基于物質(zhì)流對(duì)無(wú)錫市新陳代新效率的分析

季冬暉

摘要：城市發(fā)展的過(guò)程往往伴隨著資源的耗用、環(huán)境的污染和生態(tài)的占用，這些問(wèn)題可以歸結(jié)為城市物質(zhì)代謝在時(shí)間或空間尺度上的錯(cuò)位或失調(diào)。物質(zhì)代謝分析可以系統(tǒng)度量和解析物質(zhì)通量與分布，有助于研究城市尺度上的物質(zhì)代謝機(jī)制與調(diào)控策略，這對(duì)于我國(guó)探索新型城市化道路具有重要的理論和現(xiàn)實(shí)意義。本文依據(jù)無(wú)錫市的物質(zhì)流做相關(guān)分析分析其新陳代謝效率。

關(guān)鍵詞：物質(zhì)流 新陳代謝 結(jié)構(gòu)

一、無(wú)錫市物質(zhì)流總量分析

1.無(wú)錫市物質(zhì)流全景分析

1.1城市輸入/輸出總量分析

自2014年一類無(wú)錫市人口以年均0.8%的速度增長(zhǎng)，同期地區(qū)生產(chǎn)總值GDP增長(zhǎng)了3.4倍，年均增長(zhǎng)12.0%；物質(zhì)輸入量增長(zhǎng)了1.1倍，由2014年的90.1*10^6t增長(zhǎng)到2016年的186.8*10^6t，年均增長(zhǎng)5.8%.，物質(zhì)輸入量總體呈增長(zhǎng)趨勢(shì)。在物質(zhì)調(diào)入、本地開(kāi)采以及平衡項(xiàng)中，物質(zhì)調(diào)入量增長(zhǎng)速度最快，由2014年的517.2*10^4t增長(zhǎng)到2016年的4052.9*10^4t，增長(zhǎng)6.8倍，年均增長(zhǎng)率為17.2%；調(diào)入量占輸入量比例也大幅上升，由2014年的10.2%上升到2016年的39.2%。

1.2城市物質(zhì)流動(dòng)過(guò)程分析

生態(tài)系統(tǒng)中物質(zhì)流有兩種主要過(guò)程，一是地質(zhì)大循環(huán)過(guò)程，或地球化學(xué)循環(huán)過(guò)程，在各種物理和化學(xué)的作用力影響下，物質(zhì)由體系外引入、經(jīng)過(guò)體系內(nèi)循環(huán)轉(zhuǎn)化和還原后流向體系外；另外一種流動(dòng)過(guò)程主要是受生物力的作用，物質(zhì)被生物選擇吸收，并在生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)沿著生產(chǎn)者—消費(fèi)者—還原者的方向流動(dòng)，稱為生物學(xué)小循環(huán)。

2.無(wú)錫市物質(zhì)流核算指標(biāo)分析

2.1直接物質(zhì)投入

無(wú)錫市DMI為27*10^4t～42*10^4t，除2016年～2014年3年外，呈增長(zhǎng)趨勢(shì)，2016年比2014年增加了約14*10^4t，增長(zhǎng)了約50%。人均DMI3t左右。

2.2物質(zhì)總投入與總需求

無(wú)錫市物質(zhì)總投入為98*10^4t，而目前其需求為105*10^4t。

2.3城市生產(chǎn)過(guò)程排出

2013至2016年無(wú)錫市污染物排放量變化不明顯，基本維持在1000*10^4t左右。從排放結(jié)構(gòu)上看，固體廢物所占比例最大（在96%左右），大氣污染物次之（在3.4%左右），水污染物最低（在0.6%左右）.可見(jiàn)，固體廢物對(duì)無(wú)錫市的環(huán)境壓力最大，這與無(wú)錫市大量開(kāi)采礦產(chǎn)資源，造成固體廢物量大相吻合.從另外一個(gè)角度，也說(shuō)明無(wú)錫市開(kāi)展固體廢物綜合利用的潛力巨大。

