（环境工程专业论文）基于mfa的鄂尔多斯市可持续发展研究.pdf

原创性声明 本人声明：所节交的学位论文是本人在导师的指导卜进行的研究i ：作及取得的研究成 果。除本文已经注明引州的内容外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也 不包含为获得内墓直太堂及其他教育机构的学位或证i 5 而使川过的材料。与我一同i ：作的同 忐对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示谢意。 学位论文作者签名：啦指导教师签名：蝉 日 在学期间研究成果使用承诺书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使刖学位论文的规定，即：内蒙古人学有权将 学位论文的全部内容或部分保留并向国家有关机构、部i j 送交学位论文的复印什平磁盘，允 许编入有关数据库进行检索，也可以采川影印、缩印或其他复制手段保存、汇编学位论文。 为保护学院利导师的知识产权，作者在学期间取得的研究成果属丁- 内蒙古人学。作者今后 使州涉及在学期间主要研究内容或研究成果，须征得内蒙占人学就读期间导师的同意；若用 丁发表论文，版权单位必须署名为内蒙占人学方可投稿或公开发表。 学位论文作者签名： 日期： & 盈f ! ! ： 指导教师签名：豆嶂 日 期：堂! ! 161l 至 本研究通过对鄂尔多斯市1 9 9 6 2 0 0 9 年的物质流分析，探讨了鄂尔多斯市的 物质吞吐量，分析了鄂尔多斯社会经济快速发展过程中物质流构成和变化的特 点，从物质流角度初步完成了对鄂尔多斯市可持续发展状况的客观评估，为鄂 尔多斯可持续发展战略的调整提供借鉴和参考。 生态包袱全面地揭示出人类为获得有用物质而造成的附加生态压力。道路、 桥梁及房屋建设所用材料类型多样且数量大，仅用土方开挖量代替基础设施的 生态包袱稍显片面。本文根据鄂尔多斯市典型公路桥梁建设工程和房屋建设工 程中的实际物质投入，运用m i p s ( m a t e r i a l i n p u tp e rs e r v i c eu n i t ) 方法测算了鄂尔 多斯市建设高速公路、一级公路、二级公路、桥梁以及房屋所产生的生态包袱， 每单位用每k m 或者每m 或者每m 2 计量。结果表明，鄂尔多斯市二级公路的隐 藏流为6 6 1 6 5 7 t ，一级公路的隐藏流为1 8 5 6 5 1 5 t ，高速公路的隐藏流为2 5 1 6 0 5 t ， 桥梁的隐藏流为4 4 5 2 l t ，房屋建设的隐藏流为2 5 3 4 t 。本研究不仅补充了国内 外隐藏流系数研究的缺陷和不足，而且有利于m f a 方法的补充与完善。 以毕军等人对物质流分析方法的研究为基础，选取了1 3 个指标，计算了 1 9 9 6 2 0 0 9 年鄂尔多斯市的物质输入、输出及其消耗总量。结果表明：( 1 ) 1 9 9 6 2 0 0 9 年，鄂尔多斯市的各项物质输入指标都呈现出逐年增长的趋势，其中 区域内物质总需求量由3 0 6 3 8 1 7 1 0 4 t 增长到4 7 1 2 3 5 3 9 1 0 4 t ，年均增长率为 2 3 9 2 ；直接物质投入中以化石燃料的投入最大，说明鄂尔多斯市的经济发展 模式还属于比较典型的粗放型增长方式，经济发展在很大程度上主要依赖于本 地的自然资源，特别是煤炭资源的挖掘和外运。说明鄂尔多斯市还没有在全局 璺塑茎堡查堂壅主鲎垡垒叁塑墨 一 出现完全意义上的经济发展与资源利用的“脱钩”。( 2 ) 区域内加工产出逐渐 增长，年均增长速度为1 1 6 9 ，远小于g d p 31 5 的增长速度，说明随着经济 的增长，对于环境的压力并没有同步增长，经济增长与环境压力开始呈现“脱 钩”的趋势。( 3 ) 区域内物质消耗量由1 9 9 6 年的7 6 4 0 7 1 1 0 4 t 增长到2 0 0 5 年 的2 6 5 1 8 7 4 l 1 0 4 t ，随后又逐渐减少到2 0 0 9 年的9 9 8 11 6 2 1 0 4 t ，说明鄂尔多斯 市的经济发展过程在一定程度上开始实现物质的减量化。( 4 ) 鄂尔多斯市的物 质生产力逐渐提高，相对地降低了资源消耗过大给环境带来的压力。鄂尔多斯 市的环境效率以年均4 5 的速度增长，缓解了开采与生产给环境造成的压力。 