基于物質流對無錫市新陳代新效率的分析

季冬暉

摘要：城市發展的過程往往伴隨著資源的耗用、環境的污染和生態的占用，這些問題可以歸結為城市物質代謝在時間或空間尺度上的錯位或失調。物質代謝分析可以系統度量和解析物質通量與分布，有助于研究城市尺度上的物質代謝機制與調控策略，這對于我國探索新型城市化道路具有重要的理論和現實意義。本文依據無錫市的物質流做相關分析分析其新陳代謝效率。

關鍵詞：物質流 新陳代謝 結構

一、無錫市物質流總量分析

1.無錫市物質流全景分析

1.1城市輸入/輸出總量分析

自2014年一類無錫市人口以年均0.8%的速度增長，同期地區生產總值GDP增長了3.4倍，年均增長12.0%；物質輸入量增長了1.1倍，由2014年的90.1*10^6t增長到2016年的186.8*10^6t，年均增長5.8%.，物質輸入量總體呈增長趨勢。在物質調入、本地開采以及平衡項中，物質調入量增長速度最快，由2014年的517.2*10^4t增長到2016年的4052.9*10^4t，增長6.8倍，年均增長率為17.2%；調入量占輸入量比例也大幅上升，由2014年的10.2%上升到2016年的39.2%。

1.2城市物質流動過程分析

生態系統中物質流有兩種主要過程，一是地質大循環過程，或地球化學循環過程，在各種物理和化學的作用力影響下，物質由體系外引入、經過體系內循環轉化和還原后流向體系外；另外一種流動過程主要是受生物力的作用，物質被生物選擇吸收，并在生態系統內沿著生產者—消費者—還原者的方向流動，稱為生物學小循環。

2.無錫市物質流核算指標分析

2.1直接物質投入

無錫市DMI為27*10^4t～42*10^4t，除2016年～2014年3年外，呈增長趨勢，2016年比2014年增加了約14*10^4t，增長了約50%。人均DMI3t左右。

2.2物質總投入與總需求

無錫市物質總投入為98*10^4t，而目前其需求為105*10^4t。

2.3城市生產過程排出

2013至2016年無錫市污染物排放量變化不明顯，基本維持在1000*10^4t左右。從排放結構上看，固體廢物所占比例最大（在96%左右），大氣污染物次之（在3.4%左右），水污染物最低（在0.6%左右）.可見，固體廢物對無錫市的環境壓力最大，這與無錫市大量開采礦產資源，造成固體廢物量大相吻合.從另外一個角度，也說明無錫市開展固體廢物綜合利用的潛力巨大。

2.4城市總排出與物質總排出

總排出為75*10^3t，而物質總輸出占其75%。

3.無錫市輸入端結構分析

3.1直接物質投入結構分析

直接物質投入中能源合計3.7*10^7t，外資引進為2226萬美元。

3.2市內開采結構分析

主要為生物質、化石能源、金屬礦物、工業非金屬礦物。無錫市本地物質開采量為6299*10^4t，占33.7%；在本地開采量中，化石能源、建筑材料和生物質占前3位，分別占40.2%，30.4%和18.8%，三者共占89.4%。

3.3區域進口的結構分析

主要為生物質、化石能源、金屬礦物、工業非金屬礦物以及建筑材料，外地物質調入量為4053*10^4t，占輸入量的21.7%；

3.4不同物質類型投入結構分析

不同物質類型的投入結構，傳統的劃分方法是指投入于生產活動中的要素結構，一般包括資金投入和人力資源投入，有些學者的研究中還涉及到科學儀器與設備的投入，甚至還包括了信息資源的投入等。由于這些投入歸根到底要靠資金投入來支持與實現。同時，不論從時間序列的角度還是從地區的角度來看，人才投入、儀器設備投入與資金投入都具有高度的相關性。

4.無錫市輸出端結構分析

4.1城市生產過程排出結構分析

無錫市總排放量TDO為無錫市加工排放DPO與無錫市隱藏流DHF之和。11年來，無錫市總排放量（TDo）累計增幅達71.1%，無錫市隱藏流DHF的大幅增長則是無錫市總排放量增長的主要來源。無錫市加工排放DPO則呈先上升后下降的趨勢，其兩個組成部分污染排放物質和耗散性物質變化有所不同。污染排放物質受益于近年來污染控制管理力度的加強和固廢利用率的提高，總體上呈倒“U”的變化趨勢。但值得注意的是，對環境質量有較大影響的化肥、農藥、地膜等耗散性物質排放量呈不斷上升之勢。因此，盡管主要由工業生產造成的污染物質排放量得到一定遏制，但來自農業的耗散性物質增長說明江蘇省環境壓力仍然十分嚴峻。

