低碳经济是发展循环经济的必然选择——浅谈我国工业固体废物资源化
2012-05-20徐西安徐金花姜立岩王修川闫冬梅
徐西安,徐金花,姜立岩,王修川,闫冬梅
(1.长春职业技术学院汽车学院,吉林 长春 130033;2.长春市农机监理处,吉林 长春 130062;3.吉林省固体废物管理中心,吉林 长春 130051;4.长春研奥电器有限公司,吉林长春130061)
运用循环经济模式,以低碳经济理念探讨工业固体废物的资源化,是降低资源和能源消耗、减少废物及温室气体排放、保护环境的迫切需要,也是寻求经济可持续发展的必然选择。
1 循环经济和低碳经济的本质、意义
循环经济是指在人、自然资源、社会经济和科学技术的大系统内,在资源投入、企业生产、产品消费及废弃物处理的全过程中,把传统的依赖资源消耗的线性增长经济,转变为依靠自然资源的生态循环来发展,形成资源—产品—工业固体废物—再生资源的反馈式循环过程的发展模式,是一种通过资源循环利用,使社会生产投入自然资源最少、向环境中排放的废弃物最少、对环境的危害或破坏最小的经济发展模式。
循环经济是对新型发展经济方式的归结与概括,是从经济活动实践中产生和形成的。循环经济是一种理念,而遵循循环经济理念和“3R”原则(即“减量化、资源化、无害化”,是循环经济最重要的实际操作原则)探索形成的发展方式,就是循环经济模式。
低碳经济对工业固体废物而言,是指在减量化、资源化、无害化过程中,降低化石能源消耗、减少温室气体排放活动的总称,指在可持续发展理念指导下,通过技术创新、产业转型、新能源开发等手段,改变能源结构,尽可能降低煤炭、石油等高碳能源消耗,减少二氧化碳等温室气体排放,达到经济社会发展与生态环境保护双赢的一种经济发展形态,是以低能耗、低污染、低排放、高效益为特征的新的经济发展模式。
低碳经济以减少温室气体排放为主要关注点,以建立低碳能源系统、低碳技术体系和低碳产业结构为基础,以制定低碳政策、开发利用低碳技术和产品、采取减缓和适应气候变化的相关措施为核心内容,是人类社会继农业文明、工业文明之后的又一次重大进步。
2 循环经济与低碳经济的关联性
循环经济主要从资源的减量化、资源化、无害化角度减少资源消耗,降低环境末端治理的成本,以应对资源紧张和环境污染问题。低碳经济则主要从降低煤炭、石油等化石能源的消耗,减少二氧化碳的排放,促进形成低碳的经济结构,来应对全球化石能源过速消耗和全球气候变化。
在生产领域,循环经济要求生产环节实现资源减量化,并对生产过程中形成的废弃物实现再利用;在消费环节实现产品废弃物的回收和再利用,进而实现全过程的低耗、低排目标。低碳经济要求生产环节消耗更少的碳能源,多使用清洁的替代能源以维持生产的能量供应,形成低碳的经济结构;消费环节减少以化石作为能源的消耗,代之以消耗太阳能、风能、水能等清洁能源,形成低碳的消费模式,进而实现全过程的低碳目标。
循环经济和低碳经济都追求人类可持续发展和环境友好的实现,要求人类在考虑生产和消费时要充分考虑自然生态系统的承载能力,尽可能地节约自然资源,不断提高自然资源的利用效率。低碳经济和循环经济涉及到整个经济社会发展的各领域,是一个系统工程和需要全社会参与的重大行动,而两种经济模式总体目标是一致的,相互联系又相互促进。在工业生产领域,减少包括石油、煤炭在内的资源投入,既是低碳经济的要求,也是循环经济的要求。实现废弃物的再利用,既可减少原材料的消耗,也可减少石油、煤炭等燃料的消耗,都是低碳经济和循环经济追求的共同的节能降耗目标。
