生態(tài)學(xué)基礎(chǔ)及在環(huán)保中的應(yīng)用

生態(tài)學(xué)基礎(chǔ)及在環(huán)保中的應(yīng)用第1頁/共86頁什么是生態(tài)學(xué),它與環(huán)境學(xué)有什么關(guān)系?為什么生態(tài)系統(tǒng)是現(xiàn)代生態(tài)學(xué)的精髓?解決環(huán)境保護問題時,有哪些生態(tài)學(xué)原理或規(guī)律?其核心思想是什么(整體的觀點)?如何利用生態(tài)學(xué)原理解決資源的綜合利用?這與環(huán)境保護有何關(guān)系?什么叫模擬生態(tài)系統(tǒng)?它在環(huán)境保護中有何應(yīng)用?第2頁/共86頁一、前言二、生態(tài)學(xué)簡介三、生態(tài)系統(tǒng)及生態(tài)學(xué)原理在環(huán)境學(xué)中的應(yīng)用四、我國生態(tài)學(xué)研究面臨的主要課題第3頁/共86頁

環(huán)境：是人類以及生物有機體賴以生存的各種外界客觀條件；是人類或者生物生存所需要的條件和各種物質(zhì)資源的綜合，從這個角度講，環(huán)境涵蓋了生態(tài)的概念。生態(tài)：更加強調(diào)以生命為中心，可以理解為生物系統(tǒng)及其所處的環(huán)境系統(tǒng)之間的相互關(guān)系。生態(tài)學(xué)：偏重生物內(nèi)在的作用機理以及生物與環(huán)境間相互作用規(guī)律的研究，這里的生物包括動物、植物、微生物和人類，人類只是生命系統(tǒng)中的一個組分。只有對具體的環(huán)境和生物進行研究，才能了解環(huán)境與生物的生態(tài)作用規(guī)律及其機制。一、前言第4頁/共86頁環(huán)境問題包括：環(huán)境污染和生態(tài)破壞，兩者是同源而性質(zhì)不同所以解決的方法也不盡相同。環(huán)境污染：有害的物質(zhì)對人類生存所需要的水體、大氣、土壤、植物等的污染達到了致害的程度；治理更多的利用環(huán)境科學(xué)或者環(huán)境工程的原理，尋找改善環(huán)境的途徑；生態(tài)破壞：是不合理開發(fā)和利用資源，超出了環(huán)境承載力，使生態(tài)惡化或者自然資源枯竭的現(xiàn)象。解決比較復(fù)雜，必須考慮到生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)在的機理和規(guī)律，從而尋找受損生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)的對策。所以生態(tài)和環(huán)境關(guān)系密切，就環(huán)境科學(xué)發(fā)展趨勢而言，生態(tài)學(xué)相關(guān)理論和方法已成為解決環(huán)境問題的重要理論基礎(chǔ)，為環(huán)境科學(xué)探索、解決環(huán)境問題的有效途徑提供方法論和技術(shù)層面的支持。第5頁/共86頁二、生態(tài)學(xué)簡介第6頁/共86頁第7頁/共86頁第8頁/共86頁第9頁/共86頁第10頁/共86頁世界自然基金會中國網(wǎng)站第11頁/共86頁第12頁/共86頁第13頁/共86頁第14頁/共86頁第15頁/共86頁第16頁/共86頁第17頁/共86頁第18頁/共86頁第19頁/共86頁第20頁/共86頁第21頁/共86頁第22頁/共86頁經(jīng)典生態(tài)學(xué)前沿方向1、產(chǎn)業(yè)生態(tài)學(xué)和生態(tài)產(chǎn)業(yè)（產(chǎn)品生命周期、循環(huán)、微生物產(chǎn)業(yè)）2、生態(tài)工程（設(shè)計、模式）3、生態(tài)經(jīng)濟（資源經(jīng)濟、環(huán)境經(jīng)濟）4、自然-社會-經(jīng)濟復(fù)合系統(tǒng)（馬世?。?、生態(tài)倫理（深生態(tài)學(xué)）第23頁/共86頁生態(tài)學(xué)的泛化1、傳統(tǒng)或經(jīng)典生態(tài)學(xué)：以自然生態(tài)和產(chǎn)業(yè)生態(tài)學(xué)為主線的體系完善2、經(jīng)濟生態(tài)學(xué)：經(jīng)營生態(tài)學(xué)、企業(yè)生態(tài)學(xué)、商業(yè)生態(tài)學(xué)（食物鏈、金字塔、倒金字塔、協(xié)同機制、跨過公司并購、硅谷、麥當(dāng)勞、自然生態(tài)無廢物、野草無?。?/p>

