基于物質(zhì)流方法的中國(guó)鉛資源使用存量研究

羊建波,程晉陽(yáng),常 青,趙會(huì)穎

(中國(guó)恩菲工程技術(shù)有限公司,北京 100037)

物質(zhì)流分析(MFA)是基于系統(tǒng)分析方法和質(zhì)量守恒原理[1-2],在一定時(shí)空范圍內(nèi),通過(guò)對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)中物質(zhì)的投入和產(chǎn)出進(jìn)行量化分析,來(lái)評(píng)價(jià)物質(zhì)流動(dòng)(消耗、累積)的關(guān)系[3]。 物質(zhì)流分析是循環(huán)經(jīng)濟(jì)的重要技術(shù)支撐[4]。 在物質(zhì)流分析中,涉及流量和存量等關(guān)鍵術(shù)語(yǔ)。 存量是物質(zhì)在流動(dòng)過(guò)程中積累和儲(chǔ)存的物質(zhì)質(zhì)量,使用存量是指商品進(jìn)入社會(huì)領(lǐng)域使用系統(tǒng)中的存量。

鉛是重要的有色金屬材料,主要用于鉛酸蓄電池、合金、建材、顏料等,中國(guó)精鉛產(chǎn)量和消費(fèi)量均居世界第一位。 據(jù)有色金屬工業(yè)協(xié)會(huì)數(shù)據(jù),2018年中國(guó)再生鉛產(chǎn)量為224.5 萬(wàn)t,占精煉鉛產(chǎn)量的45.4%,低于世界平均57%。 摸清鉛的使用存量有助于判斷未來(lái)再生鉛的市場(chǎng)規(guī)模,為鉛的回收利用政策制定或產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃提供重要的數(shù)據(jù)支撐,未來(lái)再生鉛將成為中國(guó)鉛資源主要的供給來(lái)源。

目前物質(zhì)流方法已被廣泛運(yùn)用到Pb[5-7]、Cu[8]、Fe[9]等物質(zhì)流動(dòng)分析中,但國(guó)內(nèi)鉛物質(zhì)流量分析僅限于某個(gè)產(chǎn)品、某個(gè)階段或某個(gè)區(qū)域,國(guó)家層面暫無(wú)長(zhǎng)時(shí)間尺度量化鉛資源使用存量的數(shù)值,本文的重點(diǎn)是量化中國(guó)建國(guó)以來(lái)鉛資源的使用存量。

1 理論方法

下文將采用自上而下和自下而上兩種方法計(jì)算建國(guó)以來(lái)鉛物質(zhì)在社會(huì)使用系統(tǒng)中的蓄積量,即鉛資源的使用存量。

1.1 自上而下

自上而下方法是通過(guò)物質(zhì)的流入量和流出量的差值計(jì)算出某一特定年進(jìn)入社會(huì)使用系統(tǒng)中的物質(zhì)存量,再逐年累加,得到特定時(shí)間段內(nèi)某物質(zhì)的使用存量。

建立物質(zhì)流分析模型,首先定義系統(tǒng)邊界和產(chǎn)品分類,限定研究目標(biāo)在時(shí)間和空間上的界限。 橫向時(shí)間界定為1949—2018年;鑒于開(kāi)采階段鉛物質(zhì)損失很小,本文縱向時(shí)間界定為鉛冶煉、鉛加工、鉛終端產(chǎn)品使用、廢料回收階段;空間邊界定義為中國(guó)大陸。 此模型研究范圍是所有含鉛商品,包括鉛精礦、精煉鉛、鉛合金、鉛材、鉛化工品和鉛終端產(chǎn)品。

如果將整個(gè)系統(tǒng)邊界內(nèi)的鉛物質(zhì)當(dāng)做一個(gè)蓄水池,則整個(gè)國(guó)家層面的鉛物質(zhì)流出量、損失量、庫(kù)存量、使用存量之和應(yīng)當(dāng)?shù)扔阢U的流入量,詳見(jiàn)式(1)。

