王 雪,施曉清,*

1 中國科學(xué)院生態(tài)環(huán)境研究中心,城市與區(qū)域生態(tài)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,北京 100085 2 中國科學(xué)院大學(xué),北京 100049

生態(tài)效率是對可持續(xù)發(fā)展進(jìn)行定量化分析常用的方法之一[1]。生態(tài)效率的概念是由Sturn和Schaltegger在1990年首次提出的[2]。世界可持續(xù)發(fā)展委員會(WBCSD)將生態(tài)效率定義為：通過創(chuàng)造有價格競爭優(yōu)勢的產(chǎn)品和服務(wù)來滿足人類的需求并提高生活質(zhì)量,同時將其環(huán)境影響和資源利用強(qiáng)度控制在地球的承載力水平之內(nèi)[3]。歐盟環(huán)境署將其定義為：從更少的資源獲得更多的福利。各組織機(jī)構(gòu)對生態(tài)效率的定義各有不同,但是從廣義來看,都可將生態(tài)效率看做“產(chǎn)出/投入”比[4],“產(chǎn)出”是指企業(yè)、行業(yè)或經(jīng)濟(jì)體提供的產(chǎn)品和服務(wù)的價值,“投入”則是指企業(yè)、行業(yè)或經(jīng)濟(jì)體資源和能源利用及他們所造成的環(huán)境壓力[5]。

當(dāng)前,生態(tài)效率的核算方法主要可以概括為以下3種：模型法、經(jīng)濟(jì)/環(huán)境單一比值法和指標(biāo)體系法[6]。模型法通過給定權(quán)重將表征生態(tài)效率的指標(biāo)綜合成一個單一的數(shù)值,經(jīng)濟(jì)/環(huán)境單一比值法是給出經(jīng)濟(jì)維度指標(biāo)和環(huán)境維度指標(biāo)的簡單的比值,這兩種方法最終都將所有的環(huán)境影響綜合成為一個特定的環(huán)境影響值,不能區(qū)分不同的環(huán)境影響。指標(biāo)體系法由相互獨(dú)立但又整體聯(lián)系的生態(tài)效率指標(biāo)集構(gòu)成,可以清楚地表示不同的環(huán)境影響。不同的行業(yè)部門具有不同的特點(diǎn),其環(huán)境影響也有很大差異,為了識別提高不同資源效率或污染物環(huán)境效率的關(guān)鍵部門,本文采用指標(biāo)體系法計(jì)算生態(tài)效率衡量指標(biāo)。

現(xiàn)有研究多將經(jīng)濟(jì)輸出和污染物直接輸出的比值作為衡量生態(tài)效率的指標(biāo),以此識別生態(tài)效率較低的行業(yè),提出相應(yīng)的對策建議。但是,在生產(chǎn)過程中,各部門不僅會產(chǎn)生直接的資源利用和污染物排放,還存在間接的使用和排放,而完全使用或排放系數(shù)可以更全面地衡量資源使用和污染物排放的情況。比如,秦昌才和劉樹林[14]基于投入產(chǎn)出表分析了中國產(chǎn)業(yè)的完全碳排放情況,識別了碳排放較為隱蔽的部門；黃敏和黃煒[15]核算了中國各產(chǎn)業(yè)部門的完全用水系數(shù),發(fā)現(xiàn)很多部門直接用水系數(shù)與完全用水系數(shù)差距很大。分析基于資源直接利用和污染物直接排放的生態(tài)效率指標(biāo),可以識別資源消耗和污染物排放明顯的產(chǎn)業(yè)部門,比較分析直接排放系數(shù)和完全排放系數(shù),則可以識別污染物排放較為隱蔽的產(chǎn)業(yè)部門,只有將兩者結(jié)合起來,才能更全面的反映各產(chǎn)業(yè)部門的資源效率和污染物的環(huán)境效率,識別提高資源效率和污染物環(huán)境效率的關(guān)鍵部門。因此,本文基于北京市投入產(chǎn)出表,選擇水資源效率和廢水、二氧化硫、固體廢棄物的環(huán)境效率作為生態(tài)效率的衡量指標(biāo),在比較分析各產(chǎn)業(yè)部門的生態(tài)效率的基礎(chǔ)上,對水資源的完全用水系數(shù)和廢水、二氧化硫、固體廢棄物的完全排放系數(shù)進(jìn)行了比較分析,并且進(jìn)一步分析了各部門之間完全使用量或排放量的相互貢獻(xiàn)比例,以更加全面地識別環(huán)境管理調(diào)控的關(guān)鍵部門,為北京市提高資源環(huán)境效率提供科學(xué)的理論依據(jù)和方法支撐。