3、社會生態(tài)學(xué)（？）：個人、家庭、組織、城市、民族、國家、政治第24頁/共86頁第25頁/共86頁三、生態(tài)系統(tǒng)及生態(tài)學(xué)原理（一）、生態(tài)系統(tǒng)

1、系統(tǒng)：古希臘就存在，是組合、整體和有序的意思。指的是各自獨立又相互聯(lián)系、相互作用的組分構(gòu)成的統(tǒng)一體。2、系統(tǒng)的屬性：（1）系統(tǒng)由多部分組成，并且不是組成成分的簡單集合，具有整體的功能性（2）系統(tǒng)具有內(nèi)在的相關(guān)性，其成分依附于系統(tǒng)而存在，系統(tǒng)各個組分之間或者子系統(tǒng)之間通過能量流動、物質(zhì)循環(huán)、信息流動有機的聯(lián)系起來。第26頁/共86頁（3）系統(tǒng)結(jié)構(gòu)存在的有序性和層次感，即系統(tǒng)是有層次的有序結(jié)構(gòu)。（4）系統(tǒng)存在的空間是有限的。（5）系統(tǒng)具有時間性的特點一切系統(tǒng)都處在不斷變化的過程之中，每個系統(tǒng)都存在產(chǎn)生——成長——發(fā)展——衰老——死亡的過程。絕對靜止的系統(tǒng)是不存在的。第27頁/共86頁3、生態(tài)系統(tǒng)(ecosystem)

是英國生態(tài)學(xué)家A.G.Tansley1935年提出的。是指在一定時間和空間內(nèi)，由生物成分和非生物成分組成的生態(tài)學(xué)功能單位。4、生態(tài)系統(tǒng)的功能(1)

物質(zhì)生產(chǎn)(2)

能量流動(3)

物質(zhì)循環(huán)(4)

信息傳遞第28頁/共86頁5、生態(tài)系統(tǒng)的相對平衡任何一個正常的生態(tài)系統(tǒng)中，能量流動和物質(zhì)循環(huán)總是不斷的進行著，但是在一定時期內(nèi)，生產(chǎn)者、消費者和還原者之間都保持著一種動態(tài)的平衡，這種平衡狀態(tài)就叫生態(tài)平衡。（如果自然界的生態(tài)系統(tǒng)已達到演替頂級，就可能在生物群落結(jié)構(gòu)上出現(xiàn)能量流動和物質(zhì)循環(huán)等方面都呈現(xiàn)動態(tài)的相對平衡，這就是對生態(tài)系統(tǒng)平衡的簡單理解）第29頁/共86頁影響生態(tài)平衡的因素：（1）自然原因：指自然界發(fā)生的異常變化或自然界本來就存在的對人類和生物的有害因素?；鹕奖l(fā)、山崩海嘯、水旱災(zāi)害、地震、臺風(fēng)、流行病等，都會使生態(tài)平衡遭到破壞。例如：秘魯海面海洋變異----鳀魚大量死亡-----食魚的海鳥死亡-----鳥糞銳減-----以鳥糞作為肥料的當(dāng)?shù)剞r(nóng)田減產(chǎn)。（2）人為因素：主要是指人類對自然資源的不合理利用、工農(nóng)業(yè)發(fā)展帶來的環(huán)境污染等問題。

