中国建筑垃圾排放量与行业经济增长脱钩关系时空演化分析

2020-07-09 05:37汪振双冉春梅
工程管理学报 2020年3期
关键词:建筑业资源化排放量

汪振双,冉春梅

(东北财经大学 投资工程管理学院,辽宁 大连 116023,E-mail:zswang@dufe.edu.cn)

建筑垃圾是指建设单位和施工单位在新建、改建、扩建和拆除各类构筑物、建筑物和管网等以及居民在房屋装饰装修过程中产生的废弃物,如废土和废料等[1]。随着我国新型城镇化速度的推进,旧城改造、房地产开发等工程实施如火如荼地进行,城市建设步入蓬勃发展期,建筑垃圾排放量与日俱增,大量的建筑垃圾占用土地,污染环境,已成为城市垃圾的主要源头,占城市垃圾的40%,成为“无废城市”建设的一大难点,建筑垃圾围城问题凸显。

目前,国内外对建筑垃圾资源化问题的研究主要集中在建筑垃圾资源化技术和管理两个方面。在建筑垃圾资源化技术方面,学者们[2~4]分别对建筑垃圾利用技术、再生集料,以及再生混凝土的性能进行研究。2018年我国住房和城乡建设部颁布《再生混凝土结构技术标准JGJ/T443-2018》,对再生混凝土的工程应用进行规定。在建筑垃圾资源化管理方面,Kofoworola[5]等对建筑垃圾的排放量进行了预测,侯晓峰等[6]和刘景矿等[7]分别采用遗传算法和 ANP方法对建筑垃圾厂的选址位置进行优化研究。此外,赵军等[8]对我国大城市建筑垃圾产生的特征以及演变过程进行了对比分析。胡鸣名等[9]和曾辉[10]分别对建筑垃圾资源化管理成本和处理方式的环境影响进行了研究和评价。建筑垃圾的资源化问题至关重要,是未来一段时间需要重点关注和亟待解决的难题。党的十九大报告提出“加强固体废弃物和垃圾处置”改革任务。建筑业作为国民经济的支柱产业,建筑垃圾排放与建筑业经济增长关系具有重要意义。因此,建筑业经济增长与建筑垃圾排放二者之间的关系引起了人们的关注。赵军等[11]和杨凯等[12]的研究结果表明,城市建筑垃圾与经济增长呈倒“U”型,有较明显的环境库兹涅茨曲线特点。脱钩分析是用来研究和评价两种事物间的相互联系和变化,主要用于资源环境领域,利用脱钩关系揭示经济增长与环境压力之间的关系[13,14]。本文在新型城市化背景下,将脱钩研究范式运用到建筑垃圾排放与建筑业经济增长二者关系的研究之中,从全国31个省级区域下研究2006~2018年建筑垃圾排放和建筑业经济增长之间的关系,以期为国家“无废城市”的建设和经济发展提供参考。

1 研究方法

1.1 建筑垃圾排放量测算

目前,建筑垃圾排放量的测算方法主要有人均乘数法、材料流分析法、单位产量法、现场调研法和系统建模等方法。在此基础上,本文通过面积估算法测算我国及各省域2006~2018年建筑垃圾的排放量。参照李金雪等[13]相关研究,具体计算公式如下:

式中,q1,q2,q3分别为建筑施工、拆除和装修过程中建筑垃圾的年产生量;q为我国建筑垃圾年排放量;m1,m2,m3分别为建筑年施工、拆除和装修面积;i1,i2,i3分别为建筑施工、拆除和装修过程中单位面积建筑垃圾的产生量。其中,建筑施工面积可按国家统计数据中的房屋竣工面积进行计算,建筑拆除和装修面积均按房屋竣工面积的 10%进行计算。单位施工面积、拆除面积和装修面积建筑垃圾产生量分别为 550t/万 m2,1.3t/m2和 0.1t/m2[13,14]。

1.2 Tapio脱钩模型

“脱钩模型”用来研究经济消耗与经济增长不同步变化的程度和不确定关系[15,16]。本文在 Tapio模型的基础上,将建筑垃圾排放与建筑业经济增长之间的脱钩指数计算公式表示为:

