探討循環(huán)經(jīng)濟(jì)下的科技動力機(jī)制作用的論文
1．引言
循環(huán)經(jīng)濟(jì)作為一種新的經(jīng)濟(jì)模式是新形勢下世界經(jīng)濟(jì)發(fā)展的必然趨勢。資源循環(huán)利用最早在工業(yè)發(fā)達(dá)國家開始得到重視，典型的有1996年德國新編制的《循環(huán)經(jīng)濟(jì)和廢棄物管理法》和2000年日本頒布了《循環(huán)型社會形成推進(jìn)基本法》。美國作為循環(huán)經(jīng)濟(jì)理念的先行者，盡管目前還沒有制定全國性的循環(huán)經(jīng)濟(jì)法規(guī)，其循環(huán)經(jīng)濟(jì)的理念主要通過《資源保護(hù)與回收法》、《國家能源政策法》、《國家環(huán)境政策法》、《污染防治法》和《清潔空氣法》等相關(guān)法律法規(guī)體現(xiàn)［2］。我國在2008年通過了《循環(huán)經(jīng)濟(jì)促進(jìn)法》，該法的實施極大地加快了我國循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的步伐。齊建國指出循環(huán)經(jīng)濟(jì)的本質(zhì)是技術(shù)范式的革命，其技術(shù)主體主要是在傳統(tǒng)工業(yè)經(jīng)濟(jì)的技術(shù)范式基礎(chǔ)上，增加反饋機(jī)制。嚴(yán)煒等人［4］認(rèn)為科學(xué)技術(shù)是循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的基礎(chǔ)與手段，它不僅優(yōu)化循環(huán)經(jīng)濟(jì)的資源配置，而且是循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的加速器。在循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式下，杜世勛等人［5］指出企業(yè)必須在新的技術(shù)范式下圍繞減量化、再利用和資源化的原則來實施產(chǎn)品創(chuàng)新和工藝創(chuàng)新。鄭季良等人進(jìn)一步指出，創(chuàng)新能力是科技型小微企業(yè)生存和發(fā)展的關(guān)鍵，小微企業(yè)要轉(zhuǎn)變觀念，樹立綠色技術(shù)創(chuàng)新理念，培育綠色創(chuàng)新文化，開展協(xié)同創(chuàng)新。綜上分析可知，科學(xué)技術(shù)是促進(jìn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。實現(xiàn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)中的“減量化、再利用、資源化”目標(biāo)，必須大力發(fā)展能源高效利用技術(shù)、清潔生產(chǎn)技術(shù)、資源回收及再利用技術(shù)、替代技術(shù)、污染治理技術(shù)和預(yù)防污染技術(shù)等。探求這些科學(xué)技術(shù)對循環(huán)經(jīng)濟(jì)的影響，發(fā)現(xiàn)不同技術(shù)在循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的共性和個性問題，對于了解循環(huán)經(jīng)濟(jì)中科技的動力機(jī)制作用具有重要的實際意義。本文將結(jié)合近十年來我國在能源利用、工業(yè)固體廢物產(chǎn)生及處理、工業(yè)廢氣中主要污染物排放量和工業(yè)廢水及其主要污染物排放量的變化情況，并從中探求科技在其中的動力作用，最終構(gòu)建出科技對循環(huán)經(jīng)濟(jì)的動力機(jī)制作用。
2．我國資源的循環(huán)利用
2．1能源利用
近十年來，隨著我國經(jīng)濟(jì)持續(xù)快速的發(fā)展，我國國內(nèi)生產(chǎn)總值(GDP)由2004年的159，878.34億元增加至2013年的568，845.21億元，增加了3.56倍。在經(jīng)濟(jì)取得巨大進(jìn)步的同時，伴隨著各種能源的消費量也逐年增加，我國能源利用率較低，總體能源利用率為33%左右，比發(fā)達(dá)國家約低10個百分點［8］。根據(jù)我國統(tǒng)計局統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明:2004－2013年度，我國能源消費量總量逐年增加，如圖1所示，由2004年的213，455.99萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤增加至2013年的375，000.00萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤，增加了1.76倍。