城市矿产环境效益分析

薛菲，袁汝华

(河海大学商学院，南京 211100)

城市矿产环境效益分析

薛菲，袁汝华

(河海大学商学院，南京 211100)

针对我国传统的粗放式经济发展模式不利于可持续发展的问题，应用机会成本法等对城市矿产的环境效益进行了初步估算。从固体废弃物减量化带来的环境效益、避免开发自然资源带来的环境效益、避免加工自然资源带来的环境效益，以及再生资源转化过程中的环境成本4个方面对城市矿产的环境效益进行了量化，并以某城市矿产示范试点基地作为分析对象进行量化分析，使城市矿产发展的环境净效益得到直接的体现。

城市矿产;环境效益;定量分析

“城市矿产”在日本被称为“城市矿山”，由日本东北大学的南条道夫教授于1988年首先提出。“城市矿产”是指在经济发展过程中产生并散落于城市各个角落的可循环再利用的塑料、稀贵金属、有色金属、橡胶、钢铁等资源。“城市矿产”是对废弃资源再生循环利用的形象比喻［1］。一些西方发达国家生产有色金属的原材料主要来源于再生有色金属，而开发利用“城市矿产”已经成为一个独立的朝阳产业。

虽然我国是一个资源大国，但是人均可用资源量很少，资源的供求矛盾突出;环境压力的不断增大已经严重影响我国可持续发展，急需寻找解决的方法。自改革开放特别是21世纪以来，我国的经济突飞猛进，工业化、城镇化发展迅速，国内不断加大的原生自然矿产的开采力度已无法满足对资源的需求量，大量矿产资源只能依靠进口［2］。同时我国资源消耗量巨大，每年需消耗约50亿吨的矿产资源，已是全球第一“资源消耗超级大国”。据估计，按照这个消耗速度，中国需要消耗3个地球的总资源量才能达到发达国家的水平。由此可见，急需转变目前我国传统的粗放式经济发展模式，努力建立绿色可持续的集约式发展模式。

1 城市矿产环境效益估算的意义

城市矿产最早虽然是由日本的南条道夫教授提出的，但是城市矿产类逆向物流项目在西方一些发达国家已经发展成为了一个相对成熟的产业。城市矿产类逆向物流项目的发展是实现可持续发展战略的重要途径，是我国科学发展观的重要体现。

从宏观层面来看，城市矿产类逆向物流项目的实施可以减少对自然矿产的需求量，而且城市矿产的开采成本比自然矿产要低。据调查，全球有62%的铜、45%的钢、40%的铅、30%的锌都来自再生资源的回收和利用［3］。同时还可以减少甚至避免对土壤、水体、空气等的污染，达到保护环境的目的。可见，实施城市矿产类逆向物流项目有利于节约资源、保护环境、节约社会成本。

从微观层面来看，发展城市矿产类逆向物流项目对生产商也具有重要意义。通过对回收的废弃产品的分析可以使生产商及时了解消费者对产品的反馈，发现产品存在的问题，进而对产品的生产流程和内在设计等进行改进和完善，加强对产品的质量管理，提升企业的核心竞争力［4］。同时，在经过回收、检验、拆卸、再加工、资源化等过程后，将废弃产品转换成可再利用的零部件或者原材料，使其重新流入正向物流中，也减少了企业的生产成本。

2 城市矿产环境效益估算

发展城市矿产类逆向物流项目所带来的环境效益主要包括固体废弃物的减量化带来的环境效益B1、避免开发自然资源带来的环境效益B2、避免加工自然资源带来的环境效益B3，以及再生资源转化过程中的环境成本C4［5］。城市矿产环境净效益为环境效益减去环境成本，B=B1+B2+ B3-C4。

2.1 固体废弃物减量化带来的环境效益

固体废弃物减量化带来的环境效益B1主要包括固体废弃物减量带来的土地效益B11、大气效益B12、土壤效益B13和水体效益B14，公式为B1= B11+B12+B13+B14。

固体废弃物减量带来的土地效益B11是指由于发展城市矿产使固体废弃物减量化所减少土地占用的效益，采用机会成本法进行估算:

式(1)中:Q表示固体废弃物总量;D表示单位面积土地上固体废弃物的堆放量，根据我国生活垃圾堆放总量及占地面积的数据［6］求得，本文按照12 t/m2进行计算;C表示单位面积土地的机会成本。

固体废弃物减量带来的大气效益B12是指因固体废弃物的减量化导致扬尘污染减少带来的环境效益;土壤效益B13是指因固体废弃物的减量化导致土壤污染减少带来的环境效益;水体效益B14是指因固体废弃物的减量化导致水体污染减少带来的环境效益。因固体废弃物的减量化导致环境污染的减少带来的效益主要通过排污处理费来进行估算。

式(2)中:Q表示固体废弃物总量;PG表示排污处理费。

2.2 避免开发自然资源带来的环境效益

开发自然资源会造成一系列的环境污染，城市矿产的发展在节约自然资源的同时，也减少了开发自然资源过程中造成的环境污染，因此带来了一定的环境效益，此即为避免开发自然资源带