关键词：物质流分析；生态包袱；物质生产力；环境效率；可持续发展 i l 内蒙古大学硕士学位论文 a b s t r a c t t h es t u d yo fs u s t a i n a b l ed e v e l o p m e n ti n e r d o sc i t yb a s e d0 n 【f a a b s t r a c t i nt h i ss t u d y ，b yr e s e a r c h i n gm a t e r i a ln o w a n a l y s i so fe r d o sc i t y 行o m19 9 6t o 2 0 0 9 ，w ep r o b e di n t ot h em a t e n a lt h r o u g h p u to fe r d o sc i t y ，a n a l y z e dt h em a t e r i a l n o ws t m c m r ea n d c h a n g ec h a r a c t e r i s t i c s i nt h e p r o c e s s o fr a p i de c o n o m i c d e v e l o p m e n to fe r d o ss o c i e t y i n i t i a l l yc o m p l e t e dt h eo b j e c t i v ee v a l u a t i o no f s u s t a i n a b l ed e v e l o p m e n ts t r a t e g yi ne r d o s c i t y p r o v i d e dr e f e r e n c ea n da d j u s t e dt h e s u s t a i n a b l ed e v e l o p m e n ts t r a t e g yo fe r d o sc i t y e c o l o g i c a lr u c k s a c kc o m p r e h e n s i v er e v e a l l e dt oa d d i t i o n a le c o l o g i c a lp r e s s u r e s c a u s e db yt h eh u m a ni no r d e rt oo b t a i nu s e 允lm a t e r i a l t h et y p e so fm a t e r i a l so f r o a d s ，b r i d g e sa n db u i l d i n g sc o n s t m c t i o na r ei nv a r i o u sa n d1 a 唱eq u a n t i t i e s i tw a s s l i g h t l yo n e 。s i d e dt h a tu s i n ga m o u n to fe a r t he x c a v a t i o nw a si n s t e a do fe c 0 1 0 9 i c a l r u c k s a c ko fi n 触s t m c t u r ee a r t h w o r k b a s e do ns o m e t y p i c a lh i g h w a yb r i d g e c o n s t m c t i o na n dh o u s i n gc o n s t m c t i o n p r o j e c t s i ne r d o s c i t y w ec a l c u l a t e d e c o l o g i c a l1 1 l c l ( s a c ko fb u i l d i n gh i g h w a y s ，f i r s t c l a s sr o a d s ，s e c o n d a 叮r o a d s ，b r i d g e s a n dh o u s i n gb yu s i n gt h em e t h o do f m i p s ，a n du n i tw a sm o rk m ，o rm 2 t h er e s u l t s s h o w e dt h a tt h eh i d d e nf l o wo fs e c o n d a 拶r o a d sw a s6 616 5 7 t ，t h eh i d d e nn o wo f f i r s t c l a s sr o a d sw a s w a sl8 5 6 5 15 t ，t h eh i d d e nf l o wo fh i g h w a y2 5l6 0 5 t ，t h eh i d d e n f l o wo f b r i d g e sw a s4 4 5 21t ，a n dt h