铜陵市产业生态化发展路径研究.PDF
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1、DOI: 1014182/J cnki1001 2443201603011铜陵市产业生态化发展路径研究王 伟( 安 徽师范大学 国土资源与旅游学院 , 安徽 芜湖 241002)摘 要 : 产业生态化是当前国际产业发展的重 要趋势之一 , 更是资源型城市产业转型的必然选择 本文依据产业生态学理论 , 基于技术创新的视角 , 阐明了产业生态化与生化技术创新的内涵关系 ,对生化技术创新范畴进行了明细分类 并选取金属资源型城市铜陵市为研究范例 , 对其产业生态状况 、资源代谢流量和产业比较优势进行了定性分析与技术分析 , 在此基础上 , 着重对第二产业进行了深入研究 , 详细提出了产业生态化发展的具
2、体路径 , 为资源型城市产业转型研究提供了理论依据和实践参考 关键词 : 产业生态化 ; 技术创新 ; 铜陵中图分类号 : F129 文献标志码 : A 文章编号 : 1001 2443( 2016) 03 0264 06当前在全球提倡可持续发展和中国经济转型升级的背景下 , 产业生态化发展成为全球产业发展的持续趋势 1 党的十八大报告首次提出 要建设生态文明 , “着力推进绿色发展 、循环发展 、低碳发展 , 形成节约资源和保护环境的空间格局 、产业结构 、生产方式 、生活方式 ” 资源型产业作为传统产业是以自然资源的开采 、加工 、利用为基础的 , 资源代谢对自然生态系统的物质循环产生了严
3、重的生态环境胁迫 2, 使 得所在区域的人地系统更具敏感性 、脆弱性且抗扰动性差 , 矿业城市成为了中国产业发展与环境保护冲突显著的空间单元 , 推进其产业生态化转型研究已成为区域可持续发展研究的热点领域 铜陵作为一座典型的金属型资源枯竭城市 , 与煤炭型 、石油型 、森林型城市相比 , 资源产业发展既存在对生态环境影响的共性又有其自身发展路径的特性 这主要是因为铜矿物质中除含有铜金属以外 , 还含有大量的铁 、硫 、稀有金属以及非金属矿物成分等伴生资源 , 铜资源产业发展的同时还会衍生出伴生资源产业与之共生 , 进而又加剧了城市产业对生态环境的胁迫 因此 , 坚持绿色发展 , 走产业生态化之
4、路 , 是铜陵市资源型城市转型的必由路径 1 产业生态化内涵与支撑从文献研究来看 , 产业生态的概念源于 obert u Ayres( 1988, 1994) “产 业代谢 ”理论的启示 , obert AFrosch( 1989) 首次提出产业生态系统的概念 , T E Graedel( 1993) 又提出线性模型 、不完全循环模型和闭路循环模型的产业生态系统的三级进化理论 , 参照自然生态系统的运作方式 , Paul Hawken( 1993) Micah D,Low enthal( 1998) 和 Jouni Korhonen( 2004) 等将生态系统的概念应用到整个产业运作之中 ,
5、奠定了产业系统的生态隐喻理论基础 , 并从生态学角度 , 运用物质和能量流分析 、要素流分析 、生命周期评价方法等技术分析方法开展研究 依据自然生态的有机循环原理 , 一个企业产生的废弃物或副产品 , 成为另一个企业的原材料 ,不同类别的产业 、企业之间横向和纵向共生 , 以及不同企业或工艺流程间的横向耦合及资源共享 , 形成类似于生态系统中食物链 ( 网 ) 的产业循环生态链 ( 网 ) , 使能量和物质的消费得以优化 , 废 弃物的产出被最小化 ,工业生态园区作为由制造业企业和服务业企业组成的群落社区 , 被 Emest Lowe、Warren、樊海林等国内外学者普遍认为是产业生态理论最主
6、要的实践载体 3 9 20 世 纪 80 年代以后 , 产业生态学理论逐步形成 , 在可持续发展的国际思潮影响下迅速发展 , 根据国际产业生态学学会界定 , 研究领域主要涉及环境设计 、产业技术变革与环境 、产业生态系统和生态工业园 、物质和能源流研究等 12 个方面和全球 ( 或社会 ) 宏观 、产业 ( 或收 稿日期 : 2016 01 06基金项目 : 国家自然科学基金 ( 41271545) 作者简介 : 王伟 ( 1981 ) , 男 , 安 徽怀远人 , 助理研究员 , 博士研究生 引用格式 : 王伟 铜陵市产业生态化发展路径研究 J 安徽师范大学学报 : 自然科学版 , 2016
