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国外物质流分析研究进展_徐鹤
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国外物质流分析研究进展_徐鹤襍2010 年 /第 3 卷 /第 2 期 襊再生资源与循环经济徐 鹤，李 君，王絮絮（南开大学 环境科学与工程学院，天津 300071）摘要： 回顾了国外物质流分析研究的起源和发展，并对其主流研究方法作一概述；探讨了物质流分析研究框架及指标体系的发展及应用，对 30 余个国家的指标体系使用情况做一统计；总结了国外已研究物质流分析的主要国家物质流分析信息的应用情况；指出了国外物质流分析研究的不足之处 。关键词： 物质流分析；分析方法；实践应用；物质流信息用途；回顾中图分类号： X24 文献标志码： A 文章编号： （ 2010） 02-0029-06国 外 物 质 流 分 析 研 究 进 展国外物质流分析研究进展作者简介： 徐 鹤（ 1971-），男，博士，教授，研究方向：循环经济与战略环评等 。基金项目： 天津市科技计划项目：低碳生态城规划建设的关键技术及实证研究（ 09ZCGHHZ00700）理 论 探 讨物质是社会存在的基础，运动的物质主体及其运动的基本形式决定了社会经济的发展方式和发展水平，物质代谢是自然界存在和发展的基本形式，也是人类与自然界交流的基本途径 。随着人类社会的发展，物质代谢形式和规模也在不断地发展 。而人类活动产生的环境影响则在很大程度上取决于进入社会经济系统的自然资源和物质的数量和质量，以及排放到环境中的废弃物质的数量和质量 。现在全世界越来越关注的环境问题，如全球变暖 、沙漠化 、臭氧层破坏等无不与物质的流动密切相关 。而环境问题的根源是物质代谢的规模，代谢规模越大，人类对环境的扰动范围和程度就越大，造成的环境损害也越大 。可以说，社会经济系统的物质吞吐量 、物质的构成 、排放方式和排放速率在一定程度上可以作为表征社会代谢的指标 。物质流分析是以质量守恒定律为基本研究原则，通过研究社会经济系统的物质的输入 、贮存 、分解 、输出之间的关系，提示一定区域内的物质流动特征和转化效率，以便进行以物质为基础的优化管理，为政策制定提供决策支持 。矿产资源的日益枯竭，人均占有资源降低以及越来越严格的环境保护标准和法规也日益成为物质流研究的主要推动力 。就研究机构而言，欧盟委员会统计局（ EUROSTAT） 、世界资源研究所（ WRI） 、德国 Wupper－tal 研究所 、耶鲁大学主办的产业生态学杂志（ JIE）（ Journal of Industrial Economy）等开展了许多关于物质流研究的卓有成效的工作，有力地推动了世界范围内的物质流研究 。1 物质流分析的起源和发展物质流分析从本质上来说，是物质循环理论的一个分支 。物质流分析是从工业代谢基础上逐步发展起来的，因此，物质流分析也借鉴了工业代谢研究的一些研究手段和工具，包括投入产出分析等 。就工业代谢分析研究而言，最早是 1968 年 Robert U. Ayres 发表的“产业代谢 ”，从 20 世纪 80 年代起， Robert U. Ayres 和Pete Baccini 一起提出了工业代谢的隐喻，也就是从这个时候起，开始出现了早期的物质流研究；在 20 世纪90 年代初，奥地利 、德国 、日本等应用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，但这一阶段的物质流研究由于缺乏统一规范的研究技术方法，各个国家的物质流研究数据可比性较差；在 1996 年，欧盟委员会组建了 “ConAccount”平台，开始对物质流分析进行研究，而这成为了物质流分析国际合作的里程碑式的发展；从 1997 年开始，由WRI 提供协助，美国 、日本 、奥地利 、德国 、荷兰 、巴西 、委内瑞拉 、玻利维亚 、丹麦 、波兰 、西班牙 、瑞士 、瑞典等国完成了国家层面的物质流研究； 2001 年，欧盟委员会统计局（ EUROSTAT）出版了第一部经济系统的物质流分析研究方法手册，即 “Economy-wide material flowaccounts and derived indicators . A methodological29襍2010 Vol.3.No.2襊RENEWABLERESOURCESANDCIRCULARECONOMY理 论 探 讨guide”, 欧盟导则发布以后，至今，绝大多数的物质流研究都是基于这个导则进行的，这个导则也成为了物质流研究领域最为重要的参考手册，继此之后， 2007年欧盟委员会统计局（ EUROSTAT）对研究方法手册进行了发展，发布了经济系统物质流账户编写手册，即Economy-wide Material Flow Accounting“A compilationguide”； 2007 年，耶鲁大学的 JIE 杂志展开了关于城市物质流分析的专题研究，这进一步推动了物质流研究从国家层面向城市 、区域层面的拓展 。