1 研究方法

1.1 生態(tài)效率指標(biāo)選取

行業(yè)尺度的生態(tài)效率分析通常采用指標(biāo)體系法,構(gòu)成生態(tài)效率指標(biāo)集的指標(biāo)主要包括幾大類：水耗、物耗、能耗、勞動力、環(huán)境影響以及土地等,以綜合反映經(jīng)濟(jì)、自然和社會各子系統(tǒng)的發(fā)展水平和協(xié)調(diào)程度。北京市屬于水資源相對匱乏的城市,大量廢水的排放使城市近郊河流和地下水均受到了不同程度的污染,更加劇了水資源的短缺,所以本文選取了水資源和廢水作為衡量生態(tài)效率的指標(biāo)；同時,北京市大氣污染如酸雨、霧霾等問題突出,考慮到數(shù)據(jù)的限制,本文選取大氣污染物SO2作為衡量生態(tài)效率的指標(biāo)；另外,工業(yè)固體廢棄物堆放是導(dǎo)致土壤污染及資源浪費(fèi)的隱患,本文也將固體廢棄物作為衡量生態(tài)效率的指標(biāo)。本文定義了資源效率和環(huán)境效率,將資源效率定義為產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)使用單位資源創(chuàng)造的價值量,將環(huán)境效率定義為產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)排放單位污染物所創(chuàng)造的價值的量。

1.2 資源效率和環(huán)境效率核算方法

為了考察各產(chǎn)業(yè)部門在產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型過程中資源、污染物的投入產(chǎn)出效率,需要計(jì)算各個部門的資源效率與環(huán)境效率。資源效率、環(huán)境效率的計(jì)算如式1和式2所示：

(1)

(2)

式中,rij為i部門j資源的資源效率,vi為投入產(chǎn)出表中i部門的增加值,Rij為i部門j資源的直接使用量；eik為i部門k污染物的環(huán)境效率,Eik為i部門k污染物的直接排放量。

在產(chǎn)業(yè)生態(tài)網(wǎng)絡(luò)中,各部門不僅存在直接的生產(chǎn)聯(lián)系,還有間接的聯(lián)系,這使得各部門除了會直接使用資源、產(chǎn)生直接排放外,還會產(chǎn)生間接的資源消耗和污染物排放。而完全使用系數(shù)則可以反映資源的直接使用和間接使用,同理完全排放系數(shù)則是污染物直接排放和間接排放的全面反映。所以,本文還分析了資源的完全使用系數(shù)和污染物的完全排放系數(shù),以全面識別各產(chǎn)業(yè)部門的資源環(huán)境效率。以完全排放系數(shù)為例,計(jì)算公式[16]如下：

L=P(I-A)-1

(3)

Pi=pi/xi

(4)

L為完全排放系數(shù)矩陣,P為直接排放系數(shù)矩陣,Pi是矩陣P中的元素,為i部門的直接排放系數(shù),pi為i部門污染物的直接排放量,xi為i部門的總產(chǎn)出,(I-A)-1為列昂惕夫逆矩陣。

(5)

其中,fi為i部門的最終使用價值量,在北京市投入產(chǎn)出表中,最終使用包括消費(fèi),資本形成和出口。

資源的完全使用系數(shù)和完全使用量的計(jì)算方法同上。

本文進(jìn)一步分析了部門之間資源使用和污染物排放的相互貢獻(xiàn)比例。以水資源為例。

設(shè)Wi是i部門的完全用水量,表征i部門生產(chǎn)單位產(chǎn)品使用的直接和間接的水資源的總量,是受到了網(wǎng)絡(luò)中所有部門影響的結(jié)果。由j部門的直接用水引起的i部門的完全用水量wij如公式所示：

wij=kj(I-A)-1fi

(6)