式中:Finput、Fimport、Foutput、Fexport、Floss、Fstock分別是指鉛物質(zhì)流某一環(huán)節(jié)或整個(gè)國(guó)家界面的總體鉛物質(zhì)流的物質(zhì)流入量、進(jìn)口量、流出量、出口量、損失量和庫(kù)存量。

根據(jù)式(1),可以得出我國(guó)某一年的鉛物質(zhì)流出量、存量和流入量等式,詳見(jiàn)式(2)。

式中:t為年份;S為鉛物質(zhì)的使用存量,其中St為t年末使用存量,St-1為t年上年末使用存量;L為鉛物質(zhì)的損失量;D為鉛產(chǎn)品在使用過(guò)程中的耗散量;R為鉛物質(zhì)的庫(kù)存量;P為國(guó)內(nèi)鉛精礦所含鉛量;I為進(jìn)口商品的含鉛量;I′為回收的再生鉛產(chǎn)量;E為出口商品的含鉛量。

將式(2)變形得到式(3),可以得到我國(guó)某一年的鉛物質(zhì)使用存量。

1.2 自下而上

自下而上的方法是基于系統(tǒng)內(nèi)包含該物質(zhì)的不同服務(wù)單元或終端產(chǎn)品的數(shù)量和服務(wù)單元中該物質(zhì)的單位含量等數(shù)據(jù),將其相乘并累加的存量。 鉛的主要消費(fèi)領(lǐng)域?yàn)殂U酸蓄電池,自下而上即從消費(fèi)端測(cè)算鉛酸蓄電池中的鉛使用存量。

鉛酸蓄電池按照用戶和用途分為四類,起動(dòng)電池、動(dòng)力電池、工業(yè)電池(UPS 電池和儲(chǔ)能電池歸為工業(yè)電池)。 第t年鉛酸蓄電池的使用存量(Sbatteryt)可按照式(4)計(jì)算。

式中:Ui,j,t是第t年i類電池用戶j的數(shù)量和規(guī)模(對(duì)于起動(dòng)電池而言,即為摩托車、機(jī)動(dòng)船、拖拉機(jī)、機(jī)動(dòng)車等各種類型內(nèi)燃機(jī)車輛的保有量;對(duì)于動(dòng)力電池而言,即為電動(dòng)自行車、電動(dòng)三輪車、電動(dòng)汽車等電動(dòng)提供動(dòng)力車輛的保有量;對(duì)于UPS 電池而言,即為通信基站、電廠、銀行、郵局等用戶的數(shù)量;對(duì)于儲(chǔ)能電池而言,即為新能源發(fā)電裝機(jī)容量);Di,j,t是第t年i類電池單位用戶j鉛酸蓄電池用量。第t年鉛酸蓄電池中的鉛使用存量(St)可按式(5)計(jì)算。

式中:Mi,t是第t年使用中的i類單位容量鉛酸蓄電池中平均鉛含量(t/kVAh)。

2 計(jì)算結(jié)果

2.1 自上而下

2.1.1 貿(mào)易中鉛物質(zhì)流量

含鉛商品按種類分為原料、初級(jí)產(chǎn)品和終端產(chǎn)品,原料包括鉛精礦和精鉛,初級(jí)產(chǎn)品為鉛材、鉛合金和含鉛化工品等,終端產(chǎn)品主要為鉛酸蓄電池。貿(mào)易過(guò)程中含鉛商品的鉛物質(zhì)流量由含鉛商品的實(shí)物量和含鉛系數(shù)兩者確定。

含鉛系數(shù)根據(jù)含鉛產(chǎn)品的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)[10-18]、材料成分等參數(shù)采取加權(quán)平均計(jì)算而得(表1)。 含鉛商品的實(shí)物量數(shù)據(jù)來(lái)自于UN Comtrade 和有色金屬工業(yè)協(xié)會(huì)。 由于1992年前貿(mào)易體量小,為了圖表美觀,取1992—2018年數(shù)據(jù)。

