侯昊晨,張 蕓,孫德林,楊秋穎,劉昱彤
( 大連理工大學(xué) 環(huán)境學(xué)院,工業(yè)生態(tài)與環(huán)境工程教育部重點(diǎn)實驗室,遼寧 大連 116024 )
海參具有較高的營養(yǎng)和藥用價值,是我國名貴的海珍品之一[1-3],現(xiàn)已成為我國北方地區(qū)重要的加工水產(chǎn)品。然而,隨著海參加工產(chǎn)量的不斷增加,所產(chǎn)生的環(huán)境問題也日益凸顯,如資源能源過度消耗[4]、環(huán)境污染、區(qū)域水域生態(tài)失衡等問題。造成這些環(huán)境問題的根本原因是大多數(shù)海參加工企業(yè)的生產(chǎn)設(shè)備與技術(shù)相對落后和缺乏有效的生產(chǎn)過程控制與管理體系。因此,為了解決海參加工業(yè)所面臨的資源環(huán)境問題,促進(jìn)產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展,海參加工業(yè)實施清潔生產(chǎn)是十分必要的。
清潔生產(chǎn)是通過改進(jìn)工藝技術(shù)和改變管理態(tài)度來實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)和環(huán)境協(xié)調(diào)持續(xù)發(fā)展的重要手段[5]。其實質(zhì)是一種物料和能耗最少的人類生產(chǎn)活動的規(guī)劃和管理,達(dá)到節(jié)能減排的目的。清潔生產(chǎn)評價指標(biāo)體系是由一系列相互關(guān)聯(lián)、相互補(bǔ)充的清潔生產(chǎn)評價指標(biāo)組成的指標(biāo)集[6],用于評價清潔生產(chǎn)水平與績效。建立清潔生產(chǎn)指標(biāo)體系可以有效識別企業(yè)清潔生產(chǎn)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn),為企業(yè)正確選擇清潔生產(chǎn)技術(shù)提供有益指導(dǎo),我國已發(fā)布了多套清潔生產(chǎn)評價指標(biāo)體系,涉及鋼鐵、水泥、印刷等多個行業(yè)。針對水產(chǎn)品養(yǎng)殖行業(yè)的清潔生產(chǎn)也已有一些研究成果[7]和地方標(biāo)準(zhǔn)[8],目前我國尚未建立針對海參加工業(yè)的清潔生產(chǎn)評價指標(biāo)體系,雖然我國各級主管部門針對海參加工行業(yè)頒布了一系列國家、地方標(biāo)準(zhǔn)及技術(shù)規(guī)范,但管理內(nèi)容存在一定的局限性,對于海參生產(chǎn)過程中資源能源消耗減量化、廢棄物資源利用、企業(yè)內(nèi)部管理措施和生產(chǎn)工藝與技術(shù)革新等內(nèi)容的管理體系相對較少。
為促進(jìn)海參加工業(yè)的清潔生產(chǎn),應(yīng)建立科學(xué)的專門針對海參加工過程的清潔生產(chǎn)評價指標(biāo)體系。因此,筆者基于我國清潔生產(chǎn)技術(shù)體系框架及海參加工業(yè)的特點(diǎn),構(gòu)建了包括6個一級指標(biāo)、24個二級指標(biāo)的海參加工業(yè)清潔生產(chǎn)評價指標(biāo)體系,并運(yùn)用專家打分法確定各個一級指標(biāo)和二級指標(biāo)的權(quán)重。根據(jù)已建立的評價體系以國內(nèi)兩家大型海參加工企業(yè)為例進(jìn)行案例分析,根據(jù)我國《清潔生產(chǎn)評價指標(biāo)體系編制通則(試行稿)》[9]中所推薦的評價方法對案例企業(yè)的清潔生產(chǎn)水平進(jìn)行評價。筆者所構(gòu)建的海參加工業(yè)清潔生產(chǎn)評價指標(biāo)體系可以評價企業(yè)清潔生產(chǎn)水平與績效并識別清潔生產(chǎn)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn),從而降低污染排放、提高生產(chǎn)效率、改進(jìn)生產(chǎn)工藝與技術(shù),最終達(dá)到可持續(xù)發(fā)展的目的,同時也為我國水產(chǎn)品加工行業(yè)清潔生產(chǎn)的實施提供借鑒與參考。