eh i d d e nn o wo fh o u s i n gc o n s t m c t i o nw a s2 5 3 4 t t h i ss t u d yn o to n l ya d d e dd e f e c t so ft h eh i d d e nf l o wc o e 衢c i e n tr e s e a r c ha th o m ea n d a b r o a d b u ta l s oh e l p st op e r f e c ta u l da d d e dt h em e t h o do fm f a w - es e l e c t e dl3i n d i c a t o r st oc a l c u l a t em a t e r i a li n p u t ，m a t e r i a lo u t p u ta n dt o t a l l m a t e r i a lf l o wa n a l y s i sb yb ij u n t h er e s u l t ss h o w e dt h a tt h em a t e d a l i n p u ti n d i c a t o r s o fe r d o sc i t yh a v ei n c r e a s e dy e a rb yy e a r e s p e c i a l l y d o m e s t i ct o t a lm a t e r i a l r e q u i i r e m e n th a dr i s e nf 硒m3 0 6 3 8 1 7 1 0 4 tt o4 7 1 2 3 5 3 9 1 0 4 t ，a n dt h ea v e r a g e a n n u a lg r o 、t hr a t ei s2 3 9 2 t h ef o s s i l 如e l sw e r et h et h e1 a r g e s ti n v e s t m e n ti nt h e d i r e c tm a t e r i a li 1 1 p u t i ts h o w e dt h a tt h em o d e lo fe c o n o m i cd e v e l o p m e n ti ne r d o s c i t yw a sat y p i c a lm o d e lo ft h ee x t e n s i v eo fg r o w t h ，e c o n o m i cd e v e l o p m e n tl a 唱e l y d 印e n d e do nl o c a ln a t l j r a lr e s o u r c e s ，e s p e c i a l l yc o a lm i n i n ga n ds i n o t r a n s a n da l s o e r d o sc i t yh a sn o ta p p e a r e dd e c o u p l i n gb e t w e e nt h eg l o b a le c o n o m i cd e v e l o p m e n t a n dr e s o u r c eu s e i n gi n 如l ls e n s e t h es e c o n d ，d o m e s t i cp r o c e s s i n go u t p u tg r a d u a l l y i n c r e a s e do nt h ea v e r a g ea n n u a lg r o w t hr a t eo f11 6 9 ，w h i c hi sl e s st h a nt h eg d p g r o 、矶hr a t eo f 31 5 i ti n d i c a t e dt h a tt h ep r e s s u r ef o r t h ee n v i r o n m e n td i dn o th a v e t h es a m eg r o w t hr a t ew i t ht h ee c o n o m y g r o w sa n d ”d e c o u p l i n g i s 印p e a r e db e t w e e n e c o n o m i c g r o w t h a n de n v i r o n m e n t p r e s s u r e t h et h i r d ， d o m e s t i cm a t e r i