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關(guān)鍵詞食用菌渣;農(nóng)田生態(tài)環(huán)境;循環(huán)利用;影響;評(píng)價(jià)指標(biāo)
中圖分類號(hào)x826文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼a文章編號(hào) 1007-5739(2010)22-0268-04
effectsandassessmentindexofrecyclinguseofediblefungusdregsonfarmlandecologicalenvironment
huang xiu-sheng 1weng bo-qi 1huang qin-lou 1lei jing-gui 2luo tao 3chen zhong-dian 1
(1 agriculture ecology research institute,fujian academy of agriculture science,fuzhou fujian 350013; 2 edible fungi institute,fujian academy of agricultural science; 3 soil and fertilizer institute,fujian academy of agriculture science)
abstractchina is the largest producer of edible fungi and has a large number of waste resources,but low utilization ratio of edible fungus dregs which polluted villages. so it is necessary to carry out the researches on recycling technology and reasonable development modes of edible fungi residue and establish and improve the farmland straw-edible fungi recycle production system to improve the productivity of farmland ecological system by returning residue to farmland and scientific application of organic-inorganic fertilizer,which is the effective way to realize officient resources utilization. this paper mainly discussed the cyclic utilization technology of edible fungus dregs and the main assessment indices of farmland ecological environment in order to explore the effects and achievements of returning residue to farmland eco-environment.
key wordsedible fungus dregs;farmland ecology environment;recycling use;effect;assessment index
我國(guó)是世界上第一大食用菌生產(chǎn)國(guó)。133229.cOm據(jù)資料顯示,2006年我國(guó)年產(chǎn)食用菌1 400萬(wàn)t(其中草生菌350萬(wàn)t),占世界的70%,產(chǎn)值達(dá)590億元,出口量62.8萬(wàn)t,出口創(chuàng)匯9.6億美元,出口量居世界第一位。東南沿海諸省鄉(xiāng)村草生菌的主要栽培品種為雙孢蘑菇、草菇、姬松茸、雞腿菇等。其主要特點(diǎn)是以稻草、秸稈等農(nóng)業(yè)廢料作為培養(yǎng)料的碳源,以牛糞、馬糞、羊糞、雞糞等有機(jī)肥作為氮源栽培的食用菌,是農(nóng)業(yè)廢料進(jìn)行生物轉(zhuǎn)化的一種重要途徑。食用菌廢料又被稱作菌糠、菌渣、下腳料、廢菌筒,是栽培食用菌后的培養(yǎng)料,含有豐富的蛋白質(zhì)及其他營(yíng)養(yǎng)成份,在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上具有較高的利用價(jià)值。以蘑菇為例,出菇前后蘑菇渣的化學(xué)成分發(fā)生了很大變化,但其干物質(zhì)仍占原重的50%左右。被菌絲分解的部分,約1/3用于菌體合成,1/3用于呼吸消耗,另外1/3則以新的形式存在于磨菇渣中[1]。出菇后的蘑菇渣中含有蛋白質(zhì)、氨基酸、菌體蛋白、酶等可以再利用的成分,對(duì)菇渣進(jìn)行資源化利用有較好的前景。而其他品種的食用菌也同樣含有較高的營(yíng)養(yǎng)成分。因而合理利用這些廢料,可提高經(jīng)濟(jì)效益,有效減少?gòu)U棄物質(zhì),提高生態(tài)效益,實(shí)現(xiàn)廢物循環(huán)利用和農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。該文主要論述食用菌渣循環(huán)利用對(duì)農(nóng)田生態(tài)環(huán)境影響的主要評(píng)價(jià)指標(biāo),探討菌渣循環(huán)利用對(duì)農(nóng)田生態(tài)環(huán)境影響,建立成效評(píng)價(jià)體系。
1菌渣循環(huán)利用的主要技術(shù)與成效
1.1食用菌廢料循環(huán)利用作栽培料
研究表明栽培雞腿菇、平菇、草菇、雙孢菇之后的菌渣可以再次用于生產(chǎn)另一種菇類。米青山等[2]利用平菇廢料(菌糠)栽培雞腿菇,結(jié)果表明在培養(yǎng)料中添加40%~60%平菇菌糠與全料栽培相比降低成本29%~43%,產(chǎn)量略有下降,但可大量節(jié)約成本,提高綜合經(jīng)濟(jì)效益。而采用麥?!放囵B(yǎng)基生產(chǎn)雙孢菇菌種,不僅提高菌種質(zhì)量,延長(zhǎng)菌種保藏期,而且菌糠代替部分麥粒,可大幅度降低生產(chǎn)成本。彭榮等[3]將不同種類的菌渣(香菇、平菇、金針菇)處理后加入輔料作栽培基質(zhì)用于草菇的栽培,與傳統(tǒng)的稻草栽培配方相比,呈現(xiàn)出菌絲生長(zhǎng)快、產(chǎn)量高、成本低等優(yōu)點(diǎn),其中金針菇菌渣栽培草菇的生物轉(zhuǎn)化率達(dá)到22.6%,產(chǎn)量比傳統(tǒng)稻草栽培料提高15.7%左右。
1.2利用菌渣合理開(kāi)發(fā)家畜家禽飼料
平菇、香菇、金針菇等木腐類真菌,其種菇后廢料中含有較豐富的氨基酸(aa),并且fe、ca、zn、mg等微量元素含量也很豐富,加之菌渣特有的蘑菇香味,使之具有較好的適口性。因此,菌渣可作飼料使用。宋漢英等[4]用20%香菇菌渣代替礱糠粉飼喂豬,發(fā)現(xiàn)豬仍可正常生長(zhǎng),豬每增重1 kg,試驗(yàn)組比對(duì)照組可節(jié)約飼料0.71 kg,經(jīng)濟(jì)效益增加30.26%,且肉質(zhì)無(wú)異。陳學(xué)通[5]對(duì)白靈菇菌渣喂羊的適口性及育肥羊的效果進(jìn)行測(cè)定,表明用菌渣替代精料中50%的飼草喂羊可行性強(qiáng)且能夠節(jié)約飼料成本。龐思成[6]用菌渣代替麩皮喂養(yǎng)尼羅羅非魚,可使飼料成本下降8.3%。
1.3食用菌廢料作有機(jī)肥料開(kāi)發(fā)利用
食用菌廢料中富含有機(jī)物和多種礦質(zhì)元素,其中n、p、k養(yǎng)分含量高于稻草和鮮糞。種菇后的各種原料通過(guò)無(wú)害化處理及發(fā)酵可成為一種優(yōu)質(zhì)的有機(jī)菌肥,也可直接作為底肥施入農(nóng)田。研究表明施用食用菌渣復(fù)合有機(jī)肥,能使水稻增產(chǎn)6.2%~8.3%,取得了較明顯的經(jīng)濟(jì)效益[1]。利用食用菌渣復(fù)合肥可提高青椒的產(chǎn)量、糖分和vc的含量[1]。同時(shí),在柑桔、蘋果、梨、葡萄等水果園內(nèi)將食用菌廢料深施后掩埋,可起到改良果園土壤、增加土壤的通透性、改善理化性質(zhì)、提高水果品質(zhì)、增產(chǎn)增收的效果,而且肥效持久,經(jīng)濟(jì)實(shí)惠;也可用作蔬菜的基肥;在花卉種植中,把種菇后的廢料與肥土混合后堆積自然發(fā)酵,用來(lái)作為花卉苗圃、花盆的基肥。此外,食用菌廢料還可在蔬菜育苗飼養(yǎng)昆蟲、作為燃料等方面進(jìn)行應(yīng)用[2]。
2菌渣循環(huán)利用對(duì)生態(tài)環(huán)境影響的主要評(píng)價(jià)指標(biāo)
農(nóng)田生態(tài)環(huán)境即作物生長(zhǎng)環(huán)境,包括農(nóng)田小氣候、土壤水熱狀況、植物養(yǎng)分循環(huán)雜草生長(zhǎng)、植物病蟲害等因素。目前菌渣回田對(duì)農(nóng)田生態(tài)環(huán)境影響的評(píng)價(jià)指標(biāo)還不是很完善,但可以結(jié)合其他學(xué)者在肥料應(yīng)用領(lǐng)域所作的環(huán)境效應(yīng)研究,探討菌渣作為生物肥料將其回田對(duì)農(nóng)田生態(tài)環(huán)境影響的主要評(píng)價(jià)指標(biāo)。
2.1土壤質(zhì)量指標(biāo)
土壤質(zhì)量是土壤在一定的生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)提供生命必需養(yǎng)分和生產(chǎn)生物物質(zhì)的能力;容納、降解、凈化污染物質(zhì)和維護(hù)生態(tài)平衡的能力;影響和促進(jìn)植物、動(dòng)物和人類生命安全和健康的能力之綜合量度。簡(jiǎn)言之,土壤質(zhì)量是由土壤肥力質(zhì)量、土壤環(huán)境質(zhì)量和土壤健康質(zhì)量3個(gè)既相對(duì)獨(dú)立又有機(jī)聯(lián)系的組分綜合集成[7]。土壤質(zhì)量是土壤支持生物生產(chǎn)能力、凈化環(huán)境能力和促進(jìn)動(dòng)植物和人類健康能力的集中體現(xiàn),是現(xiàn)代土壤學(xué)研究的核心,也是肥料對(duì)農(nóng)田生態(tài)環(huán)境最重要的評(píng)價(jià)指標(biāo)。通常土壤質(zhì)量評(píng)價(jià)選擇20多個(gè)土壤性質(zhì)作為土壤質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)體系[8-9],這些指標(biāo)可以按照傳統(tǒng)的土壤性質(zhì)分成3類:化學(xué)指標(biāo)、物理指標(biāo)和生物學(xué)指標(biāo)。
(1)化學(xué)指標(biāo)。schoenhohz等[10]綜述了農(nóng)業(yè)、林業(yè)和草原土壤中用來(lái)評(píng)價(jià)土壤質(zhì)量的土壤化學(xué)指標(biāo)。其中土壤有機(jī)碳指標(biāo)有土壤有機(jī)碳和土壤有機(jī)質(zhì);營(yíng)養(yǎng)指標(biāo)有全n、可交換性氨態(tài)氮、硝態(tài)氮、全p、礦化p、可交換性p、bray p、p吸附性;全k、可交換性k;可交換性ca、mg、ph;ec等。在化學(xué)指標(biāo)中,土壤碳庫(kù)動(dòng)態(tài)平衡是土壤肥力保持和提高的重要內(nèi)容,它與作物營(yíng)養(yǎng)、土壤管理關(guān)系密切,直接影響作物產(chǎn)量和土壤肥力的高低,是評(píng)價(jià)土壤質(zhì)量的重要指標(biāo),其主要有土壤有機(jī)碳(soc)和不同活性有機(jī)碳,包括熱水提取態(tài)碳(hwec)、可礦化碳(pmc)、酸提取態(tài)碳(aec)、易氧化態(tài)碳(roc)、顆粒有機(jī)碳(poc)、輕組有機(jī)碳(lfoc)、可溶性有機(jī)碳(doc)和微生物生物量碳(mbc)等指標(biāo)。國(guó)內(nèi)外對(duì)森林有機(jī)質(zhì)平衡方面研究報(bào)道較多。但我國(guó)農(nóng)田有機(jī)質(zhì)平衡研究目前積累資料較少,且研究也多為模型模擬和估算值。沈宏等[11]指出長(zhǎng)期施肥對(duì)土壤有效碳庫(kù)和碳庫(kù)有效率有很大影響。而長(zhǎng)期施用有機(jī)肥或有機(jī)無(wú)機(jī)配合施用處理的土壤有機(jī)碳、微生物量碳、易氧化碳、可礦化碳含量、土壤碳素有效率明顯高于不施肥和無(wú)機(jī)肥處理。王百群等[12]研究了草地開(kāi)墾變?yōu)椴煌r(nóng)田后對(duì)土壤有機(jī)碳庫(kù)的效應(yīng),結(jié)果表明草地開(kāi)墾為農(nóng)田后,土壤可溶性有機(jī)碳、微生物生物量碳及總有機(jī)碳的含量顯著下降。姜勇等[13]對(duì)遼寧省沈陽(yáng)市蘇家區(qū)近20年農(nóng)田耕層土壤有機(jī)碳含量變化的分析表明,不重視有機(jī)肥施用是導(dǎo)致該地區(qū)農(nóng)田土壤有機(jī)碳含量普遍下降的主要原因。許多學(xué)者認(rèn)為土壤微生物量碳是土壤養(yǎng)分轉(zhuǎn)化的活性庫(kù)或源,是碳素循環(huán)和周轉(zhuǎn)的媒介,它與潛在的土壤可利用態(tài)氮之間存在顯著正相關(guān),是土壤有機(jī)質(zhì)中最為活躍的部分,且更能表征土壤受外界影響后土壤養(yǎng)分有效狀況和生物活性的變化。土壤微生物量碳轉(zhuǎn)化迅速,能在檢測(cè)到土壤總量碳變化之前反映土壤有機(jī)質(zhì)的變化,屬更具敏感性的土壤質(zhì)量指標(biāo)。徐華勤等[14]研究了經(jīng)過(guò)4年不同培肥措施后紅壤茶園土壤微生物量碳變化,表明稻草覆蓋后配施不同比例有機(jī)無(wú)機(jī)肥、間作三葉草以及全施化肥處理對(duì)土壤微生物量碳均有明顯提高,其中,稻草覆蓋+100%有機(jī)肥和稻草覆蓋+75%有機(jī)肥+25%化肥處理分別比對(duì)照提高17.05%、32.38%。但目前菌渣回田對(duì)土壤碳庫(kù)的影響研究在國(guó)內(nèi)文獻(xiàn)中還鮮有報(bào)道。
(2)生物指標(biāo)。土壤生物學(xué)指標(biāo)包括微生物生物量c和n、潛在可礦化n、土壤呼吸量、生物量c/有機(jī)總c、呼吸量/生物量、土壤微生物的群落組成和多樣性、土壤酶活性、土壤動(dòng)物等指標(biāo)[14-15]。土壤微生物量對(duì)農(nóng)業(yè)管理措施極為敏感,是反映土壤管理變化的活指標(biāo)。土壤微生物量碳、氮是土壤碳素和氮素養(yǎng)分轉(zhuǎn)化和循環(huán)研究中的重要參數(shù),它們較為直觀地反映了土壤微生物和土壤肥力狀況。因此,土壤微生物量對(duì)了解土壤養(yǎng)分轉(zhuǎn)化、循環(huán)具有重要的意義,可以綜合反映土壤的肥力和環(huán)境質(zhì)量狀況。微生物量碳在區(qū)別長(zhǎng)期與短期土壤處理方面也非常敏感,同時(shí)還不受無(wú)機(jī)氮的直接影響,這是微生物量碳用作土壤生物指標(biāo)的一大優(yōu)勢(shì)。國(guó)內(nèi)外學(xué)者也愈來(lái)愈認(rèn)識(shí)到微生物在整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)中的重要功能,并把注意力從用土壤理化性質(zhì)作為持續(xù)性指標(biāo)來(lái)評(píng)價(jià)土壤肥力及其對(duì)作物產(chǎn)量的影響的研究中,逐步轉(zhuǎn)移到用土壤微生物參數(shù)來(lái)評(píng)估土壤的健康和質(zhì)量,包括土壤微生物生物量、各種酶活性以及微生物的多樣性等[16-18]。當(dāng)前對(duì)微生物多樣性的研究所采取先進(jìn)科學(xué)技術(shù)主要有變性梯度凝膠電泳(dgge)技術(shù),通過(guò)比較不同土壤中各種微生物的16srrna基因信息來(lái)了解微生物的多樣性。馬冬云等[17]研究了在大田高產(chǎn)條件下、不同尿素施用量下2種不同穗型小麥品種“蘭考矮早8”和“豫麥49-198”根際微生物數(shù)量和土壤酶活性的變化,表明尿素施用量對(duì)小麥根際微生物數(shù)量和酶活性均產(chǎn)生一定的影響,適宜尿素施用量有益于小麥根際微生物數(shù)量和酶活性的提高,過(guò)高則微生物數(shù)量和酶活性下降。張明等[19]研究表明長(zhǎng)期施用有機(jī)肥可以提高土壤微生物對(duì)有機(jī)碳及全氮的利用率。王俊華等[20]研究了長(zhǎng)期定位施肥對(duì)農(nóng)田土壤酶活性及其相關(guān)因素的影響,表明土壤脫氫酶活性隨著年限的增加逐漸下降,轉(zhuǎn)化酶與磷酸酶的活性趨于增高,而長(zhǎng)期施用有機(jī)肥更有利于保育土壤生物化學(xué)環(huán)境質(zhì)量。高美英等[21]通過(guò)秸稈覆蓋果園長(zhǎng)期定位試驗(yàn)表明,覆蓋可明顯增加各土層中氨化細(xì)菌的數(shù)量。黃志宏等[22]研究認(rèn)為果園中土壤微生物數(shù)量在土壤中具有明顯的垂直分布特征。
(3)物理指標(biāo)。schoenholtz等[10]綜述了土壤研究者建議使用和已經(jīng)使用的土壤評(píng)價(jià)物理指標(biāo),包括靜態(tài)指標(biāo)和動(dòng)態(tài)指標(biāo)2類。其中靜態(tài)指標(biāo)有土壤質(zhì)地、土層和表土層厚度、土壤容重、土壤韌性、飽和導(dǎo)水率、土壤流失量、土壤孔隙度、土壤強(qiáng)度、團(tuán)聚體穩(wěn)定性和土壤耕性;動(dòng)態(tài)指標(biāo)有最小持水量、耕作踐踏狀況(trafficability)、淋失潛力和侵蝕潛力。目前,國(guó)內(nèi)外對(duì)菌渣回田(果、茶)對(duì)土壤質(zhì)量影響的研究也主要集中在對(duì)土壤物理指標(biāo)的影響方面。肖勝剛等[23]利用果園回填廢菌料,經(jīng)過(guò)4年的定位觀測(cè),果園土壤ph值、有機(jī)質(zhì)、全氮、水解性氮、有效磷、速效鉀、交換性鎂、交換性鈣、水溶性硼、有效鋅、有效錳等含量比對(duì)照土壤有較大提高。石光森等[24]研究菌渣、氯、磷、鉀不同量組合的肥效,研究表明施用菌渣能改善土壤環(huán)境條件,促進(jìn)氮、磷的有效性,從而提高青椒果實(shí)產(chǎn)量。
2.2外部環(huán)境指標(biāo)
土壤溫度主要來(lái)源于太陽(yáng)的輻射熱,土壤溫度對(duì)作物生長(zhǎng)影響是多方面的,如種子發(fā)芽、生長(zhǎng)、開(kāi)花結(jié)果、養(yǎng)分的釋放和吸收都需要一定的溫度,土壤溫度過(guò)高或過(guò)低都不利于作物的生長(zhǎng)發(fā)育。溫度高,土壤水分運(yùn)動(dòng)加快;相反,土溫下降,水分移動(dòng)緩慢,甚至凍結(jié)。土壤水分則直接影響作物的生長(zhǎng),還與土壤微生物的活動(dòng)、養(yǎng)分的分解與轉(zhuǎn)化、土壤通氣以及土壤的物理化學(xué)性狀都有密切的關(guān)系??梢?jiàn)土壤溫度和水分可直接或間接地影響土壤肥力各因素作用的發(fā)揮,是影響土壤肥力的重要因素。王志強(qiáng)等[25]報(bào)道,利用平菇等食用菌的廢菌糠,經(jīng)適當(dāng)無(wú)氧發(fā)酵等一系列處理后添加到普通泥土中,使其最大持水力提高至51.3%,單產(chǎn)提高13.6%。目前,在食用菌廢料對(duì)土壤溫度、水分影響的研究報(bào)道也十分有限,而在利用秸稈進(jìn)行土壤覆蓋方面則做了大量研究。易鎮(zhèn)邪等[26]報(bào)道了秸稈覆蓋可在一定程度上減輕干旱,并能提高土壤養(yǎng)分含量,而秸稈覆蓋結(jié)合免耕對(duì)土壤養(yǎng)分合量的提高效果更明顯。許多研究還表明秸稈覆蓋后在地表形成一層土壤與大氣熱交換的障礙層,既可以蓄水保墑,也可以減少土壤熱量向大氣中散失,調(diào)節(jié)土壤水分和溫度的變化,從而促進(jìn)作物根系和植株的生長(zhǎng)。
