中國有色金屬工業(yè)發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)的預(yù)測和分析

祁彬 郝榮|文

本文以我國28個省份“十一五”及“十二五”時期有色金屬工業(yè)各流程能源消耗量、各類污染物排放量為原始數(shù)據(jù)，選用經(jīng)典灰色預(yù)測模型GM（1，1）對“十三五”期間的各流程能源消耗和各類污染物排放情況進(jìn)行預(yù)測。結(jié)果表明，我國有色金屬工業(yè)各流程的能源消耗、污染物排放均呈增長趨勢，能源消耗和節(jié)能減排壓力形勢嚴(yán)峻。

有色金屬工業(yè)資源、能源消耗量大，同時生產(chǎn)過程會產(chǎn)生大量廢棄物，如不加以回收利用，不但造成資源的浪費，還會對環(huán)境產(chǎn)生嚴(yán)重的污染。有色金屬工業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2016～2020年）明確了綠色可持續(xù)發(fā)展理念，將“綠色制造”“循環(huán)經(jīng)濟(jì)”和“重金屬污染防治”等作為有色金屬工業(yè)未來發(fā)展的重中之重。

循環(huán)經(jīng)濟(jì)強(qiáng)調(diào)以循環(huán)發(fā)展模式替代傳統(tǒng)的線性增長模式，表現(xiàn)為以“資源-產(chǎn)品-再生資源”和“生產(chǎn)-消費-再循環(huán)”的模式，有效地利用資源和保護(hù)環(huán)境，最終達(dá)到以較小發(fā)展成本獲取較大經(jīng)濟(jì)效益、社會效益和環(huán)境效益的目的。通常情況下，循環(huán)經(jīng)濟(jì)可以實現(xiàn)資源的高效利用，以及資源的循環(huán)利用，這種優(yōu)勢和可持續(xù)發(fā)展理念比較相符。走出一條適合我國有色金屬工業(yè)發(fā)展的道路，就需要采取有效措施，將循環(huán)經(jīng)濟(jì)的思想應(yīng)用到有色金屬工業(yè)生產(chǎn)過程中的各個環(huán)節(jié)，同時借鑒發(fā)達(dá)國家的優(yōu)勢或經(jīng)驗，從而有效降低能源的消耗，減少污染物的排放。要堅持走新型工業(yè)化的發(fā)展道路，合理轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)增長方式，建設(shè)資源節(jié)約型和環(huán)境友好型社會。同時還要加強(qiáng)環(huán)境保護(hù)的力度，有效減輕因有色金屬工業(yè)發(fā)展所帶來的環(huán)境壓力，進(jìn)而實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展道路。

國內(nèi)許多學(xué)者對有色金屬循環(huán)經(jīng)濟(jì)進(jìn)行了不同方向的研究，王華俊根據(jù)循環(huán)經(jīng)濟(jì)原則，結(jié)合有色金屬工業(yè)各環(huán)節(jié)節(jié)能降耗和廢棄物處理等建立了評價指標(biāo)體系，綜合評價有色金屬循環(huán)經(jīng)濟(jì)；王恭敏探討了有色金屬循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的模式,并提出政策建議；張曉縫分析了湖南省郴州市有色金屬工業(yè)發(fā)展存在的問題,指出循環(huán)經(jīng)濟(jì)是有色金屬工業(yè)實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的必然選擇,并從完善法律、政策體系,引進(jìn)先進(jìn)技術(shù),建立生態(tài)工業(yè)園等方面探討有色金屬工業(yè)如何發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)。可以看出，國內(nèi)研究目前大多是基于定性角度進(jìn)行現(xiàn)狀分析、模式探索、政策建議。本文利用經(jīng)典灰色預(yù)測模型GM（1，1）對“十三五”時期我國有色金屬工業(yè)的能源消耗、污染物減排進(jìn)行預(yù)測與定量分析，并給出切實可行的對策建議，以助于我國有色金屬工業(yè)順應(yīng)全國經(jīng)濟(jì)發(fā)展理念和方向，進(jìn)一步發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)，走可持續(xù)發(fā)展道路。

模型及數(shù)據(jù)選取

灰色系統(tǒng)理論誕生于20世紀(jì)80年代，主要用于一些存在未知因素及不定因素領(lǐng)域的問題研究。其中灰色預(yù)測是灰色理論系統(tǒng)的重要研究內(nèi)容之一。經(jīng)典灰色預(yù)測GM（1,1）模型是灰色預(yù)測理論的核心模型，具有灰色系統(tǒng)的小樣本特性和貧信息特征。灰色系統(tǒng)理論認(rèn)為，盡管數(shù)據(jù)是雜亂的，但在其背后一定存在規(guī)律，而我們要做的正是尋找這種內(nèi)在規(guī)律。作為其核心的灰色模型（Gray Model）具有以下特點：（1）對數(shù)據(jù)量要求不高，不少于四個即可；（2）建模結(jié)果真實且精度高；（3）對于不知道分布規(guī)律的原始數(shù)據(jù)可生成轉(zhuǎn)化為有序序列；（4）在預(yù)測時間段上不受約束。