值的一提是，美国的 Eric Rodenburg , 荷兰的 M.Bovenkerk 和 ReneKleijn 等无论是在理论研究还是在实践应用方面都走在了前面，对物质流分析的研究作出了较大的贡献 。2 物质流分析方法概述物质流分析在不同层次水平上有不同的研究手段和工具 。到目前为此，物质流分析的研究领域涵盖了不同实体水平 、不同系统边界的资源和物质流分析，包括从整个社会经济领域的物质流分析到特定元素或特定产品的投入产出分析 。图 1 是物质流分析在不同层次的分析工具 , 从图 1 中可以看出经济领域的物质流分析，在层次上，既包括整个社会经济领域的物质流账户构建及结合环境账户的国家会计核算，包括行业或部门的 、整个的投入产出分析表及特定元素的元素流分析，也包括企业或产品的生命周期分析等 。他们之间的关系见图 1。就已有的物质流研究中，应用的方法主要集中在总物质需求和输出 、实物投入产出表 、物质流分析 、生态足迹分析 、生命周期评价 、环境空间 、单位服务的物质强度等，详述如下 。2.1 总物质需求和输出总物质需求和输出 （ Total Material Requirementand Output， TMRO）是一种物质流核算方法，能够对国家经济系统和环境系统的物质交换和积累进行量化研究 。在最初的研究中，国家的总物质需求只考虑了从环境的获取，并没有完全接受物质平衡的概念 。而在现在的研究中，有了更多的延伸，不仅包括了世界其他经济体的物质输出，也包含了向环境的排放，注重物质守衡原则 。TMRO 从整体的层面对经济活动进行考量，涵盖了国内资源开采 、进口 、国内物质排放 、出口等指标，并综合考虑物质的整个生命周期，融入了没有直接经济价值的 “隐藏流 ”或 “生态包袱 ”等指标 。（具有代表性的例子：见 Adriaanse， 1997[1]； Matthews 等， 2000[2]）2.2 实物投入产出表实物投入产出表（ Physical Input-Output Tables，PIOT）能够进行国家层面的物质流分析，它是在常规国外物质流分析研究进展30襍2010 年 /第 3 卷 /第 2 期 襊再生资源与循环经济的投入产出方法的基础上，结合环境资源和废物排放进行拓展得到的 。PIOT 方法能够就经济系统和自然环境系统的物质和产品进行度量，涵盖了由经济活动产生的与环境相关的绝大部分的物质（或元素 、化学品等）流动 。PIOT 方法对自然资源怎么进入 、怎么处理加工 、怎么作为商品在经济领域进行流通 、消费并最终作为废物排放到环境中这一整个过程进行跟踪分析，并评估由此积累的环境负担（包括直接或间接的影响） 。（具有代表性的例子： Graedel， 1998[3]； Stahmer 等，1997[4]）2.3 物质流分析物质流分析（ Substance Flow Analysis， SFA）是对预先设定的某一地理区域，在其众多的相关代谢物质中，关注其中一种或几种物质的组合，或者化学中元素的运动状况，其中尤以元素流和化合物分析研究为多 。已有的研究成果，主要集中在铬 、汞 、铅等重金属，以及氮 、磷 、碳 、水和氯化物等 。（具有代表性例子 : Voet， E.van der 1996） 。瑞典的集中于核心物质研究的以物质为基础的 “物质通量分析方法 ”也可以考虑作为 SFA方法的一种主要形式 。（具有代表性例子 :Baccini andBrunner 1991[5]）2.4 生态足迹分析生态足迹分析（ Ecological Footprint Analysis， EFA）作为一个可持续发展的指标，是用来描述地球剩余自然容量能够提供的资源与经济发展的关系的，在数值上它可以考虑为地球陆地的总承载力 。它显示在现有技术条件下，指定的人口单位内（一个人 、一个城市 、一个国家或全人类）需要多少具备生态生产力的土地和水域，来生产所需资源和吸纳所衍生的废物 。并将所需要的领域与区域 、国家 、全球的所有的生态生产力的地区进行比较，探讨可持续性能力 。现有的研究通常被限制在陆地区域的潜在的生态资源输出上 。（具有代表性的例子： Wackernagel and Rees， 1996[6]）2.5 生命周期评价生命周期可通俗地理解为 “从摇篮到坟墓 ”的整个过程 。对于某个产品而言，就是从自然中来回到自然中去的全过程，也就是既包括制造产品所需要的原材料的采集 、加工等生产过程，也包括产品贮存 、运输等流通过程，还包括产品的使用过程以及产品报废或处置等废弃物回到自然过程，这个过程构成了一个完整的产品生命周期 。作为新的环境管理工具和预防性环境保护手段，生命周期评价（ Life-Cycle Assessment，LCA）主要应国外物质流分析研究进展_徐鹤