Pj為j部門的直接用水系數(shù)。

由部門j的直接用水量所引起的i部門的完全用水量占部門i總的完全用水量的貢獻(xiàn)比例sij如公式所示：

(7)

2 數(shù)據(jù)來源

本文基于2007年、2010年和2012年北京市投入產(chǎn)出表核算了水資源效率以及2005年、2007年和2010年工業(yè)廢水、SO2和工業(yè)固體廢棄物的環(huán)境效率。2005年、2007年、2010年和2012年北京市投入產(chǎn)出表在北京市統(tǒng)計(jì)信息網(wǎng)得到。農(nóng)業(yè)的直接用水量來自于《北京市水資源公報(bào)》,采礦業(yè)、制造業(yè)、電力、熱力、燃?xì)夂退纳a(chǎn)和供應(yīng)業(yè)水資源數(shù)據(jù)來源于環(huán)保局調(diào)查,建筑業(yè)用水通過年竣工面積與單位建筑面積用水定額乘積得到[17]。服務(wù)業(yè)用水?dāng)?shù)據(jù)通過文獻(xiàn)調(diào)查獲得[18]。2005年、2007年和2010年工業(yè)廢水、SO2和工業(yè)固體廢棄物分部門的排放數(shù)據(jù)來源于環(huán)保局調(diào)查。為了便于分析,結(jié)合國民經(jīng)濟(jì)行業(yè)分類以及現(xiàn)代服務(wù)業(yè)的統(tǒng)計(jì)分類,本文將投入產(chǎn)出表的42個部門合并為為8個行業(yè),如表1所示。

表1 行業(yè)分類

3 結(jié)果與分析

3.1 水資源效率

圖1 2007—2012年水資源效率Fig.1 Water efficiency in 2007—2012 01：農(nóng)林牧漁業(yè),The agriculture, livestock, forestry, fishery；02：采礦業(yè),Mining industry；03：制造業(yè),Manufacturing industry；04：廢品廢料部門,The waste material industry；05：電力、熱力、燃?xì)饧八a(chǎn)和供應(yīng)業(yè),The production and supply of electricity, heat, gas and water；06：建筑業(yè),Construction industry；07：傳統(tǒng)服務(wù)業(yè),Traditional service industry；08：現(xiàn)代服務(wù)業(yè), Modern service industry

北京市是我國缺水最為嚴(yán)重的大城市之一。為了了解各行業(yè)水資源利用情況,計(jì)算了2007年、2010年和2012年北京市8個行業(yè)水資源效率以及北京市2012年水資源的整體效率,具體情況如圖1所示。

由圖1可以看出,農(nóng)林牧漁業(yè)的直接用水效率最低,且大大低于北京市水資源的整體效率(圖1中虛線所示)。從時間序列來看,制造業(yè)、廢品廢料部門和建筑業(yè)的水資源效率呈現(xiàn)波動趨勢,其他行業(yè)水資源效率呈逐年上升趨勢。圖1中顯示2007年廢品廢料部門水資源效率遠(yuǎn)高于其他行業(yè),本文認(rèn)為主要是因?yàn)?007年廢品廢料部門處于結(jié)構(gòu)調(diào)整年份(2005年之前廢品廢料部門對其他部門的中間使用為0,從2007年開始廢品廢料部門開始出現(xiàn)對其他部門的中間使用),造成水資源效率異常。

直接用水系數(shù)是指某行業(yè)單位產(chǎn)出的直接用水量,完全用水系數(shù)是指某行業(yè)部門增加單位產(chǎn)值直接和間接利用的水的量。為了進(jìn)一步了解各行業(yè)水資源直接和間接用水情況,本文比較分析了2012年8個行業(yè)直接用水系數(shù)和完全用水系數(shù),如表2所示。

