基于EW-MFA方法的我国1990—2003年资源利用与环境影响特征研究
发布时间：2021-05-20
摘要:运用经济系统物质流分析方法(economy-widematerialflowanalysis,EW-MFA),分析1990)2003年我国国家层面资源利用与环境影响的2600多个数据,得出1990)2003年间我国资源利用和环境影响特征.在选取EW-MFA传统分析指标基础上,结合我国发展循环经济的需求和循环经济自身特点,增加了资源循环利用率新指标.研究表明:我国资源利用中直接物质投入量和国内物质输出量随GDP增长呈线性增长趋势.近年来,我国资源生产率出现低位下降,而循环利用率处于较低的水平,与日本的差距日益扩大;我国单位GDP的环境负荷略有下降,但经济的大规模发展造成环境总负荷上升.
关键词:经济系统物质流分析;循环经济;资源利用;环境影响
1研究方法、目的和指标选择
1.1物质流分析方法的应用
传统的货币核算指标体系GDP不能完全反映经济系统对自然的影响.为了追踪和估算国内及国际间自然资源的利用状况特别是资源利用对自然环境影响的量化结果,物质流分析方法(materialflowanalysis,MFA)应运而生[1)2].MFA是一种以重量单位取代货币单位,追踪物质从自然界经开采进入人类经济系统,流经经济系统各个环节后,最终又回到自然环境全过程的研究方法[3].随着资源和环境问题日益突出,以及可持续发展研究的不断深入,MFA运用越来越广泛.
从分析对象看,MFA分为2种:¹针对国家或者区域层面的经济系统物质流分析法(economy-widematerialflowanalysis,EW-MFA),该方法追踪进入国家或者区域经济系统的全部物质流状况;º针对特定物质的物质流分析(substanceflowanalysis,SFA)法,该方法主要追踪特定的某物质或者特定的大宗物质流,如重金属、碳等特定物质或者木材、能源等大宗物质[4].
第1篇基于经济学观点的EW-MFA分析尝试的论文发表于1969年.1995年WernickG和Aushel最早提出了EW-MFA分析框架[5];1997年Adriaanse将EW-MFA应用到工业经济系统的可持续发展定量研究中;20世纪90年代初,奥地利、日本和德国首先应用EW-MFA对各自国家经济系统的自然资源和物质流动状况进行了分析,紧随其后,澳大利亚、美国和欧盟各国完成了国家层面的EW-MFA的分析[6].近年来得益于欧盟委员会的资助和欧洲一些科研机构的努力,巴西、委内瑞拉、玻利维亚和哥伦比亚等南美洲国家物质流分析已经启动;与此同时,亚洲的泰国、老挝、越南和菲律宾等国也积极开展了物质流分析.2000年Mattews等将物质流分析方法在欧盟国家进行全面实践.2001年欧盟环境署将EW-MFA应用于欧盟15国的物质利用统计分析,这是迄今为止唯一一次将EW-MFA应用于区域经济系统.国外研究主要是参照欧盟EW-MFA指标体系导则选取指标,对一个地区、国家或者区域整体的物质流状况进行宏观分析,如日本、美国、德国、瑞典、欧盟等从物质流输入、输出、贮存3个方面,分别建立了国家或区域物质流账户.由于欧盟EW-MFA指标体系的特点,上述应用(日本除外)未将资源循环利用率(RRM)指标列入分析指标体系中,同时也缺乏对资源利用环境影响部分的分析.
2000年以来,陈效逑等运用EW-MFA方法对我国1985)1997年,1989)1996年以及1990)1996年不同时段的物质利用进行分析[7],并用SFA方法对北京市水泥行业进行分析[8].徐一剑等运用EW-MFA方法研究了贵阳市1978)2002年整个区域的物质流状况及1996)2002年污染物状况[9].徐明等运用SFA法对1990)2000年间我国化石燃料物质流状况进行了分析[10],同时运用EW-MFA进行了我国经济系统物质投入分析[11].王青等用EW-MFA对我国1990)2002年物质流状况进行了分析研究[12].刘敬智等运用EW-MFA分析了我国经济的直接物质投入量和物质减量[13].上述研究分别采用SFA和EW-MFA2种方法,针对某种特定资源或者全部资源分别在行业、区域以及国家等不同层面上进行物质流分析.其中,SFA方法主要是从微观上反映特定物质或大宗物质流状况,并不能反映一个地区、国家或者区域物质流整体状况.在国内现有EW-MFA应用文献中,亦未涉及资源循环利用率分析,也少见根据欧盟EW-MFA对输入、输出、资源生产率等指标的整体研究,如只采用了物质输入和输出总量2个指标,或只对直接物质投入量指标分析等.针对上述情况,结合我国循环经济发展战略研究要求,笔者在选取欧盟EW-MFA指标体系分析指标基础上,在国内率先将RRM作为新的分析指标,收集和分析了2600多个数据,以对1990)2003年我国国家层面上资源利用和环境影响特征两方面进行研究.
