清洁生产 课件 第二讲 方法.ppt

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1、 清清 洁洁 生生 产产环境科学与工程学院环境科学与工程学院毛国柱毛国柱2009年年10月月9日日复习复习 第一讲第一讲 概述概述 清洁生产的由来清洁生产的由来 清洁生产相关概念辨析清洁生产相关概念辨析 从清洁生产到循环经济从清洁生产到循环经济 清洁生产进展清洁生产进展清洁生产理念的深化清洁生产理念的深化清洁生产的由来清洁生产的由来1.1.经济发展面临严峻挑战经济发展面临严峻挑战v“黄色文明黄色文明”，人类对生物圈的第一次冲击，人类对生物圈的第一次冲击 古巴比伦王国、复活岛、古巴比伦王国、复活岛、狼图腾狼图腾v“黑色文明黑色文明”，人类对生物圈的第二次冲击，人类对生物圈的第二次冲击 工业化带来

2、最大公害工业化带来最大公害环境污染环境污染 资源枯竭的危机资源枯竭的危机v人们从无环境意识到开始治理污染是一种进步，从治人们从无环境意识到开始治理污染是一种进步，从治理污染进而认识到预防污染，认识到清洁生产的经理污染进而认识到预防污染，认识到清洁生产的经济性和合理性，这又是一种划世代的进步。济性和合理性，这又是一种划世代的进步。v“上医治未病上医治未病,中医治欲病中医治欲病,下医治已病下医治已病”,-黄帝内经黄帝内经清洁生产的由来清洁生产的由来清洁生产的由来清洁生产的由来产品生产过程产品生产过程原料采集原料采集资源资源加工制作加工制作原料原料产品产品运销运销商品商品消费使用消费使用废品废品处置

3、处置排入环境排入环境能量能量产品的生命周期：从摇篮到坟墓产品的生命周期：从摇篮到坟墓清洁生产的由来清洁生产的由来19891989年联合国环境规划署推出了年联合国环境规划署推出了清洁生产计划清洁生产计划，“清洁生产是将综合性、清洁生产是将综合性、预防性预防性的环境战略的环境战略持续地持续地应应用于生产过程、产品和服务中，以用于生产过程、产品和服务中，以提高效率和降低对提高效率和降低对人类和环境的危害。人类和环境的危害。对对生产过程生产过程来讲，清洁生产指节约能源和原材料，来讲，清洁生产指节约能源和原材料，淘汰有害原材料，减少污染物和废物的排放和它们的淘汰有害原材料，减少污染物和废物的排放和它们的

4、有害性。有害性。对对产品产品来说，清洁生产指降低产品来说，清洁生产指降低产品整个产品生命整个产品生命周期周期（包括从原材料的生产到生命终结的处置）对环（包括从原材料的生产到生命终结的处置）对环境的有害影响。境的有害影响。对对服务服务来说，清洁生产指将预防性的战略结合到来说，清洁生产指将预防性的战略结合到服务的服务的设计设计和提供活动中。和提供活动中。”清洁生产的概念清洁生产的概念基本目的：基本目的：提高资源、能源利用率，减少污染提高资源、能源利用率，减少污染产生排放，降低对人体健康和环境的风险。产生排放，降低对人体健康和环境的风险。活动对象：活动对象：生产过程，产品生产过程，产品/服务服务行为

5、特征：行为特征：预防性、综合性、持续性预防性、综合性、持续性 清洁生产途径：清洁生产途径：源削减源削减企业内部的回收利用企业内部的回收利用企业外部的综合利用企业外部的综合利用清洁生产的概念清洁生产的概念v是指是指不断采取不断采取改进设计、使用清洁的能源和原改进设计、使用清洁的能源和原料、采用先进的工艺技术与设备、改善管理、综料、采用先进的工艺技术与设备、改善管理、综合利用等措施，从合利用等措施，从源头削减源头削减污染，提高资源利用污染，提高资源利用效率，减少或者避免效率，减少或者避免生产、服务和产品使用生产、服务和产品使用过程过程中污染物的产生和排放，以减轻或者消除对人类中污染物的产生和排放，

6、以减轻或者消除对人类健康和环境的危害。健康和环境的危害。中华人民共和国清洁生产促进法中华人民共和国清洁生产促进法清洁生产的概念清洁生产的概念清洁生产的概念清洁生产的概念比较项目清洁生产末端治理（不含综合利用）思考方法产生时代控制过程控制效果产污量排污量资源利用率资源耗用产品产量产品成本经济效益治理污染费用污染转移目标对象生产过程中控制污染20世纪80年代末期生产全过程，产品生命周期比较稳定明显减少减少增加减少增加降低增加减少无全社会先污染后治理20世纪70-80年代污染物达标排放控制受产污量影响大可以间接推动减少减少无明显变化增加（治理污染消耗）无明显变化增加（治理污染费用）减少（用于治理污染