鹽漬海參既是商品,又可作為其他干海參加工商品的原料,是目前海參市場中銷售量最高的產(chǎn)品。筆者選擇鹽漬海參為研究對象,構(gòu)建海參加工業(yè)清潔生產(chǎn)評價指標(biāo)體系,體系的適用范圍為鹽漬海參加工企業(yè)及加工過程。為驗證體系的科學(xué)性及適用性,選擇國內(nèi)兩家大型鹽漬海參加工企業(yè)為研究對象,對其清潔生產(chǎn)水平進(jìn)行評價與分析。
1.2.1 海參加工業(yè)清潔生產(chǎn)評價指標(biāo)體系一級指標(biāo)
根據(jù)我國《清潔生產(chǎn)評價指標(biāo)體系編制通則(試行稿)》[8]對清潔生產(chǎn)評價指標(biāo)體系的定義,本研究構(gòu)建的海參加工業(yè)清潔生產(chǎn)評價指標(biāo)體系包括6個一級指標(biāo),分別是生產(chǎn)工藝及裝備指標(biāo)、資源能源消耗指標(biāo)、產(chǎn)品特征指標(biāo)、污染物產(chǎn)生指標(biāo)、資源綜合利用指標(biāo)和清潔生產(chǎn)管理指標(biāo)。生產(chǎn)工藝及裝備指標(biāo)包括引導(dǎo)海參加工企業(yè)采用先進(jìn)適用技術(shù)裝備、促進(jìn)技術(shù)改造和升級等方面的內(nèi)容;資源能源消耗指標(biāo)的設(shè)定為海參加工企業(yè)在減少資源能源消耗、提高資源能源利用效率等方面提出建議與要求;產(chǎn)品特征指標(biāo)為企業(yè)提高產(chǎn)品質(zhì)量,保證食品安全及包裝材料再利用或資源化利用提出建議與要求;污染物產(chǎn)生指標(biāo)的設(shè)定從有利于從源頭上減少污染物產(chǎn)生及有毒有害物質(zhì)替代等方面提出要求;資源綜合利用指標(biāo)的設(shè)定應(yīng)從有利于廢物或副產(chǎn)品再利用、資源化利用和高值化利用等方面提出要求;清潔生產(chǎn)管理指標(biāo)從有利于提高資源能源利用效率,減少污染物產(chǎn)生與排放方面提出管理指標(biāo)及要求。
1.2.2 海參加工業(yè)清潔生產(chǎn)評價指標(biāo)體系二級指標(biāo)
在對企業(yè)調(diào)研、文獻(xiàn)檢索及專家咨詢的基礎(chǔ)上,針對性的選取了24個二級指標(biāo),并根據(jù)海參加工行業(yè)特點(diǎn),分別為每個二級指標(biāo)設(shè)定了三級基準(zhǔn)值。三級基準(zhǔn)值分別為:Ⅰ級為國際清潔生產(chǎn)領(lǐng)先水平;Ⅱ級為國內(nèi)清潔生產(chǎn)先進(jìn)水平;Ⅲ級為國內(nèi)清潔生產(chǎn)一般水平。
生產(chǎn)工藝技術(shù)及生產(chǎn)設(shè)備的先進(jìn)程度對企業(yè)達(dá)到清潔生產(chǎn)要求起著相當(dāng)重要的作用,也決定海參加工過程對環(huán)境的影響程度。由于工藝技術(shù)及裝備水平無法定量測定,根據(jù)《食品安全管理體系水產(chǎn)加工企業(yè)要求》[10]的規(guī)定,在生產(chǎn)工藝及裝備一級指標(biāo)中設(shè)置了廠區(qū)設(shè)置、加工工藝、加工設(shè)備及檢驗設(shè)備4個定性的二級指標(biāo)。
海參加工的原料為鮮活海參,主要使用的資源能源有電力、化石能源、水和鹽。因此在資源能源消耗一級指標(biāo)中選擇鮮海參質(zhì)量、食鹽質(zhì)量、水資源使用及能源使用4個定性的二級指標(biāo)。鮮海參質(zhì)量、食鹽質(zhì)量及加工用水我國均已頒布相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)[11-14],而能源使用情況基準(zhǔn)值是根據(jù)清潔能源的使用情況確定的。