1.2研究目的和指标体系选择
1.2.1研究目的
随着人口持续增长及城市化进程不断加快,资源和环境压力日益增加,并已成为我国经济发展的瓶颈因素.目前,我国经济尚处于粗放型增长时期,增强资源与环境对经济发展的持久支撑力,实现社会、经济和环境可持续发展的/三赢0,是我国发展循环经济、实现可持续发展亟待解决的重大问题,其关键是研究我国现阶段经济发展、资源利用和环境影响特征及三者的响应规律.为此,笔者运用EW-MFA方法对我国经济发展过程中资源利用以及环境影响量化核算和分析,以避免核算体系不能反映经济发展对生态环境造成负面影响的缺陷.
1.2.2物质流分析的指标体系选择
EW-MFA的基本观点是,人类活动所产生的环境影响在很大程度上取决于进入经济系统的自然资源和物质的数量与质量,以及从经济系统排入环境的废物的数量与质量.前者对环境产生扰动,引起环境退化;后者则引起环境污染.以质量守恒定律为依据,从实物质量出发,把通过经济系统的物质分为输入、贮存、输出三部分.通过质量核算和分析,揭示物质在特定区域内的流动特征、转化效率及环境影响效果,并将其作为区域发展的可持续性指标,为区域可持续发展目标的设定提供依据.
基于上述分析并结合研究重点,笔者在EW-MFA的应用研究中选取了直接物质投入量(directmaterialinput,DMI)、国内物质输出量(domesticprocessedoutput,DPO)、资源生产率(materialproductivity,MP)3个指标[14],同时增加了资源循环利用率(ratioofrecycledmaterial,RRM)作为新指标;鉴于研究侧重在资源利用与环境影响,同时为了满足数据的科学性和可获取性,笔者对隐藏流和净存量等部分指标不予考虑(见表1).
2数据源的获取
2.1资源种类
为表达和追踪物质利用的全过程及其环境影响状况,表述国内及其他国家自然资源支持本国经济发展情形,选取资源时遵循了如下几项原则:¹国民经济支柱性资源;º不可再生资源或可再生但更新速度有限的可枯竭资源;»国内保障度低、进口依存度大的资源;¼在开采使用过程中环境影响严重的资源.根据这些原则,笔者选择了矿产资源(成品钢材和生铁,黑金属,10种常用有色金属,非金属矿产和水泥)、能源类物质(煤炭、石油和天然气)和生物质资源(农、林和渔业资源)三大类作为物质流分析对象.
2.2数据来源
数据来源主要有:¹国家统计数据[15)25].化石能源、生物质资源、部分矿产资源(钢材,水泥,10种常用有色金属、部分非金属非能源类矿产资源)、各种污染物排放及资源循环利用数据来自国家统计数据,主要有5中国统计年鉴6(1991)2004)、5中国能源统计年鉴6(2004)、5中国农业年鉴6(1991)2004)、5中国林业年鉴6(1991)2004)、5中国建筑业年鉴6(1991)2004)、5中国钢铁工业年鉴6(2004)、5中国人口统计年鉴6(2004)、5中国环境年鉴6(1991)2004)、5中国环境质量公报6(1991)2004).º行业报告.部分非金属非能源类矿产资源、有色金属、纸张循环利用量等数据来自行业协会报告或者由相关行业协会提供.其中包括了5中国矿产资源报告6(1999)2002)、521世纪中国有色金属工业可持续发展战略6,中国再生资源协会、中国造纸协会和中国非金属协会提供了相关数据.»部分钢铁和非金属非能源类矿产资源数据来自文献[26)33].