a l c o n s u m p t i o nw a s6 o m7 6 4 0 7 1 1 0 4 ti n1 9 9 6u pt o2 6 5 1 8 7 4 1 1 0 4 ti n2 0 0 5 ，a n d g r a d u a l l yr e d u c e dt o9 9 81 1 6 2 10 4 ti n2 0 0 9 i ti n d i c a t e dt h a ti ta c h i e v eam a t e r i a l r e d u c t i o ni nt h e p r o c e s s o fe c o n o m i c d e v e l o p m e n ti n e r d o sc i t y t h ef o u r t h ， e n h a n c i n gt h em a t e n a lp r o d u c t i v i t yc a nr e d u c e dt h ee n v i r o n m e n tp r e s s u r ew h i c hi s b r o u g h tb ye x c e s s i v ec o n s u m p t i o n t h ee n v i r o n m e n t a le 所c i e n c yo fe r d o sc i t y g r a d u a l l yi n c r e a s e da t a 1 1 a v e r a g ea n n u a lg r o w t h r a t eo f4 5 i tr e d u c e dt h e e n v i r o n m e n tp r e s s u r eb r o u g h tb y m i n i n ga n dp r o d u c t i o n y w o r d s ：删商a ln o wa n a l y s i s ；e c o l o 百c a l m c l ( s a c k ；m a t e r i a lp r o d u c t i v i t y ； e n v i r o n m e n t a le m c i e n c y ；s u s t a i n a b l ed e v e l o p m e n t i v 内蒙古太学硕士学位论文 目录 目录 第一章序言1 1 1 选题背景和研究意义1 1 1 1 选题背景1 1 1 2 研究意义2 1 2 物质流分析国内外研究进展3 1 2 1 国外物质流分析研究进展3 1 2 2 国内物质流分析研究进展4 1 3 技术路线6 第二章物质流分析方法概述7 2 1 理论依据7 2 1 1 可持续发展理论7 2 1 1 1 可持续发展理论的发展历程7 2 1 1 2 可持续发展评价指标体系8 2 1 2 社会代谢论9 2 2 物质流分析1 1 2 2 1 物质流分析的定义及分类1 1 2 2 2 物质分类1 2 2 2 3 指标体系1 4 第三章研究区一鄂尔多斯市概况1 6 3 1 自然概况1 6 3 1 1 地貌特征l6 3 1 2 土她资源1 6 3 1 3 矿产资源1 6 3 1 4 水资源1 7 3 2 经济发展概况l7 第四章鄂尔多斯市道路、桥梁与房屋建设的生态包袱计算1 8 4 1 生态包袱概述l8 4 2 鄂尔多斯市道路、桥梁与房屋建设的生态包袱测算。2 l 4 2 1 计算方法21 4 2 2 数据来源与数据处理2 1 4 2 3 公路桥梁及房屋建筑的生态包袱测算2 2 v 内蒙古大学硕士学位论文目录 4 2 3 1 公路建设隐藏流的测算2 2 4 2 3 2 桥梁建设隐藏流的测算2 4 4 2 3 3 房屋建设隐藏流的测算2 5 4 2 4 结果讨论与结论2 6 第五章鄂尔多斯市物质流分析2 7 5 1 鄂尔多斯市物质流分析方法2 7 5 1 1 研究框架2 7 5 1 2 指标选取2 8 5 1 3 数据来源以及数据处理2 8 5 1 3 1 化石燃料2 8 5 1 3 2 矿物质2 8 5 1 3 3 生物质2 9 5 1 3 4 空气输入2 9 5 1 3 5 水的输入。