中国房屋建筑中钢铁存量的时空变化

建筑业是中国最大的钢铁消费领域,动态分析建筑中的钢铁存量的变化特征,有助于把握其二次资源回收潜力,为铁资源的循环利用及相关管理提供科学支撑。本研究以动态物质流分析结合生命周期分布函数,测算了1949—2016年中国房屋建筑中的钢铁存量。结果显示：经过缓慢增长期、稳定增长期和快速增长期三个阶段后,中国房屋建筑中钢铁存量从1949年的10.0万t增长到2016年的28.1亿t,房屋建筑中人均钢铁存量也从0.2kg/人增加到2029kg/人;受工业化和城镇化进程影响,中国四大经济区域房屋建筑中人均钢铁存量差别明显,2016年东部地区房屋建筑中人均钢铁存量最大为2526kg/人,其次是东北地区2128kg/人、中部地区1732kg/人和西部地区1605kg/人;受城镇和农村的生活环境、经济水平差异影响,中国城乡房屋建筑中人均钢铁存量差异显著,2016年中国房屋建筑中城镇人均钢铁存量达3145kg/人,农村为530kg/人。     

中国城镇家庭乘用车物质代谢分析

近20年来,中国私人汽车经历了从无到有的阶段,其引起的物质存量的代谢格局无疑具有重要意义。本文采用自下而上的代谢分析方法,对中国1997—2016年城镇家庭乘用车消费的材料存量进行了动态分析,量化了家庭乘用车消费引起的材料代谢结构与格局。研究结果表明：家庭乘用车消费的物质存量快速增加,2016年城镇家庭乘用车消费户均物质存量已达466.62 kg,比1997年的2.29 kg增长了200多倍。乘用车物质代谢仍处于存量净增加阶段,2016年户均输入量是输出量的9倍以上。同时,存量的材料组成也在不断变化,普通钢材和铁的比例分别由1997年的46.72%和11.79%下降到2016年的37.96%和6.80%,逐渐被高强钢和铝金属替代。虽然目前材料输出还是以普通钢铁为主,但是随着存量的逐渐报废,高强钢和铝等材料会成为报废资源的重要组成,其资源的回收管理值得关注。由于汽车报废的滞后性,高强钢和铝材料等资源大量输出不可避免,这为汽车报废拆解行业资源管理和回收提供了新的方向。     

中国铅资源流动及其循环效率

中国是全球最大的精铅生产国和消费国,铅资源对外依存度一直保持在20%左右,而铅在全生命周期的损失带来的环境影响严重地危害了人类生命健康。本文定量分析了中国铅元素的流量、社会存量、理论报废量、回收量和循环效率等指标,得到中国铅资源在其全生命周期各个阶段的投入产出量、损失量和循环效率等情况,从而为中国铅资源高效循环利用和减少环境影响提供政策建议。结果表明：①1949—2017年中国铅的社会存量已达2553.2万t,其中82%的社会存量集中在2000—2017年期间;②1949—2017年,铅制品理论报废量已达3822万t,而实际再生铅的产量仅为1977万t,理论循环效率为52%,远低于欧美的98%;③2017年中国铅在生产、制造、消费和回收等4个阶段损失量的占比分别为6%、7%、14%和73%,表明政府在铅生产、制造和消费领域的一系列强制性管理政策效果明显,铅废物回收是铅损失控制的关键点;④未来中国铅的消费仍保持较高水平,铅制品的报废量将持续增加。因此,全面控制铅在各阶段的损失仍需政府进一步强化生产、制造和消费阶段的管理政策执行力度,特别是有针对性地出台系列强制性废料管理和报废回收的政策,大幅提高铅在全生命周期的利用效率和循环效率,有效解决中国铅资源短缺和环境危害严重等问题。     

