第四章循环经济的评价方法与指标体系

NanjingUniversityofTechnology第四章循环经济的评价方法与指标体系杜艳南京工业大学环境学院绿色化学与循环经济NANJINGUNIVERSITYOFTECHNOLOGY4循环经济的评价方法与指标体系4.1资源效率分析——物质流分析4.2物流及其对循环经济发展的影响4.3环境影响分析与管理4.4循环经济系统评价与指标体系NANJINGUNIVERSITYOFTECHNOLOGY4.1资源效率分析——物质流分析为支撑社会经济的可持续发展，应尽可能少的资源投入实现尽可能大的经济效益（提高资源的利用效率）为了切实追踪及估算国内及国际间对自然资源的使用情况，物质流分析方法(MaterialFlowAnalysis，MFA)研究应运而生。物质流分析的概念物质流分析概念是1978年Ayres提出来的物质流分析是基于物质流核算来评估物质使用效率的方法，它对经济-环境系统中物质的投入和产出进行量化分析，同时建立物质投入和产出的账户，通过物理单位（吨）对物质从采掘、生产、转换、消费、循环使用到最终处置进行结算，其分析的物质可以是元素、原材料、产品、制成品，也可以是固体废弃物，以及向大气、水体排放的污染物等。•一方面可以表达及追踪那些无货币价值但对自然环境影响较大的物质移动•另一方面也可以表达其他国家以其国内自然资源支持本国经济发展的实际情形，在衡量经济发展与资源使用效率时也能较符合实际情形NANJINGUNIVERSITYOFTECHNOLOGY4.1资源效率分析——物质流分析物质流分析的分类NANJINGUNIVERSITYOFTECHNOLOGY4.1资源效率分析——物质流分析•根据研究物质的不同，微观物质流分析方法分为三种。•元素分析（又称为实物流分析SubstanceFlowAnalysis），主要分析特定元素在使用过程中不同阶段的流向和地理分布，以及在不同时间、地点、以不同形态对环境的潜在影响，如重金属铁、铜、锌、砷、汞等•原料分析主要是分析原料在开采、使用、再利用和最终处置等一系列环节中的流向与流量，主要关注的原料有能源、金属、木材、塑料等•产品分析主要采用“生命周期评价”（LCA）方法NANJINGUNIVERSITYOFTECHNOLOGY理论基础根据物质守恒定律，一定时期内输入一个系统的物质量等于同时期该系统的存储量与输出该系统的物质量之和。对于上述社会经济系统来说，自然环境所提供的输入物质(input)进入该系统，经过加工、贸易、使用、回收、废弃等过程，一部分成为系统内的存储(netaccumulation)，其余部分输出物质(output)返回到自然环境中去，而整个过程中的输入量恒等于输出量与存储量之和，即input≡output+netaccumulationNANJINGUNIVERSITYOFTECHNOLOGY分析步骤界定对象和范围选定可能造成重大影响的研究对象选定对象的实物流种类、时间和空间范围分析各个环节：投入、产出及过程物质流核算与平衡模型分析与结果评价：分析资源利用效率等NANJINGUNIVERSITYOFTECHNOLOGY系统边界由于物质流分析所关心的焦点在于社会经济系统在自然环境系统中的物质代谢，因此进行物质流分析研究时需要对系统边界做如下两方面的定义：（1）本国社会经济系统与自然环境系统之间的边界：直接从自然环境中开采的原料通过此边界进入社会经济系统进行进一步的加工转换；（2）本国与其他国家的行政边界：成品、半成品以及原料经由该边界，由本国出口到其他国家或由其他国家进口到本国。在物质流分析研究中，只对通过系统边界输入待研究的经济系统或输出待研究的经济系统的物质流予以考虑，经济系统内部的物质流并不在研究之列。在这一原则基础上，家庭畜养的牲畜被视为经济系统内部的物质流而不予统计，农业生产中使用的化肥被视为经济系统输出到自然环境的物质流。