7、, 39( 3) : 264 269第 39 卷 3 期2016 年 5 月安徽师范大学学报 ( 自然科学版 )Journal of Anhui Normal University ( Natural Science)Vol39 No3May 2 0 1 6园区 ) 中观 、企业 ( 或人 ) 微观三个尺度 而产业生态化是对 “产业生态 ”的动词化 , 是以产业生态学为理论指导的产业可持续发展战略和产业生态转型的动态过程的实践应用 具体可以描述为 , 某类产业依照自然生态系统的运作原理来建立或转变产业发展方式 , 把在一定区域空间内的不同生产分工的企业 , 依照有机循环 、生物代谢和耦合共生的
8、自然生态原理进行功能分类和优化组合 , 实现不同尺度区域空间内能量与物质的封闭循环和分解利用 , 建立社会经济与生态环境协调 、友好的产业生态系统 , 实现产业经济效益 、环境效益与社会效益最大化的动态过程 10 而生态化技术创新则是将生态学的理念贯穿于技术创新全过程 , 把技术对环境 、生态的影响和作用作为首要考虑因素 , 将技术创新目标与生态建设目标统筹兼顾 , 建立起一种新的协调型创新机制 , 从本质上纠正技术创新负外部性 , 既实现技术创新驱动经济增长的作用 , 又科学开发和充分利用生态资源与物质能量 , 以维持生态环境系统的平衡稳定 , 为实现经济 、环境 、社会三大效益相统一提供了
9、可能 产业生态化技术主要包括能源节约利用和清洁生产等减量化技术 、废物回收和再利用等循环化技术 、资源综合利用和资源替代等资源化技术 、污染预防控制与治理等环境技术 , 这些技术构筑了产业生态的技术体系支撑并贯穿于产业全过程 循环经济和生态技术创新是促进资源型产业生态转型的动力 11, 生态技术创新体系则是区域产业生态化支撑的核心体系 , 只有在产业生态系统取得技术创新 , 并通过技术的应用与扩散 , 对高污染 、高消耗 、低资源利用效率的企业进行技术改造 , 提高整个产业的生态技术创新能力 , 才能为产业生态化发展提供必要的技术条件 12表 1 产业生态化技术创新体系生态化技术创新的领域前端
10、 中端 后端 生态化制度创新模式生态工程技术 、生态设计 、生态资源开采技术 、污染预防技术 资源化技术 : 综合利用技术 、循环利用技术 ; 减量化技术 : 节料技术 、节能技术 、减排技术 末端治理技术 、环境监测技术 2 铜陵市产业生态现状铜陵市位于安徽省南部 、长江下游南岸 , 地处长三角经济圈和武汉经济圈的交汇处 , 是长江经济带皖江段上重要的工贸港口城市 2013 年铜陵市总人口 7423 万人 , 全年实现生产总值 680 6 亿元 2006 年被列为国家第一批循环经济试点城市和可持续发展实验区 , 2009 年被列为国家第二批资源枯竭型城市和科技进步示范市 , 2013 年成为
11、全国首批循环经济示范创建市和国家节能减排财政政策综合示范城市 经过多年来的转型实践 , 铜陵市产业生态的总体状况已得到了较大改善 , 但仍然存在着如下方面的困境 ( 1) 产业结构单一 2013 年第一 、二 、三产业增加值在地区生产总值中的比例为 1 8: 72 5: 25 7, 工业增加值占地区生产总值比重为 67 3%, 其中铜工业增加值占工业增加值的 97 28%, 重工业占工业增加值的9728% 产业结构资源化与重工业化单一特征明显 ( 2) 产业生态效率相对低下 与安徽全省相比 , 2013 年铜陵以占全省 1 1% 的人口 、0 8% 的土地 , 创造了 36%的 GDP、54%
12、的规上工业增加值 , 同时也排放和产生了全省 7 3% 的二氧化硫 、6 5% 的工业废气 、36%的废水 、118%的工业固废 单位面积主要污染物二氧化硫 、氮氧化物 、化学需氧量 、氨氮 、废水 、废气排放量和固废产生量分别是全省的 914、626、202、184、454、816、1477 倍 ( 3) 资源瓶颈突出 有色 、化工 、建材 、电力 、钢铁 、焦化等六大高耗能产业产值占规模以上工业总产值的806% 主导产业铜的一次资源自给率不足 6%, 磷矿石 100% 外购 ; 按照目前已探明储量 , 以目前的开采速度仅能开采不足 30 年 资源供给和环境容量已成为铜陵市可持续发展的瓶颈
13、( 4) 生态补偿机制不健全 目前的财税体制下 , 大型国有资源企业上缴税收中 , 地方留存比例较低 , 而给地方带来的诸多环境 、社会问题 , 却由地方政府从本级财政收入中解决 , 必然导致资源 、生态补偿机制缺位以及资金不足的问题 各市场主体在资源利用 、承担补偿 、环境保护的责任和义务等方面缺少法律 、法规规范 ( 5) 创新资源先天缺乏 由于决定矿产资源分布的自然条件导致 “因资源而生 ”的城市往往远离经济中心城市 , 而国家重点科教资源 90%均分布在直辖市和省会城市 , 因此资源型城市区域内缺乏重点大学 、研究机构等创新资源 铜陵市仅有一所以经济管理类为主的普通本科高校 并且 ,