在產(chǎn)品特征一級指標(biāo)中選取蛋白含量、食鹽(以NaCl計)含量、含水量、感官要求、食品安全水平及包裝和運(yùn)輸6個二級指標(biāo)。由于《中華人民共和國水產(chǎn)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)鹽漬海參》[15]對蛋白質(zhì)含量、鹽分、水分及感官要求有明確的規(guī)定與分級,因此將標(biāo)準(zhǔn)中的一級、二級、合格品的要求分別對應(yīng)這4個二級定量指標(biāo)的三級基準(zhǔn)值。目前一般食品安全可分為三個等級,即有機(jī)食品、綠色食品和無公害食品,而《無公害食品海參》這一標(biāo)準(zhǔn)目前已經(jīng)廢止,考慮到指標(biāo)體系的制定是引導(dǎo)企業(yè)提高產(chǎn)品質(zhì)量,保證食品安全,應(yīng)當(dāng)提高食品安全標(biāo)準(zhǔn),因此以鹽漬海參產(chǎn)品獲得國家有機(jī)食品相關(guān)認(rèn)證機(jī)構(gòu)認(rèn)證并獲得認(rèn)證證書的為Ⅰ級基準(zhǔn)值,Ⅱ級基準(zhǔn)值和Ⅲ級基準(zhǔn)值為獲得國家綠色食品相關(guān)認(rèn)證機(jī)構(gòu)認(rèn)證并獲得認(rèn)證證書。而包裝和運(yùn)輸符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求和規(guī)定。
在海參加工過程中的主要污染物是加工廢水及工業(yè)廢氣,因此在污染物產(chǎn)生一級指標(biāo)中選取廢水排放及大氣污染物排放2個指標(biāo),并根據(jù)《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》[16]及《大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》[17]中的3個等級對應(yīng)三級基準(zhǔn)值。
在海參加工過程中可利用的資源主要包括蒸煮液和海參內(nèi)臟,將其視為海參加工綜合廢棄物,在資源綜合利用一級指標(biāo)選取廢棄物資源利用水平1個二級定性指標(biāo),以能夠采用先進(jìn)技術(shù)全部回收利用海參加工廢棄物為Ⅰ級基準(zhǔn)值,Ⅱ級基準(zhǔn)值和Ⅲ級基準(zhǔn)值為對加工過程中產(chǎn)生的可利用資源進(jìn)行無害化處理,部分進(jìn)行回收利用。
根據(jù)《環(huán)境管理體系要求及使用指南》[18]的要求在清潔生產(chǎn)管理一級指標(biāo)中選取環(huán)境法律法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行情況、環(huán)境管理體系制度、產(chǎn)業(yè)政策執(zhí)行情況、化學(xué)品管理、生產(chǎn)過程控制管理、環(huán)境信息公開及勞動安全衛(wèi)生指標(biāo)7個定性的二級指標(biāo)。
1.2.3 權(quán)重的確定
指標(biāo)權(quán)重的確定采用專家咨詢的方法,通過對政府管理部門、海參加工企業(yè)及科研院所相關(guān)工作人員及專家進(jìn)行咨詢與走訪,獲得指標(biāo)權(quán)重的意見,并通過匯總與整理最終確定了各個指標(biāo)的權(quán)重。
1.2.4 無量綱化
不同清潔生產(chǎn)指標(biāo)由于量綱不同,不能直接比較,需要建立原始指標(biāo)的隸屬函數(shù)。隸屬函數(shù)公式:
式中,xij表示第i個一級指標(biāo)下的第j個二級指標(biāo);gk表示二級指標(biāo)基準(zhǔn)值,其中g(shù)1為Ⅰ級水平,g2為Ⅱ級水平,g3為Ⅲ級水平;Ygk(xij)為二級指標(biāo)xij小對于級別gk的隸屬函數(shù)。如公式所示,若指標(biāo)xij屬于級別gk,則隸屬函數(shù)的值為100,否則為0。