暂无评论，赶快抢占沙发吧。优秀研究生学位论文题录展示区域物质流分析方法及其在广东省的应用研究专　业: 环境科学关键词: 物质流分析 资源环境基尼系数 广东省 区域环境 物质代谢 循环经济分类号: X321.65　
X171形　态: 共 174 页　约 113,970 个字　约 5.452 M内容阅　读: 内容摘要在改革开放的二十多年里，广东省取得了举世瞩目的成就。但是经济的快速发展，使得物质消耗量急剧增长，环境污染和生态破坏问题日益严峻，资源和环境因素已经成为广东省地方经济发展的“瓶颈”。增强资源与环境对经济发展的持久支撑力，实现社会、经济和环境可持续发展“三赢”，是广东省制定环境经济政策、实现循环经济的目的和归宿。但是，现有的研究方法不能全面揭示环境经济系统的运作情况，需要开拓视野，从新的角度去寻找解决办法。物质流分析方法Material Flow Analysis，MFA为经济与资源环境协调发展提供了一种新颖而简洁的思维方式与研究手段，它是以物质的重量作为物质输入、输出的计量标准，可以真实展现经济发展与自然环境的状况。在国家物质流核算的基础上，本文构建了区域物质流核算框架，建立了完整的区域物质流分析Regional Material Flow Analysis，RMFA指标体系。并将其应用于广东省的环境经济系统中，构建了广东省的物质流帐户。运用区域物质流分析方法，辅以IPAT分析方法，基于物质重量的角度，率先从时间尺度年对广东省经济与资源环境协调发展程度进行了动态评价。得到的结论如下:1追踪广东省年期间经济系统的物质流状况，获得了包含隐藏流的广东省物质流全景图。分析结果表明：广东省每年的物质总需求在不断增加年均5.71，其中隐藏流对物质总需求的贡献很大占75-80左右，但每年人均物质总需求和国民物质福利远远低于一些发达国家或地区。同期的物质总输出和人均物质总输出也呈现递增的趋势年均分别为5.25和3.21。在不考虑隐藏流情况下，广东省物质输入输出总量在不断上升年均分别为4.50和3.87，但均远小于GDP2000年不变价的增长速度年均14.62，人均物质输入输出也在不断上升年均分别为2.50和1.89，单位GDP的物质输入输出在不断下降分别年均8.77和9.27；水的输入输出在不断上升年均分别为2.86和4.61，人均用水量基本保持不变，人均废水排放量不断上升年均2.61，单位GDP的水输入输出在稳步下降年均分别为10.15和8.62。区域物质输入与GDP、区域物质输出与GDP呈现高度正相关。与江苏省相比，广东省资源消耗强度和资源综合利用效率整体较高。 2广东省直接物质输入量以年均5.50的速度递增，其中以省内资源开采量为主占67-83，但由于省内资源相对短缺，省外资源进口所占比例将越来越大。广东省资源生产率呈不断上升趋势年均8.67，但远远低于日本和欧盟15国，同时广东省资源循环率也处于较低的水平2005年为4.18。以直接物质输入量和区域物质消耗作为环境负荷指标，IPAT分析表明，区域经济和环境压力处在相对脱钩状态，年是其中相对发展最好的一段。3广东省污染物排放量整体呈现上升趋势年均3.11，但万元GDP的污染物排放量整体呈现不断下降的趋势，区域环境效率在不断上升年均9.95。区域过程排放的IPAT分析表明，广东省正逐步走向区域经济与环境的协调发展。通过资源环境基尼系数分析，2005年能源消耗、COD排放、SO排放和工业固体废物的资源环境基尼系数分别为0.15，0.39，0.38，0.87，表明广东省在资源利用和污染物排放上存在不公平现象，其中工业固废排放不公平现象最为严重。绿色贡献系数计算结果表明，21个地市中，深圳、广州、中山3市体现的是一种绿色发展模式，清远、韶关、云浮、河源4市是引起全省能源消耗和污染物排放不公平性的主要因子。4根据物质流分析的结果，识别出广东省目前的经济增长模式属于“环境压力低增长模式”。高情景下，直接物质输入量、能源消耗量和S02排放量的预测值均低于低情景下的量，201O年和2020年三者的减量目标分别为0.71×10t和2.37×10t，0.46×10t和2.33×10t，42.50×10t和211.61×10t。