表1 含鉛商品的含鉛比例

1992—2018年,鉛金屬進(jìn)口量總體大于出口量,凈進(jìn)口量為190 萬(wàn)t。 1992—2006年為凈出口,出口產(chǎn)品以精煉鉛為主,進(jìn)口以鉛精礦為主,鉛金屬凈流出量為278 萬(wàn)t。 從2007年開(kāi)始,鉛精礦進(jìn)口量增加,鉛金屬?gòu)膬舫隹谧兂闪藘暨M(jìn)口。 2007—2018年,進(jìn)口以鉛精礦為主,出口以鉛酸蓄電池為主,含鉛產(chǎn)品中鉛金屬由凈出口13.8 萬(wàn)t 逐漸轉(zhuǎn)為凈進(jìn)口24.2 萬(wàn)t,鉛金屬凈流入量為458 萬(wàn)t,詳細(xì)情況見(jiàn)圖1。

圖1 1992—2018年含鉛產(chǎn)品凈進(jìn)口量

2.1.2 鉛的損失量

在鉛精礦冶煉過(guò)程、精鉛加工制造階段、含鉛產(chǎn)品使用階段都會(huì)產(chǎn)生一定量的廢渣、廢塵、廢氣、廢水等含鉛污染物,最終排入外部環(huán)境,造成鉛物質(zhì)損失,下文分三個(gè)階段分析鉛在不同階段的損失量。

冶煉階段包括原生鉛和再生鉛冶煉,結(jié)合鉛精礦產(chǎn)量、進(jìn)口量數(shù)據(jù)和鉛冶煉技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo),1949—2018年累計(jì)鉛物質(zhì)損失量為394 萬(wàn)t,原生鉛冶煉階段為303 萬(wàn)t,再生鉛冶煉階段為91 萬(wàn)t。

鉛酸蓄電池是精煉鉛的主要加工產(chǎn)品。 參照《電池工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)(GB30484—2013)》和河南某企業(yè)調(diào)研數(shù)據(jù),起動(dòng)鉛酸蓄電池、工業(yè)鉛酸蓄電池和動(dòng)力鉛酸蓄電池鉛的損失率分別為5%、4.4%和4.8%,據(jù)此計(jì)算出2018年鉛酸蓄電池加工階段鉛物質(zhì)損失量為14 萬(wàn)t,累計(jì)鉛物質(zhì)損失量為288 萬(wàn)t。 對(duì)于兩種常見(jiàn)的鉛合金-鉛銻合金,參照《排污手冊(cè)》數(shù)據(jù),鉛銻合金的鉛損失率為1%,鉛鈣合金、鉛鋁合金的鉛損失率為2%,據(jù)此計(jì)算出2018年鉛合金鉛物質(zhì)損失量為0.5 萬(wàn)t,累計(jì)量為22 萬(wàn)t。 由于鉛材壓延和錫材類似,鉛物質(zhì)損失參考《排污手冊(cè)》中錫材的產(chǎn)污系數(shù),鉛材加工損失率為2%,據(jù)此計(jì)算出2018年鉛物質(zhì)損失量為0.2 萬(wàn)t,累計(jì)量為12 萬(wàn)t。 綜上,加工制造環(huán)節(jié)中鉛物質(zhì)損失主要集中于鉛酸蓄電池生產(chǎn),1949—2018年鉛酸蓄電池鉛累計(jì)損失量為288 萬(wàn)t,約占總量的92%,鉛合金為22 萬(wàn)t,鉛材為12 萬(wàn)t。

含鉛產(chǎn)品進(jìn)入使用環(huán)節(jié)后,因其使用功能不同,在社會(huì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)中的流向也各不一樣。 一類是散失性產(chǎn)品,即產(chǎn)品一旦投入使用便難以回收的產(chǎn)品,如含鉛焊料、含鉛化工產(chǎn)品等;另一類是非散失性產(chǎn)品,具有較高回收價(jià)值,如鉛酸蓄電池、鉛材。 對(duì)于散失性含鉛產(chǎn)品,計(jì)入當(dāng)年鉛損失量。 2018年,使用階段散失性鉛物質(zhì)損失量為29 萬(wàn)t,1949—2018年使用階段累計(jì)損失量為1 024 萬(wàn)t。

