王昶+孫橋+左綠水

摘要 城市礦產(chǎn)是工業(yè)化和城市化過程的產(chǎn)物，是一種載能性、循環(huán)性、戰(zhàn)略性資源，引起了各國政府和學者的高度關注，但目前國內(nèi)外針對城市礦產(chǎn)的研究還未形成完整的理論體系和研究方法。本文指出，城市礦產(chǎn)是指蘊藏于城市中具有較高經(jīng)濟價值并可回收利用的二次資源，是相對于蘊藏于地下的原生礦產(chǎn)的另一種重要資源，在蓄積、回收和處理等方面都具有鮮明的特征。結(jié)合生命周期分析和物質(zhì)流分析方法，認清城市礦產(chǎn)形成的過程和規(guī)律，揭示城市礦產(chǎn)成礦機理，是城市礦產(chǎn)研究的理論基礎；立足于滿足戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需要，以“資源-技術-環(huán)境”為主軸，構(gòu)建城市礦產(chǎn)戰(zhàn)略性篩選體系，對城市礦產(chǎn)進行動態(tài)篩選并進行國際比較，把握城市礦產(chǎn)開發(fā)重點和時序，是城市礦產(chǎn)有序開發(fā)利用的前提條件；以城市礦產(chǎn)流量與存量關系刻畫為主線，對重點城市礦產(chǎn)進行分類評估，測算其開發(fā)潛力，分析其時空格局歷史演變模式，預測未來發(fā)展趨勢，繪制城市礦產(chǎn)潛力時空圖譜，是城市礦產(chǎn)研究的重點；以城市礦產(chǎn)與原生礦產(chǎn)、海外礦產(chǎn)的關系為主線，結(jié)合系統(tǒng)動力學研究城市礦產(chǎn)開發(fā)利用的資源效應、環(huán)境效應和文化效應，把握城市礦產(chǎn)開發(fā)利用的綜合影響，是城市礦產(chǎn)研究的關鍵；以城市礦產(chǎn)全生命周期管理為主線，研究城市礦產(chǎn)政策演變、對政策效果進行評價，充分發(fā)揮市場、政府、社區(qū)的作用，并結(jié)合移動互聯(lián)網(wǎng)時代特征進行管理和政策設計，是城市礦產(chǎn)研究的落腳點?；诂F(xiàn)有的研究基礎和實際需求，未來應進一步加強城市礦產(chǎn)大數(shù)據(jù)、都市圈城市礦產(chǎn)開發(fā)、中小城鎮(zhèn)城市礦產(chǎn)開發(fā)、互聯(lián)網(wǎng)+城市礦產(chǎn)回收等領域的研究。

關鍵詞 城市礦產(chǎn)；資源環(huán)境；理論；方法

中圖分類號 F290 文獻標識碼 A 文章編號 1002-2104（2017）12-0117-09

DOI：10.12062/cpre.20170441

城市礦產(chǎn)是工業(yè)化和城市化過程的產(chǎn)物，是一種載能性、循環(huán)性、戰(zhàn)略性資源。各種原生資源從自然界中采掘出來經(jīng)過加工制造等工業(yè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)之后，以產(chǎn)品和材料的形式堆積在城市當中。產(chǎn)品和材料的高度集中與有序運行，使得城市能夠為人類社會的生產(chǎn)和生活提供各種各樣的服務與功能。同時，這個過程也伴隨著各種產(chǎn)品和材料的報廢、廢棄、回收及循環(huán)利用，城市礦產(chǎn)由此形成[1]。隨著工業(yè)化、城鎮(zhèn)化和消費持續(xù)升級，中國的各種城市消費廢棄物每年以10%的年平均速度增長，年均產(chǎn)生量超過40億t?！袄鴩恰币讶怀蔀樵S多大中城市亟需解決的環(huán)境問題，嚴重阻礙中國的可持續(xù)發(fā)展。但另一方面，城市廢棄物中蘊含著豐富的金屬資源，是高品位的“城市礦產(chǎn)”[2-3]。與原生礦相比，城市礦產(chǎn)的開發(fā)利用具有綠色、高效、低碳等優(yōu)點[4-5]，是實現(xiàn)“零廢棄物”、達到可持續(xù)發(fā)展目標的有效手段，能有效化解中國所面臨的資源與環(huán)境雙重約束。

城市礦產(chǎn)的開發(fā)利用也引起了國家的高度重視，中國從2005年開始循環(huán)經(jīng)濟試點、2006年回收體系試點、2010年城市礦產(chǎn)基地試點。截至目前，國家發(fā)展改革委會同有關部門已經(jīng)累計確定了五批100個園區(qū)循環(huán)化改造示范試點園區(qū)、六批49個國家級“城市礦產(chǎn)”示范基地和五批100個餐廚廢棄物資源化利用和無害化處理試點城市（區(qū)）。2016年11月29日，國務院印發(fā)《“十三五”國家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》，將“城市礦產(chǎn)開發(fā)”明確列為戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)之一，提出“到2020年，力爭當年替代原生資源13億t”。《“十三五”國家科技創(chuàng)新規(guī)劃》也明確將城市礦產(chǎn)精細化高值利用技術列為重點突破領域。《礦產(chǎn)資源規(guī)劃（2016—2020）》則進一步提出要“開展鋼鐵、有色金屬、稀貴金屬等城市礦產(chǎn)的循環(huán)利用……緩解原生礦產(chǎn)資源利用的瓶頸約束”。但目前國內(nèi)外針對城市礦產(chǎn)的研究，還未形成完整的理論體系和研究方法。

