徐凌星,楊德偉,高雪莉,郭青海

1 中國(guó)科學(xué)院城市環(huán)境研究所 城市環(huán)境與健康重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,廈門(mén) 361021 2 中國(guó)科學(xué)院大學(xué),北京 100049 3 西北師范大學(xué) 地理與環(huán)境科學(xué)學(xué)院,蘭州 730070

近幾十年來(lái),面對(duì)全球資源耗竭與環(huán)境退化的危機(jī),循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式成為實(shí)現(xiàn)資源、環(huán)境和經(jīng)濟(jì)共贏的重要途徑[1-2]。其中,“減量化,再利用和資源化”成為廣為接受的循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展理念[2- 3]。傳統(tǒng)的循環(huán)體系強(qiáng)調(diào)廢棄物資源化,忽略“減量化與再利用”的循環(huán)效益,這在單一企業(yè)和社會(huì)靜脈產(chǎn)業(yè)中較為普遍[4- 5]。為全面優(yōu)化生態(tài)效率,新型循環(huán)經(jīng)濟(jì)模式提出“預(yù)防-減量-清潔處理-資源培育”的全生命周期要求,生態(tài)工業(yè)園成為重要試點(diǎn)[6- 8]。

循環(huán)經(jīng)濟(jì)模式的擴(kuò)展,對(duì)當(dāng)前的工業(yè)園轉(zhuǎn)型提出了新挑戰(zhàn)。如何耦合關(guān)聯(lián)企業(yè)間的循環(huán)經(jīng)濟(jì)過(guò)程,實(shí)現(xiàn)園區(qū)結(jié)構(gòu)優(yōu)化,功能提升,逐漸成為生態(tài)工業(yè)園發(fā)展評(píng)價(jià)的焦點(diǎn)。為揭示園區(qū)企業(yè)間的物質(zhì)流轉(zhuǎn)和代謝特征,全生命周期[9]、物質(zhì)流分析[10]、能值分析[11]等方法被應(yīng)用到循環(huán)經(jīng)濟(jì)過(guò)程研究中?；诠I(yè)園區(qū)循環(huán)經(jīng)濟(jì)的過(guò)程分析,企業(yè)關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)與園區(qū)功能效益研究得以展開(kāi)。為識(shí)別企業(yè)關(guān)聯(lián)關(guān)系與園區(qū)結(jié)構(gòu),有學(xué)者著重解析了生態(tài)產(chǎn)業(yè)共生的結(jié)構(gòu)及調(diào)控機(jī)理[12- 13]；也有學(xué)者引入復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)[14]、生態(tài)網(wǎng)絡(luò)分析[15]和社會(huì)網(wǎng)絡(luò)分析[1]等度量方法,構(gòu)建工業(yè)園區(qū)網(wǎng)絡(luò),實(shí)現(xiàn)對(duì)循環(huán)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)關(guān)聯(lián)度的分析。在功能效益層面,循環(huán)經(jīng)濟(jì)模式強(qiáng)調(diào)生態(tài)效率的最大化[3,16],為此,學(xué)者們先后建立了基于生態(tài)效率的單一指標(biāo)法、指標(biāo)體系法和模型法,用以衡量工業(yè)園區(qū)循環(huán)經(jīng)濟(jì)水平[17]。

綜合來(lái)看,當(dāng)前的研究提倡多指標(biāo)、多方法進(jìn)行生態(tài)工業(yè)園結(jié)構(gòu)分析和功能評(píng)估,其中,園區(qū)結(jié)構(gòu)分析突出企業(yè)關(guān)聯(lián)的網(wǎng)絡(luò)化特征,園區(qū)功效研究強(qiáng)調(diào)基于經(jīng)濟(jì)、資源和環(huán)境多維度的復(fù)合生態(tài)效率分析[1,14,18]。綜合評(píng)估工業(yè)園區(qū)關(guān)聯(lián)網(wǎng)絡(luò)特征和生態(tài)效率水平,可實(shí)現(xiàn)工業(yè)園區(qū)循環(huán)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)優(yōu)化和效率提升的綜合策略分析。然而,以往的研究多關(guān)注大、中型成熟工業(yè)園區(qū)的循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展,缺乏對(duì)小型新興工業(yè)園區(qū)循環(huán)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)鏈及效益優(yōu)化策略的分析[11,15,18]。因此,本文從探討新興工業(yè)園區(qū)企業(yè)關(guān)聯(lián)度與生態(tài)效率的角度出發(fā),以福建省蛟洋循環(huán)經(jīng)濟(jì)示范園區(qū)為例,在運(yùn)用物質(zhì)流分析方法厘清園區(qū)循環(huán)經(jīng)濟(jì)的物質(zhì)流轉(zhuǎn)過(guò)程的基礎(chǔ)上,使用生態(tài)網(wǎng)絡(luò)分析方法評(píng)估園區(qū)網(wǎng)絡(luò)的關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)特征(連接度、穩(wěn)定性、韌性等),并篩選園區(qū)網(wǎng)絡(luò)中的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)企業(yè),進(jìn)行關(guān)鍵企業(yè)的生態(tài)效率評(píng)估。最后,本文以提升企業(yè)關(guān)聯(lián)水平與生態(tài)效率為目的,探討園區(qū)循環(huán)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展策略,進(jìn)而為類(lèi)似新興化工循環(huán)經(jīng)濟(jì)園區(qū)實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定運(yùn)行和功效提升提供借鑒。

