基于能值分析的奶牛产业园区循环发展模式评价（四）

2.3资源利用分析

能值投入率衡量了系统的资源投入情况，能值产出率衡量了系统本身的资源利用能力对经济系统的贡献，EYR越高则系统的资源利用效率越高。如表4所示，模式Ⅰ、模式Ⅱ、模式Ⅲ和模式Ⅳ所生产的EIR值分别为17.57、31.28、31.92和33.63，整体高于发达国家7.00的标准，说明园区的资源投入程度较高，能够吸引投资者，经济发展有良好的走势；EYR值分别为0.41、0.09、0.19和0.13，对于4种不同沼气工程模式，模式Ⅰ对于本地资源的依赖度最低，其次是模式Ⅱ和模式Ⅳ，同时，模式Ⅰ对资源的利用效率最高，其次是模式Ⅲ和模式Ⅳ。

能值自给率反映了以沼气工程为纽带的循环系统中各组分对于该沼气循环系统的支撑能力。对于4种不同沼气工程模式，模式Ⅰ及模式Ⅱ中系统的循环特征主要表现在沼渣有机肥和沼液再利用上，模式Ⅲ和模式Ⅳ中系统的循环特征主要表现在沼渣有机肥再利用上。如表4所示，模式Ⅰ的ESR值为0.39，模式Ⅱ、模式Ⅲ和模式Ⅳ所生产的ESR值分别为0.09、0.18和0.13，均低于模式Ⅰ，说明系统中本地环境资源的贡献更低，外部能量需求度相较于模式Ⅰ更高。

能值可持续指标通过能值产出率和环境负载率的比值来反映系统可持续性的高低，可持续性高则表明系统在维持资源供给的同时，也可降低对环境的潜在影响，实现污染降级。对于4种不同沼气工程模式，ESI值分别为1.23、0.37、0.68和0.43，其中模式Ⅰ的ESI值均大于1，说明经济系统具有活力和发展潜力，其可持续性最好；而模式Ⅱ、模式Ⅲ和模式Ⅳ的ESI值小于1，表示现行系统仍属于消费型经济系统，可持续发展性能有待提高。

3结论

本文以中国河北省具有典型代表性的某产业园区为例，根据该园区“奶牛养殖—沼气工程”的循环农业模式，构建了适合园区规模的循环农业模式能值评价指标体系，选择4种常见的沼气工程模式，以园区现行的利用全混式厌氧反应技术（Continuous Stirred Tank Reactor，CSTR）的湿法单相厌氧消化沼气工程为参照，与湿法两相耦合厌氧消化、干法序批式厌氧消化、干法连续式厌氧消化3种沼气工程模式进行对比，根据能值分析方法分析了园区内循环农业模式环境安全性、资源减量率及可持续发展度。结果表明，相对于其他3种沼气工程模式，CSTR湿法单相厌氧消化沼气工程更适合园区发展，通过CSTR湿法单相厌氧消化处理奶牛养殖废弃物，提升废弃物循环利用效率后，园区能值投入率为17.57，明显高于其他3种模式，达到了系统资源减量化目标；能值产出率为0.41，沼渣沼液等废弃物在系统内消耗占比高于其他3种模式，降低了系统的整体投入成本，提高了系统的生产效率；环境负载率0.33；可持续发展指数1.23，系统更具活力和发展潜力。

由于现行的多数种养结合循环模式、沼气工程生产流程存在一定的共性，本研究的数据基础及所构建的能值评价指标体系对其他产业园区的发展评价也有借鉴意义，可用于评估同等规模的循环模式，分析改进系统中种植与养殖规模配比、沼气工程处理能力等重要参数。但本研究也存在一定的欠缺，由于所选用的能值分析方法主要是基于系统循环过程中投入资源种类和数量进行计算及评价，当系统的投入或产出发生较大变化时，会影响量化计算结果，进而影响整体评价结果，如何对这一问题进行改进，使评价体系更具普遍适用性，是进一步研究的重要方向。

声明：参考《农业工程学报》 2020年9月第36卷第17期，如涉及版权问题，请联系删除。

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