邸敬涵,溫宗國(guó) (.中國(guó)人民大學(xué)環(huán)境學(xué)院,北京 00872;2.清華大學(xué)環(huán)境學(xué)院,北京 00084)
稀土是全球主要經(jīng)濟(jì)體國(guó)家社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展建設(shè)的關(guān)鍵戰(zhàn)略性金屬資源,也是世界各國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展與競(jìng)爭(zhēng)博弈的關(guān)鍵資源.我國(guó)的稀土資源稟賦較高,資源優(yōu)勢(shì)帶來(lái)的出口貿(mào)易經(jīng)濟(jì)效益較高,但稀土資源開(kāi)采、冶煉分離、加工制造等環(huán)節(jié)所產(chǎn)生的環(huán)境污染卻留在國(guó)內(nèi),發(fā)達(dá)國(guó)家通過(guò)產(chǎn)業(yè)鏈的倒逼,設(shè)置稀土材料產(chǎn)品(如釹鐵硼永磁體等)的技術(shù)與環(huán)境壁壘控制稀土原材料的價(jià)格,掌控全球稀土定價(jià)權(quán),實(shí)現(xiàn)其利益最大化,這給我國(guó)的稀土行業(yè)帶來(lái)極大的資源環(huán)境不公平問(wèn)題.另一方面,隨著我國(guó)稀土政策的收緊以及發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)我國(guó)稀土原材料產(chǎn)品的依賴減小,稀土資源全球分布與行業(yè)布局開(kāi)始出現(xiàn)一定的變動(dòng)與轉(zhuǎn)移.以美國(guó)、澳大利亞為首的具有稀土資源稟賦的發(fā)達(dá)國(guó)家將開(kāi)采后的稀土礦石轉(zhuǎn)移至馬來(lái)西亞等發(fā)展中國(guó)家進(jìn)行分離冶煉,這些經(jīng)濟(jì)水平與環(huán)境治理水平較低的國(guó)家面臨巨大的環(huán)境成本和污染負(fù)擔(dān)問(wèn)題,也同樣面臨發(fā)達(dá)國(guó)家通過(guò)技術(shù)與環(huán)境壁壘控制稀土定價(jià)而帶來(lái)的資源環(huán)境不公平問(wèn)題.
目前,已有研究大多針對(duì)我國(guó)國(guó)內(nèi)稀土礦的開(kāi)采與冶煉所帶來(lái)的直接環(huán)境損失進(jìn)行環(huán)境成本的核算[1-3],并從生態(tài)補(bǔ)償?shù)囊暯窃u(píng)估稀土資源價(jià)值[4-8].在對(duì)稀土資源的成本效益分析相關(guān)研究中,大多是從企業(yè)或行業(yè)的視角對(duì)包括直接成本、間接成本、管理成本、環(huán)境成本等的完全成本進(jìn)行凈利潤(rùn)的核算與分析[9-14].較少?gòu)娜芷诘慕嵌群怂悱h(huán)境影響[5],大多采用直接生態(tài)環(huán)境損失;較少?gòu)馁Q(mào)易的角度[12]評(píng)估各貿(mào)易國(guó)家在各類別稀土資源產(chǎn)品貿(mào)易中的資源環(huán)境凈效益,大多僅關(guān)注國(guó)內(nèi)稀土礦開(kāi)采的環(huán)境問(wèn)題與對(duì)應(yīng)成本.
本研究從全生命周期環(huán)境影響的角度,評(píng)估各類別稀土資源產(chǎn)品在國(guó)際貿(mào)易中帶給各貿(mào)易國(guó)的實(shí)際資源環(huán)境凈效益,并在未來(lái)國(guó)際制造業(yè)可能的發(fā)展情景下分析實(shí)際資源環(huán)境凈效益的變化情況.
1.1.1 研究方法與系統(tǒng)邊界 本研究應(yīng)用生命周期評(píng)價(jià)方法對(duì)稀土資源產(chǎn)品在生產(chǎn)過(guò)程中的全生命周期環(huán)境影響進(jìn)行評(píng)估,重點(diǎn)關(guān)注酸化、富營(yíng)養(yǎng)化、生態(tài)毒性、人體毒性、全球變暖等環(huán)境影響類別.由于多種環(huán)境影響類別之間存在量綱差異,國(guó)別之間的貿(mào)易環(huán)境影響對(duì)比通常較難進(jìn)行有效說(shuō)明.因此,為使貿(mào)易的環(huán)境影響具有可比性和可加性,本研究對(duì)各類別環(huán)境影響潛值的評(píng)估結(jié)果進(jìn)行了標(biāo)準(zhǔn)化和歸一化處理,形成了無(wú)量綱化的總環(huán)境影響.根據(jù)一定的權(quán)重對(duì)無(wú)量綱化后的各項(xiàng)潛值進(jìn)行加總,得到各國(guó)生產(chǎn)單位稀土資源產(chǎn)品的全生命周期綜合環(huán)境影響,再根據(jù)各國(guó)的貿(mào)易量核算稀土資源產(chǎn)品貿(mào)易的總環(huán)境影響.