高情景下预测的资源环境发展目标具有一定的现实可操作性，可以为广东省制定经济与资源环境协调发展战略决策提供参考。物质流分析结果表明，随着广东省经济的高速发展，广东省正逐步走向区域环境与经济协调发展的道路，但仍处于起步阶段，实现远期的资源环境目标有一定的困难．因此，广东省在保持经济稳步增长的同时，进一步采取提高资源生产率、提高资源的循环利用率等物质的减量化措施才是减少生态破坏和环境污染的关键，同时可以进一步通过调整区域产业结构、加快科技创新、制定优惠政策和倡导绿色消费等减小对区域环境的压力。本文构建了区域物质流核算框架，建立了完整的区域物质流分析指标体系，并将其应用在广东省的环境经济系统中。本研究可为后续的区域物质流分析研究提供参考，可对广东省经济与资源环境协调发展的程度及趋势作出判断，为广东省经济与资源环境协调发展战略决策提供参考，为广东省未来社会经济发展的战略布局起到一种导向作用。同时，本文的研究成果可以应用到我国其它省市区域..……全文目录文摘英文文摘论文说明：图目录及表目录前言第1章 绪论1.1问题的提出及研究意义1.2国内外研究综述1.3研究目标与研究方法1.4研究内容与技术路线第2章 物质流分析方法论2.1物质流分析含义2.2理论基础2.3度量标准2.4区域物质流分析与国家物质流分析比较2.5区域物质流分析基本原则2.6区域物质流分析研究框架2.7区域物质流分析指标体系2.8小结第3章 广东省物质流分析的研究方法3.1广东省研究区域的界定3.2广东省环境压力状况3.3广东省物质流帐的编制3.4广东省物质流分析方法3.5小结第4章 广东省环境经济系统的物质流分析4.1广东省物质流全景分析4.2物质输入与输出量分析4.3物质输入与输出强度分析4.4物质输入输出与GDP相关分析4.5区域对比分析4.6小结第5章 广东省资源利用的物质流分析5.1直接物质输入量现状与分析5.2资源生产率现状与分析5.3资源循环利用率现状与分析5.4物质输入与消耗的IPAT分析5.5小结第6章 广东省环境污染物的物质流分析6.1环境污染总体现状与分析6.2环境污染物的现状与分析6.3区域过程排放的IPAT分析6.4资源环境基尼系数分析6.5广东省经济发展、资源消耗和环境影响规律6.6小结第7章 广东省资源环境目标预测7.1广东省经济发展模式分析7.2预测理论依据7.3广东省资源环境目标预测与分析7.4小结第8章 广东省经济与资源环境协调发展对策8.1源头减量化8.2加快产业结构调整，推动产业生态化8.3加快科技创新，建立科技支撑体系8.4制定相关政策8.5倡导绿色消费第9章 结论与展望9.1主要结论9.2主要创新9.3不足之处9.4研究展望参考文献相似论文,220页,X321.65,134页,X171,142页,X171.1
D630.1,122页,X171.4
D630.1,49页,X171.4,75页,X171
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物质流分析(Substance Flow Analysis，SFA)
　　物质流分析是在一个国家或地区范围内，对特定的某种物质进行工业代谢研究的有效手段，它向我们展示了某种元素在该地区的流动模式，可以用来评估元素生命周期中的各个过程对环境产生的影响。由于工业代谢是原料和在转变为最终产品和废物的过程中，相互关联的一系列物质变化的总称，所以物质流分析的任务是弄清楚与这些物质变化有关的各股物流的情况，以及它们之间的相互关系，其目的是从中找到节省、环境的途径，以推动工业系统向的方向转化。物质流分析研究因其强烈的政策导向和对政策的指导意义而受到国际上的关注，通过物质流分析，可以有毒有害物质的投入和流向，分析物质流的使用总量和使用强度，为环境政策提供新的方法和视角，为决策者在和环境方面提供参考。
　　物质流分析方法作为研究经济活动中新陈代谢的一种方法，其基本思想的发端可以追溯到100多年以前，而其概念则出现于20世纪不同年代的各个研究领域。在领域，在20世纪30年代就推出了输入——输出。第一个基于经济学观点的国家物质流分析发表于1969年。第一个关于资源保护和的研究出现于20世纪70年代。而这两个最初应用的领域是：①新陈代谢(Metabolismof Cities)；②流域或城市区域的污染物迁移路径分析(Anal．ysisof Pollutant Pathways)。20世纪七八十年代，物质平衡(Physical Bal．ance)、工业代谢(Industrial Metabolism)等理论的提出和完善，为物质流分析方法应用于整个的研究奠定了基础。20世纪七八十年代初，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和物质的流动状况进行了分析，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。