1 研究對(duì)象與數(shù)據(jù)來(lái)源

蛟洋循環(huán)經(jīng)濟(jì)示范園位于福建省上杭縣,自2007年建設(shè)至今,已形成金屬冶煉、化工和建材三大支柱產(chǎn)業(yè),入駐企業(yè)30余家,園區(qū)面積達(dá)5.78 km2,2016年產(chǎn)值達(dá)206.94億元。園區(qū)從2012年開(kāi)始循環(huán)化改造,現(xiàn)已形成關(guān)聯(lián)9家重點(diǎn)企業(yè)的循環(huán)生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)。作為上杭縣的龍頭產(chǎn)業(yè)園區(qū),蛟洋循環(huán)經(jīng)濟(jì)示范園的發(fā)展,對(duì)調(diào)整縣域經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),加強(qiáng)現(xiàn)代工業(yè)城鎮(zhèn)建設(shè),減緩重工業(yè)(以礦產(chǎn)開(kāi)采、金屬冶煉業(yè)為首)產(chǎn)生的資源環(huán)境壓力,實(shí)現(xiàn)區(qū)域可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。

本文以園區(qū)進(jìn)入循環(huán)經(jīng)濟(jì)的9家企業(yè)為研究對(duì)象,針對(duì)2012—2016年的企業(yè)發(fā)展情況開(kāi)展了3次實(shí)地調(diào)研。其中,有關(guān)園區(qū)規(guī)劃和管理的數(shù)據(jù)來(lái)源于蛟洋循環(huán)經(jīng)濟(jì)示范園管理委員會(huì)；企業(yè)資源、環(huán)境及經(jīng)濟(jì)投入產(chǎn)出數(shù)據(jù)源自對(duì)相關(guān)企業(yè)的調(diào)研與訪(fǎng)談。

2 研究方法

2.1 物質(zhì)流分析

物質(zhì)流分析是在工業(yè)代謝分析的基礎(chǔ)上構(gòu)建的,是對(duì)系統(tǒng)物質(zhì)流動(dòng)過(guò)程進(jìn)行跟蹤分析的一種評(píng)價(jià)方法?；趯?duì)蛟洋園區(qū)物質(zhì)輸入、貯存、輸出的跟蹤研究,本文確定了園區(qū)循環(huán)經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)鏈條。

2.2 生態(tài)網(wǎng)絡(luò)分析

生態(tài)網(wǎng)絡(luò)分析是通過(guò)網(wǎng)絡(luò)關(guān)聯(lián)生態(tài)系統(tǒng)組成要素的一種方法[19- 20]。工業(yè)園區(qū)網(wǎng)絡(luò)由節(jié)點(diǎn)和路徑組成,節(jié)點(diǎn)表示企業(yè),路徑表示企業(yè)間達(dá)成的物質(zhì)交換關(guān)系[21]。

2.2.1 連接度分析

網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)連接度(C)表示網(wǎng)絡(luò)各節(jié)點(diǎn)間的聯(lián)結(jié)程度。C值越大,網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)間的相關(guān)性越強(qiáng)[22],公式如下：

C=L/n2

(1)

式中,n為網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)數(shù),L為節(jié)點(diǎn)間存在的路徑數(shù)。

