城市礦產(chǎn)環(huán)境效益分析

薛菲，袁汝華

(河海大學商學院，南京 211100)

城市礦產(chǎn)環(huán)境效益分析

薛菲，袁汝華

(河海大學商學院，南京 211100)

針對我國傳統(tǒng)的粗放式經(jīng)濟發(fā)展模式不利于可持續(xù)發(fā)展的問題，應用機會成本法等對城市礦產(chǎn)的環(huán)境效益進行了初步估算。從固體廢棄物減量化帶來的環(huán)境效益、避免開發(fā)自然資源帶來的環(huán)境效益、避免加工自然資源帶來的環(huán)境效益，以及再生資源轉化過程中的環(huán)境成本4個方面對城市礦產(chǎn)的環(huán)境效益進行了量化，并以某城市礦產(chǎn)示范試點基地作為分析對象進行量化分析，使城市礦產(chǎn)發(fā)展的環(huán)境凈效益得到直接的體現(xiàn)。

城市礦產(chǎn);環(huán)境效益;定量分析

“城市礦產(chǎn)”在日本被稱為“城市礦山”，由日本東北大學的南條道夫教授于1988年首先提出?！俺鞘械V產(chǎn)”是指在經(jīng)濟發(fā)展過程中產(chǎn)生并散落于城市各個角落的可循環(huán)再利用的塑料、稀貴金屬、有色金屬、橡膠、鋼鐵等資源?！俺鞘械V產(chǎn)”是對廢棄資源再生循環(huán)利用的形象比喻［1］。一些西方發(fā)達國家生產(chǎn)有色金屬的原材料主要來源于再生有色金屬，而開發(fā)利用“城市礦產(chǎn)”已經(jīng)成為一個獨立的朝陽產(chǎn)業(yè)。

雖然我國是一個資源大國，但是人均可用資源量很少，資源的供求矛盾突出;環(huán)境壓力的不斷增大已經(jīng)嚴重影響我國可持續(xù)發(fā)展，急需尋找解決的方法。自改革開放特別是21世紀以來，我國的經(jīng)濟突飛猛進，工業(yè)化、城鎮(zhèn)化發(fā)展迅速，國內(nèi)不斷加大的原生自然礦產(chǎn)的開采力度已無法滿足對資源的需求量，大量礦產(chǎn)資源只能依靠進口［2］。同時我國資源消耗量巨大，每年需消耗約50億噸的礦產(chǎn)資源，已是全球第一“資源消耗超級大國”。據(jù)估計，按照這個消耗速度，中國需要消耗3個地球的總資源量才能達到發(fā)達國家的水平。由此可見，急需轉變目前我國傳統(tǒng)的粗放式經(jīng)濟發(fā)展模式，努力建立綠色可持續(xù)的集約式發(fā)展模式。

1 城市礦產(chǎn)環(huán)境效益估算的意義

城市礦產(chǎn)最早雖然是由日本的南條道夫教授提出的，但是城市礦產(chǎn)類逆向物流項目在西方一些發(fā)達國家已經(jīng)發(fā)展成為了一個相對成熟的產(chǎn)業(yè)。城市礦產(chǎn)類逆向物流項目的發(fā)展是實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的重要途徑，是我國科學發(fā)展觀的重要體現(xiàn)。

從宏觀層面來看，城市礦產(chǎn)類逆向物流項目的實施可以減少對自然礦產(chǎn)的需求量，而且城市礦產(chǎn)的開采成本比自然礦產(chǎn)要低。據(jù)調(diào)查，全球有62%的銅、45%的鋼、40%的鉛、30%的鋅都來自再生資源的回收和利用［3］。同時還可以減少甚至避免對土壤、水體、空氣等的污染，達到保護環(huán)境的目的?？梢姡瑢嵤┏鞘械V產(chǎn)類逆向物流項目有利于節(jié)約資源、保護環(huán)境、節(jié)約社會成本。