7、）随排放标准严格，费用增加有可能企业及周边环境清洁生产和末端治理：“防”与“治”清洁生产的基本要素清洁的能源清洁的能源清洁原料清洁原料清洁的生产过程清洁的生产过程清洁的产品清洁的产品科学的管理科学的管理清洁生产的概念清洁生产的概念v清洁生产的相近概念清洁生产的相近概念v少废无废工艺少废无废工艺v无公害工艺无公害工艺v绿色工艺绿色工艺v生态工艺生态工艺v环境相容（友好）工艺环境相容（友好）工艺v废物最小化废物最小化v减废技术减废技术清洁生产的概念清洁生产的概念开发和完善推行清洁生产的工具开发和完善推行清洁生产的工具工业代谢分析工业代谢分析，考察物质的流动、迁移和转化，建，考察物质的流动、迁移和转

8、化，建立物质收支表；立物质收支表；清洁生产审核清洁生产审核，以流程的物料衡算为基础，提出、，以流程的物料衡算为基础，提出、评估实施清洁生产方案；评估实施清洁生产方案；ISO14000，建立组织的环境管理体系并得到认证，建立组织的环境管理体系并得到认证，推进污染预防和环境状况的持续改善；推进污染预防和环境状况的持续改善；生命周期评估（生命周期评估（LCA），作为考察物质转化全过程作为考察物质转化全过程环境影响的思想原则和工具；环境影响的思想原则和工具；清洁生产的概念清洁生产的概念从清洁生产到循环经济从清洁生产到循环经济whereWhyhow生产过程生产过程原辅材料原辅材料和能源和能源(包括副产品

9、包括副产品和中间产品和中间产品)产品产品技术技术工艺工艺设备设备过程过程控制控制管理管理员工员工废弃物废弃物排放排放从清洁生产到循环经济从清洁生产到循环经济减量利用Reduce循环利用Recycle重复利用Reuse输入端控制过程性控制输出端控制减少进入生产和消费过程的物质量,从源头节设计产品的再使用与资源化。要求产品或包装以初始形式多次使用,实现产品形式的循环经济。要求消费后的废弃物变成再生资源,实现垃圾形式的循环经济。3R原则原则从清洁生产到循环经济从清洁生产到循环经济我国环境保护发展历程我国环境保护发展历程18世纪世纪20世纪世纪20世纪世纪20世纪世纪21世纪世纪60年代年代70年代年

10、代90年代年代自由排放自由排放末端治理末端治理清洁生产清洁生产生态工业生态工业循环经济循环经济从清洁生产到循环经济从清洁生产到循环经济清洁生产和静脉清洁生产和静脉产业的企业层次产业的企业层次生态园区产业链建设的生态园区产业链建设的区域层次区域层次循环经济型社会构建循环经济型社会构建先进先进科技科技研发研发先进先进系统系统优化优化软科软科学学生态生态法规法规教育教育和道和道德养德养成成工程科学工程科学技术是循环经技术是循环经济的基石，缺济的基石，缺乏科学技术的乏科学技术的支撑，循环经支撑，循环经济的理念将成济的理念将成为海市蜃楼。为海市蜃楼。从清洁生产到循环经济从清洁生产到循环经济生态工业园区试

11、点分布生态工业园区试点分布辽宁：辽宁：2个个山东：山东：6个个江苏：江苏：6个个内蒙：内蒙：2个个贵州、河南、天津、贵州、河南、天津、陕西、新疆、广东、陕西、新疆、广东、湖南、广西、上海：湖南、广西、上海：1个个中国清洁生产的进展中国清洁生产的进展清清洁洁生生产产是是一一种种技技术术，包包括括综综合合利利用用技技术术、源削减技术、再循环技术、无害化技术等；源削减技术、再循环技术、无害化技术等；清清洁洁生生产产也也是是一一种种战战略略，包包括括进进行行战战略略评评估，制定战略目标、战略规划、战略步骤等；估，制定战略目标、战略规划、战略步骤等；清清洁洁生生产产更更是是一一种种哲哲学学，体体现现了了

12、社社会会与与自自然然的的和和谐谐共共存存、经经济济和和环环境境的的协协调调发发展展、精精神神与物质的需求平衡。与物质的需求平衡。清洁生产理念的深化清洁生产理念的深化第二讲第二讲 方法方法 物质流分析物质流分析 全生命周期分析全生命周期分析 第二讲第二讲 方法方法 发展发展循环经济循环经济,是建设资源节约型、环境是建设资源节约型、环境友好型社会和实现可持续发展的重要途径友好型社会和实现可持续发展的重要途径。其本质是改造或调控现有的线性物质流动模其本质是改造或调控现有的线性物质流动模式式,提高资源和能源的利用及转化效率提高资源和能源的利用及转化效率,形成效形成效率较高的物质循环模式率较高的物质循环