2.4城市總排出與物質(zhì)總排出

總排出為75*10^3t，而物質(zhì)總輸出占其75%。

3.無(wú)錫市輸入端結(jié)構(gòu)分析

3.1直接物質(zhì)投入結(jié)構(gòu)分析

直接物質(zhì)投入中能源合計(jì)3.7*10^7t，外資引進(jìn)為2226萬(wàn)美元。

3.2市內(nèi)開(kāi)采結(jié)構(gòu)分析

主要為生物質(zhì)、化石能源、金屬礦物、工業(yè)非金屬礦物。無(wú)錫市本地物質(zhì)開(kāi)采量為6299*10^4t，占33.7%；在本地開(kāi)采量中，化石能源、建筑材料和生物質(zhì)占前3位，分別占40.2%，30.4%和18.8%，三者共占89.4%。

3.3區(qū)域進(jìn)口的結(jié)構(gòu)分析

主要為生物質(zhì)、化石能源、金屬礦物、工業(yè)非金屬礦物以及建筑材料，外地物質(zhì)調(diào)入量為4053*10^4t，占輸入量的21.7%；

3.4不同物質(zhì)類型投入結(jié)構(gòu)分析

不同物質(zhì)類型的投入結(jié)構(gòu)，傳統(tǒng)的劃分方法是指投入于生產(chǎn)活動(dòng)中的要素結(jié)構(gòu)，一般包括資金投入和人力資源投入，有些學(xué)者的研究中還涉及到科學(xué)儀器與設(shè)備的投入，甚至還包括了信息資源的投入等。由于這些投入歸根到底要靠資金投入來(lái)支持與實(shí)現(xiàn)。同時(shí)，不論從時(shí)間序列的角度還是從地區(qū)的角度來(lái)看，人才投入、儀器設(shè)備投入與資金投入都具有高度的相關(guān)性。

4.無(wú)錫市輸出端結(jié)構(gòu)分析

4.1城市生產(chǎn)過(guò)程排出結(jié)構(gòu)分析

無(wú)錫市總排放量TDO為無(wú)錫市加工排放DPO與無(wú)錫市隱藏流DHF之和。11年來(lái)，無(wú)錫市總排放量（TDo）累計(jì)增幅達(dá)71.1%，無(wú)錫市隱藏流DHF的大幅增長(zhǎng)則是無(wú)錫市總排放量增長(zhǎng)的主要來(lái)源。無(wú)錫市加工排放DPO則呈先上升后下降的趨勢(shì)，其兩個(gè)組成部分污染排放物質(zhì)和耗散性物質(zhì)變化有所不同。污染排放物質(zhì)受益于近年來(lái)污染控制管理力度的加強(qiáng)和固廢利用率的提高，總體上呈倒“U”的變化趨勢(shì)。但值得注意的是，對(duì)環(huán)境質(zhì)量有較大影響的化肥、農(nóng)藥、地膜等耗散性物質(zhì)排放量呈不斷上升之勢(shì)。因此，盡管主要由工業(yè)生產(chǎn)造成的污染物質(zhì)排放量得到一定遏制，但來(lái)自農(nóng)業(yè)的耗散性物質(zhì)增長(zhǎng)說(shuō)明江蘇省環(huán)境壓力仍然十分嚴(yán)峻。

4.2區(qū)域出口的結(jié)構(gòu)分析

目前的無(wú)錫市出口主要分為一般貿(mào)易、來(lái)料加工貿(mào)易、進(jìn)料加工貿(mào)易以及外商投資企業(yè)作為投資進(jìn)口的設(shè)備、物品等。出口總額共計(jì)4.29*10^6萬(wàn)美元。

4.3隱流結(jié)構(gòu)分析

11年來(lái)，無(wú)錫市總排放量（TDo）累計(jì)增幅達(dá)71.1%，無(wú)錫市隱藏流DHF的大幅增長(zhǎng)則是無(wú)錫市總排放量增長(zhǎng)的主要來(lái)源。