從微觀層面來看，發(fā)展城市礦產(chǎn)類逆向物流項目對生產(chǎn)商也具有重要意義。通過對回收的廢棄產(chǎn)品的分析可以使生產(chǎn)商及時了解消費者對產(chǎn)品的反饋，發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品存在的問題，進而對產(chǎn)品的生產(chǎn)流程和內(nèi)在設計等進行改進和完善，加強對產(chǎn)品的質量管理，提升企業(yè)的核心競爭力［4］。同時，在經(jīng)過回收、檢驗、拆卸、再加工、資源化等過程后，將廢棄產(chǎn)品轉換成可再利用的零部件或者原材料，使其重新流入正向物流中，也減少了企業(yè)的生產(chǎn)成本。

2 城市礦產(chǎn)環(huán)境效益估算

發(fā)展城市礦產(chǎn)類逆向物流項目所帶來的環(huán)境效益主要包括固體廢棄物的減量化帶來的環(huán)境效益B1、避免開發(fā)自然資源帶來的環(huán)境效益B2、避免加工自然資源帶來的環(huán)境效益B3，以及再生資源轉化過程中的環(huán)境成本C4［5］。城市礦產(chǎn)環(huán)境凈效益為環(huán)境效益減去環(huán)境成本，B=B1+B2+ B3-C4。

2.1 固體廢棄物減量化帶來的環(huán)境效益

固體廢棄物減量化帶來的環(huán)境效益B1主要包括固體廢棄物減量帶來的土地效益B11、大氣效益B12、土壤效益B13和水體效益B14，公式為B1= B11+B12+B13+B14。

固體廢棄物減量帶來的土地效益B11是指由于發(fā)展城市礦產(chǎn)使固體廢棄物減量化所減少土地占用的效益，采用機會成本法進行估算:

式(1)中:Q表示固體廢棄物總量;D表示單位面積土地上固體廢棄物的堆放量，根據(jù)我國生活垃圾堆放總量及占地面積的數(shù)據(jù)［6］求得，本文按照12 t/m2進行計算;C表示單位面積土地的機會成本。

固體廢棄物減量帶來的大氣效益B12是指因固體廢棄物的減量化導致?lián)P塵污染減少帶來的環(huán)境效益;土壤效益B13是指因固體廢棄物的減量化導致土壤污染減少帶來的環(huán)境效益;水體效益B14是指因固體廢棄物的減量化導致水體污染減少帶來的環(huán)境效益。因固體廢棄物的減量化導致環(huán)境污染的減少帶來的效益主要通過排污處理費來進行估算。

式(2)中:Q表示固體廢棄物總量;PG表示排污處理費。

2.2 避免開發(fā)自然資源帶來的環(huán)境效益

開發(fā)自然資源會造成一系列的環(huán)境污染，城市礦產(chǎn)的發(fā)展在節(jié)約自然資源的同時，也減少了開發(fā)自然資源過程中造成的環(huán)境污染，因此帶來了一定的環(huán)境效益，此即為避免開發(fā)自然資源帶

式(3)中:Qi表示第i種再生資源的產(chǎn)量;ki表示第i種再生資源向自然資源的質量轉化率，即1 t再生資源相當于X t自然資源的開發(fā)量;Hi表示第i種開發(fā)單位質量的自然資源帶來的環(huán)境效益損失，即開發(fā)1 t自然資源引起X萬元環(huán)境效益損失。

2.3 避免加工自然資源帶來的環(huán)境效益

城市礦產(chǎn)的發(fā)展減少了自然資源在開發(fā)過程中造成的環(huán)境污染，也減少了加工利用過程中的環(huán)境污染。在計算避免自然資源的加工帶來的環(huán)境效益時，需要將再生資源向自然資源進行數(shù)量轉化，計算單位質量的再生資源相當于多少自然資源的生產(chǎn)加工數(shù)量，再乘以加工單位質量的自然資源帶來的環(huán)境效益損失。來的環(huán)境效益B2。

