前言：尋找寫作靈感？中文期刊網用心挑選的環境經濟系統物質流特性與演變，希望能為您的閱讀和創作帶來靈感，歡迎大家閱讀并分享。
作者：丁平剛 田良 陳彬 單位：海南大學環境與植物保護學院 海南大學旅游學院 北京師范大學環境學院環境模擬與污染控制國家重點實驗室
環境與發展是當今世界普遍關注的主題，推行可持續發展已在全球范圍達成共識。MFA(MaterialFlowAnalysis)及IPAT方法及其指標，可為循環經濟和可持續發展研究提供一種新穎而簡潔的思維方式與研究手段，具有重要的借鑒價值［1－2］。
1研究區域與目的
海南省陸地面積3．54萬km2，海域面積約200萬km2，2009年末常住人口864．07萬，是我國最大的經濟特區和唯一的熱帶島嶼省份，也是我國陸地面積最小、海洋面積最大的省份，其特殊的地理位置和自然與社會環境，具有十分獨特的代表意義［3］。在MFA的系統邊界上，較其他非島嶼省份也更加明晰。海南省是我國第一個生態省，同時也在大力實施新型工業化發展戰略。2009年12月31日，國務院公布了《關于加快推進海南國際旅游島建設發展的若干意見》，確定了海南國際旅游島六大戰略目標:我國旅游業改革創新的試驗區、世界一流的海島休閑度假旅游目的地、全國生態文明建設示范區、國際經濟合作和文化交流的重要平臺、國家熱帶現代農業基地，將海南國際旅游島的建設提升到國家戰略層面。本文對海南省環境經濟系統1990－2008年間的物質輸入、輸出強度和效率進行核算，研究其物質流特征與近期變化趨勢及由此反映的循環經濟和可持續發展水平，可以幫助找出該區域環境壓力的直接來源，提出緩解環境壓力的技術方案，為實現區域循環經濟和可持續發展的近、中期目標提供科學依據［4］。對推進海南生態省、新型工業省和國際旅游島的建設與發展，具有重要的現實意義。
2研究方法與數據來源
MFA是在一定時空范圍內關于特定系統的物質流動和貯存的系統性分析。它起源于歐洲，自20世紀90年代至今，研究側重于整個國家或區域經濟社會系統的物質通量。MFA的基本觀點是，環境和自然資源是經濟發展的物質基礎，經濟發展的可持續性要求環境經濟系統保持相對的穩定，盡量減少環境經濟系統動用自然物質的數量［5－6］。MFA研究按照不同的標準有不同的分類，其中按研究范圍可分為三個層面:國家物質流分析、區域物質流核算和企業物質流分析［7］。MFA通常有輸入、輸出、消耗、平衡、強度和效率、綜合六類指標。由于人類活動所產生的環境影響在很大程度上取決于進入環境經濟系統的自然資源和物質的數量與質量，以及從環境經濟系統排入環境的廢棄物質的數量與質量。因此，本文選用常用的三類指標:輸入、輸出以及強度和效率指標，對海南省環境經濟系統進行物質流分析。
直接物質輸入量(DirectMaterialInput，DMI)指由外界輸入環境經濟系統，直接參與系統運行，具有確定經濟價值的物質流。主要包括煤炭、石油、天然氣等化石燃料，金屬、非金屬礦物，農林牧漁等生物物質及進口物質等。它側重表示由于人類社會及其經濟活動的存在而導致的資源影響。區域過程排放(RegionalProcessedOutput，RPO)指環境經濟系統運行所產生的各類排放至自然環境中的廢棄物，包括水體污染物、大氣污染物、固體廢棄物等。它側重描述物質輸出造成的環境影響［8］。物質輸入和輸出強度，分別指單位人口的DMI需求量和RPO排放量。單位人口的物質輸入與輸出越多，說明物質消耗強度和廢物輸出強度越高，反之亦然。物質輸入和輸出效率，分別指產生單位GDP所需的DMI量和RPO量。單位GDP的物質輸入與輸出越低，說明資源與環境利用效率越高，反之亦然。任何一個環境經濟系統，物質的輸入與輸出強度低，物質的輸入與輸出效率高，才能保證系統可持續地、穩定地向前發展。