　　20世纪90年代初，德国Wuppertal研究所提出了物质流账户体系(Material Flow Accounts，)，它是定量测度经济系统运行中物质使用量的基本工具，并提出了生态包袱(Ecological Rucksacks，)的概念，后来也称其为隐藏流(Hidden Flow，HF)。1996年，组建了“ConAccount”平台(www.conaccount.net)，该平台的成立可认为是物质流分析国际合作的里程碑。从1997年开始，世界资源研究所着手对5个国家(美国、日本、奥地利、德国、荷兰)经济系统的物质流动状况进行了全面的分析。该研究所的第一份研究报告得到了这5个国家经济系统的物质输入总量，并且给出了衡量物质输入状况的。在第二份研究报告中，该研究所得到了各个国家经济系统的物质输出总量，并且给出了衡量物质输出状况的相关指标。与此同时，运用物质流分析方法对本国经济系统进行分析的国家不断增加，比如意大利、丹麦、芬兰、瑞典、英国、捷克、中国等。2001年，欧盟统计局出版了第一部经济系统物质流分析研究方法手册，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用。2004年，PaulH．Brunner&Helmut Rechberger合作编写了Practical Handbookof Material Flow Analysis一书，系统介绍了物质流分析的概念、历程、应用范围及目标，详细地陈述了其数据库管理、软件应用的具体操作方法，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与的经典。
　　随着物质总量流动的分析研究的深入进行，单个物质或单质的流动分析已在全球、国家及区域层面得以深入的研究，如美国森林与环境学院对银、铜、锌等重金属在不同尺度上的流动特征做了大量细致的研究。而日本在循环性社会方面做了大量的研究工作。
　　人类社会生产、生活所采用的资源和都不可避免地在社会经济活动与资源环境之间进行物质交换(如图3—1)。简单地说，物质流分析主要衡量的是社会经济活动的物质投入、输出和物质利用率，其基础是对物质的投入和流出进行量化分析，建立物质投入和流出的，以便进行以物质流为基础的。物质流分析研究主要分为三个阶段：①定义要研究的体系以及体系成分；②确定并量化此物质的与流通量；③依据研究目的阐述量化的结果，比如根据潜在可能或所研究流程的环境影响而降低某一的量。
　　物质流分析方法分为两种：一种称为Substance Flow Analysis()，主要研究某种特定的物质流，如铁、铜、锌、锰等对有着重要意义的物质流，以及砷、铅、汞、镉等对环境有较大危害的有毒有害物质流和、、等部门物质流；另一种称为bulk—MFA，主要研究国家经济系统的物质流入与流出。前者主要应用于20世纪90年代，随着可持续发展意识的不断增强以及步伐的加快，基于国家经济系统的bulk—MFA方法在20世纪90年代中期开始逐渐成为研究和应用的主流。
　　与传统研究方法相比，物质流分析方法具有如下特点：
　　(1)以热力学第一定律即物质守恒原理为原则进行物料平衡，计算公式可表示为“输入=输出+累积一释放”；
　　(2)以研究对象的物理性状指标作为定量分析单位(主要是)，这类似于在现金资本流分析中以为单位；
　　(3)以物质流过程为分析结构框架，构建人类经济活动与自然生态系统之间的物质关联，追踪物质在内部与系统之问的迁移和转化途径，识别和评价物质流向、规模和强度等多个层次上的合理性及其影响，进而提出新的解决方案。
　　物质流分析内容有两个方面，一是物质总量分析模型，另一个是物质使用强度模型。物质总量分析模型分析了一定的所需要的总物质投入、总物质消耗和总循环量。而物质使用强度模型则主要关注一定或下，物质的使用强度、物质的消耗强度和物质的循环强度，这种强度可以以单位来衡量，也可以人均值来衡量。物质流分析研究的原料从进入社会经济活动开始，经由社会经济活动与环境之问的物质转化，一小部分积存在社会中以备后用，而大部分原料则在中使用消耗，最后在使用寿命终期流人废物处理阶段，通过将可回收的循环返回至社会经济活动，其余则被废弃。物质流分析的框架模型如图3—2所示。
　　实际上物质流分析也有不同的层次，既有某种元素层次的物质流动分析，也有行业层次的物质流分析，最高层次就是整个经济活动层次的物质流分析.