2.3光能利用指標(biāo)
光能是作物轉(zhuǎn)化利用的對(duì)象,太陽(yáng)輻射能利用率的理論值為5%~6%,光合有效輻射(par)的利用率可達(dá)10%~12%[27],遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于農(nóng)田全年光能利用率(0.2%~0.4%)。因此,提高作物產(chǎn)量的限制因素不是光能不足,而是光能利用率低[28]。在作物光能利用率研究方面,雖然國(guó)內(nèi)文獻(xiàn)還很少涉及菌渣回田的研究報(bào)道,但在其他肥料、秸稈及作物方面則進(jìn)行過(guò)很多研究。李全起等[29]研究了秸稈覆蓋和灌溉對(duì)冬小麥農(nóng)田光能利用率的影響,認(rèn)為覆蓋和灌溉主要增加了40~60 cm高度par截獲率。覆蓋處理籽粒光能利用率降低,莖葉光能利用率和總光能利用率升高。另有研究認(rèn)為,由于氮素是葉綠素主要組成物質(zhì),磷素具有活化茶樹(shù)生理機(jī)能作用,鉀素可調(diào)節(jié)光合速率。因此,一般情況下茶園土壤肥力水平與茶樹(shù)光合作用關(guān)系密切,高施肥區(qū)茶樹(shù)的光合作用比低肥區(qū)約高3%~5%。
2.4作物品質(zhì)指標(biāo)
肥料對(duì)生態(tài)環(huán)境的效應(yīng)最終還要反應(yīng)在作物生產(chǎn)性能和品質(zhì)指標(biāo)上。因此,作物生產(chǎn)性能和品質(zhì)指標(biāo)也是菌渣循環(huán)利用對(duì)農(nóng)田生態(tài)環(huán)境評(píng)價(jià)的重要指標(biāo)之一。彭志對(duì)[30]采用大田試驗(yàn)方法研究了蘑菇渣與氮磷鉀化肥配合施用對(duì)豇豆生長(zhǎng)的效應(yīng),表明單施蘑菇渣的豇豆產(chǎn)量極低,而蘑菇渣與氮磷鉀化肥配合施用的增產(chǎn)效果極顯著,其中以用蘑菇渣7.5 t/hm2與尿素430.5 kg/hm2、過(guò)磷酸鈣568.5 kg/hm2、氯化鉀190.5 kg/hm2配合施用的效果最佳。此外,蘑菇渣與氮磷鉀化肥配合施用還具有促進(jìn)豇豆開(kāi)花結(jié)莢、增加豆莢長(zhǎng)度、提高豆莢vc和磷鉀含量的效果。石光森等[31]研究了菌渣、氯、磷、鉀不同量組合的肥效對(duì)青椒生產(chǎn)性能及果實(shí)品質(zhì)的影響,表明施用菌渣能提高青椒果實(shí)產(chǎn)量、糖分和vc含量。肖勝剛等[23]利用菌渣回施臍櫈園進(jìn)行定位觀測(cè)試驗(yàn),研究表明臍櫈果肉品質(zhì)總酸、可溶性固形物、總糖含量分別比對(duì)照提高0.11%、0.10%和0.50%,果實(shí)平均單株產(chǎn)量比對(duì)照提高5.1 kg。王美琴[32]報(bào)道了施用食用菌渣作底肥能使水稻增產(chǎn)6.2%~8.3%,經(jīng)濟(jì)效益明顯。房華等[33]則報(bào)道了茶樹(shù)菇菌渣能減少南方根結(jié)線蟲對(duì)番茄侵染,使形成根結(jié)的數(shù)量降低,從而在一定程度上防治番茄根結(jié)線蟲病。
2.5其他評(píng)價(jià)指標(biāo)
由于農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)是復(fù)雜的巨系統(tǒng),因此,每個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)都能反映農(nóng)田生態(tài)環(huán)境的某一方面的特征。菌渣循環(huán)利用對(duì)農(nóng)田生態(tài)環(huán)境的影響也不例外,除上述主要評(píng)價(jià)指標(biāo)外,它還包括農(nóng)田環(huán)境污染指標(biāo)、植物養(yǎng)分循環(huán)雜草生長(zhǎng)等指標(biāo),選擇的指標(biāo)不同,對(duì)同一區(qū)域農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量的評(píng)價(jià)結(jié)果往往差異很大。
3菌渣循環(huán)利用的熱點(diǎn)問(wèn)題與對(duì)策
3.1菌渣循環(huán)利用的研究熱點(diǎn)
整理
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[關(guān)鍵詞] 采煤塌陷地 循環(huán)經(jīng)濟(jì) 生態(tài)修復(fù)
從循環(huán)經(jīng)濟(jì)角度探討采煤塌陷地生態(tài)修復(fù)是一種新的嘗試。傳統(tǒng)采煤塌陷地的復(fù)墾方式,一般是把塌陷土地復(fù)墾到農(nóng)業(yè)利用狀態(tài),繼續(xù)發(fā)展塌陷前的土地利用功能。而從循環(huán)經(jīng)濟(jì)的角度看,采煤塌陷地是一個(gè)具有巨大潛力的特色資源,采煤塌陷地生態(tài)修復(fù)本身就是循環(huán)經(jīng)濟(jì)的實(shí)際應(yīng)用,也是對(duì)廢棄物的再利用。因此,循環(huán)經(jīng)濟(jì)理論對(duì)采煤塌陷地的開(kāi)發(fā)利用及其可持續(xù)發(fā)展具有重要指導(dǎo)意義。
一、唐山市采煤塌陷現(xiàn)狀
唐山市境內(nèi)煤炭資源豐富,已有140多年的開(kāi)采歷史。聞名于世的開(kāi)灤礦區(qū)由開(kāi)平和薊玉兩塊煤田組成,礦區(qū)面積670平方公里,尚有可采儲(chǔ)量50億噸,分布于唐山市的六區(qū)一縣境內(nèi)。煤田內(nèi)現(xiàn)有開(kāi)灤礦務(wù)局 11個(gè)煤礦、50多座縣辦煤礦和近百座鄉(xiāng)鎮(zhèn)辦煤礦,年產(chǎn)原煤3250萬(wàn)噸。開(kāi)灤的優(yōu)質(zhì)煉焦煤為我國(guó)工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供了大量能源,為我國(guó)的出口創(chuàng)匯以及唐山市的繁榮和發(fā)展做出了重要貢獻(xiàn)。但經(jīng)過(guò)140多年的開(kāi)采,因地下采煤地表塌陷面積已達(dá)312萬(wàn)畝,其中絕產(chǎn)耕地6萬(wàn)余畝,形成大小塌陷積水坑53個(gè),積水總面積3.14萬(wàn)畝,最大積水深度12米;因采煤塌陷已搬遷村莊94個(gè),舊村址廢棄地面積達(dá)106萬(wàn)畝;開(kāi)灤各礦采煤排矸石形成16座矸石山,占地0.45萬(wàn)畝,季節(jié)性積水塌陷波及耕地20 多萬(wàn)畝。據(jù)預(yù)測(cè),隨著煤炭不斷開(kāi)采,今后每年將新增塌陷地2400畝。
礦區(qū)地貌除趙各莊煤礦位于北部山區(qū)外,其余絕大部分位于平原地區(qū),地面多為良田和城鎮(zhèn)建筑。由于礦區(qū)為多煤層開(kāi)采,地下煤層全部采出后,地表最大下沉多達(dá)十多米。塌陷使原本平整的土地變得凹凸不平,造成水土流失、季節(jié)性或常年積水。據(jù)調(diào)查統(tǒng)計(jì),礦區(qū)每采出萬(wàn)噸煤,塌陷土地 2.4畝、塌陷水面0.75畝。幾個(gè)距市區(qū)較近的積水塌陷區(qū)過(guò)去成為煤礦矸石、電廠排灰、城市生活垃圾、建筑垃圾的排放地,加之部分工礦企業(yè)生產(chǎn)、生活污水的排放,矸石自燃釋放出二氧化硫、一氧化碳,致使塌陷區(qū)生態(tài)環(huán)境和自然景觀遭到嚴(yán)重破壞。
二、循環(huán)經(jīng)濟(jì)理論研究現(xiàn)狀
1.循環(huán)經(jīng)濟(jì)“資源綜合利用論”
“循環(huán)經(jīng)濟(jì)”一詞在我國(guó)由劉慶山在《開(kāi)發(fā)利用再生資源緩解自然資源短缺》一文中首次使用,他從資源再生角度提出廢棄物的資源化利用,其本質(zhì)是自然資源的循環(huán)經(jīng)濟(jì)利用。馮良認(rèn)為,循環(huán)經(jīng)濟(jì)是指通過(guò)廢棄物或廢舊物資的循環(huán)再生利用發(fā)展經(jīng)濟(jì),目標(biāo)是使生產(chǎn)和消費(fèi)中投入的自然資源最少,向環(huán)境中排放的廢棄物最少,對(duì)環(huán)境的危害或破壞最小,即實(shí)現(xiàn)低投入、高效率、低排放的經(jīng)濟(jì)發(fā)展,其核心是廢舊物資回收和資源綜合利用。周宏春主持完成的國(guó)務(wù)院發(fā)展研究中心調(diào)研報(bào)告中,主要也是從資源綜合利用角度界定循環(huán)經(jīng)濟(jì)的。
2.循環(huán)經(jīng)濟(jì)“發(fā)展模式論”
持這種觀點(diǎn)的學(xué)者認(rèn)為:循環(huán)經(jīng)濟(jì)是對(duì)物質(zhì)閉環(huán)流動(dòng)型經(jīng)濟(jì)的簡(jiǎn)稱,是基于工業(yè)化運(yùn)動(dòng)以來(lái)以“高開(kāi)采、低利用、高排放(兩高一低)”為特征的線性經(jīng)濟(jì)模式的弊端所提出的一種人類社會(huì)未來(lái)應(yīng)該建立的以物質(zhì)閉環(huán)流動(dòng)為特征的經(jīng)濟(jì)模式,是實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展所要求的環(huán)境與經(jīng)濟(jì)發(fā)展雙贏的途徑,它要求把經(jīng)濟(jì)活動(dòng)組織成為“自然資源一產(chǎn)品和用品一再生資源”的反饋式流程,所有的原料和能源都能在這個(gè)不斷進(jìn)行的經(jīng)濟(jì)循環(huán)中得到最合理的利用,從而使經(jīng)濟(jì)活動(dòng)對(duì)自然環(huán)境的影響控制在盡可能小的程度。
3.循環(huán)經(jīng)濟(jì)“經(jīng)濟(jì)形態(tài)論”
齊建國(guó)認(rèn)為,循環(huán)經(jīng)濟(jì)是在生態(tài)環(huán)境成為經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)制約要素、良好的生態(tài)環(huán)境成為一種公共財(cái)富階段的一種新的技術(shù)經(jīng)濟(jì)范式,是建立在人類生存條件和福利平等基礎(chǔ)上的以全體社會(huì)成員生活福利最大化為目標(biāo)的一種新的經(jīng)濟(jì)形態(tài)。段寧也認(rèn)為,循環(huán)經(jīng)濟(jì)是以人類可持續(xù)為增長(zhǎng)目的、以循環(huán)利用的資源和環(huán)境為物質(zhì)基礎(chǔ),充分滿足人類財(cái)富需求,生產(chǎn)者、消費(fèi)者和分解者高效協(xié)調(diào)的經(jīng)濟(jì)形態(tài)。
4.循環(huán)經(jīng)濟(jì)“5R理論”
我國(guó)著名學(xué)者吳季松參與了國(guó)際循環(huán)經(jīng)濟(jì)理念從3R向5R轉(zhuǎn)變的討論。“5R理論”主要包括:再思考(Rethink):改變舊經(jīng)濟(jì)理論,新經(jīng)濟(jì)理論的重點(diǎn)是不僅研究資本循環(huán)、勞力循環(huán),也要研究資源循環(huán),生產(chǎn)的目的除了創(chuàng)造社會(huì)新財(cái)富以外,還要保護(hù)被破壞的最重要的社會(huì)財(cái)富,維系生態(tài)系統(tǒng),充分挖掘資源節(jié)約的潛力;減量化(Reduce):將原有的減量化原則擴(kuò)展到減少第二產(chǎn)業(yè)的城市化集中,在提高人類的生活水準(zhǔn)中合理地減少物質(zhì)需求;再使用(Reuse):將原有的再使用原則延伸到企業(yè)和工程充分利用可再生資源的領(lǐng)域;再循環(huán)(Recycle):除了原有的再循環(huán)原則所包含的范疇外,還延伸到經(jīng)濟(jì)體系由生產(chǎn)粗放的開(kāi)鏈變?yōu)榧s的閉環(huán),形成循環(huán)經(jīng)濟(jì)的技術(shù)體系與產(chǎn)業(yè)體系;再修復(fù)(Repair ):自然生態(tài)系統(tǒng)是社會(huì)財(cái)富的基礎(chǔ),是第二財(cái)富,不斷地修復(fù)被人類活動(dòng)破壞的生態(tài)系統(tǒng)與自然和諧也是創(chuàng)造財(cái)富。
三、基于循環(huán)經(jīng)濟(jì)的采煤塌陷地修復(fù)理論
1.采煤塌陷地循環(huán)方式
采煤塌陷地循環(huán)的主要方式有回收循環(huán)、互利循環(huán)、反饋循環(huán)、連環(huán)循環(huán)和分解循環(huán)?;厥昭h(huán)是指物質(zhì)在生命周期內(nèi)的循環(huán)利用,即回收己經(jīng)用過(guò)的廢舊產(chǎn)品和排放物,按其有用成分和用途再加以利用;互利循環(huán)是指兩類以上生物或兩個(gè)以上生產(chǎn)單元互相循環(huán)利用對(duì)方的產(chǎn)物,如煤礦向電廠提供煤炭用于發(fā)電,電廠向煤礦提供電力用于采煤,排出的灰渣加水泥做成建筑材料供煤礦使用;反饋循環(huán)是指兩個(gè)相關(guān)的生產(chǎn)過(guò)程按一定的先后秩序連接起來(lái),其中前一個(gè)生產(chǎn)過(guò)程制造某種產(chǎn)品時(shí)的排放物成為后一個(gè)生產(chǎn)過(guò)程的原料,后一個(gè)生產(chǎn)過(guò)程的部分產(chǎn)品作為投入要素反饋給前一個(gè)生產(chǎn)過(guò)程,重新用于生產(chǎn);連環(huán)循環(huán)是指在三個(gè)以上的生產(chǎn)單位或過(guò)程之間建立這種循環(huán)利用關(guān)系;分解循環(huán)是指采取一定的方法分解某種資源,實(shí)現(xiàn)再利用,如原煤經(jīng)過(guò)洗選后出現(xiàn)兩種產(chǎn)品,一種是精煤,可以煉焦,另一種是煤矸石,可以進(jìn)行發(fā)電。
2.采煤塌陷地產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)循環(huán)實(shí)現(xiàn)方式
采煤塌陷地產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)循環(huán)實(shí)現(xiàn)方式主要有產(chǎn)業(yè)延伸方式、產(chǎn)業(yè)更新方式和復(fù)合方式。
(1)產(chǎn)業(yè)延伸方式
產(chǎn)業(yè)延伸方式是在土地資源和煤炭資源開(kāi)發(fā)的基礎(chǔ)上,發(fā)展下游加工業(yè),建立起資源深度加工和利用的產(chǎn)業(yè)群。這種模式的優(yōu)點(diǎn)是在充分發(fā)揮本地資源優(yōu)勢(shì)的同時(shí),上下游產(chǎn)業(yè)在生產(chǎn)、管理和技術(shù)方面具有明顯的相關(guān)性。通過(guò)實(shí)施礦產(chǎn)品的后續(xù)加工,延長(zhǎng)產(chǎn)業(yè)鏈,提高資源的附加價(jià)值,使下游產(chǎn)業(yè)不斷發(fā)展壯大,如克拉瑪依市采用多元發(fā)展戰(zhàn)略,在油氣開(kāi)發(fā)過(guò)程中建立了石油化工體系,主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)逐步由單純的石油開(kāi)采轉(zhuǎn)變?yōu)槭烷_(kāi)采和石油化工并重。通過(guò)搞礦產(chǎn)精深加工轉(zhuǎn)化,實(shí)行礦業(yè)――電業(yè)、礦業(yè)――化工業(yè)、礦業(yè)――運(yùn)輸業(yè)等聯(lián)營(yíng),延長(zhǎng)原產(chǎn)業(yè)鏈。
(2)產(chǎn)業(yè)更新方式
產(chǎn)業(yè)更新方式是在對(duì)采煤塌陷地進(jìn)行生態(tài)修復(fù)前從戰(zhàn)略上規(guī)劃新的替代產(chǎn)業(yè)。如利用土地資源投入性開(kāi)發(fā)吸引的資金、技術(shù)和人才,或借助外部力量,發(fā)展其他產(chǎn)業(yè),建立起與原有產(chǎn)業(yè)既有區(qū)別又有聯(lián)系的全新產(chǎn)業(yè)群。
(3)復(fù)合方式
復(fù)合方式是兩種模式的復(fù)合,在轉(zhuǎn)型的初期表現(xiàn)為產(chǎn)業(yè)延伸模式,隨著土地復(fù)墾的發(fā)展,塌陷地生態(tài)功能逐步完善,新興產(chǎn)業(yè)不斷出現(xiàn),單純的農(nóng)業(yè)復(fù)墾逐步演化為綜合性采煤塌陷地開(kāi)發(fā)。采煤塌陷地生態(tài)修復(fù)要從實(shí)情出發(fā),發(fā)揮優(yōu)勢(shì),揚(yáng)長(zhǎng)避短。在發(fā)展新興產(chǎn)業(yè)和其他產(chǎn)業(yè)的同時(shí),也要對(duì)采煤塌陷地傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)進(jìn)行大力調(diào)整、改造和升級(jí)。要用新技術(shù)來(lái)加速改造和裝備傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè),而不是簡(jiǎn)單的取代。用循環(huán)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展模式替代線性經(jīng)濟(jì)的發(fā)展模式,有效利用資源,保護(hù)生態(tài)環(huán)境,使采煤塌陷地的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)通過(guò)綜合化、多元化、高技術(shù)化而逐步升級(jí)。
4.循環(huán)經(jīng)濟(jì)理論指導(dǎo)下的唐山市采煤塌陷地修復(fù)實(shí)踐
近年來(lái),唐山市開(kāi)灤生態(tài)修復(fù)治理塌陷區(qū)取得了顯著成效。開(kāi)灤采煤塌陷地生態(tài)修復(fù)工程的實(shí)施是在對(duì)塌陷地調(diào)查和開(kāi)采塌陷預(yù)測(cè)的基礎(chǔ)上,通過(guò)塌陷生態(tài)修復(fù)適且性評(píng)價(jià),應(yīng)用生態(tài)學(xué)原理,采用先進(jìn)的復(fù)墾治理技術(shù),對(duì)開(kāi)灤采煤塌陷地進(jìn)統(tǒng)一計(jì)劃,因地制宜、對(duì)項(xiàng)目工程進(jìn)行優(yōu)化和設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)了項(xiàng)目布局合理和項(xiàng)目產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)合理,取得了顯著的經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益和生態(tài)效益。