中国乘用车物质代谢与碳减排策略

中国是全球最大的汽车制造和消费国,汽车行业带来的资源消耗和温室气体排放受到了学者的广泛关注。辨析汽车行业的物质资源代谢特征和碳减排潜力可为落实循环经济政策和实现可持续发展提供科学依据。本文基于动态物质流模型,预测了中国乘用车中21种物质材料的代谢特征,评估了乘用车使用过程中的碳减排潜力。研究结果表明：①1949—2019年中国乘用车中的物质存量呈现指数型增长趋势,由2.3万t增加至3.7亿t。2030年后物质存量逐渐饱和,并于2050年达到5.6亿~11.1亿t;②2050年乘用车中物质材料报废量将超过需求量并达到37.4百万~73.8百万t/年;其中,钢铁（包括高强钢、普通钢和铁）报废量将达到21.2百万~42.4百万t/年;其他战略金属和稀贵金属报废量将达到36.8万~59.8万t/年;延长乘用车使用寿命以及较低的乘用车保有量可有效减少产废量;③提高汽油车的燃料效率是最有效的碳减排策略,其碳减排潜力高达3.3亿t,可降低40%的碳排放量。本文的研究结果可为汽车行业物质资源的有效管理以及碳减排策略的制定提供科学支撑。     

基于废弃手机的高技术矿产可供性研究

高技术矿产是国家战略性新兴产业发展的关键原材料,而废弃手机中含有丰富的高技术矿产。随着经济发展,手机成为生活中常见的电子产品,中国已成为全球最大的手机生产地和消费国,每年产生大量废弃手机。尽管现有研究开始关注手机废弃量测算,但并未考虑“水货”和“山寨”手机对实际手机量的影响,也少有将功能型手机与智能型手机蕴含物质的差异作区分,使得废弃手机高技术矿产的可供种类、规模等问题缺乏深入研究。因此,本文在区分功能型手机和智能型手机的基础上,运用动态物质流方法,测算出手机废弃量及其所蕴含的高技术矿产社会存量,并讨论相关因素对高技术城市矿产成矿种类、品位、规模和速度的影响。研究结果表明：① 1987—2016年,中国手机废弃总量超过33.26亿台;② 1987—2016年,中国废弃手机中蕴含各类高技术矿产总社会存量超过1.53万t; ③ 受多重因素影响,未来废弃手机高技术矿产的可供存量还将在种类、品位、成矿规模和成矿速度等方面发生显著变化。基于上述分析,本文针对合理开发中国高技术城市矿产,保障高技术矿产资源供给安全,提出相关建议。     

基于物质流方法的中国铜资源社会存量研究

中国作为铜资源消费大国,保障铜资源的可持续供应是经济建设进程中的首要任务,科学地计算和评价中国铜资源的社会存量可为中国铜业的可持续发展及铜资源的循环利用提供重要的数据保障。本文运用动态物质流分析（MFA）方法、Weibull分布方法和生命周期方法并结合Minitab软件计算了1990-2013年中国铜产品的报废量和铜资源的社会存量。计算结果显示:①1990-2013年中国铜产品的理论报废总量为1521万t,社会蓄积量为6504万t;②2013年中国再生铜产量占精炼铜产量的38.4%,低于世界平均水平（40%）;③以国内废杂铜为原料的再生铜产量占再生铜总量的36.5%。研究结果揭示:中国国内铜资源报废量和社会蓄积量将会持续增加,未来将会保持这种增长趋势;中国国内的废杂铜没有得到有效利用;中国再生铜的原料主要源于进口废杂铜,在铜资源对外依存度居高不下的情况下还没有意识到中国国内废杂铜循环利用的重要性;在精炼铜消费量持续增长和自给能力有限以及进口受限的综合压力下,再生铜必将成为未来中国铜供给的主要来源。建议在中国铜资源禀赋条件差的条件下增强废杂铜的回收利用,提高废杂铜的利用效率,来保障中国铜资源的供给安全。     

重庆市钢铁存量估算及驱动力分析

钢铁存量的准确估算可为预测钢铁需求量、理论报废量、制定资源环境管理政策提供科学依据。本文以重庆市全行政区面积为研究边界,采用自下而上的方法估算了1985—2014年重庆市钢铁存量及其行业分布。研究结果表明,重庆市的钢铁总存量及人均存量在过去30年间分别增长了10倍和12倍,于2014年分别达到0.59亿t和1748kg/人;在钢铁存量的行业分布结构上,建筑钢铁存量的历年占比均达到50%以上,该结果与邯郸市、美国纽黑文市的钢铁存量行业分布模式相似。基于钢铁存量的估算结果,本文利用IPAT模型对重庆市钢铁存量的变化进行了驱动力分析,研究发现,经济发展与人口增长是重庆市钢铁存量增长的主要驱动因素,其中经济发展始终是最强劲的驱动力,而技术的负向作用表明,重庆市未来对钢铁的需求将降低。     