盡管Journal of Cleaner Production 雜志曾于2010年率先向全球征集“城市礦產(chǎn)”研究主題的專輯[6]，引發(fā)了學術界對城市礦產(chǎn)開發(fā)潛力、開發(fā)價值、開發(fā)主體行為動機、回收網(wǎng)絡、政策工具等方面的研究興趣[7]，但城市礦產(chǎn)研究仍需要進一步構(gòu)建系統(tǒng)的研究框架，凝練研究議題，設計科學研究方案。因此，從科學角度系統(tǒng)梳理城市礦產(chǎn)的內(nèi)涵、主要研究內(nèi)容及方法、未來研究重點等問題，對于厘清城市礦產(chǎn)成礦機理、明確城市礦產(chǎn)的開發(fā)潛力，分析產(chǎn)生的綜合效應，以及探索城市礦產(chǎn)管理與政策，都具有十分顯著的現(xiàn)實意義和理論價值。

1 城市礦產(chǎn)的概念與特征

1.1 城市礦產(chǎn)的定義及概念體系

城市礦產(chǎn)是在工業(yè)化、城鎮(zhèn)化過程中，伴隨著產(chǎn)品的生產(chǎn)、加工制造、使用和廢物管理而產(chǎn)生，包括在用存量（in-use stock），隱伏存量（hibernating stock）、實際處理量（virtual disposals）、耗散存量（dissipated stock）以及填埋/焚燒存量（landfill / incineration stock）（圖1）。在不同國家和不同研究領域，城市礦產(chǎn)具有不同的定義，被賦予了不同的內(nèi)涵。

1961年，美國城市規(guī)劃學家Jacobs提出“城市是未來的礦山”的設想[8]，城市與礦山的概念首次被結(jié)合在一起，隨后各國政府與學術界圍繞城市礦產(chǎn)均有不同的提法。日本率先提出都市礦山（也稱城市礦山）的概念。日本國土面積狹窄，礦產(chǎn)資源貧乏，但是經(jīng)濟高速增長，科學技術也突飛猛進，極大地推動了工業(yè)化與城市化進程。到20世紀80年代左右，日本已進入穩(wěn)定的城市化階段，許多已逐步達到報廢年限的工業(yè)制品蓄積于城市當中，因此日本從蓄積場所的角度提出都市礦山的概念（都市鉱山urban mine）[9]，并在此基礎上衍生出人工礦床（artificial deposits）的概念，即物品轉(zhuǎn)化為自然資源的中間過程的儲存場所[10]。瑞典、奧地利等歐洲國家則偏愛用城市采礦（urban mining）的提法。與原生礦采礦的概念類似，城市采礦強調(diào)城市礦產(chǎn)勘探、回收、拆解、利用等過程[11-12]，關注利用物質(zhì)流分析或其他方法勘探城市礦產(chǎn)、回收網(wǎng)絡的建設、回收主體的行為、拆解技術等。瑞典聯(lián)邦環(huán)境保護署最早提出延伸生產(chǎn)者責任（ Extended Producer Responsibility） 的概念，隨后歐盟也開始推行，該理念強調(diào)生產(chǎn)者不僅要承擔產(chǎn)品質(zhì)量和性能等經(jīng)濟責任，還要承擔產(chǎn)品報廢后的環(huán)境責任和社會責任。因此，歐洲國家提出城市采礦，側(cè)重從工程技術角度考慮回收和拆解城市礦產(chǎn)以落實生產(chǎn)者責任。中國政府與學者多用“城市礦產(chǎn)”的提法。李克強總理指出，“中國是一個有著13億人口、正處于工業(yè)化、城鎮(zhèn)化快速推進關鍵時期的發(fā)展中大國，必須提高資源保障能力、化解瓶頸制約”，但是國內(nèi)礦產(chǎn)資源不足，重要礦產(chǎn)資源對外依存度越來越高，開發(fā)利用城市礦產(chǎn)可以緩解中國資源與環(huán)境雙重約束。在國家資源安全和生態(tài)文明建設背景下，中國從資源的角度提出了“城市礦產(chǎn)”。2010年，國家發(fā)改委、財政部發(fā)布《關于開展城市礦產(chǎn)示范基地建設的通知》，提出“城市礦產(chǎn)”是指工業(yè)

化和城鎮(zhèn)化過程產(chǎn)生和蘊藏在廢舊機電設備、電線電纜、通訊工具、汽車、家電、電子產(chǎn)品、金屬和塑料包裝物以及廢料中，可循環(huán)利用的鋼鐵、有色金屬、稀貴金屬、塑料、橡膠等資源，其利用量相當于原生礦產(chǎn)資源。此后，城市礦產(chǎn)的概念在中國得以廣泛使用[13]。