13、模式,其核心调控手段就是其核心调控手段就是基于基于多种尺度的物质流分析多种尺度的物质流分析(MaterialFlowAnalysis,MFA)。第二讲第二讲 方法方法物质流分析物质流分析(MaterialFlowAnalysis,MFA)物质流分析是指在一定时空范围内关于特物质流分析是指在一定时空范围内关于特定系统的物质流动和贮存的系统性分析。定系统的物质流动和贮存的系统性分析。主要涉及的是物质流动的主要涉及的是物质流动的源、路径（流）源、路径（流）及汇及汇。生产过程生产过程原辅材料原辅材料和能源和能源产品产品技术技术工艺工艺设备设备过程过程控制控制管理管理员工员工废弃物废弃物第二讲第二讲 方

14、法方法 根据根据质量守恒定律质量守恒定律,物质流分析的结果总是能通过物质流分析的结果总是能通过其所有的输入、贮存及输出过程来达到最终的其所有的输入、贮存及输出过程来达到最终的物物质平衡质平衡。这是物质流分析的显著特征这是物质流分析的显著特征,它为资源、废弃物和它为资源、废弃物和环境的管理提供了环境的管理提供了方法学上的决策支持工具方法学上的决策支持工具。这里所说的物质流分析主要是针对不同层次的经这里所说的物质流分析主要是针对不同层次的经济系统、产业部门、工业园区或企业个体。济系统、产业部门、工业园区或企业个体。第二讲第二讲 方法方法 以经济系统物质流为例以经济系统物质流为例,与自然生态系统的物

15、质流与自然生态系统的物质流相比相比,经济系统的物质流主要存在两个问题经济系统的物质流主要存在两个问题:(1)没有形成良好和完备的没有形成良好和完备的循环代谢机制循环代谢机制;(2)每一环节的流动或代谢每一环节的流动或代谢路径过长路径过长。第二讲第二讲 方法方法自然生态系统中有比较自然生态系统中有比较完备的食物链和食物网，完备的食物链和食物网，而且由于其捕食食物链而且由于其捕食食物链和碎屑食物链相辅相成和碎屑食物链相辅相成,在生态效率只有十分之在生态效率只有十分之一左右的情况下一左右的情况下,各营养各营养级的废弃物都能及时得级的废弃物都能及时得以分解以分解,而不至于对生态而不至于对生态环境产生任

16、何压力环境产生任何压力,从而从而形成形成代谢机制完备的封代谢机制完备的封闭系统闭系统。v反观经济系统反观经济系统,由于人类干扰的因素占主导由于人类干扰的因素占主导作用作用,从生产、运输、加工、分配、消费从生产、运输、加工、分配、消费,直直至遗弃至遗弃,每一环节的流动都是单向的每一环节的流动都是单向的,而每一而每一环节都产生大量的废弃物环节都产生大量的废弃物,并流向外部环境并流向外部环境,造成造成分解能力不足分解能力不足,物质循环机制不完备物质循环机制不完备,因因此形成此形成线性的开放系统线性的开放系统。同时经济系统的。同时经济系统的物质流动过程从一开始就对环境造成生态物质流动过程从一开始就对环

17、境造成生态破坏、环境污染等负面影响。破坏、环境污染等负面影响。第二讲第二讲 方法方法v自然生态系统中自然生态系统中,由于生产者、消费者、分由于生产者、消费者、分解者在空间上相临近解者在空间上相临近,物质在流动或循环代物质在流动或循环代谢过程中的运输谢过程中的运输所需能量很少所需能量很少,同时由于距同时由于距离近离近,对外界的扰动调节起来快对外界的扰动调节起来快;v而经济系统中由于消费者的消费量和遗弃而经济系统中由于消费者的消费量和遗弃量很大量很大,生产者和消费者之间的距离通常很生产者和消费者之间的距离通常很长长,生产者、消费者、分解者之间物质运输生产者、消费者、分解者之间物质运输消耗的能量过大

18、消耗的能量过大,进一步加剧了资源消耗、进一步加剧了资源消耗、生态破坏和环境污染的程度。生态破坏和环境污染的程度。第二讲第二讲 方法方法v物质流分析方法作为研究经济生产活动中物质资物质流分析方法作为研究经济生产活动中物质资源新陈代谢的一种方法源新陈代谢的一种方法,其概念则出现于其概念则出现于20世纪不世纪不同年代的各个研究领域。同年代的各个研究领域。v在在经济学经济学领域领域,Leontief在在20世纪世纪30年代就推出了年代就推出了输入输入-输出平衡表。输出平衡表。v第一个基于经济学观点的第一个基于经济学观点的国家尺度国家尺度物质流分析的物质流分析的尝试发表于尝试发表于1969年。年。v第一

