基于物质代谢的中国纺织业生态效率评价
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摘要 生态效率是衡量循环经济发展水平的重要指标，它同时考虑经济效益和环境效益，将可持续发展目标融入不同层面的经济活动。论文以物质代谢为基础，采用价值―影响比值法建立行业生态效率的度量模型，并提出行业经济模式评价概念模型。以我国纺织业为例，核算该行业能源和废物代谢以及物质代谢的生态效率。结果表明：随着我国纺织业的快速发展，能源与废物代谢通量呈现出增长势头，但生态效率不断提高。1996-2005年间，我国纺织业工业总产值增加了2.68倍，能源效率和环境效率分别提高了1.80和1.88倍左右，生态效率提高了2.6倍。我国纺织业生态效率评估结果同时显示，1996－2005年期间纺织业经历了传统发展模式、末端治理模式，并开始向循环经济模式转变。虽然我国纺织业物质代谢的生态效率在提高，但是随着物质资源的日益稀缺，物质代谢的生态效率仍需进一步提高，而提高生态效率的关键是资源效率与环境效率的协同发展。
关键词 纺织业；物质代谢；生态效率
中图分类号 Q946.92 文献标识码 A 文章编号 1002-2104（2008）06-0116-05
我国近几年经济快速发展所带来的资源大量消耗和环境急剧退化成为我国实现和谐社会的重大障碍。生态效率强调经济效率和环境效率的统一，将可持续发展目标落实到不同层次的经济活动中，因此生态效率的发展与应用将有效地促进我国经济转型，缓解经济发展与环境保护的矛盾，实现经济的良性发展。
在经济可持续发展评价中，通常采用物质流分析方法来研究经济活动中物质资源的新陈代谢，利用进入经济子系统的物质流作为环境压力和可持续发展程度的一种示踪指标［1］。但物质流分析方法更多地集中在对经济活动物质资源输入输出通量的评估，对于经济活动中的绩效分析还相对欠缺。基于物质代谢分析法探讨生态效率评价则可有效地表征经济活动的环境经济效益。本文以我国纺织业为例，针对纺织业物质代谢特点，选取相应的指标，建立纺织业生态效率评估模型，分析我国纺织业发展模式，评价其绩效变化，以促进该行业健康发展。
1 生态效率及其评价方法
1.1 生态效率定义与内涵
1990年Schaltegger和Sturm首次提出了生态效率（Ecoefficiency）的概念，即增加的值与增加的环境影响的比值。世界可持续发展商业理事会（WBCSD）在《改变过程：一个关于发展与环境的全球商业观点》中提出：“提供有价格竞争优势的、满足人类需求并保证生活质量的产品或服务，同时逐步降低对生态的影响和资源消耗强度，使之与地球的承载能力相一致”［2，3］。使得生态效率概念广泛地被认识和接受。随后，相关的研究机构纷纷地对生态效率的概念进行了深入的研究，提出了一系列的定义［4］，如世界经济合作与发展组织（OECD）将生态效率定义为：“为了符合人类需求而使用生态资源的效率”［5］。
生态效率通过表征经济活动中资源使用效率以及对环境造成的影响，描述和反映经济与环境资源的关系状况，在最优的经济目标和最优的环境目标之间建立一种最佳链接，成为连接经济与资源环境的节点指标［6］。具体来说，生态效率的主要目标包括降低资源消耗，即通过物质循环，提高利用效率，使能源、原料、水和土地利用最小化；减少对自然界的影响，即废物、废水、固体废弃物排放和有毒物质扩散最小化、促进可再生资源的持续利用；提高产品或服务价值，即通过产品功能性、灵活性和模块化改进为消费者提供更多的便利、提供额外的服务以及关注于满足消费者实际需求。
生态效率不仅能够描述和反映经济与环境、资源的关系，也能够综合衡量资源、环境各领域的协调度，总体上反映循环经济所追求的经济发展和环境保护的多元目标，因此成为一种全新的管理哲学推动企业走向可持续发展，并受到了企业界的积极响应。
1.2 产业物质代谢的生态效率评价模型
产业物质代谢是指生产过程中物质输入、转化、成品以及废弃物排放等代谢过程。产业物质代谢的生态效率是指经济活动中单位资源消耗和污染负荷所创造的产品或提供的服务。具体表达为：
生态效率（E）=产品或服务的价值（S）/环境影响（I）
其中产品或服务的价值主要是反映该活动创造的经济效益，通常可用产值来表示；环境影响指的是生态负荷，反映的是原材料、能源的使用和废弃物的排放。通过提高生产经营创造的经济效益，或对生产经营过程中资源的循环利用和能量的梯级利用，降低或减少生产系统对物质原料的消耗强度以及废物排放数量，来提高生产的生态效率［7］。