(1)經(jīng)濟(jì)效益顯著
通過(guò)對(duì)采沉區(qū)因地制宜的實(shí)施生態(tài)修復(fù)工程,利用工程技術(shù)與生物措施,唐山復(fù)墾各類土地2666.67hm2,其中復(fù)墾成耕地313.33hm2,林地866.67hm2,水產(chǎn)養(yǎng)殖用地1200hm2,建設(shè)用地133.33hm2,取得了巨大的經(jīng)濟(jì)效益。通過(guò)土地復(fù)墾開(kāi)發(fā),范各莊鄉(xiāng)糧食種植面積擴(kuò)大到11489畝,糧食產(chǎn)量增收946.52萬(wàn)公斤,年增產(chǎn)值1778.48萬(wàn)元,年純收入1212.08萬(wàn)元;卑家店鄉(xiāng)糧食產(chǎn)量增收358.07萬(wàn)公斤,年增產(chǎn)值1125.76萬(wàn)元,年純收入389.01萬(wàn)元。古冶區(qū)在完成土地復(fù)墾工程項(xiàng)目的基礎(chǔ)上,一、二、三產(chǎn)業(yè)協(xié)調(diào)發(fā)展。在采煤塌陷穩(wěn)沉地上興建的唐山榮義煉焦制氣有限公司,占地300畝,總投資1.2億元,年生產(chǎn)焦炭12萬(wàn)噸,創(chuàng)產(chǎn)值1.15億元,上繳稅金200萬(wàn)元;唐山市駕駛員考試中心占地800多畝,絕大部分是利用采煤塌陷地,工程總投資5500多萬(wàn)元,年可培訓(xùn)駕駛員3萬(wàn)~4萬(wàn)人次,同時(shí)可帶動(dòng)周邊地區(qū)餐飲、住宿、汽修、汽車交易等第三產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
(2)環(huán)境效益明顯
針對(duì)塌陷程度的不同,采取相應(yīng)的工程措施,進(jìn)行大面積的土地整理,把塌陷嚴(yán)重、坑洼不平、雜草叢生的澇洼地變?yōu)檎R規(guī)范的稻田地;把塌陷波及的低產(chǎn)田變?yōu)榉€(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)的水澆地;在相對(duì)穩(wěn)沉的塌陷地上建起畜禽養(yǎng)殖場(chǎng)、蔬菜大棚,成為養(yǎng)殖和保護(hù)地生產(chǎn)基地;改變煤矸石堆山造成的二次揚(yáng)塵和二氧化硫氣體的排放;在不穩(wěn)沉區(qū)搞復(fù)土種植,種蔬菜、搞苗田。示范區(qū)所在地域,由原來(lái)的煤塵滿天飛,二氧化硫、二氧化碳?xì)馕洞瘫侵鸩交謴?fù)了生態(tài)平衡,建立生態(tài)園林景觀――南湖公園,唐山市已連續(xù)10年對(duì)南湖區(qū)域進(jìn)行生態(tài)綠化改造,累計(jì)綠化面積930公頃,并對(duì)其中165公頃的水體實(shí)施清污引流和生態(tài)修復(fù)工程,使斷裂多年的生物鏈得以重新連接。古冶生態(tài)農(nóng)業(yè)示范區(qū)面積達(dá)到1000公頃。生態(tài)修復(fù)工程的實(shí)施使唐山的生態(tài)環(huán)境得到明顯改善,環(huán)境質(zhì)量得到了提高。
(3)社會(huì)效益巨大
失掉土地的農(nóng)民通過(guò)參與復(fù)墾工程,解決了農(nóng)村勞動(dòng)力的就業(yè)問(wèn)題,對(duì)繁榮農(nóng)村經(jīng)濟(jì)、保障社會(huì)秩序的安定團(tuán)結(jié)都起到了不可估量的作用。構(gòu)建采礦塌陷區(qū)生態(tài)修復(fù)模式,為全國(guó)采礦塌陷區(qū)的生態(tài)修復(fù)提供示范。
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江蘇現(xiàn)代畜牧科技園畜牧業(yè)資源的循環(huán)利用
江蘇現(xiàn)代畜牧科技園以畜牧業(yè)為依托的資源循環(huán)利用,將養(yǎng)殖業(yè)、種植業(yè)、沼氣等有機(jī)地組合在一起,通過(guò)各環(huán)節(jié)之間的合理布置和匹配,使得物質(zhì)和能量實(shí)現(xiàn)梯級(jí)利用,從而使畜牧業(yè)生產(chǎn)達(dá)到高產(chǎn)、高效、優(yōu)質(zhì)、低耗的目的,實(shí)現(xiàn)了畜牧業(yè)的循環(huán)發(fā)展。根據(jù)江蘇現(xiàn)代畜牧科技園資源循環(huán)利用模式的實(shí)踐,取得了顯著的經(jīng)濟(jì)、能源和生態(tài)效益[1]。在項(xiàng)目運(yùn)行過(guò)程中,對(duì)環(huán)境產(chǎn)生影響的污染物主要是畜禽糞便、病原微生物和污水。據(jù)測(cè)算,1個(gè)8m3的沼氣池可處理4口之家、3~6頭生豬的人畜糞便和部分生活垃圾,全年可生產(chǎn)沼氣385m3、沼肥30m3,替代薪材相當(dāng)于0.23hm2左右經(jīng)濟(jì)林地的蓄積量。因此,應(yīng)積極增加農(nóng)村沼氣建設(shè)方面的投資,穩(wěn)步擴(kuò)大農(nóng)村戶用沼氣池的建設(shè)規(guī)模,通過(guò)建設(shè)沼氣池,引導(dǎo)農(nóng)民改水、改廚、改廁、改圈,全面改善農(nóng)村的生產(chǎn)生活條件。同時(shí),應(yīng)加大規(guī)模化畜禽養(yǎng)殖場(chǎng)沼氣工程示范建設(shè)力度,以便生產(chǎn)出更多的沼氣給農(nóng)民群眾使用,又使畜禽糞便污染得到有效控制,促進(jìn)養(yǎng)殖業(yè)可持續(xù)發(fā)展。生態(tài)系統(tǒng)布局如圖2所示。江蘇現(xiàn)代畜牧科技園通過(guò)利用糞尿沼氣發(fā)酵、堆肥發(fā)酵、沼液還田等模式相結(jié)合來(lái)解決養(yǎng)殖與排污、生產(chǎn)與環(huán)保、生產(chǎn)與能源的矛盾,使整個(gè)園區(qū)成為一個(gè)開(kāi)放型的生態(tài)系統(tǒng),真正將園區(qū)建成高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、高效的生態(tài)畜牧科技示范園。按照“養(yǎng)殖集中化、糞便資源化、污染減量化、治理生態(tài)化”的思路,排出的糞便污水進(jìn)入沼氣池,經(jīng)厭氧發(fā)酵產(chǎn)生沼氣,沼氣可供豬舍采暖和發(fā)電。沼液可通過(guò)灌溉系統(tǒng)來(lái)澆灌園區(qū)內(nèi)苗木、蔬菜和果園,作為肥料使用;沼氣渣可用于養(yǎng)殖蚯蚓,蚯蚓可作為動(dòng)物蛋白質(zhì)飼料的來(lái)源,剩余的廢渣還可作為肥料來(lái)使用,可以起到改良土壤與防止土地板結(jié)的作用,同時(shí)采用沼肥施果樹(shù)可以提高水果品質(zhì),增加產(chǎn)量,提高果樹(shù)的防凍能力和抗病蟲害能力,既防治了畜禽養(yǎng)殖污染與改善了園區(qū)生態(tài)環(huán)境,又促進(jìn)了畜牧業(yè)的健康發(fā)展[3]。該系統(tǒng)實(shí)際上是一個(gè)以畜禽養(yǎng)殖為中心,以沼氣工程為40卷36期朱國(guó)奉等江蘇現(xiàn)代畜牧科技園畜牧業(yè)資源的循環(huán)利用研究17635紐帶,集種、養(yǎng)、魚、副、加工業(yè)為一體的生態(tài)系統(tǒng),在這個(gè)系統(tǒng)中生豬得到了科學(xué)飼養(yǎng),物質(zhì)和能量獲得了充分利用,環(huán)境得到了良好地保護(hù),因此生產(chǎn)成本低,產(chǎn)品質(zhì)量?jī)?yōu),資源利用率高,達(dá)到了經(jīng)濟(jì)效益與生態(tài)效益雙贏的效果[1]。圖2生態(tài)系統(tǒng)布局圖3水禽繁育推廣中心的生態(tài)系統(tǒng)布局江蘇現(xiàn)代畜牧科技園下屬實(shí)體單位“國(guó)家級(jí)姜曲海豬保種場(chǎng)”(農(nóng)業(yè)部授牌,工商注冊(cè)名為“江蘇姜曲海種豬場(chǎng)”)通過(guò)采用人工清掃措施將干濕分開(kāi),污水進(jìn)入U(xiǎn)SR厭氧塔進(jìn)行發(fā)酵,產(chǎn)生的沼氣用于生產(chǎn)、生活和發(fā)電,干糞及沼渣生產(chǎn)有機(jī)肥料。產(chǎn)生的沼液通過(guò)20hm2苗木林和46.67hm2種植基地消化,可達(dá)到能源—生態(tài)型處理要求。通過(guò)推廣養(yǎng)殖技術(shù)、沼氣使用技術(shù)、沼渣、沼液使用技術(shù)等,特地組織了農(nóng)民培訓(xùn)學(xué)校,現(xiàn)場(chǎng)教授,在群眾中大力宣傳宅院潔凈、路道潔凈、養(yǎng)殖潔凈,生產(chǎn)生活中的垃圾能進(jìn)入沼氣的全部進(jìn)入沼氣池,如糞水、廢水、蔬菜下角料等過(guò)去進(jìn)露天糞池改為進(jìn)沼氣池[1]。種豬場(chǎng)通過(guò)對(duì)豬糞、尿、污水的無(wú)害化處理,其產(chǎn)生的沼渣、沼液可用于各種農(nóng)作物以及果樹(shù)、苗木、花卉等特種經(jīng)濟(jì)作物的基肥和追肥。江蘇姜曲海種豬場(chǎng)周邊有大約66.67hm2的苗木林,特別是豬場(chǎng)位于我國(guó)農(nóng)業(yè)開(kāi)發(fā)區(qū)內(nèi),有農(nóng)田2000多hm2,還有多家花卉生產(chǎn)基地,有機(jī)肥需求量較大,可以無(wú)害化處理所產(chǎn)生的污染物。產(chǎn)生的沼氣經(jīng)發(fā)電,可滿足整個(gè)園區(qū)及周邊居民的用電需求[1]。具體的污水處理工藝方案如圖4所示。在江蘇現(xiàn)代畜牧科技園實(shí)施畜牧業(yè)資源循環(huán)利用的過(guò)程中,主要通過(guò)記錄畜禽糞便排放量及產(chǎn)生的沼氣壓力等,并結(jié)合園區(qū)的教職員工的反應(yīng)來(lái)體現(xiàn)此次實(shí)踐的初步成效。在不同供料模式情況下,各體重階段豬的糞尿平均排出量見(jiàn)表1。沼氣壓力表上顯示的壓力均為3500~5500Pa[5]。要實(shí)現(xiàn)我國(guó)畜牧業(yè)可持續(xù)發(fā)展及區(qū)域生態(tài)環(huán)境的逐步改善,就必須加快循環(huán)經(jīng)濟(jì)型畜牧業(yè)建設(shè)。該研究利用循環(huán)經(jīng)濟(jì)的評(píng)價(jià)指標(biāo)來(lái)衡量我國(guó)當(dāng)前畜牧業(yè)資源循環(huán)利用模式,對(duì)其進(jìn)行定量評(píng)價(jià)和障礙度分析,找出主要障礙因素,并采取切實(shí)有效措施,促進(jìn)我國(guó)畜牧業(yè)快速、健康、可持續(xù)發(fā)展。多業(yè)有機(jī)組合,集約生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)。發(fā)展畜牧業(yè)資源循環(huán)利用既涉及到養(yǎng)殖業(yè)、種植業(yè)的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)內(nèi)部調(diào)整優(yōu)化,又涉及到與發(fā)展資源循環(huán)利用相配套的產(chǎn)業(yè)間內(nèi)部結(jié)構(gòu)調(diào)整。只有產(chǎn)業(yè)內(nèi)部和彼此之間的結(jié)構(gòu)得到優(yōu)化,建立與發(fā)展畜牧業(yè)資源循環(huán)利用模式相適應(yīng)的產(chǎn)業(yè)支撐平臺(tái),才能保證畜牧業(yè)資源循環(huán)利用的持續(xù)健康發(fā)展,實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效益的和諧發(fā)展。江蘇現(xiàn)代畜牧科技園將“畜禽廢棄物-沼氣-果樹(shù)”串聯(lián)起來(lái),加強(qiáng)了物質(zhì)循環(huán)的多次使用,通過(guò)養(yǎng)殖業(yè)與種植業(yè)密切聯(lián)系,構(gòu)建了一個(gè)完整的經(jīng)濟(jì)循環(huán)體系,形成了一個(gè)巨大的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)鏈,取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益和生態(tài)效益。因此,要圍繞既符合生態(tài)循環(huán)的自然規(guī)律又符合社會(huì)經(jīng)濟(jì)再生產(chǎn)客觀規(guī)律的要求,調(diào)整優(yōu)化養(yǎng)殖業(yè)和種植業(yè)的結(jié)構(gòu),形成資源投入減量化、廢棄物利用資源化、污染排放量最小化的產(chǎn)業(yè)支撐體系[6]。資源利用合理,增值效果明顯。通過(guò)2種簡(jiǎn)易模式的綜合運(yùn)用,實(shí)現(xiàn)了對(duì)各種資源有效整合,從而使土地、空間、能源、畜禽糞便等資源得到最大化利用,在一定程度上實(shí)現(xiàn)了變廢為寶,化害為利。物質(zhì)相互循環(huán)轉(zhuǎn)化,多級(jí)綜合利用。一方面,通過(guò)沼氣發(fā)酵,將畜禽糞便分解轉(zhuǎn)化為熱能,達(dá)到合理利用,無(wú)污染的肥料施于果樹(shù),增加了土地有機(jī)質(zhì),實(shí)現(xiàn)了秸桿還田,并部分轉(zhuǎn)化為飼料,達(dá)到用能與節(jié)能并進(jìn)。另一方面,通過(guò)提升畜牧業(yè)資源循環(huán)利用的科技水平和服務(wù)平臺(tái)、加速科技成果轉(zhuǎn)化、提高農(nóng)民科技素質(zhì),同時(shí)增強(qiáng)產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力,統(tǒng)籌科技資源、整合科研力量、優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),轉(zhuǎn)變內(nèi)部機(jī)制,搭建科技創(chuàng)新、技術(shù)推廣、農(nóng)民培訓(xùn)教育新平臺(tái),全面提升、引進(jìn)、創(chuàng)新和轉(zhuǎn)化效力,加快良種繁育、環(huán)保飼(肥)料開(kāi)發(fā)、疫病防控、產(chǎn)品質(zhì)量安全等關(guān)鍵性技術(shù)的組合配套,全面推進(jìn)科技進(jìn)步,用科技支撐畜牧業(yè)資源循環(huán)利用的持續(xù)穩(wěn)步發(fā)展[7]。保護(hù)和改善自然環(huán)境與衛(wèi)生條件。江蘇現(xiàn)代畜牧科技園通過(guò)將生物資產(chǎn)聯(lián)結(jié)起來(lái),通過(guò)沼氣發(fā)酵消滅了病菌,使糞便排放達(dá)到了無(wú)害化效果,改變了糞便、垃圾等污染物任意堆放的不良狀況,有效保護(hù)和凈化了環(huán)境,減少了疾病傳播,顯著改善了園區(qū)衛(wèi)生面貌。這種模式對(duì)當(dāng)前社會(huì)主義新農(nóng)村建設(shè)具有非常重要的意義。江蘇現(xiàn)代畜牧科技園實(shí)施畜牧業(yè)資源循環(huán)利用模式后空氣質(zhì)量測(cè)定結(jié)果見(jiàn)表2[8]。資源循環(huán)利用是生態(tài)保護(hù)型經(jīng)濟(jì),針對(duì)園區(qū)畜牧業(yè)發(fā)展中存在的生態(tài)問(wèn)題,江蘇現(xiàn)代畜牧科技園本著科學(xué)規(guī)劃的原則,認(rèn)真貫徹落實(shí)科學(xué)發(fā)展觀,明確發(fā)展畜牧業(yè)資源循環(huán)利用的基本思路。用資源循環(huán)利用的理論來(lái)防治畜牧業(yè)點(diǎn)源和面源污染。如果在畜牧業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中不合理使用農(nóng)藥及化肥,而畜禽糞便不達(dá)標(biāo)排放,農(nóng)田廢棄物又隨便處置,將會(huì)造成畜牧業(yè)系統(tǒng)中水體—土壤—生物—大氣立體交叉污染,給人類生產(chǎn)生活帶來(lái)不可估量的危害[9]。用循環(huán)經(jīng)濟(jì)理論引導(dǎo)傳統(tǒng)畜牧業(yè)向現(xiàn)代畜牧業(yè)發(fā)展。將資源循環(huán)利用理論引入畜牧業(yè)領(lǐng)域,組織引導(dǎo)并協(xié)調(diào)畜牧業(yè)生產(chǎn),通過(guò)對(duì)資源的再使用和再循環(huán)利用來(lái)促使污染或廢棄物減量化,從而達(dá)到畜牧業(yè)生產(chǎn)和環(huán)境保護(hù)相容的理想狀態(tài)。(1)切實(shí)轉(zhuǎn)變畜牧業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展理念,在畜牧業(yè)生產(chǎn)中注重社會(huì)效益、經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)環(huán)境效益的和諧統(tǒng)一?,F(xiàn)行的畜牧業(yè)發(fā)展模式對(duì)自然生態(tài)環(huán)境破壞較為嚴(yán)重,直接危及人類及動(dòng)植物的生存空間,最終必然導(dǎo)致環(huán)境質(zhì)量下降、經(jīng)濟(jì)發(fā)展停滯。人類必須及時(shí)轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)發(fā)展理念,促使畜牧業(yè)生產(chǎn)走“優(yōu)質(zhì)、高效、高產(chǎn)、和諧、可持續(xù)”的道路。畜牧業(yè)廢棄物的處理與資源化不僅關(guān)系到資源的再利用和環(huán)境安全,同時(shí)與畜牧業(yè)的可持續(xù)發(fā)展和社會(huì)主義新農(nóng)村的建設(shè)緊密相關(guān)。畜牧業(yè)廢棄物資源化的“三環(huán)循環(huán)理論”[2]如圖5所示。該理論以資源循環(huán)利用為基礎(chǔ),以人為本,由廢棄物的生態(tài)循環(huán)開(kāi)始,逐級(jí)發(fā)展到循環(huán)畜牧業(yè)、循環(huán)社會(huì)的“三環(huán)”循環(huán)總體發(fā)展戰(zhàn)略思路;畜牧業(yè)廢棄物資源化“三環(huán)循環(huán)理論”中第1“環(huán)”是從畜牧業(yè)本身發(fā)展的層面,按照生態(tài)循環(huán)理論,以畜牧業(yè)廢棄物的循環(huán)利用為切入點(diǎn)連接種植業(yè)和養(yǎng)殖業(yè),構(gòu)建循環(huán)畜牧業(yè)的發(fā)展模式;第2“環(huán)”是依據(jù)資源循環(huán)利用理論,構(gòu)建生產(chǎn)-生活-生態(tài)-生命一體化協(xié)調(diào)發(fā)展的“四生一體”農(nóng)村發(fā)展模式;第3“環(huán)”為在上述2個(gè)循環(huán)的基礎(chǔ)上,形成具有循環(huán)社會(huì)特征的社會(huì)主義新農(nóng)村[2]。①禽-糞-飼料循環(huán)能將畜禽糞便作為飼料原料和有機(jī)肥料。經(jīng)膨化的畜禽糞便不僅無(wú)臭味,而且色澤淡黃,有炒香味,可替代30%的全價(jià)料飼喂畜禽,可降低成本20%以上。