2 9 5 1 3 6 “三废”及耗散性物质2 9 5 1 3 7 区域外调入调出物质3 0 5 1 3 8 隐藏流3 0 5 1 4 计算结果3 0 5 2 鄂尔多斯市物质流分析结果与讨论3 3 5 2 1 物质流全景分析3 3 5 2 2 鄂尔多斯市物质输入分析3 7 5 2 2 1 物质输入指标分析3 7 5 2 2 2 直接物质输入分析3 8 5 2 2 3 输入隐藏流分析4 0 5 2 3 鄂尔多斯市物质输出分析4 l 5 2 3 1 物质输出指标分析4 l 5 2 3 2 区域内物质输出4 3 5 2 3 3 调出物质及隐藏流4 5 5 2 4 水的输入与输出4 6 5 2 5 区域内物质输入与物质输出的关系4 8 5 2 6 物质消耗指标及平衡指标4 9 5 2 7 强度和效率指标5 0 5 2 8 与部分资源型城市物质流分析结果对比5 3 5 3 结论5 4 第六章对鄂尔多斯市可持续发展的建议5 6 参考文献5 8 致谢6 1 内蒙古大学硕士学位论文 第一章序言 第一章序言 1 1 选题背景和研究意义 1 1 1 选题背景 1 8 世纪6 0 年代工业革命以后，科技进步，生产力提高，人类创造了空前的物质财富， 同时也产生了不断加剧的环境问题。人口爆炸，人类居住空问逐渐缩小；环境污染严重，生 态系统不断遭受破坏，全球性的气候变暖、土地荒漠化、酸雨沉降、生物多样性减少、臭氧 层空洞等问题不仅危害人类健康，破坏生态平衡，而且制约了国民经济与人类社会的可持续 发展。传统的发展模式已经不适应当今社会经济系统的稳定与发展，需要推陈出新，积极探 索新的发展模式。 发展是当今人类社会的一大主题，只有发展才能解决当今人类社会所面临的各种实际问 题。但问题的关键是怎样发展才能保证经济、社会的和谐稳定与环境、资源的可持续利用? 1 9 9 2 年6 月联合国在巴西罩约热内卢召丌环境与发展大会，通过了罩约环境与发展宣言 和2 1 世纪议程，将可持续发展列为全世界2 1 世纪全新的发展战略。可持续发展已经成为 一种新理念和新的发展模式，是持久、永续的进步和增长。由于区域自然、社会与经济发展 水平的差异，使得可持续发展的模式与途径必然存在显著的地区差异，因此，各国、各区域 的可持续发展研究是不可替代的。 近年来，内蒙古自治区鄂尔多斯市经济腾飞，新型工业化和农牧业产业化的步伐不断加 快，推进了城市化进程，创造了举世瞩目的“鄂尔多斯模式”。但是鄂尔多斯市是一个生态环 境十分脆弱的地区，在经济发展取得骄人成绩的同时，生态环境总体恶化的趋势尚未得到根 本性转变。空气质量每况愈下，“三废”排放明显增多，环境问题治理困难，水资源短缺的问 题也同趋严重。据测算，鄂尔多斯市人均水资源占有量仅为2 1 1 4 m 3 ，低于全国平均水平。 鄂尔多斯市的发展主要以矿产资源和一次性能源为依托，尤其是煤炭资源的采挖和外运， 但是这些资源都是不可再生的，而且储量是极其有限的，需要在城市发展过程中实现产业转 型，走可持续发展的道路。因此，鄂尔多斯市可持续发展的研究已经受到了社会各界的广泛 关注和积极参与。刘强借鉴国外资源型城市转型的成功经验，为提升我国资源型城市的可持 续发展能力提出了有效的方法和途型1 1 。张勤透视了鄂尔多斯市高速经济发展背后的生态破坏 问题，分析了鄂尔多斯经济增长与可持续发展能力如何协调的问题b 1 。杨永青等应用可持续发 内蒙古大学硕士学位论文第一章序言 展定量评价模型，针对鄂尔多斯市经济发展过程中的限制因子进行了定性分析，提出了促进 鄂尔多斯市可持续发展的建测3 1 。以上研究大多从经济学的角度探索鄂尔多斯市的可持续发 展。同时，一些学者还针对鄂尔多斯市单项能源和资源利用进行分析。高海东、朱锁h 5 1 等分 析了鄂尔多斯水资源利用中存在的问题，并提出了相应的对策。李金禄1 建立了一套煤化工产 业可持续发展的指标体系，对鄂尔多斯地区煤化工产业可持续发展水平进行了评价。吕荣和 沈红霞p 1 隋1 等分别对鄂尔多斯市林业的可持续发展开展了相关研究。 可持续发展是生态、经济和社会三个方面的统一体。怎样客观评价鄂尔多斯市经济、社 会发展与资源、环境承载的可持续性? 如何使鄂尔多斯市经济社会系统和生态环境系统达到 和谐统一? 对这些问题丌展深入系统的研究不仅是鄂尔多斯市可持续发展迫切需要解决的重 大研究课题，也是当今国内外区域可持续发展研究的热点和前沿。 1 1 2 研究意义 物质流分析是指在一定时空范围内关于特定系统的物质流动和储存的系统性分析或评 价，客观地反映了社会、经济系统的代谢规模一吞吐量。物质流分析方法已经成为度量和分 析区域发展可持续性的方法之一。本研究测算了鄂尔多斯市道路、桥梁以及房屋建设的生态 包袱，运用物质流分析方法计算了鄂尔多斯市的物质输入、输出、消费、库存总量，并依据 各项指标对鄂尔多斯市社会经济发展的可持续性进行评估。研究意义主要体现在以下几个方 面： ( 1 ) 加深人们对物质流分析理论和方法的理解，进一步研究生念包袱的概念及计算方法， 为更好地完成区域尺度的物质流分析奠定坚实的基础。 ( 2 ) 通过对路桥建设以及房屋建筑隐藏流的计算，全面揭示人类的住行工程建设对自然 资源的消耗和对生态环境的冲击；隐藏流系数的分析与计算进一步补充了国内外隐藏流研究 的缺陷和不足，使物质流分析更加趋于完善。 ( 3 ) 通过对鄂尔多斯市1 9 9 6 2 0 0 9 年1 4 年的物质流分析，了解鄂尔多斯市的物质吞吐 量，分析鄂尔多斯市社会经济快速发展过程中物质流构成和变化的特点，完成对鄂尔多斯市 可持续发展状况的客观评估，有利于鄂尔多斯市建立资源节约型、环境友好型社会。同时为 鄂尔多斯市城乡建设、发展规划及决策制定提供科学依据，为鄂尔多斯可持续发展战略的调 整提供借鉴和参考。 ( 4 ) 本文提出的分析方法、研究思路以及所得研究结果，对于国内外资源依赖型城市的 可持续发展研究，具有一定的理论价值和实践意义。 2 内蒙古土学硕士学位论文 第一章序言 1 2 物质流分析国内外研究进展 1 2 1 国外物质流分析研究进展 物质流分析方法最早出现在研究经济生产活动物质消耗的代谢过程。2 0 世纪3 0 年代， 美国著名经济学家l e o n t i e f 提出了用于分析国民经济生产与消费过程中物质消耗特征的输入 输出平衡表p 1 。有关m f a 的文章可以追溯到1 9 6 8 年a v r e s 和k n e e s e 的文章中，但真正受到 关注是在2 0 世纪9 0 年代m 1 。1 9 9 0 年奥地剥( s t e u r e r ，1 9 9 2 ) 1 、德国( s c h n t z ，b r i n g e z u ，1 9 9 3 ) 旧分别提出国家级的整体m a f 报告，从而揭开了经济系统物质流分析方法在世界范围内广泛 应用的序幕。 2 0 世纪9 0 年代初，德国、u p p e r t a l 气候、环境与能源研究所提出了物质流账户体系 ( m a t 甜a lf l o wa c c o u n t s ，m f a ) ，并且提出了生态包袱( e c o l o 西c a lr u c k s a c k s ，e r ) 的概念， 也被称作隐藏流( h i d d e nf l o w ，h f ) 。根据近年来物质流分析的研究和实践，欧美学者提出了 以目前全球物质消耗总量的消减作为逐步实现可持续发展奋斗目标的学术观点。1 9 9 5 年， w 秭z a s c k e r 倡导的“四倍数革命”，和在此基础上进一步提出的“十倍数革命”，即在一代人 的时间内，把人类当前的资源、能源和其它物质利用的效率提高十倍，以实现全球和区域经 济社会的可持续发展”3 1 。1 9 9 6 年欧洲委员会成立了“一致性行动”( c o n c e n e da c t i o n ) 的“协 调帐户( c o n a c c o u n t ) 计划”，“c o n a c c o u n t ”平台的成立被认为是物质流分析国际合作的里程 碑。2 0 0 1 年欧盟统计局( e u r o s t a t ) 公布m f a 指标的指导性原则文件，这份经济系统物质流 分析研究手册的出版，对物质流分析的深入研究起到了很大的作用。目前完成国家水平m f a 研究的工业国家有奥、日、德、英、法、荷、意、美、芬兰、瑞典、澳大利亚、捷克等。 除欧盟外，世界上研究m f a 的第二个大机构一一世界资源研究所( w - o r l dr e s o u r c e s i i l s t i t u t e ，w r i ) 是，于l9 9 7 年完成了“工业经济的物质基础”( t h em a t 耐a lb a s i so fi n d u s t r i a l e c o n o m i e s ) 的研究报告，对德、f 1 、奥、荷兰和美国的物质投入流进行了分析。2 0 0 0 年，w r i 又完成了“国家之重”( t h ew e i 出o f n a t i o n s ) 的研究报告，对德、日、奥、荷兰和美国的物质 排出流进行了分析。 近年来，对于某种具体物质的专项研究也逐渐成为物质流分析的热点与前沿。在德国， 以b 1 e e k 为首的研究小组，运用“元素流分析法分析了f e 、a l 、c u 等十几种金属物质的“生 态包袱”。进入2 l 世纪以来，美国耶鲁大学工业生态学中心在物质流分析方面也作出了许多 的探索，对全球f e 、a g 、c u 、c r 、n i 、s n 、p b 等金属的流动规模和去向的研究取得重大的 成果，为环境资源管理提供了理论依据。a m ob e l l r e n s 等通过对1 9 8 0 2 0 0 2 年全球经济进行 内蒙古大学硕士学位论文第一章序言 物质流定量分析，发现经济的发展带给环境的压力仍在加大4 1 。一些学者相继探索了相关产 业中的物质流动特征。