二、無(wú)錫市部門(mén)物質(zhì)流分析

1.無(wú)錫市部門(mén)輸入結(jié)構(gòu)分析

1.1部門(mén)物質(zhì)輸入總量分析（本地開(kāi)采+進(jìn)口+隱流）

從無(wú)錫市2012年至2016年物質(zhì)輸入情況分析可以得出物質(zhì)總輸入量總體上呈現(xiàn)增長(zhǎng)趨勢(shì)。在調(diào)入物質(zhì)、市內(nèi)開(kāi)采物質(zhì)以及空氣三大類物質(zhì)中，調(diào)入物質(zhì)增長(zhǎng)速度最快，由2004年的517萬(wàn)噸增長(zhǎng)到2016年的4053萬(wàn)噸，增長(zhǎng)6.8倍，年均增長(zhǎng)率為17.2%?？諝廨斎氲淖兓厔?shì)與物質(zhì)總輸入量的變化趨勢(shì)較為一致。

1.2部門(mén)本地開(kāi)采

市內(nèi)開(kāi)采的5類物質(zhì)，除鐵礦石的總量下降之外，其余4類物質(zhì)的總量總體上都呈現(xiàn)上升趨勢(shì)。在所占比例上，生物質(zhì)所占比例由2004年的10.2%上升至18.8%；而化石能源與金屬礦物呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，化石能源由2004年的43.8%，下降至2016年的40.2%；金屬礦物則由2007年最高時(shí)的20.0%，下降至2005年的9.6%；建材由24.8%上升至30.4%；工業(yè)非金屬礦物則變化不大，基本維持在1%左右。金屬礦物總量和所占比例的下降，說(shuō)明了鐵礦石開(kāi)采量減少，調(diào)入量的增加。endprint

1.3部門(mén)進(jìn)口

從調(diào)入結(jié)構(gòu)看，無(wú)錫市主要的調(diào)入物質(zhì)為鐵礦石和礦石能源。這是因?yàn)?，作為本地支柱產(chǎn)業(yè)的鋼鐵行業(yè)發(fā)展迅速，但本地鐵礦石開(kāi)采量卻逐漸減少，必然導(dǎo)致外地鐵礦石資源（包括境外）大量調(diào)入。分析調(diào)入物質(zhì)的結(jié)構(gòu)也可看出，鐵礦石資源的調(diào)入比重逐漸增多

1.4隱流

無(wú)錫市的隱流當(dāng)中除金屬礦石外，其余四類物質(zhì)所占比例的變化趨勢(shì)與市內(nèi)開(kāi)采所占比例的變化趨勢(shì)沒(méi)有顯著差別。而金屬礦石由于其總輸入量呈上升的趨勢(shì)，因此其所占比例也呈顯著的上升趨勢(shì)。

2.無(wú)錫市部門(mén)輸出結(jié)構(gòu)分析

2.1部門(mén)物質(zhì)輸出總量分析（污染物+出口+隱流）

根據(jù)無(wú)錫市2004年至2016年物質(zhì)輸出情況可得出物質(zhì)總輸出量總體上呈現(xiàn)增長(zhǎng)趨勢(shì)，由2004年的8066萬(wàn)噸上升至2016年的16819萬(wàn)噸，增長(zhǎng)了1.1倍。

2.2部門(mén)污染物輸出

在污染輸出方面，則呈現(xiàn)出先增長(zhǎng)后減少的情況，由2004年的600萬(wàn)噸增長(zhǎng)至2009年1527萬(wàn)噸這一高峰，然后又下降至2016年的987萬(wàn)噸，2009年出現(xiàn)高峰的原因應(yīng)該是統(tǒng)計(jì)口徑發(fā)生了變化。調(diào)出物質(zhì)的量雖有波動(dòng)，但整體上呈現(xiàn)上升趨勢(shì)。氣體物質(zhì)的變化趨勢(shì)同物質(zhì)總輸出量相似，這實(shí)際上是由于氣體物質(zhì)在總量中所占比重較大的緣故。耗散性物質(zhì)的輸出量雖一直呈現(xiàn)增長(zhǎng)趨勢(shì)，但是變化量卻并不大，2016年比2014年僅增長(zhǎng)了0.5倍。