式中,ε表示建筑垃圾排放量与建筑业经济增长之间的脱钩指标;R(GDP)为建筑业总产值(亿元);L(CW)为建筑垃圾排放量(t)。依据变量的变化方向及弹性值大小,按表1进行判断脱钩状态。

表1 Tapio脱钩指标分类

2 实证研究

2.1 建筑垃圾排放量的时空分析

通过统计年鉴,2006~2018年我国房屋竣工面积,测算出2006~2018年我国建筑垃圾排放量如表2所示。从表2中可以看出,2010年,我国建筑垃圾首次突破10亿t,2018年建筑垃圾突破20亿t。2006~2018年,我国建筑垃圾的排放量由2006年的6.5亿 t上升至 2018年的 21亿 t,年均增长率10.46%,呈现出加速增长趋势。除黑龙江、辽宁、吉林、海南、贵州、青海、内蒙古、宁夏和新疆外,其他大部分省份建筑垃圾排放量随时间增长增加明显。湖北、陕西、福建和贵州3省的年均增长率在14%以上,河南、北京、安徽、江苏、江西、湖南、广西、湖南、甘肃、青海和山西 11个省的年均增长率在10%以上,而辽宁和内蒙古2省增速较慢,刚超过3%。黑龙江为全国唯一负增长的省份,年均增长率为-1.01%。从2006年起,江苏和浙江2省的建筑垃圾排放量始终位于全国前列。江苏和浙江2省是经济总量大和发展速度快,人口聚集,对建筑需求旺盛[17]。2006年,江苏和浙江2省建筑业增加值就已经达到 1000亿元以上,而同年其他省份最多为622.90亿元,到2018年浙江的建筑业增加值已达到了5004.41亿元,江苏省建筑业增加值达到了6717.06亿元,比排在第3位的山东多出了约2000亿元。

表2 2006~2018年各省建筑垃圾排放量(万t)

由表3可以看出,2014年我国建筑垃圾增长率下降,特别是2015年首次出现负增长,为-0.8%。由此表明,中国建筑垃圾排放量正得到有效控制,这可能得益于中共十八大以来“低碳、绿色”发展理念在建筑业的不断实践,建筑垃圾的综合利用和建筑垃圾资源化正在逐步推进,未来建筑垃圾的排放量将会得到有效控制。

2006~2018年,全国建筑垃圾排放量累计186.21亿 t。其中,江苏、浙江和山东 3省的累计排放量最多,分别为32.1亿t、30.4亿t和11.1亿t。西藏、青海、海南和宁夏4省的累计排放量最少,分别为571万t、1525.6万t、3478.1万t和5610.4万t。从区域层面来看,建筑垃圾累计排放量较高的省份分布在中部地区和东部地区,这两区域的建筑垃圾排放量差异总体上趋于缩小。2018年我国建筑垃圾排放超过20亿t,德国每年产生的建筑垃圾为2亿t,日本不到 1亿 t,我国的建筑垃圾的总量远高于德国和日本等发达国家的总和,而综合利用率远低于这些国家[1]。未来10年,我国城镇化进程依然维持较快速度,城市基础设施在不断增加和完善,城市人口规模的增长会引起房屋需求量的显著增加,导致我国建筑业垃圾排放也随之增加,建筑垃圾的排放量仍然保持高位。

表3 2006~2018年全国建筑垃圾排放量年增长率

2.2 建筑垃圾排放量脱钩分析

根据建筑业总产值及建筑垃圾排放量以及式(5)可计算出我国 2006~2018年建筑业垃圾排放量与建业发展的脱钩关系(见表4)。可以看出,我国建筑垃圾排放脱钩状态大致可以分为三大阶段,在T1阶段(2006~2010年),我国建筑业垃圾总产值和建筑业垃圾排放量变化稳定,呈弱脱钩状态;在T2阶段(2010~2014年),垃圾增排速度与建筑业总产量呈扩张连接状态;第T3阶段(2014~2018年),2014~2015年建筑业总产量增长与建筑垃圾排放量呈强脱钩状态,2015~2018年又呈现弱脱钩状态。这种发展态势反映出我国在建筑业生产的过程中,对建筑垃圾的处理和排放更加有效,技术更加完善。