19、个关于资源保护和环境管理的研究则出现于第一个关于资源保护和环境管理的研究则出现于20世纪世纪70年代年代,而这两个最初应用的领域是而这两个最初应用的领域是:(1)城市新陈代谢城市新陈代谢(MetabolismofCities);(2)流域或城市区域的污染物迁移路径分析流域或城市区域的污染物迁移路径分析(AnalysisofPollutantPathways)。第二讲第二讲 方法方法v20世纪世纪7080年代年代,物质平衡物质平衡(PhysicalBalance)、工业代谢工业代谢(IndustrialMetabolism)等理论的提出等理论的提出和完善和完善,为物质流分析方法应用于整个经济系统

20、的为物质流分析方法应用于整个经济系统的研究奠定了基础。研究奠定了基础。v20世纪世纪90年代初年代初,奥地利、日本和德国首先应用奥地利、日本和德国首先应用物质流分析方法对各自国家经济系统的自然资源物质流分析方法对各自国家经济系统的自然资源和物质的流动状况进行了分析和物质的流动状况进行了分析,从而揭开了经济系从而揭开了经济系统物质流分析方法在世界范围广泛应用的序幕。统物质流分析方法在世界范围广泛应用的序幕。第二讲第二讲 方法方法v20世纪世纪90年代初年代初,德国德国Wuppertal研究所研究所(WuppertalInstitute)提出了提出了物质流账户体系物质流账户体系(MaterialF

21、lowAccounts,MFA),它是定量测度经济系统运行中物质它是定量测度经济系统运行中物质使用量的基本工具使用量的基本工具,并提出了生态包袱并提出了生态包袱(EcologicalRucksacks,ER)的概念的概念,后来也称其为隐藏流后来也称其为隐藏流(HiddenFlow,HF)。v1996年年,欧盟委员会欧盟委员会(EuropeanCommission,EC)组建组建了了“ConAccount”平台平台(),该平该平台的成立可认为是物质流分析国际合作的里程碑。台的成立可认为是物质流分析国际合作的里程碑。第二讲第二讲 方法方法v从从1997年开始年开始,世界资源研究所世界资源研究所(W

22、orldResourceInstitute,WRI)着手对着手对5个国家个国家(美国、日本、奥地美国、日本、奥地利、德国、荷兰利、德国、荷兰)经济系统的物质流动状况进行了经济系统的物质流动状况进行了全面的分析。全面的分析。v该研究所的第该研究所的第1份研究报告得到了上述份研究报告得到了上述5个国家经个国家经济系统的物质输入总量济系统的物质输入总量,并且给出了衡量物质输入并且给出了衡量物质输入状况的相关指标。在第状况的相关指标。在第2份研究报告中份研究报告中,该研究所该研究所得到了各个得到了各个国家经济系统国家经济系统的物质输出总量的物质输出总量,并且给并且给出了衡量物质输出状况的相关指标。出了

23、衡量物质输出状况的相关指标。第二讲第二讲 方法方法v2001年年,欧盟统计局欧盟统计局(EUROSTAT)出版了第一部出版了第一部经经济系统物质流分析研究方法手册济系统物质流分析研究方法手册,该手册的出版对该手册的出版对经济系统物质流分析的深入研究起到了很大的作经济系统物质流分析的深入研究起到了很大的作用。用。v2004年年,PaulH.Brunner&HelmutRechberger合作编写了合作编写了PracticalHandbookofMaterialFlowAnalysis一书一书,系统介绍了物质流分析的概念、历系统介绍了物质流分析的概念、历程、应用范围及目标程、应用范围及目标,详细地

24、陈述了其详细地陈述了其数据库管理、数据库管理、软件应用软件应用的具体操作方法的具体操作方法,并列举了许多关于环境并列举了许多关于环境管理、资源保护、废弃物管理及区域物质流分析管理、资源保护、废弃物管理及区域物质流分析与管理的经典案例。与管理的经典案例。第二讲第二讲 方法方法物质流分析的理论框架物质流分析的理论框架物物质流分析的质流分析的基本观点基本观点是是,人类活动所产生人类活动所产生的的环境影响环境影响在很大程度上取决于进入经济系统的在很大程度上取决于进入经济系统的自然资源自然资源和物质的数量与质量和物质的数量与质量,以及从经济系统以及从经济系统排入环境的排入环境的废弃物质废弃物质的数量与质

25、量的数量与质量。前者产生对环境的扰动前者产生对环境的扰动,引起资源的耗竭和引起资源的耗竭和环境的退化环境的退化;后者则引起环境的污染后者则引起环境的污染。第二讲第二讲 方法方法物质流分析物质流分析的研究思路的研究思路物质流分析从物质流分析从实物的质量实物的质量出发出发,通过追踪人类通过追踪人类对自然资源和物质的开发、利用及遗弃对自然资源和物质的开发、利用及遗弃过程过程,研究研究可持续发展问题可持续发展问题,即通过对自然资源和物质的开采、即通过对自然资源和物质的开采、生产、转移、分配、消耗、循环、废弃等生产、转移、分配、消耗、循环、废弃等过程的过程的分析分析,揭示物质在特定区域内的揭示物质在特定

