部通量流的百分比。這個百分比用來表示,其定義如式(4)所示。
將式(4)帶入式(3)可得,通量流的表達式為
式(5)轉化為矩陣形式如式(6)所示,首項代表轉置向量。
對T求解得
N*被定義為
N*稱為生態(tài)系統(tǒng)的結構,代表了與系統(tǒng)各個組成部分相關的直接和間接物質流動。同時N*又是一個傳遞閉包矩陣(transitive closure matrix),能夠說明系統(tǒng)中直接和間接物質流動的獨立路徑,還可以詮釋該過程中不同路徑的物質流動彼此之間的相互關系。
式(9)中,(Q*)n代表系統(tǒng)中路徑長度為n的一系列的物質流動。首項I為單位矩陣,代表系統(tǒng)中全部初始物質流。第二項Q*代表全部直接物質流,第三項(Q*)2代表路徑長度為2的所有間接物質流,第四項代表所有路徑為3的所有的間接物質流。全部直接和間接物質流都是N*的解釋變量。因此,可以從N*包含的所有直接和間接物質流中分離出物質循環(huán)的信息,實現(xiàn)對直接和間接物質循環(huán)量的測度。
本研究中,從傳遞閉包矩陣N*中提取物質循環(huán)指標。生態(tài)投入產出分析中將凡是在系統(tǒng)中發(fā)生過至少一次或一次以上循環(huán)的物質流動,作為測度的范圍。兩個主要的投入產出物質循環(huán)指標是循環(huán)效率(REk)和循環(huán)指數(shù)(CI)。
循環(huán)效率(REk)是指在每一個Hk的過程中,再次通過Hk至少一次以上的物質流占通量流(Tk)的比例。換言之,循環(huán)的物質流占總通量流的比例。當循環(huán)效率=0.5時,表明在此過程中,所有物質流僅通過一次。當循環(huán)效率=0.5時,表示在此過程中,再次通過的物質流占總物質流的50%。循環(huán)效率通過矩陣N*的對角元進行計算,即
表示Hk過程中的物質流再次通過Hk一次,但不再回到Hk。當大于1,的差額表示再次通過Hk一次以上的物質流。
由于循環(huán)效率代表了循環(huán)流占總物質流Tk的比例,因此,REk與Tk的乘積表示Hk過程中循環(huán)流的數(shù)量,即
當產業(yè)系統(tǒng)的總物質流被定義為式(12)時,則系統(tǒng)的循環(huán)指數(shù)表示循環(huán)流的數(shù)量與總物質流的比值,如式(13)所示
循環(huán)指數(shù)(CI)是無量綱數(shù)值,其大小范圍介于0,1之間。當其等于0時,表示系統(tǒng)中不存在物質循環(huán),當其等于1時,表示系統(tǒng)中的物質流完全被循環(huán)。循環(huán)指數(shù)是應用傳遞閉包矩陣和循環(huán)效率來衡量產業(yè)系統(tǒng)中物質循環(huán)總體水平的重要指標。國外學者(Bailey,2000)在此基礎上,又將循環(huán)效率按照所在部門的不同,分為消費循環(huán)效率(REc)和生產循環(huán)效率(REp)。當存在一系列的消費過程,即 Hu,u=1,…,m,存在一系列生產過程Hp,p=1,…,g時,則消費循環(huán)效率(REc)和生產循環(huán)效率(REp)可以被定義為式(14)和式(15)。當REc增加時,表示再次進入消費部門的物質流增加,當REp增加時,表示再次進入生產部門的物質流增加。
一般來說,循環(huán)指數(shù)(CI)的增加,意味著進入到產業(yè)系統(tǒng)中新的物質投入量降低,物質流動對環(huán)境的影響較小。