生态效率概念模型中的生态负荷包括资源负荷和环境负荷，因此相应的生态效率可分为资源效率和环境效率，用符号R和P表示：
R=产值增长倍数资源和能源消耗量增长倍数
P=产值增长倍数环境污染排放量增长倍数
资源效率R和环境效率P模型分别从源头循环（减少原生资源的消耗）和末端循环（减少污染物的产生）的角度表征经济活动物质代谢的生态效率。
在量化环境效率和资源效率的基础上，构建生态效率模型：
E=R2+P2
图1是概念性地表征了生态效率的度量。曲线E表示生态效率的走势，曲线离原点越远，生态效率值E就越高。如果表征环境效率和资源效率值的直线将区域分成A，B，C，D四个区域，不同的区域代表了企业循环经济的发展模式［8］：
A区域代表传统发展模式，表明企业生产过程中无害化、减量化水平较低，生态效率较低，资源消耗与废物排放的速度远远大于经济增长速度，这种发展模式导致了当前环境问题日益严重和资源短缺危机的日益突出；
B区域代表末端治理模式，反映企业资源利用水平不变的情况下，无害化水平提高，其生态效率中等；
C区域代表源头削减模式，反映企业无害化水平一般，但减量化水平较高，生态效率中等；
D区域代表循环经济发展模式，表明企业无害化、减量化以及由此产生的再生资源化水平较高，生态效率较高。该模式提倡合理利用自然资源和环境容量，在物质不断循环利用的基础上发展经济，使经济系统和谐地纳入自然生态系统的物质循环过程中。
ABD是一般企业的发展模式，即当环境污染成为急需解决的问题，国家积极开展对工业污染源排污的控制，企业由单纯追求经济利益向环境无害化发展，即为满足国家法律法规要求，企业当务之急是先提高环境效率，提高废物再生资源化水平。随着资源紧缺以及环境治理成本的居高不下，企业开始追求提高资源的效率，即从无害化减量化。ABD发展模式的变换也反映了我国众多企业生态效率的发展轨迹。
ACD是发展模式表示企业从控制成本角度出发，在发展过程中注重资源消耗问题，对资源的投入消耗成本进行控制，以减少总成本的支出。但资源的节约使用一般也导致污染物产生量较少，所以这种发展模式不会带来大的环境污染，资源效率提高的基础上环境效率自然就会提高。
AD是循环经济发展轨迹，是穿越“环境高山”的曲线，该轨迹要求生产过程中通过资源的减量化、废物的资源化与无害化，减少资源投入和环境污染负荷的排放，促使企业生态效率的不断提高。该模式直接跨越了环境与资源的瓶颈，是当前企业健康、快速发展所追求的目标，也是达到人与自然和谐的捷径。
2 我国纺织业生态效率评价
2.1 我国纺织业发展概况
随着我国加入WTO以及国际市场对优质纺织和服装产品需求增加的趋势，我国纺织和服装产品在国际市场上表现出较强的竞争优势，不断扩大我国纺织和服装产品的生产与出口。表1反映了我国近几年纺织业发展趋势，虽然经历了国家宏观调控力度加大、人民币升值、原材料及用工成本上升、出口退税下调、国外限制不断等诸多事件，我国纺织业提高了自身抗风险能力，1996-2005年期间，纺织业总体上保持平稳发展，工业总产值由1996年的4 722亿元增长到12 671亿元，增长了2.68倍。
但由于我国纺织业早期受各种因素的影响，生产技术水平低下、生产工艺和设备落后、高能耗低产出的现象极其严重，而且，生产过程中的环境问题也相当突出。因此作为资源能源消耗高、排污强度大的纺织业，一直是我国循环经济发展的重点领域。我国纺织业亟需转变传统的增长模式，实现经济增长与资源消耗、环境污染排放的“分离”，走出一条“低消耗、高产出、少污染”的经济发展之路。
2.2 纺织业物质代谢
2.2.1 能源代谢
能源是纺织业中最重要的消耗品，核算纺织业资源效率的关键是分析该行业能源消耗与行业发展的关系。
我国纺织业能源结构以电力、煤炭为主。2005年纺织业能源消耗总量为4 978.35万t标准煤，其中电力占了总用能的61.3%，煤炭占了34.9%，柴油占了1.5%，燃料油占了1.4%。表1显示，由于行业结构的调整，“九五”期间纺织业能源消费总量总体呈现下降趋势，但2000年后呈快速上升之势，2005年能源消耗量达到2000年的2倍，支持着工业总产值年均15.5%的高速增长。面对能源消耗持续增长，纺织业一方面要充分利用现有清洁能源，同时要积极实施节能工程，开展能源的梯级利用。
2.2.2 废物代谢