1949—2018年,在冶煉過(guò)程、加工制造階段、含鉛產(chǎn)品使用階段鉛物質(zhì)累計(jì)損失量分別為394、322和1 024 萬(wàn)t,1990—2018年的鉛物質(zhì)損失量情況見(jiàn)圖2。

圖2 1990—2018年不同階段鉛的累計(jì)損失量

2.1.3 鉛精礦所含鉛量

鉛精礦包括自產(chǎn)鉛精礦和進(jìn)口鉛精礦。 1949—2018年,自產(chǎn)鉛精礦含鉛金屬累計(jì)量為4 073 萬(wàn)t,凈進(jìn)口鉛精礦含鉛量為1 283 萬(wàn)t,鉛精礦含鉛量共計(jì)5 356 萬(wàn)t。其中,凈進(jìn)口鉛精礦含鉛量已在貿(mào)易鉛物質(zhì)流量中計(jì)算。

2.1.4 庫(kù)存量

每年生產(chǎn)的精煉鉛不能全部即時(shí)消費(fèi)形成存量,據(jù)世界金屬統(tǒng)計(jì)局(WBMS)數(shù)據(jù),2018年底中國(guó)精煉鉛的庫(kù)存量為123 萬(wàn)t。

為了保證電解工序的正常生產(chǎn),電解槽內(nèi)會(huì)放置粗鉛陽(yáng)極板,10 萬(wàn)t 規(guī)模的鉛電解車間,裝滿電解槽需要約13 000 塊陽(yáng)極板,折合3 850 t 鉛。 2018年電解槽內(nèi)鉛“庫(kù)存量”約為20 萬(wàn)t。

電池生產(chǎn)企業(yè)為了預(yù)防供貨中斷的風(fēng)險(xiǎn),鉛錠庫(kù)存量一般為10 ～15 d 的生產(chǎn)量。 2018年鉛酸蓄電池產(chǎn)量為18 123 萬(wàn)kVAh,耗鉛量約為400 萬(wàn)t,電池生產(chǎn)企業(yè)鉛錠庫(kù)存量約為20 萬(wàn)t。 同理,電池銷售商、電動(dòng)車銷售商、機(jī)動(dòng)車銷售商和回收站也有約10 ～15 天的存貨,折算鉛庫(kù)存量約為40 萬(wàn)t。

綜上,2018年鉛金屬庫(kù)存量為203 萬(wàn)t。

2.1.5 鉛的使用存量

基于式(3),選擇1949年為基點(diǎn)年份,其消費(fèi)量為次年的初始存量。 計(jì)算得出1949—2018年中國(guó)鉛使用存量為2 320 萬(wàn)t。 其中,流入端包括自產(chǎn)鉛精礦4 073 萬(wàn)t、凈進(jìn)口鉛金屬量190 萬(wàn)t,流出端包括冶煉階段損失量、加工階段損失量和使用階段損失量,流出鉛存量分別為394 萬(wàn)t、322 萬(wàn)t 和1 024 萬(wàn)t;庫(kù)存量包括精煉鉛庫(kù)存量123 萬(wàn)t、含鉛產(chǎn)品庫(kù)存量80 萬(wàn)t。

2.2 自下而上

2.2.1 起動(dòng)電池

2000—2018年起動(dòng)電池載體——主要類型內(nèi)燃機(jī)車輛的保有量變化如圖3所示。

圖3 2000—2018年起動(dòng)電池載體保有量

摩托車在經(jīng)歷了十幾年快速發(fā)展后,2013年保有量達(dá)到峰值,約為1.3 億輛。 2013年開(kāi)始,傳統(tǒng)摩托車受汽車、電動(dòng)車替代明顯,城市受“限摩”影響,摩托車保有量緩慢下滑,2018年交管網(wǎng)數(shù)據(jù)顯示保有量為8 700 萬(wàn)輛,考慮到約有1/5 沒(méi)上牌,實(shí)際保有量約為1.1 億輛。