由表2可以看出,制造業(yè)和現(xiàn)代服務(wù)業(yè)的完全用水系數(shù)最大的兩個部門,但其直接用水系數(shù)卻不是很高,尤其是現(xiàn)代服務(wù)業(yè),屬于用水比較隱蔽的行業(yè)。為了進(jìn)一步分析制造業(yè)和現(xiàn)代服務(wù)業(yè)完全用水量的來源,本文進(jìn)一步分析了各行業(yè)之間完全用水量的相互貢獻(xiàn)比例,如3所示。從橫向看,第一行數(shù)據(jù)表示由農(nóng)林牧漁業(yè)的直接用水所引起的其他行業(yè)的用水量占該行業(yè)完全用水量的比例,以此類推；從縱向看,第一列的數(shù)據(jù)表示由其他行業(yè)用水所導(dǎo)致的農(nóng)林牧漁業(yè)的用水量的比例。從表3中可以看出,各行業(yè)的完全用水量中,農(nóng)林牧漁業(yè)貢獻(xiàn)比例遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其他行業(yè),這是由農(nóng)林牧漁業(yè)的直接用水系數(shù)明顯高于其他行業(yè)導(dǎo)致的?，F(xiàn)代服務(wù)業(yè)85.25%的完全用水量來自農(nóng)林牧漁業(yè),11.88%來自廢品廢料部門；制造業(yè)89.41%的完全用水量來自農(nóng)林牧漁業(yè),7.97%來自于廢品廢料部門。

表3 各行業(yè)之間完全用水量的貢獻(xiàn)比例/%

綜上,農(nóng)林牧漁業(yè)是水資源效率最低并低于北京市總體水資源效率的行業(yè),制造業(yè)和現(xiàn)代服務(wù)業(yè)是用水量較為隱蔽的行業(yè),其完全用水量主要來源于農(nóng)林牧漁業(yè)和廢品廢料部門的貢獻(xiàn),所以,農(nóng)林牧漁業(yè)和廢品廢料部門是提高水資源效率的關(guān)鍵行業(yè)。

3.2 廢水的環(huán)境效率

基于公式2,計(jì)算了北京市2005年、2007年和2010年24個工業(yè)部門廢水的環(huán)境效率。如圖2所示。虛線表示2010年北京市廢水整體的環(huán)境效率。

由圖2可以看出,從時間序列上看,與2005年相比,除非金屬礦采選業(yè)和服裝制品業(yè)外,各部門廢水的環(huán)境效率均呈上升趨勢。另外,2010年,低于北京市整體廢水環(huán)境效率的部門為：水的生產(chǎn)和供應(yīng)業(yè)、化學(xué)工業(yè)、食品制造及煙草加工業(yè)、紡織業(yè)和造紙印刷及文教體育用品制造業(yè)。燃?xì)馍a(chǎn)和供應(yīng)業(yè)沒有收集到廢水排放數(shù)據(jù),故該部門廢水的環(huán)境效率在圖2中沒有顯示,并非效率低。

直接排放系數(shù)是指某行業(yè)單位產(chǎn)出的直接排放的污染物的量,完全排放系數(shù)則是指某行業(yè)部門增加單位產(chǎn)值直接和間接排放的污染物的量。為了進(jìn)一步了解各部門廢水排放情況,本文比較分析了2010年24個部門工業(yè)廢水、SO2和工業(yè)固體廢棄物的直接排放系數(shù)和完全排放系數(shù),如表4所示。

從表4中可以看出,2010年,電力、熱力的生產(chǎn)和供應(yīng)業(yè),通信設(shè)備、計(jì)算機(jī)及其他電子設(shè)備制造業(yè),交通運(yùn)輸設(shè)備制造業(yè),通用、專用設(shè)備制造業(yè),電氣機(jī)械及器材制造業(yè)完全排放系數(shù)較高,而直接排放系數(shù)則比較低,屬于排放較為隱蔽的部門。為了分析各部門完全排放的來源,又對各部門之間完全排放量的相互貢獻(xiàn)比例進(jìn)行了分析,如圖3所示。