2.2.2 穩(wěn)定性分析

在進(jìn)行生態(tài)網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性測(cè)算之前,首先需要計(jì)算生態(tài)網(wǎng)絡(luò)平均交互信息指標(biāo)(Average mutual information, AMI),用以表征物質(zhì)交換在網(wǎng)絡(luò)中的集中度[23]。隨著AMI指標(biāo)值的升高,物質(zhì)的流動(dòng)過(guò)于集中,網(wǎng)絡(luò)的多樣性下降,從而導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性(DR)降低[19],公式如下：

(2)

(3)

式中,K為尺度系數(shù)(針對(duì)單一系統(tǒng)時(shí),K取1),fij為節(jié)點(diǎn)j流向節(jié)點(diǎn)i的流量,T..為網(wǎng)絡(luò)通量,Ti.為流至節(jié)點(diǎn)i的總流量,T.j為節(jié)點(diǎn)j流出的總流量。

2.2.3 韌性情景分析

在生態(tài)網(wǎng)絡(luò)分析過(guò)程中引入韌性情景分析法,可實(shí)現(xiàn)對(duì)園區(qū)循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的抗干擾能力的評(píng)估。工業(yè)園中的干擾是指由于設(shè)備故障、生產(chǎn)流程升級(jí)或取締污染企業(yè)等行為引起節(jié)點(diǎn)間物質(zhì)和能量流的中斷。一個(gè)節(jié)點(diǎn)的失效將會(huì)導(dǎo)致關(guān)聯(lián)路徑的消失,進(jìn)而干擾整個(gè)工業(yè)園的網(wǎng)絡(luò)關(guān)聯(lián)效應(yīng),這種現(xiàn)象被稱(chēng)為級(jí)聯(lián)效應(yīng)[24]。為此,本文通過(guò)情景預(yù)設(shè),分析干擾企業(yè)后園區(qū)產(chǎn)生的級(jí)聯(lián)效應(yīng),級(jí)聯(lián)效應(yīng)越強(qiáng)表示園區(qū)網(wǎng)絡(luò)韌性越弱。在情景分析中,我們依據(jù)企業(yè)關(guān)聯(lián)程度(節(jié)點(diǎn)關(guān)聯(lián)的路徑數(shù)與流量)衡量企業(yè)在園區(qū)網(wǎng)絡(luò)中的重要性,按照重要性由大到小的順序依次進(jìn)行情景分析,進(jìn)而得到每個(gè)干擾發(fā)生后園區(qū)循環(huán)經(jīng)濟(jì)網(wǎng)絡(luò)的變化情況。

2.3 生態(tài)效率

2.3.1 生態(tài)效率指標(biāo)計(jì)算

生態(tài)效率本質(zhì)上是一個(gè)衡量經(jīng)濟(jì)活動(dòng)過(guò)程對(duì)自然資源利用狀況或污染排放狀況的指標(biāo),其核心是考察研究對(duì)象的投入產(chǎn)出效益。企業(yè)生態(tài)效率指標(biāo)可由資源效率與環(huán)境效率兩方面概括[2,9]。在本研究中,能源、水、燃料和礦石是企業(yè)消耗的主要資源,廢渣、廢水、廢氣及其他污染氣體是主要的環(huán)境污染指標(biāo),公式如下：

絕對(duì)生態(tài)效率=工業(yè)產(chǎn)值/資源消耗量或環(huán)境污染排放量

(4)

相對(duì)生態(tài)效率=工業(yè)產(chǎn)值增長(zhǎng)倍數(shù)/資源消耗量或環(huán)境污染排放量增長(zhǎng)倍數(shù)

(5)

2.3.2 生態(tài)效率評(píng)估模型

圖1 生態(tài)效率度量及循環(huán)經(jīng)濟(jì)模式評(píng)判模型[25]Fig.1 Measuring model of ecological efficiency and circular economy pattern[25]