式(3)中:Qi表示第i种再生资源的产量;ki表示第i种再生资源向自然资源的质量转化率，即1 t再生资源相当于X t自然资源的开发量;Hi表示第i种开发单位质量的自然资源带来的环境效益损失，即开发1 t自然资源引起X万元环境效益损失。

2.3 避免加工自然资源带来的环境效益

城市矿产的发展减少了自然资源在开发过程中造成的环境污染，也减少了加工利用过程中的环境污染。在计算避免自然资源的加工带来的环境效益时，需要将再生资源向自然资源进行数量转化，计算单位质量的再生资源相当于多少自然资源的生产加工数量，再乘以加工单位质量的自然资源带来的环境效益损失。来的环境效益B2。

式(4)中:Qi表示第i种再生资源的产量;ki表示第i种再生资源向自然资源的质量转化率，即1 t再生资源相当于X t自然资源的加工量。

2.4 再生资源转化过程中的环境成本

城市矿产发展过程中将固体废弃物转化成可用的再生资源会造成一定的环境污染，包括废水、废气、固体废弃物等，形成环境成本。

3 某城市矿产示范试点基地环境效益分析

3.1 基地项目分析

某市建立城市矿产示范试点基地，是以再生资源加工、二次原料市场、再生资源综合利用为一体的循环经济产业园区，主要从事废旧机电产品的拆解分拣及废旧金属的加工配送。

3.1.1 废旧机电产品的拆解分拣

废旧机电产品的拆解分拣主要包括对进口废电机、废电线电缆和废五金电器进行清洁、绿色拆解，对拆解区进行封闭式管理和监管，做到无害化处置和资源最大化利用，规划年拆解量100万吨。

2013 年项目全部建成后，废机电产品的拆解分拣规模将达到100万吨/年，拆解之后将得到36万吨钢铁、24万吨铜、24万吨铝、5.6万吨塑料和5.4万吨橡胶以及5万吨的其他不可利用固体(废油)废物。

3.1.2 废旧金属的加工配送

废旧金属的加工配送是以国内、国外收集的废旧金属为原料，通过分类、分选、破碎等处理达到金属生产企业对原料的要求，形成服务于华东地区金属生产企业区域性废旧金属原料配送中心，生产规模达到200万吨/年。

2014 年项目全部建成后，废旧金属的分拣处理规模将达到200万吨/年，经过精细分拣、分类、处理之后将得到109.3万吨钢铁碎料、47.5万吨铜碎料、33.3万吨铝碎料以及9.9万吨其他不可利用的废物。

3.2 基地环境效益分析

3.2.1 固体废弃物减量化带来的环境效益

该基地每年投入300万吨固体废弃物，共产出再生资源285.1万吨和14.9万吨不可利用废物，即该基地每年减少固体废弃物285.1万吨。该省2008年单位面积的农业产值为55.44元/ m2。由于土地是长期占用，需考虑货币时间价值［7］。2013年央行一年定期存款利率为3%，故本文选取的贴现率为3%［8］。该基地的生产运营期为10年，则现在的1元相当于10年后的11.46元。固体废弃物减量化带来的土地效益B11为15 094.68万元。

垃圾排污费选用10元/吨［9］，固体废弃物减量化带来的大气效益B12、土壤效益B13和水体效益B14约为2 851万元。固体废弃物减量化带来的环境效益为17 945.68万元。

3.2.2 避免开发自然资源带来的环境效益

该基地每年生产145.3万吨钢铁、71.5万吨铜、57.3万吨铝、5.6万吨塑料、5.4万吨橡胶，其中橡胶由于来源于天然橡胶的开采，对环境影响不大，故本文不估算其避免开发自然资源带来的环境效益。由于我国金属矿产以中低品位矿为主［10］，本文选用34.03%的磁铁矿、0.87%的铜矿、3.8%的铝土为计算基础，得出钢铁、铜、铝的再生资源与自然资源的转化率分别为2.939，114.94，26.316。矿产资源在开发过程中会对生态造成一定的影响，根据已有研究，本文选取3.6元/t作为开发单位质量金属矿产造成的环境效益损失［11］。钢铁、铜、铝产生的避免开发自然资源带来的环境效益为36 551.35万元。

塑料主要对应的是石油天然气的开采。根据塑料的经济价值和石油天然气开采产生的自然资源经济价值的比较，估算塑料的再生资源与自然资源的转化率，并结合石油天然气开发的环境治理费用，得出塑料产生的避免开发自然资源带来的环境效益。我国石油天然气开采业的环境治理费用约为2 103万元，基地每年产生的5.6万吨塑料与石油天然气开采业每年的经济价值之比为5.53×10-3，塑料产生的避免开发自然资源带来的环境效益为11.63万元。

该基地每年避免开发自然资源带来的环境效益为36 562.98万元，详见表1。

表1 避免开发自然资源带来的环境效益

3.2.3 避免加工自然资源带来的环境效益

金属冶炼业的环境治理费用约为18 119.5万元，塑料生产业的环境治理费用约为1 641.1万元，橡胶生产业的环境治理费用约为1 649.7万元。该基地每年生产的145.3万吨钢铁、71.5万吨铜、57.3万吨铝、5.6万吨塑料、5.4万吨橡胶与金属冶炼业、塑料生产业、橡胶生产业的产品经济价值之比为0.253 1，7.525×10-3，4.496 9× 10-3，基地每年生产的再生资源产生的避免加工自然资源带来的环境效益为4 605.82万元，详见表2。