26、区域内的流动特征流动特征和和转化效转化效率率,找出环境压力的找出环境压力的直接来源直接来源,作为区域发展的可持作为区域发展的可持续性续性指标指标,进而提出相应的减少环境压力的解决方进而提出相应的减少环境压力的解决方案案,为区域可持续发展目标的制定提供科学依据为区域可持续发展目标的制定提供科学依据。第二讲第二讲 方法方法研究框架研究框架从研究的层次上划分从研究的层次上划分,物质流分析包括物质流分析包括经济系经济系统统物质流分析、物质流分析、产业部门产业部门物质流分析和物质流分析和产品生命产品生命周期评价周期评价3个层次。它以个层次。它以质量守恒定律质量守恒定律为基本依据为基本依据,将通过经济系统

27、、产业部门和企业的物质分为将通过经济系统、产业部门和企业的物质分为输输入入、贮存与输出贮存与输出三大部分三大部分,通过研究三者的关系通过研究三者的关系,跟跟踪、定位物质利用踪、定位物质利用大部分大部分,通过研究三者的关系通过研究三者的关系,跟跟踪、定位物质利用及迁移、转化途径。踪、定位物质利用及迁移、转化途径。第二讲第二讲 方法方法第二讲第二讲 方法方法经济系统物质流分析研究框架经济系统物质流分析研究框架物质流分析主要指标物质流分析主要指标国内外相关研究领域在可持续发展指标体系国内外相关研究领域在可持续发展指标体系的研究中已取得了一些成果。物质流分析方法为的研究中已取得了一些成果。物质流分析方

28、法为制定区域可持续发展战略提供了可以量化的依据制定区域可持续发展战略提供了可以量化的依据,并为可持续发展指标的建立提供一种新的思路。并为可持续发展指标的建立提供一种新的思路。在对经济系统进行物质流分析的基础上在对经济系统进行物质流分析的基础上,可得到输可得到输入指标、输出指标、消耗指标、平衡指标、强度入指标、输出指标、消耗指标、平衡指标、强度和效率指标、综合指数和效率指标、综合指数六大类共六大类共10多个物质流分多个物质流分析指标析指标,其中分离指数其中分离指数(DecouplingFactor,DF)和和弹性系数弹性系数(ElasticCoefficient,EC)是用来衡量物是用来衡量物质

29、消耗、环境退化与经济增长之间的相关关系的质消耗、环境退化与经济增长之间的相关关系的综合指数综合指数。第二讲第二讲 方法方法 物质流分析指标分类及其计算公式物质流分析指标分类及其计算公式1.物质输入指标(1)直接物质输入=区域内物质提取+进口(2)区域内物质输入总量=直接物质输入量+区域内隐藏流(3)物质需求总量=区域内物质输入总量+进口物质的隐藏流2.物质输出指标(4)直接物质输出量=区域内物质输出量+出口(5)区域内物质输出总量=区域内物质输出量+区域内隐藏流(6)物质输出总量=区域内物质输出总量+出口3.物质消耗指标(7)区域内物质消耗量=直接物质输入-进口(8)物质消耗总量=物质需求总量

30、-出口及其隐藏流第二讲第二讲 方法方法4.平衡指标(9)物资库存净增量=贮存物质净增长量(10)物质贸易平衡=进口物质量-出口物质量5.强度和效率指标(11)物质消耗强度=物质消耗总量人口基数或物质消耗强度=物质消耗总量GDP(13)物质生产力=GDP 国内物质消耗量(14)废弃物产生率=废弃物产生量GDP6.综合指数(15)分离指数=经济增长速度-物质消耗增长速度(16)弹性系数=物质消耗增长速度经济增长速度第二讲第二讲 方法方法物质流分析指标体系评价物质流分析指标体系评价v(1)从输入方面看从输入方面看,上述指标中最为重要的指标是上述指标中最为重要的指标是区域内物质输入总量区域内物质输入总

31、量。由于人类对自然环境的。由于人类对自然环境的最根本影响是通过自然物质的输入产生的最根本影响是通过自然物质的输入产生的,并且并且每一种物质的输入必将带着巨大的隐藏流或生每一种物质的输入必将带着巨大的隐藏流或生态包袱态包袱,这些隐藏流或生态包袱对当地的生态环这些隐藏流或生态包袱对当地的生态环境和资源造成了巨大的破坏和消耗境和资源造成了巨大的破坏和消耗,而进口物质而进口物质流的生态包袱留在国外或研究区域外流的生态包袱留在国外或研究区域外,对当地自对当地自然环境并未产生直接影响然环境并未产生直接影响,因此因此,用物质输入总用物质输入总量来量度一个国家或地区资源利用与自然生态量来量度一个国家或地区资源