表4 北京市2010年工業(yè)廢水、SO2、工業(yè)固體廢棄物的排放系數(shù)

部門編號與圖2相同; “—”表示沒有收集到數(shù)據(jù)

圖2 2005—2010年工業(yè)廢水環(huán)境效率 Fig.2 Environmental efficiency of wastewater in 2005—2010 of Beijing1：煤炭開采和洗選業(yè),Coal mining and washing；2：石油和天然氣采選業(yè),Oil and gas extraction industry；3：金屬礦采選業(yè),Metal mining industry；4：非金屬礦采選業(yè),Non-metallic mining industry；5：食品制造及煙草加工業(yè),Food manufacturing and tobacco processing industry；6：紡織業(yè),Textile industry；7：服裝皮革羽絨及其制品業(yè),Clothing, leather, down and its products industry；8：木材加工及家具制造業(yè),Wood processing and furniture manufacturing industry；9：造紙印刷及文教用品制造業(yè),Paper making, printing and stationery industry；10：石油加工、煉焦及核燃料加工業(yè),Petroleum processing, coking and nuclear fuel processing industry；11：化學(xué)工業(yè),Chemical industry；12：非金屬礦物制品業(yè),Non-metallic mineral products industry；13：金屬冶煉及壓延加工業(yè),Metal smelting and rolling processing industry；14：金屬制品業(yè),Metal products industry；15：通用、專用設(shè)備制造業(yè),General and special equipment manufacturing industry；16：交通運(yùn)輸設(shè)備制造業(yè),Transportation equipment manufacturing industry；17：電氣、機(jī)械及器材制造業(yè),Electrical, mechanical and equipment manufacturing industry；18：通信設(shè)備、計(jì)算機(jī)及其他電子設(shè)備制造業(yè),Communications equipment, computers and other electronic equipment manufacturing；19：儀器儀表及文化辦公用機(jī)械制造業(yè),Instrumentation and culture, office machinery manufacturing；20：其他制造業(yè),Other manufacturing；21：廢品廢料,The waste material industry；22：電力、熱力的生產(chǎn)和供應(yīng)業(yè),The production and supply of electricity and heat；23：燃?xì)馍a(chǎn)和供應(yīng)業(yè),Gas production and supply industry；24：水的生產(chǎn)和供應(yīng)業(yè),The production and supply of water

圖3 2010年產(chǎn)業(yè)部門之間對完全排放的貢獻(xiàn)比例Fig.3 Contribution ratio of total water use among industries部門編號與圖2相同

從圖3中可以看出,水的生產(chǎn)和供應(yīng)業(yè)(24)對各部門廢水的完全排放量的貢獻(xiàn)都很大。對電力、熱力的生產(chǎn)和供應(yīng)業(yè)(22)、通信設(shè)備、計(jì)算機(jī)及其他電子設(shè)備制造業(yè)(18)、交通運(yùn)輸設(shè)備制造業(yè)(16)、通用、專用設(shè)備制造業(yè)(15)、電氣機(jī)械及器材制造業(yè)(17)的廢水的完全排放量貢獻(xiàn)最大的部門均是水的生產(chǎn)和供應(yīng)業(yè),貢獻(xiàn)比例分別為73.14%、58.19%、45.93%、60.53%、61.77%。

綜上,水的生產(chǎn)和供應(yīng)業(yè),化學(xué)工業(yè),食品制造及煙草加工業(yè),紡織業(yè)和造紙印刷及文教體育用品制造業(yè)廢水的環(huán)境效率低于北京市整體廢水的環(huán)境效率；同時電力、熱力的生產(chǎn)和供應(yīng)業(yè),通信設(shè)備、計(jì)算機(jī)及其他電子設(shè)備制造業(yè),交通運(yùn)輸設(shè)備制造業(yè),通用、專用設(shè)備制造業(yè),電氣機(jī)械及器材制造業(yè)是廢水排放較為隱蔽的部門；對上述排放較為隱蔽的部門的完全排放量貢獻(xiàn)最大的部門均是水的生產(chǎn)和供應(yīng)業(yè)。所以,提高廢水環(huán)境效率的關(guān)鍵部門是水的生產(chǎn)和供應(yīng)業(yè)、化學(xué)工業(yè)、食品制造及煙草加工業(yè)、紡織業(yè)和造紙印刷及文教體育用品制造業(yè)。