在進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化與歸一化處理以及加權(quán)求和時(shí),需選取有效且統(tǒng)一的環(huán)境影響評(píng)估模型來(lái)確定標(biāo)準(zhǔn)化因子與權(quán)重因子.國(guó)際上常用的評(píng)估模型有ReCiPe、TRACI、CML、Eco-indicator99、IMPACT2002+等.綜合考慮適用范圍、時(shí)效性、指標(biāo)不確定性等因素,本研究選取CML模型,并參考前期研究[15],分別設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)化基準(zhǔn)因子為2000年的全球平均環(huán)境影響潛值,權(quán)重因子為Gabi數(shù)據(jù)庫(kù)中提供的CML模型對(duì)應(yīng)的權(quán)重(表1).
表1 標(biāo)準(zhǔn)化基準(zhǔn)因子與權(quán)重因子Table 1 Normalisation factors of the baseline impact categories and weighting factors
根據(jù)數(shù)據(jù)可得性,將2018年設(shè)定為研究的基準(zhǔn)年,研究邊界為從“搖籃到大門”的全過(guò)程環(huán)境影響,即僅考慮資源開(kāi)采到產(chǎn)品生產(chǎn)出廠,而不考慮進(jìn)入市場(chǎng)之后的使用與報(bào)廢環(huán)節(jié).
1.1.2 研究對(duì)象 本研究的研究對(duì)象選取為在國(guó)際貿(mào)易4~6位HS編碼對(duì)應(yīng)貿(mào)易產(chǎn)品中,以稀土元素為主體資源類別的產(chǎn)品.可根據(jù)其主要功能和產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)分為稀土化合物(2846)、稀土金屬及合金(280530)、稀土材料(850511).
1.1.3 數(shù)據(jù)來(lái)源與基本假設(shè) 稀土資源產(chǎn)品的貿(mào)易數(shù)據(jù)來(lái)源為UN Comtrade數(shù)據(jù)庫(kù)所提供的進(jìn)出口數(shù)據(jù);在核算各貿(mào)易國(guó)生產(chǎn)各類別稀土資源產(chǎn)品的全生命周期綜合環(huán)境影響時(shí),首先設(shè)定全生命周期環(huán)境影響主要由上游能源供給水平和生產(chǎn)技術(shù)工藝水平?jīng)Q定.上游能源供給水平對(duì)應(yīng)的生命周期環(huán)境影響清單在選取時(shí),可由生命周期評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)庫(kù)(如 ecoinvent、GaBi等)直接按國(guó)別,根據(jù)不同的能源情景選擇進(jìn)行確定;而在生產(chǎn)技術(shù)工藝水平對(duì)應(yīng)的生命周期環(huán)境影響清單的確定上,由于較難獲得所有國(guó)家與地區(qū)的生產(chǎn)技術(shù)清單數(shù)據(jù),則需通過(guò)生命周期評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)庫(kù)、文獻(xiàn)調(diào)研、行業(yè)調(diào)研等獲取清單信息,按照地理區(qū)域(如亞洲、歐洲、北美洲、非洲等),對(duì)區(qū)域內(nèi)無(wú)法直接獲取清單數(shù)據(jù)的國(guó)家采用地區(qū)平均生產(chǎn)技術(shù)水平進(jìn)行替代,具體的設(shè)定情況如表2所示.
表2 稀土資源產(chǎn)品生產(chǎn)工藝技術(shù)及區(qū)域設(shè)定Table 2 Settings for producing and manufacturing technologies and regions of rare earth products
1.1.4 稀土化合物 基于我國(guó)是全球稀土資源的主要供應(yīng)國(guó)家的事實(shí),在稀土礦采選工藝和冶煉分離工藝的選取上,應(yīng)用中國(guó)的工藝技術(shù)清單.我國(guó)的主要稀土礦包括包頭白云鄂博稀土礦、四川氟碳鈰稀土礦、南方離子吸附型稀土礦等,應(yīng)用的采選礦工藝與稀土礦的類型及地理環(huán)境有關(guān),具體工藝流程和比例設(shè)定如圖1[16-17].
圖1 我國(guó)稀土氧化物生產(chǎn)工藝流程Fig.1 Production techniques and processes of rare earth oxides in China
根據(jù)2018年我國(guó)稀土礦開(kāi)采總量控制指標(biāo)[18],設(shè)定生產(chǎn)稀土氧化物的3種稀土礦來(lái)源和采選冶煉工藝比例分配(表3).內(nèi)蒙古包頭、四川、南方離子型稀土礦的開(kāi)采量共占當(dāng)年開(kāi)采總量的 97%,因此將3種稀土礦作為我國(guó)稀土氧化物來(lái)源是合理的.
表3 我國(guó)3種稀土礦2018年總量控制指標(biāo)及比例Table 3 Objectives and proportions of China’s total mining control for 3 major rare earth mines in 2018
基于Lee等[16]的研究中對(duì)我國(guó)3種稀土礦的采選和冶煉工藝物料投入與排放清單的分析,建立我國(guó)稀土氧化物生產(chǎn)的綜合技術(shù)生命周期清單.