機(jī)動(dòng)車隨著市場(chǎng)需求不斷增加,其中小型載客汽車保有量快速增加,由2000年的620 萬(wàn)輛增至2018年2 億輛,年均增速為21%。 載貨汽車保有量同步變化,大中型客車的需求增加明顯,農(nóng)村汽車市場(chǎng)對(duì)輕型載貨汽車需求也有較大增長(zhǎng),但中型、微型客車保有量有所下降。

受鐵路和公路運(yùn)輸快速發(fā)展的影響,機(jī)動(dòng)運(yùn)輸船保有量緩慢下降,從2000年的18.5 萬(wàn)艘降至2018年的12.6 萬(wàn)艘;機(jī)動(dòng)漁船的保有量則逐年上升,從2000年的46 萬(wàn)艘增至2018年的416 萬(wàn)艘,但近年增幅放緩,2018年同比增速僅為0.2%。

拖拉機(jī)主要用于農(nóng)村市場(chǎng),2008年保有量達(dá)到峰值2 022 萬(wàn)輛,之后增速緩慢下降,2018年為2 310 萬(wàn)輛,年均增速僅為1%。 小型拖拉機(jī)總體上已趨飽和,大中型拖拉機(jī)增長(zhǎng)更顯強(qiáng)勁。

起動(dòng)電池各載體的單位電池容量受人們消費(fèi)行為的變化影響,50CC ＜排量＜250CC 摩托車電池規(guī)格為96 VAh,排量為1.5 ～3 L 機(jī)動(dòng)車的電池規(guī)格為720 VAh,中型貨車電池規(guī)格為2 880 VAh,大型客車電池規(guī)格為3 600 VAh。

起動(dòng)電池用戶保有量和結(jié)構(gòu)的變化,直接導(dǎo)致鉛酸蓄電池及其中鉛的使用存量變化。 2000—2018年,起動(dòng)電池中鉛使用存量從96 萬(wàn)t 增至479 萬(wàn)t,年均增加9.9%。 小型載客汽車保有量的快速增加是整個(gè)起動(dòng)電池鉛使用存量增加的主要驅(qū)動(dòng)力,詳細(xì)情況見(jiàn)圖4。

圖4 2000—2018年起動(dòng)電池鉛使用存量

2.2.2 動(dòng)力電池

2000—2018年電動(dòng)自行車、電動(dòng)三輪車和低速電動(dòng)汽車的保有量見(jiàn)圖5。

圖5 2000—2018年動(dòng)力電池載體保有量

因鉛酸蓄電池技術(shù)的突破,電池容量越來(lái)越大,電動(dòng)自行車從2004年開(kāi)始迅速增長(zhǎng),2018年保有量達(dá)到2.5 億輛,目前市場(chǎng)已逐漸趨于飽和。

2008年開(kāi)始,隨著網(wǎng)絡(luò)購(gòu)物的興起,電動(dòng)三輪車被作為一種便捷交通工具用于快遞和物流行業(yè),同時(shí)為了迎合農(nóng)村市場(chǎng)的需求,電動(dòng)三輪車增長(zhǎng)勢(shì)頭迅猛,年均增長(zhǎng)率約為40%,2018年保有量約為5 500 萬(wàn)輛。

為了滿足城鎮(zhèn)及農(nóng)村市場(chǎng)的需求,近幾年低速電動(dòng)汽車迎來(lái)爆發(fā)式增長(zhǎng),2018年保有量約為700萬(wàn)輛,同比增長(zhǎng)約40%。

電動(dòng)自行車電池容量從初期的240 Wh (2 ×12 V×10 Ah)到如今的960 Wh(4 ×12 V ×20 Ah),電動(dòng)三輪車電池規(guī)格為1 920 Wh(4 × 12 V×40 Ah),低速電動(dòng)汽車為4 800 Wh(5×12 V×80 Ah)。

2000—2018年動(dòng)力電池鉛使用存量從2 萬(wàn)t 增加到686 萬(wàn)t,年均增加47%。 電動(dòng)自行車中動(dòng)力電池占整個(gè)動(dòng)力鉛酸蓄電池60%以上,電動(dòng)三輪車中動(dòng)力電池占30%。 低速電動(dòng)汽車目前保有量仍相對(duì)較低,城市主要為老年代步車,其鉛酸蓄電池容量存量?jī)H占10%(圖6)。