式(4)中:Qi表示第i種再生資源的產(chǎn)量;ki表示第i種再生資源向自然資源的質量轉化率，即1 t再生資源相當于X t自然資源的加工量。

2.4 再生資源轉化過程中的環(huán)境成本

城市礦產(chǎn)發(fā)展過程中將固體廢棄物轉化成可用的再生資源會造成一定的環(huán)境污染，包括廢水、廢氣、固體廢棄物等，形成環(huán)境成本。

3 某城市礦產(chǎn)示范試點基地環(huán)境效益分析

3.1 基地項目分析

某市建立城市礦產(chǎn)示范試點基地，是以再生資源加工、二次原料市場、再生資源綜合利用為一體的循環(huán)經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)園區(qū)，主要從事廢舊機電產(chǎn)品的拆解分揀及廢舊金屬的加工配送。

3.1.1 廢舊機電產(chǎn)品的拆解分揀

廢舊機電產(chǎn)品的拆解分揀主要包括對進口廢電機、廢電線電纜和廢五金電器進行清潔、綠色拆解，對拆解區(qū)進行封閉式管理和監(jiān)管，做到無害化處置和資源最大化利用，規(guī)劃年拆解量100萬噸。

2013 年項目全部建成后，廢機電產(chǎn)品的拆解分揀規(guī)模將達到100萬噸/年，拆解之后將得到36萬噸鋼鐵、24萬噸銅、24萬噸鋁、5.6萬噸塑料和5.4萬噸橡膠以及5萬噸的其他不可利用固體(廢油)廢物。

3.1.2 廢舊金屬的加工配送

廢舊金屬的加工配送是以國內(nèi)、國外收集的廢舊金屬為原料，通過分類、分選、破碎等處理達到金屬生產(chǎn)企業(yè)對原料的要求，形成服務于華東地區(qū)金屬生產(chǎn)企業(yè)區(qū)域性廢舊金屬原料配送中心，生產(chǎn)規(guī)模達到200萬噸/年。

2014 年項目全部建成后，廢舊金屬的分揀處理規(guī)模將達到200萬噸/年，經(jīng)過精細分揀、分類、處理之后將得到109.3萬噸鋼鐵碎料、47.5萬噸銅碎料、33.3萬噸鋁碎料以及9.9萬噸其他不可利用的廢物。

3.2 基地環(huán)境效益分析

3.2.1 固體廢棄物減量化帶來的環(huán)境效益

該基地每年投入300萬噸固體廢棄物，共產(chǎn)出再生資源285.1萬噸和14.9萬噸不可利用廢物，即該基地每年減少固體廢棄物285.1萬噸。該省2008年單位面積的農(nóng)業(yè)產(chǎn)值為55.44元/ m2。由于土地是長期占用，需考慮貨幣時間價值［7］。2013年央行一年定期存款利率為3%，故本文選取的貼現(xiàn)率為3%［8］。該基地的生產(chǎn)運營期為10年，則現(xiàn)在的1元相當于10年后的11.46元。固體廢棄物減量化帶來的土地效益B11為15 094.68萬元。

垃圾排污費選用10元/噸［9］，固體廢棄物減量化帶來的大氣效益B12、土壤效益B13和水體效益B14約為2 851萬元。固體廢棄物減量化帶來的環(huán)境效益為17 945.68萬元。

3.2.2 避免開發(fā)自然資源帶來的環(huán)境效益

該基地每年生產(chǎn)145.3萬噸鋼鐵、71.5萬噸銅、57.3萬噸鋁、5.6萬噸塑料、5.4萬噸橡膠，其中橡膠由于來源于天然橡膠的開采，對環(huán)境影響不大，故本文不估算其避免開發(fā)自然資源帶來的環(huán)境效益。由于我國金屬礦產(chǎn)以中低品位礦為主［10］，本文選用34.03%的磁鐵礦、0.87%的銅礦、3.8%的鋁土為計算基礎，得出鋼鐵、銅、鋁的再生資源與自然資源的轉化率分別為2.939，114.94，26.316。礦產(chǎn)資源在開發(fā)過程中會對生態(tài)造成一定的影響，根據(jù)已有研究，本文選取3.6元/t作為開發(fā)單位質量金屬礦產(chǎn)造成的環(huán)境效益損失［11］。鋼鐵、銅、鋁產(chǎn)生的避免開發(fā)自然資源帶來的環(huán)境效益為36 551.35萬元。