基于生態(tài)投入產出的物質循環(huán)測度指標是建立在傳遞閉包矩陣基礎之上,全面考慮系統(tǒng)中的直接和間接物質循環(huán)流。與現(xiàn)行的產業(yè)系統(tǒng)物質循環(huán)體系(見圖1)不同的是,環(huán)境壓力最小化視角下的產業(yè)系統(tǒng)物質循環(huán)測度體系建構了四類物質循環(huán)模型,如圖2所示。H1表示生產過程,H2產品消費過程。對于模型A和模型B而言,包括物質循環(huán)流在內的所有物質流都直接影響到系統(tǒng)中的每一個過程。因此,物質循環(huán)量的大小都等同于不考慮間接物質循環(huán)流時的結果。對于模型C和D模型而言,物質循環(huán)流只影響到生產或者消費其中一個過程,因此循環(huán)度和回收利用率兩項指標不能充分地反映物質循環(huán)流在整個產業(yè)系統(tǒng)中的水平,具體的計算比較如表1所示。
圖2 物質循環(huán)經驗模型圖
表1 兩種產業(yè)系統(tǒng)物質循環(huán)測度指標公式比較
對于更加復雜一些的系統(tǒng)而言,間接物質循環(huán)流的效應將愈加明顯,與現(xiàn)行的產業(yè)系統(tǒng)物質循環(huán)指標的結果區(qū)別較大。對于REc和REp沒有在表1中進行比較,其公式與現(xiàn)行物質循環(huán)指標回收利用率公式相同,但這并不意味著兩個指標的內涵也相同,其根本原因是文中舉例進行研究的系統(tǒng)過于簡單,系統(tǒng)變得越復雜,兩者的區(qū)別將越明顯。
如圖3所示,該案例根據 Graedel TE,Allenby BR.(1995)提出的產業(yè)生態(tài)系統(tǒng)模型(Ⅱ)為基礎構建,模型中數(shù)值為假設數(shù)值[18]。H1為原生物質進入產業(yè)系統(tǒng)的物質過程,H2為生產過程,H3為消費過程,H4為循環(huán)過程。其中廢棄物由物質過程中產生、生產過程和消費過程三個環(huán)節(jié)產生。由物質過程產生的物質流,經過生產過程、消費過程、循環(huán)過程最終回到物質過程,形成循環(huán)體系。
圖3 產業(yè)系統(tǒng)物質循環(huán)模型
表2 兩種產業(yè)系統(tǒng)物質循環(huán)測度指標數(shù)值比較
如表2所示,循環(huán)度數(shù)值等于進入系統(tǒng)中的循環(huán)物質量70噸/年與總的物質投入量(160噸/年)的比值?;厥绽寐蕯?shù)值等于通過消費部門回收的物質量(50噸/年)與消費部門總的物質投入量(100噸/年)的比值。結果顯示,現(xiàn)行產業(yè)系統(tǒng)物質循環(huán)指標循環(huán)度(基于生產投入)為43.8%,回收利用率(基于消費投入)為50%,這兩個數(shù)值與基于投入產出法計算得來的REp(36.7%)和REc(32.6%)存在較大的 差別。背后的原因:循環(huán)度指標計算主要是消費前物質循環(huán)量與消費后的物質循環(huán)量加總與總物質投入量的比值,而REp是消費前物質循環(huán)量與總物質投入量的比值,計算范疇有所不同,換言之,循環(huán)度(43.8%)中,有36.5% 是消費后的物質循環(huán)量與總物質投入量的比值,有7.3%是消費前物質循環(huán)量與總物質投入量的比值。
同時也注意到,循環(huán)度指標中消費后的物質循環(huán)量與總物質投入量的比值36.5%,大于REc(32.6%),主要的原因是:在循環(huán)過程中的原生物質投入量(10噸/年)也作為循環(huán)物質量計算進去了,而實際上其不屬于物質循環(huán)流的范疇。勿容置疑,在循環(huán)利用過程中,需要加入其它的原生物質,例如添加劑,才能具備循環(huán)利用的條件,這種作用關系稱作“協(xié)同循環(huán)”作用。但是如果所添加的原生物質量過大,會造成區(qū)域總量環(huán)境壓力的進一步增加,失去了循環(huán)的意義。此外,間接物質循環(huán)流沒有計入循環(huán)度的計算之中。
