可持续发展研究的“利器”——物质流分析与核算

萨日娜，那仁图亚，2

（1.中国人民大学 环境学院，北京 100872；2.呼和浩特民族学院 经济管理系，内蒙古 呼和浩特 010051）

可持续发展研究的“利器”
——物质流分析与核算

萨日娜1，那仁图亚1，2

（1.中国人民大学 环境学院，北京 100872；2.呼和浩特民族学院 经济管理系，内蒙古 呼和浩特 010051）

作为可持续发展研究中一个重要工具——物质流分析法——经过近几年研究完善和发展，已被许多专家和学者认可，有些发达国家已将其纳入环境经济帐户体系中.我国从上世纪90年代末开始，经过几年的深入研究也取得一定的成果.物质流分析法通过对经济系统代谢规模的统计，不但衡量了经济活动创造的物质财富，而且在客观上也反映了给生态环境造成的压力.

物质流分析法；可持续发展；生态效益；物质流帐户；环境指标

1 “物质流”的由来

1.1 历史发展回顾

经济活动是以对自然资源的开发和利用为基础.上个世纪，以物质作为基础的工业经济蓬勃地发展起来.然而伴随着经济规模指数增长，越来越多的工、农业垃圾和生活废弃物也进入了自然环境，产生了越来越严重的环境问题.

在过去的150年，由于生产、运输技术的提高，资源开采规模的扩大，以及材料技术的发展和应用使得人类总体资源消耗不断地增长.仅从上个世纪六十年代到九十年代末，全世界市场销售的自然资源增长了2.4倍，塑料和橡胶产品增长了6倍，水泥产量增长了8倍.从1930以来，超过100，000种的新的化学物质被合成出来，以美国为例，在过去的60年里，其化工产品的产量增长了1，000倍.而经过一个世纪，全世界铝的消费量增长了3，000多倍.尽管从上世纪的90年代开始对一些材料进行循环利用——在一些发达国家里，大约有40%的纸和纸箱，及50%的玻璃制品进行循环利用——但也没有改变物质消耗的增长.而且没有一个国家的物质循环利用量占直接使用量的比率可以超过的5%[1].这些进入社会经济系统的物质，经过人类使用后，绝大部分最终不是被焚化，就是被掩埋.比如在德国，每年大约有80%“新开发的资源”又在同一年里被丢弃在环境中.

1.2 物质流带来的结果——环境问题

资源的开发利用，以及垃圾和废弃物的处理与生态环境的健康发展息息相关.资源的过度开采是导致各种生物栖息地减少和生态系统恶化的主要原因.例如矿石的开采和冶炼会使用大量有毒的化学物质，这些化学物质经过使用后又常常被直接排放到环境中.而且即便是废弃多年的矿场仍然会释放出大量有毒的物质，要清除这些有毒物质也需要相当可观的才力和物力.至于那些“新的化合物”又会带来什么样的后果，我们还不得而知，我们只知道它们的化学性质有相当强的稳定性，在自然条件下可以存在上万年.人类所制造的物质流对地球化学循环也产生了巨大的影响，燃烧化石燃料产生的CO2气体以及各种氮化合物对全球环境造成冲击，使海洋、湖泊的藻类爆发，草原物种多样性发生改变.

Fischer-Kowalski和Hüttler（1999）对有关物质流的问题进行更深地研究.资源耗竭问题，长期以来一直被人们所关注，他们从物质消耗强度MI（Material Intensive）入手，建立了西方资本主义国家的发展模型.经研究后得出：不但物质流中有毒的物质对环境造成危害，单是无毒物质排放就对环境造成严重冲击.1994年Ayres曾指出：今天的工业体系及其物质流在生态经济系统中只会进一步扩大——随着新技术的应用，人们会不断地开发新的资源，从而所有资源会不断地从“可用物”变成“废弃物”——这将最终导致发展的不可持续.

2 经济学的物质流核算方法论

经济学中的MFA（Material Flow Analysis）是用来计算满足各种经济活动所需要资源的总量.许多国家都已开展物质流的研究，比如德国、日本、荷兰、美国、澳大利亚、奥地利、芬兰、意大利等国家已先后完成了国家级的MFA[2].北京大学和东北大学分别对中国的物质总需求TMR（Total Material Requirement）和中国铁矿石生态包袱进行研究计算[3,4].