塑料主要對應的是石油天然氣的開采。根據(jù)塑料的經(jīng)濟價值和石油天然氣開采產(chǎn)生的自然資源經(jīng)濟價值的比較，估算塑料的再生資源與自然資源的轉化率，并結合石油天然氣開發(fā)的環(huán)境治理費用，得出塑料產(chǎn)生的避免開發(fā)自然資源帶來的環(huán)境效益。我國石油天然氣開采業(yè)的環(huán)境治理費用約為2 103萬元，基地每年產(chǎn)生的5.6萬噸塑料與石油天然氣開采業(yè)每年的經(jīng)濟價值之比為5.53×10-3，塑料產(chǎn)生的避免開發(fā)自然資源帶來的環(huán)境效益為11.63萬元。

該基地每年避免開發(fā)自然資源帶來的環(huán)境效益為36 562.98萬元，詳見表1。

表1 避免開發(fā)自然資源帶來的環(huán)境效益

3.2.3 避免加工自然資源帶來的環(huán)境效益

金屬冶煉業(yè)的環(huán)境治理費用約為18 119.5萬元，塑料生產(chǎn)業(yè)的環(huán)境治理費用約為1 641.1萬元，橡膠生產(chǎn)業(yè)的環(huán)境治理費用約為1 649.7萬元。該基地每年生產(chǎn)的145.3萬噸鋼鐵、71.5萬噸銅、57.3萬噸鋁、5.6萬噸塑料、5.4萬噸橡膠與金屬冶煉業(yè)、塑料生產(chǎn)業(yè)、橡膠生產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)品經(jīng)濟價值之比為0.253 1，7.525×10-3，4.496 9× 10-3，基地每年生產(chǎn)的再生資源產(chǎn)生的避免加工自然資源帶來的環(huán)境效益為4 605.82萬元，詳見表2。

表2 避免加工自然資源帶來的環(huán)境效益

3.2.4 再生資源轉化過程中的環(huán)境成本

該基地每年產(chǎn)生14.9萬噸不可利用廢物。將這些不可利用廢物交予具有危險廢物經(jīng)營許可證的公司進行處理。該市工業(yè)固體危險廢物處置收費標準為1 800元/t［12］，因此基地再生資源轉化過程中的環(huán)境成本為26 820萬元。

通過上述計算可知，該基地每年的環(huán)境效益為59 114.48萬元，環(huán)境成本為26 820萬元，環(huán)境效益減去環(huán)境成本后的環(huán)境凈效益為3.23億元。

4 結束語

本文從固體廢棄物減量化帶來的環(huán)境效益、避免開發(fā)自然資源帶來的環(huán)境效益、避免加工自然資源帶來的環(huán)境效益，以及再生資源轉化過程中的環(huán)境成本4個方面進行分析，將城市礦產(chǎn)的環(huán)境效益進行了量化，并以某個城市礦產(chǎn)示范試點基地作為對象進行量化分析。該基地每年投入300萬噸固體廢棄物，產(chǎn)出285.1萬噸再生資源和14.9萬噸不可利用廢物，通過計算分析得出基地每年的環(huán)境效益為59 114.48萬元，環(huán)境成本為26 820萬元，環(huán)境效益減去環(huán)境成本后的年環(huán)境凈效益為3.23億元，取得了良好的環(huán)境效應、經(jīng)濟效應。

城市礦產(chǎn)產(chǎn)業(yè)旨在節(jié)約資源、保護環(huán)境，通過先進的技術，將生產(chǎn)生活中的固體廢棄物進行分揀加工，將之轉化為可利用的再生資源，實現(xiàn)廢棄物的再利用和資源化。

