《生态文明视角下的静脉产业园生态效率研究》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在学术论文-天天文库。
/乂二户r;:vT.乂‘.V诚游Vr-..作劈'-,节'.苗.;終节,一電?藏-、-.、'。VV卢起巧!..'、'义-.:.一户、...敦、為:?.‘.育心彎1靜,护燕I硕±学位论文胃^心為飯|生态文明视角下的静脉产业园生态囊效率研究巧詞■捉’"^..:'.、/..近片-:二巧.'.:w.:'茫,r■".'-义诗':'.—:.遊'..咕或V?■心:心W-r■.心'、;弘片鼓;:、.其心二d',:-、常-;'二皆'.产《女/节读餐款':己.、’技’哨皆:装.A-.‘--产.-兴片:.V冷‘<气二今游打:异是'古苗―■、>。.斬:..^.游嘴,:智參心>1、.、-..;餐音從'鱗^.学科专业:环禱与王整 ̄ ̄?、、;二-.y-二V试心冷京矣歹.、库'一;作者姓名嘴互.:逆強^帮.?之?气?'?、:、一一一、-.V?.?.?.、.1?;;、’-..'、-、一1.;冷女万為V气:指导巧师、:圭军吊兴—纖這4锡,锭;’.吳.苗鲜知.'.;个?、...-.若‘.'-..、^’?一一‘一:一r二.、<一-、―,,.?一.户=-一。--^'.二、:^,'.-1>^;._导、為冷分公?■,■.—-一、一、??.--.一—.一.-r-?:、.W.、I-'''、'..‘。皆_.:去'产’?^'-巧''..^;-^《打二、.:^..真5度克.-户;舊寞—?、''一'产?巧:'.技.在:沪H-/'.‘??'-‘'-;?唉<巧乂暮.遂,.一、.'.藏.::?仪.^.、:;:巧宙-二々-二一.公理王大青岛学,另-、?3襄§苗故纖、、’心。':、'詳'—女這K賢:古气苗与二二璋導〇;攀五纔音^年十月'?'.'‘:'.....;..-V/.J媒;訪,雜5.;為/祭广.:."^料.'W打.;..,巧鋒蘇盈渡京襄;V与;私、、传皆K.後巧殘乃V謂备?巧'?祭:、.;、、.;-.r—式—V种:';._公换六\:若謗巧:.--八^:*?,?、一、、一-’,??-??'一一、,、、.一心.一、一、' ̄.’-*、*'■A一-"r‘.、一r-^,一T、-^.、 国内图书分类号:X22国际图书分类号:硕士学位论文生态文明视角下的静脉产业园生态效率研究硕士研究生:胡啸导师姓名:王军教授申请学位级别:工学硕士学科、专业:环境科学与工程所在单位:环境与市政工程学院答辩日期:2015年12月学位授予单位:青岛理工大学 ClassifiedIndex:X22U.D.C:DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringRESEARCHONTHEECO-EFFICIENCYOFTHEVENOUSINDUSTRIALPARKFROMTHEPERSPECTIVEOFECOLOGICALCIVILIZATIONCandidate:HuXiaoSupervisor:Prof.WangJunAcademicDegreeAppliedfor:MasterofEngineeringSpecialty:EnvironmentalScienceandEngineeringSchoolofEnvironmentalandMuni-DepartmentofSchool:cipalEngineeringDateofOralExamination:December2015University:QingdaoTechnologicalUniversity 硕士学位论文生态文明视角下的静脉产业园生态效率研究学位论文答辩日期:指导教师签字:答辩委员会成员签字: 青岛理工大学学位论文独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得青岛理工大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。研究生签名:日期:青岛理工大学学位论文使用授权声明青岛理工大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆、CDMD和DMD有权保留本人所送交学位论文的复印件和电子文档,可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。除在保密期内的保密论文外,允许论文被查阅和借阅,可以公布(包括刊登)论文的全部或部分内容。论文的公布(包括刊登)授权青岛理工大学研究生处办理。研究生签名:导师签名:日期: 青岛理工大学工学硕士学位论文目录摘要...........................................................................................................................IAbstract...................................................................................................................III第1章绪论...............................................................................................................11.1研究背景......................................................................................................11.1.1资源供需矛盾突出...........................................................................11.1.2污染问题日趋严峻...........................................................................21.1.3固废处置水平偏低...........................................................................31.1.4生态文明建设的必然要求...............................................................41.1.5循环经济发展方式创新的需求.......................................................51.2研究的目的及意义......................................................................................51.3研究的主要内容及研究思路......................................................................6第2章我国静脉产业园建设的必要性分析..........................................................82.1静脉产业发展现状......................................................................................82.1.1工业固体废物的综合利用现状.......................................................82.1.2城镇固体废物处理与利用现状.......................................................82.1.3农业固体废物的综合利用现状.....................................................102.1.4再生资源回收利用现状.................................................................112.2园区化管理的必要性................................................................................122.2.1缓解需求的有效途径.....................................................................122.2.2减少污染的有效措施.....................................................................132.3我国静脉产业园已具备的发展基础........................................................142.3.1法律法规体系的建立.....................................................................142.3.2配套政策的出台.............................................................................142.3.3回收体系的完善.............................................................................152.3.4产业发展初具规模.........................................................................162.4问卷调查....................................................................................................172.5本章小结....................................................................................................23第3章国内外静脉产业园建设实践分析............................................................24I 青岛理工大学工学硕士学位论文3.1国内外静脉产业园建设现状....................................................................243.1.1我国静脉产业园建设现状.............................................................243.1.2国外静脉产业园建设现状.............................................................283.2国内外静脉产业园典型案例分析............................................................333.2.1日本川崎生态园.............................................................................333.2.2北京市鲁家山循环经济(静脉产业)基地......................................363.3本章小结....................................................................................................40第4章静脉产业园的生态效率研究....................................................................414.1生态效率.....................................................................................................414.1.1生态效率的基本概念.....................................................................414.1.2生态效率分析的意义.....................................................................424.1.3生态效率分析的研究进展.............................................................424.1.4园区生态效率分析的原则与方法.................................................434.2静脉产业园的生态效率分析....................................................................464.2.1物质流分析.....................................................................................464.2.2基于MFA的静脉产业园生态效率分析......................................504.3典型静脉产业园的生态效率分析............................................................524.3.1产业园建设概况.............................................................................524.3.2产业园物质流分析.........................................................................574.3.3产业园生态效率分析.....................................................................634.4本章小结....................................................................................................66第5章静脉产业园生态效率的影响因素分析....................................................675.1评价方法与影响因素分析........................................................................675.1.1层次分析法确定指标权重的计算步骤.........................................675.1.2模糊综合评价法的评判步骤.........................................................695.2影响因素的确定及权重计算....................................................................705.3影响因素的模糊综合评价........................................................................755.4改善生态效率所面临的主要问题............................................................795.5本章小结....................................................................................................81II 青岛理工大学工学硕士学位论文第6章结论与建议................................................................................................826.1结论............................................................................................................826.2建议............................................................................................................83参考文献...................................................................................................................84攻读硕士学位期间取得的科研成果......................................................................88致谢.........................................................................................................................90III 青岛理工大学工学硕士学位论文摘要静脉产业是环境保护的有效手段之一,是完善循环经济产业链的重要环节,也是国家重点战略发展产业。作为静脉产业集约化发展的主要形式,静脉产业园通过对各类废物的回收、拆解、资源化企业进行统一规划、集中建设,为资源的高效配置、废物的规范回收及环境管理的常态化提供了有力保障。随着我国经济下行压力持续加大、环境形势日趋严峻,静脉产业园对于降低资源和能源消耗量、减少废物最终处置量的推动作用愈加突出,已经成为各城市发展循环经济、推进生态文明建设的重要战略选择之一。本论文在对国内外静脉产业园相关资料进行收集、整理、分析的基础上,先后对日本Eco-town及国内的典型静脉产业园进行了现场调研,系统剖析了国内外静脉产业园在减少环境污染、保障环境安全方面的实践情况,并分析了静脉产业园建设的必要性;运用互联网思维,创新性地采用多群体网络调查的形式,对社会各阶层的循环经济意识进行了调研;通过对国内某静脉产业园连续2年的跟踪调查分析,运用物质流分析方法,分析了该静脉产业园的废物处理及资源化利用现状,并在此基础上,分析了该静脉产业园的生态效率。采用层次分析法和模糊综合评价法对静脉产业园生态效率的主要影响因素进行了权重分析和模糊评价,以期为提升静脉产业园可持续发展的质量和效率提供更直接的科学依据。通过研究得出如下结论:(1)我国面临的资源与环境压力日趋严峻,资源利用和环境保护现状亟待改善。大力推进静脉产业园建设,有助于实现废物的规模化、规范化和标准化处理处置,实现资源能源的充分利用和环境污染负荷的持续降低。随着我国静脉产业园建设的不断完善,对节约资源和保护环境的作用将更加突出。(2)网络调查结果表明,一是多数民众对于循环经济服务体系和设施建设方面的基本要求具有共识,其中认为垃圾分类知识和相关政策法规宣传不足的占79.8%,认为废物处理设施和回收利用体系不完善的占81.7%;二是民众普遍没有养成垃圾分类习惯,将家中产生的生活垃圾分类并妥善处理的仅占11.1%;三是民众参与环保的意愿普遍较强,在各项条件完备的前提下,表示一定会自觉参与垃圾回收的占68.9%;四是相关学者对静脉产业园的建设普遍持认同态度,认I 青岛理工大学工学硕士学位论文为静脉产业应以园区化为主要发展形式的占74.4%,认同静脉产业园在推动环境保护和资源利用方面可发挥作用的分别占70.2%和76.9%。(3)对某典型静脉产业园的物质流分析结果表明,2009~2013年间,该产业园的废物处理量年增长率分别为4.0%、23.7%、17%、-18%、3.3%,5年来共处理了一般工业固体废物76813吨、危险废物72531吨、医疗废物20108吨;各类电子废物的年处理量变化较大,共资源化利用了废旧电视机3262565台、废旧洗衣机391939台、废旧电脑主机282012台、废旧空调74653台、废旧冰箱218469台;废旧汽车的资源化利用率分别为92%、94.9%、95.6%、94%、87%,共资源化利用了废旧汽车11067辆。(4)对该静脉产业园生态效率的研究结果表明,2009~2013年间,园区直接生态效率、园区总生态效率和整体生态效率这三项指标总体呈增长趋势,年平均增长率分别为0.9%、2.6%、0.5%,反映出园区单位物质资源消耗及污染物排放所产生的经济价值有所提升,废物处理、资源利用和环境管理现状也得到了一定程度的改善。(5)静脉产业园生态效率的主要影响因素及其权重依次为:固废处理(0.2661)>大气污染(0.1725)>再生资源回收(0.1608)>固体废物污染(0.0949)>设备制造(0.0864)>废物资源的使用(0.0590)>水体污染(0.0522)>技术推广(0.0451)>再生资源的使用(0.0331)>矿产资源的使用(0.0191)>化石燃料的使用(0.0108)。