2.3部門(mén)出口

從出口物質(zhì)的量上來(lái)看，無(wú)錫市出口物質(zhì)的總量雖有波動(dòng)但是總體上呈現(xiàn)上升趨勢(shì)，由2004年的1457萬(wàn)噸上升至2016年的3381萬(wàn)噸，增長(zhǎng)了1.3倍。從出口物質(zhì)的分類來(lái)看，鋼鐵類、生物質(zhì)及建筑材料三大類物質(zhì)呈現(xiàn)總量呈現(xiàn)上升趨勢(shì)，而能源類則呈現(xiàn)下降趨勢(shì)。出口物質(zhì)總量的變化趨勢(shì)與鋼鐵和能源的變化趨勢(shì)相關(guān)性較大。分析能源類出口呈現(xiàn)下降的趨勢(shì)的原因與本地鋼鐵行業(yè)發(fā)展有關(guān)。從出口物質(zhì)的結(jié)構(gòu)上來(lái)看，鋼鐵類由2004年的16.4%，上升至2016的54.4%，上升了38個(gè)百分點(diǎn)。而能源類則有54.9%，下降至10.5%，下降了44.4個(gè)百分點(diǎn)。生物質(zhì)類由7.4%上升至15.1%，上升了7.7個(gè)百分點(diǎn)。建筑材料的變化趨勢(shì)不大，基本上維持在20%上下。由此看出，在無(wú)錫市出口物質(zhì)中，能源類的主導(dǎo)地位已經(jīng)被鋼鐵類所取代2.4隱流

隱流當(dāng)中的固體廢棄物所占比例最大，基本維持在96%左右，而大氣污染物所占比例次之，維持在3.4%左右，水污染物所占比例最低，維持在0.6%左右?？梢?jiàn)，固體廢棄物對(duì)無(wú)錫市的環(huán)境壓力最大，這與無(wú)錫市大量開(kāi)采礦產(chǎn)資源，造成固體廢棄物量大相吻合。從另外一個(gè)角度，也說(shuō)明無(wú)錫市開(kāi)展固體廢棄物綜合利用的潛力巨大

3.無(wú)錫市部門(mén)結(jié)構(gòu)分析

3.1工業(yè)物質(zhì)流結(jié)構(gòu)分析

無(wú)錫市工業(yè)行業(yè)能源消耗煤炭、石油等資源性物質(zhì)在工業(yè)直接物質(zhì)輸入中占比達(dá)20.49%，全國(guó)的平均水平只有2.5%，表明無(wú)錫市高耗能產(chǎn)業(yè)占比相對(duì)較大。工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程輸出對(duì)生態(tài)環(huán)境具有較大負(fù)面影響，雖然部分物質(zhì)量不大，但是進(jìn)入生態(tài)系統(tǒng)循環(huán)后，對(duì)人體及其他生物體產(chǎn)生巨大的破壞作用，加強(qiáng)對(duì)此類輸出物質(zhì)的分析十分必要。無(wú)錫市鉛、汞、鎘、砷等廢棄物排放量比較多，這些物質(zhì)對(duì)人類健康和生態(tài)環(huán)境的破壞作用很大。

3.2居民消費(fèi)物質(zhì)流結(jié)構(gòu)分析

無(wú)錫市居民的基本消費(fèi)支出保持下降狀態(tài)、耐用消費(fèi)品支出、家庭和個(gè)人服務(wù)支出比重將平穩(wěn)上升、醫(yī)療保健消費(fèi)支出將有所增長(zhǎng)、醫(yī)療保健消費(fèi)支出將有所增長(zhǎng)、.居民儲(chǔ)蓄額將繼續(xù)上升。

3.3建筑部門(mén)物質(zhì)流結(jié)構(gòu)分析

無(wú)錫市建筑部門(mén)物質(zhì)流結(jié)構(gòu)基本分為本地制作、進(jìn)口。鋼鐵在建筑中的存量為887kg/人，占總存量的66.6%，基礎(chǔ)設(shè)施存量為262.6kg/人，占總存量的19.7%。

3.4交通運(yùn)輸部門(mén)物質(zhì)流結(jié)構(gòu)分析

交通工具存量為105.3kg/人，占總存量的7.9%，耐用品和機(jī)器設(shè)備存量各為30.6kg/人與47.2kg/人，分別占總存量的2.3%與3.5%。