使用同樣方法制成有機(jī)肥后,可完全替代化肥,而成本僅為尿素價(jià)格的40%左右,此種肥料可向有機(jī)蔬菜基地專供,市場(chǎng)潛力巨大[10]。②畜禽-沼氣-菜循環(huán)系統(tǒng)在在江蘇現(xiàn)代畜牧科技園中的應(yīng)用非常廣泛,據(jù)測(cè)算每頭標(biāo)準(zhǔn)畜可年產(chǎn)600多m3沼氣,產(chǎn)生的沼氣可以解決園區(qū)內(nèi)動(dòng)力用電、照明用電和生活用電需用。將富余沼氣通入大棚蔬菜中,用于冬天增溫和追施CO2,蔬菜使用的肥料為沼液、沼渣,所生產(chǎn)的蔬菜完全達(dá)到綠色環(huán)保的要求[11]。③草-畜-草循環(huán)系統(tǒng)是提高畜牧業(yè)經(jīng)濟(jì)效益和產(chǎn)品質(zhì)量的有效途徑。隨著高效畜牧業(yè)的快速發(fā)展,越來(lái)越多的群眾認(rèn)識(shí)到其經(jīng)濟(jì)效益,每公頃優(yōu)質(zhì)牧草地可產(chǎn)牧草7.5t以上。實(shí)踐證明,種草養(yǎng)畜所取得的資源循環(huán)利用效益是種糧食的2倍以上,具有雙重經(jīng)濟(jì)效益,值得推廣[12]。(2)極力打造畜牧業(yè)資源循環(huán)利用的發(fā)展框架。打造畜牧業(yè)資源循環(huán)利用發(fā)展框架需做到以下方面:①以畜禽、水產(chǎn)生產(chǎn)加工企業(yè)為依托的畜禽、水產(chǎn)加工資源循環(huán)利用鏈條;②以糧食及其他農(nóng)副產(chǎn)品龍頭加工企業(yè)為依托的加工企業(yè)資源循環(huán)利用鏈條[13]。(3)加快傳統(tǒng)畜牧業(yè)向現(xiàn)代畜牧業(yè)的發(fā)展步伐,培育畜牧業(yè)資源循環(huán)利用載體。加強(qiáng)循環(huán)型畜牧業(yè)園區(qū)建設(shè),制訂園區(qū)發(fā)展規(guī)劃,以生產(chǎn)要素為紐帶,將具有上下游共生共存關(guān)系的農(nóng)副產(chǎn)品加工企業(yè)集中在一個(gè)相對(duì)封閉的園區(qū)內(nèi)部,實(shí)現(xiàn)有害污染物在園區(qū)內(nèi)實(shí)施閉路循環(huán)消化吸收;做好農(nóng)副產(chǎn)品出口加工基地建設(shè),大力推進(jìn)出口畜禽產(chǎn)品的清潔生產(chǎn),使農(nóng)副產(chǎn)品達(dá)到質(zhì)量、環(huán)保等方面的多重標(biāo)準(zhǔn),使我國(guó)的農(nóng)副產(chǎn)品在國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)中立于不敗之地[14]。江蘇現(xiàn)代畜牧科技園及周邊鄉(xiāng)鎮(zhèn)畜牧業(yè)資源循環(huán)利用的理論探索與實(shí)踐還存在著一些新的情況。例如,有些農(nóng)戶不想從事養(yǎng)殖業(yè),很顯然沒(méi)有畜禽養(yǎng)殖就沒(méi)有沼氣所需的優(yōu)質(zhì)原料,沼氣的產(chǎn)量就會(huì)受到影響;農(nóng)戶覺(jué)得資源循環(huán)利用費(fèi)時(shí)費(fèi)事,節(jié)約成本有限,而且在技術(shù)工藝上還存在不完善的地方等等,都制約了畜牧業(yè)的資源循環(huán)利用[15]。沼氣的沼液和沼渣的進(jìn)一步循環(huán)利用。沼液、沼渣是經(jīng)過(guò)厭氧發(fā)酵的產(chǎn)物,這2種物質(zhì)如何再次進(jìn)入畜牧業(yè)資源循環(huán)利用,值得進(jìn)一步研究。據(jù)報(bào)道,對(duì)厭氧發(fā)酵液按濃度10%進(jìn)行測(cè)定,發(fā)現(xiàn)其不僅含6.5%蛋白質(zhì),而且含有多種常量物質(zhì)(維生素、微量元素和活力較強(qiáng)的纖維素酶等),都是可溶性營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),易于消化吸收。這些物質(zhì)可用于生豬育肥、提高飼料利用率、縮短飼養(yǎng)周期[16]。沼氣的沼液和沼渣如何再次進(jìn)入畜牧業(yè)資源循環(huán)利用系統(tǒng)需要進(jìn)行深入研究,以加快科技成果的產(chǎn)業(yè)化。畜牧業(yè)資源鏈的多層面綜合研究。江蘇姜曲海種豬場(chǎng)大型沼氣工程項(xiàng)目已于2008年11月通過(guò)國(guó)家驗(yàn)收,效果超過(guò)專家們的預(yù)測(cè)目標(biāo),目前筆者正以國(guó)家級(jí)姜曲海豬保種場(chǎng)(江蘇姜曲海種豬場(chǎng))、江蘇豐達(dá)種鴨場(chǎng)、國(guó)家水禽種質(zhì)資源基因庫(kù)聯(lián)合上報(bào)江蘇省農(nóng)業(yè)委員會(huì)和江蘇省發(fā)改委爭(zhēng)取項(xiàng)目,希望通過(guò)深入研究為畜牧業(yè)資源循環(huán)利用提供更為詳實(shí)的實(shí)踐支撐。生物質(zhì)資源技術(shù)開(kāi)發(fā)的深度和廣度有待提高。江蘇現(xiàn)代畜牧科技園尚未組建生物質(zhì)資源利用研究機(jī)構(gòu),也未成立相應(yīng)的協(xié)會(huì),生物質(zhì)資源研究開(kāi)發(fā)的深度和廣度都不夠,再加上我國(guó)對(duì)生物質(zhì)資源利用的重要地位重視不夠,建設(shè)資金投入嚴(yán)重不足。例如,我國(guó)農(nóng)村清潔能源建設(shè)受到農(nóng)民廣泛歡迎,2007年省補(bǔ)資金達(dá)1600萬(wàn)元,但是地方配套資金僅有400萬(wàn)元,區(qū)縣配套資金更少,有些區(qū)縣幾乎沒(méi)有。這種“兩頭熱、中間冷”的狀況,導(dǎo)致已列入省級(jí)目標(biāo)的一些重大項(xiàng)目實(shí)施困難,進(jìn)展緩慢[1]。
結(jié)論與展望
近幾年,我市生態(tài)循環(huán)農(nóng)業(yè)發(fā)展取得顯著成效:大力推廣了農(nóng)村沼氣生態(tài)家園循環(huán)農(nóng)業(yè)模式,秸稈資源化利用的生態(tài)循環(huán)模式,林下循環(huán)經(jīng)濟(jì)模式,圍繞畜禽糞污無(wú)害化處理的種養(yǎng)結(jié)合循環(huán)農(nóng)業(yè)模式,農(nóng)業(yè)時(shí)空拓展與共生利用循環(huán)農(nóng)業(yè)模式和測(cè)土配方施肥等等。盡管成效顯著,但我們面臨的問(wèn)題仍然很多,生態(tài)循環(huán)農(nóng)業(yè)要走的路還很長(zhǎng)。主要表現(xiàn)為:政府層面認(rèn)識(shí)和重視還不足,政策扶持不夠,人力、資金投入嚴(yán)重缺乏;農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)條件差、利潤(rùn)薄、風(fēng)險(xiǎn)高、效益不好,發(fā)展循環(huán)農(nóng)業(yè)受到一定限制;以規(guī)?;⒐S化、集約化為代表的現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)大量呈現(xiàn),集中產(chǎn)生大量的污染源,沒(méi)有配套足夠的土地消納和循環(huán)利用;科技應(yīng)用少,先進(jìn)技術(shù)普及不夠。
推進(jìn)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化,必須把建設(shè)生態(tài)循環(huán)農(nóng)業(yè)放在更加突出的戰(zhàn)略位置,進(jìn)一步增強(qiáng)緊迫感、責(zé)任感,全力推進(jìn)生態(tài)循環(huán)農(nóng)業(yè)邁上新臺(tái)階。
統(tǒng)一規(guī)劃,合理布局。建議農(nóng)業(yè)、環(huán)保、國(guó)土部門統(tǒng)一規(guī)劃,聯(lián)合制訂農(nóng)業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃。挖掘農(nóng)業(yè)生產(chǎn)資源利用和循環(huán)發(fā)展?jié)摿?,探索具有本地特色的農(nóng)業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)模式,引導(dǎo)農(nóng)業(yè)走循環(huán)利用、生態(tài)發(fā)展、特色效益之路。
依據(jù)實(shí)情選準(zhǔn)模式。根據(jù)各區(qū)縣的土地資源優(yōu)勢(shì)、政策優(yōu)勢(shì)、各企業(yè)的自身情況,選擇適合的模式發(fā)展生態(tài)循環(huán)農(nóng)業(yè)。例如畜沼果、種養(yǎng)加、畜沼草、畜糞蚓、有機(jī)肥生產(chǎn)、魚菜共生、稻蝦共育、秸稈覆蓋秋洋芋等。
加大政策扶持激勵(lì)。借鑒一些發(fā)達(dá)國(guó)家和地區(qū)在養(yǎng)殖場(chǎng)環(huán)保處理設(shè)施建設(shè)費(fèi)補(bǔ)貼方面的經(jīng)驗(yàn),建議市發(fā)改委每年在農(nóng)業(yè)發(fā)展資金中安排一些專項(xiàng)資金,對(duì)生態(tài)循環(huán)農(nóng)業(yè)項(xiàng)目給予補(bǔ)助。比如,對(duì)養(yǎng)殖場(chǎng)配套的沼氣工程及配套設(shè)施、糞污處理設(shè)施、糞肥還田、沼液還田管網(wǎng)等實(shí)施補(bǔ)貼;對(duì)有機(jī)肥生產(chǎn)和有機(jī)肥使用實(shí)施補(bǔ)貼;對(duì)廢棄物綜合治理、病蟲害統(tǒng)防統(tǒng)治、可再生能源開(kāi)發(fā)利用等實(shí)施補(bǔ)貼。
大力推廣應(yīng)用科技。加強(qiáng)科技創(chuàng)新,圍繞廢棄物減量排放、無(wú)害化處理及資源循環(huán)利用,廣泛應(yīng)用科技。比如,在生產(chǎn)的前端應(yīng)用一些先進(jìn)技術(shù),減少排放量,在畜禽飼料中加入維生態(tài)制劑等科技手段,將新技術(shù)的應(yīng)用作為生態(tài)循環(huán)農(nóng)業(yè)的重要支撐。
[關(guān)鍵詞]農(nóng)業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì) 循環(huán)農(nóng)業(yè) “3R”原則
我國(guó)是農(nóng)業(yè)大國(guó),農(nóng)業(yè)作為第一產(chǎn)業(yè),不僅提供糧食作物,也為二、三產(chǎn)業(yè)提供農(nóng)副產(chǎn)品。長(zhǎng)期以來(lái),農(nóng)業(yè)經(jīng)歷了原始農(nóng)業(yè)階段,過(guò)度階段,最終到現(xiàn)代農(nóng)業(yè)階段。原始農(nóng)業(yè)階段下,生產(chǎn)力低下,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)基本是初級(jí)產(chǎn)品,人們的各種能源和物質(zhì)均來(lái)自大自然,同時(shí)將廢棄物肆無(wú)忌憚地排放到自然界中。隨著法國(guó)“大革命”爆發(fā),生產(chǎn)力發(fā)展,各種機(jī)械化設(shè)備,農(nóng)藥、化肥被運(yùn)用到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中,節(jié)約大量勞動(dòng)力,提高產(chǎn)量。但生態(tài)環(huán)境受到嚴(yán)重污染與破壞,大量的農(nóng)藥化肥使耕地開(kāi)發(fā)殆盡,土壤退化,土地肥力下降,水污染嚴(yán)重。這種“石化”式農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式不是長(zhǎng)期發(fā)展的選擇,我們要尋找的是一種保持農(nóng)業(yè)生產(chǎn)與自然和諧發(fā)展,解決現(xiàn)存問(wèn)題,并保持可持續(xù)發(fā)展的生產(chǎn)模式。農(nóng)業(yè)系統(tǒng)內(nèi)部的平衡只是其中一部分,整個(gè)農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的平衡才是真正的平衡。面對(duì)生態(tài)破壞、環(huán)境污染,循環(huán)農(nóng)業(yè)既保持了“石化”農(nóng)業(yè)高效率生產(chǎn)力,又消除“石化”農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式弊端。除保持農(nóng)、林、牧、漁加工外,還利用高新技術(shù)對(duì)資源、廢棄物多級(jí)循環(huán)利用,實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
一、農(nóng)業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)內(nèi)涵
簡(jiǎn)單而言,農(nóng)業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)是將可持續(xù)發(fā)展和循環(huán)經(jīng)濟(jì)思想運(yùn)用到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中,減少資源和物質(zhì)投入量,多級(jí)循環(huán)利用減少?gòu)U棄物排放的一種生產(chǎn)方式。循環(huán)經(jīng)濟(jì)中3R原則“減量化、再利用、再循環(huán)”在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中充分體現(xiàn)。減量化指減少對(duì)物質(zhì)和資源的投入量,特別減少不可再生資源投入,達(dá)到減少污染目的;再利用指從時(shí)間、空間上提高對(duì)資源的多級(jí)循環(huán)利用,如間作;再循環(huán)指對(duì)廢棄物的再循環(huán),廢棄物經(jīng)過(guò)加工可以作為一種新的能源資源從新用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中,如秸稈還田。傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)開(kāi)放式模式“資源-產(chǎn)品-廢棄物”被閉合循環(huán)模式“資源-產(chǎn)品-再循環(huán)”替代,使資源在生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)部充分利用,多級(jí)循環(huán),減少污染物排放。
二、循環(huán)農(nóng)業(yè)與傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)
循環(huán)農(nóng)業(yè)是在可持續(xù)發(fā)展進(jìn)程中逐步發(fā)展形成的新型農(nóng)業(yè),遵循減量化、再利用、再循環(huán)原則,注重資源的高效、循環(huán)利用,在傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)“高投入、低生產(chǎn)、高排放”基礎(chǔ)上,運(yùn)用技術(shù)支撐轉(zhuǎn)變?yōu)椤暗屯度?、高生產(chǎn)、低排放”模式。循環(huán)農(nóng)業(yè)吸取傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)精華,結(jié)合現(xiàn)代技術(shù),發(fā)展具有自身特點(diǎn)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式,體現(xiàn)在:
1.在理論指導(dǎo)方面,循環(huán)農(nóng)業(yè)借鑒工業(yè)生產(chǎn)方式,把清潔生產(chǎn)思想和循環(huán)經(jīng)濟(jì)理念應(yīng)用到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及經(jīng)營(yíng)中,提倡農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過(guò)程和農(nóng)產(chǎn)品生命周期全過(guò)程控制,預(yù)防污染的發(fā)生。
2.在生產(chǎn)方式方面,循環(huán)農(nóng)業(yè)摒棄傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)高投入、高產(chǎn)出方式,注重高新技術(shù)在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用。循環(huán)農(nóng)業(yè)把計(jì)算機(jī)技術(shù)和信息技術(shù)以及準(zhǔn)基金、細(xì)胞融合等生物技術(shù)應(yīng)用到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中,培養(yǎng)優(yōu)良品種,提高資源利用率,減少外部物質(zhì)投入。
3.在產(chǎn)業(yè)合作方面,傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)注重農(nóng)業(yè)系統(tǒng)內(nèi)部種植結(jié)構(gòu)平衡,忽視與相關(guān)產(chǎn)業(yè)的結(jié)合。循環(huán)農(nóng)業(yè)從整體角度構(gòu)建農(nóng)業(yè)及其相關(guān)產(chǎn)業(yè)的生態(tài)產(chǎn)業(yè)體系,通過(guò)與農(nóng)業(yè)相關(guān)產(chǎn)業(yè)進(jìn)行產(chǎn)品或廢棄物交換而相互銜接,構(gòu)成產(chǎn)業(yè)生態(tài)網(wǎng)絡(luò),實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)層次和區(qū)域?qū)哟蔚馁Y源多級(jí)循環(huán)利用。
4.在生產(chǎn)效益方面,傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)利用高投入換得短期高產(chǎn)量,但農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量難以保證。循環(huán)農(nóng)業(yè)提倡資源多級(jí)循環(huán)利用和外部適度投入,農(nóng)業(yè)產(chǎn)量和農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量都會(huì)提高,實(shí)現(xiàn)真正意義上的可持續(xù)發(fā)展。
5.在資源利用的“反饋式”流程方面,循環(huán)農(nóng)業(yè)提倡一種與環(huán)境和諧的經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式。與傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)相比,循環(huán)農(nóng)業(yè)追求低開(kāi)采、高利用、低排放。
