陳長松，郗永勤

(1.福州大學(xué) 福建省循環(huán)經(jīng)濟研究中心，福建 福州 350116;2.福州大學(xué) 經(jīng)濟與管理學(xué)院，福建 福州 350116)

1 引言

近年來，我國相繼出臺了《關(guān)于開展城市礦產(chǎn)示范基地建設(shè)的通知》和《循環(huán)經(jīng)濟發(fā)展戰(zhàn)略及近期行動計劃》等，明確提出開展“城市礦產(chǎn)”示范基地建設(shè)，推動廢棄機電、電線電纜、汽車、手機、家電、塑料橡膠等再生資源的循環(huán)利用、規(guī)模利用和高值利用。

目前，我國每年約有500 萬噸左右的廢鋼鐵、20多萬噸廢有色金屬、1 400 萬噸的廢紙及大量的廢塑料、廢玻璃等沒有回收利用，開發(fā)利用空間巨大［1］。在學(xué)術(shù)界，對“城市礦產(chǎn)”的研究主要集中在對國內(nèi)外“城市礦產(chǎn)”發(fā)展的現(xiàn)狀、經(jīng)驗以及相關(guān)政策實踐等方面的實證研究，缺少對“城市礦產(chǎn)”再生資源整體的流動特征和轉(zhuǎn)化效率的研究［2］。物質(zhì)流分析(MFA)作為物質(zhì)流量和流向分析的重要方法，在對“城市礦產(chǎn)”再生資源物質(zhì)代謝分析時具有明顯的不適用性。因此，有必要對MFA 進行改進，進而科學(xué)分析“城市礦產(chǎn)”再生資源的具體流動特征和轉(zhuǎn)化效率。

2 物質(zhì)流分析方法(MFA)概述

2.1 理論框架

2.1.1 研究思路

物質(zhì)流分析(MFA)方法是從物質(zhì)的質(zhì)量出發(fā)，通過對自然資源和物質(zhì)的開采、生產(chǎn)、轉(zhuǎn)移、分配、消耗、循環(huán)、廢棄等過程的分析，解釋物質(zhì)在特定區(qū)域內(nèi)的流量、流向和轉(zhuǎn)化效率，找出存在環(huán)境問題的直接原因，構(gòu)建區(qū)域發(fā)展的可持續(xù)性指標(biāo)，提出解決環(huán)境問題的可行方案，為區(qū)域可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)的制定提供科學(xué)依據(jù)［3］。

2.1.2 研究框架

從研究層次上劃分，物質(zhì)流分析包括經(jīng)濟系統(tǒng)、產(chǎn)業(yè)部門和產(chǎn)品生命周期評價等三個層次［4］，文章主要針對區(qū)域經(jīng)濟系統(tǒng)物質(zhì)流分析進行研究。物質(zhì)流分析方法對區(qū)域經(jīng)濟系統(tǒng)的物質(zhì)流動狀況進行研究的基本框架如圖1 所示，主要分為三大板塊，分別為物質(zhì)輸入端、區(qū)域經(jīng)濟系統(tǒng)和物質(zhì)輸出端。

在第一板塊物質(zhì)輸入端，進入經(jīng)濟系統(tǒng)的自然物質(zhì)分為直接物質(zhì)輸入和隱藏流兩個部分。直接物質(zhì)輸入主要包括區(qū)域內(nèi)資源量和進口資源量;隱藏流則是指人類為獲取直接物質(zhì)輸入時必須動用的數(shù)量巨大的環(huán)境物質(zhì)。第二板塊區(qū)域經(jīng)濟系統(tǒng)為物質(zhì)流分析框架的核心部分，主要體現(xiàn)了區(qū)域內(nèi)消費和物質(zhì)存量(增量)的生產(chǎn)過程。第三板塊為物質(zhì)輸出端，物質(zhì)輸出總量由直接物質(zhì)輸出和區(qū)域內(nèi)隱藏流構(gòu)成，其中直接物質(zhì)輸出包括出口物質(zhì)和區(qū)域內(nèi)物質(zhì)輸出，區(qū)域內(nèi)物質(zhì)輸出是由經(jīng)濟系統(tǒng)排出的固體廢棄物、廢水、廢氣等所組成，分為直接排放的廢棄物和可回收利用的再生資源兩個部分，而對再生資源進行回收利用，其實質(zhì)就是從物質(zhì)輸入端再次進入?yún)^(qū)域經(jīng)濟系統(tǒng)進行生產(chǎn)加工等的反饋流程［5］。所以，物質(zhì)輸入端的組成部分，應(yīng)是直接物質(zhì)輸入、隱藏流和再生資源輸入三個部分。

圖1 區(qū)域經(jīng)濟系統(tǒng)傳統(tǒng)物質(zhì)流分析框架示意圖

2.2 指標(biāo)體系

MFA 對經(jīng)濟系統(tǒng)的分析主要是通過以下六大類十多個指標(biāo)進行的:物質(zhì)輸入指標(biāo)、物質(zhì)產(chǎn)出指標(biāo)、物質(zhì)消耗指標(biāo)、平衡指標(biāo)、強度和效率指標(biāo)、綜合指數(shù)等，見表1。