关键词:静脉产业;生态文明;静脉产业园;生态效率;循环经济;问卷调查;物质流分析II 青岛理工大学工学硕士学位论文AbstractVenousindustryisnotonlyoneoftheeffectivemeanstoprotecttheenvironment,butalsoanimportantlinktoimprovetheindustrialchainsofcirculareconomy.What’more,itisthekeyindustryinthedevelopmentstrategicofourcountry.Asthemainformofintensivedevelopmentofvenousindustry,thevenousindustryparkprovidesastrongguaranteefortheefficientallocationofresources,specificationrecoveryofwasteandnormalizationofenvironmentalmanagementbyunifiedplanandconcentratedconstructionofallkindsofwasterecycling,dismantling,andresourcecompanies.Withthegrowingpressureofeconomydownwardandthedeteriorationofenvironmentalconditions,thevenousindustrialparkisbecomingmoreandmoreimportantindecreasingresourceandenergyconsumption,andreducingtheamountoffinaldisposalofwaste.Nowithasbecomeoneofthestrategicstodevelopcirculareconomy,andpromoteecologicalcivilizationformanycitys.Basedoncollecting,collatingandanalyzingtherelevantinformationaboutdomesticandforeignvenousindustrialpark,andinvestigatingJapaneseEco-townandthetypicalvenousindustrialparksinChina,thispaperstudieddomesticandforeignvenousindustrialparkinaspectsofreducingenvironmentalpollutionandkeepingenvironmentalsafety,andanalyzedthenecessityofthevenousindustrialpark;accordingtousingInternetthinkingandadoptinginnovativemulti-groupnetworksurvey,thispaperstudiedtheunderstandingaboutcirculareconomyfromdifferentsocialstrata;basedontrackingandanalyzingadomesticvenousindustrialparkfor2years,thispaperanalyzedthewastetreatmentandresourceutilizationbymaterialflowanalysis,andonthisbasis,thispaperanalyzedeco-efficiencyofthevenousindustrialpark.AccordingtoAnalyticHierarchyProcess(AHP)andFuzzyComprehensiveEvaluation(FCE),thispaperidentifiedthemaininfluencingfactorsweightsandevaluationofeco-efficiencyofvenousindustrialpark,inordertoprovidemorescientificbasisforimprovingthequalityandefficiencyofsustainabledevelopmentofthevenousindustrypark.Theresultswereasbelow.III 青岛理工大学工学硕士学位论文(1)Thepressureofresourcesandenvironmentbecamemoreandmoresterninourcountry,andthecurrentsituationofresourceutilizationandenvironmentalprotectionneededtobeimproved.Theconstructionofvenousindustrialparkwashelpfultorealizethescale,standardization,standardizationdisposalofallkindsofwastes,andachievethefulluseofresourcesaswellasthedecreaseinenvironmentalpollutionload.Withthecontinuousimprovementoftheconstructionofvenousindustryparkinourcountry,itwouldhaveagreaterroletosaveresourcesandprotecttheenvironment.(2)Networksurveyresultsshowedthat,firstly,mostpeoplehadaconsensusonthebasicrequirementsofcirculareconomyintermsofservicesystemandinfrastructureconstruction,79.8%ofpeopleconsideredthatthepropagandaofclassificationknowledge,policiesandregulationsofgarbagecollectionwereinsufficient,and81.7%ofpeopleconsideredthatwastetreatmentfacilitiesandrecyclingsystemwerenotperfect;secondly,peoplegenerallyhadnotthehabitofgarbageclassification,andonly11.1%ofpeopleclassifiedandproperlydealtwiththegarbageathome;thirdly,publicwillingnessofparticipationinenvironmentalprotectionworkweregenerallystrong,68.9%ofpeoplesaidthattheywouldconsciouslyparticipateingarbagecollectionunderthepremiseofcompletedconditions;fourthly,relatedscholarsgenerallyagreedontheconstructionofvenousindustrypark,74.4%ofpeopleconsideredthatthemainformofvenousindustryshouldbethepark,70.2%and76.9%ofpeopleidentifiedtheroleofvenousindustryparkinenvironmentalprotectionandresourceutilization.(3)Thematerialflowanalysisofatypicalvenousindustryparkshowedthat,from2009to2013,theyearincreaserateofwasteprocessingvolumeoftheindustrialparkwere4.0%,23.7%,17%,-18%,3.3%respectively,andtheindustrialparkhandled76813tonsofgeneralindustrialsolidwaste,72531tonsofhazardouswaste,20108tonsofmedicalwastein5years;thechangeoftotalamountofelectronicwastewassignificant,andtheindustrialparkrecycled3262565setsofwasteTV,391939setsofwastewashingmachine,282012setsofoldcomputer,74653setsofusedairconditionin,and218469setsofwasterefrigerators;theresourceutilizationrateofIV 青岛理工大学工学硕士学位论文usedcarwere92%,94.9%,95.6%,94%,87%respectively,andtheindustrialparkrecycled11067setsofusedcar.(4)Theanalysisoftheecologicalefficiencyoftheindustrialparkshowedthatthedirectecologicalefficiency,thetotalecologicalefficiency,theoverallefficiencypresentedincreasingtendencyfrom2009to2011,andtheaverageannualdeclineratewere0.9%,2.6%and0.5%respectively.Itreflectedthattheeconomicvalueofperunitofmaterialconsumptionandpollutantemissionsincreased,andthecurrentsituationofresourceutilization,wastedisposalandenvironmentmanagementwereimproved.(5)Themaininfluencingfactorsandweightoftheeco-efficiencyofvenousindustryparkwereasfollows:solidwastetreatment(0.2661)>airpollution(0.1725)>recyclingofrenewableresources(0.1608)>solidwastepollution(0.0949)>equipmentmanufacturing(0.0864)>usageofwasteresource(0.0590)>waterpollution(0.0522)>technologypromotion(0.0451)>usageofrenewableresource(0.0331)>usageofmineralresources(0.0191)>usageoffossilfueluse(0.0108).Keywords:Venousindustry;ecologicalcivilization;venousindustrialpark;eco-efficiency;circulareconomy;questionnairesurvey;materialflowanalysisV 青岛理工大学工学硕士学位论文第1章绪论本研究受以下科研课题支持:中华人民共和国国家发展和改革委员会的“建设静脉产业园的若干问题研究”;与日本国龙谷大学合作开展的“关于分断型社会体系中的中国城市废弃物合理处理与环境治理的责任分担制度”的国际研究。1.1研究背景1.1.1资源供需矛盾突出自然资源是人类社会生存与发展的物质基础,保障资源安全对于维护国家稳定、促进经济发展及提升国际竞争力具有基础作用。随着我国工业化、城镇化进程加快,资源能源消耗量不断增加,资源需求刚性上升与资源供应刚性约束的矛盾愈加突出,对经济发展的制约进一步加剧,对国际竞争力的限制也日益明显。(1)资源消耗量逐年增加我国资源能源消耗总量不断上升,高耗能产业在国民经济发展中仍占据重要地位。据统计,“十一五”期间,钢材、水泥、平板玻璃分别增长了180%、170%、63%,工业能耗年增长率为7%[1]。2013年,我国工业能耗占全国一次能源消费的71.3%,达26.74亿吨标煤,其中高耗能行业约占工业能耗的80%。我国已于2010年超越美国成为全球一次能源消费第一大国,2013年一次能源消费达2852百万吨油当量,比2012年增加4.7%,占世界一次能源消费的22.4%。预计到2025年,我国一次能源消费将达到4755百万吨油当量。经济高速增长不仅促使能源消耗急剧增加,还导致了物质消费量大幅上涨,改革开放30多年来,中国已从资源消耗不太多的国家发展成为了全球第一大资源消耗国。(2)资源供给量难以持续随着世界人口数量的不断增长,人类物质需求的不断提高,人类对自然资源的开发利用强度也愈来愈大[2]。著名经济学家西奥多·W·舒尔茨[3](TheodoreW.Schultz)曾指出:“能源是无可替代的,现代生活完全是架构于能源之上。”我国各项自然资源的绝对数量都很可观,但人均占有量却远低于世界平均水平,石油、天然气人均占有量仅约为世界水平的7.7%、7.1%。由于片面强调经济增速,忽视经济增长质量和资源供应的持续性,国内资源储量已严重不足,难以继续支1 青岛理工大学工学硕士学位论文撑我国经济高速发展。2011年,我国原油、铁矿石、铜矿石、铝矿石的对外依存度分别为56.7%、56.4%、71.4%和61.5%[4]。2013年,原油、铁矿石、铜矿石、铝矿石的对外依存度已增至57.3%、73%、81.7%和74%。1.1.2污染问题日趋严峻为追求经济高速增长和物质极大丰富,人类过度生产和过度消费,资源消耗超出了环境的承载能力与自我修复能力,不仅造成生态环境的严重破坏,还导致生活环境的急速恶化。我国经济发展过程中,传统的粗放型经济增长方式和“先污染、后治理”的发展理念对生态环境造成了难以估量的破坏,对民众的生产生活也产生了恶劣影响。(1)生态环境破坏随着相关环保政策的实施和民众环保意识的提高,我国局部地区的环境质量状况有所改善,但总体仍呈恶化趋势,空气、水质、土壤的污染情况依旧令人忧虑,生态环境保护的形势也依然严峻。2004年因环境污染造成的经济损失达5118亿元,占我国GDP的3.05%[5],2009年仅环境退化成本和生态破坏损失成本就达13916亿元,占我国GDP的3.8%[6],2013年环境污染和生态破坏所造成的经济损失占当年GDP的近10%[7]。近年来,环境污染造成的经济损失不断攀升,不仅严重干扰了我国可持续发展水平的提高,还对构建和谐社会乃至国际声誉都产生了负面影响。据统计,1998~2006年,我国共发生环境污染事故14742起,平均每年发生1600多起,也就意味着平均每天有4起事故发生[8]。其中2010年紫金矿业铜酸水渗漏事故、2011年浙江杭州水源污染事件、2012年广西龙江河镉污染事件等重大环境污染事件的频繁发生,对国家环境安全构成了严重威胁。(2)生活质量下降受雾霾、水污染、“垃圾围城”等影响,我国大部分城市的生活环境亟待改善,而饮用水源水质不达标、固体废物乱堆乱放等现象也使农村生态环境面临日趋恶化的危机。有毒有害物质通过空气、水体等各种媒介大面积扩散,严重影响人类的身体健康和生产活动。其中空气污染会导致肺病、哮喘、癌症等疾病的发病率增高,水污染引发的结石、心脑血管硬化、重金属中毒等健康危害也逐渐增大。包括海洋污染、土壤污染、噪声污染等在内的环境污染问题,其对人体健康的危害已经成为阻碍人类生活质量提高的重大障碍。2 青岛理工大学工学硕士学位论文1.1.3固废处置水平偏低固废处置一直是国际性难题,由于人类的生产建设、日常生活和其他活动产生的固体废物逐年增多,世界各国都面临沉重的处理压力。我国各项固废处理设施的规划建设严重不足,固废处理能力还无法满足飞速增长的固废产生量;部分地区产生的固废无人管理、无处清理,处理量远低于产生量,且差距呈扩大趋势;资源回收体系尚未完善,各项再生资源的回收利用设施急需统一规划布局。(1)工业固体废物处置近年来,我国工业领域的资源消耗逐年加大,每百亿元GDP所产生的工业固体废物量高达6~7千吨,但工业固体废物的综合利用量及处置量均较低。2004年,全国工业固体废物产生量为12亿吨,2014年已增至32.6亿吨[9],10年间增长了近3倍,但综合利用率却变化不大,始终在50%~63%之间。与世界主要发达国家相比,我国工业固体废物资源化仍处于国际资源大循环产业链的底端,利用效率和再利用产品的附加值均较低,利用的规模和水平也存在较大差距。(2)城市生活垃圾处置目前,我国城市生活垃圾的主要处理方式为卫生填埋和焚烧,2013年城市生活垃圾卫生填埋占比约为65.6%、焚烧处理占比约为32.2%,约2.2%为其他处理方式。虽然无害化处理率稳步提升,但垃圾填埋场的剩余容量越来越小,新的垃圾填埋场也面临着选址难题。焚烧占比虽逐年增加,但焚烧处理易造成空气污染,焚烧厂的建立同样选址困难,甚至易引发群体事件,如2013年7月北京昌平区阿苏卫村周边村民抵制垃圾焚烧厂事件、2014年5月杭州余杭区群众抵制垃圾焚烧厂事件。因此,未来我国城市生活垃圾的处理压力依然巨大。2013年,我国261个城市产生的生活垃圾产生量约为16148.8万吨,产生量排名前十的城市均产生了超过250万吨生活垃圾,见表1-1。3 青岛理工大学工学硕士学位论文表1-12013年我国城市生活垃圾产生量排名前十城市的具体产生情况(单位:万吨)序号城市名称产生量序号城市名称产生量1上海市7366广州市3942北京市6727杭州市3083深圳市5228宁波市2604重庆市4539西安市2565成都市39810武汉市255(3)危险废物处置我国危险废物处置工作开展滞后,1990年起步,1996年才形成相关管理体系,2008年才出台《国家危险废物名录》。2006年,我国危险废物产生量为1084万吨,2011年已上涨为3431万吨,2013年的产生量则为3157万吨,危险废物产生量变化情况见表1-2。表1-22006~2013年我国危险废物产生量(单位:万吨)年份危险废物产生量年份危险废物产生量2006108420101589200710792011343120081357201234652009143020133157由于处理技术和处理规模难以满足要求,我国危险废物的无害化处置保障能力仍不高,整体处置率也较低,并且存在底数不清、流向不明和处置设施落后等诸多问题。工业危险废物的监管体系逐年完善的同时,生产和生活产生的危险废物如日光灯管、节能灯、过期药品、干电池等还难以为继;大型企业的危险废物已全面监管,但中小企业的监管工作仍有不足。1.1.4生态文明建设的必然要求2012年11月,党的十八大报告中指出,建设生态文明,是关系人民福祉、关乎民族未来的长远大计。2014年3月,国务院总理李克强在政府工作报告中指出,要努力建设生态文明的美好家园。经济社会的低碳发展是以低耗能、低污染、低排放为原则,以先进技术、创新管理为基础,达到经济、环境和社会综合4 青岛理工大学工学硕士学位论文价值最大化的目的。静脉产业以废物为原料,通过低消耗、低排放、高效率生产加工废物来减少天然原材料的使用,减少碳排放量[10]。只有大力推进静脉产业,以园区化作为产业发展的主要形式,才能形成废物的规模化、规范化、标准化处置,减少废物产生、提高资源回用率,最终形成有利于资源节约和环境保护的低碳发展模式。1.1.5循环经济发展方式创新的需求2008年8月,我国正式通过了《中华人民共和国循环经济促进法》,2013年2月,国务院印发了《循环经济发展战略及近期行动计划》,就构建循环型工业、农业、服务业体系和推进社会层面循环经济发展等进行了全面规划。要实现循环经济长效发展,就必须以创新的发展方式稳步推进循环经济,必须要求污染治理产业化与产业发展生态化协调发展,必须实现静脉产业与动脉产业相辅相成。在动脉产业领域要充分利用生态设计、清洁生产、新能源替代等措施,建设资源节约型社会;在静脉产业领域要大力推进资源回收体系建设,实现废物的源头减量,建设环境友好型社会[11],见图1-1。资生清资源动脉源态洁环境友消费消耗型产业开设生好产品社会采计产次品、废品可再利用不可环境静脉废物分废物生废物资再利安全处置友好型产业类收集产加工源利用用社会废物图1-1两型社会建设的基本框架1.2研究的目的及意义静脉产业的出现颠覆了传统的线性经济模式,以经济社会活动产生的大量废物为物质基础,以废物和废物处理服务的有价属性为价值基础,与动脉产业实现对接,是降低环境负荷、加强资源利用的有效措施。为促进循环经济发展,推进5 青岛理工大学工学硕士学位论文生态文明建设,静脉产业应以标准化、规范化的园区建设,长效化、精细化的管理机制为基础,以资源回收最大化、环境影响最小化为切入点,对产品从资源开采、生产、流通、消费到处理进行全过程管控。建设静脉产业园,可以克服单个企业无力构建高效回收系统的短板,实现资源的合理配置和高效整合,保障废物原料的来源和规范回收,推进环境管理常态化。2006年9月,原国家环保总局实施了《静脉产业类生态工业园区标准(试行)》(HJ/T275-2006),经过近十年发展,静脉产业园的建设与发展已处于关键阶段,但目前我国静脉产业园在环境安全管理、废物处理水平等方面仍存在诸多问题。本研究在借鉴国外静脉产业园建设思路和发展经验的基础上,重点分析了我国静脉产业园在法律法规、配套政策、回收体系方面的发展现状,探索了以物质流分析为基础,运用生态效率分析方法研究静脉产业园的发展状况,进而得出园区发展过程中在经济效益、资源利用、废物处理方面存在的主要问题。并通过分析静脉产业园生态效率的主要影响因素,提出了符合我国国情的静脉产业园发展建议,以提高静脉产业园生态效率。1.3研究的主要内容及研究思路本研究论述了我国静脉产业的发展现状,详细分析了建设静脉产业园的必要性,系统研究了国内外典型静脉产业园的发展现状;对生态效率分析方法的研究进展、理论框架、评价指标及对静脉产业园发展的作用进行了分析;以物质流分析为基础,以国内某静脉产业园为典型案例进行了生态效率分析,从经济效益、资源消耗和环境保护三方面对静脉产业园的发展现状进行了剖析;对静脉产业园生态效率的主要影响因素进行权重计算,并提出了静脉产业园发展过程中所面临的主要问题。研究的主要内容如下:(1)静脉产业的发展现状、静脉产业园建设的必要性及已具备的发展基础;(2)国内外静脉产业园的总体发展现状,国内外典型静脉产业园的建设背景、产业链布局和项目设置;(3)静脉产业园生态效率分析方法,及国内某静脉产业园生态效率分析;(4)静脉产业园生态效率主要影响因素的权重计算分析,及改善静脉产业园生态效率所面临的主要问题分析;6 青岛理工大学工学硕士学位论文(5)提出结论和建议。本研究技术路线图见图1-2。课题立项国外静脉产业资料研究国内静脉产业资料研究生态效率分析方法研究国内静脉产业园实地调研国内某典型静脉产业园生态效率分析静脉产业园生态效率主要影响因素的权重计算研究改善静脉产业园生态效率所面临的问题分析及对策建议完成报告图1-2研究技术路线7 青岛理工大学工学硕士学位论文第2章我国静脉产业园建设的必要性分析2.1静脉产业发展现状2.1.1工业固体废物的综合利用现状自上世纪80年代以来,我国工业固体废物的综合利用已取得较大进步,其中粉煤灰、各种炉渣等已得到充分利用,煤矸石、各种工业污泥、各种矿渣等则得到部分利用[12],“十一五”期间大宗工业固体废物综合利用情况见表2-1。