日本的桥本龙太郎等人运用m f a 对日本的建筑矿物进行了分析，对同 本建筑矿石如沥青、水泥、沙、砾石、碎石等的流动规律和储存现状进行了评估，表明需求 远大于输入，且需求仍在不断增加，物质材料的循环利用对日本经济社会的稳定发展至关重 要5 1 。h e l m ir i s l ( u n o i j a 等运用m f a 模型分析了芬兰农产品生产和消费过程中的物质流特点， 探索了如何在降低环境压力和减少投入的基础上生产出营养价值更大的农产品，并且建立了 农产品生产的投入产出表，推动了物质流分析的发展6 1 。 1 2 2 国内物质流分析研究进展 目前，国内在物质流分析方面的研究尚处于起步阶段，与国外一些国家相比存在较大差 距。从国家层面上看，陈效逑等人在国内较早丌展了物质流方面的研究工作，初步估算出 1 9 8 9 1 9 9 6 中国物质需求总量，并且与美国同时期的相关数据进行了对比分析；又对1 9 9 0 1 9 9 6 年间输入我国经济系统的物质流进行了研究；此后还估算了中国1 9 8 5 1 9 9 7 年的物质输入总 量和物质输出总量 7 嘲。李刚根据w e m i c k 和a u s h e l 提出的国家物质流分析框架，对1 9 9 5 2 0 0 2 年的中国经济系统进行了国家层面的物质流分析们。王青、刘敬智等计算了1 9 9 0 2 0 0 2 年中 国经济发展中的国内物质消耗，研究表明，我国国内物质消耗量年均增长3 3 ，而物质使用 效率年均增长6 2 ，经济发展实现了一定程度的相对物质减量化，但仍处于资源消耗型增长 阶段，物质消耗总量增长势头较强，实现绝对减量十分不易；他们还运用生态包袱的概念计 算了中国1 9 9 0 2 0 0 2 年国际贸易附带的环境负担转嫁，研究结果表明，我国进出口贸易附带 了较大的生态包袱的净输出b 啦2 1 。奥地利籍经济学教授陶在朴教授出版的生态包袱和生态足 迹一书中，讨论了物质流的核算方法，介绍了物质减量化与无重量经济的概念，同时倡导 应该以国重的概念取代国富的观念，提出在经济发展过程中，只有使物质减量化才有可能实 现经济社会的可持续发展。徐明、张天柱等人对中国经济系统的物质投入进行了分析删。刘 滨、王苏亮、吴宗鑫等运用当前国际上分析资源问题的物质流分析方法，描述了同本以m f a 方法表述国家资源投入、废弃物产生和废弃物再生利用，并在此基础上提出国家循环经济发 展目标的经验，指出m f a 方法将是我国分析评价社会经济活动中资源使用状况的重要方法， 并以此为依据，结合我国国情进一步提出我国建设循环经济指标体系应包括的主要指标口4 1 。 在区域层面上，徐一剑，张天柱等采用物质流分析工具，对贵阳市的经济增长方式进行 初步分析口5 1 。徐明等对辽宁省自1 9 9 0 年至2 0 0 3 年问的物质代谢情况进行了核算和分析研究， 并与国内国际相关研究成果进行了对比。结果表明辽宁省大量的自然资源消耗并没有换来高 质量的回报，其自然物质生产效率不仅低于全国平均水平，而且也远低于国际先进水平脚1 。 4 内蒙古大学硕士学位论文第一章序言 张音波等人以广东省经济系统为研究对象，采用m f a 方法，通过研究1 9 9 0 2 0 0 5 年问的物质 输入与输出量，计算得出一系列表征环境压力的指标，从宏观角度描述广东省经济系统的物 质输入一输出效率与强度，并与江苏省相应指标进行了对比分析，同时运用i p a t 方法，从微 观角度分析了广东省人口、经济、技术等因素对物质输入与输出的不同影响犯7 2 8 1 。李丁等人口明 运用数据包络分析的基本方法，对国内1 9 个主要城市的物质流相关数据进行了d e a 分析， 为城市循环经济政策制定提供了一种定量的分析工具。黄和平、毕军等人以常州市武进区为 研究区，运用层次分析法和巢式等级理论，构建了适合于研究区的区域循环经济评价指标体 系和权重体系，确立了区域循环经济评价指标分级标准，拟定了区域循环经济评判模型，并 对其循环经济发展状况进行了分析和评价p 0 1 。张思锋，雷娟运用m f a 方法，设计了5 类9 个 指标及7 种可以直接采集数据的变量；对陕西省进行了物质减量化分析p n 。石磊、楼俞在借 鉴国家物质流分析框架基础上，引入针对元素或产品的物质流分析( s f a ) 研究要素，建立了城 市物质流分析框架；并且研究了邯郸市2 0 0 5 年物质流全景和1 9 9 3 2 0 0 5 年物质输入和输出变 化p 3 3 1 。马忠、龙爱华、尚海洋等人运用物质流分析的研究框架，初步构建了黑河流域张掖 市的物质流账户体裂。 在产业经济系统层面上，陈效逑、郭玉泉等将产业部门层次与产品层次的物质流分析相 结合，对水泥行业进行了物能代谢与环境影响的研究p 5 1 。刘征、胡山鹰等对我国磷资源产业 的整个生命周期进行了定量描述和分析p 6 。