圖6 2000—2018年動(dòng)力電池鉛使用存量

2.2.3 UPS 電池

UPS 電池廣泛用于社會(huì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)中多個(gè)行業(yè)和領(lǐng)域,主要用于通信基站、銀行和郵政系統(tǒng)。 2000—2018年UPS 電池主要用戶數(shù)量如圖7所示。 郵政網(wǎng)點(diǎn)數(shù)量呈緩慢增長(zhǎng)趨勢(shì),2018年則增至27.5 萬(wàn)個(gè),年均增長(zhǎng)率為11%。 銀行網(wǎng)點(diǎn)數(shù)量2018年增至22.8 萬(wàn)個(gè),年均增長(zhǎng)率為3.7%。 通訊基站的增長(zhǎng)尤為明顯,據(jù)《通信運(yùn)營(yíng)統(tǒng)計(jì)公報(bào)》,2018年全國(guó)通信基站的數(shù)量為648 萬(wàn)個(gè),2000年基站數(shù)量?jī)H為5 萬(wàn)個(gè),年均增速高達(dá)34%。

圖7 2000—2018年UPS 電池載體用戶數(shù)量

移動(dòng)基站單個(gè)微型基站電池容量以500 ～1 000 Ah(一組或者兩組,電壓48 V)居多。 城市內(nèi)微型基站數(shù)量相對(duì)較多,但其電池容量低,中大型基站電池容量較高,以兩組500 Ah 為主。

2000—2018年,UPS 鉛酸蓄電池鉛使用存量從5 萬(wàn)t 增至312 萬(wàn)t,年均增加25%。 其中,通信基站UPS 鉛酸蓄電池鉛使用存量從3 萬(wàn)t 增至306 萬(wàn)t,年均增加31%,其占比從37.2%增至98.6%,銀行系統(tǒng)中的UPS 電池則從23%下降到0.9%,詳細(xì)情況見(jiàn)圖8。

圖8 2000—2018年UPS 電池鉛使用存量

2.2.4 儲(chǔ)能電池

隨著中國(guó)再生能源戰(zhàn)略的實(shí)施,風(fēng)電和光伏累積發(fā)電裝機(jī)容量在2008年以后開(kāi)始指數(shù)式增長(zhǎng),光伏發(fā)展速度尤甚(圖9)。 2000—2018年,風(fēng)電累計(jì)裝機(jī)容量年均增長(zhǎng)56%,已達(dá)18 426 萬(wàn)kW;光伏累計(jì)裝機(jī)容量年均增長(zhǎng)171%,達(dá)17 463 萬(wàn)kW。

圖9 2000—2018年風(fēng)能、光伏、儲(chǔ)能電池裝機(jī)容量

新能源的離網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)以及大型的并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)都需要儲(chǔ)能電池,電化學(xué)儲(chǔ)能電池以鋰離子電池和鉛酸(炭)電池為主。 鉛蓄電池主要分布在用戶側(cè)領(lǐng)域,所占比重超過(guò)90%。 據(jù)《2019年儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)白皮書(shū)》數(shù)據(jù),2018年電化學(xué)儲(chǔ)能裝機(jī)容量為107.3萬(wàn)kW,鋰離子電池市場(chǎng)份額為70.7%,鉛酸蓄電池為27.2%,與風(fēng)能、光伏的裝機(jī)容量配置比約為0.003。

2009—2018年,儲(chǔ)能鉛酸蓄電池鉛使用存量從0.1 萬(wàn)t 增至3 萬(wàn)t,年均增長(zhǎng)44%,相對(duì)于其他類型鉛酸蓄電池,儲(chǔ)能鉛酸蓄電池鉛使用存量幾乎可忽略不計(jì)。

綜上,2000—2018年,鉛酸蓄電池鉛使用存量從99 萬(wàn)t 增至1 480 萬(wàn)t(圖10),年均增加16.5%。2018年,起動(dòng)、動(dòng)力、UPS 和儲(chǔ)能鉛酸蓄電池鉛使用存量占比分別為32.4%、46.4%、21.1%和0.2%。載客汽車起動(dòng)電池、電動(dòng)自行車用動(dòng)力電池和通信基站UPS 電池占比合計(jì)為68.9%。