表4 2006~2018年建筑业垃圾排放量与建筑业发展的脱钩关系

在 T1阶段,重庆、山东、山西、陕西、四川和云南6个省份的建筑垃圾排放与行业经济增长的脱钩状态与全国趋势一致,均为弱脱钩,占全国比重的19.4%,建筑垃圾排放量的增排速度小于建筑行业经济增长速度。北京、河北、湖北、安徽、辽宁和青海6个省份建筑垃圾排放与行业经济增长的脱钩状态变化趋势一致,除辽宁外,其他5个省份均由2006~2009年的弱脱钩转变为2009~2010年的扩张连接状态,占全国比重的16.1%。天津、河南、浙江和广西4个省份建筑垃圾排放与行业经济增长的脱钩状态变化趋势一致,由2006~2007年的扩张连接转变为2009~2010年的弱脱钩状态。湖南、江西、福建、海南、贵州、甘肃、江西、宁夏和新疆等 10个省份建筑垃圾排放与行业经济增长的脱钩状态在扩张连接和弱脱钩二者间呈波动状态,占全国比重的32.3%。吉林建筑垃圾排放与行业经济增长的脱钩状态由2006~2007年的扩展负脱钩转化为2007~2010年的弱脱钩状态。黑龙江、广东和内蒙古,建筑垃圾排放与行业经济增长的脱钩状态变动较大,黑龙江呈现出强脱钩、扩张连接、弱脱钩和扩张连接,广东则在弱脱钩和强脱钩之间转化。内蒙古呈现出扩张连接、弱脱钩和扩张负脱钩。总体来看,2006~2010年,我国各省份建筑业经济增长与建筑垃圾排放脱钩差异性较大,这与我国各省经济发展、减排技术和发展模式有关。

在 T2阶段,北京和山西两省的建筑垃圾排放与行业经济增长的脱钩状态变化趋势一致,均为扩张负脱钩状态,而浙江一直处于弱脱钩状态。天津和河北处于扩张负脱钩和弱脱钩状态。陕西、青海和西藏3省强脱钩、强负脱钩、弱负脱钩和扩张负脱钩波动状态中。其他省份的建筑垃圾排放量与建筑业经济增长脱钩关系更为多样化。2013年,西藏建筑业总产值出现负增长,江苏和浙江两省建筑业继续领跑,建筑业总产值双双超过2万亿元,辽宁位于第3位,超过7000亿元。2014年,辽宁、黑龙江、内蒙古、海南和西藏5个省区建筑业总产值出现负增长。其中,黑龙江和内蒙古2个省区建筑业总产值出现了超过10%的负增长,辽宁出现了大于8%的负增长。在T2阶段变化最明显的辽宁,由2012~2013年的弱脱钩,变为2013~2014年的强负脱钩。

在T3阶段,只有山东和云南2个省份的建筑垃圾排放与行业经济增长的脱钩状态和国家变化趋势一致,由 2014~2015年的强脱钩状态转化为2015~2018年的弱脱钩状态。其他省份的建筑垃圾排放与行业经济增长的脱钩状态则呈现出不同的特征状态。湖南和福建2个省份建筑垃圾排放与行业经济增长的脱钩状态一直呈现弱脱钩状态。北京和江苏2个省份的变化状态一致,由2014~2015年的扩张负脱钩状态转化为2015~2018年的弱脱钩状态。陕西则由2014~2015年的扩张连接状态转化为2015~2018年的弱脱钩状态。浙江、四川和江西 3个省建筑垃圾排放与行业经济增长的脱钩状态在强脱钩和弱脱钩状态二者之间波动。其他省份呈现出3种以上脱钩状态,无明显变化趋势。2015年,中国经济下行压力增大,建筑业全年增加值 46456亿美元,全年国内生产总值为 676708亿美元,建筑业增速低于国内生产总值增速0.1个百分点,为6.8%。辽宁和黑龙江2个省建筑业总产值出现了超过20%的负增长。