　　物质流分析的核心是对社会经济活动中物质流动进行，了解和掌握整个社会经济体系中物质的流向、流量，建立在物质流分析基础上的物质流管理则是通过对物质流动方向和流量的调控，提高资源的利用，达到设定的相关目标。这一点与的宗旨是一致的。循环经济强调从源头上减少资源消耗，有效利用资源，减少污染物排放。循环经济谋求以最小的环境资源成本获取最大的社会、经济和，并以此来解决以来环境保护与经济发展之问的尖锐矛盾。可见，物质流分析是循环经济的重要支撑，物质流分析和管理是循环经济的核心调控手段。
　　从物质流分析与管理和循环经济的相互关系来看，物质流分析和管理的调控作用主要体现在以下几个方面。
　　1)减少物质投入总量
　　在社会经济活动中，物质投入量的多少直接决定资源的开采量和对生态环境的影响程度。特别是对于不可再生资源，物质投入量的减少就直接意味着资源使用年限的增加，其对整个社会经济和环境的意义是极为显著的。因此，循环经济强调要在减少物质总投入的前提下实现社会经济目标。通过减少物质总投入，实现与物质消耗和环境退化的“分离”。如何在减少物质投入总量的前提下保障，通过技术和，不断提高资源利用率和增加资源循环使用量是两个关键。
　　2)提高资源利用效率
　　资源利用效率反映了物质、之问的转化水平，其中生产技术和是提高资源利用效率的核心。通过物质流分析，我们可以分析和掌握物质投入和产品产出之间的关系，并通过技术、工艺改造和更新，提高物质、产品之问的转化效率，提高资源利用效率，达到以尽可能少的物质投入获得预期经济目标的目的。
　　3)增加物质循环量
　　通过提高废弃物的再利用和再资源化，可以增加物质的循环使用量，延长资源的使用寿命，减少初始资源投入，从而最终减少物质的投入总量。工业代谢、工业生态链、等都是提高资源循环利用的重要内容和实现形式。有关资料表明，2000年日本总的物质循环利用率达到10％左右，所循环利用的大都是资源短缺或较高的废旧物质，如废钢、废铝、废塑料等。但是，大量的物质在目前的经济、技术水平上还没有很好地被循环利用或根本无法循环利用。
　　4)减少最终废弃物排放量
　　实质上，在社会经济活动中通过提高资源利用效率增加物质循环量，不但可以减少物质投入的总量，同时也可以实现减少最终废弃物排放的目的。因此，在发展循环经济过程中，生产工艺和技术的进步，生态工业链的发育和静脉产业的发展壮大，可以通过提高资源使用效率、增加物质循环和减少物质总投入，达到减少最终废弃物排放量的目的。3．4物质流分析对我国政策制定的影响物质流分析与管理作为循环经济的重要调控手段，其对我国环境保护的政策意义主要体现在资源利用效率及物质循环率与静脉产业的发展两个方面。
　　物质流分析(Material Flow Analysis，MFA)作为一种核算方法，追踪物质从自然界开采进入人类经济体系中，并经过经济活动在不同时段和区域中流动，最后回到中的情形，可以监测和追踪那些货币价值很低但对自然环境影响较大的物质的流动。
　　(1)理论基础
　　物质流分析的范围是如图3所示的经济一环境系统。在这个系统中，社会经济系统被包含在自然环境系统中，社会经济系统与周围的自然环境系统由物质流与能量流相连接。为了描述这2个系统的关系，人们提出了工业代谢和社会代谢2个概念。社会经济系统被看做自然环境系统中一个具有代谢功能的有机体，该有机体对自然环境的影响可以用其他代谢能力(如该有机体从自然环境中摄取的以及排泄到自然环境中的物质量)来衡量。
　　根据物质守恒定律，一定时期内输入一个系统的物质量等于同时期该系统存储量与输出该系统的物质量之和。对于上述社会经济系统来说，自然环境所提供的输人物质进入该系统，经过、、使用、回收、废弃等过程，一部分成为系统内的净存储，其余部分输出物质返回到自然环境中去，而整个过程中的输入量恒等于输出量与存储量之和。