由此可见,循环经济与低碳经济具有目的上的一致性,特征上的相似性,只不过二者的技术路线和发展途径存在一定的差异。低碳经济是一种经济形态,而循环经济是一种发展模式,要实现低碳经济这一经济形态,存在着诸多发展模式可供选择,其中,低碳经济是发展循环经济的必然选择。
3 循环经济系统中的子系统低碳经济
循环经济作为一种经济发展模式,把资源消耗减量化作为基本前提,其中也包括能源消耗减量化、能量回收和综合利用。与低碳经济相比较,循环经济不仅节约包括煤炭、石油等能源产品,也包括所有资源的节约。目前,任何资源的生产和运输都要消耗能源,造成二氧化碳等温室气体排放,循环经济的减量化就是节约所有资源,从而起到节约能源,降低有毒有害气体排放的作用。
循环经济的资源化、无害化,具有废物作为再生资源加以利用,对环境不能产生危害的意义。以高炉渣粉煤灰为脱硫剂为例,消减S02的烟气污染,实现以废治废,说明发展循环经济,实现物质资源的节约、合理使用,降低二氧化碳等温室气体排放,涵盖了低碳经济的内容。
传统经济系统为:“资源—产品—消费—废弃物”物质单向的开环式流程,特征是资源(包括煤炭、石油等高碳能源)高开采、高投入、低利用、废弃物(包括二氧化碳等温室气体)高排放。
循环经济模式为:“资源—产品—消费—再生资源—再生产品”物质循环的闭环式流程,其特征是资源(包括煤炭、石油等高碳能源)低开采、低投入、高利用、废弃物(包括二氧化碳等温室气体)低排放。
4 工业固体废物在循环经济系统中的流程
循环经济系统是模仿生态系统,在经济系统中添加分解者角色,使经济系统具有“净化废物”、再利用的功能,从而将经济系统作为分支系统和谐地纳入生态环境系统里,促进两个系统的协调共生,即工业固体废物以再生资源、再利用的形态重新进入经济系统,二氧化碳等温室气体以低排放无害化的形态顺畅地进入生态环境系统,缓解自然界资源短缺,温室气体排放量得到控制,降低对生态环境的影响,为生态环境提供自我恢复的空间。
低碳经济系统作为循环经济系统的子系统,在参与生态环境系统之间的循环流动,是一种深层次的循环,不仅是对经济系统输出的工业固体废物实施“减量化、资源化、无害化”意义的循环,又是对二氧化碳等温室气体排放量的有效控制。通过系统内部循环来发掘自身资源和净化功能,延缓经济系统对生态系统的输出,使得二氧化碳等温室气体最终以对自然环境低排放、无害化的形态,重新流回生态环境系统中。
此时,经济系统不再像过去那样将生态系统作为垃圾箱,直接将二氧化碳等温室气体等废物排放在其中,造成恶劣的环境影响,而是经过“减量化、资源化、无害化”了的工业固体废物,作为新的资源和能源,在降低自然资源消耗的同时,为发展经济提供了有力的支撑。同时,在低碳经济为子系统的循环经济系统模式下,人与生态环境之间不再是破坏生态环境、限制经济发展的关系,而是人与自然和谐发展的环境友好型关系。
5 我国工业固体废物资源化现状
5.1 工业固体废物产生情况
2008年,全国工业固体废物产生量190 127万t,比2007年增加8.3%;工业固体废物排放量782万t,比2007年减少34.7%。工业固体废物综合利用量123 482万t,比2007年增加11.9%;工业固体废物贮存量21 883万t,比2007年减少9.3%。工业固体废物处置量48 291万t,比2007年增加16.8%。
5.2 工业固体废物综合利用情况
建材行业是资源综合利用的重要产业,是利用工业固体废弃物最多的工业部门之一。建材行业可利用的固体废弃物主要有粉煤灰、煤矸石、废渣、脱硫石膏、尾矿和垃圾等。其中,废渣、粉煤灰、煤矸石及工业建筑垃圾占建材行业固体废弃物利用总量的99%。