對(duì) 2018年全球稀土礦分布的主要國(guó)家稀土礦產(chǎn)量(折合成稀土氧化物)以及主要的礦物類型進(jìn)行分析[19],假設(shè)全球各主要國(guó)家的稀土氧化物生產(chǎn)均根據(jù)不同的礦物類型應(yīng)用我國(guó)對(duì)應(yīng)類型礦物生產(chǎn)稀土氧化物的清單.由于我國(guó)在稀土采選、冶煉、分離等具有絕對(duì)的資源和技術(shù)優(yōu)勢(shì)地位[20],且有相當(dāng)一部分國(guó)家將開(kāi)采出的稀土金屬礦出口至我國(guó).根據(jù)我國(guó)海關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì),2018年,我國(guó)的稀土金屬礦貿(mào)易為凈進(jìn)口.基于我國(guó)的技術(shù)優(yōu)勢(shì)以及稀土冶煉分離技術(shù)的數(shù)據(jù)不可及性,將我國(guó)的稀土氧化物生產(chǎn)技術(shù)清單作為全球水平下的清單替代是合理的.
在對(duì)以獨(dú)居石精礦為主要原料的冶煉方法選擇上,根據(jù)已有文獻(xiàn)研究[21-23],設(shè)定國(guó)際上主要稀土礦分布國(guó)家中以獨(dú)居石為主要稀土礦來(lái)源生產(chǎn)稀土氧化物的工藝技術(shù)選擇,除巴西應(yīng)用硫酸法外,其余均采用燒堿法為冶煉工藝.
1.1.5 稀土金屬及合金 稀土金屬及合金的制備工藝主要包括熔鹽電解法(輕稀土,95%)和金屬熱還原法(重稀土)[17,24].綜合考慮我國(guó)的稀土國(guó)家儲(chǔ)備制度、主要中重離子型稀土礦的停止開(kāi)采情況[20]、以及國(guó)內(nèi)下游高科技戰(zhàn)略性行業(yè)的大量需求,假設(shè) 2018年,我國(guó)出口的稀土金屬及合金全部為輕稀土金屬及合金,制備工藝為熔鹽電解法,應(yīng)用 Lee等[24]稀土氟化物和熔鹽電解技術(shù)的生命周期清單.根據(jù) 2018年世界各國(guó)稀土金屬及合金的出口貿(mào)易情況,我國(guó)的出口貿(mào)易量占全球的 95%,因此在稀土金屬及合金的清單選取上僅考慮我國(guó)的工藝情景.
1.1.6 稀土材料 在我國(guó)的稀土材料類別分布中,永磁材料約占67%[20],且中國(guó)在2018年出口貿(mào)易網(wǎng)絡(luò)中依然具有較高的貿(mào)易量占比(64%).因此,僅將永磁體材料作為本研究的稀土材料類別.稀土材料的生產(chǎn)工藝選取永磁材料的生產(chǎn)加工工藝,采用已有研究[25-27]的中國(guó)釹鐵硼永磁體生產(chǎn)工藝清單,并假設(shè)其他永磁體生產(chǎn)國(guó)家(如日本等)也應(yīng)用此工藝清單.在確定稀土材料的全生命周期環(huán)境影響清單時(shí),設(shè)定我國(guó)生產(chǎn)工藝的邊界包括上游產(chǎn)品的生產(chǎn).根據(jù)已有研究[16],設(shè)定包頭白云鄂博稀土礦生產(chǎn)的單位稀土氧化物中,氧化釹的比例為48%;四川氟碳鈰礦生產(chǎn)的單位稀土氧化物中,氧化釹的比例為15%;南方離子型稀土礦生產(chǎn)的單位稀土氧化物中,氧化釹的比例為8%.對(duì)日本等原材料基本依賴進(jìn)口的國(guó)家,僅考慮其在本國(guó)生產(chǎn)環(huán)節(jié)產(chǎn)生的環(huán)境影響,即單一技術(shù)流程的環(huán)境影響.對(duì)美國(guó)、澳大利亞、俄羅斯等其他稀土資源的原料來(lái)源國(guó)和生產(chǎn)國(guó),由于其稀土礦中氧化釹含量未有公開(kāi)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),因此考慮應(yīng)用中國(guó)的稀土礦氧化釹平均含量作為其氧化釹比例,且假設(shè)原料生產(chǎn)國(guó)出口的釹鐵硼永磁體100%應(yīng)用國(guó)內(nèi)制備的釹鐵硼合金進(jìn)行生產(chǎn)與加工.
結(jié)合經(jīng)濟(jì)學(xué)中的機(jī)會(huì)成本概念[28],定義貿(mào)易資源環(huán)境機(jī)會(huì)成本為由于選擇進(jìn)口或出口某類稀土資源產(chǎn)品而帶來(lái)的資源環(huán)境凈效益的變化,即不存在貿(mào)易關(guān)系時(shí)各國(guó)的資源環(huán)境凈效益.而稀土資源產(chǎn)品貿(mào)易的實(shí)際資源環(huán)境凈效益則為存在貿(mào)易關(guān)系時(shí)的資源環(huán)境效益減去機(jī)會(huì)成本.