1.2.5 綜合評價指數(shù)計算
通過加權(quán)平均、逐層收斂可得到評價對象在不同級別的得分,綜合評價指數(shù)計算公式:
1.2.6 等級條件
Ⅰ級清潔生產(chǎn)水平(國際清潔生產(chǎn)領(lǐng)先水平)應(yīng)同時滿足以下條件:
YⅠ≥85;限定性指標(biāo)全部滿足Ⅰ級基準(zhǔn)值要求。
Ⅱ級清潔生產(chǎn)水平(國內(nèi)清潔生產(chǎn)先進(jìn)水平)應(yīng)同時滿足以下條件:
YⅡ≥85;限定性指標(biāo)全部滿足Ⅱ級基準(zhǔn)值要求。
Ⅲ級清潔生產(chǎn)水平(國內(nèi)清潔生產(chǎn)一般水平)應(yīng)同時滿足以下條件:
YⅢ=100。
海參加工業(yè)清潔生產(chǎn)評價指標(biāo)體系見表1。
表1 海參加工業(yè)清潔生產(chǎn)評價指標(biāo)體系Tab.1 Cleaner Production assessment indicator system for sea cucumber processing industry
(續(xù)表1)
一級指標(biāo)及權(quán)重First-grade indicator and weight序號No.二級指標(biāo)及權(quán)重Secondgrade indicators and weightsⅠ級基準(zhǔn)值First-level baselineⅡ級基準(zhǔn)值Second-level baselineⅢ級基準(zhǔn)值Third-level baseline產(chǎn)品特征指標(biāo)(0.1)Procluct characteris-tics indicator13*感官要求(0.15)符合《中華人民共和國水產(chǎn)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)鹽漬海參》中對一級品感官要求的相關(guān)規(guī)定符合《中華人民共和國水產(chǎn)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)鹽漬海參》中對二級品感官要求的相關(guān)規(guī)定符合《中華人民共和國水產(chǎn)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)鹽漬海參》中對二級品感官要求的相關(guān)規(guī)定14*包裝和運(yùn)輸(0.1)產(chǎn)品的包裝、運(yùn)輸與貯存應(yīng)符合《中華人民共和國水產(chǎn)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)鹽漬海參》的規(guī)定污染物產(chǎn)生指標(biāo)(0.25)Pollutants genera-tion indicator15廢水排放(0.8)達(dá)到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》一級標(biāo)準(zhǔn)達(dá)到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》二級標(biāo)準(zhǔn)達(dá)到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》三級標(biāo)準(zhǔn)16大氣污染物排放(0.2)達(dá)到《大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》一級標(biāo)準(zhǔn)達(dá)到《大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》二級標(biāo)準(zhǔn)達(dá)到《大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》三級標(biāo)準(zhǔn)資源綜合利用指標(biāo)(0.1)Resource comprehen-sive