為進一步了解影響物質輸入與輸出的因子，本文采用IPAT分解分析方法來研究其影響因子的強弱。該方法是一個關于環境壓力與人口、國民福利和技術三因素的恒等式:I=P•A•T。式中:I代表環境壓力指標DMI或RPO;P代表人口;A代表人均GDP即GDP/P，體現社會富裕程度;T即I/GDP表示環境經濟系統的物質利用效率(DMI/GDP)或物質輸出效率(RPO/GDP)，用來衡量技術水平［2，9］。運用IPAT方法，可將DMI與RPO指標分解為表征人口、福利、技術三因子的乘積，進一步分析三因子的變化對環境壓力指標的不同貢獻。DMI與RPO的核算指標見表1，表中項目均以質量為單位。輸入、輸出端原始數據如戶籍人口、GDP數據均來自《海南統計年鑒》(1991－2009)、國家統計局網站(www．stats．gov．cn)以及海南省環境狀況公報，部分年份數據缺失采取插值法估算。為了更好地了解海南省環境經濟系統所依賴的自然資源及所輸出的污染物水平，本文將海南省與同期廣東省MFA計算結果作橫向對比分析，廣東省1990－2005年MFA數據來自文獻［2］，2006－2008年數據由外推法估算。
3結果與討論
3．1物質輸入與輸出的特征和演變
海南省MFA統計指標以及人口和GDP等社會經濟指標見表2。以1990年DMI、RPO及GDP各指標值為基準值100，其后各年各指標值與1990年的對應指標值相比，表示各指標的變化。1990－2008年DMI、RPO及GDP變化趨勢見圖1。由圖可知，1990－2008年間，海南省GDP變化曲線呈現明顯上升趨勢，年均增長15．90%;DMI總體呈現上升趨勢，其中1990－2007年變化曲線平緩，年均增長6．88%，2008年有明顯增加，是2007年的1．7倍;RPO總體呈現緩慢下降趨勢，年均降低0．95%。對DMI投入結構進行分析可見(圖2)，19年間化石燃料、礦物質、生物物質和進口物質的輸入量平均值分別占到DMI的1．03%、23．36%、33．25%、42．36%。從時間序列上分析，四者均呈現出波動上升趨勢?；剂?、礦物質和生物物質19年間年均增長率分別為31．45%、5．29%、5．10%。其中進口物質1990－2007年間年均增長率為9．67%，2008年增加較快，為2007年的2．7倍，主要受石油省外調入量增長較大影響。海南省環境經濟系統DMI1990－2007年間增長緩慢，主要與占DMI比重最大的進口物質的輸入增長率不大，其他物質輸入增長率較小有關。在物質輸入中，化石燃料的增長率相對最大，但其在DMI中所占比重最小，因此對整體影響不大，表現不明顯。對進口物質輸入量和變化率的分析表明，海南省環境經濟系統對進口物質有較大程度的依賴，與其島嶼省份的特殊地理環境有關。2008年進口物質增長速度較快，需要引起進一步關注。對RPO輸出結構進行分析可見(圖3)，19年間COD、SO2、煙塵、工業粉塵、工業固廢的輸出量分別占到RPO的66．75%、14．27%、8．84%、9．92%、0．22%。從時間序列上分析，19年間COD、煙塵呈現波動下降趨勢，年均下降分別為1．60%、4．52%;SO2呈現波動上升趨勢，年均增長率為3．11%;工業粉塵波動較大，1996年達最大值3．64萬t;工業固廢排放量變化不大。海南省環境經濟系統RPO波動下降，主要與占RPO主體的COD排放量下降有關，反映了海南省產業結構的逐步升級和環境保護治理能力的加強。1990－2008年間，海南省環境經濟系統經濟水平高速增長，在一定程度上依賴于自然資源的輸入。但環境經濟系統的物質輸入與輸出非線性相關，海南省環境經濟系統表現出初步的可持續發展。#p#分頁標題#e#
3．2物質輸入與輸出強度的特征和演變