3 研究結(jié)果

3.1 園區(qū)物質(zhì)流分析

通過(guò)關(guān)聯(lián)金屬冶煉、化工、建材生產(chǎn)及含氟新材料四大產(chǎn)業(yè),蛟洋循環(huán)經(jīng)濟(jì)示范園形成了“銅、金冶煉-副產(chǎn)品硫酸-磷、氟化工-副產(chǎn)品磷石膏、氟硅酸、氟化氫-建材、含氟材料生產(chǎn)”的循環(huán)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)鏈,如圖2所示。其中,紫金銅業(yè)是上游企業(yè),通過(guò)金屬冶煉為其他企業(yè)提供硫酸副產(chǎn)品；甕?；ぁ埛ず彤Y福藍(lán)天是產(chǎn)業(yè)鏈的中游企業(yè),通過(guò)磷、氟化工生產(chǎn)磷石膏、氟硅酸、氟化氫,參與園區(qū)下游循環(huán)鏈；德?tīng)柨萍?、思康新材料、泰山石膏、四川利森和建成新建筑屬于下游企業(yè),主要輸出石膏板、水泥、多孔磚及含氟新材料。

進(jìn)一步分析企業(yè)間的供求關(guān)系發(fā)現(xiàn),當(dāng)前園區(qū)的循環(huán)產(chǎn)業(yè)鏈仍有斷裂之處,導(dǎo)致副產(chǎn)品過(guò)剩或緊缺：紫金銅業(yè)與甕?；さ牧蛩峁┬枧渲貌缓侠?甕福化工25%的硫酸需求由園區(qū)外滿(mǎn)足,而紫金銅業(yè)17.4%的硫酸閑置,通過(guò)外銷(xiāo)處理；泰山石膏、四川利森生產(chǎn)規(guī)模較小,導(dǎo)致甕福化工63.56%的磷石膏閑置；副產(chǎn)品氟化氫在園區(qū)以外銷(xiāo)為主,下游企業(yè)對(duì)無(wú)水氟化氫的利用率僅為5.45%；紫金銅業(yè)除生產(chǎn)副產(chǎn)品硫酸外,還輸出大量末端物料,在金屬冶煉末端亟待拓展對(duì)廢料再利用的產(chǎn)業(yè)鏈。

圖2 園區(qū)主要循環(huán)經(jīng)濟(jì)鏈物質(zhì)流圖Fig.2 The main chain of circular economy material flows in the Jiaoyang eco-industrial park

3.2 園區(qū)生態(tài)網(wǎng)絡(luò)分析

3.2.1 連接度分析

在物質(zhì)流分析的基礎(chǔ)上,本文采用生態(tài)網(wǎng)絡(luò)分析方法明確了參與循環(huán)生產(chǎn)的節(jié)點(diǎn)與路徑,構(gòu)建了園區(qū)循環(huán)經(jīng)濟(jì)網(wǎng)絡(luò)矩陣,若企業(yè)節(jié)點(diǎn)i與節(jié)點(diǎn)j有連接,則矩陣的第i列第j行的元素為1,否則為0,如圖3。網(wǎng)絡(luò)連接度關(guān)注園區(qū)企業(yè)連接的合理性,研究園區(qū)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)數(shù)n為9,路徑數(shù)L為11,網(wǎng)絡(luò)連接度C僅為0.136,說(shuō)明蛟洋園區(qū)中各企業(yè)的關(guān)聯(lián)性一般。從流動(dòng)方向上看,大部分企業(yè)值間只存在單向的物質(zhì)輸入、輸出關(guān)系,而非互相流通的關(guān)系。

圖3 園區(qū)循環(huán)經(jīng)濟(jì)網(wǎng)絡(luò)矩陣Fig.3 The circular economy network matrix in the Jiaoyang eco-industrial park節(jié)點(diǎn)企業(yè)1：思康新材料；節(jié)點(diǎn)企業(yè)2：甕福藍(lán)天；節(jié)點(diǎn)企業(yè)3：泰山石膏；節(jié)點(diǎn)企業(yè)4：四川利森；節(jié)點(diǎn)企業(yè)5：龍氟化工；節(jié)點(diǎn)企業(yè)6：紫金銅業(yè)；節(jié)點(diǎn)企業(yè)7：甕?；?；節(jié)點(diǎn)企業(yè)8：德?tīng)柨萍迹还?jié)點(diǎn)企業(yè)9：建成新建筑

3.2.2 穩(wěn)定性分析

網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性分析結(jié)果顯示,蛟洋園區(qū)循環(huán)經(jīng)濟(jì)網(wǎng)絡(luò)的AMI值為0.305,高于一般的人工網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)[23],說(shuō)明物質(zhì)在網(wǎng)絡(luò)中的流動(dòng)過(guò)于集中；DR值僅為0.001,網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性不足。分析原因發(fā)現(xiàn),研究園區(qū)物質(zhì)集中度過(guò)高、網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性不足,可能與園區(qū)網(wǎng)絡(luò)連接度、多樣性有關(guān)。由于循環(huán)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)間連接性較低,物質(zhì)分散流動(dòng)的途徑較少,因此物質(zhì)流動(dòng)較為集中；從網(wǎng)絡(luò)多樣性角度分析,該園區(qū)循環(huán)經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)鏈條單一,沒(méi)有較多樣化的產(chǎn)業(yè)鏈延伸。