中国镍资源供应安全评价与对策研究

镍是中国紧缺的矿产资源。近年来,由于镍在不锈钢、新能源电池中的大量使用,中国镍资源面临严峻的供应形势。为深入研究中国镍资源的供应安全问题,本文从镍资源存量状况、资源供需状况、资源开发状况、国际产销状况、国际市场价格状况5个维度构建中国镍资源供应安全评价指标体系,首先运用熵值法计算2000—2016年中国镍资源各年的供应安全综合得分,然后运用雷达法分析影响2016年中国镍资源供应安全的主要因素。结果显示：2000—2016年中国镍资源供应安全综合得分持续下降,供应风险不断增加;储量下降、消费量增加、地质勘查投入减少、对国外资源依赖较大、主要进口国政策变化较大等因素是影响中国镍资源供应安全的主要因素。根据评价结果,本文提出以下安全对策：加大镍矿勘探投入,提高镍资源开发水平;提高二次回收率,加强不锈钢领域节镍技术研发;开拓国外镍矿资源市场。这些措施将有助于提高中国镍资源的供应安全保障水平。     

基于物质流分析的中国金属铜资源生态效率研究

铜是战略物资,其高效利用关系国民经济发展及国家工业化进程。本文运用物质流分析方法,建立了金属铜资源物质流模型,在此基础上,通过层次分析与熵权法构建了铜资源生态效率评价体系,对中国1990年、1995年、2000—2015年铜资源生态效率进行评价,结果显示：单位时间内铜资源生命周期内所产生的可有效利用的金属铜及其附属产品的物质及经济价值总量在1990—2015年间呈先降、后升、再降趋势;铜资源生产、加工、消费和回收过程中所消耗的能源总量及废弃物排放所产生的环境负荷自1990年开始逐年减小;生态效率在1990—2015年期间逐年攀升,于2011年进入中效状态。之后基于未来铜资源生态效率的三种情景进行分析,在情景1和情景2下：2050年中国铜资源生态效率分别达到3.10和3.65,是中效的中等水平和中效的偏高水平;在情景3中：2050年生态效率为4.45,分别为1990年、2000年、2010年、2015年生态效率的3.89、4.15、2.32、1.80倍,铜行业发展状态已达到“微耗损型发展,可持续”的初等水平,预计之后将稳定在4.45左右。依照以上研究结果,铜行业的发展应坚持经济效益和节能环保相结合的方式,以期未来走上绿色、可持续的发展道路。     

基于物质流分析的中国塑料资源代谢研究

随着塑料生产和消费的快速增长,塑料资源浪费和环境污染也日益严重,对塑料资源代谢过程的研究对节约资源和保护环境十分重要。本文基于物质流分析方法,构建了塑料物质流分析动态模型,研究了1949—2018年中国的塑料从生产、使用到最终废弃的生命周期代谢过程。结果显示：①1949—2018年,塑料累计消费2205.6 Mt,共产生废塑料1404.8 Mt,其中30.0%被回收再利用,14.0%被焚烧,36.0%进入填埋场,20.0%未经处理直接进入环境;②塑料的使用存量为630.0 Mt,损失存量为870.2 Mt,其中66.7%堆积在填埋场中,33.3%被随意丢弃在环境里;③2018年,消费量为193.1 Mt,塑料消费产生了废塑料140.5 Mt,废塑料后续处理中,回收占32.0%,焚烧占26.0%,填埋占35.4%,废弃占6.6%。研究表明：中国塑料的代谢规模庞大,一次性塑料产品对塑料代谢影响非常大;废塑料是资源损失的关键节点,应加强对其的回收利用;对于已经进入环境中废塑料的污染管控非常重。因此,今后的研究重点应在于环境中废塑料的风险和污染机理以及提高废塑料的回收利用效率,以减少塑料资源损失,降低环境污染。     