環境經濟系統人均DMI和RPO分別反映物質輸入和輸出強度。由圖4、5可見，1990－2007年間，海南省人均DMI明顯低于廣東省，但呈現上升趨勢，特別是2008年上升較快(為2007年的1．7倍)，超越廣東省，需要特別關注。1990－2008年間海南省人均RPO明顯低于廣東省，19年間略有波動，呈現下降趨勢。1990－2008年19年間海南省人均DMI和RPO的變化可劃分為不同的階段，各階段年均變化率見表3。
3．3物質輸入與輸出效率的特征和演變
環境經濟系統DMI/GDP和RPO/GDP分別反映物質輸入與輸出效率。由圖6可見，海南省DMI/GDP在1990－2008年19年間總體呈現下降趨勢，物質輸入效率逐漸提高。19年間，除1995年外，海南省DMI/GDP高于廣東省，反映海南省物質輸入效率低于同期廣東省水平。1990－1995年，海南省物質輸入效率提高較快，到1995年與廣東省當年的物質輸入效率接近。但1996年以后，海南省物質輸入效率與廣東省保持了一定的差距，特別是2008年與廣東省差距更大。由圖7可見，1994年之前，海南省RPO/GDP明顯高于同期廣東省水平，反映該階段海南省物質輸出效率低于廣東省。1995年以后，RPO/GDP逐漸接近廣東省水平。海南省RPO/GDP19年間呈現下降趨勢，反映海南省物質輸出效率逐漸提高。19年內DMI/GDP和RPO/GDP變化可劃分為兩個階段，各階段年均變化率見表4。海南與廣東兩省物質輸入、輸出強度和效率差異，與兩省在經濟技術發展水平、產業結構、消費結構等方面的差異有關。在人均GDP方面，廣東省1990年是海南省的2．4倍，2008年為1．80倍。海南省人均GDP低于廣東省，但差距在縮減。環境經濟系統物質輸入和輸出與區域產業結構優化程度有直接的關系。就第二產業而言，廣東省是工業大省，海南省工業在三產業中比重最小。第二產業相對一、三產業，是一個物耗高、產值大的產業。海南省經濟的高速增長在一定程度上需要自然資源的輸入，隨著第一產業比重下降，二三產業比重上升，以及各自產業內部技術水平的提高，使得輸入量的增長速度減慢。輸入增長的減慢在一定程度上會減輕輸出的壓力。海南、廣東兩省在消費結構、環境保護與治理水平方面的差異，也是影響其各自物質輸出強度和效率不同的主要原因。
3．4物質輸入與輸出IPAT分解分析
根據I=P•A•T的理論模型，將DMI與RPO進行分解，計算各自分解指標年均變化率，找出各分解指標在整體變化中的貢獻。按照物質輸入與輸出量的變化特征，可以1997年為界，將海南省環境經濟系統1990－2008年間物質輸入與輸出量變化劃分為兩個階段(見表5)。1990－2008年間，海南省環境經濟系統資源利用水平的提高(DMI/GDP年均下降5．26%)對自然資源輸入的增長有一定的抑制作用;由于人口壓力和國民福利的增大(年均增長率分別為1．59%和14．09%)，使得DMI仍然有一定的增加(年均增長9．80%)。雖然人口壓力和國民福利在增大，由于污染控制水平提高較快(RPO/GDP年均下降14．54%)，使得系統的污染排放有一定的減少，對環境的壓力相應減輕。
1990－1997年間，國民福利增長較大(年均20．12%)，人口壓力相對其他階段有所減輕。由于資源利用技術水平上升幅度較大(DMI/GDP年均下降12．97%)，使得自然資源輸入增長程度較小(年均6．14%)。對于物質輸出，雖然污染控制技術水平上升幅度較大(RPO/GDP年均下降17.33%)，但相對國民福利增長較小，使得污染物質輸出呈微弱的增長趨勢(年均增長0．82%)。1997－2008年間，人口壓力相對其他階段略有增加，但國民福利保持了較低速率的增長(年均10．41%)。對于輸入，由于資源利用技術水平上升幅度很小(DMI/GDP年均下降0．004%)，使得自然資源的輸入增長程度較大(年均11．72%)。對于物質輸出，雖然污染控制技術水平上升幅度較小(RPO/GDP年均下降12．72%)，但由于國民福利增長較小，使得自然資源的輸出降低程度較大(年均2．07%)。