3.2.3 韌性情景分析

在進(jìn)行韌性分析之前,首先需要對(duì)園區(qū)網(wǎng)絡(luò)各節(jié)點(diǎn)的關(guān)聯(lián)水平進(jìn)行分析。本文依據(jù)節(jié)點(diǎn)關(guān)聯(lián)的路徑數(shù)目(向內(nèi)與向外)和流量(輸入與輸出)兩個(gè)指標(biāo),進(jìn)行園區(qū)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的關(guān)聯(lián)水平分析和重要性的排序,如表1所示。

表1 園區(qū)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)(企業(yè))的關(guān)聯(lián)水平評(píng)估

節(jié)點(diǎn)向內(nèi)路徑數(shù)、輸入流量分別指物質(zhì)流入該節(jié)點(diǎn)的路徑數(shù)、總流量；向外路徑數(shù)、輸出流量分別指物質(zhì)流出該節(jié)點(diǎn)的路徑數(shù)、總流量

參照節(jié)點(diǎn)的關(guān)聯(lián)水平排序,本文依次分析了不同節(jié)點(diǎn)干擾情景對(duì)園區(qū)網(wǎng)絡(luò)的級(jí)聯(lián)效應(yīng),如圖4。整體來(lái)看,關(guān)聯(lián)度越高的節(jié)點(diǎn)對(duì)園區(qū)網(wǎng)絡(luò)的干擾程度越大,在圖中表現(xiàn)出網(wǎng)絡(luò)循環(huán)通量和關(guān)聯(lián)節(jié)點(diǎn)數(shù)的大幅降低。級(jí)聯(lián)效應(yīng)最顯著的為節(jié)點(diǎn)6、7(紫金銅業(yè)、甕福化工),硫酸、磷石膏循環(huán)生產(chǎn)鏈的斷裂分別導(dǎo)致園區(qū)86%、89%網(wǎng)絡(luò)通量的損失,8、4條路徑的消失。節(jié)點(diǎn)5(龍氟化工)和節(jié)點(diǎn)2(甕福藍(lán)天)的消失雖然干擾了3、4條路徑,但由于關(guān)聯(lián)流量較低,園區(qū)網(wǎng)絡(luò)通量還能保持96%以上。節(jié)點(diǎn)8、1、4、3、9作為下游企業(yè),發(fā)生干擾后,僅造成1至2條關(guān)聯(lián)路徑的消失,但對(duì)園區(qū)循環(huán)通量的影響不盡相同：8、1節(jié)點(diǎn)(德?tīng)柨萍?、思康新材?對(duì)副產(chǎn)品氟化氫的循環(huán)利用率不高,對(duì)園區(qū)網(wǎng)絡(luò)通量近乎沒(méi)有影響；節(jié)點(diǎn)3、9(泰山石膏和建成新建筑)則干擾了園區(qū)7%的網(wǎng)絡(luò)通量；節(jié)點(diǎn)4(四川利森)關(guān)聯(lián)了園區(qū)內(nèi)重要的磷石膏循環(huán)鏈,影響了園區(qū)46%的網(wǎng)絡(luò)通量。

圖4 基于節(jié)點(diǎn)干擾的園區(qū)網(wǎng)絡(luò)循環(huán)通量和關(guān)聯(lián)路徑韌性情景分析Fig.4 The resilience scenario analysis of the system network throughflow and pathways based on the disturbance nodes in the Jiaoyang eco-industrial park 網(wǎng)絡(luò)通量百分比指干擾情景下的網(wǎng)絡(luò)通量占原網(wǎng)絡(luò)通量比例；關(guān)聯(lián)路徑數(shù)指干擾情景下的現(xiàn)存路徑數(shù)(干擾發(fā)生前園區(qū)路徑總數(shù)為11)