表2 避免加工自然资源带来的环境效益

3.2.4 再生资源转化过程中的环境成本

该基地每年产生14.9万吨不可利用废物。将这些不可利用废物交予具有危险废物经营许可证的公司进行处理。该市工业固体危险废物处置收费标准为1 800元/t［12］，因此基地再生资源转化过程中的环境成本为26 820万元。

通过上述计算可知，该基地每年的环境效益为59 114.48万元，环境成本为26 820万元，环境效益减去环境成本后的环境净效益为3.23亿元。

4 结束语

本文从固体废弃物减量化带来的环境效益、避免开发自然资源带来的环境效益、避免加工自然资源带来的环境效益，以及再生资源转化过程中的环境成本4个方面进行分析，将城市矿产的环境效益进行了量化，并以某个城市矿产示范试点基地作为对象进行量化分析。该基地每年投入300万吨固体废弃物，产出285.1万吨再生资源和14.9万吨不可利用废物，通过计算分析得出基地每年的环境效益为59 114.48万元，环境成本为26 820万元，环境效益减去环境成本后的年环境净效益为3.23亿元，取得了良好的环境效应、经济效应。

城市矿产产业旨在节约资源、保护环境，通过先进的技术，将生产生活中的固体废弃物进行分拣加工，将之转化为可利用的再生资源，实现废弃物的再利用和资源化。

目前我国资源供求矛盾突出，环境压力大，同时存在大批如北京、上海、广州等大中型城市具备开发城市矿产的条件;发展城市矿产可以有效地减少环境污染，节约自然资源，有效缓解经济发展中面临的环境污染和资源短缺问题，实现经济、生态和社会可持续发展的有机统一。因此，在我国发展城市矿产产业势在必行。

［1］徐波，纪树东.城市矿产:发展绿色经济的新路径［N］.西安日报，2012-06-18(11).

［2］曲永祥.解读“城市矿产”［J］.中国有色金属，2010 (24):30-31.

［3］曹刚，范洁，王文佳.大部分电子垃圾流向“回收游击队”［N］.新民晚报，2013-02-05.

［4］周燕飞.循环经济下河南省钢铁企业逆向物流体系构建［D］.郑州:郑州大学，2013.

［5］于文良.城市静脉产业发展模式及其资源效益和环境效益估算方法研究［D］.西安:西北大学，2009.

［6］顾瑞珍.我城市固体废弃物堆放量达70多亿吨占地6亿平方米［N］.经济参考报，2007-11-23.

［7］林积泉.区域工业发展环境成本核算研究［D］.西安:西北大学，2005.

［8］存款利率网.2013年7月份最新银行利率表［EB/ OL］.［2013-08-12］.http://www.cunkuanlilv.com/ a/yinhangcunkuanlilv/2013/0601/9692.html，2013-07 -01.

［9］汪宝英，牛冬杰，赵由才.生活垃圾处理收费问题浅析［J］.环境科技，2008，21(2):82-84.

［10］王岩，邢树文，马玉波，等.我国低品位铁矿资源特征研究［J］.矿床地质，2012，31:955-956.

［11］徐向阳，魏同.煤炭开采对土地的影响及损失的定量测算［J］.煤炭环境保护，1997，11(3):3-6.

［12］某市政府.危险废物集中处置收费标准公示［EB/ OL］.［2009-12-24］.http://www.ntgz.gov.cn/default.php?mod=zhuanti＆do=detail＆tid=44939.

(责任编辑 何杰玲)

Analysis of Urban Mining’s Environmental Benefits

XUE Fei，YUAN Ru-hua

(Business School，Hohai University，Nanjing 211100，China)

Aiming at the problem that extensive economic development model goes against the sustainable development，this paper used the method of opportunity cost to preliminarily estimate the environmental benefit of urban mining.The environmental benefit of urban mining was quantized from four aspects of solid waste reduction，avoiding exploiting nature resource，avoiding machining nature resource and the environmental costs of renewable resources conversion process.And then，we took the quantitative analysis of demonstration pilot project of urban mining in a city to embody the environmental net benefit of urban mining development.

urban mining;environmental benefits;quantitative analysis

O 21;F205

A

1674-8425(2014)06-0126-05

10.3969/j.issn.1674-8425(z).2014.06.025

2014-02-20

水利部公益性行业科研专项经费项目(201301055);江苏省水利厅科技项目(2012021)

薛菲(1989—)，女，江苏苏州人，硕士研究生，主要从事城市矿产类逆向物流项目评价研究。

薛菲，袁汝华.城市矿产环境效益分析［J］.重庆理工大学学报:自然科学版，2014(6):126-130.

format:XUE Fei，YUAN Ru-hua.Analysis of Urban Mining’s Environmental Benefits［J］.Journal of Chongqing U-niversity of Technology:Natural Science，2014(6):126-130.