由于各國國情特點差異，產(chǎn)生了不同的城市礦產(chǎn)常用概念，但這些概念之間并不矛盾，只是強調(diào)城市礦產(chǎn)的不同維度。本文認為城市礦產(chǎn)是指蘊藏于城市中具有較高經(jīng)濟價值并可回收利用的二次資源，是相對于蘊藏于地下的原生礦產(chǎn)的另一種重要資源。廣義的城市礦產(chǎn)通常包含兩類：一類是指進入現(xiàn)代社會領域生命周期終結(jié)后的各種制品（如廢舊機電、設備、電線電纜、通訊工具、汽車、家電、電子產(chǎn)品等）；另一類是指城市生產(chǎn)及建設過程中產(chǎn)生的各種含有較高利用價值的各種物料。這兩類城市礦產(chǎn)資源中含有可循環(huán)利用的鋼鐵、有色金屬、稀貴金屬、塑料橡膠等資源。狹義的城市礦產(chǎn)主要指城市居民生活中產(chǎn)生的廢棄金屬及其它有價資源。其內(nèi)涵包括三個方面：①成礦場所：“城市”表明城市礦產(chǎn)是人類社會經(jīng)濟活動的產(chǎn)物，其產(chǎn)生地和蓄積地主要是城市；②成礦成因：城市礦產(chǎn)在成礦條件和機理上完全不同于原生礦地質(zhì)成礦規(guī)律，并不是自然發(fā)生的過程，而是取決于經(jīng)濟社會的發(fā)展水平、技術水平和居民的消費行為等；③產(chǎn)生環(huán)節(jié)：從廣義上來說，城市礦產(chǎn)有生產(chǎn)端和消費端兩類產(chǎn)生環(huán)節(jié)，其中消費端是最主要的產(chǎn)生環(huán)節(jié)。

類似于原生礦產(chǎn)包括礦物、礦石、礦體、礦床、礦田等概念，本文認為城市礦產(chǎn)也是由一組具有相互邏輯關系的相關概念構(gòu)成，因此借鑒原生礦產(chǎn)學科的術語體系，構(gòu)建了包括城市礦物、城市礦石、城市礦體、城市礦床、城市礦山、城市采礦等一組相關概念體系（如圖 2所示）。其中城市礦物是指蘊藏于耐用品、建筑、基礎設施等產(chǎn)品元器件和部件當中，由人工制成，處于相對穩(wěn)定的有價組元，如電腦印刷電路板當中的鐵、鋁、鎂、銅等金屬[14]；城市礦石是城市礦物的集合體，如電池、內(nèi)存條、硬盤、線路板、顯示器、鍵盤、外框等報廢電腦零部件；城市礦體是蘊藏大量城市礦石，已達到開采利用條件的產(chǎn)品終端或設施，如報廢的筆記本電腦等；城市礦床是指城市中某一特定的具有明顯區(qū)域界線的功能分區(qū)，這些功能區(qū)內(nèi)富集的礦體種類是不同的[15]，如高校城市礦床中主要含有廢棄電器電子產(chǎn)品、廢紙等城市礦體，而居民區(qū)則以報廢家電居多；城市礦山是指城市礦產(chǎn)蓄積與開發(fā)利用的場所，包括回收、拆解與處理設施、運輸通道和其他輔助設施；城市采礦是指對城市礦山中的城市礦產(chǎn)進行回收利用的一系列活動與過程[16]。

1.2 城市礦產(chǎn)的特征

通過以上的概念解析，結(jié)合產(chǎn)業(yè)鏈的視角，可以從城市礦產(chǎn)的蓄積、回收和處理三個方面分析城市礦產(chǎn)的特征。

一是城市礦產(chǎn)的蓄積方面。城市礦產(chǎn)的蓄積特征主要體現(xiàn)在以下幾點：數(shù)量大、品位高、構(gòu)成復雜、形態(tài)多樣。與日漸枯竭的原生礦相比，城市礦產(chǎn)的蓄積量大且不斷增加，而且是高品位的富礦。據(jù)估算，世界范圍內(nèi)每年從地下轉(zhuǎn)移到地上的物質(zhì)材料已達57億t[17]，銅的地上蓄積量已經(jīng)和地殼中的查明儲量相當[18]。隨著技術進步，消費升級，產(chǎn)品設計當中所用到的礦物種類不斷增加，城市礦石中蓄積的礦物也快速增加，構(gòu)成復雜并且具有多種形態(tài)，尤其是電子廢棄物中含有的金屬成分種類復雜、價值高、開發(fā)難度大。