砂石：在实际的经济活动中，很多房屋建筑的结构主体是由水泥和砂石混合后浇灌成的混凝土。水产品、牲畜产品NANJINGUNIVERSITYOFTECHNOLOGYSFA物质流动图NANJINGUNIVERSITYOFTECHNOLOGY物质流分析的框架NANJINGUNIVERSITYOFTECHNOLOGY进口物质NANJINGUNIVERSITYOFTECHNOLOGYNANJINGUNIVERSITYOFTECHNOLOGY隐性物质流（HiddenMaterialFlow）在国内资源开采过程中还伴生产生了隐性物质流。主要是为获取直接物资投入伴随产生的，不能作为商品进入流通流域的物资。隐性物质流主要包括三种类型：伴生物质流，指那些随矿产品一起开采出来，在洗选过程残留下的尾矿；开挖物资流，指矿藏的覆盖层，农业生产导致的水土流失，以及建筑物和基础设施建设开挖的土石方；农业秸秆和森林残留物，指随农作物和森林产品一起收割，但不进入商品经济活动的废弃物。这些物资流没有商品价值，因此未进入到社会生产和消费经济活动的边界之内。但是这些物资流对于自然环境生态产生了不利的影响，这些物资往往侵占用了大片的土地，破坏了周围的景观，尘土飞扬，影响大气质量，随雨水冲刷，污染水体。NANJINGUNIVERSITYOFTECHNOLOGY物质流核算指标体系（1）主要输入指标直接物资投入（DirectMaterialInput，DMI）DMI衡量了用于经济活动的直接物资投入，也即从自然界开采的具有经济价值并且用于生产和消费活动的所有物资。直接物资输入不包括资源化再生利用的资源，因为所有资源化再生利用均发生在社会经济系统的内部。DMI=DE（使用的国内开采量）+Import（进口物资）物资总输入（TotalMaterialInput，TMI）包括了直接物资投入以及伴随经济活动从自然界开采出的未真正用于生产或消费的物资。TMI=DMI+UDE（国内隐性流）物质总需求（TotalMaterialRequirement，TMR）物资总输入再加上相应进口物资伴生的隐性流。物资总需求表示了支撑全社会经济总的物资基础。TMR=TMI+国外隐性流=DMI+国内隐性流+国外隐性流NANJINGUNIVERSITYOFTECHNOLOGY物质流核算指标体系（1）主要输入指标RPR资源生产率衡量资源利用经济效益，单位直接物资输入产生的国内生产总值资源生产率=GDP/直接物资投入DMIKPR重要资源生产率每吨重要资源（能源、铁矿石、有色金属、非金属矿等15重要资源）消费的GDP，重要资源包括能源煤炭、原油、天然气、铁矿石、铜、铝土矿、铅、锌、镍、铬、硫铁矿、钾、磷等，以实物的重量计算重要资源生产率=GDP/15种资源直接输入量NANJINGUNIVERSITYOFTECHNOLOGY物质流核算指标体系（2）输出指标国内过程输出（DomesticProcessedOutput，DPO）进入到社会生产和消费的经济活动边界内直接物资投入，其中相当部分的物资变成为增加的存量（StockChange），仍存留在社会的经济活动的边界范围内，包括新建造的建筑物和基础设施的物资，商品库存增加的物资，新购置的机器设备、交通设施以及家电、家具等耐用消费品的物资。其它的物资则在运输、加工、制造、使用以及最终处理的生产和消费活动链中从经济活动边界内排出，进入到自然环境中，这部分的物资总量即为国内过程输出。国内过程输出包括了排放到大气的废弃物，工业和城市的固体垃圾，进入水体中的废弃物，以及散撒使用流入到环境中的废弃物。DPO=大气排放物+废水排放物+流散排放物+最终处置的工业城市垃圾NANJINGUNIVERSITYOFTECHNOLOGY（2）输出指标直接物资输出（DirectMaterialOutput，DMO）直接物资输出是DPO和出口物质之总和。这个指标表示在离开社会经济活动之后所有再排放到国内环境的物资总量。