3 MFA 運用于“城市礦產(chǎn)”再生資源的不適用性分析

3.1 “城市礦產(chǎn)”與傳統(tǒng)區(qū)域經(jīng)濟系統(tǒng)的區(qū)別

從運用MFA 分析物質(zhì)流動特征的角度出發(fā)，通過比較“城市礦產(chǎn)”和傳統(tǒng)區(qū)域經(jīng)濟系統(tǒng)的各自特征，表明“城市礦產(chǎn)”與傳統(tǒng)區(qū)域經(jīng)濟系統(tǒng)相比，在輸入物質(zhì)、發(fā)展目標(biāo)、發(fā)展模式、數(shù)據(jù)完備性等四個方面存在著明顯差異，見表2。

表1 物質(zhì)流分析指標(biāo)及計算公式

表2 “城市礦產(chǎn)”與傳統(tǒng)區(qū)域經(jīng)濟系統(tǒng)的區(qū)別

3.2 MFA 理論框架的不適用

基于上文對傳統(tǒng)經(jīng)濟系統(tǒng)與“城市礦產(chǎn)”區(qū)別的分析，表明MFA 方法并不適用于對“城市礦產(chǎn)”再生資源的物質(zhì)代謝分析，主要體現(xiàn)在理論框架和指標(biāo)體系兩個方面。理論框架的不適用主要體現(xiàn)在以下兩點:

3.2.1 關(guān)注點不同

MFA 更為關(guān)注自然資源從開采、開發(fā)、利用到回收的整個流通過程，即物質(zhì)在整個生命周期中的具體演化，較為宏觀，并不適用于“城市礦產(chǎn)”關(guān)注產(chǎn)品在廢棄后成為再生資源流轉(zhuǎn)與處理的特點，其需要更為細(xì)化的分析框架。

3.2.2 基礎(chǔ)條件的要求不匹配

以自然原生資源為起點的MFA，針對該類物質(zhì)的基本框架和指標(biāo)體系都已經(jīng)較為成熟，對其物質(zhì)代謝分析的基礎(chǔ)條件比較完備。而針對各類再生資源物質(zhì)代謝理論研究還不足，操作上缺少匹配的分析框架和指標(biāo)體系。

3.3 MFA 指標(biāo)體系的不適用

MFA 指標(biāo)體系的不適用主要是源于理論框架的不適用，因為其指標(biāo)體系是根據(jù)其理論框架進行具體設(shè)計的。舉例說，MFA 整個指標(biāo)體系是圍繞水、氣體、生物物質(zhì)和非生物物質(zhì)以及相對應(yīng)的隱藏流進行的代謝分析，如再生資源本身來源于社會經(jīng)濟系統(tǒng)的廢舊物資，在回收利用過程中，并不存在“人類為獲取直接物質(zhì)輸入而必須動用的數(shù)量巨大的環(huán)境物質(zhì)”，即不需要針對隱藏流的統(tǒng)計指標(biāo)。所以，MFA 指標(biāo)體系并不適用于“城市礦產(chǎn)”的物質(zhì)代謝分析。

4 改進的“城市礦產(chǎn)”再生資源MFA

4.1 改進的理論框架

4.1.1 改進后的思路

改進的MFA 在遵循質(zhì)量守恒定律和循環(huán)經(jīng)濟“3R”原則的基礎(chǔ)上，通過對廢棄物資源的回收、利用、轉(zhuǎn)移、分配、消耗、再循環(huán)、再廢棄等過程的分析，解釋相應(yīng)物質(zhì)在區(qū)域內(nèi)的代謝過程，為“城市礦產(chǎn)”區(qū)域可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)的制定提供科學(xué)依據(jù)［7］。

4.1.2 改進后的框架

基于前文對MFA 改進的可行性分析，結(jié)合物質(zhì)流分析的基本思想，文章構(gòu)建了適用于“城市礦產(chǎn)”再生資源代謝過程的改進的MFA 分析框架，如圖2所示。

適應(yīng)于“城市礦產(chǎn)”再生資源代謝過程的改進的MFA 分析框架主要分為再生資源輸入端、再生資源利用系統(tǒng)和再生產(chǎn)品輸出端三大部分［8］。再生資源輸入端，主要包括再生資源的區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生量、進口量、再利用量，并扣除出口量，它們共同構(gòu)成了再生資源的輸入總量。再生資源在進入再生資源利用系統(tǒng)之后，主要分為兩大部分，即再生利用量和廢棄后存而不用量;根據(jù)對再生資源的不同利用方式，再生利用量又可以分為再利用量和資源化量。在再生產(chǎn)品輸出端，根據(jù)廢棄物材料的不同，可以分為再生金屬量、再生紙量、再生塑料量、再生玻璃量以及其他再生產(chǎn)品。