据统计,2008年建材行业综合利用各种固体废弃物5.70亿t,其中,水泥和墙体材料为建材行业的两大主要利废工业。2008年建材行业粉煤灰的利用量占全国30%以上,煤矸石的利用量占全国的50%以上。
综上所述,我国工业固体废物综合利用量123 482万t,工业固体废物综合利用率占产生量的65%左右。有资料显示,2008年建材工业固体废物利用量57 000万t,亦即同年我国行业固体废物综合利用量的46%左右用于建材工业,如何在工业固体废物资源化利用的同时,避免产生更严重的二次污染,在能源和环境日益成为制约经济社会发展的今天,要密切关注建材工业的环境状况、污染防治和节能减排情况。
表1 全国工业固体废物产生及处理情况 万t
5.3 工业固体废物资源化利用过程中的污染状况
建材工业是典型的资源、能源消耗型产业,生产过程中不仅消耗大量的资源和能源,而且也产生废气、粉尘、烟尘,CO2,SO2,NOx,废水以及固体废弃物等,其中二氧化碳等温室气体和SO2对环境影响较大。
5.3.1 能源、资源消耗及主要污染物排放
据统计数据分析,随着建材产品产量的不断增长,能源消耗也随之增加,2008年建材行业共消耗各种矿产资源100亿t以上,规模以上建材企业煤炭、电力和燃料油等消耗折合标准煤为2.09亿t,其中煤炭消耗量2.2亿t,建材工业固体废物利用量5.7亿t,粉煤灰的综合利用量占全国的30%以上,煤矸石的利用量占全国的50%以上。同时,有害物质SO2排放量165万t,烟气、粉尘排放量530万t。
5.3.2 运输中的污染
在工业固体废物运输过程中,机动车尾气排放随着运输车辆的增加,以及频繁行使污染日益严重,成为突出的气态污染物排放源。汽车尾气成分非常复杂,其主要污染物包括:一氧化碳、氮氧化物、碳氢化合物、铅、苯并芘等。这些污染物不仅污染环境,对人体也有直接危害。
农村及城乡边缘地区保有量大、使用面广的采用单缸柴油机的小型拖拉机和三轮农用车等,以及一些陈旧的、本应淘汰的农用机械等仍作为运输工具运输工业固体废物。农机超期服役安全技术状况差,能耗高,尾气排放量大,对环境污染严重。超期服役的农机所造成的废气和污染物排放是一个很大的数量,严重污染大气环境。
6 发展低碳经济的措施与建议
6.1 用理论创新与制度创新引领低碳技术的研发、推广和应用
国家建立“低碳技术”理论创新的激励机制,鼓励相关研究所和相关企业合作研发。研究所发挥理论上的优势,相关企业提供具体的实际需求,相互合作,理论和实践相结合,这样才会有助于“低碳技术”理论上的创新,进而引导“低碳技术”领域更快、更好地发展,使“低碳技术”能够快捷有效地应用于实践。
6.2 利用税收政策刺激和引导全社会节能减排
政府宏观调控的经济杠杆在促进低碳经济中发挥重要作用。对生产节能产品的企业给予不同额度的税收减免,对不执行节能标准的耗能产品征收较高的所得税,对企业从事符合条件的节能、环保项目和专用设备投资,以及生产节能产品服务的技术转让承包、技术咨询服务所取得技术性服务收入等给予所得税减免优惠。
6.3 生态工业示范园区建设,要具有消减二氧化碳等温室气体排放的功能
清洁生产是低碳经济的关键环节,在企业内部积极推行清洁生产,最大限度地可持续利用资源,减少有毒、有害物质的使用和排放。在区域层面上,建立企业之间、部门之间、产业之间物质输入与输出关系,把上游企业输出的废物作为下游企业的原料。在社会层面上,把“生产者”、“消费者”和“分解者”有机组合起来,建立完备的资源再生循环体系,园区建设以产业创新、技术创新、机制创新、服务创新为动力,大力发展低碳经济,夯实以低碳能源、低碳技术、低碳物流为基础的低碳经济工具,构建以低碳企业、低碳家居、低碳建筑和低碳交通为单位的低碳经济实体,实现以消费低碳商品和低碳服务为代表的低碳经济市场,最终全面创新低碳园区,从而达到变污染负效益为资源正效益、改善区域环境质量的目的。