為使得資源與環(huán)境效益具有可比性,首先需對(duì)二者的價(jià)值進(jìn)行定量化估算.常見(jiàn)的資源環(huán)境價(jià)值定量估算方法包括成本核算法、市場(chǎng)價(jià)值法、機(jī)會(huì)成本法、替代市場(chǎng)法、影子工程法、費(fèi)用分析法、條件價(jià)值法等[29-30].在對(duì)各國(guó)家和地區(qū)稀土資源產(chǎn)品的資源環(huán)境價(jià)值評(píng)估中,本研究應(yīng)用市場(chǎng)價(jià)值法評(píng)估其資源價(jià)值,分別通過(guò)稀土資源產(chǎn)品的本國(guó)交易市場(chǎng)價(jià)格和國(guó)際貿(mào)易額表征其國(guó)內(nèi)資源價(jià)值和國(guó)際資源價(jià)值;應(yīng)用影子工程法評(píng)估其環(huán)境成本,由于無(wú)法獲得各國(guó)家或地區(qū)在水污染、土壤污染等多種污染治理的成本數(shù)據(jù),根據(jù)數(shù)據(jù)可得性,本研究采用生命周期評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)庫(kù)中提供的污染物治理成本,來(lái)表征稀土資源產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程的環(huán)境成本.
因此,在稀土資源產(chǎn)品 x的貿(mào)易網(wǎng)絡(luò)中,貿(mào)易國(guó)家i向貿(mào)易國(guó)家j出口ω(i,j)的產(chǎn)品x,貿(mào)易國(guó)家i生產(chǎn)產(chǎn)品x的環(huán)境成本為,貿(mào)易價(jià)值為;國(guó)家j生產(chǎn)產(chǎn)品 x的環(huán)境成本為,貿(mào)易價(jià)值為.假設(shè)不考慮產(chǎn)品 x的國(guó)內(nèi)市場(chǎng)情況.分別考慮貿(mào)易關(guān)系不存在和存在的情景,則貿(mào)易國(guó)家i和j的資源效益、環(huán)境成本與資源環(huán)境凈效益可表示為:
表4 不存在貿(mào)易關(guān)系的產(chǎn)品資源環(huán)境成本-效益分析Table 4 Cost-benefit analysis without trade
表5 存在貿(mào)易關(guān)系的產(chǎn)品資源環(huán)境成本-效益分析Table 5 Cost-benefit analysis with trade
因此貿(mào)易關(guān)系對(duì)出口國(guó)i和進(jìn)口國(guó)j帶來(lái)的實(shí)際資源環(huán)境凈效益可分別為:.
根據(jù)稀土資源產(chǎn)品生產(chǎn)的生命周期環(huán)境影響核算系統(tǒng)邊界的設(shè)定,對(duì)進(jìn)口國(guó)的稀土資源的補(bǔ)充所帶來(lái)的資源效益不予考慮.
根據(jù)資源環(huán)境凈效益的定義,不確定性的主要來(lái)源包括生命周期環(huán)境影響的不確定性和各稀土資源產(chǎn)品貿(mào)易量的不確定性.生命周期環(huán)境影響的不確定性分析主要考慮原始數(shù)據(jù)的不確定性和對(duì)區(qū)域賦值的不確定性.
原始數(shù)據(jù)的不確定度采用 ecoinvent數(shù)據(jù)庫(kù)[31]提供的基本不確定度來(lái)源及相應(yīng)的譜系矩陣進(jìn)行核算.區(qū)域賦值的不確定度通過(guò)對(duì)譜系矩陣中空間相關(guān)性的不確定度進(jìn)行調(diào)整,貿(mào)易量的不確定性主要根據(jù)UN Comtrade提供的貿(mào)易數(shù)據(jù)Flag數(shù)據(jù)項(xiàng)中對(duì)應(yīng)的數(shù)量與重量的估算情況,參考環(huán)境影響數(shù)據(jù)來(lái)源可靠性的不確定度定義.進(jìn)行不確定性分析時(shí),應(yīng)用拉丁超立方采樣方法對(duì)具有不確定性的變量進(jìn)行大樣本采樣 1萬(wàn)次,并假設(shè)數(shù)據(jù)均服從對(duì)數(shù)正態(tài)分布,不確定度定義為對(duì)應(yīng)正態(tài)分布下的標(biāo)準(zhǔn)差.
近年來(lái),世界各主要經(jīng)濟(jì)體的制造業(yè)紛紛進(jìn)行了調(diào)整轉(zhuǎn)型,均體現(xiàn)了未來(lái)國(guó)際制造業(yè)的綠色發(fā)展與氣候目標(biāo)、全球產(chǎn)業(yè)鏈轉(zhuǎn)移重構(gòu)、以及新興制造業(yè)發(fā)展等3大發(fā)展趨勢(shì)[32-34].