indicator17廢棄物資源利用水平(1.0)采用先進(jìn)技術(shù)對加工過程中產(chǎn)生全部海參內(nèi)臟及蒸煮液進(jìn)行回收利用對加工過程中產(chǎn)生的廢棄物進(jìn)行無害化處理,對部分廢棄物進(jìn)行回收利用對加工過程產(chǎn)生的廢棄物進(jìn)行無害化處理清潔生產(chǎn)管理指標(biāo)(0.15)Cleaner production management indicator18*環(huán)境法律法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行情況(0.2)符合國家和地方有關(guān)環(huán)境法律、法規(guī),嚴(yán)格執(zhí)行“三同時”管理制度,廢水、廢氣、噪聲等污染物排放符合國家和地方排放標(biāo)準(zhǔn);主要污染物排放應(yīng)達(dá)到國家和地方污染物排放總量控制指標(biāo),并獲得國家有關(guān)部門頒發(fā)的排污許可證19環(huán)境管理體系制度(0.15)按照《環(huán)境管理體系要求及使用指南》建立并運(yùn)行環(huán)境管理體系,并通過第三方認(rèn)證按照《環(huán)境管理體系要求及使用指南》建立并運(yùn)行環(huán)境管理體系按照《環(huán)境管理體系要求及使用指南》建立并運(yùn)行環(huán)境管理體系20*產(chǎn)業(yè)政策執(zhí)行情況(0.15)符合國家和地方相關(guān)產(chǎn)業(yè)政策;不使用國家和地方明令淘汰或禁止的落后工藝和設(shè)備21*化學(xué)品管理(0.15)購入的化學(xué)品應(yīng)進(jìn)行登記,并保留發(fā)票等相關(guān)證明,員工使用化學(xué)品必須接受相關(guān)培訓(xùn);化學(xué)品應(yīng)按照說明書在有效期內(nèi)使用。廢棄化學(xué)品空容器及過期化學(xué)品應(yīng)安全存放和處置22生產(chǎn)過程控制管理(0.15)生產(chǎn)過程中采用具有節(jié)能、降耗、減污的各項具體措施,同時具有完善的生產(chǎn)控制管理制度23環(huán)境信息公開(0.1)按照《企業(yè)事業(yè)單位環(huán)境信息公開辦法》 (環(huán)境保護(hù)部令2014年第31號)公開相關(guān)環(huán)境信息24勞動安全衛(wèi)生指標(biāo)(0.1)建立職業(yè)健康安全管理體系OHSMS18001建立安全生產(chǎn)管理相關(guān)規(guī)定,與污水污泥有直接接觸的員工配備口罩手套等勞保用品建立安全生產(chǎn)管理相關(guān)規(guī)定,與污水污泥有直接接觸的員工配備口罩手套等勞保用品
注:標(biāo)*表示限制性指標(biāo),下同. Note: the restrictive indicators are signed as *, et sequentia.
根據(jù)已構(gòu)建的海參加工業(yè)清潔生產(chǎn)評價指標(biāo)體系,以國內(nèi)兩家大型鹽漬海參加工企業(yè)為例進(jìn)行企業(yè)清潔生產(chǎn)水平的評價。企業(yè)A是開展多種海參產(chǎn)品加工的農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化國家重點(diǎn)龍頭企業(yè),鹽漬海參產(chǎn)品獲得了中國綠色食品發(fā)展中心頒發(fā)的綠色食品證書。企業(yè)B是集海參養(yǎng)殖與加工于一體的農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化省級重點(diǎn)龍頭企業(yè),鹽漬海參產(chǎn)品同樣獲得了中國綠色食品發(fā)展中心頒發(fā)的綠色食品證書。表2為通過現(xiàn)場走訪與調(diào)研,最終確定的兩家鹽漬海參加工企業(yè)清潔生產(chǎn)水平評價結(jié)果。