3.3 SO2的環(huán)境效率

基于公式2,計(jì)算了2005年、2007年、2010年北京市,24個工業(yè)部門以及北京市整體的SO2的環(huán)境效率,如圖4所示,虛線表示北京市2010年SO2的環(huán)境效率。

圖4 2005—2010年SO2的環(huán)境效率 Fig.4 Environmental efficiency of SO2 in 2005—2010 of Beijing

由圖4可以看出,從時間序列上看,與2005年相比,除石油加工、煉焦及核燃料加工業(yè)外,各部門SO2的環(huán)境效率均呈上升趨勢。另外,2010年,低于北京市整體SO2環(huán)境效率的部門為：石油加工、煉焦及核燃料加工業(yè)(10)、非金屬礦物制品業(yè)(12)、金屬冶煉及壓延加工業(yè)(13)、電力、熱力的生產(chǎn)和供應(yīng)業(yè)(22)。燃?xì)馍a(chǎn)和供應(yīng)業(yè)(23)、水的生產(chǎn)和供應(yīng)業(yè)(24)沒有收集到SO2排放數(shù)據(jù),故該部門SO2的環(huán)境效率在圖4中沒有顯示,并非效率低。為了更好地分析各部門SO2的環(huán)境效率,本文進(jìn)一步分析了各產(chǎn)業(yè)部門SO2的直接排放系數(shù)、完全排放系數(shù)以及各部門之間完全排放量的相互貢獻(xiàn)比例。如表4和圖5所示。

圖5 2010年產(chǎn)業(yè)部門之間對完全排放的相互貢獻(xiàn)比例Fig.5 Contribution ratio of total water use among industries部門編號與圖2相同

由表4可以看出,2010年,金屬制品業(yè)(14)、通用、專用設(shè)備制造業(yè)(15)、交通運(yùn)輸設(shè)備制造業(yè)(16)、電氣機(jī)械及器材制造業(yè)(17)、通信設(shè)備、計(jì)算機(jī)及其他電子設(shè)備制造業(yè)(18)、工藝品及其他制造業(yè)(20)完全排放系數(shù)較高,而直接排放系數(shù)則比較低,屬于排放較為隱蔽的部門。由圖5可以看出,對上述SO2排放較為隱蔽的部門(14、15、16、17、18、20)的完全排放量貢獻(xiàn)最大的部門是金屬冶煉及壓延加工業(yè)(13),其貢獻(xiàn)比例分別為90.44%、88.81%、82.59%、99.09%、71.51%、90.63%。

綜上,石油加工、煉焦及核燃料加工業(yè),非金屬礦物制品業(yè),金屬冶煉及壓延加工業(yè),電力、熱力的生產(chǎn)和供應(yīng)業(yè)SO2的環(huán)境效率低于北京市整體SO2的環(huán)境效率；同時金屬制品業(yè),通用、專用設(shè)備制造業(yè),交通運(yùn)輸設(shè)備制造業(yè),電氣機(jī)械及器材制造業(yè),通信設(shè)備、計(jì)算機(jī)及其他電子設(shè)備制造業(yè),工藝品及其他制造業(yè)是廢水排放較為隱蔽的部門；對上述排放較為隱蔽的部門的完全排放量貢獻(xiàn)最大的部門均是金屬冶煉及壓延加工業(yè)。所以,提高SO2環(huán)境效率的關(guān)鍵部門是石油加工,煉焦及核燃料加工業(yè),非金屬礦物制品業(yè),金屬冶煉及壓延加工業(yè),電力、熱力的生產(chǎn)和供應(yīng)業(yè)。

3.4 工業(yè)固體廢棄物的環(huán)境效率

圖6 2005—2010年北京市工業(yè)固體廢棄物環(huán)境效率 Fig.6 Environmental efficiency of industrial solid waste in 2005—2010 of Beijing