從我國GDP的增量與能源消費總量的增量速度相比可以看出，我國單位GDP的能源利用率在不斷提高。盡管如此，我國能源利用仍面臨著以下挑戰(zhàn):首先應(yīng)對氣候變化和節(jié)能減排的形勢下必須提高能量的利用率;其次，在相當(dāng)長時期內(nèi)以煤為主的能源結(jié)構(gòu)和石油的不可替代性;最后，化石能源供應(yīng)短缺和原油劣質(zhì)化趨勢日趨嚴(yán)重。基于此，可以從兩條途徑提高能源的利用率的問題，首先減少能源的開采和運輸方面的能源浪費、改進(jìn)現(xiàn)有能源利用工藝，提高能源利用率;其次開發(fā)新能源的利用技術(shù)，如太陽能、生物質(zhì)能、地?zé)崮堋L(fēng)能和海洋能等的利用技術(shù)。
2．2工業(yè)固體廢物產(chǎn)生及處理情況
根據(jù)我國2010至2012年環(huán)境統(tǒng)計年報［10－12］的統(tǒng)計結(jié)果可以得到近十多年來我國一般工業(yè)固體廢物產(chǎn)生及處理情況。我國工業(yè)固體廢物產(chǎn)生及處理的情況總體呈現(xiàn)以下特點:固體廢棄物產(chǎn)生量逐年增大，大宗固體廢棄物所占比例大。2001年度工業(yè)固體廢物的產(chǎn)生量為88746萬噸，2012年度工業(yè)固體廢物的產(chǎn)生量為329044萬噸，工業(yè)固廢的產(chǎn)生量十年間增長了3.7倍。在每年的工業(yè)固體廢棄物中，各類大宗工業(yè)固體廢物所占比例大，以2012年為例，根據(jù)2012年的環(huán)境統(tǒng)計年報可知全國一般工業(yè)固體廢物產(chǎn)生量32.9億噸，其中尾礦產(chǎn)生量為11.0億噸，占全國總產(chǎn)量的33.4%;粉煤灰4.6億噸，占14.0%;煤矸石3.7億噸，占11.2%;冶煉廢渣3.5億噸，占10.7%。實施工業(yè)固體廢棄物尤其是大宗固體廢棄物的綜合利用對于推動我國循環(huán)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，實現(xiàn)節(jié)能減排的戰(zhàn)略目標(biāo)具有重要意義。固體廢棄物綜合利用規(guī)模逐步擴(kuò)大，排放量逐年減小。依托循環(huán)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，開發(fā)了一批低成本、規(guī)模化、經(jīng)濟(jì)效益好的固廢綜合利用技術(shù)與裝備，如高鋁粉煤灰提取氧化鋁多聯(lián)產(chǎn)技術(shù)、磷石膏生產(chǎn)硫酸聯(lián)產(chǎn)水泥技術(shù)、尾礦生產(chǎn)加氣混凝土技術(shù)等1，000多項技術(shù)獲得國家發(fā)明專利授權(quán)，隨著循環(huán)科學(xué)技術(shù)的開發(fā)和應(yīng)用，我國工業(yè)固體廢棄物的綜合利用量得到了顯著提高。從環(huán)境統(tǒng)計年報可以看出，全國工業(yè)固體廢棄物綜合利用量逐年增大，2001年度工業(yè)固體廢物的綜合利用量為47290萬噸、排放量為2894萬噸，2012年度工業(yè)固體廢物的綜合利用量為202462萬噸、排放量為144萬噸，工業(yè)固廢的綜合利用率十年間增長了4.28倍，而工業(yè)固廢的排放量減小為原來的5%，解決該現(xiàn)象就必須著眼于提高工業(yè)固廢的綜合利用水平，同時開發(fā)先進(jìn)的工業(yè)固廢資源化利用技術(shù)。
2．3我國工業(yè)廢氣中主要污染物排放量
根據(jù)我國環(huán)境統(tǒng)計年報［10－12］的統(tǒng)計結(jié)果可以得到近十多年來我國工業(yè)廢氣中主要污染物的排放情況。我國工業(yè)廢氣中煙(粉)塵量2001年至2005年這段期間內(nèi)排放量變化不大，維持在1745－1870萬噸范圍內(nèi);在2005年至2012年時間段內(nèi)，煙(粉)塵量得到了有效控制，排放量逐漸減小，其中2012年度的煙(粉)塵量降低至1029萬噸。我國從2006年開始計量工業(yè)廢氣中氮氧化物的排放量，從表1可以看出氮氧化物的排放量總體呈現(xiàn)增大趨勢，在2006年氮氧化物的排放量為1136萬噸，而在2012年氮氧化物的排放量增大至1658.1萬噸，增加了1.46倍。另外，結(jié)合統(tǒng)計結(jié)果可以看出，工業(yè)廢氣中二氧化硫的排放量則呈現(xiàn)先增大后減小的趨勢，這主要是因為國家近些年來加大了脫硫項目的開發(fā)和投入，大量的脫硫設(shè)備在工程項目中得到應(yīng)用，有效地降低了二氧化硫的排放量。
2．4我國工業(yè)廢水及其主要污染物排放量