有些国家已经把物质流统计纳入到政府核算体系中，还有些国家目前正在开展这一计划.美国2000年将实物流帐户纳入到环境经济帐户系统（SEEA）.对于物质流的研究和计算，各国无论在计算方法，还是分类及系统边界的界定上都有各自的标准.1996年欧洲委员会成立“一致性行动”的“协调帐户计划”，2001年欧盟统计局（Euostat）公布MFA指标的指导性原则文件，这两件事对于全球MFA的深入研究有重大的历史意义.后者对MFA指标、术语和方法进行了详细的界定和说明，从而使物质流分析方法更为科学和规范.

2.1 物质流的项目分类和系统边界

根据Eurostat（2001）物质流可以从三个角度来界定[5].（如表1所示）

第一个是从物质流的来源地和目的地的角度来定义：国内流和国外流.国内物质流是那些直接在国内开发并使用的物质.

第二个是从产品链或生命周期角度来定义：直接流和非直接流.直接物质流作为“输入”进入一个国家的经济系统.非直接流是指进口品所涉及的上游物质流（例如进口原料所涉及的矿石开挖量）[2]生产的产品所消耗的物质不计入非直接流.

第三个是从产品角度来划分的.通过考察物质流是否进入经济系统的加工生产过程（即是否进入代谢过程）来定义为使用流和非使用流.非使用流是指已经从环境中开发，却没有进入经济系统中转化为产品的物质.

物质投入可以分为四类，如表1第四栏所示.

2.1.1 国内使用开挖量是指从国内环境中开采的并进入经济系统，经过加工生产最终转化成产品的一部分（包括废弃物）的物质.如欧盟统计局就将金属矿石的重量纳入国内使用开挖量.

2.1.2 国内非使用开挖量是指从国内环境开采的资源，但没有进入经济系统的加工生产过程.如为开采金属矿石要剥离的表土和开挖的井下巷道，从而破坏土壤和岩石.事实上，关于经济系统或加工生产过程的边界并没有这么明显.早些时期的研究就将那些进入经济系统但没有最终成为产品的金属矿石，即金属矿石的附属物质流计为非使用流. 2.1.3进口是指贸易统计中所有进口商品，可以投入到进口国的经济系统中.

2.1.4 与进口有关的非直接流又分为两部分.一部分是使用流：进入出口国经济并加工生产成出口物品（如出口国出口的金属矿石的数量）.另一部分是非使用流：没有进入出口国经济生产过程的物质流（如出口国出口金属矿石的土壤和覆岩消耗）.虽然与进口有关的非直接流对进口国境内的环境没有影响，可是却对出口国的环境有影响.

物质排放可以按照同样的标准分类（如表2所示）.在这里“使用”和“非使用”可以用“加工生产”和“非加工生产”来代替.而“国内”和“国外”则是指物质流的流向的目的地.

表2 物质流排放项目分类

另外，所谓的生态包袱及隐藏流等概念，Eurostat在2001年进行了明确而详细地定义和说明.生态包袱是指那些“全部生命周期范围的物质投入扣除产品自身的重量”，且为生产所必需的物质.生态包袱包括使用流和非使用流.隐藏流是指那些开发资源时所消耗，但没有直接使用的物质，包括国外隐藏流和国内隐藏流.Eurostat（2001）绘制《经济学物流均衡图》（如图1所示）描述物质流流动的大致过程，从而为物质流帐户建立了整体框架.