根據(jù)隸屬函數(shù)公式及綜合評價指數(shù)計算公式得出企業(yè)A的Ⅰ級基準(zhǔn)值為63.25分,Ⅱ級基準(zhǔn)值為96分,且限定性指標(biāo)全部滿足Ⅱ級基準(zhǔn)值要求;企業(yè)B的Ⅰ級基準(zhǔn)值為45.75分,Ⅱ級基準(zhǔn)值為86分,且限定性指標(biāo)全部滿足Ⅱ級基準(zhǔn)值要求;因此兩家鹽漬海參加工企業(yè)均達(dá)到國內(nèi)清潔生產(chǎn)先進(jìn)水平。
根據(jù)兩家企業(yè)的清潔生產(chǎn)水平評價得分結(jié)果可以看出企業(yè)A優(yōu)于企業(yè)B,這一結(jié)果也與兩家企業(yè)現(xiàn)階段實際生產(chǎn)水平相吻合,表明本研究所建立的海參加工業(yè)清潔生產(chǎn)評價指標(biāo)體系具有一定的科學(xué)性和適用性。然而在評價指標(biāo)體系中指標(biāo)的選取,基準(zhǔn)值的確定及各個指標(biāo)權(quán)重設(shè)置的完整性、準(zhǔn)確性仍然需要進(jìn)一步的探討。因為不同海參品種的加工方式不同,不同規(guī)模企業(yè)的生產(chǎn)模式也存在著一定的差別。在未來對指標(biāo)體系的修訂中應(yīng)當(dāng)通過對更多企業(yè)的清潔生產(chǎn)水平評價實踐來不斷完善指標(biāo)的選取、基準(zhǔn)值的設(shè)定及權(quán)重的設(shè)置。
表2 鹽漬海參加工案例企業(yè)清潔生產(chǎn)水平評價結(jié)果Tab.2 Assessment results of Cleaner Production level for salted sea cucumber processing enterprises
兩家鹽漬海參加工企業(yè)的清潔生產(chǎn)水平評價結(jié)果表明,企業(yè)A和企業(yè)B的能源使用指標(biāo)均為Ⅲ級,兩家企業(yè)在鹽漬海參加工過程所使用的能源主要為電力和少量的化石能源。而目前我國北方的電力供應(yīng)以火力發(fā)電為主,電力的使用間接的導(dǎo)致了化石能源的使用及大氣污染物的排放,因此需要針對能源使用的類型進(jìn)行優(yōu)化。一方面應(yīng)當(dāng)改善我國北方傳統(tǒng)火力發(fā)電的現(xiàn)狀,建設(shè)核電、水電、風(fēng)電等利用清潔能源提供動力的電力系統(tǒng);另一方面,從企業(yè)角度出發(fā),應(yīng)當(dāng)改變目前的能源使用類型,以天然氣、太陽能等能源代替化石能源,從而有效降低企業(yè)生產(chǎn)過程中能源使用所帶來的環(huán)境影響。
企業(yè)B的評價結(jié)果中廢棄物資源利用水平的等級為Ⅲ級。與企業(yè)A不同,企業(yè)B的海參加工內(nèi)臟等廢棄物直接與生活垃圾混合處理,而海參水煮液直接排放到城市污水處理廠,并未對廢棄物進(jìn)行資源利用。根據(jù)現(xiàn)階段的研究,海參內(nèi)臟可以制作食品和保健品[19-20],根據(jù)程璐等[21]的研究,海參水煮液中的皂苷也具有美白、抗衰老的功效,因此海參內(nèi)臟及海參水煮液的資源利用對于整個海參加工產(chǎn)業(yè)來說均具有巨大的經(jīng)濟(jì)價值和環(huán)境效益。
本研究構(gòu)建了海參加工業(yè)清潔生產(chǎn)評價指標(biāo)體系,對國內(nèi)兩家大型海參加工企業(yè)的清潔生產(chǎn)水平進(jìn)行評價,結(jié)果表明案例企業(yè)的清潔生產(chǎn)水平均為Ⅱ級:國內(nèi)清潔生產(chǎn)先進(jìn)水平。通過案例分析結(jié)果與企業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)狀的對比,證明了本套指標(biāo)體系具有一定的科學(xué)性、可操作性和適用性?;谠u價結(jié)果提出兩項針對性的清潔生產(chǎn)改進(jìn)措施,為我國水產(chǎn)加工行業(yè)清潔生產(chǎn)的實施提借鑒和參考。