表2-1“十一五”期间大宗工业固体废物综合利用情况产生量(万吨)综合利用量(万吨)综合利用率(%)种类2005年2010年2005年2010年2005年2010年尾矿71400121400500017000714煤矸石370005980019600365005361粉煤灰301004800019900326006668冶炼渣18000317009000190005060工业副产石50001250050050001040膏赤泥100030002012024合计162500276400540201102203340自2000年,我国工业固体废物综合利用率稳步提升,已从2000年的45.9%上升至2014年的62.1%。然而,历年堆存的工业固体废物已超过100亿吨,既占用大量土地,又造成严重环境污染,目前仍存在相当大的安全隐患。2.1.2城镇固体废物处理与利用现状(1)生活垃圾随着城市化进展的快速推进,城市垃圾的产生量出现快速增长趋势,原有垃圾填埋场的库容也逐渐呈饱和状态,“垃圾围城”的困境日趋严峻。2012年,我国城镇生活垃圾产生量约3.02亿吨,约占世界产生量的26%,是世界垃圾第一产生大国。垃圾历史存量巨大,生活垃圾积存量已高达80亿吨。2012年,我国城镇生活垃圾清运量达到17081万吨,无害化处理率为84.8%[13],相较于20038 青岛理工大学工学硕士学位论文年的50.8%进步明显。目前生活垃圾主要处理方式是卫生填埋、焚烧发电及厌氧堆肥处理等,我国各类城镇生活垃圾无害化处理厂建设情况见图2-1、2-2、2-3。年图2-12001~2012年我国卫生填埋场的建设情况年图2-22001~2012年我国焚烧发电厂的建设情况数量变化年图2-32001~2012年我国生化处理厂的建设情况数量变化目前,我国城镇生活垃圾的收集、运输、处理工作已取得阶段性成果,但仍有近20%的城镇生活垃圾堆放于城镇周围,农村生活的治理工作也处于起步阶段。而作为源头减量和资源化利用的基础,生活垃圾分类收集工作已在部分城市展开试点,但易拉罐、塑料瓶等回收价值较高的生活垃圾易回收,餐厨垃圾、建9 青岛理工大学工学硕士学位论文筑垃圾等“低质”垃圾的回收却困难重重。(2)餐厨垃圾随着人口增加和生活水平的提高,餐饮业持续快速发展,餐厨垃圾产生量也逐年增长。目前我国共有各类餐馆350多万家,行业零售额已达2万亿元。据中国固废网公布的数据显示,我国每年产生的餐厨垃圾约4000万吨,但当前我国仅有8200吨的日处理能力,对应处理率仅为10%,处理压力仍较大。受“非典”、“禽流感”等突发事件影响,我国开始逐步重视餐厨垃圾处理问题,并颁布了一系列相关政策法规。近年来,餐厨垃圾资源化利用试点工作已在全国几十个城市开展,首试点城市33个,拨付循环经济发展专项资金6.3亿元;第二批试点城市16个,第一、二批试点城市覆盖了国内主要一、二线城市。截至2014年,国家共开展4次试点选择工作,共有83个城市入围,试点城市将获得中央财政专项资助金,并按照资助金额的50%向地方政府下拨启动资金。(3)建筑垃圾全国每年产生的建筑垃圾近20亿吨,以北京为例,其建筑垃圾年产生量高达4000万吨。据估计,我国每年新建建筑面积约有20亿平方米,每新建1万平方米建筑将产生500~600吨建筑垃圾,每年拆毁的老建筑占总量的40%,而每万平方米拆除的旧建筑将产生7000~12000吨建筑垃圾[14]。因此,随着我国城镇化的加速推进,未来数年的建筑垃圾排放量将持续加大。然而,目前大部分建筑垃圾缺乏回收利用,处理方式仅局限于填海和坑塘,部分用来作道路路基,经粉碎加工后作混凝土骨料、生产路面砖和墙体砖等利用方式还在试用中。(4)城市污水处理厂脱水污泥全国目前已建成的城市污水处理厂超过400座,每年污水处理厂产生的污泥量达1亿吨,产生的脱水污泥量已接近2200万吨[15]。但污水厂自身设有污泥处置工艺的仅占30%左右,其中有污泥稳定化处理设备的仅占25%。而且在已建成的污水处理厂中,90%以上的污泥处理设备不配套或部分配套,一些中小型污水处理厂甚至没有设置任何污泥处理设备。目前,污泥的主要处理方式有:卫生填埋、厌氧消化产生沼气,以及厌氧堆肥和干燥后作为水泥窑的填加材料等。2.1.3农业固体废物的综合利用现状我国农业固体废物主要是秸杆和畜禽粪便。目前全国每年的秸杆产生量约为10 青岛理工大学工学硕士学位论文8亿吨,主要利用方式为造纸、作饲料、燃烧发电、制沼气和回田做肥料[16]。近年来,由于大量小造纸厂关闭,加之燃烧发电和制沼气并未全面推广,导致秸秆需求量降低,用量也大大减少。部分地区在农忙时节仍存在田间地头焚烧秸杆的行为,既造成资源浪费,又污染环境。因此,目前秸杆综合利用工作仍有待改善。畜禽粪便是农业面源污染之一,随地排放和堆弃会对大气、水体、土壤环境造成污染。畜禽养殖布局分散,仅淮河、海河、辽河、松花江四个流域就有454个集中畜禽养殖场,畜禽粪便的收集与处理目前仍比较困难。其主要利用方式是通过厌氧发酵制沼气和沼渣当肥料,但目前该项工作正处于推广阶段,规模化、规范化仍有待加强。2.1.4再生资源回收利用现状再生资源的回收利用有利于降低生产成本、缓解资源供需矛盾,其开发利用是发展循环经济的重要基础。随着国家相关法律法规相继颁布,我国再生资源回收利用得到了进一步保障,各类再生资源的回收利用情况见图2-4。万吨图2-42011~2013年我国各类再生资源的回收利用量然而,受理念、技术、资金等多项因素制约,我国对资源回收与再利用企业的管理依然薄弱,资源回收利用率也较低。如炼钢企业中废钢使用量仅占钢铁生产量的15%左右,远低于世界37%的平均水平,而欧美各国和日本钢铁企业的废钢使用率已经达到60~70%。11 青岛理工大学工学硕士学位论文2.2园区化管理的必要性2.2.1缓解需求的有效途径近年来,我国资源消费速度极速增长,资源承载力已接近极限。虽然我国资源总量丰富,但人均占有量小,人均能源仅约占世界水平的1/7,人均矿产量仅约占世界水平的1/2[17],而且矿种储量不足、开发难度大。面对人口增长和经济发展的双重压力,矿产资源的衰竭是必然趋势,人均占有量将进一步减少,资源供需缺口也将进一步拉大。此外,我国资源浪费严重且综合利用率低,2012年我国经济总量占世界的比重为11.6%,但消耗了全世界21.3%的能源、54%的水泥、45%的钢[18]。由于国内资源已无法满足经济发展的需求,近几年我国主要金属原料大量依靠进口。废物中含有大量可再生资源,及一些仍有使用价值的零部件,如果能得到合理的回收利用,可成为与天然资源同等重要的“城市矿山”。研究结果表明,一部100克重的手机中约含有0.028克金、0.189克银、13.71克铜和0.014克钯,而一般采掘金矿的品位约为50-80克/吨。而1吨随意收集的电脑板卡中约含有272千克塑料、130千克铜、41千克铁、29千克铅、20千克锡、10千克锑、9千克银、18千克镍、0.45千克金和钯、铂等贵金属[19]。开采“城市矿山”,提取废物中的有用资源,促进废物的循环利用,是解决我国经济发展和资源短缺之间矛盾的有效手段之一。我国正处于经济结构转型升级的关键阶段,发展循环经济,减少资源消耗,提高资源利用率是必由之路。国外实践经验表明,建立静脉产业园,通过统一规划、集中建设,毗邻的再生资源利用和废物处理企业在合理配置资源、提高废物收集率方面具备集群优势。利用企业的协调共生理念,不仅有助于降低运营成本、提高竞争力,还有利于完善产业链、强化回收体系,是在治理观念、管理机制上的创新。此外,通过建立静脉产业园,逐步建立起园区企业发展与区域经济发展的联动机制,园区企业将为传统直线型的生产过程和重投入轻管理、重效益轻环保的粗放发展方式提供转型契机,引导区域资源的综合利用和可持续发展,促进静脉产业从概念走向实践,推进传统产业的生态转型和结构升级。12 青岛理工大学工学硕士学位论文2.2.2减少污染的有效措施目前我国环境污染物的排放仍处于较高水平,远超环境承载能力,整体环境质量的恶化趋势也尚未得到有效遏制。作为重要排放源和责任承担者的企业在降低环境污染方面理应“身先士卒”,但由于市场规范性建设与管理机制改革长期处于滞后状态,部分企业在短期利益面前,往往忽视环境保护。随着污染物排放量持续增大,企业的环境保护成本将逐渐增高,加之环境违法成本低、设施建设不完善等不利因素,未来生态环境保护的形势仍十分严峻。2000年到2013年间,工业固体废物产生量由8.16亿吨上涨到32.3亿吨,增长了4倍,工业废气排放总量由13.82亿立方米上涨到66.93亿立方米,增长了4.8倍[20]。静脉产业园的建立既有助于提升废物资源化及安全处置的规模和效益,又有利于静脉产业的污染防治和环境管理,是降低环境污染负荷、实现环境管理常态化、保障环境安全的有效手段。通过统筹规划,静脉产业园可推动废物资源化生产加工企业的合理布局,利用物质流、能量流分析,实现园区物质闭路循环和能量多级利用;可采用最佳技术和最优处理方式,保障废物处理过程的稳定化、无害化;可运用不断创新的管理机制,提高园区环境安全管控和生态化建设能力。因此,静脉产业园的建设,可促进软硬件的完美结合,破解环境保护与经济发展之间的矛盾,实现生态环境保护与产业转型升级的最佳衔接,推动经济发展由资源依赖型向生态环保型的跨跃。随着公众环保意识的提高,对改善区域环境质量的呼吁越来越高,对周边废物处理设施的抵制情绪也越来越强。公众抵制情绪为废物、废水处理能力的提升带来相当大的阻力,导致垃圾处理设施、废水处理设施的建设都面临选址困难。部分地区缺乏统筹规划的建设行为也遭到了当地居民的坚决抵抗,环境信访日趋增多、环境纠纷日趋复杂。而实行园区化管理,以科学选址、规范建设为基础,以先进技术、安全距离和隔离措施为支撑,对污染物处理设施、资源化回收加工企业进行封闭式管理,可有效降低环境风险,提高居民信任度,构建和谐社会,实现经济、社会、环境的协调发展,推进生态文明建设。13 青岛理工大学工学硕士学位论文2.3我国静脉产业园已具备的发展基础2.3.1法律法规体系的建立我国静脉产业相关法律法规体系包括三个层面:第一层面是全国人大、国务院制定的国家级法律法规,第二层面是国家环保部、国家商务部等部委出台的行政管理办法,第三层面是部分省、市发布的地方法规。各项法规的出台,为促进资源节约和循环利用,加快推进静脉产业发展发挥了重要作用。我国主要的静脉产业相关法律法规见表2-2。表2-2我国静脉产业相关法律法规一览表施行时间法律法规国家2003年1月1日《中华人民共和国清洁生产促进法》层面2005年4月1日《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》的法2006年1月1日《中华人民共和国可再生能源法》律法2008年4月1日《中华人民共和国节约能源法》规2008年9月1日《中华人民共和国循环经济促进法》国家2000年6月1日《关于公布生活垃圾分类收集试点城市的通知》层面2004年10月1日《清洁生产审核暂行办法》的部2006年9月1日《静脉产业类生态工业园区标准》(HJ/T275-2006)门管2007年5月1日《再生资源回收管理办法》理办2008年2月1日《电子废物污染环境防治管理办法》法2011年8月1日《固体废物进口管理办法》2001年6月1日《山东省资源综合利用条例》2004年4月3日《河北省加快推进清洁生产的实施意见》2006年9月1日《云南省清洁生产促进条例》省市2009年5月1日《广东省严控废物处理行政许可实施办法》级地2009年10月15日《海南省城镇生活垃圾处理费征收使用管理办法》方性2010年1月1日《湖南省实施<中华人民共和国清洁生产促进法>办法》法规2000年9月22日《北京市城市垃圾分类收集回收综合利用工作方案》2005年4月22日《重庆市人民政府关于发展循环经济的决定》2008年11月1日《上海市城市生活垃圾收运处置管理办法》2.3.2配套政策的出台近年来,党中央、国务院下发了一系列文件,制定了多项税收减免、财政补贴、优惠利率贷款、技术研发专项经费等优惠政策,以调节和影响市场主体行为,促使资金流向静脉产业,加快静脉产业园的建设。各省、市也纷纷出台配套管理政策,对静脉产业的发展进行扶持。国家层面的静脉产业相关政策见表2-3。14 青岛理工大学工学硕士学位论文表2-3我国静脉产业相关政策一览表项目施行时间相关政策2000年12月《关于香皂和汽车轮胎消费税政策的通知》2005年6月《国务院关于做好建设节约型社会近期重点工作的通知》2005年7月《国务院关于加快发展循环经济的若干意见》2005年10月《重点企业清洁生产审核程序的规定》2006年2月《汽车产品回收利用技术政策》2006年4月《废弃家用电器与电子产品污染防治技术政策》2006年7月《大中城市固体废物污染环境防治信息发布导则》2007年11月《国务院关于印发国家环境保护“十一五”规划的通知》国2007年12月《国务院关于促进资源型城市可持续发展的若干意见》2008年1月《资源综合利用企业所得税优惠目录》2008年7月《环境保护部关于进一步加强重点企业清洁生产审核工作的通知》家2008年12月《关于资源综合利用及其他产品增值税政策的通知》2009年1月《水资源费征收使用管理办法》2009年1月《财政部税务总局关于再生资源增值税政策的通知》级2009年6月《家电以旧换新实施办法》2009年10月《国家税务总局关于再生资源增值税退税政策若干问题的通知》2010年4月《关于支持循环经济发展的投融资政策措施意见的通知》2010年4月《生活垃圾处理技术指南》2010年4月《家电以旧换新拆解补贴办法》2010年5月《家电以旧换新推广工作方案》2010年5月《关于印发家电以旧换新推广工作方案的函》2010年6月《关于印发<家电以旧换新实施办法(修订稿)>的通知》2.3.3回收体系的完善我国城镇生活垃圾中可回收资源占20%左右,对垃圾进行分类收集及资源的回收利用具有十分重要的经济、环境和社会效益。2000年,我国开展了垃圾分类工作的第一次探索,国家建设部确定了北京、上海、广州、南京、深圳、杭州、厦门、桂林等8个垃圾分类试点城市。2010年,首批试点的部分城市再次进行试点,并陆续有新成员城市加入。部分试点城市借鉴国外发达国家经验,在推进生活垃圾分类收集的过程中,立足实际、突出特色,初步形成了一些效果较好、质量较高的分类收集方法,并完善了回收体系,如上海、杭州、青岛等地。(1)上海市上世纪80年代中期,上海市开始推行垃圾袋装化收集;1995年,按照“有机”和“无机”进行了垃圾分类试点;2000年,被确定为全国推进垃圾分类试点城市之一;2007年,逐步实施玻璃、有害垃圾、可回收物、其它垃圾的四分15 青岛理工大学工学硕士学位论文类法;2011年,借助“百万家庭低碳行、垃圾分类我先行”的政府实事工程,试点推进“2+3”垃圾分类法[21],形成了可资源化链、常规垃圾链、湿垃圾链、旧织物链、电子废物链等多条专项垃圾回收链。此外,自2002年起,上海市已经开始向企事业单位征收垃圾处理费。(2)杭州市杭州市于2011年5月开始实施“2011-2013年家庭生活垃圾分类三年行动计划”,将垃圾分为有害垃圾、可回收垃圾、其他垃圾和厨房垃圾四类,并在各小区设四色垃圾箱[22]。为保障顺利推进,杭州市专门聘请义务督导员对居民进行现场分类指导,并实施全国首创的垃圾分类“实名制”。通过在社区内给每户家庭建立生活垃圾分类档案,掌握分类、投放情况,并在楼道内公示。此外,通过向每户家庭发放一本类似存折的“绿色账户”,部分社区还建立了“绿色账户”管理机制,居民可通过正确投放获得积分,并凭借积分兑换相应礼品。(3)青岛市2000年以来,青岛市已开展四次生活垃圾分类收集试点工作。2000年,第一次试点工作选取的是市区内某小区;2003年9月,第二次试点工作选取的是市内两区的五个物业管理小区;2011年1月,第三次试点工作选取的是市内四区的一个机关企事业单位、一所学校、一个农贸市场和一个封闭式居民小区;2013年3月,第四次试点工作选择在市区内的10个街道开展垃圾分类收集。截至2013年末,青岛市生活垃圾分类收集工作已涉及215个物业小区和323个开放式居民楼院,已有大约20多万居民开展了生活垃圾分类收集,居民对垃圾分类知晓率达95%以上,参与率达80%以上,准确率达75%以上,已基本达到预期效果。2.3.4产业发展初具规模目前,我国与静脉产业相关的回收网点已达到20多万个,资源回收、加工及资源化利用企业超过1万家,静脉产业在技术水平、管理机制和从业人员数量上都取得了较大进步,在产业规模、园区数量和发展模式上也不断取得新的突破,环境保护和节能减排效果日益显著。2010年,我国废钢铁、废有色金属、废塑料、废旧轮胎、废纸、废电子电器产品、报废汽车以及报废船舶,共八大类别的主要再生资源回收总量达1.49亿吨,比2009年增长了585.9万吨,增幅为4.1%。2014年,我国废钢铁、废有色金属、废塑料、废轮胎、废纸、废弃电器电子产16 青岛理工大学工学硕士学位论文品、报废汽车、报废船舶、废玻璃、废电池等十大类别的再生资源回收总量约为2.45亿吨,同比增长5.0%。发展较好的地区静脉产业与当地动脉产业已经形成了良好的产业联动关系,通过工业产业的资源共享降低了企业发展所需的各项成本。同时,工业产业产生的大量废物作为静脉产业园发展的物质基础,其循环利用的技术和管理水平也都有了进一步提升。部分产业园以龙头企业为创新资源组织的核心载体,围绕主导产业发展,形成了物料闭路循环,完善了园区内再生资源价值链,提高了园区经济效益。此外,通过废物循环利用、水资源循环利用和能源高效利用,部分园区在实现管理成本大幅降低的同时,还为区域资源综合利用和生态环境保护的改善做出了重要贡献。以餐厨垃圾为例,我国部分城市已经形成了“餐饮业—回收—处理—再生资源”的产业链条。2.4问卷调查根据国家发展和改革委员会的“建设静脉产业园的若干问题研究”项目需要,为更好地掌握城市固废处理及资源化利用现状,分析社会各阶层对于静脉产业园建设的相关认识,进而为静脉产业园建设的必要性提供更直接的依据。本文作者在连续两年参与某国家级静脉产业园“环境报告书”编制工作的基础上,广泛听取合作课题中的日本研究人员的建议,首次尝试采用网络问卷调查的方式取代传统的入户调查和街头调查等方式,以广泛性、真实性为原则,以多人群、多地域为特征,通过电脑网页、微信群等手段进行了抽样问卷调查。调查表网络发布形式见图2-5。图2-5调查表网络发布形式示意图17 青岛理工大学工学硕士学位论文(1)问卷设计为强化网络调查的针对性,本研究共设置两种调查问卷,A卷共设置12项问题,主要针对北京、上海、广州、武汉、济南、郑州等资源消耗量大、废物排放量大且环境影响因素较为突出的城市普通民众,调查内容为城市固废处理及资源化利用现状;B卷在A卷的基础上增加了与静脉产业园相关的3项问题,主要针对生态环境、资源利用、经济学领域的学者和研究人员,以及废旧物资回收人员、静脉产业园区管理人员。(2)调查对象为让更多的人参与到调查中,调查对象涉及不同年龄、不同职业、不同阶层的民众,详见图2-6、2-7、2-8。截至问卷期结束,共收集到有效问卷367份,其中A卷246份,B卷121份。3%8%7%小于18岁17%18~30岁31~45岁46~60岁60岁以上65%图2-6调查对象年龄分布图由图2-6可见,调查对象共分五个年龄层,小于18岁、18~30岁之间、31~45岁之间、46~60岁之间和60岁以上的人数所占比例分别为8%、65%、17%、7%和3%。6%16%21%高中以下大学硕士博士及以上57%图2-7调查对象受教育程度分布图18 青岛理工大学工学硕士学位论文由图2-7可见,调查对象中,受教育程度在高中以下、大学、硕士和博士及以上的人数所占比例分别为16%、57%、21%和6%。5%8%学生32%教育工作者12%上班族政府工作人员经商者9%其它34%图2-8调查对象职业分布图由图2-8可见,调查对象中,学生、教育工作者、上班族、政府工作人员、经商者和其他从业人员的人数所占比例分别为32%、9%、34%、12%、8%和5%。而其中,生态环境、资源利用、经济学领域的学者和研究人员人数为54人,占14.5%,废旧物资回收人员和静脉产业园区管理人员的人数为67人,占18.3%。(3)调查结果分析①被调查者的认识民众对于固废处理及资源化利用现状的认识,是城市资源利用与环境保护的真实体现,也是衡量静脉产业发展水平的重要指标,对被调查者关于固废处理及资源化利用的认识调查结果见表2-4。表2-4对于固废处理及资源化利用的认识调查您觉得垃圾分类知识和相关政策法规的宣传是否足够?选项人数百分比选项人数百分比非常不够7520.4%比较足够4913.4%不够21859.4%不清楚、不了解256.8%您觉得目前的城市固废处理设施及回收利用体系是否完善?选项人数百分比选项人数百分比非常不完善13336.2%比较完善5113.9%不完善16745.5%不清楚、不了解164.4%19 青岛理工大学工学硕士学位论文您是否认同某些地区脏乱差、环境污染严重是由回收不当引发的?选项人数百分比选项人数百分比非常不认同113.0%比较认同25469.2%不认同3710.1%非常认同6517.7%您是否认同联系相关企业提供上门回收服务对于固废处理及资源化利用很重要?选项人数百分比选项人数百分比非常不认同277.4%比较认同24566.7%不认同4412.0%非常认同5113.9%您是否认同固废处理和资源化利用设施的距离及方便性很重要?选项人数百分比选项人数百分比非常不认同123.3%比较认同19252.3%不认同246.5%非常认同13937.9%您认为从事固废处理和资源化利用的企业是否有必要处于同一区域或园区?选项人数百分比选项人数百分比没有必要6918.8%非常有必要9726.4%有必要13536.8%不清楚、不了解6618.0%由表2-4可见,认为垃圾分类知识和相关政策法规宣传不足的占79.8%,认为城市固废处理设施及回收利用体系不完善的占81.7%,反映了目前静脉产业发展在政策法规、设施建设、回收体系等方面的严重不足,既难以营造民众积极参与其中的社会氛围,也无法满足固废处理量不断增长的刚性需求。此外,认同某些地区脏乱差、环境污染严重是由回收不当引发的占86.9%,认同联系相关企业提供上门回收服务对固废处理及资源化利用很重要的占80.6%,认同固废处理和资源化利用设施的距离及方便性很重要的占90.2%,认为从事固废处理和资源化利用的企业有必要处于同一区域或园区的占63.2%。反映了民众对循环经济的认识有所加强,对生活环境恶化的深层次原因和改善的具体措施有了进一步了解,对循环经济在服务体系、设施建设方面的基本要求也具有一些共识。