二是城市礦產(chǎn)的回收方面。城市礦產(chǎn)的回收特征主要體現(xiàn)在回收種類的偏好性、回收時間的周期性、回收距離的約束性、回收體系的網(wǎng)絡性。城市礦產(chǎn)的回收種類偏好性主要體現(xiàn)在回收物品的經(jīng)濟價值和體積大小上。對于回收商而言，更加偏好于經(jīng)濟價值大的城市礦產(chǎn)，而對于用戶而言，偏好于將體積大的報廢產(chǎn)品進行回收。時間的周期性主要是因為城市礦產(chǎn)回收時間與產(chǎn)品更迭周期緊密相關，以電視機為例，自20世紀80年代興起的CRT顯像管電視到21世紀初已逐漸退出市場，當前正是大規(guī)模報廢和回收的高峰期。目前占市場主導地位的平板電視和3D電視則將在未來10年進入報廢和回收期。受物流渠道、成本等因素影響，城市礦產(chǎn)的回收距離會限制在一定的半徑范圍內(nèi)，如中國電子廢棄物的回收半徑為300 km左右，遠大于報廢汽車的回收半徑，因此呈現(xiàn)出回收距離的約束性。由于城市礦產(chǎn)分布于千家萬戶當中，其分布還天然地具有網(wǎng)絡性，主要包括物理網(wǎng)絡和虛擬網(wǎng)絡。物理網(wǎng)絡是由回收網(wǎng)點、回收中心、集散交易市場的數(shù)量和位置所構(gòu)建的線下回收網(wǎng)絡。虛擬網(wǎng)絡主要是指隨著互聯(lián)網(wǎng)時代的興起，出現(xiàn)了大量的城市礦產(chǎn)線上回收平臺，這種線上的回收網(wǎng)絡建立在數(shù)字化平臺基礎上，突破時空限制，將消費者和回收商通過虛擬網(wǎng)絡聯(lián)系起來，有效地解決信息不對稱的問題。

三是城市礦產(chǎn)的處理方面。城市礦產(chǎn)處理最大的特征是技術依賴性及壟斷性。根據(jù)物質(zhì)守恒定律，城市礦產(chǎn)中的有價元素被完全提取出來，形成閉環(huán)循環(huán)的過程是客觀存在的，這些有價物的提取與恢復程度則主要依賴于技術水平。此外，因為城市礦產(chǎn)的開發(fā)利用是一項專業(yè)性強、技術含量高的工作。正規(guī)且集中處理，不僅有利于形成規(guī)模經(jīng)濟效應，提高資源利用率，而且有利于污染物的集中處理，減少二次污染，因此當前城市礦產(chǎn)的正規(guī)處理一般都是由具有資質(zhì)的正規(guī)處理企業(yè)承擔，具有壟斷性特征。但并不是所有的城市礦產(chǎn)開發(fā)利用都具有經(jīng)濟性，因此政府會對具備資質(zhì)的企業(yè)進行補貼以提高其開發(fā)利用的經(jīng)濟意義，如中國的廢棄電器電子產(chǎn)品處理基金。這種基金的補貼資質(zhì)具有稀缺性，成為行業(yè)兼并購的首要誘因，進而形成區(qū)域壟斷。

2 城市礦產(chǎn)研究的主要內(nèi)容和方法

2.1 城市礦產(chǎn)成礦機制

城市礦產(chǎn)成礦機制是城市礦產(chǎn)研究的理論基礎。成礦是一個系統(tǒng)的過程，成礦系統(tǒng)包括控制成礦因素、成礦要素、成礦作用過程、成礦產(chǎn)物等有機組合而成[19]。城市礦產(chǎn)成礦機制研究即是要把城市礦產(chǎn)的形成因素、過程、產(chǎn)物、格局等解析清楚。已有研究結(jié)合生命周期分析和物質(zhì)流分析方法從靜態(tài)、動態(tài)角度解析了鐵、銅、鋁、鉛等金屬的物質(zhì)流動過程[20-22]，并通過社會存量的演變來分析影響成礦類別、成礦速度和成礦量的因素。如Chen等討論了美國91種產(chǎn)品以及9個產(chǎn)品組在用存量的歷史演變，認為新產(chǎn)品的出現(xiàn)和成長促進了在用產(chǎn)品存量的多樣性，產(chǎn)品間的替代則反映了在用產(chǎn)品存量的質(zhì)量提升[1]。岳強等研究認為金屬物質(zhì)的社會蓄積量與經(jīng)濟產(chǎn)出之間具有一定的關聯(lián)度[23]，同時產(chǎn)品的使用壽命對金屬物質(zhì)社會蓄積量及回收率都將產(chǎn)生影響[24]。Zhang等認為產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品普及程度以及消費習慣等會影響不同國家的城市礦產(chǎn)存量[25]。現(xiàn)有研究主要是對城市礦產(chǎn)物質(zhì)流動進行描述，以及在測算社會蓄積量時簡要分析影響因素，并沒有系統(tǒng)地深入剖析城市礦產(chǎn)成礦的原因、過程及格局。