目前我國資源供求矛盾突出，環(huán)境壓力大，同時存在大批如北京、上海、廣州等大中型城市具備開發(fā)城市礦產(chǎn)的條件;發(fā)展城市礦產(chǎn)可以有效地減少環(huán)境污染，節(jié)約自然資源，有效緩解經(jīng)濟發(fā)展中面臨的環(huán)境污染和資源短缺問題，實現(xiàn)經(jīng)濟、生態(tài)和社會可持續(xù)發(fā)展的有機統(tǒng)一。因此，在我國發(fā)展城市礦產(chǎn)產(chǎn)業(yè)勢在必行。

［1］徐波，紀樹東.城市礦產(chǎn):發(fā)展綠色經(jīng)濟的新路徑［N］.西安日報，2012-06-18(11).

［2］曲永祥.解讀“城市礦產(chǎn)”［J］.中國有色金屬，2010 (24):30-31.

［3］曹剛，范潔，王文佳.大部分電子垃圾流向“回收游擊隊”［N］.新民晚報，2013-02-05.

［4］周燕飛.循環(huán)經(jīng)濟下河南省鋼鐵企業(yè)逆向物流體系構建［D］.鄭州:鄭州大學，2013.

［5］于文良.城市靜脈產(chǎn)業(yè)發(fā)展模式及其資源效益和環(huán)境效益估算方法研究［D］.西安:西北大學，2009.

［6］顧瑞珍.我城市固體廢棄物堆放量達70多億噸占地6億平方米［N］.經(jīng)濟參考報，2007-11-23.

［7］林積泉.區(qū)域工業(yè)發(fā)展環(huán)境成本核算研究［D］.西安:西北大學，2005.

［8］存款利率網(wǎng).2013年7月份最新銀行利率表［EB/ OL］.［2013-08-12］.http://www.cunkuanlilv.com/ a/yinhangcunkuanlilv/2013/0601/9692.html，2013-07 -01.

［9］汪寶英，牛冬杰，趙由才.生活垃圾處理收費問題淺析［J］.環(huán)境科技，2008，21(2):82-84.

［10］王巖，邢樹文，馬玉波，等.我國低品位鐵礦資源特征研究［J］.礦床地質，2012，31:955-956.

［11］徐向陽，魏同.煤炭開采對土地的影響及損失的定量測算［J］.煤炭環(huán)境保護，1997，11(3):3-6.

［12］某市政府.危險廢物集中處置收費標準公示［EB/ OL］.［2009-12-24］.http://www.ntgz.gov.cn/default.php?mod=zhuanti＆do=detail＆tid=44939.

(責任編輯 何杰玲)

Analysis of Urban Mining’s Environmental Benefits

XUE Fei，YUAN Ru-hua

(Business School，Hohai University，Nanjing 211100，China)

Aiming at the problem that extensive economic development model goes against the sustainable development，this paper used the method of opportunity cost to preliminarily estimate the environmental benefit of urban mining.The environmental benefit of urban mining was quantized from four aspects of solid waste reduction，avoiding exploiting nature resource，avoiding machining nature resource and the environmental costs of renewable resources conversion process.And then，we took the quantitative analysis of demonstration pilot project of urban mining in a city to embody the environmental net benefit of urban mining development.

urban mining;environmental benefits;quantitative analysis

O 21;F205

A

1674-8425(2014)06-0126-05

10.3969/j.issn.1674-8425(z).2014.06.025

2014-02-20

水利部公益性行業(yè)科研專項經(jīng)費項目(201301055);江蘇省水利廳科技項目(2012021)

薛菲(1989—)，女，江蘇蘇州人，碩士研究生，主要從事城市礦產(chǎn)類逆向物流項目評價研究。

薛菲，袁汝華.城市礦產(chǎn)環(huán)境效益分析［J］.重慶理工大學學報:自然科學版，2014(6):126-130.

format:XUE Fei，YUAN Ru-hua.Analysis of Urban Mining’s Environmental Benefits［J］.Journal of Chongqing U-niversity of Technology:Natural Science，2014(6):126-130.