6.在能量流動(dòng)方面,循環(huán)農(nóng)業(yè)按照生態(tài)系統(tǒng)規(guī)律,利用現(xiàn)代工業(yè)技術(shù)和環(huán)保技術(shù),尋求一種使農(nóng)業(yè)社會(huì)經(jīng)濟(jì)體系與自然生態(tài)體系相匹配的新途徑,實(shí)現(xiàn)物質(zhì)的閉環(huán)流動(dòng)和能量的梯級(jí)利用。
三、循環(huán)農(nóng)業(yè)中3R原則
循環(huán)農(nóng)業(yè)結(jié)合循環(huán)經(jīng)濟(jì)3R原則,在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中,因地制宜,探索出許多發(fā)展模式,如北方“四位一體”生態(tài)模式;南方“豬-沼-果”生態(tài)模式。無(wú)論是哪種模式,都遵循“減量化、再利用、再循環(huán)”原則。減量化原則是基礎(chǔ),從輸入端控制物質(zhì)和能量攝入量,隨著生產(chǎn)進(jìn)行,對(duì)資源多級(jí)循環(huán)利用,對(duì)不能再利用資源及廢棄物經(jīng)過(guò)技術(shù)加工再次循環(huán),減少終端污染物排放。按照3R原則對(duì)循環(huán)農(nóng)業(yè)進(jìn)行分析,如下:
1.輸入端控制
簡(jiǎn)單而言,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的資源來(lái)自自然界如土地、水、空氣等,減少對(duì)外界物質(zhì)投入,利用可再生資源代替不可再生資源投入,從輸入端最大限度減少化肥、農(nóng)藥攝入,是減量化原則在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的體現(xiàn)?,F(xiàn)代農(nóng)業(yè)即“石化”農(nóng)業(yè),使用過(guò)多化肥、農(nóng)藥提高生產(chǎn)率,節(jié)約勞動(dòng)力,提高產(chǎn)量。但過(guò)多化肥、農(nóng)藥影響土地肥效發(fā)揮,使土壤中氮、磷、鉀等元素失調(diào),土地板結(jié),地力下降。未被植物吸收的元素隨著田間灌溉水、雨水被沖刷到河流,使水資源富營(yíng)養(yǎng)化。長(zhǎng)期使用大量農(nóng)藥會(huì)影響到農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量,傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)追求產(chǎn)品數(shù)量忽視產(chǎn)品質(zhì)量,致使有毒物質(zhì)殘留于產(chǎn)品中,不利于農(nóng)產(chǎn)品出口。從輸入端控制化肥、農(nóng)藥使用量,更有利于實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。
增加農(nóng)家有機(jī)肥用量,用有機(jī)肥代替化肥使用。農(nóng)家有機(jī)肥含有豐富氮、磷等元素,可以協(xié)調(diào)土地長(zhǎng)期使用化肥導(dǎo)致的元素失調(diào)現(xiàn)象;減少農(nóng)藥使用量。大面積使用農(nóng)藥可以殺害害蟲,但高毒、高殘留農(nóng)藥在農(nóng)產(chǎn)品中對(duì)人體危害很大。在生態(tài)系統(tǒng)中,各生物之間都是通過(guò)食物鏈建立聯(lián)系,利用生物間相互制約,即一個(gè)物種對(duì)另一物種相克或捕食的天敵關(guān)系,達(dá)到降低害蟲、雜草及病菌對(duì)農(nóng)作物危害目的。同時(shí)節(jié)水、節(jié)能、節(jié)地,通過(guò)高新技術(shù)培篩選耐寒性強(qiáng)、產(chǎn)量高、質(zhì)量好的品種,挖掘植物自身的特點(diǎn),利用基因工程培育出新型品種。
2.農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈控制
傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)局限農(nóng)業(yè)系統(tǒng)內(nèi)的生產(chǎn),忽略與相關(guān)產(chǎn)業(yè)的鏈接和循環(huán)。循環(huán)農(nóng)業(yè)從整體角度建立農(nóng)業(yè)與相關(guān)產(chǎn)業(yè)之間物質(zhì)循環(huán)的產(chǎn)業(yè)系統(tǒng),使農(nóng)業(yè)系統(tǒng)與生態(tài)工業(yè)系統(tǒng)相互交織,資源多級(jí)循環(huán)利用減少?gòu)U棄物排放。增加產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié),盡可能多次使用資源,避免資源過(guò)早成為垃圾是再利用原則在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的體現(xiàn)。延伸產(chǎn)業(yè)循環(huán)鏈,使某一產(chǎn)業(yè)的末端延伸出以前一產(chǎn)業(yè)廢棄物為原料的新產(chǎn)業(yè)鏈,不僅可以變廢為寶,提高資源利用率,還可減少污染。
近幾年,北方部分地區(qū)出現(xiàn)“養(yǎng)、加、種”一體化生態(tài)產(chǎn)業(yè)鏈,即將加工業(yè)引入到種植業(yè)和養(yǎng)殖業(yè)中延伸產(chǎn)業(yè)鏈,提高經(jīng)濟(jì)效益,使單一產(chǎn)業(yè)得到提升和整合。如對(duì)玉米、大米、紅薯等進(jìn)行深加工,生產(chǎn)出白酒、玉米漿等主產(chǎn)品,對(duì)副產(chǎn)品酒精渣、玉米棒、秸稈進(jìn)行進(jìn)一步加工,作為牛、羊、雞、鴨的飼料,同時(shí)動(dòng)物糞便又可作為植物的養(yǎng)料。這種“養(yǎng)、加、種”生態(tài)產(chǎn)業(yè)鏈,實(shí)現(xiàn)物質(zhì)多級(jí)循環(huán)利用,避免資源過(guò)早成為垃圾。
“資源-產(chǎn)品-再循環(huán)”是一個(gè)閉合循環(huán)體系,并非封閉體系,與外界進(jìn)行物質(zhì)和能量的交換。對(duì)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈進(jìn)行控制,調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)比例,使資源向多級(jí)利用方向延伸,提高資源利用率,減少?gòu)U棄物排放。
3.終端控制
簡(jiǎn)單而言,將廢棄物重新變?yōu)橘Y源,回到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中,是再循環(huán)原則在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的體現(xiàn)。再循環(huán)注重對(duì)廢棄資源的重新利用,實(shí)現(xiàn)變廢為寶,提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)中各種產(chǎn)品的能量和營(yíng)養(yǎng)元素利用率。
小麥、水稻等農(nóng)作物秸稈曾經(jīng)是農(nóng)村生活燃料和飼料,隨著電、天然氣等成為農(nóng)村生活的新能源,秸稈成為秋收后的負(fù)擔(dān),被村民焚燒掉。秸稈焚燒,狼煙四起,空氣嚴(yán)重受污染。實(shí)際上,秸稈是種很有價(jià)值的生物資源,含有大量纖維。對(duì)秸稈進(jìn)行不同處理,可實(shí)現(xiàn)秸稈再循環(huán)利用。秸稈還田,可以提高土壤肥力,提高產(chǎn)量進(jìn)而增加農(nóng)民收入,使生態(tài)環(huán)境得到保護(hù);秸稈中含有豐富的碳水化合物,經(jīng)過(guò)加工可作為牛、羊等動(dòng)物飼料;以秸稈作為原料進(jìn)行發(fā)酵生產(chǎn)沼氣,供家庭或生產(chǎn)使用。簡(jiǎn)單的處理,使秸稈再次成為資源被利用。
循環(huán)經(jīng)濟(jì)的基本原則在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中體現(xiàn)出的重要性并不是并列的,循環(huán)農(nóng)業(yè)追求的目標(biāo)是減少?gòu)U棄物排放。3R原則相輔相成,首先通過(guò)預(yù)防手段減少?gòu)U棄物的產(chǎn)生,隨后盡可能對(duì)中間產(chǎn)品多級(jí)利用,最后在對(duì)無(wú)法循環(huán)利用的廢棄物重新處理,回到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中。
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Abstract: The industry ecosystem is a kind of economic system that the human imitation of natural ecological system established. It's fundamental purpose is to save production and consumption process with the resources they need, which to bring out the improvement of economic benefit and environmental benefit at the same time. This paper established the industry ecological system of resources cycle model, we study the resources circulation path, and starting from the examples, explain the industrial ecological system resources circulation path.
關(guān)鍵詞:產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng);資源循環(huán);循環(huán)路徑
Key words: industry ecosystem;resources circulation;circulation path
中圖分類號(hào):F062.9 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1006-4311(2012)30-0165-03
0 引言
產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)是一種人工的生態(tài)系統(tǒng),是人類模仿自然生態(tài)系統(tǒng),在一定區(qū)域范圍內(nèi),按照物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)的規(guī)律重新構(gòu)建起來(lái)的一種人類經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)。建立產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng),其根本目的是為了在節(jié)約生產(chǎn)和消費(fèi)所需要的資源的同時(shí),實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)利益的最大化和污染排放的最小化,同時(shí)提高產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)環(huán)境效益。傳統(tǒng)的“線形開(kāi)放式”的經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式,已經(jīng)不適合產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)生態(tài)化建設(shè)的要求,而建立“閉環(huán)流動(dòng)型”的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行模式,實(shí)現(xiàn)資源的循環(huán)利用,符合產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)建設(shè)的要求。
1 產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中的資源循環(huán)模式
1.1 資源在產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中的循環(huán)利用模型 在資源循環(huán)利用的經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式下,經(jīng)濟(jì)的發(fā)展不僅離不開(kāi)自然資源的支持,而且要把大量開(kāi)發(fā)自然資源轉(zhuǎn)變?yōu)橐蕾囘m量自然資源的開(kāi)發(fā)和再生資源利用。這種物質(zhì)循環(huán)利用的經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式就是從傳統(tǒng)的“線形式”發(fā)展模式向資源的循環(huán)式也就是“資源—產(chǎn)品—再生資源”的發(fā)展方式轉(zhuǎn)變[1]。如圖1,描述了產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中資源的循環(huán)利用模式。
如圖1,圖中的橢圓范圍內(nèi)的部門組成產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng),自然資源作為維持產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)運(yùn)行的基本原料進(jìn)入系統(tǒng),自然資源的一部分被生產(chǎn)過(guò)程消耗,另一部分直接進(jìn)入消費(fèi)過(guò)程。生產(chǎn)者制造出的產(chǎn)品被消費(fèi)者用來(lái)消費(fèi),同時(shí),生產(chǎn)過(guò)程和消費(fèi)過(guò)程都會(huì)產(chǎn)生大量的廢棄物。排放出的廢棄物一部分直接流入廢棄物再利用部門,一部分直接流入廢棄物再生部門,還有一部分被廢棄物回收部門吸收。廢棄物再利用部門對(duì)廢棄物進(jìn)行分類和簡(jiǎn)單的清潔、維修等工序,就生產(chǎn)了可再利用資源或產(chǎn)品,這些可再利用的物質(zhì)又重新流入生產(chǎn)者和消費(fèi)者部門,實(shí)現(xiàn)再利用;廢棄物再生部門對(duì)廢棄物進(jìn)行再生產(chǎn),產(chǎn)生再生資源,又提供給生產(chǎn)者作為生產(chǎn)原材料。廢棄物回收、廢棄物再利用和廢棄物再生過(guò)程都會(huì)產(chǎn)生并排放廢棄物,最終成為垃圾,這些垃圾被排出產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)外。圖中的實(shí)線箭頭表示的是與傳統(tǒng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行模式下相同的物質(zhì)流動(dòng)過(guò)程,虛線箭頭表示的是在循環(huán)經(jīng)濟(jì)模式下的資源的循環(huán)使用過(guò)程。
在物質(zhì)循環(huán)利用模式下,產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)的生產(chǎn)和消費(fèi)部門排放的廢棄物經(jīng)過(guò)廢棄物回收部門回收以后,廢棄物之中的可可再生和再利用的部分分別會(huì)被投入到廢棄物再生單位和廢棄物再利用單位,從而可以進(jìn)行循環(huán)利用和再生產(chǎn)過(guò)程,從而產(chǎn)生可循環(huán)資源,循環(huán)資源再次投入生產(chǎn)和消費(fèi)單元,這就是圖1中虛線箭頭描述的物質(zhì)流動(dòng)過(guò)程。在圖中,所有的箭頭一起構(gòu)成了資源的循環(huán)流動(dòng)過(guò)程,反映了簡(jiǎn)單的產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)的物質(zhì)循環(huán)模式。
1.2 產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中的關(guān)鍵生產(chǎn)環(huán)節(jié) 圖1中的描述,有六個(gè)關(guān)鍵生產(chǎn)環(huán)節(jié),組成了產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中經(jīng)濟(jì)運(yùn)行系統(tǒng),即生產(chǎn)、消費(fèi)、廢棄物排放、回收、再利用和再生環(huán)節(jié)。對(duì)這六個(gè)關(guān)鍵生產(chǎn)環(huán)節(jié)做出如下解釋:
①生產(chǎn)環(huán)節(jié)。產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中的生產(chǎn)環(huán)節(jié)與傳統(tǒng)的產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)中的生產(chǎn)環(huán)節(jié)基本相同,其根本目的也是為了生產(chǎn)出滿足人們正常的生產(chǎn)生活消費(fèi)所需的產(chǎn)品。生產(chǎn)環(huán)節(jié)所需要的原材料,主要是來(lái)自于原始自然資源的開(kāi)采,或者自然資源簡(jiǎn)單加工過(guò)的初級(jí)產(chǎn)品,生產(chǎn)設(shè)備和人類的勞動(dòng)力等生產(chǎn)資料。在循環(huán)經(jīng)濟(jì)模式下,通過(guò)可再循環(huán)廢棄物的回收和廢棄物再利用,可以形成資源的循環(huán),循環(huán)后的資源又可以被生產(chǎn)環(huán)節(jié)再次利用,而再次利用后的循環(huán)資源最初是從自然資源中轉(zhuǎn)化而來(lái)的,因此在第一次生產(chǎn)的過(guò)程中已經(jīng)計(jì)算過(guò)對(duì)生產(chǎn)的投入了,所以在第二次循環(huán)利用的過(guò)程中,不再算作自然資源對(duì)生產(chǎn)的投入,這種循環(huán)的經(jīng)濟(jì)模式構(gòu)成的生態(tài)系統(tǒng)對(duì)自然環(huán)境的影響,會(huì)小于傳統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)。除此之外,生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的大量的廢棄物是循環(huán)資源的形成重要來(lái)源。