圖10 2000—2018年自下而上方法核算的鉛酸蓄電池鉛使用存量

2.2.5 鉛的使用存量

采用自下而上的方法很難覆蓋所有行業(yè)和領(lǐng)域的鉛酸蓄電池,如計(jì)算機(jī)、數(shù)據(jù)中心、醫(yī)療設(shè)備和實(shí)驗(yàn)室等UPS 電池、列車備用電源等,難以被一一統(tǒng)計(jì),因此本文在計(jì)算的基礎(chǔ)上乘以系數(shù)1.1,折算后的鉛使用存量為1 628 萬(wàn)t。

鑒于精煉鉛的消費(fèi)結(jié)構(gòu)變化,本文參考鉛酸蓄電池、鉛材和鉛合金消費(fèi)累積量占精煉鉛消費(fèi)累積量的占比,推算鉛材和鉛合金的使用存量。2018年鉛酸蓄電池鉛消費(fèi)累積量占精煉鉛消費(fèi)累積量的71%,鉛材和鉛合金為11.3%,鉛化工產(chǎn)品為9.7%,反推出2018年鉛的使用存量約為1 892 萬(wàn)t。

2.3 綜合結(jié)果

表2對(duì)比了自下而上和自上而下兩種方法計(jì)算的鉛使用存量結(jié)果。 自下而上方法計(jì)算的均值為940 萬(wàn)t,自上而下為1 071 萬(wàn)t,標(biāo)準(zhǔn)變異系數(shù)分別為0.59 和0.64,說(shuō)明自下而上方法有較好的精度。兩種不同方法的計(jì)算結(jié)果T 檢驗(yàn)T 值絕對(duì)值為0.68,F 檢驗(yàn)P 值為0.50,兩組數(shù)據(jù)無(wú)顯著差異,整體差異率為14%,結(jié)果整體可靠。

表2 自下而上和自上而下方法計(jì)算結(jié)果比較萬(wàn)t

兩種計(jì)算方法結(jié)果差異一方面是源于數(shù)據(jù)的選擇,本文數(shù)據(jù)來(lái)源相對(duì)廣泛,官方數(shù)據(jù)相對(duì)較少,主要來(lái)自于文獻(xiàn)和網(wǎng)頁(yè),數(shù)據(jù)質(zhì)量整體不高;另一方面是相關(guān)參數(shù)選取,由于調(diào)研樣本相對(duì)較少,參數(shù)的選取往往以偏概全,進(jìn)而影響計(jì)算結(jié)果。

3 結(jié)論與建議

本文利用物質(zhì)流分析(MFA)方法,對(duì)1949—2018年中國(guó)鉛資源使用存量進(jìn)行一系列研究,自上而下方法計(jì)算結(jié)果為2018年中國(guó)鉛使用存量為2 320 萬(wàn)t,自下而上分析計(jì)算結(jié)果為1 892 萬(wàn)t,兩組數(shù)據(jù)結(jié)果整體無(wú)顯著差異,結(jié)果總體可靠。

鉛使用存量主要累積于鉛酸蓄電池中,累計(jì)消費(fèi)占比約為71%。 約2 000 萬(wàn)t 的鉛使用存量為再生鉛提供了充足的原料。

鑒于相對(duì)較低的再生鉛回收率,應(yīng)完善再生鉛回收體系,制定相關(guān)政策和法規(guī),嚴(yán)打非法處置鉛酸蓄電池行為,淘汰非法生產(chǎn)、技術(shù)落后、環(huán)境污染嚴(yán)重的三無(wú)企業(yè),落實(shí)生產(chǎn)者責(zé)任延伸制,改變廢舊鉛酸蓄電池行業(yè)回收無(wú)序的狀況,優(yōu)化再生鉛企業(yè)與電池生產(chǎn)企業(yè)布局,保障正規(guī)企業(yè)的原料供應(yīng),逐步提高再生鉛利用率。