14、资源诅咒的挤出效应也成为人力资源开发 、研发投入 、和创新活动的制约因素 ( 6) 创新绩效呈现边际效应 铜陵市 2013 年全社会研发投入支出 19 04 亿 , 其中用于资源综合利用 、节能减排 、清洁生产等生态环境方面的支出占 135%, 且近三年平均增长 15% 然而从近三年的工业固体废物56239 卷第 3 期 王 伟 : 铜陵市产业生态化发展路径研究综 合利用率 、单位国内生产总值能源消耗 、废水排放量和主要空气污染物排放总量等指标数值来看 , 均只产生微小的量变 , 变化曲线趋于平缓 , 显示出明显的边际效应 3 铜陵市产业生态化策略分析资源型城市的生态环境问题 , 主要是由资源
15、性产业工业化过程带来的 , 因此第二产业的生态化是资源型城市产业生态化发展的 “牛 鼻子 ”2013 年铜陵市第二产业增加值占地区生产总值比重为 67 3%, 其中铜工业增加值占工业增加值的 6375%, 铜产业既是铜陵市的首位主导产业也是传统支柱产业 由于铜资源与伴生资源产业共生 , 因此铜陵市在发展铜产业的同时 , 也衍生出了有色 、化工 、建材 、钢铁等能耗 、排放 、污染相对较高的传统产业 , 而高耗能的产业发展必然需要电力 、煤气 、蒸汽等能源产业为其配套提供能源 这些共生的传统产业和能源产业都是铜产业的关联产业 , 不仅对资源产业存在依赖性和风险性 , 而且所共同形成的大量物资 、
16、能量代谢形成叠加效应 , 加剧了对自然环境的影响 , 对生态系统造成了更加严重的胁迫 同时 , 在新常态下 , 资源密集型 、劳动密集型的传统产业的生产要素成本不断上升 , 资源型城市产业转型即要克服资源枯竭的约束力 , 要素成本上升的市场压力又要克服环境的负效应 因此 , 必须要依靠产业生态化技术创新 , 来提高铜矿资源以及伴生矿产的一次综合利用率 , 提高系统代谢物质的二次循环利用率 , 最大限度减少资源废弃物排放 , 降低能源的消耗 , 此外 , 铜材料本身还可以回收进行再利用 所以 , 以资源化 、循环化 、减量化为主要特征的产业生态化模式 , 是有色金属 铜资源型城市产业转型的必然选
17、择 根据产业生态学的代谢理论 , 产业生态系统的 代谢就是产业系统对自然资源的获取 、开发 、利用一直到废弃物排放分解的全部环节和过程 表现为资源流在系统及其子系统中的输入 、消耗 、储存及输出 2 通 过运用产业代谢理论常用的 MFA( 物质流分析方法 ) 对铜陵市的主要资源工业的物质流进行简要分析铜陵工业生态化的策略是 , 以生态化技术创新体系为支撑 , 推进重点行业清洁生产 , 强化建立企业间循环链接和产业间共生耦合的循环型产业体系 4 铜陵市产业生态化发展路径41 铜 资源产业图 1 铜陵市铜资源代谢流 量图411 铜 资源代谢流量分析铜陵市 2012 年生产电解铜 904 万吨 ,
18、共消耗各类资源 1357 8万吨 , 其中消耗国内资源 11443 万吨 , 进口资源 213 5 万吨 ,产出铜及相关副产品 360 5 万吨 , 废物产生量 997 3 万吨 通过发展循环经济废物减量 8008 万吨 , 排放 1 5 万吨 , 最终处图 2 铜陵市硫资源代谢流 量图置 195 万 吨 ( 见图 2) 经计算 ,铜陵市 2012 年铜矿山和冶炼产业资源利用率为 86 9%, 废物减量 化 率 为 80 3%, 分 别 比2010 年提高 15 3 和 19 8 个百分点 , 未利用资源处置率为 131%, 排放水平约为 0 1% 废弃物处治和综合利用难度愈来愈大 , 利用率
19、提高空间逐渐缩小 ,边际成本不断增加逼近上限 因此 , 按照产业生命周期理论 , 要减少代谢物质量 , 必须遵循适度发展铜冶炼业 , 限制发展铜采矿业 , 从源头上降低资源投入和消耗总量 ; 优先发展铜加工业 , 有序发展铜拆解业 , 从过程和末端提高资源加工利用率和回收利用率的生态化策略 662 安徽师范大学学报 ( 自 然 科 学 版 ) 2016 年412 铜资源产业生态化转型路径 2013 年全市规模以上铜及铜加工企业已达 51 户 , 占比 20 81%; 铜产业总产值达 1287 亿元 , 占全市工业总产值 7226% 铜产业既是铜陵市的首位主导产业也是传统支柱产业 因此铜产业的生
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