化工系朱兵团队在中国省域和行业物质足迹的研究中取得重要进展
清华新闻网12月17日电 12月16日，清华大学化工系朱兵教授课题组和荷兰莱顿大学环境科学研究所阿诺德·图克(Arnold Tukker)教授课题组等研究团队合作在《美国国家科学院院刊》（PNAS）在线发表了题为《中国省域和行业物质足迹》（Provincial and sector-level material footprints in China）的研究论文。研究首次报道了中国省域和行业尺度的物质足迹，揭示了中国物质足迹的空间异质性，阐明了中国各省、各经济部门对资源消耗的跨区域驱动，填补了国家以下尺度全区域物质足迹的研究空白。
经济发展离不开资源消耗，资源的大量使用带来了全球性的问题和挑战。联合国环境署指出，各国和各地区享用资源带来的福祉和承受其造成的环境影响并不均衡，高收入国家往往将物质需求及相关的环境影响通过贸易直接或间接地转移到发展中国家。传统的物质流指标“国内物质消费（Domestic material consumption）”可以测算一个国家或地区经济系统的表观资源消费量，但并不能准确衡量和追溯其完整的最终资源需求。因此学术界提出了“物质足迹（Material footprint）”指标，从全生命周期视角，通过全球产业链，跨越地理边界，系统追踪国家或区域经济活动的最终需求所导致的原生资源消耗。“物质足迹”可被理解为一个经济系统对地球索取的物质资源总量。由于其反映了完整、真实的资源消耗情况，兼顾区域公平性，成为衡量国家层面资源利用量的新指标，并在国际博弈的大背景下逐渐成为研究热点。
当前，物质足迹领域缺乏国家以下尺度全区域的研究，然而对世界重大经济体（如中国）而言，其广袤内部区域往往具有较大差异，存在发展不平衡、不充分情况。在资源管理政策精细化的趋势下，需要进一步提升物质足迹研究的分辨率，更深入地理解复杂产业和贸易网络作用下的大国内部区域真实资源需求差异，从而为整体性和区域性的资源管理和环境治理提供科学支撑。
2010年中国区域间净物质足迹转移（生物质、化石能源、金属和非金属资源）
本研究首次报道了国家以下尺度全区域的物质足迹。研究构建了与国际核算框架一致的中国省域全口径资源开采数据库，同时在环境拓展的多区域投入产出分析框架下，通过从大量包含地区和行业信息的区域进出口数据中提取的细分省域对外贸易结构，将中国多区域投入产出表与全球多区域投入产出高分辨率模型EXIOBASE相链接，建立了全球背景下的中国省域和行业全口径物质足迹的核算模型，也为未来进一步开展物质资源领域相关研究打下了坚实的数据基础。
通过对物质需求的全生命周期追溯，本研究定量剖析了2007和2010年中国各省及其经济部门的物质足迹水平、物质足迹强度和构成特征。以2010年为例，研究发现省域物质足迹分布在1.9-19.3亿吨之间，人均物质足迹分布在10.0-36.2吨之间，存在较大差异，反映出各省物质资源最终需求的不均衡性。行业物质足迹强度上，南部沿海省份显著低于全国平均水平，而中西部省份几乎所有行业的物质足迹强度都达到了全国平均水平的近2倍。同时，中国的物质资源开采地区和资源消费地区存在显著的空间隔离，经济相对发达的沿海省份的大量物质资源需求需要直接或间接地通过省际间和国际贸易来满足，沿海省份由外部供给的物质足迹占比46%。隐含在省际间贸易的物质跨区域转移量巨大，高达96亿吨，占全国物质足迹总量的41%。
此外，研究的时间段内，资本投资是中国物质足迹的主要影响因素，较发达地区约50%的物质足迹由资本投资驱动，而西部部分省份物质足迹的资本投资驱动比例高达80%。透过物质足迹提供的全生命周期视角，量化剖析中国省域物质需求在规模、强度、空间和结构性等多个维度上的差异，有助于研究者、决策者和公众更深刻地认识区域发展的不均衡性以及经济增长与资源消耗“脱钩”的必要性，合力推进资源效率提升和区域协同，最终实现高质量发展。
清华大学化工系博士生蒋萌、荷兰莱顿大学助理教授保罗·贝伦斯(Paul Behrens)和清华大学化工系博士毕业生王涛为本文共同第一作者，清华大学化工系朱兵教授和莱顿大学阿诺德·图克教授为本文共同通讯作者。清华大学为第一完成单位。清华大学化工系副教授陈定江、博士生刘琳和任子健参加了该研究工作。研究的合作者还包括中科院地理所唐志鹏副研究员、华东理工大学余亚东副教授、挪威科技大学周文戟高级研究员、北京大学贺灿飞教授、朱晟君研究员。该研究工作得到国家自然科学基金、国家科技支撑计划等项目的资助。
论文链接：
www.pnas.org/cgi/doi/10.1073/pnas.1903028116
供稿：化工系
编辑：李华山
审核：周襄楠
2019年12月17日 11:36:24 清华新闻网