根據(jù)我國2010至2012年環(huán)境統(tǒng)計年報的結(jié)果可以得到近十多年來我國工業(yè)廢水中主要污染物的排放情況。在2001年至2005年度，我國廢水排放量由202.7億噸逐漸增加243.1億噸，增加了20%，2005年至2012年度，我國廢水排放量由243.1億噸逐漸減小至221.6億噸，減少了9%。氨氮的排放量呈現(xiàn)逐漸減小的趨勢，其2012年的排放量僅為2001年排放量的64%。化學(xué)需氧量排放量總體呈現(xiàn)減小的趨勢，其2012年的排放量僅為2001年排放量的56%。治理廢水取得了一定的成效，但要對廢水及其污染物的排放進(jìn)行根治，還需要加快先進(jìn)新技術(shù)和新設(shè)備的推廣和應(yīng)用。綜上所述，從近十年來我國資源循環(huán)利用的情況來看，要從根本上遏制我國污染情況，變廢為寶，必須大力發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)。而循環(huán)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展必須從發(fā)展能源高效利用技術(shù)、資源回收及再利用技術(shù)、污染治理技術(shù)和預(yù)防污染等技術(shù)入手，通過探求循環(huán)經(jīng)濟(jì)內(nèi)在的`科技動力機(jī)制作用，才能從根本上促進(jìn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展。
3．科技動力機(jī)制作用
循環(huán)經(jīng)濟(jì)的目標(biāo)是保護(hù)日益減少的自然資源，提高資源的利用率，在人類經(jīng)濟(jì)活動中實現(xiàn)資源的最優(yōu)化配置。因此，發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)本質(zhì)上是大力發(fā)展先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)，從而提高資源的利用率、減少生產(chǎn)過程能源的損耗和污染物的排放，并最終實現(xiàn)廢物的資源化利用。本文根據(jù)近十多年來的我國在能源利用率、工業(yè)固體廢棄物的綜合利用、工業(yè)廢氣和廢水的治理等方面的發(fā)展現(xiàn)狀，探討循環(huán)經(jīng)濟(jì)中科學(xué)技術(shù)動力作用，并在此基礎(chǔ)上針對我國目前現(xiàn)階段的發(fā)展現(xiàn)狀，提出相應(yīng)的循環(huán)經(jīng)濟(jì)技術(shù)支撐體系。
3．1循環(huán)科技發(fā)展的內(nèi)在機(jī)制
傳統(tǒng)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展是一把雙刃劍，一方面給人類的生產(chǎn)和生活帶來了極大的便利，另一方面也給人類社會帶來環(huán)境污染、資源過度開采和生態(tài)破壞等諸多問題。如何在利用科學(xué)技術(shù)帶來便利的同時避免科學(xué)技術(shù)帶來的環(huán)境和生態(tài)問題是目前循環(huán)科學(xué)技術(shù)提出的背景。傳統(tǒng)科學(xué)技術(shù)體現(xiàn)在生產(chǎn)過程中主要追求單個過程的最優(yōu)化以及更快更好地取得經(jīng)濟(jì)效益，在生產(chǎn)工藝的運行模式以“原料－產(chǎn)品－廢料”為主，這種生產(chǎn)方式最終帶來的是以一種高消耗、高污染為代價的一種不可持續(xù)的經(jīng)濟(jì)增長方式。
循環(huán)經(jīng)濟(jì)模式目前典型的有杜邦模式、生態(tài)工業(yè)園區(qū)模式和德國DSD模式等，其運行模式主要特點是“資源－產(chǎn)品－再生資源”，這就要求循環(huán)經(jīng)濟(jì)科技以資源的再生、循環(huán)利用和無害處理為發(fā)展方向，在傳統(tǒng)工業(yè)經(jīng)濟(jì)的線性技術(shù)范式基礎(chǔ)上，增加反饋機(jī)制。因此，通過了解循環(huán)技術(shù)發(fā)展的內(nèi)在機(jī)制，對進(jìn)一步提高循環(huán)科技水平具有重要的實際意義。圖1為循環(huán)科技發(fā)展的內(nèi)在機(jī)制流程圖。從圖中可以看出，在對現(xiàn)有的或者是新建的生產(chǎn)工藝流程進(jìn)行循環(huán)經(jīng)濟(jì)模式改造時，首先需要在傳統(tǒng)的科技基礎(chǔ)上進(jìn)行循環(huán)科學(xué)技術(shù)攻關(guān)，主要包含了基礎(chǔ)科學(xué)研究和應(yīng)用科學(xué)研究。研究的方向主要包含了提高原料資源的利用率、廢物的循環(huán)再利用和無害處理技術(shù)等。在整個研發(fā)過程中，科研人員和科研經(jīng)費則作為整個科技攻關(guān)提供人員和經(jīng)費保證。通過對循環(huán)技術(shù)的基礎(chǔ)和應(yīng)用科學(xué)問題進(jìn)行研究，探索循環(huán)科學(xué)技術(shù)中固有的發(fā)展規(guī)律，獲得科學(xué)新發(fā)現(xiàn)，在此基礎(chǔ)上，提出新的技術(shù)發(fā)明和創(chuàng)新。當(dāng)然有時候新的技術(shù)發(fā)明也可以直接從實踐研究中直接獲得。