城市礦產(chǎn)成礦機制研究是要認清城市礦產(chǎn)形成的過程和規(guī)律，回答城市礦產(chǎn)是如何形成的、當前格局是什么、哪些因素影響了城市礦產(chǎn)成礦等問題。需要以社會經(jīng)濟代謝為視角，以城市礦產(chǎn)物質(zhì)流動為主線，通過研究城市礦產(chǎn)成礦要素、成礦過程及驅(qū)動因素、流動格局、演化規(guī)律，揭示城市礦產(chǎn)成礦機理（圖 3）。重點從以下方面開展研究：①城市礦產(chǎn)構(gòu)成要素分析。采用物理化學方法和抽樣調(diào)查法對城市礦產(chǎn)的主要成分進行定量分析，明確城市礦產(chǎn)主要成分構(gòu)成及其含量情況。②城市礦產(chǎn)成礦作用過程及驅(qū)動因素分析。結(jié)合全生命周期分析（LCA）方法和元素流（SFA）分析方法，沿“資源開采-生產(chǎn)加工-消費-廢棄”的產(chǎn)業(yè)鏈，研究主要金屬產(chǎn)品的流動狀況，解析城市礦產(chǎn)的形成過程。并分析城市化、工業(yè)化進程中人口集聚、城鎮(zhèn)化、產(chǎn)業(yè)升級、技術變革、消費升級等因素對城市礦產(chǎn)成礦的影響，揭示各主要因素的作用機理及因素間的互動。③城市礦產(chǎn)資源流動格局。識別城市礦產(chǎn)的輸出源地和輸入?yún)R地，運用物質(zhì)流分析（MFA）方法從區(qū)域尺度、行業(yè)尺度研究城市礦產(chǎn)流向、流量，確定城市礦產(chǎn)蓄積場所、流動的時空過程和格局。④城市礦產(chǎn)成礦演化規(guī)律。動態(tài)分析不同發(fā)展階段城市礦產(chǎn)成礦特征，探尋演變趨勢，解析演變動力和機制。

2.2 城市礦產(chǎn)戰(zhàn)略性篩選

城市礦產(chǎn)戰(zhàn)略性篩選是城市礦產(chǎn)有序開發(fā)利用的前提條件，是為解決產(chǎn)業(yè)發(fā)展的資源供給對城市礦產(chǎn)進行綜合考量?，F(xiàn)有文獻主要集中在原材料的關鍵性評估方面[26-28]，重點評估原生礦的供應風險，少有從二次資源的角度考慮如何緩解供應風險。當前關于城市礦產(chǎn)戰(zhàn)略性篩選的研究還比較少，一般采用比重分析方法、德爾菲法和指數(shù)法等方法，從回收的資源效益、回收利用技術以及環(huán)境污染等構(gòu)建指標進行評估。如Kim等從排放率、回收效益、EPR項目以及塑料處置費用四個方面考慮韓國電子廢棄物回收的優(yōu)先序，其中回收效益指標包括回收利用技術、金屬回收利用以及回收系統(tǒng)[29]。Nelen等從目標原材料回收占比、關鍵性金屬回收、原材料回收閉環(huán)程度以及減少的環(huán)境負擔四個方面對電子廢棄物的回收效應進行了評估[30]。Sun 等站在拆解處理企業(yè)的角度構(gòu)建了兩個指標-資源指數(shù)和技術指數(shù)來衡量城市礦產(chǎn)的重要性排序，其中資源指數(shù)考慮了市場價值、經(jīng)濟重要性和供應風險，技術指數(shù)考慮了回收率、環(huán)境影響、物理處理成本和冶煉成本[3]。但現(xiàn)有研究對城市礦產(chǎn)的戰(zhàn)略性篩選也只停留在特定產(chǎn)業(yè)和企業(yè)層面，缺乏從國家產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求的角度衡量城市礦產(chǎn)開發(fā)的戰(zhàn)略價值。

城市礦產(chǎn)中蘊含著豐富的高技術礦產(chǎn)，是現(xiàn)代工業(yè)以及未來伴隨著技術革命所形成的新興戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)所必需的礦產(chǎn)。然而，高技術礦產(chǎn)在地球上存量稀少，且通常是主要工業(yè)金屬如銅、鋅、鋁開采和加工的副產(chǎn)品，其可供性主要受主產(chǎn)品可供性的制約。未來十年主要工業(yè)金屬礦產(chǎn)陸續(xù)進入需求峰值，供應增幅也隨之逐步放緩，高技術礦產(chǎn)的供應風險將進一步加大。因此，城市礦產(chǎn)戰(zhàn)略性篩選是要以新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展的資源保障為出發(fā)點，回答哪些城市礦產(chǎn)需要重點開發(fā)的問題。應立足于滿足戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需要，以“資源-技術-環(huán)境”為主軸，構(gòu)建城市礦產(chǎn)戰(zhàn)略性篩選體系，對城市礦產(chǎn)進行動態(tài)篩選并進行國際比較，把握城市礦產(chǎn)開發(fā)重點和時序。重點從以下方面開展研究：①城市礦產(chǎn)戰(zhàn)略性篩選。界定城市礦產(chǎn)來源終端的范圍，構(gòu)建“資源-技術-環(huán)境”的三維立體戰(zhàn)略性篩選模型，制定城市礦產(chǎn)重點開發(fā)目錄。②城市礦產(chǎn)戰(zhàn)略性篩選的時序演化。以中國制造強國戰(zhàn)略三步走為時間節(jié)點，對城市礦產(chǎn)進行動態(tài)篩選，建立城市礦產(chǎn)動態(tài)管理系統(tǒng)。③城市礦產(chǎn)戰(zhàn)略性篩選的國際比較。建立與歐盟、美國、日本、韓國等地區(qū)和國家城市礦產(chǎn)篩選的比較框架，分析經(jīng)濟發(fā)展、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)等對城市礦產(chǎn)開發(fā)重點的影響。