本文對工業(yè)固體廢棄物的環(huán)境效率進(jìn)行了比較分析,核算了2005—2010年北京市24個部門工業(yè)固體廢棄物的環(huán)境效率,如圖6所示。

由圖6可以看出,從時間序列上看,紡織服裝鞋帽皮革羽絨及其制品業(yè)、石油加工、煉焦及核燃料加工業(yè)、金屬冶煉及壓延加工業(yè)、通信設(shè)備、計(jì)算機(jī)及其他電子設(shè)備制造業(yè)、水的生產(chǎn)和供應(yīng)業(yè)的工業(yè)固體廢棄物的環(huán)境效率呈現(xiàn)波動趨勢,其他部門工業(yè)固體廢棄物的環(huán)境效率均呈上升趨勢。另外,2010年,低于北京市整體工業(yè)固體廢棄物環(huán)境效率的部門為：煤炭開采和洗選業(yè)(1)、金屬礦采選業(yè)(3)、木材加工及家具制造業(yè)(8)、非金屬礦物制品業(yè)(12)、金屬冶煉及壓延加工業(yè)(13)、電力、熱力的生產(chǎn)和供應(yīng)業(yè)(22)、水的生產(chǎn)和供應(yīng)業(yè)(24)。石油和天然氣開采業(yè)(2)沒有收集到工業(yè)固體廢棄物的排放數(shù)據(jù),故該部門SO2的環(huán)境效率在圖4中沒有顯示。為了更全面地分析各部門工業(yè)固體廢棄物的環(huán)境效率,本文進(jìn)一步分析了各產(chǎn)業(yè)部門工業(yè)固體廢棄物的直接排放系數(shù)、完全排放系數(shù)以及各部門之間完全排放量的相互貢獻(xiàn)比例。如表4和圖7所示。

從表4可以看出,2010年,金屬制品業(yè)(14)、通用、專用設(shè)備制造業(yè)(15)、交通運(yùn)輸設(shè)備制造業(yè)(16)、電氣機(jī)械及器材制造業(yè)(17)、通信設(shè)備、計(jì)算機(jī)及其他電子設(shè)備制造業(yè)(18)、工藝品及其他制造業(yè)(20)完全排放系數(shù)較高,而直接排放系數(shù)則比較低,屬于排放較為隱蔽的部門。由圖7可以看出,對上述工業(yè)固體廢棄物排放較為隱蔽的部門(14、15、16、17、18、20)的完全排放量貢獻(xiàn)最大的部門是金屬礦采選業(yè)(3),其貢獻(xiàn)比例分別為62.82%、59.68%、59.06%、66.44%、61.79%、58.20%,金屬冶煉及壓延加工業(yè)的貢獻(xiàn)比例次之,分別為35.85%、38.33%、36.84%、31.79%、31.96%、39.08%。

圖7 2010年產(chǎn)業(yè)部門之間對完全排放的貢獻(xiàn)比例Fig.7 Contribution ratio of total water use among industries

綜上,煤炭開采和洗選業(yè),金屬礦采選業(yè),木材加工及家具制造業(yè),非金屬礦物制品業(yè),金屬冶煉及壓延加工業(yè),電力、熱力的生產(chǎn)和供應(yīng)業(yè),水的生產(chǎn)和供應(yīng)業(yè)工業(yè)固體廢棄物的環(huán)境效率低于北京市整體工業(yè)固體廢棄物的環(huán)境效率；同時金屬制品業(yè),通用、專用設(shè)備制造業(yè),交通運(yùn)輸設(shè)備制造業(yè),電氣機(jī)械及器材制造業(yè),通信設(shè)備、計(jì)算機(jī)及其他電子設(shè)備制造業(yè),工藝品及其他制造業(yè)是廢水排放較為隱蔽的部門；對其完全排放量貢獻(xiàn)最大的部門均是金屬礦采選業(yè)和金屬冶煉及壓延加工業(yè)。所以,提高工業(yè)固體廢棄物環(huán)境效率的關(guān)鍵部門是煤炭開采和洗選業(yè),金屬礦采選業(yè),木材加工及家具制造業(yè),非金屬礦物制品業(yè),金屬冶煉及壓延加工業(yè),電力、熱力的生產(chǎn)和供應(yīng)業(yè),水的生產(chǎn)和供應(yīng)業(yè)。