三、無(wú)錫市物質(zhì)強(qiáng)度與效率分析

1.物質(zhì)輸入/輸出與GDP關(guān)系分析

1.1物質(zhì)輸入與GDP關(guān)系分析

無(wú)錫市人均物質(zhì)輸入量由2004年的11.5噸/人增長(zhǎng)至2016年的21.4噸/人，年均增長(zhǎng)4.9%。由2004年的151.8元/噸上升至2016年的320.9元/噸，增長(zhǎng)1.1倍，年均增長(zhǎng)率為5.8%（GDP按1990年不變價(jià)格）。值得注意的是，物質(zhì)生產(chǎn)力指標(biāo)在2014年達(dá)到頂峰，其后兩年逐年下降，反映出無(wú)錫市在經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)規(guī)模繼續(xù)擴(kuò)大的同時(shí)增長(zhǎng)質(zhì)量并沒(méi)有提升，這是今后發(fā)展應(yīng)當(dāng)著力解決的問(wèn)題。

1.2物質(zhì)輸出與GDP關(guān)系分析

2016年無(wú)錫市物質(zhì)消耗量為15300萬(wàn)噸，生產(chǎn)排出總量為13437萬(wàn)噸，物質(zhì)凈存量為1863萬(wàn)噸，僅為物質(zhì)消耗量的12.2%。年均增長(zhǎng)率為5.8%

2.物質(zhì)消耗強(qiáng)度與物質(zhì)生產(chǎn)率

2.1單位GDP物質(zhì)消耗強(qiáng)度及物質(zhì)生產(chǎn)率

2.1.1總體

單位GDP物質(zhì)輸入量的變化處于波動(dòng)狀態(tài)，同期的單位GDP物質(zhì)輸出量則呈遞減趨勢(shì)，單位GDP用水量和單位GDP廢水排放量則有相同的遞減趨勢(shì)，表征了無(wú)錫市資源利用效率的穩(wěn)步提高，區(qū)域經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)和環(huán)境壓力也在逐步脫鉤。

2.2.2部門(mén)

2.2人均物質(zhì)消耗強(qiáng)度

2.1.1總體

人均物質(zhì)輸入量（不包括水）呈顯著上升的勢(shì)頭，即從2013年的7.20t人上升到2014年和2015年的10.71t人和11.34t人；同期的單位GDP物質(zhì)輸出量（不包括水）則呈快速遞減的趨勢(shì)，從2013年的1.90t萬(wàn)元減至2004年的1.30t萬(wàn)元，年均遞減率為17.3%（圖5b）。說(shuō)明廢棄物輸出的效率得到明顯提高。

2.3污染物排放強(qiáng)度與效率

2.3.1總體

單位GDP物質(zhì)輸入量的變化處于波動(dòng)狀態(tài)，同期的單位GDP的物質(zhì)輸出量則呈遞減的趨勢(shì)；單位GDP用水量和單位GDP廢水排放量則有相同的遞減趨勢(shì)。表征了無(wú)錫市資源利用效率的穩(wěn)步提高，區(qū)域經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)和環(huán)境壓力也在逐步脫鉤。

參考文獻(xiàn)：

[1]楊潔，畢軍，周鯨波，等.推進(jìn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)的工業(yè)生態(tài)化企業(yè)模式研究初探.中國(guó)人口·資源與環(huán)境，2005，15（1）：66～70.

[2]陳效逑，趙婷婷，郭玉泉，等.中國(guó)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)物質(zhì)輸入與輸出分析.北京大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2003，39（4）：538～547.

[3]李剛.基于可持續(xù)發(fā)展的國(guó)家物質(zhì)流分析.中國(guó)工業(yè)經(jīng)濟(jì)，2004，（11）：11～18.

[4]劉敬智，王青，等.中國(guó)經(jīng)濟(jì)的直接物質(zhì)投入與物質(zhì)減量分析.資源科學(xué)，2005，27（1）：46～51.

[5]徐明，張?zhí)熘?中國(guó)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)中化石燃料的物質(zhì)流分析.清華大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2004，44（9）：1166～1170.endprint