2.3 城市礦產(chǎn)開發(fā)潛力測算

城市礦產(chǎn)開發(fā)潛力測算是城市礦產(chǎn)研究的重點，是對城市礦產(chǎn)社會蓄積量進行定量測度和評價，明確城市礦產(chǎn)的社會存量和時空分布。現(xiàn)有研究主要以物質(zhì)流方法為基礎，運用“由上至下（Top-down）”和“由下至上（Bottom-up）”方法進行社會存量測算；對于缺乏產(chǎn)品或部門統(tǒng)計數(shù)據(jù)的區(qū)域則采用夜間燈光衛(wèi)星觀測數(shù)據(jù)（Satellite Nighttime Light Observation Data）方法。運用以上成熟的計算方法，學者們已經(jīng)測算出部分國家或地區(qū)的某些金屬的社會存量。如基于物質(zhì)流的方法，Chen等測算了美國1900—2009年間的鋁社會存量[21]，王俊博等測算得出中國1990—2013年間銅社會蓄積量為6 504萬t[31]。采用“由上至下”的方法，岳強等計算得到了中國1990—2010年期間鋁的社會蓄積量從723萬t增加到10 355萬t[32]。Zhang 等則結(jié)合“由上至下”和 “由下至上”的方法計算中國2012年的銅人均社會存量在44 kg至60 kg之間，并預測到2030年將達到106 kg[33]。Ryoma Hattori等用夜間燈光衛(wèi)星圖像數(shù)據(jù)計算得出2010年世界土木工程建筑中鐵的在用存量為11.3 Gt[34]。但現(xiàn)有研究在測量過程中，均把社會蓄積量作為一個整體，結(jié)合產(chǎn)品設計生命周期進行理論推算，沒有考慮消費者的行為對產(chǎn)品實際使用壽命的影響，也沒有結(jié)合產(chǎn)品實際報廢情況和回收渠道對社會蓄積量進行細分，因此數(shù)據(jù)結(jié)果對現(xiàn)實的指導作用有限。

城市礦產(chǎn)開發(fā)潛力評估是要測算城市礦產(chǎn)社會蓄積量，回答國家或者地區(qū)到底有多少城市礦產(chǎn)可以開發(fā)、在哪里開發(fā)、什么時機開發(fā)等問題。以城市礦產(chǎn)流量與存量關系刻畫為主線，對重點城市礦產(chǎn)進行分類評估，測算其開發(fā)潛力，分析其時空格局歷史演變模式，預測未來發(fā)展趨勢，繪制城市礦產(chǎn)潛力時空圖譜。重點從以下方面開展研究：①存量與流量關系刻畫。研究城市礦產(chǎn)在社會經(jīng)濟系統(tǒng)中的存量和流量，繪制城市礦產(chǎn)社會存量流量平衡表（表1），掌握其來源、流向和渠道，構(gòu)建城市礦產(chǎn)流量與存量關系模型（圖4）。②分類潛力測算?？紤]其作為工業(yè)化、城鎮(zhèn)化的產(chǎn)物，分析消費升級、消費者行為對產(chǎn)品使用壽命的影響，結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)優(yōu)化城市礦產(chǎn)蓄積量測算模型；參考地質(zhì)儲量分類，根據(jù)城市礦產(chǎn)開發(fā)的經(jīng)濟性、可行性，將城市礦產(chǎn)分為在用存量、隱伏存量、耗散存量、填埋/焚燒存量、實際處理量，分類進行測算。③時空圖譜繪制。分類測算國家尺度、地區(qū)尺度、城市尺度的城市礦產(chǎn)存量，結(jié)合情景分析，判斷未來演變趨勢，并通過可視化模擬繪制城市礦產(chǎn)儲量空間分布地圖。