總的來說，技術(shù)發(fā)明和創(chuàng)新是發(fā)展循環(huán)科學(xué)技術(shù)的關(guān)鍵，基礎(chǔ)科學(xué)研究和應(yīng)用科學(xué)研究為技術(shù)的發(fā)明和創(chuàng)新提供了必要條件。伴隨著技術(shù)發(fā)明的不斷完善，更有效率的新技術(shù)得到了開發(fā)，新技術(shù)可以是減量化技術(shù)、再利用技術(shù)或者資源化技術(shù)中任意一種或是幾種技術(shù)的綜合。新技術(shù)在企業(yè)主體內(nèi)部經(jīng)過小試實驗、中試實驗和規(guī)模化應(yīng)用，得到充分實踐證明，制定相關(guān)行業(yè)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和產(chǎn)業(yè)化標(biāo)準(zhǔn)，從而在全行業(yè)中進(jìn)行大規(guī)模的推廣使用。隨著新形勢的變化，具體的推廣條件發(fā)生變化，開發(fā)的技術(shù)已不能完全適應(yīng)社會的發(fā)展需要，這時整個循環(huán)科技重啟反饋機(jī)制，在新形勢下重新進(jìn)行循環(huán)科學(xué)技術(shù)的攻關(guān)。
3．2循環(huán)科技支撐體系
循環(huán)科技支撐體系主要包括軟件支撐和硬件支撐兩方面。通過構(gòu)建循環(huán)科技的軟、硬件支撐體系，全面促進(jìn)減量化技術(shù)、再利用技術(shù)和資源化技術(shù)的發(fā)展。軟件支撐方面主要包含了政策導(dǎo)向和研發(fā)機(jī)構(gòu)支持兩個部分。政策導(dǎo)向可以通過制定和完善相關(guān)法律、法規(guī)以及實行國家政策支持和獎勵等措施來實現(xiàn);研發(fā)機(jī)構(gòu)支持主要通過整合生產(chǎn)企業(yè)、科研院所和高校的科研資源進(jìn)行不斷的技術(shù)創(chuàng)新，突破現(xiàn)有技術(shù)瓶頸，實現(xiàn)資源的高效利用和循環(huán)利用。硬件支撐方面主要是根據(jù)行業(yè)特點，構(gòu)建各行業(yè)循環(huán)體系。在能源利用方面，提高現(xiàn)有工藝能源利用效率、發(fā)展節(jié)能技術(shù)以及開發(fā)新能源技術(shù)等。在工業(yè)固體廢棄物綜合利用方面，開發(fā)固體廢棄物利用的無害化和資源化技術(shù)，提高高附加值的綜合利用技術(shù)水平，擴(kuò)大固體廢棄物綜合利用產(chǎn)業(yè)化規(guī)模。工業(yè)廢氣排放控制技術(shù)方面，進(jìn)一步開展脫硫技術(shù)、脫硝技術(shù)、除塵技術(shù)和綜合防治技術(shù)等，研發(fā)新裝置和新裝備，減少廢氣污染物的排放量。在廢水治理技術(shù)方面，重點突破工業(yè)廢水、制漿造紙廢水、化工廢水和重金屬廢水等處理及再生利用技術(shù)的研發(fā)，開展低成本、高效的廢水循環(huán)利用技術(shù)。
4．結(jié)語
首先，根據(jù)近十多年來我國在能源利用、工業(yè)固體廢棄物、工業(yè)廢氣和工業(yè)廢水產(chǎn)生和治理上等的相關(guān)統(tǒng)計數(shù)據(jù)來分析循環(huán)科學(xué)技術(shù)在我國資源循環(huán)中的作用以及未來發(fā)展的方向。其次，指出了循環(huán)科學(xué)技術(shù)的主要目標(biāo)就是在提高生產(chǎn)力的同時避免科學(xué)技術(shù)帶來的環(huán)境和生態(tài)問題。通過探討循環(huán)技術(shù)發(fā)展的內(nèi)在機(jī)制，探索了循環(huán)科學(xué)技術(shù)固有的發(fā)展規(guī)律。最后，通過構(gòu)建循環(huán)科技支撐體系，其包含軟件支撐和硬件支撐兩方面，促進(jìn)減量化技術(shù)、再利用技術(shù)和資源化技術(shù)的發(fā)展。
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