3我国资源利用和环境影响的EW-MFA分析
3.1我国资源利用和环境影响的物质流指标分析
3.1.1物质流输入端指标
1990)2003年我国直接物质投入量呈递增趋势,2003年达到54152@108t,是1990年的2112倍(见图1).2000年我国的直接物质投入量达到41156@108t,是日本同年(2113@108t)的1195倍;按照当年汇率,2000年我国GDP达到10808@108美元,是日本当年GDP(47661@108美元)的22168%.由此可见,我国的经济发展仍旧是以资源的高投入为基础.
我国直接物质投入量的组成中化石能源类占主导,1990)2003年其投入比例居第一,但总体呈下降趋势;其次是生物质资源,近几年略低于矿产资源;相对上述2种资源的投入比例,不可再生的矿产资源则呈大幅上升趋势[15)21](见图2).可见,在我国资源消耗结构中,化石能源和矿产资源等不可再生的矿产资源占主导地位,且总体投入比例呈递增趋势,特别是不可再生的矿产资源投入比例大幅上升,我国现有重化工发展阶段的特征决定了今后很长一段时间资源消耗结构仍旧以化石能源和矿产资源为主,这给我国经济持续发展的资源环境持续性供给提出了挑战.
3.1.2物质流输出端指标
EW-MFA指出,经济系统物质投入量越大其可能产生的废物量也越大.1990)2003年,随着我国直接物质投入量的大幅上升,国内物质输出量也呈增加趋势,从1990年的4193@108t上升到2003年的6181@108t,增长了38113%(见图1).
我国资源消耗中化石能源占主导地位的特征(见图2)决定了废物中SO2排放占相对优势(见图3),这说明现有资源消耗结构是造成我国目前环境问题的根本原因,而资源消耗结构又是由我国现有重化工阶段的产业结构所决定,所以调整产业结构是解决现有环境问题的根本途径之一.
3.1.3物质流强度指标
a.资源生产率.按2000年不变价格计算,1990)2003年我国资源生产率总体上升,从1990年的1324160元Pt上升到历史最高值2213162元Pt(2001年),随后低位下降,2002和2003年分别降为217116和2088元Pt,较2001年分别下降了1190%和5167%.我国资源生产率低位下降不仅造成资源的极大浪费,同时也产生大量废物或者污染物,加重了环境污染并加大生态环境负荷(见图4).与经济发达国家比较,1990年我国资源生产率(1324160元Pt)仅是日本同年(21@104日元Pt,14700元Pt)的9101%,2000年我国资源生产率(2152169元Pt)是日本同年(28@104日元Pt,19600元Pt)的10198%.
b.资源循环利用率.1990$2003年我国资源循环利用率从1990年的3113%上升到2003年的4162%,整体循环利用水平不足5%(见图4).
鉴于日本EW-MFA研究中指标体系选取与笔者研究的相似性,即均在欧盟EW-MFA传统指标基础上增加了资源循环利用率指标,所以笔者选择日本作为指标参照对象.与日本比较,1990年我国资源循环利用率与日本同年(8%)比相差4187%;2000年我国循环利用率(4109%),与日本同年(10%)比相差5191%.这说明虽然我国资源循环利用率有所提高,但仍旧处于较低的水平,并且与日本的差距在不断拉大.
3.2我国经济发展过程中资源利用及环境影响的特征
1990)2003年我国直接物质投入量和固体废物产生量均随GDP增加而递增.其中,1990)2003年,固体废物产生量的增长速率明显低于GDP的增长速率,呈弱脱钩状态;1990)1998年,直接物质投入量随GDP增加线性增长,1998年以后增长渐缓,与GDP增长呈脱钩状态,但2001年以来骤增,其增长幅度高于GDP(见图5).
以1990年为基准年,按2000年不变价格计算,2003年人均GDP较1990年增长1177倍,与此同时,2003年人均直接物质投入量和人均国内物质输出量分别较1990年增长87131%和22132%(见图6).由此可见,1990)2003年实现我国人均GDP增长是以人均资源消耗大幅度增加和环境污染加重为代价的.——论文作者：孙启宏,李艳萍,段宁,毛玉如,赵一平,沈鹏
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