在全球化大背景下,國(guó)際制造業(yè)出現(xiàn)了較大的變局,一方面,全球低端制造業(yè)的中心國(guó)家逐步從中國(guó)轉(zhuǎn)移至印度等亞洲發(fā)展中國(guó)家,歐美發(fā)達(dá)國(guó)家陸續(xù)降低其產(chǎn)業(yè)鏈中產(chǎn)品加工環(huán)節(jié)對(duì)中國(guó)制造業(yè)的過(guò)度依賴[35];另一方面,東南亞發(fā)展中國(guó)家也通過(guò)一系列的招商引資優(yōu)惠政策吸引發(fā)達(dá)國(guó)家企業(yè)的投資,以保證本國(guó)自身的經(jīng)濟(jì)安全與優(yōu)勢(shì)地位.
因此,本研究設(shè)定 3個(gè)未來(lái)發(fā)展情景,由于本文對(duì)政策情景設(shè)定與分析的目的在于識(shí)別各政策對(duì)貿(mào)易資源環(huán)境凈效益的影響,因此,選取所有政策措施中設(shè)定目標(biāo)的最終狀態(tài),即目標(biāo)完全達(dá)成;或按當(dāng)前已形成的某些趨勢(shì),分析各參數(shù)變動(dòng)后, 稀土資源產(chǎn)品在基準(zhǔn)年(即 2018年)的貿(mào)易中,實(shí)際資源環(huán)境凈效益的變化情況.
1.4.1 綠色發(fā)展與氣候目標(biāo)政策情景(ENV) 在本情景的設(shè)定中,根據(jù)研究涉及的生命周期環(huán)境影響兩方面決定因素設(shè)定政策情景參數(shù).
(1) 削減由于生產(chǎn)工藝技術(shù)水平導(dǎo)致的污染排放.這一政策措施參數(shù)設(shè)定的主要政策依據(jù)包括:歐洲綠色新政實(shí)施路線圖的“無(wú)毒環(huán)境零污染”目標(biāo),以及作為全球“領(lǐng)導(dǎo)者”對(duì)非洲地區(qū)實(shí)施的“綠色新政外交”等政策;我國(guó)“無(wú)廢城市”的建設(shè)目標(biāo),大氣污染、水污染等污染物的防治政策,以及中非合作七大工程中的生態(tài)環(huán)保合作政策等.設(shè)定在本情景下,發(fā)達(dá)國(guó)家的稀土資源產(chǎn)品生產(chǎn)工藝技術(shù)環(huán)境影響下降 90%,我國(guó)下降 50%,其他發(fā)展中國(guó)家下降30%,最不發(fā)達(dá)國(guó)家下降20%.
(2) 削減由于上游能源產(chǎn)品供給造成的溫室氣體排放:經(jīng)測(cè)算,上游能源產(chǎn)品供給所帶來(lái)的溫室氣體排放對(duì)全生命周期溫室氣體排放的影響更為顯著,因此,本情景僅對(duì)上游能源產(chǎn)品的溫室氣體排放水平進(jìn)行設(shè)定.在該政策措施下,參數(shù)設(shè)定根據(jù)巴黎氣候變化大會(huì)后各締約國(guó)提交的國(guó)家自主貢獻(xiàn)目標(biāo),分別設(shè)定上游能源產(chǎn)品的溫室氣體減排水平為:發(fā)達(dá)國(guó)家平均減排 50%,發(fā)展中國(guó)家平均減排 20%,最不發(fā)達(dá)國(guó)家平均減排10%.
1.4.2 全球產(chǎn)業(yè)鏈重構(gòu)情景(IND) 在本情景的設(shè)定中,主要考慮發(fā)達(dá)國(guó)家采取削減全球化程度并轉(zhuǎn)移全球產(chǎn)業(yè)鏈加工制造環(huán)節(jié)的政策措施.
在本情景中,基于 2020年上半年,即疫情期間,UN Comtrade發(fā)布的金屬資源的國(guó)際貿(mào)易變動(dòng)情況,設(shè)置該情景的參數(shù).設(shè)定在稀土資源產(chǎn)品的貿(mào)易中,所有國(guó)家的貿(mào)易規(guī)模下降 20%;根據(jù)疫情期間我國(guó)具有出口規(guī)模優(yōu)勢(shì)的稀土資源產(chǎn)品貿(mào)易變化情況,考慮國(guó)際上美國(guó)、歐洲、日本等發(fā)達(dá)國(guó)家的“去中國(guó)化”情景,設(shè)定中國(guó)具有較高出口優(yōu)勢(shì)的稀土金屬及合金、稀土材料,均全部轉(zhuǎn)移至印度、馬來(lái)西亞等進(jìn)行生產(chǎn)出口.