②被调查者的分类和处理行为被调查者对家中产生的生活垃圾、废旧电子产品及危险废物的处理方式见图2-9、2-10、2-11。20 青岛理工大学工学硕士学位论文%4538.5Ⅰ.随意丢弃4035Ⅱ.和其它垃圾一起投放到垃圾桶3025.62521.3Ⅲ.投放到指定地点或分类垃圾桶2015Ⅳ.送到回收站集中处置9.5105.1Ⅴ.其他方式50ⅠⅡⅢⅣⅤ图2-9生活垃圾处理方式的调查情况%4035.235Ⅰ.随意丢弃3023.4Ⅱ.卖给沿街收购的小商贩2519.82016.7Ⅲ.卖给回收公司1510Ⅳ.送到回收站处置4.95Ⅴ.其他方式0ⅠⅡⅢⅣⅤ图2-10废旧电子产品处理方式的调查情况%4538.5Ⅰ.随意丢弃4035Ⅱ.和其它垃圾一起投放到垃圾桶3025.62521.3Ⅲ.投放到指定地点或分类垃圾桶2015Ⅳ.送到回收站集中处置9.5105.1Ⅴ.其他方式50ⅠⅡⅢⅣⅤ图2-11危险废物处理方式的调查情况由图2-9、2-10、2-11可见,将家中产生的所有生活垃圾都分类并妥善处理的仅占11.1%,将废旧电子产品送到回收站处理的仅占16.7%,将危险废物投放到指定地点或分类垃圾箱的占25.6%,但送到回收站集中处置的仅占9.5%。反映了目前民众普遍没有养成垃圾分类的习惯,对家中产生的生活垃圾、废旧电子21 青岛理工大学工学硕士学位论文产品、危险废物等固废的处理方式也较随意,既不利于固废的规范化回收,也不利于资源化利用水平的提高,阻碍了静脉产业的进一步发展。③被调查者参与意愿民众对于固废处理及资源化利用的参与意愿,是城市环保教育水平的重要体现,也是影响静脉产业发展的重要因素。被调查者参与意愿的调查结果见表2-5。表2-5民众对于固废处理及资源化利用参与意愿的相关调查您所居住的地方是否进行过固废处理及资源化利用方面的宣传?选项人数百分比选项人数百分比一次也没有18349.9%有过很多次349.3%有过几次5113.9%没注意过9926.9%如果各项回收条件及处理设施都完备,您是否会自觉参与固废回收?选项人数百分比选项人数百分比不会71.9%可能会8122.1%不一定267.1%一定会25368.9%您是否愿意接受城市垃圾处理收费制度?选项人数百分比选项人数百分比非常不愿意5314.4%比较愿意21157.5%不愿意6718.3%非常愿意369.8%由表2-5可见,在所居住地方经历过多次固废处理及资源化利用方面相关宣传的民众仅占9.3%,反映了城市环保教育水平普遍偏低,多数民众缺乏相关指导。而在各项回收条件及处理设施都完备的前提下,68.9%的民众表示一定会自觉参与垃圾回收,愿意接受城市垃圾处理收费制度的也占到了67.3%,反映了多数民众对固废处理及资源化利用采取支持态度,对于改善生活环境也怀有相当大的期待,并愿意以自身行动支持静脉产业的发展。④被调查者对静脉产业园的认识由于A卷并未设置与静脉产业园相关的问题,此项调查分析仅针对B卷,分析对象为54名生态环境、资源利用和经济学领域的学者和研究人员,及67名废旧物资回收人员和静脉产业园区管理人员,调查结果见表2-6。22 青岛理工大学工学硕士学位论文表2-6民众对于静脉产业园的认识调查您是否认同静脉产业应以园区化为主要的发展形式?选项人数百分比选项人数百分比不认同1814.9%非常认同2117.4%比较认同6957.0%不清楚、不了解1310.7%您是否认同静脉产业园在环境保护方面所发挥的作用?选项人数百分比选项人数百分比不认同2117.4%非常认同2016.5%比较认同6553.7%不清楚、不了解1512.4%您是否认同静脉产业园对于固废处理及资源化利用的推动作用?选项人数百分比选项人数百分比不认同1512.4%非常认同1915.7%比较认同7461.2%不清楚、不了解1310.7%由表2-6可见,认同静脉产业应以园区化为主要发展形式的占74.4%,认同静脉产业园在环境保护、固废处理和资源化利用方面的作用的分别占70.2%、76.9%。反映了多数调查对象对静脉产业的园区化建设持认同态度,也认为静脉产业园是环境保护和资源利用的重要手段之一。2.5本章小结我国废物处理和综合利用的现状虽有所改善,但产生量快速增长与处理能力严重不足之间的矛盾依然突出;再生资源回收量虽逐年增长,资源化利用却仍然处于较低水平。随着静脉产业园对节约资源和环境保护的作用日渐突出,静脉产业园在法律法规、配套政策及回收体系等方面的发展基础得到进一步完善,目前的产业发展已初具规模。而网络调查结果则表明,目前城市废物处理及资源化利用还存在诸多不足。多数民众对循环经济服务体系和设施建设方面的基本要求具有共识,其中认为废物处理设施和回收利用体系不完善的占81.7%;民众普遍没有养成垃圾分类习惯,将家中产生的生活垃圾分类并妥善处理的仅占11.1%;民众参与环保工作的意愿普遍较强,在各项条件完备的前提下,表示一定会自觉参与垃圾回收的占68.9%;相关学者普遍对静脉产业的园区化建设持认同态度,其中认同静脉产业应以园区化为主要发展形式的占74.4%。23 青岛理工大学工学硕士学位论文第3章国内外静脉产业园建设实践分析3.1国内外静脉产业园建设现状3.1.1我国静脉产业园建设现状随着静脉产业规模的持续扩大,园区化已经成为静脉产业集约化发展的主要形态。自2005年起,经国务院批准,国家6部委联合组织实施了两批国家级循环经济试点工作;原国家环保总局于2005年对国家限制进口的废五金电器、废电线电缆、废电机加工利用行业实行“圈区管理”,并于2006年实施了《静脉产业类生态工业园区建设标准(试行)》(HJ/T275-2006);2009年起,国家商务部出于扶持再生资源产业的考虑,开展了区域性回收基地建设;2010年,国家发改委、财政部将工业化和城镇化过程中,产生与蕴藏在各类废旧物资及废料中可循环利用的资源,列为“城市矿产”。此外,各省、市根据发展需要,自发建设并命名了一批静脉产业园区,以上均属于静脉产业园的建设范围。目前,我国已经出现了一批规模较大、产业链较完善、产业集群优势较明显的静脉产业园。(1)再生资源加工园区国家各部门都从财政资金扶持、优惠政策倾斜等方面对再生资源回收利用基地的建设给予了大力支持,对再生资源产业的发展起到了积极的引领作用。①国家循环经济试点自2005年起,经国务院同意,国家发改委、原国家环保总局、科技部、财政部、商务部、国家统计局六部委联合组织实施了两批国家级循环经济试点,组织了资源再生领域的32家单位在再生资源回收、利用和再制造领域开展试点工作,其中共支持了8家再生资源加工利用基地的建设,见表3-1。表3-1“国家循环经济试点”再生资源加工利用基地序号名称主营业务1天津子牙循环经济区废电子产品、汽车等及环保产业2河南省大周镇再生金属回收加工区再生不锈钢、再生铝、再生镁等3辽宁省沈阳市再生资源产业基地七类废物24 青岛理工大学工学硕士学位论文4江苏省吴江市再生资源回收利用有限公司回收废光电缆,再生铜、铝5江苏省中再生投资开发有限公司废塑料6安徽省界首市田营循环经济工业区铅回收为主7湖南省郴州市永兴县提取金银等贵金属8山西省西安市物资回收利用总公司废金属、废物资、计划外化工产品②“圈区管理”原国家环保总局于2005年对进口再生资源试行“圈区管理”,国内出现了一批以进口再生资源“圈区管理”试点园区为起点,通过资源整合、集中建设,转型升级为综合性再生资源加工园区的产业园。目前,环保部已验收多家园区,并批准命名为国家进口废物“圈区管理”园区,见表3-2。表3-2已通过国家环保部验收的“圈区管理”园区序号名称验收时间特点政府统一规划建设,厂房出租给1宁波市镇海再生资源加工园区2006.11.3企业经营,收取管理费政府统一规划建设,统一征地,2山东烟台资源再生加工示范区2007.8.20再出售给企业建设厂房广东肇庆亚洲金属资源再生工企业出资建设,统一征地,再出32007.11.26业基地售给企业建设厂房政府统一规划建设,统一征地,4天津子牙环保产业园2007.12.13再出售给企业建设厂房企业出资建设,统一征地,再出5河北文安东都环保产业基地2008.3.5售给企业建设厂房政府和企业共同出资建设,统一6江西鹰潭铜拆解加工区2010.5.10征地,再出售给企业建设厂房广西梧州进口再生资源加工园政府和企业共同出资建设,统一72010.9.28区征地,再出售给企业建设厂房8江苏张家港废汽车压件园区2010.9.27--9福建全通资源再生工业园2012.3.28--10大连国家生态工业示范园区2012.4.13--25 青岛理工大学工学硕士学位论文此外,广东江门市再生资源工业园区、广西玉林龙潭创兴进口再生资源加工利用园区、江苏如东进口再生资源加工区、辽宁东港再生资源产业园区等废五金园区已经取得了环保部同意建设的文件,批准建设“圈区管理”示范园区。③再生资源回收利用基地自2009年起,国家商务部出于扶持再生资源产业的考虑开展了区域性回收基地建设,共直接支持了新疆南疆再生资源回收利用基地、安徽安庆区域性大型再生资源回收利用基地、湖北50万吨废钢加工配送中心工程、重庆北部再生资源区域基地等32个再生资源集中度较高、交易规模较大、有较好基础、具有一定辐射能力的跨地区再生资源回收利用基地建设。④“城市矿产”示范基地2010年,国家发革委和财政部共同下发《关于开展城市矿产示范基地建设的通知》,决定推进“城市矿产”示范基地建设,首批选择了7家区域性资源循环利用园区开展“城市矿产”示范基地建设;2011年,上海燕龙基再生资源利用示范基地等15家园区被确定为第二批示范基地;2012年,佛山市赢家再生资源回收利用基地等6家园区被确定为第三批示范基地;2013年,格林美城市矿产资源循环产业园等10个园区被确定为第四批示范基地。(2)静脉产业类生态工业示范园区自2006年,原国家环保总局颁布实施了一系列与静脉产业类生态工业园区建设相关的标准,从多个方面对静脉产业园的建设进行了规范。依相关标准,青岛、大连等城市陆续开展了静脉产业园区的策划和建设。目前,我国已有青岛新天地静脉产业园和大连国家生态工业示范园区及天津子牙循环经济产业园,得到了国家环保部等三部委同意建设的批复,建设和运营也取得了较好的效果。其中,青岛新天地静脉产业园通过了国家级验收,大连和天津处于起步阶段。此外,南京、昆明、湖南桑德等地的10余个静脉产业园区也处于自发建设状态。(3)垃圾处理类静脉产业园区受城市用地紧张、公众邻避心理等因素影响,生活垃圾无害化处理设施和危险废物集中处理处置设施、工业固废处置设施等都面临着选址难的困境。为此,我国多个城市通过整合各种亟待完善的固体废物处理处置设施,将城市固废综合处理发展成为一种新型园区化模式,并以多功能园区建设为基础,构建了城市固26 青岛理工大学工学硕士学位论文废综合处理园区,如杭州天子岭垃圾填埋场、北京市鲁家山循环经济产业园等,详见表3-3。上述各类静脉产业园区的建设分布情况见图3-1。表3-3部分垃圾处理类静脉产业园名称公司投资额(亿元)预计项目数苏州光大环保静脉产业园光大国际33>10湖南静脉产业园(一期)桑德环境50--烟台光大环保产业园光大国际25-45>10南宁静脉产业园南宁市环卫处12.03--北京朝阳循环经济产业园17.7713杭州天子岭垃圾填埋场杭州城投--10昆明静脉产业园昆明再生资源127>7常州市光大环保产业园光大国际106-8南京市光大环保静脉产业园光大国际42>10图3-1各类静脉产业园区的建设分布情况27 青岛理工大学工学硕士学位论文3.1.2国外静脉产业园建设现状早在上世纪90年代,各主要发达国家就以解决现实环境问题和有效利用资源为出发点,纷纷建立静脉产业园。发达国家在不断完善法律法规的同时,结合本国实际制定了一系列扶持政策,鼓励再生资源回收加工企业和废物处理处置企业以园区化的形式完善回收处理体系,促进循环经济发展,并推动经济转型,形成新的经济增长点。美国、德国、加拿大、日本、韩国、瑞典等国的静脉产业园建设效果显著,其中美国和日本的规划建设处于顶尖水平。(1)美国目前,全美已建有约20个生态工业园区。美国的生态工业园大体包括三类:一是虚拟生态工业园区。园区企业并不严格要求在同一地区,通过建立计算机模型和数据库建立起物料或能量联系。优点是可省去一般园区建设所需的土地及设备购置费用,避免大量迁址工作,灵活性强,缺点则是需要承担较高的运输费用。二是现有改造型。通过适当的技术改造,将园区已存在的工业企业在区域内实现废物和能量的交换。园内所有企业都采用可持续性生产方式制造产品,电能由园内建立的生物燃料发电设备提供,不需要依靠化石燃料发电。三是全新创建型。园区主要吸引具有“绿色制造技术”的企业,通过建设废物处理厂、污水处理厂等基础设施,实现不同企业间的资源和能源交换。由于设施密集、占地较大,园区所需投资较高,对入园的企业要求也较高。各生态工业园区建设因地制宜、各具特色。其中,多数生态工业园是与物质循环利用有关的资源再生工业园,与我国的静脉产业类生态工业园比较接近,见表3-4。28 青岛理工大学工学硕士学位论文表3-4美国静脉类生态工业园一览表静脉类生态工业园位置特征FairfieldEcologicalIndustrialParkFairfieldBaltimore现有工业范围的转化,共同生Maryland产,肥料的再利用,环境技术BrownsvilleEco-IndustrialParkBrownsville区域或虚拟的废料交换、买卖TexasRiversideEco-ParkBurlington位于城市的农业工业园,Vermont利用生物能PortofCapeChariesSustainablePortofCapeCharies废物处理可持续技术,TechnologiesIndustrialParkViginia天然海岸特色EastShoreEco-IndustrialParkOakland基于资源回收的工业园,California景观优美,能源利用有效GreenInstituteEco-IndustrialParkGreenInstitute内城区,小规模绿色交易的培Minnerpolis,Minneso育,废料重新利用taPlattsburghEco-IndustrialParkPlattsburgh军事基地的重新发展,NewYork资源和废物管理RaymondGreenEco-IndustrialParkRaymond在次生森林内的新园区,Washington固体和液体废物的循环TrentonEco-IndustrialComplexTrenton现有工业区域的重新发展,NewJersey清洁工业FranklinEnvironmentalIndustrialYoungsville具有可更新能源和环境技术的ParkNorthCarolina贸易复合体①乔克托(Choctaw)生态工业园美国乔克托生态工业园占地107英亩,运用先进处理技术,充分利用俄克拉荷马州的大量废轮胎资源,目前主要由污水处理厂、废旧轮胎再生公司、塑料生产公司组成,其主要布局见图3-2。29 青岛理工大学工学硕士学位论文A污水处理厂J轮胎破碎储存区B公共工程局K废水处理保留地C轮胎破碎公司L联合太平洋铁路公司D明矾生产公司M新收土地E丝网打印厂N轮胎裂解公司边界F混凝土材料公司O洪泛区G德国进口制造公司P乔克托小溪H足球练习场Q住宅I植被图3-2Choctaw园区规划布局图园区主要以废旧轮胎资源化利用为主,衍生出不同的产品链,并利用“绿色制造技术”,逐渐形成了以废轮胎、废塑料等再生资源加工利用和城市污水处理为核心的生态工业网。城市污水经污水处理厂处理后,可作为园区内各企业的生产用水,还可用来灌溉园区和花房;回收的废旧轮胎经过轮胎破碎公司和分解公司的预处理后,运往硬橡胶轮胎厂进行加工回用;过程中产生的钢绞丝和炭黑也分别送回碎钢回收厂和炭黑处理公司生产新钢材和新墨盒。②弗莱士河公园弗莱士河公园有五个主要区域集会区、北公园、南公园、东公园和西公园,见图3-3。其中集会区占地70英亩。北公园、南公园、东公园和西公园分别占地233、425、482、545英亩。每个区域都有鲜明的特征和规划程序。既包含有各生物领域的健康生态过程,又包含废物的回收利用过程。弗莱士河公园通过先进的回收技图3-3弗莱士河公园布局术,对填埋在地表以下的生活垃圾所分解出的沼气进行收集。回收的沼气可为2.2万家庭供暖,卖给国家电网,为这座城市换来每年1200万美元的收入。同时,弗莱士河公园通过填埋场封盖工艺来30 青岛理工大学工学硕士学位论文应对垃圾沥出液,并净化所有径流,以保证水质纯净。为了保证系统正常运转,园区还安装了238口地下水监测井来跟踪水质变化。此外,公园全部便利设施的电力都由风力发电机和太阳能发电系统提供。(2)日本上世纪90年代末,日本为推行循环型社会建设,开始规划和建设以静脉产业为主的生态园(Eco-town),致力于实现污染“零排放”。日本生态园的建设目标是促进环保产业发展和加强地方政府、企业与公众三者间的合作。项目建设以地方政府为主体,管理则由中央和地方政府共同负责,企业、研究机构等也积极参与其中。负责建设和管理日本生态园的行政部门主要是环境省和经济产业省,在管理方面,环境省主要负责管理废物的处理工作,经产省主要管理可回收资源的利用工作。在资金方面,环境省主要负责为园区的设施建设、科学研究、技术开发等提供资金支持;经产省主要是为硬件设施建设和维护、生态产品和“3R”相关技术的开发等提供资金支持。项目具体的建设流程见图3-4。日本政府经济产业省环境省批准&补助金生态园计划合作硬件计划软件计划资金补助金参与当地企业管理部门市民地方政府图3-4日本生态园项目建设流程①北九州市日本生态园的典型代表是北九州生态园[26]。北九州生态园位于北九州市若松区响滩地区,占地约2000公顷。生态园分为三个部分。第一部分是综合环境联合体,目的是在生态园内形成废物和能源的循环利用系统。第二部分是再生资源加工区,主要负责为一批中小型废物处理企业提供培育基地,以更环保、更高效的方式实现废物的循环利用。第三部分是实验研究区,作为生态园的重要组成部31 青岛理工大学工学硕士学位论文分,此区域占地16.5公顷,拥有近20个研发机构,主要从事废物处理和资源循环利用的研究,是日本最大的静脉产业研发机构群。②冈山县冈山县生态园位于日本本州岛冈山县。为进一步落实资源合理配置和零排放措施,园区充分利用当地废物资源和尖端技术,将化学工业园成功转型为污染零排放型工业园。县政府还通过建立“冈山县小型生态园项目”,为企业实施先进技术项目提供补助资金扶持。在硬件方面,生态园以园内企业提供的技术为基础,以本地区急需处置的废物和可再生资源为原料进行循环利用;在软件方面,生态园通过互联网组建了由民营企业主导的环境教育、企业经营者合作系统。日本从1997-2005年共先后批准建设26个生态园,基本情况及分布见表3-5。表3-5日本26个生态园的基本情况批准时间园区所在地所属行政区域建设的主要废物回收再利用项目饭田市长野县塑料瓶、废纸川崎市神奈川县塑料瓶、废塑料1997年北九州市福冈县家电、汽车、荧光灯管、废木材、废塑料岐阜县全域岐阜县塑料瓶、废轮胎、废塑料大牟田市福冈县垃圾燃料、发电设施1998年札幌市北海道塑料瓶、废塑料千叶市千叶县生态水泥、熔融、沼气发酵秋田县全域秋田县家电、有色金属、废塑料1999年栗原市宫城县家电北海道全域北海道家电、纸制容器包装广岛县全域广岛县垃圾燃料、灰渣、聚酯混纺废旧衣料品2000年高知市高知县泡沫聚苯乙烯水俣市熊本县废瓶、废塑料山口县全域山口县垃圾焚烧灰用作水泥原料2001年直岛町香川县熔融灰渣再资源化、废旧金属富山市富山县木质废物、废塑料2002年青森县全域青森县熔融灰渣再资源化、贝壳与焚烧灰的再利用兵库县全域兵库县废轮胎2003年东京都全域东京都建筑废物冈山县全域冈山县废木材的碳化釜石市岩手县水产品加工废物2004年爱知县全域爱知县废轮胎、废纤维铃鹿市三重县涂装污泥堆肥大阪府全域大阪府废有机溶剂、动植物油脂残渣2005年四日市三重县废塑料、废自动贩卖机2006年爱媛县全域爱媛县由纸浆焚烧灰制造土壤改良剂32 青岛理工大学工学硕士学位论文3.2国内外静脉产业园典型案例分析随着循环经济理念和资源循环型工业园区概念的提出,清洁生产、生态设计等思想得到进一步推广。丹麦、日本、美国等一些发达国家,在早期就开始规划建设静脉产业园,其他国家如泰国、印尼、菲律宾等发展中国家也在积极兴建此类园区。其中日本川崎生态园等静脉产业园在建设实践过程中积累了大量经验,并形成了独特的发展模式。3.2.1日本川崎生态园(1)建设背景日本川崎市与东京南部邻接,面积144.4平方公里,人口共130多万,主要支柱产业是制造业。19世纪50年代,川崎市污染严重,空气和水环境质量不断恶化。80年代,川崎市政府对污染严重的制造企业进行关停和转型,以发展高新技术企业,逐步促使环境状况得到改善[24]。自1995年起,在日本政府支持下,川崎市致力于零排放生态园建设,目的是向以产业与环境相协调为目标的资源循环型社会迈进,川崎生态园建设背景见图3-5。(2)园区概况日本川崎生态园[25]是1997年通产省基于“零排放”理论创建的项目,建设规划于1998年获得经济产业省和环境省的共同审批,是日本首批通过审批的4个规划之一。川崎生态园位于神奈川县东北端,占地面积约为2053公顷。其中81%被指定为工业专用地,公园、绿地所占面积只有1%。目前,川崎生态园的再生利用项目主要包括:废塑料高炉还原系统、家电回收设施与系统、废塑料水泥型框架控制板制造设施与系统、废纸回收设施与系统、废塑料原料化设施与系统等。此外,川崎生态园于2004年7月成立了NPO法人“产业·环境创造协作中心”。这是日本第一个以企业为主体,以地区再生为目标的NPO法人,会员包括旭化成化学株式会社、味之素株式会社等17家企业。活动的主要内容为:举办论坛、研讨会等来开展宣传活动,制定促进企业积极开展节能减排的对策,实施资源与能源循环利用的合作项目。33 青岛理工大学工学硕士学位论文川崎2010年规划课题:沿海地区改造建设、川崎沿海地区改促进工业生产、解决居民区川崎产业振兴规划及造建设基本规划与工业区不分区问题产业战略行动纲要建设循环型社会时代要求产业结构调整的内在要求环境问题提高竞争力,培育新产业,企业:生产、环境、能源消耗原材料、产品的再利用和再信息技术的协调全球变暖现象资源化,建设全国交流基地行政:引导建设舒适与废物相关的社会问题环境川崎沿海●聚集许多大型企业地区的潜●信息集聚度高●土地审批较容易●资源循环型设施的建立在要素●环境技术的集聚●基础设施比较充实●企业内部结构转换的必要性川崎零排放型生态城构想的制定图3-5川崎零排放型生态园建设背景(3)建设基本方针和项目建设内容川崎市建设零排放生态园的基本方针是:通过企业间的合作优化地区环境,研究如何实现以环境为中心的可持续发展,使企业和地区的成果公开化,为社会和发展中国家的发展做出贡献。目前,川崎市已经建成“零排放”工业园,其中有14家企业自愿合作构成生态产业链,通过资源、能源的再生利用,实现经营活动中的废物零排放。川崎生态园建设的总体框架是:以临海地区的企业为主体,极力减轻环境负荷,建设经济与环境协调发展的城市。