2.4 城市礦產(chǎn)開發(fā)綜合效應評估

城市礦產(chǎn)開發(fā)綜合效應評估是城市礦產(chǎn)研究的關鍵，是指對城市礦產(chǎn)開發(fā)所產(chǎn)生的綜合影響進行系統(tǒng)評估和判斷。國內(nèi)外學者從產(chǎn)品、原材料等尺度對城市礦產(chǎn)開發(fā)利用的資源和環(huán)境效應進行了研究。一方面，城市礦產(chǎn)開發(fā)能夠帶來顯著的資源效應。研究表明，未來永磁材料廢物流將急劇增加，從其中回收稀土金屬可成為全球稀土供應的重要部分[35]；在高回收、資源減量化等政策組合情景下，銦和金的資源供給量將快速增長19倍，自2037年均達到強可持續(xù)目標[36]。另一方面，城市礦產(chǎn)開發(fā)的環(huán)境效應也很明顯。Simoni等的研究表明相比原生礦開采，稀土回收能夠節(jié)約57.37%的能耗，減少57.81%的溫室氣體排放[5]。此外，不同處理方式帶來的資源環(huán)境效應有顯著差異。Van等對比利時的研究發(fā)現(xiàn)，相比于填埋，臺式電腦和筆記本回收分別能夠減少80%和87%的資源消耗[14]。但現(xiàn)有研究主要還是以資源物質(zhì)流動的描繪為主，沒有建立城市礦產(chǎn)與原生礦的系統(tǒng)耦合模型，無法清晰體現(xiàn)兩者在資源利用過程中的動態(tài)擬合關系。

城市礦產(chǎn)開發(fā)的綜合效應評估是要回答城市礦產(chǎn)開發(fā)能夠替代多少原生礦、海外礦產(chǎn)，降低多少能耗和污染的問題。以城市礦產(chǎn)與原生礦產(chǎn)、海外礦產(chǎn)的關系為主線，通過研究城市礦產(chǎn)開發(fā)利用的資源效應、環(huán)境效應和文化效應，把握城市礦產(chǎn)開發(fā)利用的綜合影響。重點從以下方面開展研究：①資源效應。用系統(tǒng)動力學的方法討論城市礦產(chǎn)與原生礦、海外礦產(chǎn)的耦合關系，分析城市礦產(chǎn)對原生礦和海外礦產(chǎn)的替代效應和替代時機。②環(huán)境效應。核算城市礦產(chǎn)開發(fā)所產(chǎn)生的能源成本和生態(tài)環(huán)境影響，測算相對于原生礦開采所能節(jié)省的能耗和降低的環(huán)境污染。③文化效應。運用問卷調(diào)查法、實驗法等研究城市礦產(chǎn)回收、再制造產(chǎn)品消費對居民綠色消費行為的影響。

2.5 城市礦產(chǎn)管理與政策

城市礦產(chǎn)管理與政策是城市礦產(chǎn)研究的落腳點，是要加強城市礦產(chǎn)開發(fā)利用的管理體系與頂層設計?，F(xiàn)有研究主要從三個方面開展了研究：第一，突出政策體系現(xiàn)狀分析。這類研究主要是通過分析一國城市礦產(chǎn)政策體系的發(fā)展現(xiàn)狀及存在問題、或通過對比與發(fā)達國家政策體系的差距，提出產(chǎn)業(yè)發(fā)展的政策建議[37]；第二，著力于政策工具效果評價。這類研究劃分城市礦產(chǎn)政策工具類別，并對不同類別的政策工具對于產(chǎn)業(yè)發(fā)展的作用機制及其應用效果有著激烈討論[38]；第三，立足于政策頂層設計。這類研究結(jié)合城市礦產(chǎn)產(chǎn)業(yè)特色，基于產(chǎn)品全生命周期、政策頂層設計等理論設計出兼顧全產(chǎn)業(yè)鏈的政策體系[39]。但目前針對城市礦產(chǎn)政策體系的系統(tǒng)性定量研究還較為薄弱，此外在移動互聯(lián)網(wǎng)的時代背景下，也應充分利用信息技術建立城市礦產(chǎn)管理體系。

城市礦產(chǎn)管理與政策研究是要根據(jù)國情和移動互聯(lián)網(wǎng)時代特征，完善城市礦產(chǎn)開發(fā)利用的政策體系，回答如何對現(xiàn)行政策進行檢討與反思、如何結(jié)合現(xiàn)實情況設置合理的管理體系與政策等問題。以城市礦產(chǎn)全生命周期管理為主線，研究城市礦產(chǎn)政策演變、對政策效果進行評價，充分發(fā)揮市場、政府、社區(qū)的作用，并結(jié)合移動互聯(lián)網(wǎng)時代特征進行管理和政策設計。重點從以下方面開展研究：①城市礦產(chǎn)政策演變。系統(tǒng)梳理國家城市礦產(chǎn)政策，構(gòu)建政策數(shù)據(jù)庫，運用文本量化分析方法研究城市礦產(chǎn)政策特征，探尋演變趨勢，解析演變動力和機制。②城市礦產(chǎn)政策效果評價。采用嚴謹?shù)挠嬃拷?jīng)濟學方法，實證檢驗城市礦產(chǎn)相關政策對產(chǎn)業(yè)績效和產(chǎn)業(yè)發(fā)展的真實影響。③城市礦產(chǎn)頂層設計。立足現(xiàn)實國情、借鑒國際經(jīng)驗，從戰(zhàn)略高度，構(gòu)筑“兩種資源”統(tǒng)籌使用的制度框架、組織架構(gòu)、政府推進機制和市場引導機制。④城市礦產(chǎn)開發(fā)利用價值流轉(zhuǎn)與補償機制。運用價值流分析方法，揭示城市礦產(chǎn)開發(fā)利用中的價值流轉(zhuǎn)規(guī)律，科學設計價值補償方案，充分發(fā)揮市場在資源配置中的決定性作用，更好發(fā)揮政府調(diào)節(jié)作用，構(gòu)建城市礦產(chǎn)開發(fā)利用的市場實現(xiàn)條件。