4.2區域出口的結構分析

目前的無錫市出口主要分為一般貿易、來料加工貿易、進料加工貿易以及外商投資企業作為投資進口的設備、物品等。出口總額共計4.29*10^6萬美元。

4.3隱流結構分析

11年來，無錫市總排放量（TDo）累計增幅達71.1%，無錫市隱藏流DHF的大幅增長則是無錫市總排放量增長的主要來源。

二、無錫市部門物質流分析

1.無錫市部門輸入結構分析

1.1部門物質輸入總量分析（本地開采+進口+隱流）

從無錫市2012年至2016年物質輸入情況分析可以得出物質總輸入量總體上呈現增長趨勢。在調入物質、市內開采物質以及空氣三大類物質中，調入物質增長速度最快，由2004年的517萬噸增長到2016年的4053萬噸，增長6.8倍，年均增長率為17.2%。空氣輸入的變化趨勢與物質總輸入量的變化趨勢較為一致。

1.2部門本地開采

市內開采的5類物質，除鐵礦石的總量下降之外，其余4類物質的總量總體上都呈現上升趨勢。在所占比例上，生物質所占比例由2004年的10.2%上升至18.8%；而化石能源與金屬礦物呈現下降趨勢，化石能源由2004年的43.8%，下降至2016年的40.2%；金屬礦物則由2007年最高時的20.0%，下降至2005年的9.6%；建材由24.8%上升至30.4%；工業非金屬礦物則變化不大，基本維持在1%左右。金屬礦物總量和所占比例的下降，說明了鐵礦石開采量減少，調入量的增加。endprint

1.3部門進口

從調入結構看，無錫市主要的調入物質為鐵礦石和礦石能源。這是因為，作為本地支柱產業的鋼鐵行業發展迅速，但本地鐵礦石開采量卻逐漸減少，必然導致外地鐵礦石資源（包括境外）大量調入。分析調入物質的結構也可看出，鐵礦石資源的調入比重逐漸增多

1.4隱流

無錫市的隱流當中除金屬礦石外，其余四類物質所占比例的變化趨勢與市內開采所占比例的變化趨勢沒有顯著差別。而金屬礦石由于其總輸入量呈上升的趨勢，因此其所占比例也呈顯著的上升趨勢。

2.無錫市部門輸出結構分析

2.1部門物質輸出總量分析（污染物+出口+隱流）

根據無錫市2004年至2016年物質輸出情況可得出物質總輸出量總體上呈現增長趨勢，由2004年的8066萬噸上升至2016年的16819萬噸，增長了1.1倍。

2.2部門污染物輸出

在污染輸出方面，則呈現出先增長后減少的情況，由2004年的600萬噸增長至2009年1527萬噸這一高峰，然后又下降至2016年的987萬噸，2009年出現高峰的原因應該是統計口徑發生了變化。調出物質的量雖有波動，但整體上呈現上升趨勢。氣體物質的變化趨勢同物質總輸出量相似，這實際上是由于氣體物質在總量中所占比重較大的緣故。耗散性物質的輸出量雖一直呈現增長趨勢，但是變化量卻并不大，2016年比2014年僅增長了0.5倍。

2.3部門出口

從出口物質的量上來看，無錫市出口物質的總量雖有波動但是總體上呈現上升趨勢，由2004年的1457萬噸上升至2016年的3381萬噸，增長了1.3倍。從出口物質的分類來看，鋼鐵類、生物質及建筑材料三大類物質呈現總量呈現上升趨勢，而能源類則呈現下降趨勢。出口物質總量的變化趨勢與鋼鐵和能源的變化趨勢相關性較大。分析能源類出口呈現下降的趨勢的原因與本地鋼鐵行業發展有關。從出口物質的結構上來看，鋼鐵類由2004年的16.4%，上升至2016的54.4%，上升了38個百分點。而能源類則有54.9%，下降至10.5%，下降了44.4個百分點。生物質類由7.4%上升至15.1%，上升了7.7個百分點。建筑材料的變化趨勢不大，基本上維持在20%上下。由此看出，在無錫市出口物質中，能源類的主導地位已經被鋼鐵類所取代2.4隱流