纵观2006~2018年,我国各省建筑垃圾排放与行业经济增长的脱钩状态来看,只有山东和云南 2个省份的建筑垃圾排放与行业经济增长的脱钩状态和国家变化趋势一致,由2014~2015年的强脱钩状态转化为2015~2018年的弱脱钩状态。大部分的省份都在脱钩状态和连接状态,浙江省和云南省出现了10年脱钩状态,占90.9%,重庆省、山东省、陕西省、四川省出现了9年脱钩状态,占81.8%。只有极少的省份在11年内出现过4~5次的负脱钩状态,如北京、上海、山西、内蒙古。西藏省、内蒙古、天津市、黑龙江省、辽宁省、吉林省、河北省和海南省则呈多种情况交替出现的动态变化,呈现出强脱钩、弱脱钩、扩张连接、弱负脱钩、强负脱钩、扩张负脱钩等状态。这表明,我国多省建筑垃圾排放控制不够稳定,可能受各省经济发展驱动力不同,产业结构差异,建筑业技术发展水平不同等因素影响,中国各省份建筑业经济增与建筑垃圾排放脱钩程度趋于差异化。

3 建筑垃圾减排管理的建议

基于以上研究结果,提出如下建筑垃圾减排管理的对策如下:

(1)完善建筑垃圾资源化处理法律体系。在经济发展的同时,国家及地方政府应在法律、法规、政策上指定更多符合和鼓励建筑垃圾资源化的标准、政策和法律法规,建立健全建筑垃圾排放的监管与收费制度,完善对建筑垃圾资源化保障体系。同时,依据地域差异性,实施差异化建筑垃圾减排政策,形成全程可控、布局合理、循环利用的建筑垃圾监管与利用的体系。

(2)提升建筑垃圾资源化技术水平。制定建筑垃圾排放定额,积极研发建筑垃圾资源化的核心技术,建立技术标准和指标参数,提升建筑资源化产品的附加值,降低建筑垃圾资源化处理成本。加大建筑垃圾资源化处理科研力度,建立再生产品建造的建筑物的绿色认证制度,推行建筑工业化,减少施工过程中资源浪费和垃圾产生。

(3)加强企业管理。随着建筑业技术的进步和产业升级,不断加强我国企业生产过程的组织和管理能力,提升企业建筑垃圾资源化技术水平,引导和规范建筑业行业健康快速发展,利用互联网+、大数据等高新技术手段,进行建筑企业、销售商和政府多方协调合作,实现建筑垃圾多元化联动治理,从建筑垃圾的产生源头控制其产生量。

(4)推进建筑业绿色发展,不断提升建筑垃圾排放脱钩程度。推进绿色建筑,以绿色建筑认证为抓手,以建筑垃圾资源化技术为支撑,建立和完善建筑垃圾处理资源化产业链,优化融资结构,引进社会资本,对建筑垃圾排放收费、政府补贴额度、以及建筑垃圾再生产品定价等方面进行优化,实现建筑垃圾排放与建筑业经济增长的绝对脱钩。

4 结语

本文基于面积估算法对我国2006~2018年省域建筑垃圾排放量进行测算,并运用Tapio脱钩理论分析模型,在全国和省域层面上对我过建筑垃圾排放与建筑业经济增长之间的脱钩关系进行研究。2006~2018年,全国建筑垃圾排放量累计186.21亿t,建筑垃圾的排放量由 2006年的 6.5亿t上升至2018年的21亿t,增长趋势明显。建筑垃圾排放量主要集中在中部和东部地区,江苏和浙江2省的排放量始终位于全国前列,而西藏、青海、海南和宁夏4省的累计排放量最少,地区差异显著。

在全国层面上,2006~2018年建筑垃圾排放与建筑业经济增长的脱钩状态呈现弱脱钩状态、扩张连接状态、强脱钩状态、弱脱钩状态变化趋势。在省域层面上,2006~2018年,我国大部分省份建筑垃圾排放与行业经济增长的脱钩状态都在脱钩状态和连接状态,部分省份呈现多种呈现出强脱钩、弱脱钩、扩张连接、弱负脱钩、强负脱钩、扩张负脱钩等多种状态情况交替出现的动态变化。在省域层面上,建垃圾排放与行业经济增长脱钩程度趋于差异化。

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