1.4.3 新興制造業(yè)發(fā)展政策情景(EMG) 未來(lái)世界主要經(jīng)濟(jì)體將加速在新興制造業(yè)領(lǐng)域的發(fā)展,結(jié)合中國(guó)、美國(guó)、日本、韓國(guó)為首的主要經(jīng)濟(jì)體國(guó)家在近幾年先后發(fā)布針對(duì)新興制造業(yè)與新興基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的政策規(guī)劃目標(biāo)以及近年來(lái)稀土資源產(chǎn)品的貿(mào)易趨勢(shì),設(shè)定在本情境下的相關(guān)參數(shù),中國(guó)增加90%的稀土化合物進(jìn)口,美國(guó)增加 15%的稀土化合物進(jìn)口和5%的稀土金屬進(jìn)口,日本增加20%的稀土化合物進(jìn)口和 30%的稀土金屬進(jìn)口,韓國(guó)所有類型的稀土資源產(chǎn)品平均增加30%.
如圖2所示,稀土化合物和稀土材料的貿(mào)易給全球帶來(lái)環(huán)境影響的顯著增加,稀土化合物的貿(mào)易環(huán)境影響增加主要由緬甸(54%)、美國(guó)(38%)等主要原料來(lái)源國(guó)承擔(dān),而中國(guó)雖同為原料來(lái)源國(guó),總環(huán)境影響為凈減少,且占環(huán)境影響減少量的 69%;稀土材料的貿(mào)易環(huán)境影響增加幾乎全部由中國(guó)承擔(dān),而美國(guó)、越南等國(guó)則在稀土材料的貿(mào)易中享受了環(huán)境影響的減小.稀土金屬及合金貿(mào)易帶給全球的環(huán)境影響增加與減少量基本相當(dāng),且由中國(guó)承擔(dān)了幾乎所有的環(huán)境影響增加.
圖2 稀土資源產(chǎn)品主要貿(mào)易國(guó)家的環(huán)境影響變化(2018)Fig.2 Changes in environmental impacts of major trading countries, 2018
在全球尺度上(圖3),稀土化合物2018年的貿(mào)易給全球帶來(lái)了實(shí)際資源環(huán)境凈效益的顯著增加,約為46億美元,其中實(shí)際資源效益約為0.2億美元,實(shí)際環(huán)境成本約為-46億美元;稀土金屬及合金 2018年的貿(mào)易帶來(lái)了實(shí)際資源環(huán)境凈效益,約為49億美元,其中實(shí)際資源效益約為-1億美元,實(shí)際環(huán)境成本約為-50億美元;稀土材料 2018年的貿(mào)易并未帶來(lái)全球?qū)嶋H資源環(huán)境凈效益的增加,實(shí)際資源環(huán)境凈效益約為-12億美元,其中,實(shí)際資源效益約為2億美元,實(shí)際環(huán)境成本約為13億美元.
圖3 稀土資源產(chǎn)品貿(mào)易成本效益分析結(jié)果Fig.3 Cost-benefit analysis for the trade of rare earth resource products
對(duì) 2018年稀土資源產(chǎn)品貿(mào)易中各國(guó)的實(shí)際資源效益、實(shí)際環(huán)境效益以及實(shí)際資源環(huán)境凈效益進(jìn)行分析,選取實(shí)際資源環(huán)境凈效益較為顯著的國(guó)家予以展示(圖4).
圖4 稀土資源產(chǎn)品貿(mào)易關(guān)鍵國(guó)家的成本效益分析Fig.4 Cost-benefit analysis for the trade of rare earth resource products in predominant countries
圖4 (a)表明,稀土化合物的國(guó)際貿(mào)易帶來(lái)了越南、中國(guó)、緬甸、馬來(lái)西亞等國(guó)家的實(shí)際資源環(huán)境凈效益顯著增加,而俄羅斯、美國(guó)、韓國(guó)、日本、泰國(guó)等國(guó)家則承擔(dān)了額外的環(huán)境成本.對(duì)于俄羅斯、美國(guó)、緬甸、越南等國(guó)家,環(huán)境成本是資源環(huán)境凈效益的主要影響因素;中國(guó)的稀土化合物為凈進(jìn)口,帶來(lái)了資源和環(huán)境雙重效益;馬來(lái)西亞的稀土化合物為凈出口,其資源效益大于環(huán)境成本.
圖4(b)表明,稀土金屬及合金的貿(mào)易中,馬來(lái)西亞、日本、印度、葡萄牙、美國(guó)、德國(guó)、西班牙、巴西等國(guó)家的實(shí)際資源環(huán)境凈效益顯著增加,而中國(guó)、越南、泰國(guó)、荷蘭、加拿大、法國(guó)等國(guó)家則付出了額外的環(huán)境成本.中國(guó)作為稀土金屬及合金最為主要的出口國(guó)家,盡管占 95%的出口量,但其所帶來(lái)的資源效益遠(yuǎn)小于生產(chǎn)環(huán)境影響的治理成本.圖4(c)表明,在稀土材料的國(guó)際貿(mào)易中,越南、俄羅斯、印度、緬甸等國(guó)家的實(shí)際資源環(huán)境凈效益顯著增加,而中國(guó)、美國(guó)、德國(guó)、韓國(guó)、馬來(lái)西亞等國(guó)家承擔(dān)了額外的環(huán)境成本.環(huán)境成本是中國(guó)、越南、印度、緬甸等國(guó)家貿(mào)易資源環(huán)境凈效益的主要影響因素,美國(guó)、德國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家則由于較高的技術(shù)水平和環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)以及掌握了稀土產(chǎn)品的國(guó)際定價(jià)權(quán),資源效益的影響遠(yuǎn)高于其環(huán)境成本.