徐明、张天柱等利用物质流分析方法对中国 1 9 9 0 2 0 0 2 年经济系统运行中的化石燃料进行了分析p ”。孙鹏等计算了我国1 9 7 8 2 0 0 3 年的能 源消耗总量，发现其并没有随g d p 的增长而同比增长，二者之间实现了一定程度的相对脱钩， 并且经济发展的增长效应导致增加的能源消耗量是能源消耗强度降低的减量效应所减少的能 源消耗量的近两倒弼1 。王青、丁一等计算了我国1 9 9 1 2 0 0 0 年中国铁矿资源开发的生念包袱， 结果表明，全国铁矿石非生物性生态包袱有较明显的下降趋势，但在重点铁矿山原矿略有上 升；计算了1 9 9 9 2 0 0 2 年我国铜资源开发的物质投入与生态包袱，结果表明，单位重量粗铜 的物质总投入、非生物固态物质和水的投入都呈下降趋势，粗铜进口造成了生态压力输出， 2 0 0 2 年我国粗铜的物质投入则与世界平均水平基本相掣3 町m 1 。此外，陈吕军，田金平，赵远 等以杭州湾精细化工园区为例，开展碳的物质流分析。研究了园区碳的利用效率，并从精细 化工产品的e 因子、产品单价、精细化工产品含碳量及碳的利用率、产品单位碳元素对应的 产值、单位产值对应的废弃碳元素6 个方面进行了分项统计分析h 1 1 。 但这些研究中，存在两个基本问题：一是对我国基本建设的主体项目，如路桥工程、城 乡房屋建设工程的物质流特征进行分析的研究工作很少见到，二是在国家、区域和地方的物 5 内蒙古文学硕士学位论文第一章序言 质流研究过程中，其生念包袱的估算普遍缺乏深入系统的实测数据，大多采用国外拟定的生 念包袱数据估算我国的物质流规模，研究结果存在很大的不确定性。 1 3 技术路线 本研究借鉴国内外物质流分析研究成果，以环境科学和生态学中的可持续发展理论、社 会代谢论为理论基础，深入研究物质流分析过程中存在的问题与不足，通过计算鄂尔多斯市 的道路、桥梁、房屋建设的生态包袱以及鄂尔多斯市的物质流，进一步补充与完善物质流分 析的理论与方法，具体技术路线和研究框架见图1 1 。 图1 1 技术路线示意图 f i g 3 1t h em u s t r a t i o no ft e c h n o l o 蚪r o u t eo f s e a r c hp m c e d u 聆 6 内蒙古大学硕士学位论文第二章物质流分析方法概述 第二章物质流分析方法概述 2 1 理论依据 2 1 1 可持续发展理论 2 1 1 1 可持续发展理论的发展历程 可持续发展理论既可以追溯到古代文明的哲理精华，又包含着近现代人类活动的实践映 象。它探讨了人与自然的演化动态、人对自然环境的影响、人类活动的效益评估等多个方面 存在的实际问题，最终达到人与自然之间的和谐统一。2 0 世纪5 0 年代至7 0 年代未，世界经 济繁荣发展，尤其是西方发达国家经济飞速增长，工业化进程加速。与此同时，森林与草原 的破坏、河流与大气的污染、水土流失与土地沙漠化等环境问题只趋严重，不仅不断损毁着 人类社会可持续发展的基础，而且引发了诸如全球气候变化、臭氧层空洞、酸沉降和生物多 样性锐减、生态系统功能失调等区域乃至全球性的环境退化与生态破坏问题，引起了资源经 济学家、环境经济学家、经济学家、社会学家及社会各界的广泛关注。 从2 0 世纪6 0 年代开始，原先的“人地关系”学说已经扩展到如何识别“自然社会经 济”复杂系统本质和运行轨迹，发展理论的内核相应地覆盖了既寻求人与自然关系的协调， 也寻求人与人关系的协调。1 9 6 2 年，美国生物学家r a c h e lc a r s o n 发表了寂静的春天一书， 生动地描述了化肥、农药和杀虫剂的大量使用对生物、土壤和水体造成的严重污染，揭示了 发达国家在二战后的非理性活动，导致了环境与发展的严重背离，强烈震撼了社会广大民众， 为人类社会的发展敲响了警钟，标志着人类对环境问题的关注h 2 1 。1 9 7 2 年，一大批学者以“只 有一个地球”的口号呼吁人们关注全球的整体发展。同年，联合国召丌了首届人类环境大会， 发布了人类环境宣言。1 9 8 7 年以布伦特兰夫人为首的世界环境与发展委员会( w c e d ) 发表 的我们共同的未来将“可持续发展”定义为：既满足当代的需求，又不危及后代满足需 求能力的发展，这也是当前被广泛接受的定义。报告认为发展经济与保护自然资源和确保社 会公平之间不是相互冲突而是相互交织、相互补充的。此后可持续发展被全世界普遍关注。 世界可持续发展理论体系的建立与逐步完善，开始沿着经济学方向、社会学方向、生态 学方向和系统学方向这四个主要的方向去揭示其内涵与实质。只要提及可持续发展体系，就 会联想到一个包括人口、资源、环境和发展四位一体相协调的“自然社会经济庞大系统p 3 1 。 1 9 9 2 年6 月联合国在巴西里约热内卢召开