纺织业近几年既保持了稳定的增长，又出现了经济运行中产值增幅高于产量增幅，产业集群度进一步提高和产品结构进一步优化等诸多的亮点，成为我国一重要支柱产业。但纺织业对环境的影响仍然比较突出，表1给出了我国纺织业废弃物的排放情况。由表1可知，伴随着纺织业的快速发展，1996-2005年纺织业废弃物排放量均呈现出增长趋势，增长倍数在1.4倍左右波动，说明废弃物控制是纺织业非常值得关注的问题。
2.3 纺织业生态效率评价
采用价值-影响的比值法来进行生态效率评价是一种普遍认可的方法。行业生态效率的评价指标因行业性质的不同可以采取不同的评价指标。如巴西一个公路运输行业生态效率评价项目中，特别关注了能源消耗和大气污染，环境指标采用了总能源消耗、可再生能源消耗、温室气体排放、大气污染物排放等，经济指标则采用相应的折现后年际成本。而加拿大食品和饮料行业生态效率评价计划中，除了能源消耗、温室气体排放、水资源利用和废水排放等常用环境指标外，还包括固体有机废物和包装废物。
能源、水资源消耗以及废水、废气等废弃物排放是纺织业对环境的主要影响因素，因此纺织行业的生态效率评价指标宜选取总能源消耗、水资源消耗、废水排放、废气排放以及固废产生等指标，经济指标则选用纺织业生产总值。
但由于数据的可获取性，本研究资源效率评估只选取了总能源消耗，环境效率评估选用废水排放量、废气排放量、二氧化硫排放量、烟尘排放量、固废产生量等五项指标。
2.3.1 资源效率评价
由表2可知，在1996-2005年间，伴随着我国纺织业的快速发展，资源能源消耗总体呈现出增长的趋势。十年间我国纺织业资源效率大于1，说明资源消耗的增长速度已小于经济增长速度，实现了经济增长与资源消耗的“分离”，说明随着经济结构的调整，生产资源消耗效率明显提高，但起伏大，提高幅度不大，增长速度总体呈现减慢趋势。随着纺织业的进一步扩展，资源消耗总量仍呈现持续增长。如何提高资源效率，遏制本已相对紧张的能源供求关系，是纺织业可持续发展的关键。
2.3.2 环境效率评价
由表2可知，2005年废水环境效率、废气环境效率、固废环境效率、SO2环境效率和烟尘环境效率分别增长到了1996年的1.36、1.22、1.60、2.40倍和2.81倍，总体环境效率增长了1.88倍。可见，伴随着我国近几年环境保护工作的加强，纺织业环境保护也取得了可喜的成果，特别是在污染物排放量控制方面，成效比较显著。但随着纺织业的迅速发展，污染物排放总量还会持续增加，因此进一步提高环境效率，才能确保对环境影响最小化。
2.3.3 生态效率评价
选取表2中的废水、废气及其污染物排放量、固废产生量的环境效率，作为纺织业环境效率的表征，以能源资源效率表征资源效率，按照e=（P2+R2）1/2，得到我国1996-2005年间纺织业生态效率变化趋势(见图1)。
由图1可知，1996-2005年纺织业资源效率总体呈现平稳增长，期间资源效率大于1，表明资源消耗速度小于经济增长速度。纺织业环境效率呈波动的增长趋势，前期发展相对较平稳，后期波动较大。但“九五”期间环境效率小于1，表明经济的增长以环境为代价。随着“十五”期间我国对环境污染控制的加强，环境效率呈现缓慢的增长趋势，产生的环境污染物量没有随着经济的增长呈现快速增长之势。在资源效率与环境效率共同提高的趋势下，生态效率总体呈现平衡增长之势，特别是近2年，呈现出一个飞跃的发展，反映我国纺织业通过结构调整，以及节能降耗等工作的开展，环境效益与经济效益逐步趋向和谐。
将环境效率与资源效率按平均数进行归一化处理，建立环境效率与资源效率的得分图（见图2）。依据生态效率度量概念模型可知，我国纺织业在这10年期间总体经历了传统经济发展模式、末端治理模式，并逐渐向循环经济发展模式转变，实现了行业发展模式的跨越，生态效率不断提高，行业发展逐渐趋于良性发展。
3 结 语
（1）生态效率是衡量经济活动在创造经济价值的同时也能兼顾生态效益的平衡，即经济活动向市场提供的产品和服务必须不仅以尽可能低的成本而且要保持原材料和能源的有效利用。生态效率是当前循环经济的重要衡量指标，也是建立健康持续产业模式的指示。
（2）本文通过物质代谢分析及生态效率评价，评估近10年来我国纺织业对环境的影响以及资源的消耗变化状况。研究结果表明，我国纺织行业生态效率呈现不断上升之势，资源效率增加了1.80倍，环境效率增长了1.88倍，相应的生态效率增长了2.60倍。
（3）生态效率度量概念模型显示，1996-2005年我国纺织业的发展总体经历了传统经济发展模式、末端治理模式，并开始向循环经济发展模式转变，实现了行业发展模式的跨越。
（4）虽然我国纺织业物质代谢的生态效率在提高，但是随着物质资源的日益稀缺，物质代谢的生态效率仍需进一步提高，而提高生态效率的关键是资源效率与环境效率的协同发展。