A、物種改變引起平衡的破壞水葫蘆澳大利亞的兔子：財主引進24只兔子放養(yǎng)在莊園里供打獵用，由于沒有天敵，兔子大量繁殖，在草原上以113千米/年的速度向外蔓延-----草原、灌木被吃光----不能放牧----水土流失-----生態(tài)系統(tǒng)破壞第30頁/共86頁B、環(huán)境因素的改變，引起平衡破壞工農(nóng)業(yè)的迅速發(fā)展，有意或無意的大量污染物排放到環(huán)境中，從而改變生態(tài)系統(tǒng)的環(huán)境因素，影響整個生態(tài)系統(tǒng)，甚至破壞生態(tài)平衡。(環(huán)境污染)C、信息系統(tǒng)的破壞許多生物在生活的過程中，都釋放出某種信息素（一種特殊的化學(xué)物質(zhì)），以驅(qū)趕天敵、排斥異種或取得直接或間接的聯(lián)系以繁殖后代。例如某種動物在生殖時期，雌性個體會釋放一種性信息素，靠這種性信息素引誘雄性個體繁殖后代，但是如果人們排放到環(huán)境中的污染物與某一種動物排放的性信息素作用，使其喪失引誘雄性個體的作用時，就會破壞這種動物的繁殖。改變生物種群的組成結(jié)構(gòu)，使生態(tài)平衡受到影響。第31頁/共86頁（二）環(huán)境學(xué)中的生態(tài)學(xué)原理我國生態(tài)學(xué)家馬世駿提出了生態(tài)學(xué)的五大規(guī)律：

相互依存相互制約的互生規(guī)律物質(zhì)循環(huán)與再生規(guī)律物質(zhì)輸入與輸出的動態(tài)平衡規(guī)律相互適應(yīng)與補償?shù)膮f(xié)同進化規(guī)律環(huán)境資源的有效極限規(guī)律第32頁/共86頁1、相互依存相互制約的互生規(guī)律相互依存與相互制約，反映了生物之間的協(xié)調(diào)關(guān)系，是構(gòu)成生物群落的基礎(chǔ)，生物間的這種協(xié)調(diào)關(guān)系，主要分為兩類：（1）普通的依存于制約，亦稱“物物相關(guān)”規(guī)律。有相同生理、生態(tài)特性的生物，占據(jù)與之相適宜的小生境，構(gòu)成生物群落或者生態(tài)系統(tǒng)。系統(tǒng)中不僅有同種生物相互依存、相互制約，異種生物（系統(tǒng)內(nèi)各部分）間也存在相互依存與制約的關(guān)系；不同群落或者系統(tǒng)之間，也同樣存在依存與制約的關(guān)系，亦可以說是彼此影響。這種影響有些是直接的，有些是間接的，有的是立即表現(xiàn)出來的，有些需要滯后一段時間才顯現(xiàn)出來。一言以蔽之，生物間的相互依存與制約關(guān)系，無論在動物、植物和微生物中，或在他們之間，都是普遍存在的。第33頁/共86頁