建设的内容主要有以下3项:一是区域内所有企业要减轻产品生命周期内的各种环境负荷;二是企业之间通过产业合作、信息共享等实现区域内资源循环;三是企业应及时向公众提供先导性的行动方案34 青岛理工大学工学硕士学位论文和公开企业相关的环境信息。(4)典型项目介绍①废塑料再生利用项目由JFE环境株式会社兴建,主要是将塑料容器包装和工业中废塑料加工成塑料颗粒,作炼铁的辅料。此外,以废塑料为原料,生产混凝土浇铸用护板,工艺流程见图3-6。副原料使塑混使用板建用高料洗原凝后制筑后炉甄净料土的造工废原别装塑型板废设地料装置料护塑备置板料传统高炉原料图3-6废塑料制造氨原料的工艺流程将废塑料热解成气体,作为制造氨用的合成气体,其它成分则作为各种化学原料进行再利用,该企业废塑料处理能力为25000吨/年,工艺流程见图3-7。粉碎成型废塑料设备现有锅炉气体化气体洗净CO转化脱硫产品气体压设备设备设备设备缩设备低温气化炉高温气化炉炉渣处理氨制造设备设备NaOHS金属炉渣NaClCO2H2NaHSO3有价金属建材路碳酸钠原干冰氨回收氢业务基材料盐液化碳酸气体图3-7废塑料制造氨原料的工艺流程35 青岛理工大学工学硕士学位论文②PETtoPET再生利用项目项目由PETRebirth株式会社兴建,主要是将使用后的废塑料瓶进行化学分解,去除异物和色素等,精炼成与传统塑料瓶生产原料具有同样品质的树脂,然后销售给塑料瓶生产厂家,工艺流程见图3-8。PETtoPET循环再利用可口可乐公司等循环再利用EGEG废PET高纯度BHETPET瓶用树脂PET瓶再利用工序聚合工序(新技术)(现有技术)图3-8塑料瓶再生利用工艺流程3.2.2北京市鲁家山循环经济(静脉产业)基地(1)建设背景随着北京市对环境保护与资源利用的要求愈加严格,钢铁冶炼工业发展受阻,位于北京的首钢集团以发展循环经济、促进环境保护为目标,选择将城市固废综合利用作为产业转型发展的新战略。2011年,首钢集团以垃圾焚烧项目为核心,统筹规划建设餐厨、市政污泥等多类固废处理设施,并以此为基础,建设了鲁家山循环经济(静脉产业)基地。(2)园区概况基地位于北京市门头沟区潭柘寺镇鲁家滩村,现首钢矿南区,地处门头沟、丰台和房山三区交界处;总投资约90亿元,目前已完成约20亿元;总规划面积2100亩,分为南北两区,南区为首钢已关停的工矿用地约1500亩;北区为门头沟区社会用地约600亩。基地项目包括:生活垃圾焚烧发电项目、餐厨废弃物处理项目、残渣处理场项目、等12个产业项目,配套环保展示体验中心以及宣教区,基地平面布置见图3-9。36 青岛理工大学工学硕士学位论文91011141381274321651.残渣暂存场2.生物柴油制备厂3.餐厨垃圾厂4.餐厨垃圾场5.污泥处置项目6.生活垃圾焚烧(二期)7.环保消石灰制备厂8.废玻璃处理厂9.安全处置场10.中试基地11.建筑垃圾预留地12.园林垃圾处置项目13.电子垃圾深加工项目14.管理宣教区图3-9北京市鲁家山循环经济(静脉产业)基地平面布置图基地建设强调循环理念,在处理城市固废并防止二次污染的同时,通过构建项目自身微循环、项目之间内循环、基地与社会之间外循环的三级“能源、资源循环利用”体系,形成了“物料、能源和水资源”一体化协同管理的三大梯级利用链条。同时,基地通过物联网、GPS、GIS等技术,将“全流程”理念贯穿于规划设计中,实现了从固废产生、收集、运输,到基地减量化、资源化处理处置,再到再生产品利用的全流程网格化跟踪监控,基地产业链条见图3-10。37 青岛理工大学工学硕士学位论文生物柴油(机械转运)生物柴油制备园林垃圾园林景观炉渣炉渣炉渣资源化利用堆肥蒸汽残渣危废处置餐厨烟气+蒸汽烟气+蒸汽垃圾生活垃圾焚烧生活垃圾焚烧污泥干处理发电厂(一期)发电厂(二期)化处理残渣飞灰飞灰干化污泥焚烧污水处理厂污水处理污水污水污泥烟气余热回用烟气+蒸汽可燃物生物柴油可燃物废玻璃及其废玻璃废弃电子制品处理精深加工图3-10北京市鲁家山循环经济(静脉产业)基地产业链38 青岛理工大学工学硕士学位论文(3)主要项目介绍①生活垃圾处理产业链采用机械炉排式焚烧炉进行焚烧[26],一期处理规模3000吨/日,二期3000吨/日。为保证生活垃圾焚烧设施的稳定运行,基地与周边区域协同建立生活垃圾分类收集,深度筛分系统,保证进厂垃圾达到设计热值,并完善运输路网,保证运输车及时抵达处理厂,形成了以焚烧工艺为核心的生活垃圾处理产业链条。②餐厨垃圾处理产业链采用生化处理工艺,处理规模400吨/日,设计年产有机肥料5万吨[27]。以发挥餐厨垃圾的资源化属性,打造餐厨垃圾处理产业链为目标,实现了垃圾收运系统与处理系统对接,再与有机肥销售市场对接,以保证肥料产品的销售渠道。③废油脂处理产业链采用生化处理工艺,处理规模90吨/日,设计年产生物柴油2.5万吨。以打造废油脂处理产业链为目标,通过与市区机关、高校等签订处理合同,保障废油脂来源;与柴油用量大户签订供货合同,保障生产的生物柴油具有稳定市场。④废电子产品处理产业链采用湿法与火法工艺,处理规模15吨/日,以缓解北京市废电子产品精深加工处理困境,打造废电子产品拆解—金属提纯产业链为目标,实现了与北京市现有废电子产品拆解企业的对接,接收并深度处理其拆解后的废电路板等,提纯金、银、铜、钯、锡等14种金属。⑤污泥处理产业链利用焚烧余热对污泥进行干化,再焚烧发电,处理规模1000吨/日。以充分利用生活垃圾焚烧余热资源,打造污泥余热干化—焚烧发电资源化处理产业链为目标,与污泥产生单位建立合作关系,实现污泥稳定、定向输送,与生活垃圾焚烧发电设施对接,实现污泥焚烧发电及生活垃圾焚烧发电并网输出。⑥餐厨垃圾项目餐厨垃圾利用一期项目已于2013年开始建设并投入运行,项目采用“前端分选+厌氧发酵处理+沼气利用”的集成处理工艺,设计处理规模200吨/日,可分选出塑料、纺织物、玻璃、金属等可回收物,还可将有机物分离后进行处理,使垃圾减量率达到80%。39 青岛理工大学工学硕士学位论文3.3本章小结本章对国内外静脉产业园的建设实践现状进行了研究,重点介绍了我国各类静脉产业园的建设现状,并分析了美国和日本的静脉产业园发展情况。在此基础上,以国内外的两个典型静脉产业园为案例,详细分析了静脉产业园的建设背景、产业链布局、项目设置等具体情况。在国家各部委的政策支持下,我国再生资源加工园区、垃圾处理类静脉产业园区及静脉产业类生态工业园区发展迅速,在规模和数量上都取得较大进步。美国、日本等国的静脉产业园建设起步早、发展快,在系统化、标准化方面更加完善,功能布局和项目设计也更加合理。通过对日本川崎生态工业园和北京鲁家山循环经济(静脉产业)基地的研究,归纳出静脉产业园的发展特点:充分利用政策支持和法律保障,以区域内产生的各项废物为物质基础,通过企业间的项目协作与技术创新,实现降低环境污染负荷、强化资源循环利用的目的。40 青岛理工大学工学硕士学位论文第4章静脉产业园的生态效率研究4.1生态效率4.1.1生态效率的基本概念生态效率一词来源于生态学,早在20世纪90年代就被引入环境保护领域,指的是经济活动产生的增加值与对环境造成的负荷之比。生态效率强调经济效益和环境效益的和谐统一,既可表征研究对象的经济价值,又可衡量其环境影响,是在最优经济目标和最优环境目标之间建立的最佳链接方式之一。生态效率的直观表达式是:生态效率=经济社会发展(价值量)/资源环境消耗(实物量)=产品或服务价值的增加/环境影响的增加。其概念因研究对象层次的差别和研究目的的不同有所差异,相关分析方法也尚处于探索阶段。1990年,Schaltegger和Sturm首次提出了一个简单的生态效率概念[28],其他组织机构通过对生态效率概念的深入研究,分别提出了各自的定义,见表4-1。表4-1各组织机构对生态效率的定义组织机构名称生态效率的定义通过提供具有价格优势的服务和商品,在满足人类高质量生活世界可持续发展工商业委需求的同时,将整个生命周期中对环境的影响降到至少与地球员会(WBCSD)的估计承载力一致的水平上[29]国际经合组织(OECD)生态资源用于满足人类需要的效率[30]欧洲环境署(EEA)从更少的自然资源中获得更多的福利[31]通过产品生产中尽量减少能源和物质的使用以及尽量减少排放巴斯夫集团(BASF)以帮助客户保护资源[32]国际金融组织环境投资部通过更有效率的生产方式提高资源的可持续性[33](EFGIFC)联合国贸易与发展组织增加(至少不减少)股东价值的同时,减少对环境的破坏[34](UNCTAD)澳大利亚环境与遗产部用更少的能源和自然资源提供更多的产品和服务[35](AGDEH)41 青岛理工大学工学硕士学位论文4.1.2生态效率分析的意义(1)节约资源长期以来,受整体布局松散、产业结构单一等因素影响,我国工业化水平的提高主要依靠物质资源的大量消耗,资源的循环利用一直处于较低水平。在国家大力推进节能减排的时代背景下,作为资源消耗主体的企业理应进一步掌握自身资源消耗情况,并在保证经济效益的基础上,提高资源综合利用效率。生态效率分析的基础是掌握区域范围内的物质资源消耗。以全面、直观的方式,评估区域资源综合利用水平;以定性和定量结合的方法,反映区域内经济效益增长背后的资源消耗状况。生态效率分析既有助于政府衡量区域发展水平,制定产业升级、圈区管理等相关政策,推进生态文明建设,也有利于区域内企业立足自身实际,采取技术创新、管理改革等具体措施,提高资源利用水平。(2)保护环境目前,我国经济发展正处于转型的关键时期,摆脱“重经济、轻生态”的落后观念,树立尊重自然、顺应自然、保护自然的生态文明理念,进而实现经济、社会、生态的协调发展,满足广大民众对改善人居环境的期待,已经成为政府部门的基本原则和工作重点。生态效率分析一方面可将宏观尺度上的可持续发展目标融入到具体的发展规划中,综合衡量经济增长与环境负荷之间的定量关系,为区域整体或区域内企业制定环境保护规划和检验规划实施效果提供科学依据,进而循序渐进地推进环境保护工作;另一方面可为生态文明理念落实到的社会生产实践中提供重要切入点,促使企业加强环境管理、践行生态设计、推进清洁生产,改善区域内的废物处理处置水平,减少废气、废水的排放量,进而全面提高区域或企业的绿色发展水平。因此,生态效率分析目前已经在众多企业中得到广泛认可,并成为政府部门制定相关制策的重要参考。4.1.3生态效率分析的研究进展基于货币的传统核算体系难以全面反映经济发展对生态环境产生的影响,国内外很多学者都对经济系统的综合评价体系进行了研究,并在不同研究层面、基于不同研究对象提出了各种评价和分析方法。根据生态效率的定义,将生态效率42 青岛理工大学工学硕士学位论文的概念指标化,进行定性、定量分析,是衡量循环经济发展水平的重要测度工具,也是目前国内外经济管理与生态保护领域的热门研究课题。目前,生态效率分析的应用主要在区域、园区、企业等层次上开展,计算和分析方法也各有差异。全球报告倡议组织(GlobalReportingInitiative)[36]认为,生态效率在企业可持续发展报告的指标中,应占有重要地位;Bratteb[37]认为增加社会因素才能全面合理地衡量经济、社会、环境的可持续发展;芬兰国家环保局[38]在分析区域生态效率时,加入了8项社会发展指标。而为了提高企业可持续发展水平,巴斯夫、戴姆勒克莱斯勒[39,40]等公司已经自行开发了计算方法,并以此为基础开展了生态效率分析。国内学者对于生态效率分析的研究也逐渐系统化,戴育才等[41]认为生态效率与循环经济在理念和原则上具有一致性,并通过生态效率评价体系,提出了促进我国循环经济建设的建议;周国梅等[42]论述了工业生态效率的指标体系建设;刘华波[43]等讨论了生态效率与循环经济之间的关系,并构建了更全面的循环经济模式。在实际应用方面,诸大建[44]分析了中国宏观经济层面生态效率的情景,并提出了适合中国发展的循环经济模式;陈琪[45]引用生态效率分析了宝钢集团的可持续发展状况;周凤禄[46]采用工业代谢分析方法对拜耳法氧化铝厂生态效率进行了分析;戴铁军[47]对钢铁企业的生态效率指标进行了分析,并探讨了废物利用共生关系对企业资源效率、能源效率和环境效率的影响;4.1.4园区生态效率分析的原则与方法(1)指标构建原则园区生态效率分析的出发点与目标是通过科学的分析方法,清晰地反映园区生产经营活动产生的价值与造成的环境影响之间的量化关系,促进园区的循环经济发展,提升产品或服务的价值,实现再生资源利用最大化、环境污染最小化。因此,分析指标应直观、可视、多元且简明,具体应如下:①整体性原则各指标要反映出园区产业发展与生态影响的主要特征和状态,还要反映各子系统之间的内在联系。既相互独立,又彼此联系,共同构成统一的有机整体,以构建对整个园区的多角度、全方位分析体系。②典型性原则43 青岛理工大学工学硕士学位论文要确保指标具有一定的代表性,在共性问题之外,与园区的发展特点及影响范围紧密结合,即使指标数量减少的情况下,也能保障分析结果的可靠性。③动态性原则园区发展需要通过跨越一定时间尺度的指标才能准确反映出来。指标的选择要充分考虑到园区管理及外部环境的动态变化特征,以若干年度的变化数值为依据,综合反映建设现状和发展趋势。④科学性原则要以客观事实为依据,建立细致、合理的层次结构,以实测数据为基准,通过标准化处理、规范化解读,实现对园区各方面特征的全面把控。⑤可操作性原则指标体系的确立要立足于园区实际发展情况,参考国家相关政策法规与园区能力水平,尽量简单明了、可视性性强,便于收集、规范,易于操作、推广。⑥可量化性原则各评价指标的选择要充分考虑进行定量处理的可行性,以便于进行数学计算和分析,用理性的数据和数字,避免模糊处理和其他因素的干扰。(2)分析方法工业园区是一个包含经济、社会、自然的人工复合生态系统,自身结构复杂、功能多样,传统的仅依据个人经验的分析方法已逐渐被社会淘汰,片面强调个别属性而忽视整体特征的分析方法也难得到普遍认可。经过不断的深入研究和推陈改良,一系列的科学分析方法陆续被应用于工业园区的生态效率分析中,并在很大程度上提升了园区管理水平及可持续发展能力。如生态足迹法、数据包络分析法、层次分析法、模糊综合评价法、能值分析法、生命周期评级法、人工神经网络法等。而目前比较常用的分析方法是数据包络分析法、层次分析法和模糊综合评价法。①数据包络分析法数据包络分析法(DataEnvelopmentAnalysis,DEA)的模型及计算方法,是由美国运筹学家A.Charnes和W.W.Cooper[48]等学者提出的。以相对效率评价概念为基础,利用线性规划方法,在处理涉及多项投入、多项产出指标方面具有较高适用性,已经广泛应用于管理科学、系统工程和决策分析等领域[49]。DEA44 青岛理工大学工学硕士学位论文用于生态效率评价的主要步骤包括:明确评价目的;选择决策单元;建立输入、输出指标体系;收集和整理数据资料;选择DEA模型和求解;分析评价结果;得出综合评价结论并提出决策建议。DEA操作简单、可观性强,但不足之处在于:以相对效率为基础,难以直观反映被分析决策单元的客观发展水平;在所有决策单元中进行效率比较,效率的分析易受极值影响;衡量的生产函数边界具有不确定性,难以摆脱随机因素和测量误差的干扰。②层次分析法层次分析法(AnalyticHierarchyProcess,AHP),是由美国运筹学家匹茨堡大学教授T.L.Saaty[50]于20世纪80年代初提出的。将与决策有关的元素分解成目标、准则、方案等层次,进行定性和定量相结合的分析,是一种复杂问题简单化、模糊问题系统化的分析方法。层次分析法主要应用在安全科学和环境科学领域,如城市灾害应急能力研究、交通安全评价及生态环境质量研究[51]。AHP应用于生态效率的主要步骤包括:确定评价目的;建立层次结构模型;构造成对比较矩阵;计算权向量和组合权向量并做一致性检验;得出综合评价结论并提出决策建议。AHP原理简单、应用范围广,但不足之处在于:只能从原有设定方案中择优选一,无法相对准确的得出改进方案;比较、判断以及结果的计算过程比较粗糙,难以处理精度较高的问题;整个过程的主观性较强,受指标体系的选取影响较大;定量数据少、定性成分多,难以使决策者信服。③模糊综合评价法模糊综合评价法(FuzzyComprehensiveEvaluation,FCE),是由美国自动控制专家L.A.Zadeh[52]于1965年提出的。以模糊数学为基础,针对评价对象在定性与定量上的模糊性,利用多个评价因素,通过模糊集合的有关运算法则和变化,对模糊对象进行分析和总体评价,已广泛应用于社会、经济、环境、科技等各个领域,如企业绩效评价、气象预报、水质评价及环境质量评价[53]。FCE用于生态效率评价的主要步骤包括:确定评价目的;构建综合评价指标;进行单因素评价;确定评价因素的模糊权向量;多因素模糊评价;对评价结果进行分析。FCE结果清晰、系统性强,但不足之处在于:无法避免各评价指标之间的信45 青岛理工大学工学硕士学位论文息交叉重复问题;各因素权重多由人为推断得出,带有一定的主观性;对评价对象的指标信息量考虑不足,易出现超模糊现象,难以区分每个因素的隶属度,在一定程度上影响了模型的实用性和评价结果准确性。目前,工业园区生态效率分析尚没有统一的方法,虽然数据包络分析法、层次分析法、模糊综合评价法均可用于生态效率分析,但在实际应用中仍存在问题。在处理多种环境影响时,指标较难统一,在对各环境影响因子赋以权重时,也无法避免常用赋权方法存在的主观影响因素。随着生态效率研究的不断深入,学者们将生态效率理念与多种理论方法进行结合,得出了不少有价值的研究成果,通过对多种方法的优化组合,有效提升了园区生态效率分析的可操作性与可信度。4.2静脉产业园的生态效率分析随着我国循环经济发展进入全面实践阶段,静脉产业的规模和效益得到进一步提升,静脉产业园的建设与发展也进入关键时期。采用标准化、规范化的生态效率分析方法,对静脉产业园各方面的发展特征进行综合评估与衡量,对于提高静脉产业园建设水平、推动静脉产业园健康发展具有重要指导意义。为避免主观因素影响,客观反映园区发展状况,增强改进措施和推进政策的可操作性,本研究尝试采用物质流分析方法,利用其涵盖领域丰富、模型结构简洁、研究框架较为完善的特点,对静脉产业园的生态效率进行分析。4.2.1物质流分析物质流分析(MaterialFlowAnalysis,MFA)是在工业代谢分析的基础上构建的,是以整个经济系统为研究区域,对系统中物质流动过程进行跟踪分析的一种分析或评价方法。通过对物质的输入、贮存、输出进行跟踪研究,物质流分析能客观反映出经济系统的物质流动规律和代谢规模,既有助于直观表现各股物流之间的相互关系,又便于分析某一元素在经济系统中的流动模式。目前,物质流分析主要在三个层面进行实践,即国家层面、区域层面和产业部门层面,此外,还有对某种纯物质代谢过程的分析及对某一产品的生命周期评价。(1)物质流分析的研究现状就工业代谢而言,最早是出现在1968年Ayres[54]和Kneese发表的文章中。物质流的相关研究最早出现在20世纪50年代,美国国会开展的一项关于物质政策—46 青岛理工大学工学硕士学位论文—资源通路(ResourceAccess)的研究。20世纪90年代初期,奥地利、德国、日本政府分别提出物质流分析报告,对各自国家整体经济系统中的物质流动状况进行了分析。此后,世界各国普遍开展了物质流的相关研究。2000年,世界资源研究所联合日本、美国、德国、荷兰和奥地利5个国家的调查机构共同完成了“国家之重”的物质流研究报告(TheWeightofNations)。2001年,欧盟统计局出版了第一部经济系统的物质流分析手册,即“Economy-wideMaterialFlowAccountsandDerivedIndicators-AMethodologicalGuide”[55]。此后,物质流分析的应用被扩展到国家、区域和企业等不同层次。我国学者在物质流分析与经济学等理论相结合方面也进行了深入研究,如李刚[56]分析了我国经济系统的物质输入和输出等相关指标;马宁[57]等基于物质流分析建立了区域循环经济指标体系;陈东景[58]等运用物质流分析了生态海岛的物质输入和输出状况;张晓刚等[59]引入景观生态学原理,建构了区域物质流分析的景观取向;王军等[60]以青岛市城阳区为研究对象,对区级行政单位进行了物质流分析。(2)物质流分析的主要内容及框架物质流分析主要内容包括两方面:一是物质总量分析,即经济系统所需的物质总投入量、总消耗量和循环总量,理论基础是物质的输入量(Inputs)始终等于物质的输出量(Outputs)与库存净增量(NAS)之和;二是物质利用强度分析,主要是在一定生产或消费规模下,对物质的利用强度、消耗强度和循环强度进行分析。建立经济系统MFA框架的目的是:界定经济系统MFA所要关注的主要问题,根据规模、环境、水平的不同显示出与各层面分析方式的差异;建立规范、系统、可视性强的MFA指标体系及计算方法;明确经济系统MFA研究中的系统边界划定原则和方法。就经济系统而言,输入的物质通常指原材料和能源,输出的物质通常指期望产品及非期望产品(包括产出废物与污染物质)。经济系统的物质平衡核算框架见图4-1。47 青岛理工大学工学硕士学位论文输入经济系统输出国内开采:物质·化石燃料净存量·一次能源·矿物质进入自然界:·生物质·固体废物·水·大气污染物国内开采利用·水体污染物·能源·可回收废物·原料·耗散及浪费物质·产品及半成品年生产量国内开采未利用·再生资源·能源·原料国内隐流·产品及半成品平衡项平衡项进口出口循环再利用量与进口相与出口相关·中水回用关的隐流的隐流·废物回收图4-1经济系统物质平衡核算框架图由图4-1可见,输入端包括国内开采获取的资源、进口资源、平衡项及隐流,输出端包括系统各项物质输出、出口物质、平衡项及隐流。其中输入端平衡项指燃烧、呼吸及其他工业过程耗氧,输出端平衡项则是燃烧过程、呼吸过程排出的水蒸气及产品的水蒸气。(2)物质流分析的主要指标物质流分析是联系经济社会系统和自然生态环境的纽带,也是调控经济和生态协调发展,推进生态文明建设的核心手段。其指标设定集中体现的是输入、输出经济系统的物质流量和存量,目前物质流分析中常用的指标主要有三类,分别是投入指标、消耗指标和产出指标。①投入指标主要是直接物质投入量(DirectMaterialInput,DMI)和物质总需求量(Total48 青岛理工大学工学硕士学位论文MaterialRequirement,TMR),DMI是指一个国家经济发展所需物质的直接投入总量。反映了一个国家经济体系的所有物质输入量,但不包括隐流量。TMR是指国家经济发展所需的资源总量,既包含了物质的直接投入总量,又包括内部资源开采利用量和与进口相关的隐流量。②消耗指标主要是国内物质消耗(DomesticMaterialConsumption,DMC)、物质总消耗量(TotalMaterialConsumption,TMC)和库存净增加(NetAdditionstoStock,NAS)。DMC是指经济发展过程中的真实资源消耗量,不包括隐流。TMC是指国内生产和消费所使用的资源总量。