32、利用与自然生态的可持续性应该比用物质需求总量表示要更准的可持续性应该比用物质需求总量表示要更准确些。确些。第二讲第二讲 方法方法v一般而言一般而言,物质输入总量越小物质输入总量越小,自然资源和物自然资源和物质的动用就越少质的动用就越少,生态系统为人类提供服务生态系统为人类提供服务的质量也就越好的质量也就越好,经济系统运行的可持续性经济系统运行的可持续性则越强则越强;反之反之,物质输入总量越大物质输入总量越大,自然资源和自然资源和物质的动用就越多物质的动用就越多,生态系统为人类提供服生态系统为人类提供服务的质量也就越差务的质量也就越差,经济系统运行的可持续经济系统运行的可持续性则越弱性则越弱第二

33、讲第二讲 方法方法v(2)从输出方面看从输出方面看,应该以区域内物质输出总量最为应该以区域内物质输出总量最为重要。由于其主要由固、气、水等废弃物和区域重要。由于其主要由固、气、水等废弃物和区域内隐藏流组成内隐藏流组成,它们是人类对其自身环境直接输出它们是人类对其自身环境直接输出的环境压力的环境压力,也是环境污染的直接来源也是环境污染的直接来源,因此可用区因此可用区域内物质输出总量来量度一个国家或地区的环境域内物质输出总量来量度一个国家或地区的环境友好程度或人与环境的和谐程度友好程度或人与环境的和谐程度,也可指示当地环也可指示当地环境保护与建设的可持续性。一般来讲境保护与建设的可持续性。一般来讲

34、,物质输出总物质输出总量越小量越小,输出到环境中的废弃物就越少输出到环境中的废弃物就越少,环境的友好环境的友好程度也就越高程度也就越高,环境的可持续性则越强环境的可持续性则越强;反之反之,物质物质输出总量越大输出总量越大,输出到环境中的废弃物就越多输出到环境中的废弃物就越多,环境环境的友好程度也就越低的友好程度也就越低,环境的可持续性则越弱环境的可持续性则越弱。第二讲第二讲 方法方法v(3)从消耗方面看从消耗方面看,物质消耗总量反映了人类对自然物质消耗总量反映了人类对自然界物质的消耗程度。显然界物质的消耗程度。显然,物质消耗总量越大物质消耗总量越大,意味意味着人类对自然界的干扰越强烈着人类对自

35、然界的干扰越强烈,也就越不利于资源也就越不利于资源节约型社会的建立节约型社会的建立,反之反之,物质消耗总量越小物质消耗总量越小,意味意味着人类对自然界的干扰越弱着人类对自然界的干扰越弱,也就越有利于资源节也就越有利于资源节约型社会的建立。因此约型社会的建立。因此,物质消耗总量指标对于可物质消耗总量指标对于可持续发展同样具有重要意义。持续发展同样具有重要意义。第二讲第二讲 方法方法v(4)从物质平衡方面看从物质平衡方面看,物质库存的净增量反映了一物质库存的净增量反映了一个国家或地区的物质财富的增长水平个国家或地区的物质财富的增长水平,而在物质库而在物质库存的增长量中存的增长量中,循环利用及废弃物

36、质的资源化回收循环利用及废弃物质的资源化回收利用有多少贡献利用有多少贡献,目前国内外对此还未有系统的研目前国内外对此还未有系统的研究。因此究。因此,一方面增加物质库存的净增量一方面增加物质库存的净增量,另一方面另一方面改善其增量的组成结构和循环利用的比例改善其增量的组成结构和循环利用的比例,对于建对于建设循环型社会具有重要的战略价值。设循环型社会具有重要的战略价值。第二讲第二讲 方法方法v(5)从强度和效率来看从强度和效率来看,物质生产力代表了一个国家物质生产力代表了一个国家或地区的资源利用效率的高低。作为物质流分析或地区的资源利用效率的高低。作为物质流分析的衍生指标的衍生指标,物质消耗强度、

37、物质生产力、废弃物物质消耗强度、物质生产力、废弃物产生率等指标有助于分析经济系统与自然环境之产生率等指标有助于分析经济系统与自然环境之间的关系间的关系,最终为提高经济系统的资源生产效率和最终为提高经济系统的资源生产效率和降低资源消耗强度降低资源消耗强度,揭示经济系统物质结构的组成揭示经济系统物质结构的组成和变化情况和变化情况,并为实现去物质化并为实现去物质化(Dematerialization)和社会、经济、环境的可持续发展奠定理论基础和社会、经济、环境的可持续发展奠定理论基础。第二讲第二讲 方法方法v综合以上分析综合以上分析,物质流分析指标可以表述一个国家物质流分析指标可以表述一个国家或地区