3.3 園區(qū)重點(diǎn)企業(yè)生態(tài)效率分析

甕?；?、紫金銅業(yè)作為蛟洋循環(huán)經(jīng)濟(jì)示范園的核心企業(yè),是發(fā)揮顯著級(jí)聯(lián)效應(yīng)的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn),關(guān)乎園區(qū)循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展生死,為此有必要開(kāi)展相應(yīng)的循環(huán)經(jīng)濟(jì)效率評(píng)估工作。

3.3.1 資源與環(huán)境效率變化趨勢(shì)分析

在2012—2016年間,伴隨甕?；そ?jīng)濟(jì)的增長(zhǎng),資源消耗和環(huán)境負(fù)荷也呈現(xiàn)出增長(zhǎng)趨勢(shì)。由表2可知,甕?；さ碾姟⑷剂虾退馁Y源效率平均每年增長(zhǎng)1.01、1.05倍和1.28倍,但石膏塵、SO2、廢水環(huán)境效率及礦石資源效率的年均增長(zhǎng)倍數(shù)僅在0.93—0.97間,呈現(xiàn)下降趨勢(shì)?？梢?jiàn)隨著產(chǎn)業(yè)、資源結(jié)構(gòu)的調(diào)整,甕?；さ馁Y源效率得以提升,但在2016年,甕福化工資源效率沒(méi)有繼續(xù)增長(zhǎng),反而下降,這與該年企業(yè)縮減生產(chǎn)規(guī)模、經(jīng)濟(jì)效益降低有關(guān)。此外,礦石資源效率及環(huán)境效率逐年降低,企業(yè)對(duì)礦石廢料的末端利用率不高,污染控制水平有待提升。

與甕?；は啾?2012—2016年間,紫金銅業(yè)資源消耗、環(huán)境排放的增長(zhǎng)速度普遍低于經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)速度,生態(tài)效率提升效果較顯著。表3中紫金銅業(yè)除礦石資源效率和廢水環(huán)境效率下降外(年均增長(zhǎng)倍數(shù)0.84、0.96),其他資源、環(huán)境效率皆提升(增速在1.02—1.59倍間),其中燃料資源效率、固體顆粒物環(huán)境效率的提升最為明顯,年均增長(zhǎng)倍數(shù)為1.59、1.55。各類(lèi)環(huán)境效率普遍改善,得益于2015—2016年間紫金銅業(yè)嚴(yán)格控制銅金礦污染,加強(qiáng)廢棄物管理。紫金銅業(yè)發(fā)展了余熱發(fā)電等節(jié)能技術(shù),企業(yè)的資源(電、燃料、水)效率得以提升,但其經(jīng)濟(jì)產(chǎn)值的快速增長(zhǎng)是以擴(kuò)大礦石投入為代價(jià),因此礦石資源效率逐年降低。

表2 2012—2016年甕?；て髽I(yè)生態(tài)效率變化情況

表3 2012—2016年紫金銅業(yè)企業(yè)生態(tài)效率變化情況

3.3.2 生態(tài)效率評(píng)估

在資源和環(huán)境效率分析的基礎(chǔ)上,本文進(jìn)一步評(píng)估了甕?；ず妥辖疸~業(yè)的生態(tài)效率水平,如圖5、6。整體來(lái)看,甕福化工和紫金銅業(yè)的生態(tài)效率水平和循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平一直處于波動(dòng)狀態(tài)。2012—2014年,甕福化工的生態(tài)效率水平和循環(huán)經(jīng)濟(jì)效益高于紫金銅業(yè),前者經(jīng)歷了末端治理、循環(huán)經(jīng)濟(jì)模式、源頭削減模式間的演變,后者未實(shí)現(xiàn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)的轉(zhuǎn)型,仍以傳統(tǒng)形式發(fā)展；2014之后,紫金銅業(yè)開(kāi)始發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)模式,生態(tài)效率得以提升,甕?；ぐl(fā)展模式反而更傳統(tǒng)化,生態(tài)效益在弱化。