3 城市礦產(chǎn)研究的展望

一是加強城市礦產(chǎn)大數(shù)據(jù)的研究。針對城市礦產(chǎn)產(chǎn)業(yè)發(fā)展目前存在著基礎數(shù)據(jù)缺乏、資源分布零散，資源流向監(jiān)控困難、回收交易渠道混亂、信息交流不通暢、產(chǎn)業(yè)布局不合理、經(jīng)濟效益低下等突出問題，有必要加強城市礦產(chǎn)大數(shù)據(jù)的建設。通過城市礦產(chǎn)領域大數(shù)據(jù)關聯(lián)性研究、融合及全景式分析，采用動態(tài)計算、有效數(shù)據(jù)挖掘、關聯(lián)性數(shù)據(jù)提取等手段，對數(shù)據(jù)進行仿真分析、效用決策和開發(fā)管理模擬評估。

二是加強都市圈城市礦產(chǎn)開發(fā)研究。針對大都市圈經(jīng)濟發(fā)達、基礎設施齊全，人口密集、消費水平高且居民環(huán)保意識強，城市礦產(chǎn)富集程度高、來源豐富，開發(fā)利用具有相對規(guī)模性和經(jīng)濟性的特點，重點分析大都市圈城市礦產(chǎn)回收利用主體行為與激勵模式，回收體系構(gòu)建與資源化利用基地布局以及基礎設施優(yōu)化配置，設計大都市圈城市礦產(chǎn)開發(fā)利用的管理機制。

三是加強中小城鎮(zhèn)城市礦產(chǎn)開發(fā)研究。針對中小城鎮(zhèn)城市礦產(chǎn)富集程度不高，開發(fā)利用過程中存在著前端分類缺乏、運行成本高、收集與運輸過程的環(huán)境污染、終端處置的二次污染等問題，重點分析中小城鎮(zhèn)城市礦產(chǎn)回收利用主體行為與激勵模式，回收網(wǎng)絡與物流配送體系建設、環(huán)保集中化處理機制。

四是加強互聯(lián)網(wǎng)+城市礦產(chǎn)回收研究。針對互聯(lián)網(wǎng)+城市礦產(chǎn)回收利用平臺發(fā)展尚不成熟、效果暫且不理想的實際情況，重點分析互聯(lián)網(wǎng)+城市礦產(chǎn)回收利用的模式，數(shù)字化技術對其的賦能機制及居民參與度的提升對策。

4 結(jié) 論

本文系統(tǒng)梳理了城市礦產(chǎn)的內(nèi)涵、主要研究內(nèi)容及方法、未來研究重點等問題，認為城市礦產(chǎn)的系統(tǒng)研究應該從明晰定義、構(gòu)建相關概念體系、明確基本特征出發(fā)，科學構(gòu)建城市礦產(chǎn)研究框架。結(jié)合生命周期分析和物質(zhì)流分析方法，認清城市礦產(chǎn)形成的過程和規(guī)律，揭示城市礦產(chǎn)成礦機理，是城市礦產(chǎn)研究的理論基礎；立足于滿足戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需要，以“資源-技術-環(huán)境”為主軸，構(gòu)建城市礦產(chǎn)戰(zhàn)略性篩選體系，對城市礦產(chǎn)進行動態(tài)篩選并進行國際比較，把握城市礦產(chǎn)開發(fā)重點和時序，是城市礦產(chǎn)有序開發(fā)利用的前提條件；以城市礦產(chǎn)流量與存量關系刻畫為主線，對重點城市礦產(chǎn)進行分類評估，測算其開發(fā)潛力，分析其時空格局歷史演變模式，預測未來發(fā)展趨勢，繪制城市礦產(chǎn)潛力時空圖譜，是城市礦產(chǎn)研究的重點；以城市礦產(chǎn)與原生礦產(chǎn)、海外礦產(chǎn)的關系為主線，通過研究城市礦產(chǎn)開發(fā)利用的資源效應、環(huán)境效應和文化效應，把握城市礦產(chǎn)開發(fā)利用的綜合影響，是城市礦產(chǎn)研究的關鍵；以城市礦產(chǎn)全生命周期管理為主線，研究城市礦產(chǎn)政策演變、對政策效果進行評價，充分發(fā)揮市場、政府、社區(qū)的作用，并結(jié)合移動互聯(lián)網(wǎng)時代特征進行管理和政策設計，是城市礦產(chǎn)研究的落腳點?；诂F(xiàn)有的研究基礎和實際需求，未來應進一步加強城市礦產(chǎn)大數(shù)據(jù)、都市圈城市礦產(chǎn)開發(fā)、中小城鎮(zhèn)城市礦產(chǎn)開發(fā)、互聯(lián)網(wǎng)+城市礦產(chǎn)回收等領域的研究。