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【摘要】化工工业即是资源、能源消耗大户,同时也是环境污染大户,依靠传统的严重污染环境或大量消耗能源和资源来实现化工产业的发展,显然无法满足现代社会的可持续发展需求。基于此,本文在化工企业生态足迹的计算理论的基础上,以山西省运城地区某一化工厂为例,计算了该化工企业的生态足迹,结果为12.3×104hm2,从而揭示出影响化工企业生态足迹的因素,提出合理的措施以降低该企业对周围环境的影响,并提高该化工厂生态效率,创建出生态工业,可持续发展经济。
【关键词】可持续发展 化工企业 生态足迹 节能减排
化工行业是我国国民经济发展的基础支柱行业之一,同时也是高污染型产业之一,我国经济长期发展以来,它对环境造成了严重的破坏和污染,严重制约了我国经济和环境的可持续发展。近三十年来,世界消费、人口、贫困日益增加,且土地、资源、生物多样性等日益锐减的问题日益凸显,这些问题让人类逐渐意识到可持续发展的重要性。1996年由经济学家William(加拿大)和其博士生Wackenagel完善的生态足迹模型,作为一种更完善的可持续发展衡量手段,同时以其极强的可操作性和适应性,为生态可持续发展定量评估提供了高效全新的平台。
基于此,本文通过运用生态足迹模型,以山西省运城地区某一化工厂为例,对化工企业的生态足迹进行了实证计算,定量评价了该化工企业的生态足迹,揭示化工企业生态环境的压力现状,以及相关影响因子,为化工企业可持续发展提供参考。 1 化学工业行业概况
化学工业也即是以石油、煤炭、天然矿物、天然气等作为基本原料,进而实现有机和无机基本原料、合成原料、农用化学品以及专用化学品等化学材料生产的重要部门,它也是我国一个多层次、多品种、服务面广、配套性强的基础支柱产业,在我国国民经济发展中占据着十分重要的地位。
作为国民经济发展中的基础支柱产业,化工产业自改革开放以来,便以迅猛的姿态得以迅速发展,目前国内已建立较为齐全的门类,且同时具备一定规模和独立完整的工业体系。相关统计资料显示,近年来国内化学工业的经济稳定持续增长(包括化学品和化学原料制造业、石油加工及炼焦业、化学纤维制造业等)。2010年我国石油和化学工业全行业总产值达到8.88万亿元,已跃居世界第二。尤其是化学工业更是首次突破了5.3万亿元,居于世界第二,除此之外还有20多种大宗产品产量位居世界前列。为保障国家能源安全,促进国民经济快速持续发展提供了有力的前提保障。同时也成为了世界化工产业的重要分支。
虽然我国化学工业多种产品的生产能力已居于世界首位,但其在实施可持续发展战略过程中,仍存在一些问题,使其在为国民经济发展做出巨大贡献的同时,由于其自身的特点,也给生态、环境及人类的健康带来了较为严重的危害,甚至影响到整个国民经济的可持续发展。因此,高耗能和环境污染作为化学工业的首要问题,解决化学工业带来的环境污染以及节能减排已成为当前人类亟待解决的重要问题。 2 化工企业生态足迹
生态足迹法也即是通过将资源和能源消耗共同转化为提供这些物质生产所需要的土地面积,该算法提供了比较和测量人类经济系统对生态系统服务的需求,以及该需求于自然生态系统承载能力间差距的物理测量方法,操作性较强,且易于理解。
生态足迹指数计算中,根据生态生产力的不同将各种资源和能源消费项目划分为以下6类生物生产土地面积:可耕地、化石燃料土地、林地、草场、水域及建筑用地。由于这6类生物生产土地面积的生产力不同,计算出的各类土地面积不能进行直接合计,需要在生态足迹计算中选用一个具有相同生态生产力的面积,均衡以上6类生物生产土地面积的生产力。
Wachernagel通过借助世界平均生产力和均衡因子的概念来将上述不同的6类生态生产力的生物生产土地面积折算成为“以世界平均生态生产力为前提基础的生物生产土地面积”,并将其作为生态足迹的基础度量单位,使不同的6类土地面积可实现横向合计。其计算模型可参照公式(1)所示:(式1)
式(1)中,EF为总生态足迹;N是人口数量;ef为人均的生态足迹;i代表投入的类型和消费商品类型;n为消费商品的项目数量;ia 也即是i种交易商品所折算的生态生产面积;而式中i C则代表i种商品的人均消费量;iP也即是i种消费品的平均生产能力。在其指标计算当中,将各种能源消费项目和资源折算为上述6种生态生产性土地面积,并将此再分别乘以相应的均衡因子,便可得到所要计算的生态生产性土地面积。
这种基于Wackenrnagel 提出的综合法是当前生态足迹中最为成熟的算法之一,应用范围也最为广泛。基于此,本文分别构建化工原料、能源、工业用地、水资源、以及工业固体废弃物生态足迹的计算方法,在对我国化工生态足迹进行计算时,只需将其6项内容简单相加即可。
2.1 能源生態足迹的计算方法
为确保经济发展的可持续性,首先必须实现能量投入的可持续性,显然通过依靠非再生的化石能源是不科学的选择。其次应优先选择生物圈中循环的碳,尽量不去开发沉积的碳储备,以防增加大气中的碳含量。由Wackenrnagel & Rees的估算我们可知,每年每公顷生物生产力的土地约能产生80GJ/ hm2的乙醇净生产(能地比)。因此,本文计算采用以乙醇为转换媒介来计算化石燃料用地的生态足迹,即:公式(2),同时结合《中国统计年鉴》中能源消耗总量数据信息资料,根据国家财政部、发改委文件《节能项目节能量审核指南》(发改环财)中规定的热力当量值,另外还应结合化石能源地均衡因子,以此来计算出化工企业的生态足迹。
EFe=a1×e×v/h (式2)
式(2)中,1a能源地均衡因子,e表示为消耗的吨标准煤,而v则表示1kg标准煤产生的能量,h代表能地比。
2.2 化工工业用水生态足迹的计算
水是化工行业生产过程中必不可少的资源。从当前工业用水项目来看,可将其用水分为:制造本身的用水、冷却用水、产品用水、清洁用水等。当前工业用水生态足迹指工业企业为维持产品生产活动所消耗的各种水资源而需占用的生物生产性土地的面积。