NAS是指某些物质经开采后,以建筑物、基础设施、消费品等形式储存于经济体系中,直到载体被淘汰后才回归环境中的物质量。③产出指标主要包括国内制造产出量(DomesticProcessedOutput,DPO)和国内物质总产出量(TotalDomesticOutput,TDO)。DPO是指以各种形式排入自然环境中的固体废物总量。TDO是指排入国内环境的总废物量,反映经济活动中物质流与环境压力的关系,既包含物质直接排放部分,又包含物质非直接排放部分,其中物质非直接排放部分指的是国内隐流DHF(DomesticHiddenFlow)。除以上所述指标外,还有其它较常用的指标,如物质生产率或称资源生产率(MaterialProductivity)、物质利用时间(MaterialUseTime)、物质循环利用率或称资源循环利用率(MaterialCycleProductivity)等。此外,隐流也是重要指标,所谓的隐流,又称非直接流或生态包袱(EcologicalRucksacks),是指经济活动过程中开采一次资源所产生的废物,既不进入整个物质代谢过程,也不产生经济效益,对自然环境有很大影响。国际上与物质流分析相关的主要指标的计算方法,见表4-2。49 青岛理工大学工学硕士学位论文表4-2物质流分析主要指标的计算方法类别具体指标计算方法直接物质投入量(DMI)DMI=国内资源使用量+进口资源量投入物质总投入TMI=直接物质投入量(DMI)+国内隐流(DHF)指标物质总需求量(TMR)TMR=直接物质投入量(DMI)+国内隐流(DHF)+进口引流(FHF)国内物质消耗(DMC)DMC=DMI-出口量消耗物质总消耗量(TMC)TMC=TMR-出口量-FHF指标库存净增加(NAS)NAS=DMI-DPO-出口量=DMC-DPO产出国内制造产出(DPO)DPO=国内废物排放+非循环耗散量指标国内物质总产出量(TDO)TDO=国内制造产出(DPO)+国内隐流(DHF)物质生产率(MP)MP=国内生产总值(GDP)/DMI强度物质循环利用率(MCP)MCP=废物再生利用量/DMI指标物质利用时间(MUT)MUT=(产品的蓄积量+产品的消费量)/使用后的产品的产生量4.2.2基于MFA的静脉产业园生态效率分析(1)生态效率指标的构建物质流分析涉及经济价值与环境影响两部分,通过系统分析以及对各项指标的调查,可以掌握物质输入、输出的种类和数量,为评估系统的经济投入和产出、控制污染物排放总量创造条件。应用到静脉产业园的生态效率分析中,则可以利用客观数据排除主观因素干扰,利用隐流核算强化资源消耗的生态环境影响,既避免了物质流分析过多强调物质流动过程、忽视生态环境影响的弱点,又提高了园区整体生态化建设水平的可视化程度。通过全面掌握静脉产业园目前的发展状况,根据园区运营对区域经济发展的贡献及对资源消耗、环境压力产生的综合性影响,以物质流分析理论为基础,以生态效率理论和生态效率计算公式为核心,将生态效率分析内容分为经济价值、物质资源消耗和环境压力三个部分。其中经济价值用园区的GDP表示,物质资源消耗和环境压力指标则分别借助物质流分析中的投入、消耗和产出指标进行量化。静脉产业园作为复合生态经济系统,其建设运营在不同空间层面所产生的经济、环境、社会影响也存在差异。结合物质流分析理论,通过对静脉产业园的园区企业特点及发展特征的分析,本研究构建了不同空间层面的生态效率指标,分别为园区直接生态效率、园区总生态效率和整体生态效率。(2)指标计算方法50 青岛理工大学工学硕士学位论文①园区直接生态效率园区直接生态效率指的是某一时期内园区内直接输入和输出物质部分对园区的经济、资源、环境所产生的综合效率。主要反映园区发展产生的经济价值与园区内物质资源消耗及直接造成的环境影响之间的相互关系,因此,园区直接生态效率的计算,需要以物质流分析指标中的直接物质投入量(DMI)作为物质资源消耗指标,以区内加工排放量(DPO)作为环境压力指标,则园区直接生态效GDP率计算公式为:园区直接生态效率=DMI+DPO②园区总生态效率园区总生态效率指的是某一时期内园区内直接和间接的物质输入和输出总量对园区的经济、资源、环境所产生的综合效率。主要反映的是园区发展产生的经济价值与园区内物质资源消耗及产生的总体环境负担之间的相互关系,既包括园区自身发展的物质资源消耗和环境压力,还包括非直接使用的物质部分,主要是园内隐流的物质资源消耗和造成的环境压力,即物质流分析指标中的DHF。因此,园区直接生态效率的计算,需要以物质流分析指标中的区域物质总投入量(TMI)作为物质资源消耗指标,以区内直接物质排放及非直接物质排放两部分产生的环境影响之和作为环境压力指标,而区内总排放量(TDO)=DPO+DHF,GDP故园区总生态效率计算公式为:园区总生态效率=TMI+TDO③整体生态效率整体生态效率指的是某一段时间内园区发展对包括本园区和其它区域在内的整体范围的物质需求和排放,从而在整体范围内形成的经济、资源、环境综合效率。主要反映的是园区发展产生的经济价值与区域整体所需的物质总量和自身发展的物质资源消耗,以及产生的总体环境负担之间的相互关系。因此,整体生态效率的计算,需要以物质流分析指标中物质需求总量(TMR)作为物质资源消耗指标,以静脉产业园自身发展对环境造成的环境压力与其对物质资源进口区域造成的环境压力之和作为环境压力指标,而经济系统发展对物质资源进口区域造成的环境压力在物质流分析指标中指的是IHF(InputsHiddenFlow),故整体GDP生态效率的计算公式为:整体生态效率=TMR+(TDO+IHF)三个空间层面的生态效率指标的差异性在于:园区总生态效率在园区直接生51 青岛理工大学工学硕士学位论文态效率的基础上又考虑了隐流对本区域物质资源消耗和环境的影响;整体生态效率则在园区总生态效率的基础上又增加了对区域外经济系统的影响,见表4-3。表4-3基于MFA的静脉产业园生态效率指标的计算公式指标园区直接园区总生整体生态生态效率态效率效率经济价值GDPGDPGDP物质资源消耗DMITMITMR环境压力DPODPO+DHFDPO+DHF+IHF计算公式GDPGDPGDPDMI+DPOTMI+TDOTMR+(TDO+IHF)4.3典型静脉产业园的生态效率分析4.3.1产业园建设概况某静脉产业园是2006年9月经原国家环保总局批准创建的国家级静脉产业类生态工业示范园区,园区位于山东半岛城市群和半岛制造业基地中心地域,具有明显的交通和区位优势。(1)产业园分布产业园规划占地220公顷,共分为5个区域,分别是生产区、研究试验区、装备制造区、交易服务区及预留区。产业园建设功能分区见图4-2。图4-2某静脉产业园园区功能分区图52 青岛理工大学工学硕士学位论文①生产区是园区产业构成的主体部分,主要由废物拆解、资源化和废物无害化处置三大部分组成。规划项目分别为:废旧家电、废旧汽车、废旧机电产品的拆解加工项目;再生资源深加工及其他废物的资源化综合利用项目;土壤修复、生活垃圾焚烧发电等各种危险废物和一般工业固体废物的处理项目。②研究实验区以研发中心为主,负责城市固体废物无害化处置和资源化利用关键技术的研发。此外,该区域以加快静脉产业最新技术研发,抢占行业技术制高点为目标,是技术孵化中心、园区及大学的实验和中试基地,并负责积极向外推广园区先进理念和技术。③装备制造区主要是吸引外来企业对静脉产业相关技术设备进行投资生产,加速设备国产化、自主知识产权化进程。同时,负责将先进设备推广外销到全国。④交易服务区主要建设覆盖全省范围的固体废物信息交换中心和综合服务中心。信息交换中心负责收集和提供信息,通过信息共享,使废物实现安全快速的运输和处置。综合服务中心则负责园区内外再生资源、产品的交易交换等。⑤预留区在产业园总体规划阶段保留的一部分土地,作为园区未来发展的备用地。(2)产业园主要运行项目①一般工业固体废物处理项目一般工业固体废物填埋场是严格按照国家相关标准建设的,总投资1000万元,采用单层复合防渗,防渗膜厚度2毫米,设计库容10万立方米,配套有渗滤液处理设施。该填埋场目前负责对200多家企业产生的工业固体废物进行无害化处置。②危险废物处理项目该项目服务范围是山东省东部半岛地区,项目计划总投资2.01亿元,处理规模为一期5.5万吨/年,二期20万吨/年。园区已经与上千家大中型企业签订了危险废物处置协议,并对各企业产生的危险废物进行集中收运和安全处置。此外,53 青岛理工大学工学硕士学位论文山东危险废物处置中心位于邹平市,该项目服务范围是山东省内半岛地区以外的其他地区,规划占地30公顷,投资2.97亿元,处理规模为一期8万吨/年,二期30万吨/年。以上两个危险废物处置项目都由园区负责投资、建设和运营。③医疗废物处理项目该项目占地30亩,投资1750万元,已于2005年7月竣工,2006年通过环保验收并正式投入运行,医疗废物的处理能力可达8760吨/年。项目主要包括:焚烧能力为24吨/日的焚烧系统一套,日处理120立方米废水的污水处理设施等配套设施。④废旧家电及电子产品综合利用示范项目该项目是国家发改委批准建设的两个“废旧家电及电子产品综合利用”回收试点项目之一,也是国家科技部废旧家电资源化综合利用成套技术863项目。通过对废旧家电进行拆解和机械破碎,回收塑料、玻璃、金属、橡胶等再生资源,及电机、压缩机、喇叭等可利用零部件,并对过程中产生的一般工业固体废物和危险废物进行无害化和资源化处置,确保全过程无污染。项目拆解废旧家电的能力为一期20万台/年,二期60万台/年,2006年3月已投入运行。⑤废旧汽车处理项目该项目经国家商务部备案,是国家“城市矿产”示范基地规划重点项目之一,主要承担废旧汽车拆解、综合利用和无害化处置。项目规划占地面积200亩,投资1.12亿元,处理量可达25000台/年。与该项目共同组对的铅酸蓄电池的回收利用项目由园区与中国汽车技术研究中心合作,目前已向国家主管部门提交了申请。项目的实施对于提高市区废旧汽车资源化利用水平和促进汽车产业升级的作用明显。报废汽车破碎处理项目工艺流程见图4-3。54 青岛理工大学工学硕士学位论文轿车、摩托家用其它自行车、卡车、大巴等电器废钢车围栏等轮胎拆解压缩机拆解拆拆解解减速机拆解马达拆解线线发动机拆解轴类等拆解进料主破碎机筛二涡选次电集尘系统风选机输磁流送选分系磁选机机选悬性磁选统超大轻薄废料铁金属铁金属有色废物颗粒图4-3废旧汽车破碎处理项目工艺流程图⑥环保科普教育基地建设项目园区先后建设了1万多平方米的废物最终处置、废旧家电、汽车回收等宣传教育展示场地和1700平方米的室内展厅,以宣传普及废物分类收集、资源回收及安全处置等知识。同时,协助山东省17城市在辖区内组织开展了创建“绿色社区”、“绿色学校”为主题的系列环保宣传教育活动,率先在青岛市一些社区建立了605个方便社区居民的废物交投回收站点,在方便社区居民投放的同时,提高了社区居民的文明消费和自觉环保意识。数年来,园区共接待各级领导、国际友人和社会团体来访参观2.7万余人次,科普教育受益人群达到近10万人次。⑦信息交换平台建设项目信息交换中心由网络与通讯基础平台、业务软件管理平台、呼叫中心、安全55 青岛理工大学工学硕士学位论文视频监控4部分组成,覆盖山东省全省的回收网络,是我国首个固体废物回收处置管理信息系统,信息交换中心视频监控平台的主控室控制界面见图4-4。该中心的建立为固体废物处理处置业务和废旧家电回收处置业务运营提供了良好的信息化运行环境。废物处置企业通过GIS系统,分析固体废物时空分布,统筹安排运输车辆,并利用GPS系统对运输车辆的状态进行全程监控,以保证运输过程的安全,对突发事故作出应急响应。图4-5为信息交换中心的GPS全程监控系统的操作界面。图4-4信息交换中心视频监控图4-5GPS全程监控系统(3)产业园经济效益“十一五”期间,静脉产业园在废物处理过程中共回收各种再生资源57.6万吨,其中回收废旧家电214.6万台,共4.46万吨,铁、铜、铝、塑料等可再生利用材料的回收量达3.85万吨,废旧家电资源化率达到86.2%;回收拆解废旧汽车0.86万台,铁、铜、铝、塑料等可再生利用材料回收量达1.71万吨,废旧汽车资源化率达到92.5%;加工成品碳黑0.33吨,废轮胎资源化率达到98.7%;再生矿物油260吨;通过再生资源回收体系回收其他各类再生资源51.7万吨。产业园内的焚烧锅炉每年实现回收余热蒸汽5万多吨,节约蒸汽费636.8万元,节约取暖锅炉的燃煤6700多吨,共节约资金210万元;年节约新鲜用水2万吨,共节约水费7.4万元;通过对风机、泵的技术改造实现年节电115万千瓦,共节约电费89万元;通过技术改造,脱硫工序使用了脱硫剂替代产品,年节约经费180余万元。56 青岛理工大学工学硕士学位论文4.3.2产业园物质流分析通过对该产业园两年的跟踪研究,获取了产业园固废处理及再生资源利用的相关数据资料,并以此为基础进行静脉产业园物质流分析。(1)固体废物处理产业园固体废物处理包括一般工业固体废物、医疗废物和危险废物处理,安全处置率均达到100%,一般固体废物的处理方式是全部卫生填埋,医疗废物的处理方式是全部焚烧后卫生填埋,而危险废物则是采取物化、焚烧、卫生填埋三种方式相结合的方法处理。固体废物处理的具体情况见图4-6、图4-7、图4-8。①一般工业固体废物处理图4-62006~2013年产业园一般工业固体废物处理量变化情况由图4-6可知,2006~2013年间,受外部回收条件和相关政策等其他因素影响,产业园一般工业固体废物的处理量呈阶段上升和下降趋势,2008年的处理量为最大值,达21070吨,2012年的处理量为最小值,达12242吨。截至2013年,产业园共处理一般工业固体废物达130387吨,年平均处理量达16298吨。②危险废物处理图4-72008~2013年产业园危险废物处理量变化情况57 青岛理工大学工学硕士学位论文由图4-7可知,2008~2013年间,产业园共处理危险废物达77676.8吨,年平均处理量为12946.1吨。三种处理方式按处理量由高到低排序,依次为:焚烧处理、卫生填埋、物化处理,其中焚烧处理的处理量为55992.6吨,占72.1%,卫生填埋量为19002.2吨,占24.5%,物化处理量为2682吨,仅占3.4%。③医疗废物处理图4-82006~2013年产业园医疗废物焚烧量变化情况由图4-8可知,2006~2012年间,产业园的医疗废物处理量稳步提升,处理量增长率虽然在2012年有所下滑,但始终保持在4~14%%之间。2013年,医疗废物处理量降为4490吨,降幅也仅为2.6%。截至2013年,产业园共处理医疗废物达28907吨,年平均处理量为3613吨。(2)再生资源利用①电子废物的综合利用产业园主要处理电视机、洗衣机、电脑主机、空调、冰箱五类电子废物,2008~2013年间的处理量见表4-4。表4-42008~2013年各类电子废物处理情况2008年2009年2010年2011年2012年2013年数量电231653622914230001400040194767208529(台)视重量机335.8333.519009.420197.42898.234224.68(吨)数量洗39301108278890001528202743414407(台)衣重量机1679.22245.82153.43838.8386.4166.37(吨)58 青岛理工大学工学硕士学位论文电数量191394626794000806402355537550脑(台)主重量204489910.6780.2185.14745.3机(吨)数量36335413300066240--空(台)调重量167228.91162745.8--(吨)数量157835572169000684001174413604冰(台)箱重量688.821422931.82923.5327.8501.63(吨)由表4-4可知,2008~2013年间,产业园共处理废旧电视机3285730台,废旧洗衣机431240台,废旧电脑主机301151台,废旧空调78286台,废旧冰箱234252台。2012年和2013年,该产业园不再处理废旧空调。各类电子废物的拆解过程中产生了大量一般工业固体废物和危险废物,见表4-5。表4-52008~2013年各类电子废物拆解过程中产生的固体废物量(单位:吨)年份一般工业固体废物产生量危险废物产生量2008133.5184.62009215.4323.22010857.41286.220111606619.6201247.1362.7201369.91015.1各类电子废物拆解过程中产生的所有废物均在产业园内得到进一步处理,2008~2013年间,产业园共处理一般工业固体废物2929.3吨、危险废物3791.4吨。除产生的大量固体废物外,拆解过程中还有大量再生资源被产业园回收并出售,具体回收利用情况见表4-6。59 青岛理工大学工学硕士学位论文表4-62012年、2013年各类电子废物综合利用情况(单位:吨)电脑主电视机洗衣机空调冰箱合计机玻璃1622.890.37--0.081623.34铜120.883.73.95-3.81132.34铁277.18128.493.64-148.76647.98再生铝3.044.131.19-21.1329.49资源塑料488.65148.7959.09-52.97749.47及可电机-76.49---76.492012利用压缩机----60.5160.51年零部喇叭38.47----38.47件重不锈钢2.19---1.874.06量橡胶1.274.33.05-3.0611.68CPU等--7.39-7.39水泥块-6.62---6.62合计2554.54372.8168.31-292.193387.84资源化率(%)88.1496.4890.91-89.1489.21电脑主电视机洗衣机空调冰箱合计机玻璃1849.380.16--0.122410.02铜176.21.5915.90-5.83196.47铁404.0455.28376.93-227.65961.99再生铝4.431.784.79-32.3443.78资源塑料712.2564.06237.86-81.061112.67及可电机-32.93---113.562013利用压缩机----92.6089.83年零部喇叭56.08----57.11件重不锈钢3.19---2.866.03量橡胶1.851.8512.28-4.6817.34CPU等--29.75--10.97水泥块-2.85---9.83合计3207.42160.51677.50-447.145029.6资源化率(%)769691-8989②废旧汽车的综合利用产业园严格按照国家报废机动车拆解环境保护技术规范(HJ348-2007)和回收拆解企业技术规范(GB22128_2008)对废旧汽车进行处理,见图4-9和表4-7。60 青岛理工大学工学硕士学位论文图4-92009~2013年产业园废旧汽车处理量和资源化率变化情况表4-72009~2013年产业园报废汽车资源化情况处理产生的再生资源及可利用零部件重量(吨)产生的资源数量危险废化率废钢铸铁有色塑橡玻璃零部合计(台)物重量(%)量量金属料胶件(吨)20091036405.470.5577880745.2743.164.692年201034262852502450.549851434.1143.84994.4269.694.9年20111951201938334138739632.2116.63774.8175.295.6年201226743039223679.6764602.7334.26226.8394.694年201319801877107448.2252101.7197.43432.3526.387年由表4-7可知,2009~2013年,产业园共处理废旧汽车11067辆,共计20591.7吨,拆解处理过程中产生的废钢、铸铁、塑料、玻璃等再生资源及可利用部件重量达19171.4吨,资源化率始终保持在87%以上。(3)物质流关系图通过合理规划,产业园以基础设施共享为前提,在不同处理项目间构建物质、能量及信息系统的高度集成,优化了园区的物质与能量交换,实现了园区内静脉产业与园区外动脉产业的衔接,从而建立了废物处理处置和资源化利用体系。该静脉产业园2013年的物质流关系见图4-10。61 青岛理工大学工学硕士学位论文污水6743吨空气一般废物填埋场15674吨废气:12317.6吨94300吨烟尘:3.86吨水垃圾焚烧炉71518吨SO2:0.93吨危废填柴油埋场NOX:7.77吨204吨3572吨输垃圾焚烧炉输医疗废物生活污水10640吨436.7吨4490.2吨固化处理CODCr:2.9吨危险废物13907.4吨NH3-N:0.26吨169吨0一般工业固体废物物化处理玻璃:2412吨15673.8钢:1883吨入塑料:1138吨出废旧家电危废1531.4吨铜:197吨5637.9吨铁:648吨铸铁量:1074吨报废汽车废旧家电拆解橡胶:227吨3948.6吨配件:389吨有色金属:92吨报废汽车拆解其它辅料其他:1521吨5042.6吨处理项目拆解蒸汽损失54615吨图4-10某静脉产业园2013年物质流分析结果图62 青岛理工大学工学硕士学位论文4.3.3产业园生态效率分析(1)生态效率计算本研究对该静脉产业园2009~2013年的生产总值、物质输入量和物质输出量等相关数据进行了收集和整理,并向所在城市的环保局和发改局进行了资料对比核实。该产业园在2009~2013年的园区生产总值(GDP)见图4-11。图4-112009~2013年静脉产业园生产总值(GDP)变化情况该产业园的支柱产业为固体废物安全处理、再生资源回收利用和废旧汽车的综合利用,2009~2013年,产业园生产经营过程中输入的主要物质资源及输出的主要物质见表4-8、4-9。表4-82009~2013年静脉产业园物质输入表(单位:万吨)类别20092010201120122013化石燃料0.0570.0630.0110.0140.021再生资源0.7943.0493.7421.0420.959矿产资源0.0590.0340.0480.0430.032固体废物2.7803.4383.7763.2983.407辅料0.1380.0730.0380.1030.504园内隐流1.3570.9371.3141.1391.416园外隐流4.1324.4694.5274.8815.37963 青岛理工大学工学硕士学位论文表4-92009~2013年静脉产业园物质输出表(单位:万吨)类别20092010201120122013废气排放量1.4431.1391.6751.2101.232固废排放量0.0540.2140.2230.8040.160污水排放量1.2281.2041.2020.9631.064非循环耗散量0.1330.0670.0410.0830.074园内隐流1.2740.9671.0791.1290.974根据园区生态效率指标计算公式及产业园的物质输入、输出量,可计算出该静脉产业园在2009~2013年的生态效率指标,见表4-10,进而得出产业园5年来的生态效率,见表4-11。