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Assessment for Ecoefficiency of China's Textile Industry
Based on Material Metabolism
WANG Feier SHI Tiechui
(College of Natural Resources and Environment Sciences, Zhejiang University, Hangzhou Zhejiang 310029,China)
Abstract Ecoefficiency, as an effective tool which combines the economic value and environmental value, integrates the objectives of sustainable development into different levels of economic activities. It has become an important index of circular economy since it was put forward. The measure model of ecoefficiency for industry material metabolism was set up with valueimpact ratio. Based on the ecoefficiency, a general model to assessment the economic model was set up, too. Those models were employed to study material metabolism flux and efficiency in China's textile industry. The results showed that energy and waste metabolism fluxes have increased since 1996 with constant development of textile industry, and their ecoefficiencies have also increased rapidly. When the gross industry output value of textile rose by 2.68 times, the resource efficiency, environmental efficiency and ecoefficiency rose by 1.80, 1.88 and 2.68 times respectively. The trend of ecoefficiency of textile industry also showed that the industry went through traditional development model and pipeline treatment model. And nowadays it began to change into circular economic model. Although the efficiency of material metabolism of textile industry has been improved, the scarcity of material resources has become more and more serious. Therefore, it is necessary to further improve the efficiency of material metabolism. The keys of improving the ecoefficiency of industrial material metabolism is to increae of resource and environmental efficiencies.
Key words textile industry； material metabolism；ecoefficiency