②消費(fèi)環(huán)節(jié)。傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)中的消費(fèi)環(huán)節(jié)與產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中的消費(fèi)環(huán)節(jié)是基本相同的,主要是人們的消費(fèi)活動(dòng)去滿足自身正常的需要。傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)中的消費(fèi)環(huán)節(jié)所需要的物品主要是來(lái)源于自然資源以及生產(chǎn)中所生產(chǎn)的最終產(chǎn)品,和勞務(wù)。在產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的循環(huán)經(jīng)濟(jì)模式下,消費(fèi)環(huán)節(jié)還可以使用再循環(huán)資源,如經(jīng)過(guò)廢棄物再利用過(guò)程又重新被投入循環(huán)過(guò)程的產(chǎn)品和資源,并且隨著技術(shù)的進(jìn)步,這部分消耗在消費(fèi)環(huán)節(jié)的消耗總量中可以達(dá)到很大比例。與生產(chǎn)環(huán)節(jié)相同的,消費(fèi)環(huán)節(jié)由于使用了再循環(huán)資源,因此消耗的自然資源量減小,這意味著產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中的消費(fèi)環(huán)節(jié)對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響比傳統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)模式下的消費(fèi)環(huán)節(jié)要小。同時(shí),消費(fèi)環(huán)節(jié)產(chǎn)生的廢棄物也是形成循環(huán)資源的重要來(lái)源。
③廢棄物排放環(huán)節(jié)。這個(gè)環(huán)節(jié)是個(gè)新環(huán)節(jié),來(lái)自于傳統(tǒng)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的生產(chǎn)環(huán)節(jié),廢棄物排放環(huán)節(jié)是指產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中所有廢棄物排放過(guò)程的環(huán)節(jié)。而在現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)的過(guò)程中,由于任何生產(chǎn)和消費(fèi)過(guò)程都會(huì)伴隨著廢棄物排放,所以這一環(huán)節(jié)很難從生產(chǎn)環(huán)節(jié)中獨(dú)立出來(lái),但是,可以在生產(chǎn)過(guò)程中對(duì)廢棄物的排放進(jìn)行科學(xué)統(tǒng)計(jì)和嚴(yán)格核算。這一環(huán)節(jié)不能改變產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響,也不會(huì)對(duì)系統(tǒng)內(nèi)的資源循環(huán)流動(dòng)產(chǎn)生關(guān)鍵影響,但它是系統(tǒng)內(nèi)資源開(kāi)始循環(huán)流動(dòng)過(guò)程的起點(diǎn),并且對(duì)于循環(huán)經(jīng)濟(jì)的實(shí)施環(huán)節(jié),這是一個(gè)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)。只有明確產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)各環(huán)節(jié)的廢棄物排放情況,才能制定和構(gòu)建生態(tài)產(chǎn)業(yè)鏈條,這也是建立產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的基礎(chǔ)。因此,要先明確和細(xì)化經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)內(nèi)的每個(gè)產(chǎn)業(yè)環(huán)節(jié),才能認(rèn)識(shí)到生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)部的整個(gè)物質(zhì)資源是如何循環(huán)的。廢棄物排放環(huán)節(jié)構(gòu)成了循環(huán)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)中的一個(gè)物質(zhì)流經(jīng)過(guò)程,并不會(huì)產(chǎn)生物質(zhì)在形態(tài)和性質(zhì)上的變化,因此不會(huì)對(duì)廢棄物發(fā)生任何改變,同時(shí),在這一環(huán)節(jié)使用的生產(chǎn)資料和勞動(dòng)力投入及其產(chǎn)生的廢棄物,在整個(gè)物質(zhì)循環(huán)過(guò)程中所占比例非常小。
④廢棄物回收環(huán)節(jié)。當(dāng)前的經(jīng)濟(jì)模式下已經(jīng)有廢棄物回收環(huán)節(jié),與廢棄物排放過(guò)程相比,廢棄物回收環(huán)節(jié)比其他產(chǎn)業(yè)環(huán)節(jié)更為獨(dú)立,而他整個(gè)規(guī)模也在不斷的擴(kuò)大,比如說(shuō)污水處理,廢物品回收再利用等等。這對(duì)于統(tǒng)計(jì)核算工作是有利的,但是在產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中,各產(chǎn)業(yè)單元之間是共生關(guān)系,各個(gè)產(chǎn)業(yè)單元進(jìn)行生產(chǎn)過(guò)程產(chǎn)生的副產(chǎn)品和廢棄物都應(yīng)該被有效回收,并被相關(guān)的共生產(chǎn)業(yè)單元使用,這樣才是能更好的實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式。廢棄物排放環(huán)節(jié)與廢棄物回收環(huán)節(jié)有相似的方面,其相似之處就在于,在這個(gè)過(guò)程中物質(zhì)既不發(fā)生狀態(tài)上的變化和也不發(fā)生性質(zhì)上的變化,回收環(huán)節(jié)只是分類處理廢棄物,從中篩選出可再利用的廢棄物和可再生的廢棄物,并將這些物質(zhì)投入相應(yīng)的再循環(huán)過(guò)程。對(duì)于篩選剩下的那部分廢棄物就是不可再生的,經(jīng)過(guò)垃圾處理過(guò)程作為垃圾排出產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)外。
廢棄物回收過(guò)程在產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中有著重要的作用,這一過(guò)程的實(shí)施效果會(huì)直接影響產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)對(duì)環(huán)境的影響程度。廢棄物回收中的篩選工作如果由于技術(shù)水平不夠或者人力資源等投入不夠,沒(méi)有將全部可再循環(huán)的物質(zhì)挑選出來(lái),不但會(huì)減少系統(tǒng)內(nèi)的可再循環(huán)資源量,而且會(huì)增加整個(gè)系統(tǒng)對(duì)環(huán)境的垃圾排放量,加大環(huán)境負(fù)擔(dān);另外,系統(tǒng)為了維持生產(chǎn)運(yùn)行,就需要從外界吸收更多的自然資源,這會(huì)加重自然資源的消耗,這些都有悖于產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)建立的初衷。因此,重視廢棄物回收環(huán)節(jié),控制好廢棄物的回收,盡量提高廢棄物的回收比例,才能有效建立產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)。
⑤廢棄物的再利用環(huán)節(jié)。這個(gè)環(huán)節(jié)是屬于廢棄物再循環(huán)過(guò)程的一個(gè)組成部分,是產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)區(qū)別于傳統(tǒng)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的重要環(huán)節(jié)之一,也是產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中建立產(chǎn)業(yè)共生關(guān)系的重要依據(jù)。這個(gè)環(huán)節(jié)不會(huì)改變廢棄物的化學(xué)物質(zhì)和物理結(jié)構(gòu),只是對(duì)廢棄物進(jìn)行簡(jiǎn)單的處理,如維修、清潔等等,并依據(jù)廢棄物本身的性質(zhì)和用途,確定其作為可再利用資源的流向,即是用于生產(chǎn)環(huán)節(jié)還是用于消費(fèi)環(huán)節(jié)。
⑥廢棄物再生環(huán)節(jié)。廢棄物再生環(huán)節(jié)也屬于廢棄物再循環(huán)過(guò)程,是廢棄物經(jīng)過(guò)回收后,對(duì)于可再生的物質(zhì)進(jìn)行再加工處理,在加工過(guò)程中物質(zhì)的物理結(jié)構(gòu)會(huì)發(fā)生變化,甚至化學(xué)性質(zhì)也會(huì)發(fā)生改變,從而產(chǎn)生新的物質(zhì),也即再生資源。再生資源與可再利用資源統(tǒng)稱為再循環(huán)資源,但是它與可再利用資源不同的是,由于廢棄物在這一加工過(guò)程中發(fā)生了變化,再生資源絕大部分不能直接投入消費(fèi)環(huán)節(jié),而只能作為生產(chǎn)原料被投入生產(chǎn)環(huán)節(jié),要再次經(jīng)過(guò)生產(chǎn)加工才能成為可被消費(fèi)的產(chǎn)品,投入消費(fèi)過(guò)程。
以上六個(gè)生產(chǎn)關(guān)鍵環(huán)節(jié)是產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)建設(shè)中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中的企業(yè)或產(chǎn)業(yè)單元之間是以副產(chǎn)品和廢棄物交換為紐帶建立產(chǎn)業(yè)共生關(guān)系的,而廢棄物的交換和經(jīng)濟(jì)價(jià)值的重新獲得都要取決于廢棄物回收、再利用和再生環(huán)節(jié)運(yùn)行的好壞。
2 產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)路徑
2.1 物質(zhì)循環(huán)路徑的模型 產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中的廢棄物有不同的處理方式,一個(gè)是再利用,另一個(gè)是再生。同時(shí),廢棄物有兩種來(lái)源,一個(gè)是消費(fèi)過(guò)程,另一個(gè)是生產(chǎn)過(guò)程,而再循環(huán)資源的使用流向也是消費(fèi)過(guò)程或者生產(chǎn)過(guò)程。從理論上講,資源的循環(huán)路徑可以有以下8條,如圖2①-⑧所示。
2.2 物質(zhì)循環(huán)路徑實(shí)例解釋 現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)中,由于廢棄物經(jīng)過(guò)再生處理過(guò)程,生成的再生資源或產(chǎn)品一般質(zhì)量較低,資源純度或者產(chǎn)品性能都會(huì)較初級(jí)資源或初次生產(chǎn)出的產(chǎn)品差一些,所以一般不會(huì)直接投入消費(fèi)過(guò)程,因此過(guò)程④和過(guò)程⑧一般不會(huì)在實(shí)際生產(chǎn)系統(tǒng)中出現(xiàn)。因此,本文的研究中,我們暫不考慮這兩條路徑,而是重點(diǎn)考慮其他6條資源循環(huán)過(guò)程,并以路徑①③⑤⑥為例進(jìn)行循環(huán)路徑的實(shí)例解釋。
2.2.1 路徑①,魯北化工集團(tuán)磷銨生產(chǎn)過(guò)程中廢棄物磷石膏的再利用[2] 路徑①的意思表示的是,在生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的廢棄物經(jīng)過(guò)循環(huán)處理后,形成的可以再次利用的生產(chǎn)資源或產(chǎn)品,投入到生產(chǎn)過(guò)程中,這是一種很常見(jiàn)的資源循環(huán)類型,很多企業(yè)都存在這樣的資源循環(huán)過(guò)程。山東魯北企業(yè)集團(tuán)是我國(guó)第一家生態(tài)工業(yè)示范園區(qū),其創(chuàng)建的中國(guó)魯北生態(tài)工業(yè)模式成為聯(lián)合國(guó)環(huán)境規(guī)劃署確認(rèn)的中國(guó)生態(tài)工業(yè)的典范。魯北化工實(shí)施技術(shù)集成創(chuàng)新,創(chuàng)建工業(yè)生態(tài)園發(fā)展可持續(xù)循環(huán)經(jīng)濟(jì),建成了我國(guó)第一套磷銨、硫酸、水泥聯(lián)合生產(chǎn)裝置。磷銨的生產(chǎn)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量的磷石膏廢渣,這些廢渣經(jīng)過(guò)烘干處理,分解出水泥熟料,這部分水泥熟料可以與鍋爐排出的煤渣和鹽場(chǎng)來(lái)的鹽石膏等配制成水泥。對(duì)于磷石膏的烘干處理過(guò)程就是再利用處理過(guò)程,烘干后的水泥熟料可以作為原材料投入水泥生產(chǎn)的過(guò)程中。這樣,既可以減少磷銨生產(chǎn)的廢棄物磷石膏對(duì)環(huán)境的排放,而且再利用產(chǎn)生的資源投入水泥生產(chǎn),減少了水泥生產(chǎn)對(duì)原始資源的需求,降低了生產(chǎn)成本,可以為企業(yè)帶來(lái)更大的經(jīng)濟(jì)效益。路徑①的循環(huán)屬于原級(jí)再循環(huán),這種循環(huán)對(duì)資源的再利用效率較高。
2.2.2 路徑③,廣西貴港國(guó)家生態(tài)工業(yè)示范園區(qū)的造紙資源循環(huán)利用[3] 路徑③表示,生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的廢棄物經(jīng)過(guò)再生處理后,可以形成再生資源或產(chǎn)品,這些再生資源或產(chǎn)品可以被投入到生產(chǎn)過(guò)程匯總用。廣西貴港國(guó)家生態(tài)工業(yè)(制糖)示范園區(qū)是國(guó)內(nèi)建設(shè)最早也是目前發(fā)展最完善的一個(gè)生態(tài)工業(yè)園案例。該園區(qū)以貴糖(集團(tuán))股份有限公司為核心,以蔗田、制糖、酒精、造紙、熱電聯(lián)產(chǎn)和環(huán)境綜合處理六個(gè)系統(tǒng)為框架,這六個(gè)系統(tǒng)關(guān)系緊密,通過(guò)副產(chǎn)品、廢棄物和能量的相互交換和銜接,使某一產(chǎn)品生產(chǎn)中產(chǎn)生的廢棄物成為另一產(chǎn)品生產(chǎn)的原料,形成互為上下游的生態(tài)產(chǎn)業(yè)鏈。
2.2.3 路徑⑤,美國(guó)施樂(lè)公司的循環(huán)物流系統(tǒng) 路徑⑤表示的是,消費(fèi)過(guò)程中產(chǎn)生的廢棄物經(jīng)過(guò)再利用處理后,成為可再利用資源或產(chǎn)品,并再次投入生產(chǎn)過(guò)程中使用的過(guò)程。美國(guó)施樂(lè)公司自1959年向世界推出第一臺(tái)使用普通紙的自動(dòng)辦公復(fù)印機(jī)以來(lái),一直在世界復(fù)印機(jī)領(lǐng)域處于龍頭地位。施樂(lè)公司發(fā)現(xiàn)市場(chǎng)上打印機(jī)等相關(guān)產(chǎn)品的使用周期越來(lái)越短,這帶來(lái)了巨大的浪費(fèi)和對(duì)環(huán)境的嚴(yán)重污染,施樂(lè)公司針對(duì)這一問(wèn)題,提出了綠色再循環(huán)系統(tǒng)工程,即以延長(zhǎng)產(chǎn)品生命周期的設(shè)計(jì)和管理為指導(dǎo),以優(yōu)質(zhì)、高效、節(jié)能、環(huán)保為目標(biāo),以先進(jìn)的技術(shù)為手段進(jìn)行生產(chǎn),對(duì)報(bào)廢的產(chǎn)品進(jìn)行修復(fù),大多數(shù)復(fù)印機(jī),打印機(jī)和多功能設(shè)備都設(shè)計(jì)成為可以翻新再用的產(chǎn)品,而施樂(lè)的產(chǎn)品及其部件極高的質(zhì)量和耐久性使之成為可能。施樂(lè)公司根據(jù)對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行全生命周期的評(píng)價(jià)和分析,找出產(chǎn)品對(duì)生態(tài)環(huán)境造成的影響,并提出基于全生命周期的循環(huán)物流系統(tǒng)。
2.2.4 路徑⑥,生活用水的循環(huán)再利用 路徑⑥表示的是,消費(fèi)過(guò)程中產(chǎn)生的廢棄物經(jīng)過(guò)再利用處理過(guò)程后,形成再利用資源或產(chǎn)品,并再次投入消費(fèi)環(huán)節(jié)中被使用的過(guò)程。這種再循環(huán)路徑在現(xiàn)實(shí)生活中也非常常見(jiàn),例如生活用水的回收再利用,城市總將生活污水經(jīng)過(guò)凈化等再利用處理,用來(lái)清洗道路或者植物。我們的家庭生活中也提倡節(jié)約用水,可以用洗菜或洗手洗臉的水沖洗廁所等,這些都是簡(jiǎn)單的水資源循環(huán)利用的活動(dòng),很容易對(duì)物質(zhì)的循環(huán)路徑⑥做出解釋。
3 結(jié)論
建立產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的根本途徑,產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)就是資源的循環(huán)利用,通過(guò)副產(chǎn)品和廢棄物的交換與再利用實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)中各個(gè)產(chǎn)業(yè)或者企業(yè)的共生,進(jìn)而減少對(duì)資源的消耗和環(huán)境的破壞,實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益與生態(tài)效益的雙贏。明確產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中資源的循環(huán)模式及其實(shí)現(xiàn)路徑是建立產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的基礎(chǔ)。
參考文獻(xiàn):
[1]邱德勝,鐘書華.生態(tài)工業(yè)園區(qū)理論研究述評(píng)[J].科技管理研究,2005,(2):175-178.
