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快速的城市化和工业化导致我国对钢铁材料的需求越来越大,从而促进了钢铁工业的迅速发展,自1996年起我国就已经成为世界上最大的粗钢生产国。我国以高炉-转炉作为粗钢的主要生产方式,生产过程有烧结、焦化、炼铁、炼钢和轧钢等工序,而这些生产工序需要消耗大量的矿物资源和化石能源以保证其正常运行。钢铁工业不仅加速了这些不可更新资源的开采和消耗,同时也排放出了大量的污染物,不断地挑战着资源承载力和环境容量。钢铁行业因为其高消耗和高排放的特点被推上风口浪尖。然而由于我国目前的工业化程度还属于中期阶段,离不开钢铁工业对经济发展和城镇化快速发展的支持。因此在众多产业当中,钢铁行业在未来相当长的时间内仍旧扮演者重要的角色。在国家社会经济持续中高速发展和节能减排的双重背景下,充分做好节能减排以实现经济发展与环境改善双赢仍是“十三五”及以后重要的工作之一。所以钢铁工业的发展需要一个有效的评价方法来评价其生产发展的环境可持续性,以便为决策者提供有效的改进措施,从而促进资源的有效利用和污染物的减排。本研究基于能值分析方法,结合钢铁行业的特点,通过污染物稀释法、生态指标-99、伤残调整寿命年(disability adjusted life years,DALY)以及土地占用法等与能值分析相结合对经典能值指标进行了改进。通过对污染物排放影响进行定量分析与适当的分类,将生态服务和能值损失分别整合到环境负载率和能值产出率中,并据此对能值可持续指数进行了改进。本文利用提出的方法和改进的指标对中国钢铁工业2005-2015年期间的环境可持续性进行了研究。并且通过经典能值指标将中国钢铁行业与中国经济发展的绩效进行了对比。研究结果表明:(1)2005-2015年期间,系统的能值投入结构中当地不可更新能值(N)、当地可更新能值(R)、购买不可更新能值(NP)和购买可更新能值(RP)的年平均占比分别为68.24%、1.13%、29.63%和1.01%;不可更新输入(N+NP)占总投入的绝对比例,主要由铁矿石和煤炭组成;(2)基于能值基准12.00E+24 sej/yr,2005-2015年期间中国钢产品单位能值介于4.76E+215.56E+21 sej/Mt之间;在此期间,钢产品单位能值呈现出波动增加的趋势,表明钢铁工业的生产效率在研究期间总体上是下降的。(3)废钢再用率(RSSR)指标表明,作为铁矿石的唯一替代品,废钢的回收率依然较低,研究期间该指标值介于10.1519.68%之间。(4)污染物量化结果表明,生态服务能值在2005-2015年期间介于2.84E+231.64E+24sej之间,研究期间是逐渐减少的,而且2005-2008年期间的下降幅度较大,其中排放物的影响主要来自废水中的挥发酚、NH4+-N。能值损失在2005-2015年期间除了2015年之外是逐年增加的,期间能值损失值介于2.57E+221.04E+23sej,其中空气污染物中的粉尘和二氧化碳是造成其影响的主要污染物。在此期间,能值损失率在2005-2009年间是逐渐下降的,之后从2009-2011年间不断上升,然后2011-2013年间略微下降,而2013-2014年期间又大幅度增加,最后从2014到2015年这段时间内略微下降。(5)改进的能值产出率在2011年之前波动幅度较大,而2011年之后相对比较平稳,其变化的影响因素主要是进口资源占总投入的比重。其中2009年的能值产出率出现波谷是由于大量进口铁矿石所致。研究期间改进能值产出率指标值介于2.853.53,忽略污染物排放影响后,传统能值产出率比改进的能值产出率有轻微上升,指标值介于2.893.58。(6)改进的环境负载率在2005-2015年期间指标值介于35.0571.81,该指标在2010年之前波动幅度较大,之后呈稳定上升趋势,主要受到不可更新和可更新输入构成的变化,结合指标R%(指标值介于1.633.85)可以看出该值增加主要是由可更新输入比例不断变化导致。其中2009年环境负载率出现波谷主要是由于购买资源中废钢的增加所致。当忽略污染物排放影响后,传统环境负载率比改进的环境负载率有所降低(介于24.9960.25),而且2008年之前降低的比较明显,之后降低不明显。(7)改进的能值可持续指数在2005-2015年期间除2009年之外比较稳定,指标值介于0.0470.081。其中2009年虽然能值产出率和环境负载率都处于波谷,但是环境负载率下降较多,而这主要是购买废钢比例增加的结果,所以当年可持续指数较大,然而可持续指数值在2005-2015年普遍较小,这是由于不可更新投入比重大引起的。当忽略污染物排放影响后,传统能值可持续指数比改进的能值可持续指数有所上升,其中2008年之前上升明显,之后变化不明显,忽略污染物影响后的传统能值可持续指标值介于0.0520.132。最后,本文提出以下建议,包括提高资源效率,重视铁矿石管理,优化能源结构,促进废钢循环与再用,重视污染控制策略,创新中国钢铁行业的管理。