4 結(jié)論

本文基于投入產(chǎn)出表核算了北京市產(chǎn)業(yè)部門的生態(tài)效率指標(biāo)：水資源效率,廢水、SO2和工業(yè)固體廢棄物的環(huán)境效率,計(jì)算了各部門的完全用水系數(shù)和完全排放系數(shù),并且對各產(chǎn)業(yè)部門之間的完全排放量的相互貢獻(xiàn)比例進(jìn)行了比較分析,主要得到如下結(jié)論：

(1)從時間序列看,2007—2012年,北京市制造業(yè)和廢品廢料部門水資源效率波動較大,其他行業(yè)除建筑業(yè)外水資源效率均呈明顯上升趨勢；2005—2010年,除個別部門外,大多數(shù)工業(yè)部門廢水、SO2、工業(yè)固體廢棄物的環(huán)境效率呈波動上升趨勢。

(2)農(nóng)林牧漁業(yè)是直接用水系數(shù)最大的行業(yè),而制造業(yè)和現(xiàn)代服務(wù)業(yè)是完全用水系數(shù)最高的兩個行業(yè),其完全用水量的貢獻(xiàn)主要來源于農(nóng)林牧漁業(yè)和廢品廢料部門,所以農(nóng)林牧漁業(yè)和廢品廢料部門是提高水資源效率的關(guān)鍵部門。

(3)水的生產(chǎn)和供應(yīng)業(yè),化學(xué)工業(yè),食品制造及煙草加工業(yè),紡織業(yè)和造紙印刷及文教體育用品制造業(yè)是廢水直接排放系數(shù)較高的部門,且水的生產(chǎn)和供應(yīng)業(yè)是廢水排放較為隱蔽的部門如電力、熱力的生產(chǎn)和供應(yīng)業(yè)完全排放量的主要來源,所以,水的生產(chǎn)和供應(yīng)業(yè),化學(xué)工業(yè),食品制造及煙草加工業(yè),紡織業(yè)和造紙印刷及文教體育用品制造業(yè)是提高廢水環(huán)境效率的關(guān)鍵部門。

(4)石油加工、煉焦及核燃料加工業(yè),非金屬礦物制品業(yè),金屬冶煉及壓延加工業(yè),電力、熱力的生產(chǎn)和供應(yīng)業(yè)的SO2直接排放系數(shù)較高,且金屬冶煉及壓延加工業(yè)對完全排放系數(shù)較高的部門的貢獻(xiàn)達(dá)90%以上,所以,石油加工、煉焦及核燃料加工業(yè),非金屬礦物制品業(yè),金屬冶煉及壓延加工業(yè),電力、熱力的生產(chǎn)和供應(yīng)業(yè)是提高SO2環(huán)境效率的關(guān)鍵部門。

(5)煤炭開采和洗選業(yè),金屬礦采選業(yè),木材加工及家具制造業(yè),非金屬礦物制品業(yè),金屬冶煉及壓延加工業(yè),電力、熱力的生產(chǎn)和供應(yīng)業(yè),水的生產(chǎn)和供應(yīng)業(yè)的工業(yè)固廢的直接排放系數(shù)較高,且金屬礦采選業(yè)和金屬冶煉及壓延加工業(yè)對排放隱蔽的部門的完全排放量貢獻(xiàn)很大,所以,煤炭開采和洗選業(yè),金屬礦采選業(yè),木材加工及家具制造業(yè),非金屬礦物制品業(yè),金屬冶煉及壓延加工業(yè),電力、熱力的生產(chǎn)和供應(yīng)業(yè),水的生產(chǎn)和供應(yīng)業(yè)是提高工業(yè)固體廢棄物環(huán)境效率的關(guān)鍵部門。

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