關(guān)鍵詞:國(guó)外發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)、對(duì)策
1.法律措施
德國(guó)是世界上最早提出發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì),并制定出相關(guān)法律的國(guó)家.上個(gè)世紀(jì)70年代,隨著經(jīng)濟(jì)的快速增長(zhǎng),大量生產(chǎn)、大量消費(fèi)導(dǎo)致垃圾的大量排放,使垃圾的處理問(wèn)題日益突出.1972年,德國(guó)聯(lián)邦政府頒布了《聯(lián)邦廢物管理法》,將各種廢物的收集和處置以法律的形式固定下來(lái)。該項(xiàng)法律的頒布改變了西德人的生活習(xí)慣,一般生活垃圾,塑料容器以及紙類等開(kāi)始被分門別類地回收。隨著西德公眾環(huán)保意識(shí)的不斷提高,1986年聯(lián)邦政府制定了“避免產(chǎn)生廢物、廢物再利用及安全處理原則”,并以法律的形式固定下來(lái),對(duì)廢物的認(rèn)識(shí)從“怎樣處理”上升到了“怎樣避免產(chǎn)生”的高度。德國(guó)循環(huán)經(jīng)濟(jì)理念的導(dǎo)人體現(xiàn)在1991年頒布的包裝廢物管理?xiàng)l例》中,該條例根據(jù)“污染者負(fù)擔(dān)原則”,明確了商品生產(chǎn)和流通業(yè)對(duì)包裝廢物回收和循環(huán)利用的義務(wù)。
1992年德國(guó)通過(guò)了(限制廢車條例》,規(guī)定汽車制造商有義務(wù)回收廢舊車;1994年頒布了(循環(huán)經(jīng)濟(jì)與廢物清除法》,后經(jīng)過(guò)數(shù)次修改,于1996年10月以((循環(huán)經(jīng)濟(jì)·廢物管理法》正式生效。該法使世界環(huán)境保護(hù)運(yùn)動(dòng)發(fā)生了根本性的轉(zhuǎn)變,即由過(guò)去的末端治理轉(zhuǎn)向全過(guò)程控制;提出“本法律的目的是促進(jìn)循環(huán)經(jīng)濟(jì),保護(hù)自然資源,確保廢物按有利于環(huán)境的方式進(jìn)行清除”;確立了發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)的基本要求,即任何生產(chǎn)過(guò)程首先要盡量避免或減少?gòu)U物的產(chǎn)生,對(duì)于無(wú)法避免而產(chǎn)生的廢物,包括生活垃圾和廢紙、舊電池、舊汽車等,要求盡量采取循環(huán)利用的措施,以減少資源消耗和污染;規(guī)定了產(chǎn)品制造者在產(chǎn)品生命周期管理過(guò)程中的責(zé)任,對(duì)于某些特定的產(chǎn)品,只有明確了回收的可能性后,才允許投放市場(chǎng)。
日本是循環(huán)經(jīng)濟(jì)立法最全面的國(guó)家,也是國(guó)際上較早建立循環(huán)經(jīng)濟(jì)法律體系的發(fā)達(dá)國(guó)家之一。其所有的相關(guān)法律文件,集中體現(xiàn)為“三個(gè)要素、一個(gè)目標(biāo)”,即減少?gòu)U物,舊物品再使用,資源再利用,最終實(shí)現(xiàn)資源循環(huán)型社會(huì)的目標(biāo)。日本促進(jìn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的法律法規(guī)體系比較健全,可以分成三個(gè)層面,基礎(chǔ)層面是《推進(jìn)形成循環(huán)型社會(huì)基本法》;第二層面是《廢物處理法》和《資源有效利用促進(jìn)法》這兩部綜合性法律;第三層面是(《容器包裝再利用法》、((家用電器再利用法》、建筑材料循環(huán)利用法》、食品循環(huán)再利用法》及((綠色采購(gòu)法》五部專業(yè)性法規(guī)。1991年制訂的資源有效利用促進(jìn)法》完善了汽車及家電循環(huán)利用的判定標(biāo)準(zhǔn)以及事先評(píng)估、信息交流等體系。1993年頒布的環(huán)境基本法》中增加了生活垃圾分類收集和循環(huán)利用等內(nèi)容,并將此作為國(guó)民的義務(wù)以法律形式固定下來(lái)。
1994年政府又根據(jù)該基本法制定了(環(huán)境基本計(jì)劃》,決定將建設(shè)循環(huán)型社會(huì)作為環(huán)境政策的長(zhǎng)期目標(biāo)之一來(lái)實(shí)施,并把實(shí)現(xiàn)低環(huán)境負(fù)荷的可持續(xù)發(fā)展經(jīng)濟(jì)社會(huì)體系作為目標(biāo)。日本把2000年定義為“循環(huán)型社會(huì)元年”,不僅新制訂了基于“生產(chǎn)者責(zé)任延伸制度”的《推進(jìn)形成循環(huán)型社會(huì)基本法》、((建筑材料循環(huán)利用法》、《食品循環(huán)再利用法》、《綠色采購(gòu)法》,還修訂了《再生資源利用促進(jìn)法))并更名為《資源有效利用促進(jìn)法》I修訂了1970年制定的(《廢物處理法》,加強(qiáng)了控制廢物產(chǎn)生和不正當(dāng)處理的措施.?,002年制定了《汽車循環(huán)利用法》,在此基礎(chǔ)上,又于2003年3月制定了建設(shè)循環(huán)型社會(huì)的長(zhǎng)期指導(dǎo)方針《推進(jìn)形成循環(huán)型社會(huì)基本計(jì)劃》。
2.}濟(jì)指施
稅收創(chuàng)度。日本的“再循環(huán)利用設(shè)備特別補(bǔ)償辦法”規(guī)定:對(duì)廢紙和廢飲料瓶類制品再商品化設(shè)備制造業(yè)、生態(tài)水泥制造設(shè)備、廢家電再生處理設(shè)備除按一般規(guī)定給予退稅之外,還按商品價(jià)格的25%進(jìn)行特別退稅。對(duì)廢塑料制品再商品化設(shè)備制造業(yè)、建筑廢物再生處理裝置、廢木材破碎及再生處理裝置,除按一般規(guī)定給予退稅之外,還按商品價(jià)格的14%進(jìn)行特別退稅。美國(guó)亞利桑納州規(guī)定,企業(yè)分期付款購(gòu)買再生資源及環(huán)保設(shè)施可減稅(銷售稅)10%;在美國(guó)康奈狄克州,再生資源加工利用企業(yè)除可獲得低息風(fēng)險(xiǎn)資本小額商業(yè)貸款以外,州級(jí)企業(yè)所得稅、設(shè)備銷售稅及財(cái)產(chǎn)稅也可相應(yīng)減免.荷蘭政府的目標(biāo)是在10年內(nèi)把全國(guó)廢物產(chǎn)生量減少90%,其措施除了提高公民的環(huán)境意識(shí)外,對(duì)產(chǎn)生廢物的人和企業(yè)都要征稅,采用清潔生產(chǎn)或建立污染控制設(shè)備的企業(yè),其投資可按1年折舊(通常折舊期限為10年).丹麥率先實(shí)行了“綠色稅”制度,對(duì)生產(chǎn)原材料征收材料稅以促進(jìn)少用原生材料、多利用再生資源。德國(guó)已經(jīng)開(kāi)始征收生態(tài)稅,對(duì)除風(fēng)能、太陽(yáng)能等可再生能源以外的能源都要征收生態(tài)稅,間接產(chǎn)品也不例外,例如1升汽油的價(jià)格為1.7馬克,再加6芬尼的生態(tài)稅。
關(guān)鍵詞 循環(huán)經(jīng)濟(jì);時(shí)間維度;物質(zhì)流時(shí)滯;物質(zhì)流特征;3R原則
中圖分類號(hào) F062.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1002-2104(2010)09-0013-05 doi:10.3969/j.issn.1002-2104.2010.09.003
物質(zhì)流分析方法近年來(lái)在循環(huán)經(jīng)濟(jì)研究領(lǐng)域發(fā)展迅速,已經(jīng)成為循環(huán)經(jīng)濟(jì)的核心調(diào)控手段之一,得到了世界各國(guó)的廣泛的應(yīng)用[1-6]。目前物質(zhì)流分析理論的研究主要強(qiáng)調(diào)環(huán)境系統(tǒng)與經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)之間的基本關(guān)系,構(gòu)建了“經(jīng)濟(jì)與生態(tài)關(guān)系圖”或“物質(zhì)流動(dòng)關(guān)系圖”等基本關(guān)系模型[7],強(qiáng)調(diào)物質(zhì)流動(dòng)的循環(huán)性與必然性,但忽視了物質(zhì)流動(dòng)的時(shí)間屬性。陸鐘武提出了“具有時(shí)間概念的產(chǎn)品生命周期物流分析法”[8],但該方法主要集中于對(duì)金屬元素和金屬產(chǎn)品的流動(dòng)分析,對(duì)循環(huán)經(jīng)濟(jì)物質(zhì)流,尤其是對(duì)物質(zhì)流總量特征的研究還鮮有涉及。
本文將在引入時(shí)間維度和界定物質(zhì)流時(shí)滯概念的基礎(chǔ)上,分析環(huán)境系統(tǒng)與經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)之間的物質(zhì)流動(dòng)界面,建立中短期時(shí)間尺度下的循環(huán)經(jīng)濟(jì)物質(zhì)流單循環(huán)模型,在此基礎(chǔ)上,對(duì)大時(shí)間尺度下的循環(huán)經(jīng)濟(jì)物質(zhì)流總量特征與動(dòng)態(tài)變化做出進(jìn)一步的剖析,展示出在不同社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展階段內(nèi),資源投入量與廢棄物排放量之間的數(shù)量匹配、時(shí)間匹配與變化規(guī)律。
1 物質(zhì)流時(shí)滯概念
時(shí)間是物質(zhì)運(yùn)動(dòng)的基本屬性,也是衡量物質(zhì)流動(dòng)速度的基本維度。物質(zhì)在不同的時(shí)間點(diǎn)會(huì)表現(xiàn)出不同的形態(tài)和性質(zhì),在不同的時(shí)間段會(huì)表現(xiàn)出不同的運(yùn)動(dòng)規(guī)律和特征。因而,忽略時(shí)間屬性來(lái)研究循環(huán)經(jīng)濟(jì)物質(zhì)流的特征是不全面的。時(shí)滯本身表示一個(gè)時(shí)間區(qū)間,由于質(zhì)量守恒定律不具有明顯的時(shí)間概念,表現(xiàn)出的是一種在長(zhǎng)期內(nèi)恒定的物質(zhì)數(shù)量關(guān)系。當(dāng)引入時(shí)間維度時(shí),就會(huì)出現(xiàn)以下問(wèn)題:
首先,質(zhì)量守恒定律決定了長(zhǎng)期內(nèi)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的物質(zhì)流入量一定等于物質(zhì)流出量,但是資源投入時(shí)間與廢棄物產(chǎn)生時(shí)間之間具有一定的時(shí)間間隔,主要是因?yàn)楝F(xiàn)實(shí)經(jīng)濟(jì)中生產(chǎn)和消費(fèi)都存在一個(gè)物質(zhì)的積累過(guò)程,即經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)對(duì)物質(zhì)具有一定的容納量。如果將長(zhǎng)期劃分為不同的時(shí)間窗口,則物質(zhì)流時(shí)滯將會(huì)對(duì)資源輸入物質(zhì)量與廢棄物排放物質(zhì)量的時(shí)間與空間分布和數(shù)量對(duì)比產(chǎn)生較大的影響。
其次,在一定的時(shí)間區(qū)間內(nèi),資源投入的物質(zhì)形態(tài)、形狀、化學(xué)成分、物理性質(zhì)等都會(huì)發(fā)生不斷的變化,同樣的資源形式會(huì)形成迥然不同的廢棄物形式,不同的資源形式也會(huì)形成相同的廢棄物形式,考慮時(shí)間維度就可以將形式不同但屬于同一類產(chǎn)品或行業(yè)的資源投入與廢棄物排放進(jìn)行匹配,準(zhǔn)確描述行業(yè)或產(chǎn)品的物質(zhì)流單循環(huán)過(guò)程。
再者,存在時(shí)間維度,才能存在速度概念,所以引入時(shí)間維度后,就可以衡量物質(zhì)流動(dòng)的速度,就可以將經(jīng)濟(jì)與生態(tài)的關(guān)系模型從物質(zhì)靜態(tài)描述模型轉(zhuǎn)化為物質(zhì)動(dòng)態(tài)循環(huán)模型。
最后,經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)從最初發(fā)展的低資源投入和低(零)廢棄物產(chǎn)生,發(fā)展到循環(huán)經(jīng)濟(jì)的高級(jí)階段,其物質(zhì)流動(dòng)特征仍然是低資源投入和低(零)廢棄物產(chǎn)生。雖然在不同的時(shí)點(diǎn)具有相近的物質(zhì)流動(dòng)特征表現(xiàn),但線性經(jīng)濟(jì)已向循環(huán)經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)變,工業(yè)社會(huì)已向服務(wù)社會(huì)轉(zhuǎn)變,期間物質(zhì)流動(dòng)量的大幅波動(dòng)與變化特征被省略掉了,而研究期間的總量特征與動(dòng)態(tài)變化規(guī)律會(huì)更適用于經(jīng)濟(jì)發(fā)展的實(shí)際情況。
為了能更清楚的從時(shí)間維度對(duì)循環(huán)經(jīng)濟(jì)物質(zhì)流進(jìn)行分析,我們借鑒控制系統(tǒng)理論與經(jīng)濟(jì)學(xué)中的時(shí)滯概念,形成“物質(zhì)流時(shí)滯”概念,并將其概念界定為:指從某一定數(shù)量的特定資源開(kāi)始進(jìn)入經(jīng)濟(jì)系統(tǒng),到最終以工業(yè)廢棄物或生活廢棄物等形式離開(kāi)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)之間的時(shí)間間隔。若將經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)分為生產(chǎn)階段和消費(fèi)階段,則物質(zhì)流時(shí)滯可以進(jìn)一步分解為生產(chǎn)階段物質(zhì)流時(shí)滯和消費(fèi)階段物質(zhì)流時(shí)滯,分別代表各自階段的物質(zhì)投入與物質(zhì)流出時(shí)間間隔。
高?昂等:基于時(shí)間維度的循環(huán)經(jīng)濟(jì)物質(zhì)流特征研究
中國(guó)人口•資源與環(huán)境 2010年 第9期2 中短期時(shí)間尺度下的物質(zhì)流單循環(huán)模型及其分析2.1 環(huán)境與經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的物質(zhì)交換界面
人類經(jīng)濟(jì)活動(dòng)對(duì)自然環(huán)境造成的影響主要在于進(jìn)入經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的自然資源輸入量和廢棄物排放量,是一個(gè)將原料、能源轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品和廢物的代謝與流動(dòng)過(guò)程。環(huán)境系統(tǒng)與經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的物質(zhì)流入流出關(guān)系形成了兩個(gè)界面。資源流動(dòng)是界面1的物質(zhì)流動(dòng)方式,廢棄物流動(dòng)是界面2的物質(zhì)流動(dòng)方式。環(huán)境與經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)之間的物質(zhì)交換能夠可持續(xù)的核心條件在于:一是經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的資源投入需求是否超過(guò)環(huán)境系統(tǒng)的資源提供能力極限,這種極限體現(xiàn)在資源供給總量和供給速率上,不同的資源特性會(huì)制約和形成不同的資源極限。二是經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的廢棄物排放需求是否超過(guò)環(huán)境系統(tǒng)對(duì)廢棄物的接納承載能力極限,即生態(tài)閾值。生態(tài)閾值也具有總量制約和速率變化的動(dòng)態(tài)特征。環(huán)境經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)之間的物質(zhì)交換界面如圖1所示。
2.2 中短期時(shí)間尺度下的循環(huán)經(jīng)濟(jì)物質(zhì)流單循環(huán)模型
從資源投入、生產(chǎn)加工、消費(fèi),直至形成廢棄物,經(jīng)回收后又重新返回生產(chǎn)階段,這個(gè)物質(zhì)循環(huán)過(guò)程一般都會(huì)在中短期時(shí)間尺度內(nèi)完成,圖2展示的就是一個(gè)中短期時(shí)間尺度下的循環(huán)經(jīng)濟(jì)物質(zhì)流單循環(huán)模型。這一模型可以完整地考察和跟蹤循環(huán)經(jīng)濟(jì)整個(gè)物質(zhì)流動(dòng)過(guò)程。
模型中所涉及的符號(hào)及說(shuō)明如表1所示:
2.3 模型物質(zhì)流平衡關(guān)系及其分析
模型的物質(zhì)流等式關(guān)系如下:
對(duì)于整個(gè)物質(zhì)流動(dòng)系統(tǒng):I+Q=S+B+D(1)
對(duì)于生產(chǎn)過(guò)程:I+q1+q2= S+O+B1+B2+D1+D2(2)
圖1 環(huán)境經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)之間的物質(zhì)交換界面
Fig.1 Material exchange interface between environmental
system and economic system
圖2 中短期時(shí)間尺度下的物質(zhì)流單循環(huán)模型
Fig.2 Single circular model of material flow within short and medium time period
對(duì)于消費(fèi)過(guò)程:O=B3+B4+D3+D4(3)
B=B1+B2+B3+B4 (4)
D=D1+D2+D3+D4 (5)
Q=q1+q2 (6)
Y=Y1+Y2(7)
經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)要實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展,核心條件之一是廢棄物排放物質(zhì)量不能超過(guò)生態(tài)閾值。根據(jù)上述質(zhì)量平衡等式(1),只要減少資源投入物質(zhì)量(I+Q),(S+B+D)的總量也必然會(huì)下降,要實(shí)現(xiàn)廢棄物(D)的減少,除了提高S和B之外,最根本的途徑就是降低等式左邊的(I+Q),這體現(xiàn)出循環(huán)經(jīng)濟(jì)中的減量化原則。
將等式(1)兩邊同時(shí)除以(I+Q),得到等式(8):
1=S/(I+Q)+B/(I+Q)+D /(I+Q) (8)
其中:S/(I +Q)代表經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)對(duì)物質(zhì)的容納量比率,即物質(zhì)累積率。B/(I+Q)代表整個(gè)生產(chǎn)消費(fèi)過(guò)程中的物質(zhì)循環(huán)利用率,D/(I+Q)是整個(gè)生產(chǎn)消費(fèi)過(guò)程中的物質(zhì)廢棄率。這個(gè)等式說(shuō)明,在資源投入物質(zhì)量一定的前提下,我們可以從提高經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)對(duì)物質(zhì)的容納量比率、提高物質(zhì)的循環(huán)利用率等兩種措施來(lái)有效減少?gòu)U棄物的產(chǎn)生,這體現(xiàn)出循環(huán)經(jīng)濟(jì)中的再循環(huán)原則(RECYCLE)。
將等式(4)和等式(5)代入等式(8),得到等式(9):
表1 物質(zhì)流單循環(huán)模型中符號(hào)與含義
Tab.1 Meaning of symbols in the model