4 討論與結(jié)論

4.1 討論

4.1.1 園區(qū)循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展瓶頸及優(yōu)化建議

(1)生態(tài)工業(yè)園區(qū)是企業(yè)間因地理靠近和產(chǎn)業(yè)集聚產(chǎn)生的網(wǎng)絡(luò)園區(qū),通過(guò)設(shè)備基礎(chǔ)和服務(wù)共享、副產(chǎn)品的重復(fù)使用實(shí)現(xiàn)企業(yè)連接[1]。其中,副產(chǎn)品的再利用效率直接影響園區(qū)的企業(yè)關(guān)聯(lián)、產(chǎn)業(yè)鏈擴(kuò)展和循環(huán)經(jīng)濟(jì)水平。在本研究中,磷石膏、氟化氫和金屬冶煉末端物料等副產(chǎn)品的循環(huán)利用率較低,導(dǎo)致當(dāng)前蛟洋園區(qū)的循環(huán)鏈條仍有斷裂現(xiàn)象,網(wǎng)絡(luò)關(guān)聯(lián)度、多樣性降低。為此,本文提出加大副產(chǎn)品循環(huán)利用,優(yōu)化、拓展和增加循環(huán)經(jīng)濟(jì)鏈的建議：泰山石膏可增加石膏凝膠材料、陶瓷裝飾生產(chǎn),四川利森可增加磷石膏硫酸聯(lián)產(chǎn)水泥生產(chǎn)線(xiàn)；在紫金銅業(yè)下游引進(jìn)再生有色金屬產(chǎn)業(yè),對(duì)紫金銅業(yè)廢料加以循環(huán)利用；適當(dāng)引進(jìn)以磷石膏或無(wú)水氟化氫為原料的產(chǎn)業(yè),如化肥工業(yè)(磷肥、土壤改良劑)和氟化工(鋰電池、脫色劑、催化劑)。

圖5 甕福化工和紫金銅業(yè)生態(tài)效率變化圖 Fig.5 The change of eco-efficiency in Wengfu Chemical Company and Zijin Copper Company during 2012—2016

圖6 甕?；ず妥辖疸~業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)變化軌跡圖 Fig.6 The change route of circular economy in Wengfu Chemical Company and Zijin Copper Company during 2012—2016

(2)節(jié)點(diǎn)的級(jí)聯(lián)效應(yīng)放大了園區(qū)的干擾行為,進(jìn)而影響了園區(qū)網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性。在企業(yè)加緊產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、經(jīng)濟(jì)政策響應(yīng)、技術(shù)革新的背景下,如何調(diào)整園區(qū)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和適應(yīng)性策略,以減緩園區(qū)的級(jí)聯(lián)效應(yīng)和規(guī)避外界干擾,成為當(dāng)前工業(yè)園區(qū)轉(zhuǎn)型的挑戰(zhàn)[24,26]。在本研究中,上游企業(yè)的級(jí)聯(lián)效應(yīng)波及整個(gè)園區(qū)的循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展,嚴(yán)重干擾中、下游企業(yè)的發(fā)展。為此,蛟洋園區(qū)在擴(kuò)展和延伸循環(huán)產(chǎn)業(yè)鏈的同時(shí),更應(yīng)注意提升園區(qū)網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定度,培育專(zhuān)業(yè)化的產(chǎn)業(yè)集群,以形成良性的產(chǎn)業(yè)協(xié)同效應(yīng)。上游企業(yè)應(yīng)重點(diǎn)優(yōu)化循環(huán)經(jīng)濟(jì)模式,提升自身的抗干擾能力和核心競(jìng)爭(zhēng)力,保證企業(yè)的規(guī)?；a(chǎn)和重要副產(chǎn)品的穩(wěn)定輸出；中、下游產(chǎn)業(yè)應(yīng)確保重要原料的庫(kù)存,建立專(zhuān)業(yè)化的市場(chǎng)配套體系,同時(shí)培育產(chǎn)業(yè)新鏈條,形成多向的產(chǎn)業(yè)共生關(guān)系。

(3)生態(tài)效率指標(biāo)的核心是通過(guò)對(duì)比資源、環(huán)境增長(zhǎng)速度與經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度,判定系統(tǒng)的循環(huán)效益[2,25,27]。穩(wěn)定的循環(huán)經(jīng)濟(jì)模式要求資源、環(huán)境效率的協(xié)同發(fā)展,強(qiáng)調(diào)源頭削減和末端治理。從甕?；ず妥辖疸~業(yè)的生態(tài)效率發(fā)展軌跡看,企業(yè)的循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平不夠穩(wěn)定,尤其是礦石資源效率與環(huán)境效率較低。為此,礦石廢料的二次開(kāi)發(fā)利用和污染控制技術(shù)及設(shè)備的更新對(duì)企業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展尤為關(guān)鍵。