中外再生资源产业发展比较与中国的推进策略

20世纪80年代以来,世界许多国家从可持续发展理念出发,提出了许多新思想,特别在1992年联合国环发大会提出可持续发展道路之后,德国等欧洲国家首先提出了循环经济发展战略,并得到其他发达国家的积极响应.进而再生资源产业被许多国家作为战略性产业而得到迅速发展。近年来,我国再生资源产业发展较快。据统计,2003年我国废旧物资的回收总量已经达到8400×10⁴t,其中七大类废旧物资年回收量突破5500×10⁴t,年回收废旧物资总值约500×10⁸元,2004年我国再生资源主要品种年加工处理量约为2000×10⁴t。但与世界发达国家比较,在废旧物资回收率、回收量、回收总值、回收结构、废弃物的综合利用率、再生产品产量以及产业发展规模等方面还存在较大差距。文章研究分析了我国产业发展中存在的问题,在总结和借鉴发达国家经验的基础上,从加强政府对产业发展的宏观调控和引导、产业管理体制改革、营造产业发展的法规政策环境、构建社会化产业发展体系、调整产业空间布局和组织结构以及建立产业市场体系和技术发展体系等方面提出了加快我国再生资源产业发展的对策,对推进我国循环经济发展,实施可持续发展战略有一定的现实意义。     

区域层面电子废弃物远景资源化潜力预测——以北京为例

电子废弃物回收利用具有区域性和长期性双重特征,区域层面电子废弃物远景资源化潜力分析可为国家循环产业布局及企业产能调整提供数据支撑。本文构建了区域层面电子废弃物远景资源化潜力预测模型（LRP模型）,并引入Weibull分布模型对调研获得的产品寿命分布数据进行修正,引入Logistic分布模型对LRP模型的时间维度进行拓展。以北京市五大家电为例,整合家庭及办公场所两个电子废弃物重要产生源,依托500户居民的网络调研数据,预测了至2050年北京市电子废弃物的资源化潜力,并对其影响因素及影响效果进行了系统的探讨。结果表明：①北京市电子产品报废量在2020年之前呈快速增长的趋势,年均增长率超10%,而之后年份变动幅度较小,总量均维持在1000万台以上。②电子废弃物资源潜力自2018年基本趋于稳定,年产生量超过26.5万t,其中金属含量较多,占资源总量的54%以上。③分析了人口增长趋势、寿命分布、逆向物流、边界设定4类情景对电子废弃物资源化潜力的影响效果,其中人口增长速度提升以及产品寿命缩短情景对电子废弃物总体的资源化潜力具有较大影响,分别会使2020—2050年间的蓄积资源化潜力提升41.87万t及133.11万t,边界设定情景则会大幅增加废旧电脑的资源化潜力,而逆向物流情景的影响则相对较小。建议加快运用数字化手段提升电子废弃物的溯源能力,加强电子产品全生命周期的统筹管理水平,促进高更新换代产品逆向物流及商业模式的配套衔接。     

中国钢铁资源与生产流程结构的长期预测

钢铁是社会经济发展的重要基础材料,在钢铁生产过程中,“电炉短流程”比“高炉长流程”的能耗、排放与资源消耗都要低。作为“短流程”的重要原料,废钢是钢铁流程演变的重要驱动力。本文在1960-2009年钢铁相关数据的基础上,建立了以ARIMA- Logistic组合模型和动态物质流分析为主的系统研究框架展开研究。结果表明：ARIMA- Logistic组合模型比单一Logistic模型能更准确地预测中国钢铁积蓄量的增长;从2010年开始,折旧废钢量会快速上升而钢铁需求量相对保持平稳;“短流程”将会逐渐替代目前主流的“长流程”,并在2043年之后成为主流程。这将有效减少钢铁工业对铁矿石的依赖,同时,社会废钢回收变得十分重要。为此,政府应出台相关政策,指导钢铁生产企业通过合理调整生产结构来应对钢铁流程结构的演变,同时要引导社会建立废钢处理、拆解、利用的产业链。     

从石油供需缺口论我国石油安全策略

我国石油生产形势比较严峻,今后产量只能保持稳中略有上升的势头。但随着国民经济持续、高速的发展,石油需求增长幅度较大,今后石油供需缺口占国内石油需求的比例将不断上升,预计2005年、2010年和2015年将分别为38.6%、46.0%和53.4%。为此,本文根据我国油气资源勘探现状、能源消费结构和经济发展等特点,对未来我国石油安全策略提出五条具体建议：立足国内,保障石油基本供应;大力发展天然气,以气代油,减轻国民经济发展对石油需求的压力;积极利用国际石油资源,弥补国内石油供应缺口,保证国民经济发展的需要;依靠科技进步,提高能源利用效率,实施可持续发展方针;建立国家石油战略储备,提高应对突发事件的能力。