循环经济理论和方法研究_循环经济理论

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课题描述：循环经济理论和方法研究

点评专家：段宁（中国环境科学研究院副院长、国家清洁生产中心主任）

“个体的先进技术对于经济和社会等发展来说非常重要，但是整体理论和方法研究同样、甚至更为重要，因为这关系到对国家资源和环境等形势的整体客观把握，对基本形势的判断，避免战略，甚至是国策的失误。比如，过去各国科技之争的制高点之一在于如何更好、更高效地把不可再生的矿物质挖出来，提高其利用率。但现在不同了，发达国家科学研究的重点转向了如何把已经挖出来的物质资源回收再利用等。正是通过循环经济理论和方法等研究，使我们对当今国内外的总体形势有了一些新认识。”在明亮的会议室里，段宁语重心长地告诉记者，我国在循环经济领域与发达国家的差距不但没有缩小，反而在扩大。

三大定理构建理论框架

“随着科学技术的进步，人类物质代谢总规模的发展趋势是上升还是下降，各国科学家们长期以来重点研究和争论的这一问题，不仅是可持续发展的核心问题，也是关于发展循环经济的必要性和迫切性的基本理论问题。”段宁说，课题组在对国内外大量数据和事实广泛分析的基础上总结了过去6年左右循环经济科研实践的经验，通过理论提炼和数学推导，提出了赶不上定理、上升多峰原理和物质减项定理和完全循环原理，比较系统地从自然科学层面解答了这一重要问题。

赶不上定理是指一个正常的经济体系，在时间足够长的增长过程中，人均物质消费量上升的充分必要条件是物质强度下降的速度赶不上人均GDP增长的速度；上升多峰原理是指在人类发展历史中，总的趋势是人均经济总量不断上升，人均物质代谢规模永远随其上升而上升，尽管在这一过程中两者不同程度的、相对的或绝对的脱钩会反复发生；物质减项定理是指停止使用不可循环利用的不可再生物质，是人类实现可持续发展的充分必要条件。

课题组通过研究，认识到了污染物排放量与物质消费总量密切相关，如果不减少我国的生产物质消费总量，污染排放量难以削减，国务院的“十一五”社会发展中长期规划中“主要污染物要下降10％”的刚性指标就难以实现。所以，优化产业结构和物质代谢途径，提高废物的循环利用率势在必行。

另一方面，我国正处在高速发展的重化工阶段，由于产业结构不合理等现实制约，我国在资源利用率上与国际上存在很大差距。我国单位产值能耗比世界平均水平高3.2倍，分别是日本、德国和美国的7.7、4.7和3.5倍；单位产值水耗约为发达国家的8~20倍，是美国的9.8倍、法国的17.5倍、日本的24.2倍。加上人们强大的改善物质生活条件的内源性需求———要生活更好、消费更丰富的物质，因此，在可以预测的未来，当我国人均GDP上升很快，但物质强度下降不快时，我国的物质消耗总量还将继续增大。专家点评：

现在的末端污染治理技术，比如建设污水处理厂来削减水污染物、建设脱硫设施削减大气污染物等，不但花费昂贵，而且不能同时削减水、大气和固体废弃物。大力发展循环经济，从源头减少投入生产的一次性物质，阻隔主要污染物产生途径，可以使进入末端治理的污染物锐减，控制污染排放量，提高环境质量。

日本经验也说明，通过产业结构的改变，节能、能源结构的改变，削减了4/5的二氧化硫，比末端污染治理削减量要大得多；从1979年到2000年日本资源循环率从8%%提高到10%%，同时期废物填埋总量下降了40％。

新方法破除理论“怪圈”

除了提出理论外，课题组还提出了新方法。段宁说：“粗放式发展经济，复合型污染是我国一大特征，因此，我国的工业代谢研究不能局限于分析污染物进入环境后的代谢过程，也不能局限于利用废物构建生态工业链网的努力。”

生态工业园区是我国工业发展的重要方向，其规划建设是从1999年开始进行的，如广西贵港市、新疆石河子市、内蒙古包头市等，这些城市一个共同特点是技术水平相对较低、污染排放高。因此，我国生态工业园区的早期规划中形成了主要利用废弃物设计工业链网的模式。但是后来苏州高新区、天津泰达开发区、大连经济技术开发区等一大批技术含量高、污染排放少的工业园区发展生态工业时受到以上模式的束缚，纷纷感到生态工业园区规划无从下手，一时间国内形成了“污染越重的地区生态工业越好搞，污染越轻的地区生态工业越难搞”的理论怪圈。为了突破我国生态工业园区发展的瓶颈，课题组提出了产品代谢分析方法。这一方法集中研究产品生产过程中的物质和能量流动规律，寻找从源头削减污染物产生的途径，提出从产品链、关键环节和成因分析产品的代谢过程，从生产工艺流程和产品群的最佳组合，从元器件到半成品到成品的物质减量等方面辨识补链技术、提出改善措施，建立了基于中国国情的一种新的生态工业分析方法。打破了“污染越重的地区生态工业越好搞，污染越轻的地区生态工业越难搞”的理论怪圈，并在几十个城市的循环经济发展及生态工业园区规划中得到了应用。专家点评：

在课题研究中，我们发现，当前，包括发达国家在内，各国的物质消费总量都还在不断攀升，物质需求的无限性与地球资源的有限性之间存在天然矛盾。

物质消费的台阶技术将极大地推动人类文明发展，如过去没有石油，主要能源是木炭和煤炭，石油出现后，随之而来的是汽车等现代大工业。在过去的几十年内，人类社会没有出现新的类似台阶式技术，我们不能预测今后会出现哪一种具体的台阶式技术，但是可以预测今后一定会出现这一类台阶技术。一旦出现，人类物质消费总量还要增加，必将对污染控制提出新要求。为了落实环境优化增长，当前要回答五个问题：过去20年我国结构调整污染预防消减了多少污染物？仅依靠末端控制我国能否实现主要污染物消减目标？如果不能，结构调整和循环经济等预防性措施应该对主要污染物消减目标承担多大份额？有哪些相应的技术途径？我国应该采取什么样的政策手段？

循环经济发展需要多样人才

课题组利用研究得到的产品代谢分析方法，首次对我国半导体工业整体的硅元素利用效率和能源利用效率进行了定量研究，不但发现我国半导体工业的硅元素和能源利用率极低，而且揭示了该行业污染严重，并非是清洁工业。

段宁说，半导体工业是信息产业的基础和核心，影响面广，后续产业链长。但从硅石开采到生成硅片整个产品代谢过程，2002年我国半导体硅元素利用效率仅为2.6%%，不足1998年世界

平均水平的1/3。其中，工业硅生产多晶硅环节，硅元素利用效率仅为世界平均水平的1/2；能源利用率不足国外的1/2。

课题组还发现，硅元素生产分成单晶硅和多晶硅环节，单晶硅生产污染大，附加值低，多晶硅生产正相反。我国缺乏多晶硅的生产能力，把生产出的大量单晶硅出口到欧美、日本等发达国家，再把这些国家利用我国出口的单晶硅生产的多晶硅进口回来，不但消耗了能源，廉价出售了资源，还把大量污染留在了国内，造成了经济损失。专家点评：

如何发展循环经济，如何使得资源效率利用率提高，并循环起来，目前在学术界相对而言，口号和概念更多一些，理论、方法和途经少。循环经济是一门包括经济学、管理学、制度学等其他学科在内的综合科学，下一步该怎么走？必须有经济、物理、化学和工程界的各种人才都投入到其研究中来。

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