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复合产业生态系统能值分析评价和优化研究

张攀  
【摘要】:工业园区是新型工业化发展的重要载体。伴随着我国工业园的不断发展和壮大,在资源、环境、竞争等多重压力下,我国政府开始重视工业园的环境管理,并致力于引导园区向生态工业园模式——“复合产业生态系统”方向转型。然而,在工业园的实际发展运作中,环境管理工作进展并不顺利,工业资源消耗仍然逐年上升,工业园环境污染也屡见不鲜。因此,如何在可持续发展背景下,评价我国工业园的发展水平并对其进行优化,是理论和实践所面临的重要课题。 作为环境核算领域的重要方法之一,能值分析是复合产业生态系统分析和评价的有力工具。能值分析具有一套独特的理论和方法体系,它能够将所有不同类别的物质、能量换算为统一的量纲——“太阳能值”,从而为环境经济绩效的评价带来了极大助益;此外,能值理论是基于生物圈内物质和能量流动规律而建立的,更能够反映资源和环境服务真实价值。 基于此,本文选择以复合产业生态系统为主要研究对象,以能值分析作为重要研究方法,开展复合产业生态系统可持续发展评价方法和优化路径研究,以期为政府提高工业园区环境经济绩效和转变经济发展方式提供决策支持。 首先,通过理论分析,从能值角度探讨复合产业生态系统基本特性和规律,构建了复合产业生态系统的能值分析框架;通过理论研究和文献研究,剖析了能值转换率应用于本地复合产业生态系统的适宜性,以问题为导向提出了面向复合产业生态系统的能值转换率优化方法,并以案例研究验证了方法的可操作性和有效性。 其次,针对经济全球化背景下的工业系统资源优化配置已经突破地域约束限制这-现状,探讨了现有的能值可更新资源比率指标在表达外部物质可更新性上的局限问题,并据此提出了基于外部投入追踪的可更新评价指标及其计算方法,为能值分析提供了-个新的视角;为评价系统内废弃物循环资源利用水平,对现有的副产品能值转换率相关研究进行了系统性的全面梳理,通过联产品、副产品和下脚料等概念分析和对比,深化了对副产品能值累积过程的认知,提出副产品循环利用能值评价指标。在此基础上,构建了复合产业生态系统能值评价指标体系,从系统结构、系统功能、系统绩效三个维度,确保了评价指标体系的完整性,具有较高的理论研究参考价值和实践应用价值。 再次,通过对能值分析方法特点和能值评价指标特征的解析,提出了复合产业生态系统关键障碍的辨识方法及相应的优化路径,在此基础上,引入情景分析,梳理了优化方案实施前后的关键能值流变动模式,建立了优化方案的评价指标体系,并进一步提出了优化方案的选择框架。该评价指标体系和评价框架从方法论角度对系统优化领域的能值研究进行了拓展,为政府推动环境管理和生态建设提供理论依据和决策参考。 最后,选取大连市经济技术开发区为案例,按照复合产业生态系统的能值分析框架,对其开展了系统的能值分析、评价和优化,并较好地证明了复合产业生态系统能值分析框架、能值评价指标体系以及优化路径设计和优化方案选择框架的合理性、科学性、有效性和可操作性。


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