物质流系统的边界从两方面界定，一方面是从自然界所开挖的基本物质（原生的未被加工的物质和材料），另一方面是排放到大自然的物质（污物、污水、污气）.由进口而来，由出口带走.而那些只是进出到地质、水文、气象等大自然圈，没有进入经济系统的流动不再考虑范围之内[2].需要指出经济和环境的边界也存在一定的争议.下面就以人、牲畜和农作物的归属问题进行说明.由于人是经济活动的主体，人也就不再属于环境，人口增加和减少属于社会经济系统中存量的变化.有些研究把牲畜数及重量变化作为投入量计算，这是错误的，因为牲畜是人类饲养用于食用（包括肉、蛋、奶等），不属于自然环境系统，因此应作为社会经济存量.农作物包括经济作物，按照Eurostat规定属于投入量，原因是如果农作物属于社会经济系统，那么物质投入的系统边界会扩展到矿物层次（如各种无机盐），数据很难收集.同样森林和渔业也属于物质投入量.进出社会经济系统的物质流包括：水、空气和固体物质三大部分.由于空气和水物质占物质流总量的85到90%（另一说为95%，陶在朴），其余为固体物质，所以一般情况下物质流核算不包括空气和水.

图1 经济学物质流均衡图

2.2 物质流的指标体系[2]

欧洲统计局推荐了三类指标：

投入指标

DMI（Direct Material Input，直接物质投入量）：直接物质投入量＝国内开挖量＋进口

TMI（Total Material Input，物质总投入）：

物质总投入＝直接物质投入＋未使用国内开挖量

TMR（Total Material Requirement，物质总需求）：物质总需求＝物质总投入＋未使用国内开挖量＋与进口相关的非直接物质流

DTMR（Domestic Total Material Requirement，国内物质总需求）：国内物质总需求＝国内使用＋未使用国内开挖量＝TMI－进口

消费类指标：

DMC（Domestic Material Consumption，国内物质消费）：直接进入经济系统的物质消耗总量称为国内物质消费（不含非直接流）.DMC＝DMI－出口

TMC（Total Material Consumption，物质总消费）：国内生产、消费活动所引起的物质流量，它包括进口的非直接流，但不包含出口和出口的非直接流.TMC＝TMR－出口的非直接流－出口

NAS（Net Additions to Stock，存量净增量）：存量净增量用来测量“经济系统内的实物增长”.存量净增量＝物质毛增量－拆除、报废量PTB（Physical Trade Balance，实物贸易平衡）：以实物重量表示的进出口平衡.PTB＝进口－出口

排出类指标：

DPO（Domestic Processed Output，国内过程排出量）：国内经济活动（包括生产、使用、消费）过程中所排放和耗散到环境中的物质量.循环使用物质和耗散流不计入.

TDO（Total Domestic Output，国内总排出量）：该指标表示因国内经济活动而排出的物质总量. TDO＝DPO＋未使用开挖量

DMO（Direct Material Output，物质直接排出量）：该指标表示使用后直接进入环境或流向境外的物质流.DMO＝DPO＋出口

TMO（Total Material Output，物质总排出量）：

TMO＝TDO＋出口

3 结论

由于我国统计资料还不完备，物质流相关分析方法的工作开展得不多，所以一些相关数据只是初步的估计值.本文通过对物质流分析概念与核算方法的介绍，并为今后的研究做基础准备.物质流分析法所具有客观、直观、有效等特点.通过逐步建立相关数据体系，该计算将能够逐步反映我国经济、环境系统的实际状况.这对我国十二五期间经济发展规划与政策制定具有很大的指导和借鉴作用.物质流分析理论和方法在本世纪初有了相对完备的体系，随着我国对该理论研究的深入，这一工具将逐渐发挥巨大的作用.但是，由于物质流核算的具体统计和计算十分复杂、庞大，还有许多艰巨的工作等着我们去完成.

参考资料：

〔1〕Fischer-Kowalski,M arina and W alter Hüttler, Society's M etabolism [M],The Intellectual, 1999.

〔2〕陶在朴.生态包袱与生态足迹[M].北京：经济科学出版社，2003.

〔3〕陈效逑，乔立佳.中国经济—环境系统的物质分析[J].北京：自然资源学报，2000，15（1）.

〔4〕王青，顾晓薇，刘敬智，等.中国铁矿资源开发中的生态包袱研究[J].资源科学，2005，27（1）.

〔5〕Eurostat，Economy-w ide Material Flow Accounts and Derived Indicators[R].A Methodological Guide，Luxembourg:European Communities，2001.

F235

A

1673-260X（2012）09-0092-03