表1 我國有色金屬工業(yè)能源消耗GM（1,1）模型模擬結(jié)果

本文以我國28個省份“十一五”和“十二五”時期的能源消費總量、污染物排放量作為原始數(shù)據(jù)序列，運用經(jīng)典灰色預(yù)測模型GM（1，1）對“十三五”期間有色金屬工業(yè)能源消耗、污染物排放進(jìn)行預(yù)測。

預(yù)測與分析

1.“十三五”期間我國有色金屬工業(yè)能源消耗預(yù)測

“十二五”時期以來，有色金屬工業(yè)合理規(guī)劃產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，在節(jié)約能源方面取得了顯著成效。本文根據(jù)灰色預(yù)測模型的原理和步驟，對“十三五”期間有色金屬工業(yè)能源消耗進(jìn)行預(yù)測，得到的礦采選業(yè)、冶煉和壓延加工業(yè)及有色金屬工業(yè)的能源消耗灰色預(yù)測模型如表1所示。

從表1礦采選業(yè)、冶煉和壓延加工業(yè)及有色金屬工業(yè)的模擬結(jié)果可知，三個GM（1,1）模型中灰參數(shù)-a均小于0.3，因此模型可用于“十三五”期間我國有色金屬工業(yè)能源消耗的預(yù)測。根據(jù)小誤差概率P和均方差C可以看出，礦采選業(yè)、冶煉和壓延加工業(yè)及有色金屬工業(yè)的預(yù)測模型均處于一級精度，說明模型可以充分地模擬能源消耗變化的全過程，且精度得以保障。根據(jù)模型對“十三五”期間能源消耗情況進(jìn)行預(yù)測，如表2所示。

根據(jù)預(yù)測結(jié)果，有色金屬礦采選業(yè)、冶煉和壓延加工業(yè)及有色金屬工業(yè)的能源消耗隨著時間的推移均呈增長態(tài)勢，表明我國“十三五”期間有色金屬工業(yè)能源消耗形勢嚴(yán)峻。在未來，城市化深入、居民消費結(jié)構(gòu)提升都將在我國“新常態(tài)”的經(jīng)濟(jì)增長模式下促進(jìn)有色金屬工業(yè)的發(fā)展。

表2 我國有色金屬工業(yè)“十三五”期間能源消耗預(yù)測結(jié)果 （單位：萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤）

2.“十三五”期間我國有色金屬工業(yè)減排預(yù)測

有色金屬工業(yè)是高耗能、高污染的產(chǎn)業(yè)，2015新環(huán)保法的實行必然給我國有色金屬工業(yè)的發(fā)展帶來巨大的環(huán)保壓力。本文分別對我國有色金屬工業(yè)的礦采選業(yè)、冶煉和壓延加工業(yè)“十三五”期間的廢氣、廢水及固體廢棄物排放情況進(jìn)行預(yù)測，為政府、有色金屬工業(yè)協(xié)會、企業(yè)等制定相應(yīng)的環(huán)保政策和措施提供依據(jù)，灰色預(yù)測模型如表3所示。

由表3可知，8個GM（1,1）模型中灰參數(shù)-a均小于0.3，根據(jù)模型GM（1,1）適用范圍的判斷標(biāo)準(zhǔn)，可知得到的模型可用于“十三五”期間我國有色金屬工業(yè)的廢水、廢氣和廢渣等污染物排放的預(yù)測。根據(jù)小誤差概率P和均方差C的結(jié)果可以看出，有色金屬工業(yè)廢氣排放量、煙粉塵排放量、廢水排放量、化學(xué)需氧量排放量、固體廢棄物產(chǎn)生量和危險廢棄物產(chǎn)生量的預(yù)測模型均處于一級精度；二氧化硫排放量和氨氮排放量的污染物排放預(yù)測模型均處于二級精度，這說明模型可以充分地模擬這些污染物排放變化的全過程，且精度得以保障。根據(jù)表3所示的模擬模型GM（1,1）對“十三五”期間的廢水、廢氣和固體廢棄物的污染物排放情況進(jìn)行預(yù)測，預(yù)測結(jié)果如表4所示。