4.1.2 研究的不足與展望

在當(dāng)前的生態(tài)工業(yè)園區(qū)研究中,如何實(shí)現(xiàn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)的網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化和生態(tài)效率提升，成為工業(yè)園區(qū)轉(zhuǎn)型與發(fā)展的關(guān)鍵。一方面,企業(yè)關(guān)聯(lián)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化(例如,副產(chǎn)品的供需平衡,廢棄物管理的共享機(jī)制)可以降低生產(chǎn)成本、提高資源利用率和控制污染物排放,綜合提升工業(yè)園區(qū)的經(jīng)濟(jì)、資源和環(huán)境效益[28-29]。另一方面,企業(yè)的生態(tài)效率直接影響園區(qū)循環(huán)經(jīng)濟(jì)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性,企業(yè)節(jié)點(diǎn)失效將對(duì)園區(qū)網(wǎng)絡(luò)造成不同程度的干擾[24,30]。

為此,本研究采用物質(zhì)流分析和生態(tài)網(wǎng)絡(luò)分析方法,評(píng)估了蛟洋園區(qū)循環(huán)經(jīng)濟(jì)的企業(yè)關(guān)聯(lián)度；采用生態(tài)效率評(píng)估方法,分析了蛟洋園區(qū)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)企業(yè)的功能效率水平。通過(guò)園區(qū)循環(huán)經(jīng)濟(jì)關(guān)聯(lián)特征和生態(tài)效率水平的整合分析,本研究從循環(huán)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)優(yōu)化和生態(tài)效率提升的角度,探討蛟洋園區(qū)未來(lái)的循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展策略。然而,由于部分企業(yè)的歷史數(shù)據(jù)較難獲取,本文僅針對(duì)重點(diǎn)企業(yè)生態(tài)效率進(jìn)行了評(píng)價(jià),缺乏對(duì)園區(qū)歷年循環(huán)經(jīng)濟(jì)關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)調(diào)整的動(dòng)態(tài)追蹤,企業(yè)關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)對(duì)園區(qū)生態(tài)效率的影響分析尚停留在定性階段。為此,獲取企業(yè)更為詳實(shí)和長(zhǎng)時(shí)間的數(shù)據(jù),開(kāi)展工業(yè)園區(qū)循環(huán)經(jīng)濟(jì)組織結(jié)構(gòu)對(duì)生態(tài)效率的影響評(píng)估,深入分析園區(qū)循環(huán)經(jīng)濟(jì)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)與功能效益的關(guān)聯(lián)關(guān)系,將是進(jìn)一步研究的方向。

4.2 結(jié)論

本文運(yùn)用物質(zhì)流、生態(tài)網(wǎng)絡(luò)和生態(tài)效率等分析方法,從結(jié)構(gòu)關(guān)聯(lián)和生態(tài)效率視角,綜合評(píng)估了2012—2016年間蛟洋循環(huán)經(jīng)濟(jì)示范園區(qū)的循環(huán)經(jīng)濟(jì)水平,結(jié)論如下：

(1)園區(qū)循環(huán)鏈條單一,抗壓能力不強(qiáng)。當(dāng)前循環(huán)生產(chǎn)過(guò)程依托“銅、金冶煉—副產(chǎn)品硫酸—磷、氟化工—副產(chǎn)品磷石膏、氟硅酸、氟化氫—建材、含氟材料生產(chǎn)”單一產(chǎn)業(yè)鏈展開(kāi),上下游企業(yè)供需不平衡。

(2)園區(qū)企業(yè)間關(guān)聯(lián)性不足,網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性較弱,韌性和抗干擾能力較差。關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)(甕?；ず妥辖疸~業(yè))對(duì)下游企業(yè)的級(jí)聯(lián)效應(yīng)顯著,關(guān)乎整個(gè)園區(qū)循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展存亡。

(3)園區(qū)重點(diǎn)企業(yè)的生態(tài)效率浮動(dòng)大,尚未形成穩(wěn)定的循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式。其中,紫金銅業(yè)的生態(tài)效率增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)較好,從傳統(tǒng)發(fā)展、源頭削減模式逐漸過(guò)渡為循環(huán)經(jīng)濟(jì)模式；甕?；さ纳鷳B(tài)效率大致呈現(xiàn)下降趨勢(shì),早期在末端治理、循環(huán)經(jīng)濟(jì)、源頭削減間徘徊,后期企業(yè)生態(tài)效率弱化,淪為傳統(tǒng)發(fā)展模式。