经济与环境双重视角下我国再生铅产业绿色发展研究

来源 :北京工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:gaogaozai11111
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当前我国经济增长与资源、环境的冲突相当显著,环境污染和生态破坏的现象尚未得到有效控制。绿色发展是在粗放型经济发展模式基础上,充分考虑生态环境容量和资源承载力限制条件的新型发展模式。加快发展城市矿产产业,对我国经济社会的绿色发展具有重大意义。但由于我国还缺乏科学的绿色回收技术择选方法与再生资源产业绿色发展机制,需要开展相关的探索研究工作。本文选取铅为案例,铅是世界上重要的有色金属资源,主要用于生产铅酸蓄电池等产品。铅酸蓄电池是被广泛应用在各个领域的电化学储能产品,从其被发明至今已经历了150多年,但仍以其独特的技术优势在电池市场占据一定的地位。近年来随着汽车、电动自行车等产业的迅速发展,铅酸蓄电池的需求量与废弃量在快速增长。如果得不到适当的处置,容易引发铅污染事故。再生铅作为我国循环经济的重要组成部分,在减少环境污染与缓解资源压力方面产生了巨大的贡献。但我国铅污染问题尚未解决、铅再生工艺良莠不齐亟待科学评价、落后回收体系亟需制度规范。围绕该主题开展研究,对促进我国原生铅资源的节约与环境的保护、科学量化铅再生工艺的环境经济价值、探索我国再生铅产业绿色发展模式等具有重要的理论与现实意义。开展的研究主要为以下内容:  第一,探讨了环境外部性理论,从三个层面对我国再生铅产业特性进行分析。首先,对于再生铅企业,本研究在判断废铅酸蓄电池的经济价值与环境危害特性后,发现再生铅产业与其它资源回收产业的共性与特性。分析单位回收率、回收工艺水平、废电池价格等因素对企业经济利润造成的影响,提出了片面地追求经济利润可能引发的环境问题。解释了不同铅再生工艺对环境负外部性的影响,分析废铅回收率、回收技术对负外部性造成的影响。分析传统环境监管模式下再生铅产业发展的特征,指出其由于监管存在漏洞,引发的再生铅产业环境问题,剖析了再生铅企业“工艺逆选择”的原因。其次,针对再生铅产业作为危险废物回收产业的环保属性,分析了废电池回收同时具备的负外部性与正外部性。将视角延伸到再生铅产业链中的利益相关者,分析利益相关者对再生铅企业环境负外部性的影响,以及废铅回收对公众的影响。指出应当建立新的再生铅运行机制,将再生铅企业带来的正外部性内部化。最后,剖析了废铅跨省市转移现象背后由公众与管理部门的利益出发点,指出废铅在跨区域回收处置方面存在的冲突,即电池回收在减少某省市污染的同时,给其它省市带来的污染。  第二,对我国典型铅再生工艺的技术经济与环境影响进行评价。选取了工艺A反射炉、工艺B转炉、工艺C富氧底吹炉这三类传统铅再生工艺,以及工艺D柠檬酸浸出与工艺E碱性溶液浸出技术,对其分析范围进行界定。使用技术经济评价方法,对五种回收技术开展经济利润分析,发现在传统技术中,工艺A具有显著的技术优势,而工艺B与工艺C的经济性次之,但三者利润均在4000元/吨左右;相对而言两种创新技术的经济利润较低,在2000~3000元/吨之间。说明如果仅从技术经济性进行分析,创新的技术可能还不存在优势。对五种技术开展溯源型的环境影响评价,分析不同技术相应的直接与间接环境影响后,本研究发现工艺A的直接环境影响最强;而考虑间接的污染排放后,发现工艺D由于潜在的环境污染使其总的环境影响偏高。最终选取工艺B为目前的最佳技术方案,可以作为产业技术升级的重点推荐对象,为后续定量研究再生铅环境责任协调基金提供依据。考虑到工艺C虽然在经济与环保性方面与工艺B基本一致,但由于其运行需要结合原生铅矿,可以作为我国现阶段并存的铅再生工艺。而创新的工艺E环境影响最小,在实现工厂的规模化生产,且验证其能够稳定地运行后,可以作为今后推荐的技术。  第三,对我国废铅酸蓄电池跨区域流动轨迹进行模拟,发现各省市之间存在显著的废铅跨区域转移量。本研究使用最小距离最大流模型(MDMF)分析我国2013年的废铅酸蓄电池跨省域流转量,发现全国总的废铅跨省转移量为99.6万吨,约占全国废铅总产生量的63%。17个省市需要将部分或全部废铅酸蓄电池转运至周边省份进行处置。广东省、山东省和河北省的废铅流出量分别为16万吨、14.7万吨和10.6万吨;安徽省、湖北省和河南省的废铅流入量分别为34.3万吨、28万吨和26.1万吨。  第四,对我国再生铅产业绿色发展模式的构建进行研究。首先,尝试选用宏观统计数据中的单位环境治理费用,将五种技术排放的污染物转化为相应的治理成本。然后结合五种技术的经济利润,得出五种技术的绿色经济利润。发现工艺A的绿色经济利润为负值;而工艺B与工艺C相应的治理成本较低,绿色利润具有较大优势。创新工艺D比传统工艺更差;工艺E与传统工艺相比具备了竞争优势。所以应当向生产者或使用者征收技术升级费用,用以支持工艺B在市场运行中取得经济优势。其次,讨论与设计再生铅产业环境责任协调机制后,应当定量制定补贴金额的方法。通过选用支付意愿法,调研公众对支持废铅酸电池清洁回收愿意承担的补贴额度。通过对比以上数据,发现在这个补贴水平下,先进技术于相对落后技术而言存在经济优势。从而判断了再生铅产业技术升级存在可行性,并为今后环境责任协调基金的运行提出建议。再次,对我国废铅跨区域转移的环境责任进行解析,并探讨了相应的生态补偿机制。结合前面章节对铅再生工艺单位污染量的研究数据,得出了各省市之间由于废铅酸蓄电池跨区域处置而带来的环境责任。从研究结果中可以看出,虽然在技术升级后,整体的污染物排放量有所减少,但由于外省市废铅大量流入某省市后,仍会对该省市的环境造成冲击。最后,分别对再生铅回收企业工艺择选标准、铅电池生产商与消费者的环境责任、废铅转出与转入省市间的补偿方案进行建议。  本研究通过综合分析我国典型铅再生工艺的技术经济与环境影响、探讨基于铅循环周期的环境责任协调机制、以及基于废铅区域转移的生态补偿机制。分别阐释了我国再生铅产业绿色发展过程中需要的绿色技术与绿色机制。从经济与环境双重视角,为我国再生铅产业探索绿色发展提供了思路。
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