根據(jù)表4所示的“十三五”期間我國有色金屬工業(yè)廢水、廢氣和固體廢棄物的預(yù)測結(jié)果，我們不難發(fā)現(xiàn)隨著有色金屬工業(yè)各類金屬產(chǎn)量的增加，其所排放的污染物也呈現(xiàn)增長趨勢。其中除廢水中的化學(xué)需氧量變化微弱外，其他各類污染物排放增長均較為明顯。由此可知，將循環(huán)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展理念與有色金屬工業(yè)減排相融合，提高再生金屬企業(yè)在資源綜合利用等方面的技術(shù)水平，如將熔池熔煉技術(shù)、煙氣二次燃燒和重介質(zhì)分選等運用到有色金屬工業(yè)的生產(chǎn)中，對我國有色金屬工業(yè)推行大規(guī)模生產(chǎn)具有重要意義。在有色金屬工業(yè)現(xiàn)有的減排設(shè)備、技術(shù)水平下，我國有色金屬工業(yè)的減排壓力仍然十分嚴(yán)峻。有色金屬企業(yè)如果可以加大二次資源的無害化處理,如電鋅廢渣中的金屬化合物在回轉(zhuǎn)窯內(nèi)與煤發(fā)生氧化還原反應(yīng)后轉(zhuǎn)變成金屬氧化物，金屬氣化揮發(fā)在冷卻過程中由收塵設(shè)備回收，回收的金屬混合物含氧化鋅、鍺、銦等，主要為氧化鋅粉，再進(jìn)行綜合回收利用，氧化鋅粉經(jīng)過浸出后，用單寧沉鍺的方式回收，剩余含鋅廢液會再次進(jìn)入電解鋅過程生產(chǎn)精鋅；水萃渣經(jīng)過磁選，將其中的鐵、銀分離出來，形成鐵銀渣，鐵銀渣可以作價出售，磁選過后的剩余廢渣主要成分是碳硅鈣，對環(huán)境沒有危害，以煤渣的形式外銷給水泥廠、磚廠實現(xiàn)全部轉(zhuǎn)化等，均能提高能源效率減少污染物的排放。2014年，我國再生有色金屬產(chǎn)業(yè)和生產(chǎn)等量的原生金屬相比，節(jié)約總量約2398.4萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤，節(jié)水總量16.4億立方米，減少固體廢棄物排放量約14.7億噸，減少二氧化硫排放量209.5萬噸。

表3 我國有色金屬工業(yè)污染物排放GM（1,1）模型模擬結(jié)果

表4 我國有色金屬工業(yè)“十三五”期間污染物排放預(yù)測結(jié)果

中色股份在印度承建的德里巴年產(chǎn)十萬噸鉛冶煉項目

結(jié)論及建議

本文以28個省份為研究對象，以各省“十一五”時期及“十二五”時期的能源消耗、廢棄物排放總量為原始數(shù)據(jù)，通過灰色預(yù)測模型對我國有色金屬工業(yè)“十三五”期間的能源消耗和污染物排放情況進(jìn)行預(yù)測。基本結(jié)論如下：

（1）根據(jù)灰色GM（1,1）模型對我國有色金屬工業(yè)“十三五”期間能源消耗的預(yù)測結(jié)果，有色金屬礦采選業(yè)、冶煉和壓延加工業(yè)及有色金屬工業(yè)的能源消耗隨著時間的推移均呈現(xiàn)增長態(tài)勢。這說明，我國“十三五”期間有色金屬工業(yè)能源消耗形勢依然嚴(yán)峻。雖然，我國目前處于“新常態(tài)”的經(jīng)濟(jì)增長模式下，但是我國城市化進(jìn)程進(jìn)一步加深，居民消費結(jié)構(gòu)升級等因素將繼續(xù)推動有色金屬工業(yè)的發(fā)展。

（2）根據(jù)灰色預(yù)測模型對“十三五”期間我國有色金屬工業(yè)廢水、廢氣和固體廢棄物的預(yù)測結(jié)果，我們不難發(fā)現(xiàn)隨著有色金屬工業(yè)各類金屬產(chǎn)量的增加，其所排放的污染物也呈現(xiàn)增長趨勢。其中除廢水中的化學(xué)需氧量變化微弱外，其他各類污染物排放增長均較為明顯，如廢氣排放量可從2016年的38305億立方米增長至2020年的57147億立方米。由此可知，在有色金屬工業(yè)現(xiàn)有的減排設(shè)備、技術(shù)水平下，我國有色金屬工業(yè)的減排壓力依然十分嚴(yán)峻。

基于此，從循環(huán)經(jīng)濟(jì)角度對我國有色金屬工業(yè)發(fā)展提出如下建議：

（1）以結(jié)構(gòu)調(diào)整優(yōu)化為主線，加快產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整和生產(chǎn)力合理布局，構(gòu)建資源節(jié)約型、循環(huán)型產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，促進(jìn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。完善行業(yè)相關(guān)政策和行業(yè)準(zhǔn)入的規(guī)范要求，推動產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整升級。

（2）制定激勵循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的優(yōu)惠政策，從稅收等經(jīng)濟(jì)手段來促進(jìn)再生資源產(chǎn)業(yè)發(fā)展。加大科研投入，鼓勵科技進(jìn)步與創(chuàng)新，推進(jìn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)技術(shù)的研發(fā)。

（3）從統(tǒng)計等信息化建設(shè)手段入手，強(qiáng)化國內(nèi)有色金屬再生回收統(tǒng)計體系的建設(shè)，調(diào)動更多的社會力量促進(jìn)有色金屬工業(yè)發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)。

（4）加大宣傳力度，讓循環(huán)經(jīng)濟(jì)觀念深入人心，同時增強(qiáng)全行業(yè)的緊迫意識和危機(jī)意識。通過大力宣傳在發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)方面做得比較好的企業(yè)和企業(yè)家，總結(jié)其成功經(jīng)驗，推廣新技術(shù)，從而為整個國民經(jīng)濟(jì)的健康協(xié)調(diào)發(fā)展作出貢獻(xiàn)。