符號(hào)Symbol含義Meaning符號(hào)Symbol含義MeaningY產(chǎn)品生產(chǎn)的年份B在生產(chǎn)和消費(fèi)等階段能夠循環(huán)利用的物質(zhì)量Y單循環(huán)生產(chǎn)與消費(fèi)階段的物質(zhì)流時(shí)滯B1第Y+Y1年從產(chǎn)品制造階 段的廢料中回收的重新作為原料投入生產(chǎn)的有用物質(zhì)量Y1生產(chǎn)階段物質(zhì)流時(shí)滯B2第Y+Y1年從產(chǎn)品制造階段產(chǎn)生的殘次 品中返回同階段生產(chǎn)工藝流程、能夠重新作為中間品利用的有用物質(zhì)量Y2消費(fèi)階段物質(zhì)流時(shí)滯B3第Y+Y1+Y2年從產(chǎn)品消費(fèi)階段產(chǎn)生的殘余物中能回收重新作為原料投入生產(chǎn)的有用物質(zhì)量Q第Y年回收利用的來(lái)自第(Y-Y)年生產(chǎn)并經(jīng)消費(fèi)使用后形成的循環(huán)利用物質(zhì)量B4第Y+Y1+Y2年從產(chǎn)品消費(fèi)階段產(chǎn)生的殘余物中,能回收作為中間品在相應(yīng)生產(chǎn)工藝流程中重新利用的有用物質(zhì)量q1第Y年從Q中可以作為原料循環(huán)利用的有用物質(zhì)量D在生產(chǎn)和消費(fèi)等階段無(wú)法循環(huán)利用,只能作為廢棄物向環(huán)境系統(tǒng)排放的物質(zhì)量q2第Y年從Q中可以作為中間品循環(huán)利用的有用物質(zhì)量D1第Y+Y1年從產(chǎn)品制造階段的廢料中無(wú)法回收作為原料二次投入生產(chǎn)利用的廢棄物質(zhì)量I第Y年新的資源投入物質(zhì)量D2第Y+Y1年從產(chǎn)品制造階段的殘次品中無(wú)法返回同階段重新利用的廢棄物質(zhì)量S第Y年生產(chǎn)過(guò)程中的物質(zhì)累積量D3指第Y+Y1+Y2年從產(chǎn)品消費(fèi)階段產(chǎn)生的殘余物中不能回收作為原料投入生產(chǎn)的廢棄物質(zhì)量O第Y+Y1年生產(chǎn)過(guò)程的產(chǎn)出物質(zhì)中進(jìn)入消費(fèi)過(guò)程的物質(zhì)D4指第Y+Y1+Y2年從產(chǎn)品消費(fèi)階段產(chǎn)生的殘余物中,不能回收作為中間品重新 在相應(yīng)生產(chǎn)工藝流程中重新利用的廢棄物質(zhì)量
1=S/(I+Q)+(B1+B2)/(I+Q)+(B3+B4)/(I+Q)+(D1+ D2)/(I+Q)+(D3+D4)/(I+Q)(9)
經(jīng)過(guò)整理,等式(9)就體現(xiàn)出了物質(zhì)流時(shí)滯的概念,增加了時(shí)間維度。其中:(B1+B2)/(I+Q)代表第Y+Y1年循環(huán)利用率,(B3+B4)/(I+Q)代表第Y+Y1+Y2年循環(huán)利用率,(D1+D2)/(I+Q)代表第Y+Y1年廢棄物排放率,(D3+D4)/(I+Q)第Y+Y1+Y2年棄物排放率。由等式可知,提高物質(zhì)循環(huán)利用率的途徑包括提高第Y+Y1年和第Y+Y1+Y2年兩個(gè)時(shí)點(diǎn)的循環(huán)利用效率。降低廢棄物排放率包括降低第Y+Y1年和第Y+Y1+Y2年兩個(gè)時(shí)點(diǎn)的廢棄物排放率。地域差異、行業(yè)差異、產(chǎn)品差異和技術(shù)差異等因素均可能顯著影響第Y+Y1年和第Y+Y1+Y2年兩個(gè)時(shí)點(diǎn)的循環(huán)利用率和廢棄物排放率。
將等式(9)中的第Y+Y1年和第Y+Y1+Y2年循環(huán)利用率的分項(xiàng)式重新組合,就可以得到兩個(gè)新的分項(xiàng)式:(B1+B3)/(I+Q)+(B2+B4)/(I+Q)。這兩個(gè)分項(xiàng)式分別代表兩種內(nèi)容的循環(huán)利用率,即作為原料的循環(huán)利用率和作為中間品的循環(huán)利用率。對(duì)中間品的再循環(huán)與再利用,可以較快的提高物質(zhì)的循環(huán)效率,所以應(yīng)優(yōu)先提高中間品的循環(huán)利用率。
將等式(9)的分項(xiàng)式重新組合,就可以得到等式(10):
1=(B1+ B2+B3+B4)/(I+Q)+(D1+D2+D3+D4)/(I+Q)+ S/(I+Q)(10)
這個(gè)等式描述從第Y年到第Y+Y1+Y2年期間的循環(huán)利用率、廢棄物排放率和物質(zhì)累積率,體現(xiàn)出帶有物質(zhì)流時(shí)滯效應(yīng)的循環(huán)經(jīng)濟(jì)物質(zhì)流單循環(huán)過(guò)程。在實(shí)際經(jīng)濟(jì)活動(dòng)中,產(chǎn)品的消費(fèi)使用時(shí)間一般會(huì)遠(yuǎn)大于生產(chǎn)時(shí)間(Y1
3 大時(shí)間尺度下的物質(zhì)流總量特征與動(dòng)態(tài)變化分析無(wú)數(shù)個(gè)物質(zhì)流單循環(huán)過(guò)程的相互疊加、相互嵌套與相互影響,構(gòu)成了實(shí)際經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)在微觀層面錯(cuò)綜復(fù)雜的物質(zhì)流動(dòng)關(guān)系。在大時(shí)間尺度下對(duì)循環(huán)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的物質(zhì)流總量特征與動(dòng)態(tài)變化做進(jìn)一步的剖析,就可以展示出在時(shí)滯影響下的不同 社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展階段內(nèi),資源投入量與廢棄物排放量之間的數(shù)量匹配、時(shí)間匹配與變化規(guī)律。根據(jù)資源投入量與廢棄物排放量的趨勢(shì)變化,可以將社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展分為三個(gè)發(fā)展階段。
3.1 發(fā)展階段一:資源投入總量快速增長(zhǎng)
這一階段資源投入量快速增長(zhǎng),遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于廢棄物排放量的增長(zhǎng)速度,資源投入量快速增長(zhǎng),廢棄物排放量緩慢增長(zhǎng)。經(jīng)濟(jì)的初始啟動(dòng)與初期發(fā)展必然要求一定數(shù)量的各種資源投入,經(jīng)濟(jì)規(guī)模的快速擴(kuò)大猶如少年之成長(zhǎng),物質(zhì)流入量遠(yuǎn)大于物質(zhì)流出量,流入與流出量之間的差就是經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)對(duì)物質(zhì)的容納量。容納量的物質(zhì)形式通常包括:道路、建筑、水壩、運(yùn)輸工具(船舶、飛機(jī)、汽車)、機(jī)器設(shè)備等人造資本和消費(fèi)性耐用商品,如冰箱、電視和家電等。容納量的增長(zhǎng)表現(xiàn)為樓房的增加、道路的擴(kuò)展、機(jī)器設(shè)備擴(kuò)充等,通過(guò)期末與期初的物質(zhì)存量差可以計(jì)算當(dāng)期物質(zhì)量的變化。在這一階段,經(jīng)濟(jì)規(guī)模的迅速擴(kuò)大使GDP高速增長(zhǎng),資源投入量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于廢棄物排放量。此時(shí)的廢棄物排放量在自然環(huán)境的生態(tài)閾值之下,環(huán)保問(wèn)題是微不足道的。此階段基本對(duì)應(yīng)著人類社會(huì)的農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展階段,物質(zhì)流總量特征表現(xiàn)為高資源投入、高廢棄物排放,廢棄物排放量在生態(tài)閾值之下。
3.2 發(fā)展階段二:資源投入總量與廢棄物排放總量共同快速增長(zhǎng)這一階段資源投入量與廢棄物排放量共同快速增長(zhǎng),GDP雖然保持快速增長(zhǎng),但能源供給和環(huán)境污染問(wèn)題已經(jīng)開(kāi)始鉗制經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的發(fā)展。在生產(chǎn)要素投入技術(shù)結(jié)構(gòu)與技術(shù)水平的約束下,經(jīng)濟(jì)規(guī)模的不斷擴(kuò)大主要依賴于資源投入量繼續(xù)快速增加,經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)對(duì)物質(zhì)的容納量快速增加。在資源低價(jià)格機(jī)制、商品邊際效用的不斷下降等因素影響下,資源浪費(fèi)與社會(huì)廢棄物的數(shù)量 迅速增加。這一階段治理污染的主要手段就是末端治理。這種治理思路形成了治理污染成本居高不下,污染只是在時(shí)間和空間上發(fā)生轉(zhuǎn)移,人類居住環(huán)境日益惡化,自然系統(tǒng)和經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的矛盾日益尖銳。此階段基本對(duì)應(yīng)著人類社會(huì)的工業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展階段,物質(zhì)流總量特征表現(xiàn)為高資源投入、高廢棄物排放,廢棄物排放量已經(jīng)超過(guò)生態(tài)閾值。
3.3 發(fā)展階段三:資源投入總量與廢棄物排放總量共同下降傳統(tǒng)粗方式發(fā)展模式使自然系統(tǒng)和經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的矛盾日益尖銳,正是人類對(duì)自然生態(tài)系統(tǒng)與經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)之間關(guān)系的重新審視,才及時(shí)調(diào)整了人類經(jīng)濟(jì)的發(fā)展方向與模式。這一階段的基本特征是GDP保持可持續(xù)增長(zhǎng),隨著各種污染治理思路與循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展政策的實(shí)施,資源投入量與廢棄物排放量均呈現(xiàn)絕對(duì)量的減量化趨勢(shì),并最終實(shí)現(xiàn)物質(zhì)流入量與流出量的最小化,廢棄物排放量也逐漸從最高點(diǎn)H回歸至自然環(huán)境的生態(tài)閾值之下。這一階段治理污染的思路主要是依據(jù)循環(huán)經(jīng)濟(jì)的3R原則,在微觀層面體現(xiàn)為企業(yè)的清潔生產(chǎn),中觀層面體現(xiàn)為建設(shè)生態(tài)工業(yè)園區(qū)和生態(tài)農(nóng)村,在宏觀層面體現(xiàn)為建設(shè)循環(huán)型社會(huì)。此階段基本對(duì)應(yīng)著人類社會(huì)的后工業(yè)化與循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展階段,物質(zhì)流總量特征表現(xiàn)為低資源投入、低廢棄物排放,廢棄物排放量低于生態(tài)閾值(見(jiàn)圖3)。
圖3 大時(shí)間尺度下的物質(zhì)流總量變化趨勢(shì)圖
Fig.3 The trend of development of material flow within long time period
4 結(jié)論與討論
4.1 研究物質(zhì)流時(shí)滯具有重要的經(jīng)濟(jì)意義和生態(tài)意義
通過(guò)對(duì)不同行業(yè)和產(chǎn)品時(shí)滯的綜合測(cè)算,得出實(shí)際的物質(zhì)流時(shí)滯,在此基礎(chǔ)上形成政策性物質(zhì)流時(shí)滯,制定相關(guān)經(jīng)濟(jì)政策,就可以提高政策的前瞻性,有效實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展與環(huán)境保護(hù)的雙重目標(biāo)。例如德國(guó)政府在2009年一季度推出汽車置換計(jì)劃:如果車主主動(dòng)報(bào)廢車齡超過(guò)9年的舊車,購(gòu)買小排量環(huán)保型汽車,政府將給予其2500歐元的補(bǔ)貼。德國(guó)政府測(cè)算制定的汽車產(chǎn)品政策性物質(zhì)流時(shí)滯為9年,短于汽車產(chǎn)品的真實(shí)物質(zhì)流時(shí)滯。時(shí)滯的縮短不僅有效的降低了汽車行業(yè)的能源消耗與廢氣污染量,提高了汽車行業(yè)的環(huán)保水平,而且在與經(jīng)濟(jì)補(bǔ)貼舉措結(jié)合后,起到了強(qiáng)大的綠色消費(fèi)引導(dǎo)與經(jīng)濟(jì)刺激作用。截至2009年3月底,德國(guó)申請(qǐng)補(bǔ)貼者已達(dá)到120萬(wàn),汽車新增數(shù)量達(dá)到40.1萬(wàn)輛,同比增加40%,為1992年以來(lái)最高水平[9]。
4.2 時(shí)間維度下對(duì)3R原則應(yīng)用的再認(rèn)識(shí)
由于物質(zhì)流時(shí)滯的存在,資源投入無(wú)論是相對(duì)減量化還是絕對(duì)減量化,都會(huì)在一定時(shí)間跨度后產(chǎn)生相對(duì)減量化或者絕對(duì)減量化廢棄物,因而必須長(zhǎng)期堅(jiān)持執(zhí)行減量化原則,這是長(zhǎng)期根本解決廢棄物大量排放的治本之策。
“非耐用產(chǎn)品”的物質(zhì)流時(shí)滯較短,應(yīng)強(qiáng)調(diào)循環(huán)經(jīng)濟(jì)的再循環(huán)原則。通過(guò)提高技術(shù)創(chuàng)新和組織創(chuàng)新能力,鼓勵(lì)采用新的生產(chǎn)工藝和流程,提高經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)內(nèi)部的科學(xué)管理水平,從而提高物質(zhì)循環(huán)利用比率?!澳陀卯a(chǎn)品”的物質(zhì)流時(shí)滯較長(zhǎng),更應(yīng)適用再利用原則。通過(guò)利用環(huán)境稅費(fèi)、補(bǔ)貼等經(jīng)濟(jì)手段,引導(dǎo)消費(fèi)者的消費(fèi)意愿,強(qiáng)化節(jié)約意識(shí),形成健康文明、節(jié)約資源的消費(fèi)模式,盡可能的延長(zhǎng)商品的使用時(shí)間,推遲形成廢棄物的時(shí)間。
4.3 提高兩個(gè)時(shí)點(diǎn)和兩種內(nèi)容的循環(huán)利用率,降低兩個(gè)時(shí)點(diǎn)和兩種內(nèi)容的廢棄物排放率綜合考慮地域、行業(yè)、產(chǎn)品和技術(shù)等因素,有針對(duì)性的提高第Y+Y1年和第Y+Y1+Y2年兩個(gè)時(shí)點(diǎn)的循環(huán)利用效率,降低這兩個(gè)時(shí)點(diǎn)的廢棄物排放比率。提高對(duì)中間品和固體廢棄物零部件的再循環(huán)與再利用,單個(gè)企業(yè)無(wú)法自我循環(huán)利用的廢棄物,可以通過(guò)上下游的生態(tài)鏈關(guān)系,作為其他企業(yè)的原材料和中間品,抑或是開(kāi)發(fā)出新的使用方向。例如廢舊輪胎的翻新使用,或者作為修建公路原料和公園長(zhǎng)凳使用等。
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auto.省略/news/2009-04-09/0811480139.shtml
Analysis on Characteristics of Material Flow Within Circular Economy Systems
Based on Time Dimension
GAO Ang1 ZHANG Daohong2
(1. School of Economics and Management, Northwest University, Xi'an Shaanxi 710127, China)
(2. The Standing Committee of Shaanxi Provincial People's Congress, Xi'anShaanxi 710168, China)
隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,我國(guó)的城市居民水平得到了一個(gè)跳躍式的上升,而在整個(gè)城市快速發(fā)展的過(guò)程中,人們對(duì)于各種資源的消耗也在不斷增加,這導(dǎo)致了廢棄物的排放量不斷上升,比如我國(guó)目前的很多城市長(zhǎng)期遭受霧霾。這主要的原因就是城市發(fā)展進(jìn)程較快,而在城市的廢物處理系統(tǒng)沒(méi)有跟上城市化的進(jìn)程,導(dǎo)致城市的生態(tài)環(huán)境嚴(yán)重失衡,使得城市與自然形成沖突,因此,生態(tài)城市的概念被提出。生態(tài)城市的建設(shè),是指城市在發(fā)展的過(guò)程中經(jīng)濟(jì)的發(fā)展與自然環(huán)境融為一體,相輔相成,在生態(tài)城市中,居民的生活理念是與自然和諧共贏,城市的廢棄物也能得到很好的處理,甚至能夠參與到整個(gè)自然界的循環(huán),幫助建立更好的循環(huán)體系,因此生態(tài)概念的提出側(cè)面地反映了人們追求一個(gè)和諧舒適的生活環(huán)境。
2廢物循環(huán)利用體系
環(huán)境工程是指在生態(tài)環(huán)境中比較喜歡的工程項(xiàng)目,它主要的作用是幫助城市建設(shè)過(guò)程中處理廢棄物,包括廢水廢物、工業(yè)殘?jiān)?。同時(shí)對(duì)整個(gè)城市的循環(huán)系統(tǒng)進(jìn)行統(tǒng)合式處理,將問(wèn)題匯合一起分析過(guò)后,提出一個(gè)系統(tǒng)而又全面的解決方案,幫助城市在發(fā)展過(guò)程中更好地達(dá)到生態(tài)平衡。在現(xiàn)代環(huán)境工程建設(shè)過(guò)程中,首當(dāng)其沖面臨的問(wèn)題就是如何建設(shè)一套完善的廢物循環(huán)利用體系,在城市發(fā)展過(guò)程中,居民所產(chǎn)生的生活垃圾是非常多的,而在經(jīng)濟(jì)發(fā)展的過(guò)程中,城市也會(huì)產(chǎn)生源源不斷的工業(yè)廢渣,因此生態(tài)環(huán)境中重要的一環(huán)就是如何處理廢物,如何將廢物有效地進(jìn)行循環(huán)利用。首先環(huán)境工程在廢物循環(huán)利用方面,第一個(gè)要做到的是對(duì)廢物進(jìn)行分類,對(duì)可回收利用的廢物進(jìn)行再次回收利用,再根據(jù)國(guó)家制定的相關(guān)分類標(biāo)準(zhǔn),進(jìn)行特定的垃圾收集,對(duì)不可收集的物品進(jìn)行高溫處理,再將廢氣進(jìn)行達(dá)標(biāo)處理后排放到大氣,同時(shí)對(duì)于可回收的利用集中回收運(yùn)輸,到工廠進(jìn)行二次循環(huán)使用,避免了有害物質(zhì)流入大自然。其次對(duì)于城市發(fā)展過(guò)程中的污水排放,主要是建立完善的污水處理體系,對(duì)原有的污水處理廠進(jìn)行升級(jí)。規(guī)范現(xiàn)代企業(yè)排污標(biāo)準(zhǔn),對(duì)于存在偷排漏排的企業(yè)根據(jù)相關(guān)法律進(jìn)行查處。相關(guān)部門也可以對(duì)此成立巡查組,對(duì)企業(yè)的污水排放進(jìn)行定期地巡查。
3節(jié)能減排技術(shù)與城市綠化建設(shè)
在建設(shè)生態(tài)環(huán)境的過(guò)程中,節(jié)能減排的技術(shù)可以有效地提高資源利用率,比如我國(guó)在建國(guó)初期多使用的是白熾燈,而隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,電氣技術(shù)不斷涌現(xiàn),人們對(duì)于照明設(shè)施的選擇也從白熾燈轉(zhuǎn)向了更為省電和高效的燈管。而節(jié)能減排技術(shù)在照明方面的應(yīng)用使得節(jié)能燈被發(fā)明出來(lái),相比較傳統(tǒng)的白熾燈和燈管節(jié)能燈消耗電量更少,更加安全,在這一方面創(chuàng)造了不小的經(jīng)濟(jì)效益,同時(shí)也對(duì)落實(shí)開(kāi)展生態(tài)城市的建設(shè)有很大的幫助,因此政府及相關(guān)部門應(yīng)該重視在生態(tài)環(huán)境的建設(shè)過(guò)程中節(jié)能減排技術(shù)的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用,企業(yè)可以由政府牽頭進(jìn)行資源傾斜,大力地開(kāi)發(fā)相關(guān)節(jié)能減排技術(shù),在得到經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí),承擔(dān)企業(yè)相應(yīng)的社會(huì)責(zé)任。最后在生態(tài)環(huán)境的建設(shè)過(guò)程中,城市的景觀綠化建設(shè)是非常重要的一環(huán),相比較以上的節(jié)能減排技術(shù)和廢物循環(huán)利用體系,綠化環(huán)境的建設(shè)能夠更加有效地改善城市的空氣質(zhì)量,同時(shí)綠化植被的增加對(duì)于城市控制空氣標(biāo)準(zhǔn)有巨大的幫助,而綠化建設(shè)也是城市居民最能夠直觀感受到的。因此生態(tài)在城市建設(shè)過(guò)程中綠化工程的建設(shè)是不可缺少的。而對(duì)于現(xiàn)代生態(tài)城市建設(shè)過(guò)程中綠化工程出現(xiàn)的一系列問(wèn)題,政府應(yīng)該完善相關(guān)的法律法規(guī),建立一套行而有效的監(jiān)督管理機(jī)制。同時(shí)在政策上對(duì)于一些綠化企業(yè)進(jìn)行相應(yīng)的補(bǔ)貼,幫助綠化企業(yè)能夠高質(zhì)量地完成項(xiàng)目。
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