表4-102009~2013年静脉产业园生态效率指标具体情况(单位:万吨)年份指标物质资源消耗环境压力园区直接生态效率5.5532.8582009园区总生态效率6.9104.132整体生态效率9.1785.996园区直接生态效率7.6092.6242010园区总生态效率8.5463.583整体生态效率10.7215.977园区直接生态效率8.9293.1412011园区总生态效率10.0464.220整体生态效率12.6356.158园区直接生态效率5.6393.0602012园区总生态效率6.6324.189整体生态效率9.3686.334园区直接生态效率6.3392.5302013园区总生态效率7.3663.504整体生态效率10.3415.90864 青岛理工大学工学硕士学位论文表4-112009~2013年静脉产业园生态效率(单位:元/吨)年份园区直接生态效率园区总生态效率整体生态效率20091276.3972.2707.520101130.9954.2693.120111054.1891.8677.020121236.9994.4685.320131315.41073.2717.9(2)生态效率分析①园区直接生态效率分析在资源消耗方面,该静脉产业园在2009~2011年间,物质直接投入量的增长率分别为37%和17.3%,表明产业园的物质直接投入量虽处于增长阶段,但增长速度放缓,而2011年以后,物质资源消耗明显下降。静脉产业园以固废处理和再生资源回收为主要产业,导致5年来各类固体废物的处理占物质资源消耗的百分比最大,分别为50.1%、45.2%、42.3%、58.4%、53.7%,其次是再生资源的利用。在污染物排放方面,2011~2013年,污染物排放量呈明显的下降趋势,降幅分别为2.6%、17.3%。在各项污染物的排放中,废气和污水的排放量所占比例较高,以2011年为例,废气排放量、固废排放量、污水排放量分别占36.3%、7.1%、38.3%。这表明静脉产业园对于城市固体废物及各类再生资源的需求较高、消耗也较大,而产生的污染物主要是废气和废水。2009~2013年间,园区直接生态效率呈先降低后升高的趋势,5年来的园区直接生态效率增长率为3.1%,增长幅度较低。环境压力降低了11.5%的同时,物质资源消耗却增长了14.2%,表明园区在改善生态效率方面还存在较大问题,环境管理仍需加强。在2011年,该静脉产业园虽然取得了相对较高的经济效益,但物质资源消耗为最高,对环境产生的压力也最大,分析得出的生态效率数值也最低,表明产业园每吨物质资源的消耗以及污染物的排放所产生的经济价值相对较低,单纯依靠高投入、高消耗的经营方式造成了更多的环境污染。②园区总生态效率分析在资源消耗方面,2009~2013年间的产业园物质总投入量增长了6.6%,园内隐流占物资总投入量的比例仅由19.2%上升为19.6%,表明产业园范围内物质65 青岛理工大学工学硕士学位论文总投入量增长并不高,且隐流消耗量保持平稳。在污染物排放方面,环境压力下降了15.2%,隐流造成的环境压力也降低了23.5%,表明产业园范围内的污染物排放总量降低比较明显。因此,在物质总投入量增幅较低,总环境压力下降明显的前提下,园区总生态效率实现了10.4%的增长。但2011年之前,产业园对于物质资源的消耗以平均每年20.5%的速率上升,2011年以后,虽然物质资源消耗大幅降低,但污染物质的排放量却没有大的变化,环境压力依然较高。这表明受政策措施及回收体系影响,产业园所需资源的供应有所下降,但资源利用效率仍没有较大提高,环境管理水平也有待提高。③整体生态效率分析在资源消耗方面,2009~2013年间的产业园物质需求量增长了12.7%,而且物质直接投入量占物质总需求量的比例较低,以2013年为例,物质总需求量是物质直接投入量的1.6倍,表明隐流对静脉产业园造成的影响虽不如物质直接投入量,但也不容小觑。在污染物排放方面,整体环境压力基本保持不变,表明静脉产业园在区域内造成的环境影响没有大的变化。从整体生态效率的数值来看,该静脉产业园的生态效率在5年内的变化仅为1.5%,且整体生态效率仅分别占直接生态效率的55.3%、61.3%、64.2%、55.4%、54.6%,表明产业园的整体发展水平较低,对资源的依赖性还较高。虽然自2011年之后,产业园生态效率又呈现增长趋势,但要实现经济效益显著提高的同时,物质资源消耗不断降低、环境保护逐渐加强的目标,园区仍需进一步完善环境管理,并切实提高资源利用率。4.4本章小结本章对生态效率的概念与研究进展进行了简要论述,总结了园区生态效率指标的构建原则及分析方法,并以物质流分析为基础,构建了静脉产业园生态效率的分析方法。在此基础上,以国内某典型静脉产业园为案例,运用物质流分析,研究了该产业园的固废处理及资源利用情况,并分析了产业园在2009~2013年的园区直接生态效率、园区总生态效率和整体生态效率变化情况。研究结果表明,2009~2013年间,园区直接生态效率、园区总生态效率和整体生态效率这三项指标总体呈增长趋势,年平均增长率分别为0.9%、2.6%、0.5%,反映出园区单位物质资源消耗及污染物排放所产生的经济价值有所提升,废物处理、资源利用和环境管理现状也得到了一定程度的改善。66 青岛理工大学工学硕士学位论文第5章静脉产业园生态效率的影响因素分析为进一步识别静脉产业园生态效率的影响因素,剖析静脉产业园在经济发展、资源利用与环境保护方面存在的主要问题,有目的、有原则的对园区未来发展进行指导。本研究基于静脉产业园的物质流分析,确定了三项园区生态效率的主要影响因子:经济价值、物质资源消耗和环境压力。5.1评价方法与影响因素分析尽管通过对静脉产业园进行物质流分析,有助于提升园区生态效率评价的客观性和可视化程度,以大量数据资料为支撑,体现出园区的建设运营现状及发展特征;以各项指标数值为依据,展现出园区生态效率的变化趋势及产生的经济、社会、资源影响。但改善园区生态效率、提升园区发展水平的具体措施仍有待进一步确认和论证。本研究采用层次分析法对静脉产业园生态效率的主要影响因素进行权重分析,并利用模糊综合评价法,为准确把握各项影响因素的权重分析结果提供了可直接判断的依据。5.1.1层次分析法确定指标权重的计算步骤(1)建立层次结构模型通过深入分析,将问题的相关因素构造成一个层次清晰的结构模型,因素层次不同,从属关系也不同。结构模型大体分为三层:目标层、准则层或指标层、方案层或对象层[61]。(2)构造判断矩阵采用T.L.Saaty教授提出的1~9标度法表示各元素的相对重要性针,对上一层某因素,对每一层各个因素的相对重要性进行两两比较与判断,并以数值表示判断,以构成判断矩阵。(3)层次单排序及一致性检验层次单排序指根据判断矩阵计算对于上一层某因素而言本层次中与之关联的因素的重要性次序的权值,并作一致性检验。①相对权重计算对于某一准则,因素的相对权重的计算公式见式(5-1):67 青岛理工大学工学硕士学位论文1nnaijj1i1nnn(5-1)akjk1j1式中,i=1,2,3,…,n②一致性检验nmaxCI(5-2)n1nnnaijj1Ei1j1(5-3)maxni1ini1jCICRRI(5-4)式中,CI是一次性指标,max为矩阵的最大特征根,E表示向量E的i第i个分量,RI为平均随机一致性指标。当CR<0.1时,认为判断矩阵的一致性可接受,否则应调整判断矩阵。平均随机一致性指标RI可通过查表5-1求得。表5-1平均随机一致性指标RI阶数123456789101112RI0.000.000.520.891.121.261.361.411.461.491.521.54(4)层次总排序及一致性检验层次总排序是计算最下层对目标的组合权向量,并做组合一致性检验。①综合权重计算假定上一层次所有因素M1,M2,…,Mn的总排序已完成,分别得到权值P1,P2,…,Pn,与Mi对应的本层次所属各因素N1,N2,…,Nn单排序的权重为[QT1(i),Q2(i),…,Qn(i)],若Nj与Mi无关,则Qj(i)=0。N级的要素Ni的综合权重计算见式(5-5)。WiPiQji(5-5)i68 青岛理工大学工学硕士学位论文②一致性检验mCIPCI(5-6)iii1mRIPRI(5-7)iii1CICR(5-8)RI式中,CI是层次总排序的一致性指标,CI为与Pi对应的N层次中判断i矩阵的一致性指标。RI为随机一致性指标,RI为与Pi对应的N层次中判断i矩阵的同阶平均随机一致性指标。当CR0.1时,认为层次总排序综合权重的一致性可接受。5.1.2模糊综合评价法的评判步骤(1)确定评价对象的因素论域和层次确定评价指标,将因素集Uuu,,,u按属性的类型划分成S个子集,12p记作U1,U2,…,Us。(2)确定评价等级论域将等级集合vvv,,,v的每一个等级对应一个模糊子集。评价等级论12p域是评价者对评价对象作出的各种总的评价结果所组成的集合,评语等级个数通常处于4到9之间。本研究采取“很重要、重要、较重要、一般、不重要”五个等级的模糊表达方式。(3)确定隶属度根据各因素的重要程度,分别赋予相应的权重值。本研究采用层次分析法确定的指标权重,在此基础上确定每个因素对各评价等级的隶属度。(4)一级模糊评价对每个因素集Ui进行评判。假定评价等级论域vvv,,,v,得到Ui12p的单因素评判矩阵Ri,于是各子集的综合评判为:69 青岛理工大学工学硕士学位论文r11r12r1mrrrBARaa,,,a21222mbb,,,bB(5-9)iii12p12mirp1rp2rpm(5)二级模糊评价为继续得出上一层次的综合评价,需进行二级模糊综合评价。将每Ui作为一个元素,用Bi作为单因素评判,可构成评判矩阵R。B1b11b12b1mBbbbR221222m(5-10)Bbbbss1s2sm作为U的单因素评判矩阵,每个Ui都反映了U的某类属性,按其重要程度给出权重分配A,可得因素集的综合评判:BAR*(6)模糊合成算子模型针对结果可能不易分辨和不合理的问题,本研究利用模糊合成算子将A与R足合成得到评价结果向量B。计算公式为:nnBiAiRijmin1,AiRij,j1,2,,mi1i1式中,Bi,Ai,Rij分别为隶属于第j等级的隶属度、第i个评价指标的权重和第i个评价指标隶属于第j等级的隶属度。5.2影响因素的确定及权重计算静脉产业园生态效率的主要影响因素体现在经济价值、物质资源消耗、环境压力三方面。通过对静脉产业园相关资料的分析和2013年10月到2015年8月期间对静脉产业园的实地调研,并征求各部门、各行业的领导、专家意见,对静脉产业园生态效率的影响因素进行归类识别,筛选出11项下层影响因子。将静脉产业园生态效率的影响因素划分为一个由目标层、指标层和对象层组成的三级层次结构,见图5-1。目标层(A层)为静脉产业园生态效率的主要影响因素,指标层(C层)包括经济价值、物质资源消耗、环境压力,对象层(E层)由11项影响因子组成。70 青岛理工大学工学硕士学位论文静固废处理E1脉技术推广E2产经济价值C1业再生资源回收E3园设备制造E4生态效矿产资源的使用E5率物质资源消耗C2废物资源的使用E6的主再生资源的使用E7要化石燃料的使用E8影响因大气污染E9素水体污染E10A环境压力C3固体废物污染E11图5-1静脉产业园生态效率的主要影响因素层次结构图针对静脉产业园生态效率的主要影响因素,对各层影响因子的相对重要性进行两两比较,构造两两判断矩阵。根据生态效率理论的研究进展,以及对大量相关法规政策和政府公文的分析结果,结合对中国环境科学研究院、山东省规划院、山东省环科院、青岛市环科院、日本龙谷大学、清华大学、南开大学、山东大学、中国海洋大学、青岛理工大学、青岛市环境监测中心站、青岛市市政公用局、青岛市科技咨询中心、新天地静脉产业园、国际生态联盟等多家单位、不同领域的研究人员和科研管理人员进行的问卷调查,采用定性和定量相结合的方法,计算相应因子的权重。(1)指标层对于目标层的相对权重计算对目标层(A层)中的各元素相对于准则层(C层)的相对重要性分别进行判别,并为各元素的比较结果赋值,由此得到A-C判断矩阵。计算的权重结果见表5-2。表5-2A-C判断矩阵元素权重表AC1C2C3权重C11420.5584C21/411/30.1220C31/2310.319671 青岛理工大学工学硕士学位论文一致性检验得:CI=0.0009,从表中查出RI=0.52,则CR=CI/RI=0.0176<0.1,认为层次单排序的结果具有满意的一致性。(2)指标层对于对象层的相对权重计算对目标层(C层)中的各元素相对于准则层(E层)的相对重要性分别进行判别,并为各元素的比较结果赋值,由此得到C-E判断矩阵。计算的权重结果见表5-3、5-4、5-5。表5-3C1-E判断矩阵元素权重表C1E1E2E3E4权重E115230.4765E21/511/41/20.0809E31/24120.2879E41/321/210.1547一致性检验得:CI=0.0070从表中查出RI=0.89,R=CI/RI=0.0079<0.1,认为层次单排序的结果具有满意的一致性。表5-4C2-E判断矩阵元素权重表C1E5E6E7E8权重E511/31/220.1569E631250.4832E721/2130.2717E81/31/51/310.0882一致性检验得:CI=0.0048从表中查出RI=0.89,R=CI/RI=0.0054<0.1,认为层次单排序的结果具有满意的一致性。72 青岛理工大学工学硕士学位论文表5-5C3-E判断矩阵元素权重表C3E9E10E11权重E91320.5396E101/311/20.1634E111/2210.2970一致性检验得:CI=0.0046,从表中查出RI=0.52,则CR=CI/RI=0.0088<0.1,认为层次单排序的结果具有满意的一致性。对C1-E、C2-E、C3-E的计算进行结果整理,得到指标层的元素C1,C2,C3对方案层元素C1,C2,C3……C11的单顺序矩阵,见表5-6。表5-6E层对C层权重分析表准则层对象层权重固废处理E10.4765经济价值C1技术推广E20.08090.5584再生资源回收E30.2879设备制造E40.1547矿产资源的使用E50.1569物质资源消耗C2废物资源的使用E60.48320.1220再生资源的使用E70.2717化石燃料的使用E80.0882大气污染E90.5396环境压力C3水体污染E100.16340.3196固体废物污染E110.2970(3)综合权重计算及一致性检验对象层中元素E1,E2,E3……E11,对目标层A层的综合权重见表5-7,综合权重W=CP=(0.0923,0.1615,0.0554,……0.0253,0.0082,0.0146)。73 青岛理工大学工学硕士学位论文表5-7E层对A层的权重分析层次经济价值C1物质资源消耗C2环境压力C3综合权重(0.5584)(0.1220)(0.3196)固废处理E10.47650.2661技术推广E20.08090.0451再生资源回收E30.28790.1608设备制造E40.15470.0864矿产资源的0.15690.0191使用E5废物资源的0.48320.0590使用E6再生资源的0.27170.0331使用E7化石燃料的0.08820.0108使用E8大气污染E90.53960.1725水体污染E100.16340.0522固体废物污染E110.29700.0949一致性检验得:CI=0.0060,RI=0.7717,CR=CI/RI=0.0078<0.1认为层次单排序的结果具有满意的一致性。通过对静脉产业园生态效率的主要影响因素进行权重计算,形成各个层次的权重分配表,见表5-8。74 青岛理工大学工学硕士学位论文表5-8静脉产业园生态效率的主要影响因素权重分配表目标层准则层方案层综合权重固废处理E10.26610.4765技术推广E20.0451静经济价值(C1)0.0809脉0.5584再生资源回收E30.1608产0.2879业设备制造E40.0864园0.1547生矿产资源的使用E50.0191态0.1569效废物资源的使用E6物质资源消耗0.0590率0.4832(C2)的再生资源的使用E70.12200.0331主0.2717要化石燃料的使用E80.0108影0.0882响大气污染E90.1725因0.5396素环境压力(C3)水体污染E100.05220.31960.1634固体废物污染E110.09490.29705.3影响因素的模糊综合评价(1)评价的基本框架根据对主要影响因素进行层次分析得到结构划分可知,A-C是第一级评价因素,包括经济价值(C1),物质资源消耗(C2),环境压力(C3),C-E是第二75 青岛理工大学工学硕士学位论文级评价因素,见图5-3、5-4、5-5、5-6。为对数据资料进行合理、贴近实际的量化评价,本研究采用模糊综合评价法对主要影响因素进行定性和定量描述。静脉产业园生态效率经济价值C1的主要影响因素A经物生固技再设济质态废术生备价资压处推资制值源力理广源造C消CEE回E1耗312收4CE23图5-3第一级评价因素结构图A-C图5-4第二级评价因素结构图C1-E物质资源消耗C2环境压力C3矿废再化大水固产物生石气体体资资资燃污污废源源源料染染物的的的的EE污使使使使910染用用用用E11EEEE5678图5-5第二级评价因素结构图C2-E图5-6第二级评价因素结构图C3-E(2)确定单因素隶属度确定评价等级论域,即建立评价集v。vvv1,,2,v5很重要,重要,较重要,一般,不重要建立静脉产业园生态效率的影响评价集,将主观评价标准进行量化,并依次赋值为5、4、3、2及1,所设计的评价定量标准见表5-9。76 青岛理工大学工学硕士学位论文表5-9评价定量分级标准评价值评语定级Xi>4.5很重要P14.5≥Xi>3.5重要P23.5≥Xi>2.5较重要P32.5≥Xi>1.5一般P4Xi≦1.5不重要P5(3)单因素评判矩阵采用比值法确定单因素隶属度。在对多家静脉产业园进行实地调研的基础上,通过征求国家发展和改革委员会、青岛市环境监测中心、青岛市市政公用局、青岛市科技咨询中心、国际生态联盟等单位的专家及管理人员的意见,根据评价定量分级标准,对静脉产业园生态效率主要影响因素进行评价分级。统计分析专家对不同影响因素的评价结果,将每一级所占的数目与该指标所有评价项目总数之比作为该因素的隶属度。相关因素的量化评判结果见表5-10、5-11、5-12。表5-10经济价值相关影响因素的量化评判分级比例(%)指标ν1ν2ν3ν4ν5E10.40000.30000.15000.10000.0500E20.15000.20000.25000.25000.1500E30.35000.25000.25000.15000.1000E40.15000.25000.30000.20000.1000以评价集的元素个数为列数,以影响因素个数为行数,得模糊关系矩阵R1。0.40000.30000.15000.10000.05000.15000.20000.25000.25000.1500R1=0.35000.25000.25000.15000.10000.15000.25000.30000.20000.1000表5-11物质资源消耗相关影响因素的量化评判分级比例(%)指标ν1ν2ν3ν4ν5E50.15000.15000.25000.30000.1500E60.35000.20000.20000.15000.100077 青岛理工大学工学硕士学位论文E70.40000.20000.25000.05000.1000E80.10000.15000.30000.25000.2000以评价集的元素个数为列数,以影响因素个数为行数,得模糊关系矩阵R2。0.15000.15000.25000.30000.15000.35000.20000.20000.15000.1000R2=0.40000.20000.25000.05000.10000.10000.15000.30000.25000.2000表5-12环境压力相关影响因素的量化评判分级比例(%)指标ν1ν2ν3ν4ν5E90.35000.25000.20000.10000.1000E100.15000.15000.20000.30000.2000E110.30000.25000.20000.15000.1000以评价集的元素个数为列数,以影响因素个数为行数,得模糊关系矩阵R3。0.40000.25000.20000.10000.0500R3=0.15000.15000.20000.30000.20000.30000.25000.20000.15000.1000(4)各指标的权重向量由第4章层次分析法计算得目标层和准则层的权重向量分别如下:目标层A上的权重向量为D=(0.5584,0.1220,0.3196);经济价值上的权重向量为D1=(0.4765,0.0809,0.2879,0.1547);物质资源消耗上的权重分配为D2=(0.1569,0.4832,0.2717,0.0882);环境压力上的权重分配为D3=(0.5396,0.1634,0.2970);(5)第二层次模糊综合评价由各指标的权重向量得到第二层次模糊综合评价:经济价值的单因素综合评判:B1=D1*R1=(0.3267,0.2698,0.2101,0.1420,0.0802)物质资源消耗的单因素综合评判:B2=D2*R2=(0.3102,0.1745,0.2303,0.1552,0.1167)环境压力的单因素综合评判:78 青岛理工大学工学硕士学位论文B3=D3*R3=(0.3295,0.2337,0.2000,0.1475,0.0894)(6)第一层次模糊综合评价可得到评价对象静脉产业园生态效率的影响因素(A)的模糊关系矩阵R。0.32670.26980.21010.14200.0802R=0.31020.17450.23030.15520.11670.32950.23370.20000.14750.0894B=D*R=(0.3256,0.2466,0.2093,0.1454,0.0876)(7)等级评定由XTi=Bi*V,得:X1=3.7072X2=3.3670X3=3.5667X总=3.6207通过计算,静脉产业园生态效率主要影响因素的评价值为3.6420,对照表5-9的评价定量分级标准,重要性等级属于“重要”,其所包含的三个主要影响因素的评价值见表5-13。表5-13静脉产业园生态效率主要影响因素的评价值影响因素评价值经济价值3.7072物质资源消耗3.3670环境压力3.5667对照评价定量分级标准,“经济价值”、“环境压力”和“物质资源消耗”的评价结果分别属于“重要”、“重要”和“较重要”,由此可见,目前在静脉产业园生态效率主要影响因素中,经济价值和环境压力较为重要,物质资源消耗的重要性程度较低。