6.4 采用机动车尾气减排技术,包括机动车机内净化技术和机动车机外净化技术
6.4.1 机动车机内净化技术有稀薄燃烧技术、废气再循环技术等
稀薄燃烧技术是通过改进发动机燃烧的方法,使稀薄燃烧方式在大于理论空燃比14.7的条件下燃烧,将空燃比由14.7提高到22.0,汽油引擎功率将大大提高,可节约燃料约15%。
废气再循环技术就是将再循环的废气经冷却器冷却后,再进入进气端与新空气以一定比例混合后进入气缸燃烧,从而形成再循环。此技术可以降低氧气浓度和最高燃烧温度,抑制了氮氧化物在燃烧过程中的形成,改善燃油经济性,从而可以降低氮氧化物的排放。
6.4.2 机外净化技术有三效催化净化技术、机体外低温等离子技术等
三效催化净化技术是在发动机尾气排放系统上加装净化装置,以减少有害气体的排放量。
机体外低温等离子技术,利用等离子体系中的活性物种,将汽车尾气中的有害物质,通过氧化、还原或离解成低害或无害物质,以达到降低环境污染物的目的。
6.4.3 强化机动车管理制度
每年都有大量的运输车达到报废淘汰标准却仍在行驶,其中部分车型陈旧、排污量大。交管部门应加大控制力度,对于性能差、排放量超过标准的车辆强化监管,在源头上降低运输车辆过量排放尾气的可能性。
6.4.4 尽快出台农业机械更新报废制度
对那些年限长、耗油高的旧机实行强制报废,并给予农机户一定的机具报废补贴,使农机户成为一项自觉自愿的行动。这样减轻了农民因报废机具而造成的经济损失,也切实降低了农业碳排放量及其对环境的污染。
农村及城乡边缘地区保有量大、使用面广的单缸柴油机的小型拖拉机和三轮农用车等产品,在产品换代上,调整新产品结构,也可达到减少农机的废气排放、降低能耗的目的。
6.5 应用于低碳技术研发的资金来源
国家大力支持低碳技术的研发,在资金投入方面,出台一系列的法规来规范。例如:资金的投入方式、投入途径、不同项目的投资标准等都需要制定出细则。对于我国应用于低碳技术研发的资金来源,提出以下建议:
(1)国家公共财政的科研经费拨款;
(2)政府巨资投入新能源的开发和利用,全方位的补贴;
(3)开展广泛合作吸引外来投资;
(4)向环境交易的市场中介机构征收税款。
7 结语
低碳经济和循环经济是20世纪后半期产生的新经济思想,是对人类和自然关系的重新认识和总结的结果。是人类在经济高速发展中陷入资源危机、环境危机、生存危机后,深刻反省自身发展模式与改进的产物。作为应对全球性资源环境问题、促进可持续发展的重大经济模式,低碳经济和循环经济都是当今社会极力推崇的发展新方式,都是从结构和机制入手,以新思维、新办法解决日渐明显的全球性资源环境劣化和气候变化问题的新举措。
[1] 付林,姜洋.国外发展低碳经济的公共政策对黑龙江的启示[J].北方经贸,2011(12):5-7.
[2] 黄了如.节能减排背景下的吉林省可持续发展协调性研究[D].东北师范大学.2009:26.
[3]冯学荣,刘庭兵.低碳经济背景下能源产业发展问题研究——以延安市为例[J].西部金融.2011(02):22-24.
[4] 张猛,徐娟,王育才.我国循环经济的发展与对策[J].河南科技.2010(16):52-54.
[5] 徐丽娜.低碳经济的国内研究综述[J].当代经济.2010(24):61-64.
[6] 徐丽娜,朱瑞娜.低碳经济的研究综述[J].理论月刊.2010(12):33-35.
[7] 亓晓丽.推进山西低碳经济发展的战略选择及对策研究[J].经营管理者.2010(20):70-72.