對(duì)稀土資源產(chǎn)品貿(mào)易的實(shí)際資源環(huán)境凈效益進(jìn)行大樣本采樣(圖5),69%的采樣方案結(jié)果表明稀土化合物的國(guó)際貿(mào)易顯著增加了全球?qū)嶋H資源環(huán)境凈效益;100%的采樣方案結(jié)果表明稀土金屬及合金的國(guó)際貿(mào)易顯著增加了全球?qū)嶋H資源環(huán)境凈效益;86%的采樣方案結(jié)果表明稀土材料的國(guó)際貿(mào)易帶來(lái)了額外的環(huán)境成本.總體上,本研究對(duì)稀土資源產(chǎn)品貿(mào)易的實(shí)際資源環(huán)境凈效益的評(píng)估結(jié)果是可靠的.
圖5 稀土資源產(chǎn)品貿(mào)易實(shí)際資源環(huán)境凈效益概率分布Fig.5 Probability distribution of actual net benefits of resource and environment in the trade of rare earth resource products
基于聯(lián)合國(guó)統(tǒng)計(jì)司M49標(biāo)準(zhǔn)對(duì)國(guó)家和地區(qū)的分類(包括發(fā)達(dá)國(guó)家、發(fā)展中國(guó)家和最不發(fā)達(dá)國(guó)家,2021年聯(lián)合國(guó)統(tǒng)計(jì)司將 M49標(biāo)準(zhǔn)中的發(fā)展中地區(qū)和發(fā)達(dá)地區(qū)分類刪除,但考慮到與研究基準(zhǔn)年2018年的一致性,本研究繼續(xù)沿用 2021年之前的國(guó)家與地區(qū)分類標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分類),評(píng)估情景分析結(jié)果,除中國(guó)外的發(fā)展中國(guó)家歸類為其他發(fā)展中國(guó)家(圖6).
圖6 各類別國(guó)家貿(mào)易的資源環(huán)境凈效益情景分析Fig.6 Scenario analysis for the net benefits of resource and environment in the trade of different country types
2.4.1 綠色發(fā)展與氣候目標(biāo)政策情景(ENV) 在該情景下,中國(guó)的稀土資源產(chǎn)品貿(mào)易將產(chǎn)生 6億美元的資源環(huán)境凈效益,稀土金屬和稀土材料的額外環(huán)境成本相較于基礎(chǔ)情景(BAU)分別減少了24%和43%,稀土化合物的資源環(huán)境凈效益相較于基礎(chǔ)情景減少了 20%.既承擔(dān)了與我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平相匹配的環(huán)境責(zé)任,又顯著改善貿(mào)易的資源環(huán)境不公平問(wèn)題,因此總體上,相較于基礎(chǔ)情景,資源環(huán)境凈效益增加了158%.
發(fā)達(dá)國(guó)家將產(chǎn)生14億美元的額外環(huán)境成本,相較于基礎(chǔ)情景減少了 11%;其他發(fā)展中國(guó)家將獲得74億美元的資源環(huán)境凈效益,相較于基礎(chǔ)情景減少了 21%;最不發(fā)達(dá)國(guó)家將獲得 4億美元的資源環(huán)境凈效益,相較于基礎(chǔ)情景減少了 10%.這說(shuō)明,發(fā)達(dá)國(guó)家通過(guò)采取綠色發(fā)展與氣候目標(biāo)政策措施,有效地承擔(dān)了與其經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平相匹配的貿(mào)易環(huán)境責(zé)任,經(jīng)濟(jì)水平相對(duì)較低的國(guó)家作為這一政策的直接受益國(guó),其所承擔(dān)的與經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平不相匹配的額外環(huán)境治理投入降低,從而改善貿(mào)易的環(huán)境不公平性,是“雙贏”的政策選擇.
2.4.2 全球產(chǎn)業(yè)鏈重構(gòu)情景(IND) 在該情景下,對(duì)于中國(guó)而言,大幅減少了稀土金屬和稀土材料的額外環(huán)境成本,分別減少了 94%和 53%,總體資源環(huán)境凈效益也大幅提升,達(dá)16億美元;發(fā)達(dá)國(guó)家的額外環(huán)境成本相較于基礎(chǔ)情景減少了 20%,達(dá) 13億美元;但其他發(fā)展中國(guó)家與最不發(fā)達(dá)國(guó)家的資源環(huán)境凈效益分別減少了27%和20%,分別達(dá)69億美元和3億美元.
這說(shuō)明發(fā)達(dá)國(guó)家實(shí)施“反全球化”與“去中國(guó)化”的產(chǎn)業(yè)鏈轉(zhuǎn)移與重構(gòu)的政策措施,盡管可以滿足減少其對(duì)中國(guó)制造業(yè)過(guò)度依賴的需求,但卻帶給經(jīng)濟(jì)水平相對(duì)較低的國(guó)家額外的環(huán)境代價(jià),加劇了稀土資源產(chǎn)品貿(mào)易的資源環(huán)境不公平性問(wèn)題.