4.2 改進的指標(biāo)體系

根據(jù)改進的MFA 框架和“城市礦產(chǎn)”的物質(zhì)代謝特征，在遵循循環(huán)經(jīng)濟3R 原則的基礎(chǔ)上，對MFA指標(biāo)體系進行改進。表3 所示，改進的指標(biāo)體系主要分為輸入指標(biāo)、再生利用指標(biāo)、輸出指標(biāo)、平衡指標(biāo)、強度以及效率指標(biāo)五大塊，更具有操作性、針對性、實用性，能夠充分體現(xiàn)循環(huán)經(jīng)濟發(fā)展的特點，如再利用量、再利用率、資源化量、資源化率等就是根據(jù)再利用原則和資源化原則進行衍生設(shè)置的。

5 以天津子牙循環(huán)經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)區(qū)為例進行應(yīng)用分析

“城市礦產(chǎn)”完整的物質(zhì)代謝分析總體上如圖3所示，但具體到每一個“城市礦產(chǎn)”示范基地，則由于基地再生資源來源、主要生產(chǎn)加工產(chǎn)品以及加工方式的不同，又需要進行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整選用。由于對于天津子牙數(shù)據(jù)搜集的局限，文章主要應(yīng)用改進后的理論框架和指標(biāo)體系，以2011 年天津子牙循環(huán)經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)區(qū)相關(guān)數(shù)據(jù)為例進行應(yīng)用分析。

圖2 “城市礦產(chǎn)”物質(zhì)流分析框架示意圖

表3 “城市礦產(chǎn)”再生資源MFA 指標(biāo)及計算公式

天津子牙循環(huán)經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)區(qū)是目前我國北部最大的再生資源專業(yè)化園區(qū)，其主要產(chǎn)品是廢舊機電拆解后經(jīng)過加工的質(zhì)地優(yōu)良的銅、鐵、鋁、塑料等工業(yè)制品，主要銷往濱海新區(qū)。2011 年，該產(chǎn)業(yè)園區(qū)的年拆解廢舊電子產(chǎn)品可達152.85 萬噸，主要通過從區(qū)域外買進的方式輸入再生資源，其中廢機電產(chǎn)品(廢電機、切片鋁、線纜、變壓器)60 萬噸，家用電器19.74 萬噸，輪胎5.85 萬噸，塑料30 萬噸，汽車37.26 萬噸，即再生資源輸入量和再生資源產(chǎn)生量都為152.85 萬噸;園區(qū)總產(chǎn)值73.93 億元，即再生輸出產(chǎn)值73.93 億元;當(dāng)年可向市場提供原材料銅45 萬噸、鋁25 萬噸、鐵30 萬噸、橡塑材料30 萬噸、其他材料20 萬噸，即再生輸出量95 萬噸;再生資源循環(huán)利用率為98.1%，再生資源生產(chǎn)力為0.492 9億元/萬噸。由以上數(shù)據(jù)分析，表明天津子牙循環(huán)經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)園廢舊資源的獲取來源主要是通過區(qū)域外部買進，充分利用了京津冀腹地的優(yōu)越地理位置;年拆解廢舊電子產(chǎn)品總量巨大，且以廢銅、廢鋁、廢鋁等廢舊金屬的回收利用為主，利用量大，體現(xiàn)了北方地區(qū)再生資源綜合利用的龍頭地位;較高的再生資源循環(huán)利用率和再生資源生產(chǎn)力，說明了園區(qū)在發(fā)展過程中注重先進技術(shù)設(shè)備的更新、科學(xué)運營管理的改進，充分體現(xiàn)了天津子牙循環(huán)經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)園區(qū)在再生資源回收利用方面的較高的發(fā)展水平與潛力。

圖3 天津子牙循環(huán)經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)園物質(zhì)流分析框架(2011 年)

6 結(jié)語

為了更客觀準(zhǔn)確的描述和評價“城市礦產(chǎn)”物質(zhì)代謝過程，需要構(gòu)建與之匹配的MFA 分析框架和指標(biāo)體系。文章在對傳統(tǒng)物質(zhì)流分析框架和指標(biāo)體系進行介紹的基礎(chǔ)上，對比了傳統(tǒng)區(qū)域經(jīng)濟系統(tǒng)與“城市礦產(chǎn)”的區(qū)別，指出了MFA 運用于“城市礦產(chǎn)”再生資源物質(zhì)代謝分析的不適用性，進而針對“城市礦產(chǎn)”闡述了對MFA 進行改進的可行性，最后提出了改進的MFA 基本框架和指標(biāo)體系，并以天津子牙為例進行實證分析。研究結(jié)果表明:改進的MFA 方法的理論框架和指標(biāo)體系能夠為評價“城市礦產(chǎn)”的再生資源代謝分析提供理論依據(jù)和方法支撐，同時所構(gòu)建的評價模型為“城市礦產(chǎn)”的發(fā)展定位提供了方法依據(jù)。

［1］劉興利.積極開發(fā)“城市礦山”全面協(xié)調(diào)發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟［J］.再生資源與循環(huán)經(jīng)濟，2009(9):3－5.

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［8］劉興利.積極開發(fā)“城市礦山”全面協(xié)調(diào)發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟［J］.再生資源與循環(huán)經(jīng)濟，2009(9):3－5.