DMO=DPO+出口物质国内总输出（TotalDomesticOutput，TDO）国内总输出是国内过程输出及隐性开采输出到环境的废弃物之总和。这个指标表示了由于经济活动造成对环境废弃物的总量。TDO=DPO+国内隐性流输出的废弃物物资总输出（TotalMaterialOutput，TMO）该指标表示社会经济活动造成再排放到环境的物资总量TMO=TDO+出口=TDO+出口物质+出口隐性流NANJINGUNIVERSITYOFTECHNOLOGY物质流核算指标体系（3）消费指标国内物资消费（DomesticMaterialConsumption，DMC）该指标度量了全社会经济活动直接使用的物资总量。DMC=DMI-出口物资物资总消费（TotalMaterialConsumption，TMC）该指标度量了全社会生产和消费使用的物资总量，也包括了相应进口物质伴生的隐性物资。TMC=TMR-（出口物资+出口物资在该国伴生的隐性物资）外贸实物量平衡（PhysicalTradeBalance，PTB）该指标度量了外贸实物量的盈余或赤字。PTB=进口物资-出口物资新增存量人类经济活动生产的产品，一部分产品出口到国外，一部份为消费品，其余的产品成为新增的资产存量（Stockchange），仍留在人类的经济活动边界内。NANJINGUNIVERSITYOFTECHNOLOGY（3）消费指标新增存量：包括：•①建筑物•②基础设施：公路、铁路、港口、航空港、输油管等•③机械设备和车辆•④耐用消费品：家用电器、家具、服装等为了界定新增加的资产存量，以一年为核算的基础，也即只要在一年内仍存留在经济活动边界内的物资，都计入到新增加的资产存量中。。例如一栋建筑物或一项基础设施的建设期大多超过一年以上，即使该建筑物或该项基础设施尚未完成，但是只要这些物资已使用到该建筑物上或该项基础设施中，均应计入为新增加的资产存量中。同时一些老的建筑物和基础设施被拆除了，一些老的工业设施和交通工具退役了，一些耐用消费品被淘汰了。这些随淘汰而抛弃的物资除非作再循环利用，其余的也均算作为国内过程的输出，称为当年折旧的资产存量。因此，定义净增加的固定资本为新增加的固定资本减去折旧掉的资产存量：净增加的资产存量（NAS）=新增的资产存量-折旧的资产存量NANJINGUNIVERSITYOFTECHNOLOGY物质平衡修订物质平衡：总输入=总输出+资产的净积累在输入端需要在平衡修订时考虑：燃料燃烧所需氧，生物呼吸作用所需氧，燃料燃烧所需氮，以及其他工业过程所需空气。在输出端有三部分物质需要在平衡修订时考虑：燃料燃烧所产生的水蒸气，产品中水分的蒸发，以及生物呼吸作用产生的水蒸气。NANJINGUNIVERSITYOFTECHNOLOGY可能遇到的问题NANJINGUNIVERSITYOFTECHNOLOGY中国循环经济综合类评价指标分类编号指标名称指标涵义定义计算方法缩写全称输入Input1DMI直接物资输入衡量自然环境对经济系统的输入国内从自然界开采的具有经济价值并且用于生产和消费活动的大宗物资，以及大宗进口的自然资源和产品，也包括进口的可资源化利用的废弃物的总重量DMI=国内资源开采＋进口2RPR资源生产率衡量资源利用经济效益单位直接物资输入产生的国内生产总值资源生产率=GDP/直接物资投入3KPR重要资源生产率每吨重要资源（能源、铁矿石、有色金属、非金属矿等15重要资源）消费的GDP每吨重要资源消费的GDP。重要资源包括能源煤炭、原油、天然气、铁矿石、铜、铝土矿、铅、锌、镍、铬、硫铁矿、钾、磷等，以实物的重量计算重要资源生产率=GDP/15种资源直接输入量消费Consum-ption4DMC国内物资消费量国内经济发展所需要的直接物资消费量国内物资消费量是国内直接物资输入减去出口的物资，包括资源和产品DMC=DMI－出口环境排放量Output5DPO污染物排放总量衡量国内生产和消费过程排放的废弃物对环境的影响在生产和消费活动过程中产生进入到自然