　　经济一环境系统涉及到的基本概念主要有：
　　代谢主体构建物质流分析账户，明确代谢主体非常重要，否则就不能准确区分输入与净存储。所谓代谢主体是指社会经济圈内“吞”“吐”物质的可独立观测的基本单位，也就是输入物质的，如人、动物和机器等。需要特别指出的是，农作物(包括粮食和经济作物)一般不作为代谢主体，否则物质输入的边界将延伸到矿物层，如多少氮、钾的输入，使所需数据无从。同理，森林也同样作为输入物质；而不作为代谢主体，有人工养殖和捕获之分，在物质流分析账户体系申，只有人工养殖为代谢主体，野生捕获鱼作为输入物质。代谢主体在物质流分析中均以出现。
　　隐流和间接流隐流是指经济活动所动用的而未被使用的物质量。这些被动用的物质量没有进人代谢过程，却是必需的“输入”。如为了开采铁矿石，必须掘进坑道或剥离表土和覆岩，这些物质并没有进入代谢过程，被代谢主体所消费，所以称其为隐流；德国也称其为生态包袱。的物质流分析账户中，把国内物质开采所需的隐流称之为国内无效伴生物质；把和出口物质对应的称为间接流，它包括使用的和非使用的间接流；而在进口来源国为开采铁矿石而发生的剥离量被称为非使用的间接流。
　　系统边界由于物质流分析所关心的焦点在于社会经济系统在自然环境系统中的物质代谢，因此进行物质流分析研究时需要对系统边界做如下两方面的定义：①本国社会经济系统与自然环境系统之间的边界，是指直接从自然环境中开采的原料通过此边界进入社会经济系统进行进_步的加工转换；②本国与其他国家的行政边界是指成品、以及原料经由该边界，由本国出口到其他国家或由其他国家进口到本国。
　　在物质流分析研究中，只考虑通过系统边界输入经济系统或输出经济系统的物质流，经济系统内的物质流并不在研究之列。在这一原则基础上，家庭的牲畜被视为经济系统内部的物质流而不予统计，农业生产中使用的化肥被视为经济系统输出到自然环境的物质流。
　　(2)分析框架
　　图4为物质流分析方法的基本框架。输入经济系统的物质中最主要的一部分是由本国自然环境中开采出的各种原料，包括、矿物质、生物3部分。伴随上述国内开采原料而产生的国内无效伴生物不进入经济系统，没有经济价值，一经产生就输出到自然环境中去。此外，输入经济系统的物质流还包括从其他国家和地区进口的成品、半成品和原料，以及与生产这些物质有关的间接流。输入经济系统的物质流一方面成为该系统内部的物质净存储，如和耐用产品等；另一方面经过单位统计时段(一般以年为单位)的消费，成为通过系统边界返回到自然环境中的废弃物和排放物；此外还有一部分物质通过系统边界到其他国家和地区。在输出到自然环境系统中的废弃物中，有一部分被称做消耗流，即在生产使用过程中不可避免产生的废弃物，包括化肥、农药等在农业生产中的使用，以及其他产品在使用过程中的磨损。
　　物质流分析与循环经济有着密切的关系，基于物质流分析的管理政策和手段是发展循环经济的核心调控手段。目前我国循环经济的实践在3个层面(区域、行业、)展开，而物质流分析的手段也可以在不同层次应用。结合我国循环经济发展的实践，下面就区域(国家)层次、行业层次、企业和3个方面介绍物质流分析的应用。
　　(1)区域(国家)层次
　　这里的区域层次既可以达到国家层次，也可以指省(或城市)层次。区域(国家)层次的物质流分析方法又被称为总体物质流分析(Bulk—MFA)，主要研究的物质流入与流出。前者主要应用于20世纪90年代，随着人们可持续发展意识的不断增强以及经济全球化步伐的加快，基于国家经济系统的总体物质流分析方法在20世纪90年代中期开始逐渐成为研究和应用的主流。日本、奥地利、美国、丹麦、德国、意大利、芬兰、荷兰、瑞典和爱尔兰等国家，目前已经建立了国家层次的物质流分析账户，并通过物质流分析得出的结果为政府部门提供决策支持。