隱流當中的固體廢棄物所占比例最大，基本維持在96%左右，而大氣污染物所占比例次之，維持在3.4%左右，水污染物所占比例最低，維持在0.6%左右。可見，固體廢棄物對無錫市的環境壓力最大，這與無錫市大量開采礦產資源，造成固體廢棄物量大相吻合。從另外一個角度，也說明無錫市開展固體廢棄物綜合利用的潛力巨大

3.無錫市部門結構分析

3.1工業物質流結構分析

無錫市工業行業能源消耗煤炭、石油等資源性物質在工業直接物質輸入中占比達20.49%，全國的平均水平只有2.5%，表明無錫市高耗能產業占比相對較大。工業生產過程輸出對生態環境具有較大負面影響，雖然部分物質量不大，但是進入生態系統循環后，對人體及其他生物體產生巨大的破壞作用，加強對此類輸出物質的分析十分必要。無錫市鉛、汞、鎘、砷等廢棄物排放量比較多，這些物質對人類健康和生態環境的破壞作用很大。

3.2居民消費物質流結構分析

無錫市居民的基本消費支出保持下降狀態、耐用消費品支出、家庭和個人服務支出比重將平穩上升、醫療保健消費支出將有所增長、醫療保健消費支出將有所增長、.居民儲蓄額將繼續上升。

3.3建筑部門物質流結構分析

無錫市建筑部門物質流結構基本分為本地制作、進口。鋼鐵在建筑中的存量為887kg/人，占總存量的66.6%，基礎設施存量為262.6kg/人，占總存量的19.7%。

3.4交通運輸部門物質流結構分析

交通工具存量為105.3kg/人，占總存量的7.9%，耐用品和機器設備存量各為30.6kg/人與47.2kg/人，分別占總存量的2.3%與3.5%。

三、無錫市物質強度與效率分析

1.物質輸入/輸出與GDP關系分析

1.1物質輸入與GDP關系分析

無錫市人均物質輸入量由2004年的11.5噸/人增長至2016年的21.4噸/人，年均增長4.9%。由2004年的151.8元/噸上升至2016年的320.9元/噸，增長1.1倍，年均增長率為5.8%（GDP按1990年不變價格）。值得注意的是，物質生產力指標在2014年達到頂峰，其后兩年逐年下降，反映出無錫市在經濟增長規模繼續擴大的同時增長質量并沒有提升，這是今后發展應當著力解決的問題。

1.2物質輸出與GDP關系分析

2016年無錫市物質消耗量為15300萬噸，生產排出總量為13437萬噸，物質凈存量為1863萬噸，僅為物質消耗量的12.2%。年均增長率為5.8%

2.物質消耗強度與物質生產率

2.1單位GDP物質消耗強度及物質生產率

2.1.1總體

單位GDP物質輸入量的變化處于波動狀態，同期的單位GDP物質輸出量則呈遞減趨勢，單位GDP用水量和單位GDP廢水排放量則有相同的遞減趨勢，表征了無錫市資源利用效率的穩步提高，區域經濟增長和環境壓力也在逐步脫鉤。

2.2.2部門

2.2人均物質消耗強度

2.1.1總體

人均物質輸入量（不包括水）呈顯著上升的勢頭，即從2013年的7.20t人上升到2014年和2015年的10.71t人和11.34t人；同期的單位GDP物質輸出量（不包括水）則呈快速遞減的趨勢，從2013年的1.90t萬元減至2004年的1.30t萬元，年均遞減率為17.3%（圖5b）。說明廢棄物輸出的效率得到明顯提高。

2.3污染物排放強度與效率

2.3.1總體

單位GDP物質輸入量的變化處于波動狀態，同期的單位GDP的物質輸出量則呈遞減的趨勢；單位GDP用水量和單位GDP廢水排放量則有相同的遞減趨勢。表征了無錫市資源利用效率的穩步提高，區域經濟增長和環境壓力也在逐步脫鉤。

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