在上述IPAT分解分析中，對于資源利用與污染控制技術水平(DMI/GDP或RPO/GDP)的提高，在微觀上，可以理解為采用清潔生產工藝，生產某種產品的技術方法、工藝水平更加先進與成熟，從而創造相同價值較以前所需原料量降低，產生污染物更少。在宏觀上，可以理解為產業結構優化調整，及其所帶來的消費結構的升級。因此，生產單位GDP的物質輸入增長減緩，生產單位GDP的物質輸出逐漸降低。對海南省1990－2008年間的產業結構變化進行分析，可以揭示其對DMI/GDP和RPO/GDP變化的影響。由圖8，海南省1990年一、二、三產比例為44．63∶19．72∶35．65，經過逐步調整，到2008年為29．99∶29．77∶40．24?？v向對比，第一產業比重下降，二、三產業比重加大。由此說明第一產業正在向第二、三產業轉移，海南省的產業結構正在升級。在創造同樣經濟總量的同時，以服務為主的第三產業，所需物質輸入與輸出較第一、二產業相對低下。第一產業逐漸向第二、三產業轉移，以及各產業內部自身結構的優化，可減少區域經濟發展對自然資源的開采量，對環境的壓力也會相對減輕。當前海南省以獨特的區位和資源優勢，著力于國際旅游島的建設，打造具有國際競爭力的旅游目的地，這一戰略定位將對海南旅游業、現代服務業乃至整個第三產業的發展產生深遠的影響，同時也將進一步促進海南全省的產業結構升級。
區域經濟高速增長與產業結構優化調整，將帶動消費結構的加快升級，消費結構的升級在一定程度上也會減輕系統物質輸出的壓力。加之海南省現有環境保護與治理能力的不斷加強，如新型工業省建設提高了產業準入門檻，嚴格科學的環境規劃，農村垃圾、污水處理、生態環保設施等一系列民生工程的建設等，在這些有利因素的共同作用下，海南省環境經濟系統物質輸出的增長將會進一步趨緩，甚至出現可能的下降，這在很大程度上會減輕對環境的壓力，促進海南省環境經濟系統的可持續發展。
4結語
對海南省環境經濟系統1990－2008年MFA研究結果表明:自1990年后，DMI呈上升趨勢，1990－2007年增長速度平緩，年均增長6．88%，2008年有較大增加，為2007年的1．7倍;RPO呈下降趨勢，年均降低0．95%。物質輸入增長速度遠小于GDP增長速度(年均15．90%)。海南省經濟的高速增長在一定程度上是依賴于自然資源的輸入，同時產生了一定量的廢棄物。對物質輸入與輸出強度和效率的計算表明，1990－2008年間海南省物質輸入強度在加大，物質輸出強度在減小，但物質輸入效率和輸出效率均在逐步提高。經濟的高速增長、相對平緩的物質輸入增長及物質輸出的降低，表明海南省初步實現了社會經濟的可持續發展。從DMI和RPO的分解分析可以看出:1990－1997年間，海南省環境經濟系統的自然資源輸入增長程度較小，而輸出呈微弱的增長趨勢;1997－2008年間，海南省環境經濟系統自然資源的輸入增長速度加大，但輸出下降。表明在這兩個階段海南省的可持續發展均不夠穩定。海南省的可持續發展還有待更進一步加強。海南省應在保持經濟快速增長的同時，加強產業政策、準入制度和發展戰略的研究與制定。著重進行國民經濟技術水平的改造和生活方式的改善，以提高環境經濟系統的物質輸入和輸出效率，降低資源利用強度和物質輸出強度。保護好生態環境，提高可持續發展能力，早日達到建設生態省、新型工業省和國際旅游島的宏偉目標。#p#分頁標題#e#