為了進一步說明消費前物質循環(huán)量對產業(yè)系統(tǒng)物質循環(huán)水平的影響,對原有的產業(yè)系統(tǒng)物質循環(huán)模型(圖3)進行改動,改動后剔除了消費前的物質循環(huán)量(10噸),變成直接排放,整個系統(tǒng)形成單項閉路循環(huán)(見圖4)。值得注意的是,改動前后,消費后的物質循環(huán)度沒有變化,仍為36.4%,而REp確降低了6.1%,REc降低了2%,這清晰的說明,現(xiàn)行的產業(yè)系統(tǒng)物質循環(huán)測度指標不能全面的測度產業(yè)系統(tǒng)的物質循環(huán)水平,間接地物質循環(huán)流的影響都體現(xiàn)在指標的變幅之中?,F(xiàn)行的產業(yè)系統(tǒng)物質循環(huán)測度指標由于較少的關注到物質循環(huán)流的不同路徑,進而忽視了間接物質循環(huán)流的計算。特別是對于一個復雜性較強的產業(yè)系統(tǒng)而言,現(xiàn)行的循環(huán)度和回收利用率指標已經不能全面、準確地測度物質循環(huán)利用水平。
圖4 剔除消費前物質循環(huán)量的產業(yè)系統(tǒng)物質循環(huán)模型
循環(huán)經濟已經成為調控經濟系統(tǒng)與生態(tài)系統(tǒng)之間通量的重要形式。實踐中循環(huán)經濟產業(yè)鏈條的構建、節(jié)能降耗的推進手段從根本上來說是通過調控進入到經濟系統(tǒng)內部的物質代謝路徑,實現(xiàn)物質循環(huán)或減物質化。通過闡述現(xiàn)行產業(yè)系統(tǒng)物質循環(huán)指標的類別與內涵,識別現(xiàn)行產業(yè)系統(tǒng)物質循環(huán)指標體系的局限性,提出應用生態(tài)投入產出流分析方法構建以物質通量的測度為標志的環(huán)境壓力最小化產業(yè)系統(tǒng)物質循環(huán)指標體系,并從內涵和結果兩個方面與現(xiàn)行物質循環(huán)指標進行比較,主要結論如下。
(1)在產業(yè)系統(tǒng)物質循環(huán)利用水平評價過程中,應以物質通量的流動作為標志,準確測度產業(yè)系統(tǒng)每一個環(huán)節(jié)中重復流動的物質循環(huán)量。關注消費后期廢棄物循環(huán)的同時,加強關注消費前期的物質循環(huán)水平的測度。具體來說,既關注直接物質循環(huán)行為的同時,更應關注到物質循環(huán)流的不同路徑,加強間接物質循環(huán)利用行為的測度。
(2)在物質循環(huán)過程中,存在大量的物質和能源二次投入,這些物質對于實現(xiàn)物質循環(huán)起到重要的協(xié)同循環(huán)作用,促成了物質循環(huán)行為的完成。與此同時,物質和能源的二次投入也增加了產業(yè)系統(tǒng)中的物質通量水平,使得物質循環(huán)水平測度水平偏高。因此,對于在物質循環(huán)的測度中,應將其使用量從物質循環(huán)量中剔除。
(3)二次投入物質的自身環(huán)境友好屬性的強弱是會造成區(qū)域總量環(huán)境壓力的進一步增加的潛在根源。因此,在選擇和使用這些二次添加物時,不僅要以質量減量的原則進行減量添加,更重要的是,應選擇環(huán)境友好屬性強的物質進行添加,避免物質循環(huán)和替代環(huán)節(jié)的二次環(huán)境壓力的產生。
(4)以物質通量的測度為標志的環(huán)境壓力最小化產業(yè)系統(tǒng)物質循環(huán)指標體系構建,為科學準確的評價產業(yè)系統(tǒng)物質循環(huán)水平,客觀考量循環(huán)經濟示范工程、節(jié)能減排項目實施效果提供理論依據,同時為指導我國園區(qū)層面循環(huán)經濟試點建設提供實踐策略借鑒。
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