38、的资源投入、贮存、回收、废弃物产生及或地区的资源投入、贮存、回收、废弃物产生及废弃物再生利用的情况废弃物再生利用的情况,并在物质流分析框架的基并在物质流分析框架的基础上础上,建立循环经济及可持续发展的评价指标体系。建立循环经济及可持续发展的评价指标体系。从研究循环经济的角度从研究循环经济的角度,定量化地描述自然资源的定量化地描述自然资源的消耗、废弃物的产生以及废弃物的再使用和资源消耗、废弃物的产生以及废弃物的再使用和资源化再生利用与人类经济活动的关系化再生利用与人类经济活动的关系。第二讲第二讲 方法方法v物质流分析的应用研究物质流分析的应用研究v经济系统物质流分析方法具有说服力的实际应用经济系

39、统物质流分析方法具有说服力的实际应用之一是对美国、德国、日本、荷兰和奥地利等国之一是对美国、德国、日本、荷兰和奥地利等国物质流的研究。研究结果表明物质流的研究。研究结果表明,这些发达国家的人这些发达国家的人均年度物质需求介于均年度物质需求介于4584t之间之间,以日本的数值以日本的数值最小最小;物质生产力平均为每创造物质生产力平均为每创造100美元的美元的GNP消消耗耗300kg的自然界物质的自然界物质,每年的物质输出量大约占每年的物质输出量大约占物质输入量的物质输入量的1/2至至3/4。对我国物质输入量的计。对我国物质输入量的计算结果显示算结果显示,1994年的物质需求总量已超过美国年的物质

40、需求总量已超过美国,虽然人均物质需求量明显少于发达国家虽然人均物质需求量明显少于发达国家,但物质生但物质生产力很低产力很低,平均每消耗平均每消耗1t自然界物质只创造自然界物质只创造17美元美元的的GNP,是同年美国的是同年美国的1/18。第二讲第二讲 方法方法产业部门物质流分析产业部门物质流分析v借助物质流分析手段借助物质流分析手段,可以对生态产业链进行详细可以对生态产业链进行详细的分解的分解,以此对各个环节的资源利用效率和物质消以此对各个环节的资源利用效率和物质消耗强度进行定量化评估耗强度进行定量化评估,并为产业部门的可持续生并为产业部门的可持续生产与消费提供科学依据。产与消费提供科学依据。

41、v国内产业部门物质流分析也已经有了初步的尝试国内产业部门物质流分析也已经有了初步的尝试,徐明、张天柱对徐明、张天柱对19902000年间中国经济系统所年间中国经济系统所使用的化石燃料数据进行统计分析使用的化石燃料数据进行统计分析,研究结果表明研究结果表明,中国经济系统对化石燃料的利用存在很多问题中国经济系统对化石燃料的利用存在很多问题,并并指出为了实现化石燃料利用的可持续发展指出为了实现化石燃料利用的可持续发展,2010年年和和2050年年中国对化石燃料的利用效率应该分别达中国对化石燃料的利用效率应该分别达到到1990年西德和年西德和1994年日本年日本的水平。的水平。第二讲第二讲 方法方法案

42、例案例1天津市经济天津市经济-环境系统的物质流分析环境系统的物质流分析第二讲第二讲 方法方法图1 天津市历年物质需求总量与物质隐藏流1.物质需求总量与物质隐藏流物质需求总量与物质隐藏流第二讲第二讲 方法方法图2 2004 年天津市物质需求总量中各种物质所占比例v2.直接物质输入与进口物质输入直接物质输入与进口物质输入图3 天津市进口物质与直接物质输入对比第二讲第二讲 方法方法v3.总物质消耗总物质消耗图5 天津市历年总物质消耗第二讲第二讲 方法方法v4.物质消耗强度物质消耗强度图9 天津市物质消耗强度国家/地区 天津 中国 美国 德国 荷兰 日本IMC(t/人)69.4 45 78.2 77

43、65 44.3第二讲第二讲 方法方法v5.物质生产力物质生产力v物质生产力(material productivity,MP)是指每吨物质所创造的GDP。图10 天津市物质生产力国家/地区 天津 中国 美国 德国 荷兰 日本MP(美元/t)20.5 14.8 312.4 367.7 345.5 769.8第二讲第二讲 方法方法 措施和建议措施和建议:v大力提高资源、能源的利用效率,促进经济增长方式由资源消耗型向非物质化转变。v优化产业结构,逐步减少资源的总投入。调整天津的产业结构,加快高科技产业的发展;减少资源,特别是不可再生资源的输入量。v加大城市环境污染的治理力度。v进一步加强资源与环境的

44、立法、管理和规划,在保证经济较快增长的同时,积极推广清洁生产工艺、高效能源利用与能源替代技术和资源节约技术等,调整能源消费结构。v基于物质流分析,规划天津市的可持续发展战略,制定中期、远期目标,从而有计划地不断提高资源的利用效率和物质生产力。第二讲第二讲 方法方法案例案例2可持续发展的可持续发展的“碳碳”物质流分析物质流分析第二讲第二讲 方法方法背景：征收碳税和全球碳排放转移中国的贸易与温室气体排放急剧增加v朱棣文提出“碳税论”之后，中国国家发改委谈判代表李高就对媒体表示，此类关税将是一个灾难，可能引发贸易战，并违背世界贸易组织相关协定。未来美国要是这么做，欧洲、日本等发达国家就也可以跟着学，