　　监测资源与生态环境状况并分析其与经济发展的关系，需要一套实用的定量指标，如上所述，物质流分析就是这样一套近年来备受关注的分析方法，并在发达国家迅速应用到账户指标体系。在构建我国的物质流分析账户时，应该充分借鉴国外一些已经完成的物质流核算经验，结合我国的实际情况，建立适合我国国情的物质流分析账户。通过对我国的资源利用情况进行物质流分析，也可以为我国建立循环经济指标体系，确立具体而明确的循环经济发展目标提供直接而有力的施政依据。
　　(2)行业层次。
　　对行业层次的物质流分析既可以采用上节介绍的方法，也可以采用另外一种被称为元素流分析(SubstanceFlowAnalysis，SFA)的方法。该方法主要研究某种特定的物质流，如铁、铜、锌等对国民经济有着重要意义的物质流，砷、汞等对环境有较大危害的有毒有害物质流。
　　目前国内外学者对元素流分析做了大量的研究，已经形成了一套成熟的方法。这里介绍2种物质流分析方法。
　　第一种方法是物质流的定点观察法。为了研究某种中的物质流状况，选定物质流中的一个区间作为观察区。然后，观察这二区间内物质流的变化。对这一区间内生命周期各阶段流人和流出的有关物质量，都要弄清楚。如果把物质的流动比喻成一条河流，那么用这种方法研究物质流，就好比是站在一座桥上，进行定点观察。这座桥的位置一般都选在某一年度的产品生命周期的始端，因为从这里能观察到上一个生命周期的回收阶段和本生命周期的生产、制造阶段以及部分使用阶段。
　　第二种方法是物质流的跟踪观察法。为了研究某种产品生命周期中的物质流状况，选定一定数量的该种产品作为观察对象。然后，沿着这些产品生命周期的轨迹，对其进行观察。生命周期中各阶段流入和流出的有关物质量，都要弄清楚。如果仍用河流作比喻，那么用这种方法研究物质流，就好比是坐在一条船上顺流而下，对选定的物质对象进行跟踪观察。跟踪的行程，至少要从某一个生命周期的起点，一直到它的终点，途中经过产品的生产、制造、使用和产品报废后的回收4个阶段。只有这样，了解的情况和收集的数据才比较完整，才便于做进一步的分析。必要时，甚至要连续观察一个以上的生命周期。
　　(3)企业和产品层次
　　企业层次物质流分析方法在企业层次应用上的具体体现就是的物料平衡。物料平衡是清洁生产的一个重要组成部分，通过衡算可以弄清楚原料和能量的实际利用情况及废弃物的排放量。做物料平衡的目的不仅仅是为了使物料平衡，而是为了发现问题。通过进行物料平衡，可以了解除了做成产品之外，另外的部分究竟消耗到了哪里，有哪些排放方式，排放量是多少。通过绘制物料平衡图，很容易确定各排放点的排放方式及其排放量，还可以确定污染最严重的排放点，以便对各排放点采取相应的排污措施。物料衡算的数据常用3种方法获得：第一，对实际生产过程进行直接测定，一般以实、狈0为准；第二，通过对技术文件的统计获得；第三，在不可能进行实测的地方，也可以根据化学计算法进行估算。必须注意，现场实测必须进行完整的3个以上的(或持续生产72h)才能获得比较的数据。当然也可以引用一些经验值，衡算允许有很小的。但是如果差别很大，应加以复核和完善。一般说来，如果输入总量和输出总量之间的误差在5％以内，则可以用物料平衡的结果进行随后的有关评估与分析，反之则必须检查造成较大误差的原因，重新进行实测和物料平衡。
牛桂敏著.循环经济发展模式与预测.天津社会科学院出版社,2008.07.
郭学益，田庆华编著.有色金属资源循环理论与方法.中南大学出版社,2008.1.
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