5.4改善生态效率所面临的主要问题根据模糊综合评价,主要影响因素的重要性依次为经济价值、环境压力和物质资源消耗。结合层次分析法的权重计算结果,各污染因子的权重顺序为:固废处理、大气污染、再生资源的回收、固体废物污染、设备制造、废物资源的使用、水体污染、技术推广、再生资源的使用、矿产资源的使用、化石燃料的使用。而实地调研情况也显示,各地静脉产业园的经济价值有待提高,污染物排放量也亟79 青岛理工大学工学硕士学位论文需进一步降低。因此,静脉产业园生态效率的影响因素主要集中在经济价值和环境压力两个方面,其次是物质资源消耗。通过对静脉产业园生态效率主要影响因素的分析,发现以下问题:(1)进行静脉产业园生态效率分析的目的是评估园区经济、生态发展特征,进而在提高园区服务及产品价值的同时,降低对生态环境的影响和减少物质资源的消耗,即实现价值的最大化和影响的最小化。静脉产业园生态效率的主要影响因素中,经济价值的权重最高,评价等级为重要。通过评价结果分析和实地调研考察,提高静脉产业园产品及服务的经济价值对于改善园区生态效率的影响也最大,而静脉产业园经济价值的影响因素权重顺序依次为固废处理、再生资源回收、设备制造、技术推广。静脉产业园的产业主体是固废处理及资源化利用企业,相较于其他工业园区,固废处理及再生资源回收在园区经济效益中所占比例较大,对园区生产总值的影响也较大。因此,提高静脉产业园经济价值所面临的问题主要体现在:一是受国家相关政策及回收体系的影响,静脉产业园的固废处理量和再生资源回收量变化幅度较大,导致园区经济效益不稳定。二是静脉产业园的经济收入来源较狭窄,固废处理和再生资源回收仍是园区经济效益的主要来源,而装备制造和技术推广等方面的发展却严重滞后,阻碍了生产总值的进一步提高。三是缺乏稳定的下游产业链,电子废物、废旧汽车等废旧物资拆解过程中产生的再生资源缺乏有效利用,即使资源化率已达到较高水平,园区经济效益也难以得到有效改善。(2)静脉产业园生态效率的主要影响因素中,环境压力的权重较高,评价等级为重要,对于改善静脉产业园生态效率的影响也较大。而静脉产业园环境压力的影响因素权重顺序依次为大气污染、固废污染、水体污染。通过充分利用固体废物,减少废物最终处置量,静脉产业园对于生态环境的保护起到了重要推动作用,但在固废处理及废物资源化利用过程中,静脉产业园也难以避免大量环境污染物的产生。因此,降低静脉产业园环境压力所面临的问题主要体现在:一是静脉产业园普遍处于粗放式管理阶段,环境管理水平较低,对园区污染物的具体排放情况掌握不足,难以为改善措施的制定提供依据。二是生活垃圾、医疗废物等固体废物的焚烧易产生大量空气污染物,导致废气排放量居高不下。三是静脉产业园的土地占用面积较大,选址较困难,而且垃圾焚烧厂、80 青岛理工大学工学硕士学位论文垃圾填埋场的建设易引发环境纠纷。(3)静脉产业园生态效率的主要影响因素中,物质资源消耗的权重较低,评价等级为较重要,对于改善静脉产业园生态效率的影响较小。而静脉产业园物质资源消耗的影响因素权重顺序依次为:废物资源的使用、再生资源的使用、矿产资源的使用、化石燃料的使用。静脉产业园主要从事固废处理及废物资源化利用,对自然资源的消耗依赖程度较低。因此,减少静脉产业园物质资源消耗所面临的问题主要体现在:一是静脉产业园的设施建设过程对资源的需求较大,园内企业生产运营过程中的资源循环利用水平也较低。二是随着静脉产业园规模的扩大,装备制造、产品加工等生产过程中所需的矿产资源及其他辅料量将进一步增加。三是由于各类固体废物的焚烧处理比例不断加大,化石燃料等资源的需求量也将逐步增多。5.5本章小结本章对静脉产业园生态效率的主要影响因素进行了分析,提出了废物处理、再生资源回收、矿产资源的使用、固体废物污染、设备制造、水体污染等相关影响因素。运用层次分析法对主要影响因素的权重进行了分析计算,并应用模糊综合评价法,对主观因素进行量化,得出了静脉产业园生态效率的主要影响因素依次为经济价值、环境压力和物质资源消耗。权重分析结果则表明,静脉产业园生态效率的主要影响因素及其权重依次为:固废处理(0.2661)>大气污染(0.1725)>再生资源回收(0.1608)>固体废物污染(0.0949)>设备制造(0.0864)>废物资源的使用(0.0590)>水体污染(0.0522)>技术推广(0.0451)>再生资源的使用(0.0331)>矿产资源的使用(0.0191)>化石燃料的使用(0.0108)。并在此基础上,对改善静脉产业园生态效率所面临的主要问题进行了分析。81 青岛理工大学工学硕士学位论文第6章结论与建议6.1结论1.大力推进静脉产业园建设,有助于实现废物的规模化、规范化和标准化处理处置,实现资源能源的充分利用和环境污染负荷的持续降低,从而促进循环经济发展,推动生态文明建设。2.随着静脉产业园在法律法规、配套政策及回收体系等方面的发展基础得到进一步完善,我国静脉产业园的建设与发展逐步走向良性轨道,在规模和数量上都取得了较大进步,对节约资源和保护环境所发挥的作用也将更加突出。3.网络调查结果表明,一是多数民众对于循环经济服务体系和设施建设方面的基本要求具有共识,其中认为垃圾分类知识和相关政策法规宣传不足的占79.8%,认为废物处理设施和回收利用体系不完善的占81.7%;二是民众普遍没有养成垃圾分类习惯,将家中产生的生活垃圾分类并妥善处理的仅占11.1%;三是民众参与环保的意愿普遍较强,在各项条件完备的前提下,表示一定会自觉参与垃圾回收的占68.9%;四是相关学者对静脉产业园的建设普遍持认同态度,认为静脉产业应以园区化为主要发展形式的占74.4%,认同静脉产业园在推动环境保护和资源利用方面可发挥作用的分别占70.2%和76.9%。4.对某典型静脉产业园的物质流分析结果表明,2009~2013年间,该产业园的废物处理量年增长率分别为4.0%、23.7%、17%、-18%、3.3%,5年来共处理了一般工业固体废物76813吨、危险废物72531吨、医疗废物20108吨;各类电子废物的年处理量变化较大,共资源化利用了废旧电视机3262565台、废旧洗衣机391939台、废旧电脑主机282012台、废旧空调74653台、废旧冰箱218469台;废旧汽车的资源化利用率分别为92%、94.9%、95.6%、94%、87%,共资源化利用了废旧汽车11067辆。5.对该静脉产业园生态效率的研究结果表明,2009~2013年间,园区生态效率、园区总生态效率和整体生态效率这三项指标总体呈增长趋势,年平均增长率分别为0.9%、2.6%、0.5%,反映出园区单位物质资源消耗及污染物排放所产生的经济价值有所提升,废物处理、资源利用和环境管理现状也得到了一定程度的82 青岛理工大学工学硕士学位论文改善。6.静脉产业园生态效率的主要影响因素及其权重依次为:固废处理(0.2661)>大气污染(0.1725)>再生资源回收(0.1608)>固体废物污染(0.0949)>设备制造(0.0864)>废物资源的使用(0.0590)>水体污染(0.0522)>技术推广(0.0451)>再生资源的使用(0.0331)>矿产资源的使用(0.0191)>化石燃料的使用(0.0108)。6.2建议鉴于静脉产业园目前尚处于起步阶段,园区规模和数量也相对较小,基础数据严重匮乏,对于生态效率的分析也严重不足,为进一步解决环境保护问题、促进资源的循环利用,提出以下建议:1.建立更加完善的信息收集系统,加强静脉产业园物质流分析,更细致的掌握园区物质走向,为进一步分析园区发展水平奠定基础;2.完善物质流分析及静脉产业园生态效率分析方法,大力推进生态效率分析在园区范围内的应用实践,及时对园区的经济发展、资源利用、环境影响进行客观全面的评价,充分发挥生态效率分析对于静脉产业园建设与发展的重要推动作用,以促进园区可持续发展,推动生态文明建设;3.完善固体废物的收运体系及再生资源的回收体系,保障静脉产业园所需资源的供应,并加强静脉产业园建设与发展在土地政策、税收政策、经融政策方面的支持力度,使静脉产业园朝着产业化、规模化、标准化的方向发展。83 青岛理工大学工学硕士学位论文参考文献[1]孙晓娜.生态税制的国际比较及借鉴价值[J].生产力研究,2012,(12):139-142.[2]王军.循环经济的理论与研究方法[M].经济日报出版社,2007,11-16.[3]陈柳钦.新世纪中国能源安全面临的挑战及其战略应对[J].战略决策研究,2011,2(5):11-18.[4]中国环境保护部环境规划院.2009年中国环境经济核算报告,2009.[5]张喆,邱琦,胡华龙,李淑媛.进口废物对国内资源环境的作用机制与约束条件[J].环境工程技术学报,2014,4(2):144-149.[6]刘洁,李文.中国环境污染与地方政府税收竞争—基于空间面板数据模型的分析[J].中国人口·资源与环境,2013,23(4):81-88.[7]李雪燕,袁淑玉.完善公共政策评价中引入公众幸福指数的途径[J].实事求是,2015,(4):42-47.[8]董文福,傅德黔.近年来我国环境污染事故综述[J].环境科学与技术,2009,32(7):75-77.[9]中国环境保护部.2014年中国环境状况公报,2014.[10]王军.静脉产业论[M].中国时代经济出版社,2011,23-26.[11]王军,史云娣,岳思羽,邱少男.发展静脉产业对两型社会建设的重要作用[J].中国发展,2010,10(6):6-8.[12]中国工业和信息化部.大宗工业固体废物综合利用“十二五”规划,2012.[13]中国环境保护产业协会城市生活垃圾处理专业委员会.我国城市生活垃圾处理行业2013年发展综述[J].中国环保产业,2014,(12):17-24.[14]赵利,鹿吉祥,顾洪滨.建筑垃圾综合治理产业化运作与对策研究[J].建筑经济,2011,(5),16-20.[15]白雪,解决“污泥围城”应多措并举[N].中国经济导报,2013-7-6(3).[16]周广礼,王军,宋斐,胡啸.山东省农业废物资源化现状及对策分析[C].中囯环境科学学会学术年会论文集,2014:5764-5767.[17]钞小静,任保平.资源环境约束下的中国经济增长质量研究[J].中国人口·资源与环境,2012,22(4):102-107.84 青岛理工大学工学硕士学位论文[18]中国国务院,国务院关于节能减排工作情况的报告,2014.[19]周全法,尚能明.废电脑及配件与材料的回收利用[M].北京:化学工业出版社,2003.[20]中国国家统计局.2014年中国环境统计年鉴,2014.[21]黄文芳.用经济激励减少生活垃圾[R].东方早报,2013-1-22(3).[22]左明.进一步推进杭州市垃圾分类的思考[J].产业与科技论坛,2011,10(6):81-82.[23]岳思羽,王军,刘赞,韩子叻,史云娣.北九州生态园对我国静脉产业园建设的启示[J].环境科技,2009,22(5):71-74.[24]YokohariMakoto,MarcoAmati.Natureinthecity,cityinthenature:casestudiesoftherestorationofurbannatureinTokyo,JapanandToronto,Canada[J].Landscapeandecologicalengineering,2005,1(1):53-59.[25]MorrisLow.Eco-CitiesinJapan:PastandFuture[J].JournalofUrbanTechnology,2013,20(1):7-22.[26]董卫江,李彦富.北京市餐厨垃圾管理工作进展及对策探讨[J].中国资源综合利用,2012,30(8):30-32.[27]陶念.“十二五”期间北京市环卫行业发展现状浅析[J].2015,(4):80-81.[28]SchalteggerS,SturmA.OkologischeRationalitatAnsatzpunkteZurAusgestaltungYouOkologieorienttiertenManagement.Instrumenten[J].DieUnternehmung,1990,(4):273-290.[29]BjornStigson.Eco-efficiency:Creatingmorevaluewithlessimpact.WBCSD,2000,5-36.[30]OrganisationforEconomicCooperationandDevelopment.Eco-efficiencyOECD,1998,7-11.[31]EuropeanEnvironmentalAgency.MakingSustainabilityAccountable:Eco-efficiency,resourceproductivityandinnovation[M].Copenhagen:EEA,1999.[32]PeterSaling,AndreasKicherer,BrigitteDittrichKramer,etal.Eco-efficiencyAnalysisbyBASF:TheMethod[J].TheInternationalJournalofLifeCycleAssessment,2002,7(4):1-15.[33]InternationalFinanceCorporation.http://www.ifc.org/ifcext/enviro.nsf/Content/85 青岛理工大学工学硕士学位论文CleanerProduction.[34]UnitedNationsConferenceonTradeandDevelopment.IntegratingEnvironmentalandFinancialPerformanceattheEnterpriselevel:AmethodologyforstandardizingEco-efficiencyIndicators[M].UnitedNationsPublication,2003,29-30.[35]AustralianGovernment:DepartmentoftheEnvironmentandHeritage.http://www.deh.gov.au/.[36]GlobalReportInitiative.SustainabilityReportingGuidelines[M],2002.http://www.globalreporting.org.[37]HelgeBratteb.TowardaMethodsFrameworkforEco-efficiencyAnalysisJournalofIndustrialEcology,2005,9(4):9-11.[38]MattiMelanen,JyriSeppah,TuuliMyllymaa,etal.Measuringregionaleco-efficiency:caseKymenlaakso.Helsinki:EditaPublishingLtd,2004,23-39.[39]FiveWindsInternational.TheRoleofEco-Efficiency:GlobalChallengesandOpportunitiesinthe21stCentury.May2000.http://www.fivewinds.com[40]KatherineMadden,RebekahYoung,KevinBrady,etal.developingtheeco-efficiency:learningmodule.WBCSD,2005.205-211.[41]戴玉才.环境效率发展循环经济路径之一[J].环境科学动态,2005,1:20-22.[42]周国梅,彭昊,曹凤中.循环经济和工业生态效率指标体系[J].城市环境与城市生态,2003,16(6):201-203.[43]刘华波,杨海真,顾国维.基于生态效率建立我国循环经济评价指标体系的思考[J].四川环境,2006,25(2):78-82.[44]诸大建,邱寿丰.作为我国循环经济测度的生态效率指标及其实证研究[J].长江流域资源与环境,2008,17(1):1-5.[45]陈琪.生态效率与企业可持续发展—基于宝钢2006-2011年度可持续发展报告的解析[J].华东经济管理,2014,28(3):39-44.[46]周凤禄,张廷安.拜耳法氧化铝厂生态效率分析[J].轻金属,2014,(7):10-12.[47]戴铁军,陆钟武.钢铁企业生态效率分析[J].东北大学学报,2005,26(12):1168-1173.[48]CharnesA,CooperW.W,RhodesE.MeasuringtheEfficiencyofDecisionMakingUnits[J].EuropeanJournalofOperationalResearch,1978,2(6):429-444.86 青岛理工大学工学硕士学位论文[49]郭京福,杨德礼.数据包络分析方法综述[J].大连理工大学学报,1998,38(2):236-241.[50]SaatyT.L.TheAnalyticHierarchyProcess[M].McGraw-HillCompany,1980.[51]郭金玉,张忠彬,孙庆云.层次分析法的研究与应用[J].中国安全科学学报,2008,18(5):148-153.[52]ZimmermannH.J.FuzzySetTheoryanditsApplications[M].Springer,1996:47-91.[53]刘鹂.模糊综合评价法在工业区环境质量评价中的应用[J].广州化工,2007,35(2):66-68.[54]AyresRU.Resources,EnvironmentandEconomics:ApplicationsoftheMaterials/EnergyBalancePrinciple.NewYork:Wiley,1978.[55]Eurostat.Economy-wideMaterialFlowAccountsandDerivedIndicators:AMethodologicalGuide[M].Luxembourg:Eurostat,2001.[56]李刚.基于可持续发展的国家物质流分析[J].中国工业经济,2004,22(11):11-18.[57]马宁,鞠美庭,楚春礼.基于MFA的区域循环经济评价指标体系研究[J].生态经济,2010,26(7):55-57.[58]陈东景,郑伟,郭惠丽,付元宾.基于物质流分析方法的生态海岛建设研究—以长海县为例[J].生态学报,2014,34(1):154-162.[59]张晓刚,曾辉.从系统到景观:区域物质流分析的景观取向[J].生态学报,2014,34(6):1340-1351.[60]王军,周燕,刘金华,岳思羽.物质流分析方法的理论及其应用研究[J].中国人口·资源与环境,2006,16(4):60-64.[61]邓雪,李家铭,曾浩健,陈俊羊,赵俊峰.层次分析法权重计算方法分析及其应用研究[J].数学的实践与认识,2012,42(7):93-100.87 青岛理工大学工学硕士学位论文攻读硕士学位期间取得的科研成果(1)学术论文:[1]胡啸,徐慧娟,何云,王军.基于能量流分析的静脉产业园建设[J].中国人口·资源与环境,2015,25(5):27-30.[2]胡啸,王军,何云,关于中国有居民海岛可持续发展对策的探讨—日本屋久岛发展模式的几点借鉴[J].中国发展,2015,15(1):21-24.[3]胡啸,何云,王军.山东省海岛生态环境保护现状及研究[J].绿色发展与环境研究,2015,8(1):8-12.[4]胡啸,何云,王军,徐慧娟.低碳经济视角下的山东农业发展对策探讨[J].农业科学,2015,5(3):91-95.[5]胡啸,何云,徐慧娟,王军.生态文明视角下的海岛开发对策—日本屋久岛做法对青岛市的启示[J].中国环境管理干部学院学报,2015,25(3):43-46.[6]徐慧娟,胡啸,何云,王军,谭丕功.基于模糊数学法的山东省农村环境问题解析[J].环境保护与循环经济,2015,35(4):39-43.[7]何云,胡啸,王军.关于新形势下推行企业环境报告制度的思考[J].环境保护与循环经济,2015,35(7):12-14.[8]徐慧娟,胡啸,何云,王军,谭丕功.强化农村生活污水处理设施管理的思考[J].中国人口·资源与环境,2015,25(5):208-210.[9]何云,胡啸,徐慧娟,王军.山东省农村水污染现状及治理对策[J].中国人口·资源与环境,2015,25(5):221-223.[10]王军,胡啸,周广礼.关于城市电子废物回收处理法规支持体系的探讨[J],绿色发展与环境研究,2014,7(3):8-11.[11]司国良,周广礼,胡啸,王军,村镇污水处理设施运营管理对策的探讨[J].中国人口·资源与环境,2014,4(5):240-242.[12]徐少才,周广礼,胡啸,青岛市环境空气中氮氧化物污染状况及对策[J].中国人口·资源与环境,2014,24(5):155-158.[13]何云,徐慧娟,胡啸,王军.注重环境保护推动休闲农业绿色发展[J].环境保护与循环经济,2015,35(5):11-14.88 青岛理工大学工学硕士学位论文(2)科研活动:1.参与海尔集团2013年、2014年的《企业环境报告书》编制工作,负责其中的废物处置、环境管理和物质流分析部分;2.参加“中日垃圾分类政策研讨会”、“青岛与香港绿色建筑研讨会”、“国家重大水专项研讨会威海分论坛”、“2015青岛国际脱盐大会”等会议,并获得了“2015青岛国际脱盐大会优秀志愿者”的奖励;3.2015年8月,应邀赴日本京都龙谷大学参加“中日城市废弃物减量与再生利用及处理体系的政策研讨会”,并发表了“固体废物管理与静脉产业园建设”的报告。89 青岛理工大学工学硕士学位论文致谢衷心感谢我的恩师王军教授自研究生入学以来孜孜不倦的教诲!在论文的撰写过程中,老师从论文选题、资料收集、架构设计到论文修改和定稿等诸方面都给予了我悉心的指导和无私的帮助,使我顺利完成学业。研究生期间,老师严谨的治学态度、高尚的做人品格、渊博的学术知识和深刻的人生见解不断感染和激励着我,不仅培养了我独立思考、独立分析和独立解决问题的能力,还教会了我许多积极向上的思想理念和受益终生的人生道理,这将是我一生的财富。在此向我的老师表示深深地感谢。同时,感谢日本龙谷大学政策学部金红实副教授、青岛市环境监测中心站谭丕功研究员、青岛市市政研究院林泉院长在课题研究和论文修改过程中给予的大力帮助和精心指导。感谢青岛市环境监测中心站的夏娜娜师姐,以及同实验室的何云、徐慧娟和刘娜师妹等在课题研究过程中给予的大力帮助。感谢我的父母和亲人一直以来在学习和生活中给予的无私关怀和鼓励,感谢好友给予的帮助和支持。在此谨向所有关心与帮助过我的老师、同学和朋友表示衷心感谢!90
此文档下载收益归作者所有