45、届时“物美价廉”的中国产品的竞争优势会完全消失。王絮絮王絮絮.可持续发展的可持续发展的“碳碳”物质流分析物质流分析基于全球化视角基于全球化视角D.天津：天津大学，天津：天津大学，2009第二讲第二讲 方法方法研究内容研究内容以中国在全球化的贸易中产生大量碳隐藏流排放平以中国在全球化的贸易中产生大量碳隐藏流排放平衡顺差的衡顺差的8项制造业（项制造业（2002年以前的投入产出表中显年以前的投入产出表中显示为示为6项）为重点研究对象，依据投入产出表，从行项）为重点研究对象，依据投入产出表，从行业碳源起始，利用产品终端能源总量核算单位业碳源起始，利用产品终端能源总量核算单位GDP碳隐藏流排放量（气态碳

46、隐藏流排放量（气态CO2形式）。形式）。中国中国20002006年年8项制造业在全球化贸易中碳隐藏项制造业在全球化贸易中碳隐藏流转移排放核算统计。流转移排放核算统计。世界产业链与环境可持续发展现状评价。世界产业链与环境可持续发展现状评价。吸收吸收-放出放出=(120+107+3.2)-(60+60+105+6+2)=-2.8 大气大气CO2大气大气CO2750(+3.2)6060621201050.4107海洋3800050001500560土壤植被破坏河流深埋 0.1陆地植物化石燃料海洋 全球碳循环基于生态系统第二讲第二讲 方法方法辅以“能值货币比率”的IOTsMFA框架物质流物质流分析分析

47、投入产出表能能 值值 货货币比率币比率第二讲第二讲 方法方法中国各制造业单位GDP的隐含碳量第二讲第二讲 方法方法 历年中国在世界范围内碳隐流走势第二讲第二讲 方法方法贸易会导致“碳泄漏”。中国由于贸易顺差所导致的二氧化碳等温室气体排放增加是显著的，绝对不能忽视。西方消费需求加剧了中国碳排放增长第二讲第二讲 方法方法 中国在价值链国际分工的地位 我国产业整体处于我国产业整体处于国际分工和全球产国际分工和全球产业链条的低端，部业链条的低端，部分行业生产能力居分行业生产能力居全球首位，但高附全球首位，但高附加值产品少，技术加值产品少，技术含量偏低，经济效含量偏低，经济效益不高，获取的比益不高，获取

48、的比较利益不多较利益不多 .以加工贸易为特色以加工贸易为特色的产业链的产业链产业链利润呈现一产业链利润呈现一个个“V V”字形。一头字形。一头是研发、设计，另是研发、设计，另一头是销售、服务，一头是销售、服务，中间是加工生产。中间是加工生产。中间的加工生产产中间的加工生产产业的利润只有业的利润只有5%5%。中国就处在微笑曲中国就处在微笑曲线的谷底线的谷底 第二讲第二讲 方法方法新能源新能源生态社会主义生态社会主义可持续发展可持续发展碳税碳税？！？！国际经济国际经济新秩序新秩序SOMEIDEAS环境容量环境容量与计划经济与计划经济第二讲第二讲 方法方法 引 申v片面和局部减少了温室气体的排放，但

49、是却很大程度上增加了地球范围内温室气体的排放。v这并不是简单用“碳交易”或“碳税”所能够解决的问题，“碳交易”和“碳税”很大程度上反映了国际秩序的不合理性和不可持续性。第二讲第二讲 方法方法产品生命周期评价v国际环境毒理学和化学学会(SETAC)定义:是一种客观评价产品、过程或者活动的环境负荷的方法，该方法通过识别与量化所有物质和能量的使用以及环境排放，来评价由此造成的环境影响，评估和实施相应的改善环境表现的机会。v国际标准化组织(ISO)定义:是一种评价与产品（包括产品、服务或活动等）相关的环境负荷和潜在影响的技术。它分三步完成：1）编制与研究系统相关的输入和输出数据清单；2）量化评价那些输

50、入和输出伴随的潜在环境影响；3）联系研究的目标，解释清单分析和影响评价结果。vLCA本质是检查、识别和评估一种材料、过程、产品或系统在其整个生命周期中的环境影响。第二讲第二讲 方法方法3）产品生命周期评价的主要特点生命周期评价面向的是产品系统生命周期评价是对产品或服务“从摇篮到坟墓”的全过程的评价生命周期是一种系统性、定量化的评价方法生命周期评价是一种充分重视环境影响的评价方法生命周期评价是一个种开放性的评价体系。第二讲第二讲 方法方法2、产品生命周期 5个阶段u生产前阶段u产品生产u产品运输u产品使用u翻新、再循环或最终处置第二讲第二讲 方法方法第二讲第二讲 方法方法生命周期评价的框架1）研