2.4.3 新興制造業(yè)發(fā)展政策情景(EMG) 在該情景下,中國(guó)稀土資源產(chǎn)品貿(mào)易的資源環(huán)境凈效益出現(xiàn)顯著增加,達(dá)69億美元,主要體現(xiàn)在稀土化合物的貿(mào)易中;發(fā)達(dá)國(guó)家貿(mào)易的額外環(huán)境成本將減少 6%,達(dá)15億美元;其他發(fā)展中國(guó)家的實(shí)際資源環(huán)境凈效益相比于基礎(chǔ)情景將減少 3%,達(dá) 91億美元;而最不發(fā)達(dá)國(guó)家在該情景下總體的資源環(huán)境凈效益變化不大.
這表明,經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平較高的主要經(jīng)濟(jì)體實(shí)施發(fā)展新興制造業(yè)的政策措施,將會(huì)導(dǎo)致對(duì)稀土資源產(chǎn)品的需求增加,進(jìn)而加大從經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平較低國(guó)家進(jìn)口資源的規(guī)模,并向其轉(zhuǎn)移更多的環(huán)境影響,而經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平較低的國(guó)家往往應(yīng)用低成本、高污染的生產(chǎn)加工工藝技術(shù)和能源,從而帶來(lái)更大的額外環(huán)境成本,在一定程度上加劇了其他發(fā)展中國(guó)家的資源環(huán)境不公平問(wèn)題.
本研究在核算不同國(guó)別的全生命周期環(huán)境影響、資源環(huán)境價(jià)值估算中仍存在一定的局限性和不足.一方面,本研究所提出的區(qū)域性替代假設(shè)以及上游產(chǎn)品均為國(guó)內(nèi)來(lái)源的基本假設(shè),與現(xiàn)實(shí)情況下一些區(qū)域的實(shí)際情況可能存在較大差異,且未核算運(yùn)輸過(guò)程的環(huán)境影響;另一方面,對(duì)稀土產(chǎn)品的資源環(huán)境價(jià)值估算未充分考慮貿(mào)易價(jià)值作為資源價(jià)值的市場(chǎng)合理性,仍需評(píng)估除污染之外的其他環(huán)境成本.在未來(lái)的研究中,將進(jìn)一步做出合理改進(jìn),形成更為具體的減緩貿(mào)易環(huán)境不公平性的政策路徑與政策組合.同時(shí),本研究提出的核算方法和思路可延伸至其他戰(zhàn)略性金屬資源產(chǎn)品的國(guó)際貿(mào)易中,為我國(guó)戰(zhàn)略性金屬資源的國(guó)內(nèi)布局與產(chǎn)品級(jí)的貿(mào)易策略提供理論支撐.
3.1 2018年,稀土資源產(chǎn)品國(guó)際貿(mào)易帶來(lái)了約 85億美元的全球資源環(huán)境凈效益,且主要來(lái)源于稀土化合物、稀土金屬及合金等原材料產(chǎn)品.
3.2 綠色發(fā)展與氣候目標(biāo)政策措施雖然促使全球資源環(huán)境凈效益減少 17%,但有效改善全球的資源環(huán)境不公平問(wèn)題.因此,對(duì)于經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平較低的國(guó)家而言,可通過(guò)加強(qiáng)與發(fā)達(dá)國(guó)家,尤其是歐洲國(guó)家在綠色發(fā)展上的合作,進(jìn)一步降低貿(mào)易的額外環(huán)境成本,實(shí)現(xiàn)共贏.
3.3 產(chǎn)業(yè)鏈轉(zhuǎn)移與重構(gòu)政策措施不僅促使全球資源環(huán)境凈效益減少 11%,且加劇了全球的資源環(huán)境不公平問(wèn)題.因此,面臨發(fā)達(dá)國(guó)家的產(chǎn)業(yè)鏈重構(gòu),經(jīng)濟(jì)水平較低的國(guó)家應(yīng)有足夠的警惕,在國(guó)際稀土資源貿(mào)易博弈中加強(qiáng)對(duì)環(huán)境權(quán)益的訴求;而發(fā)達(dá)國(guó)家則應(yīng)以更開(kāi)放與包容的視角,開(kāi)展促進(jìn)全球資源環(huán)境公平的國(guó)際貿(mào)易合作.
3.4 新興制造業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展政策措施雖然在一定程度上也會(huì)讓經(jīng)濟(jì)水平相對(duì)較低的國(guó)家產(chǎn)生資源環(huán)境不公平問(wèn)題,但全球的資源環(huán)境凈效益也會(huì)增加76%.因此,主要經(jīng)濟(jì)體在未來(lái)發(fā)展新興制造業(yè)時(shí),對(duì)經(jīng)濟(jì)水平較低的國(guó)家應(yīng)予以一定的清潔生產(chǎn)技術(shù)支持,承擔(dān)與其經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平以及經(jīng)濟(jì)效益相對(duì)應(yīng)的環(huán)境責(zé)任.