因此，在生產(chǎn)建設(shè)中，特別是在需要排放廢棄物、使用農(nóng)藥化肥、采伐森林、開墾荒地、狩獵動物、修建大型水利工程及其他重要建設(shè)項目時，務(wù)必注意調(diào)查研究，即查清楚自然界諸事物之間的相互關(guān)系，統(tǒng)籌兼顧，即要對與某事物有關(guān)的其他事物加以認真的、通盤的考慮，包括考慮此種生產(chǎn)活動可能產(chǎn)生的影響（短期的和長期的，明顯的和潛在的），從而做出全面安排。第34頁/共86頁（2）通過“食物”而相互聯(lián)系與制約的協(xié)調(diào)關(guān)系，亦稱“相生相克”規(guī)律。具體形式就是食物鏈和食物網(wǎng)。即每一種生物在食物鏈或食物網(wǎng)中，都占據(jù)一定的位置，并具有特定的作用，各生物種直接按相互依賴，彼此制約、協(xié)同進化。被捕食者為捕食者提供生存條件，同時又為捕食者控制；反過來，捕食者又受制于被食者，彼此相生相克，使整個體系成為協(xié)調(diào)的整體?；蛘哒f，體系中各種生物個體都建立在一定數(shù)量的基礎(chǔ)上，即他們的大小和數(shù)量都存在一定的俄比例關(guān)系。生物間的這種相生相克作用，使生物保持數(shù)量上的相對穩(wěn)定，這是生態(tài)平衡的一個很重要的方面。當(dāng)向一個生物群落（或者生態(tài)系統(tǒng)）引進其他群落的生物種時，往往會由于該群落缺乏能控制它的物種（天敵）的存在，使該物種群爆發(fā)起來，從而造成災(zāi)害。第35頁/共86頁2、物質(zhì)循環(huán)轉(zhuǎn)化與再生規(guī)律生態(tài)系統(tǒng)中，植物、動物、微生物和非生物成分，借助能量的不停流動，一方面不斷的從自然界攝取物質(zhì)合成新的物質(zhì);另一方面又隨時分解為原來的簡單物質(zhì)，就是所謂的“再生”，重新被植物吸收，進行著不停頓的物質(zhì)循環(huán)。所以要嚴格防止有毒物質(zhì)進入生態(tài)系統(tǒng)，以免有毒物質(zhì)經(jīng)過多次循環(huán)后富集到危及人類的程度。流經(jīng)自然生態(tài)系統(tǒng)的能量，通常只通過系統(tǒng)一次，它沿食物鏈轉(zhuǎn)移時，每經(jīng)過一個營養(yǎng)級，就有大部分能量轉(zhuǎn)化為熱散失掉，無法加以回收利用；因此，為了充分利用能量，必須設(shè)計出能量利用率高的系統(tǒng)，如在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，應(yīng)防止食物鏈過早截斷，過早轉(zhuǎn)入細菌分解；不讓農(nóng)業(yè)廢棄物如樹葉、雜草、秸稈、農(nóng)產(chǎn)品下腳料以及牲畜糞便直接作為肥料，被細菌分解，使能量以熱的形式散失掉，而是應(yīng)該經(jīng)過適當(dāng)處理，例如先作為飼料，便能更有效的利用能量，下面農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)(生態(tài)農(nóng)業(yè))中講解。第36頁/共86頁3、物質(zhì)輸入輸出的動態(tài)平衡規(guī)律又稱為協(xié)調(diào)穩(wěn)定規(guī)律，它涉及生物、環(huán)境和生態(tài)系統(tǒng)三個方面。當(dāng)一個自然生態(tài)系統(tǒng)不受人類活動干擾時，生物與環(huán)境之間的輸入輸出，是相互對立的關(guān)系，生物體進行輸入時，環(huán)境必然進行輸出，反之亦然。生物體一方面從周圍環(huán)境社攝取物質(zhì)；另一方面又向環(huán)境排放物質(zhì)，以補償環(huán)境的損失（這里的物質(zhì)輸入與輸出，包含量和質(zhì)兩個指標(biāo)）。也就是說，對于一個穩(wěn)定的生態(tài)系統(tǒng)，無論對生物、對環(huán)境，還是對整個生態(tài)系統(tǒng)，物質(zhì)的輸入與輸出總是相互平衡的。當(dāng)生物體的輸入不足時，例如農(nóng)田肥料不足，或雖然肥料足夠，但未能分解而不可利用，或施肥時間不當(dāng)而不能很好的利用，結(jié)果作物必然生長不好，產(chǎn)量下降。第37頁/共86頁

同樣，在質(zhì)的方面，也存在輸入大于輸出的情況。例如人工合成的難降解的農(nóng)藥和塑料或重金屬元素，生物體吸收的量雖然少，也會產(chǎn)生中毒的現(xiàn)象。即使數(shù)量極微，看不出影響，但它也會積累并逐漸造成傷害。另外對環(huán)境系統(tǒng)而言，如果營養(yǎng)物質(zhì)輸入過多，環(huán)境自身吸收不了，打破了原來的輸入與輸出平衡，就會出現(xiàn)富營養(yǎng)化現(xiàn)象，例如水體富營養(yǎng)化，如果這種情況繼續(xù)下去，勢必毀掉原來的生態(tài)系統(tǒng)。第38頁/共86頁4、

相互適應(yīng)與補償?shù)膮f(xié)同進化規(guī)律

生物與環(huán)境之間，存在著作用與反作用的過程?；蛘哒f，生物給環(huán)境以影響反過來環(huán)境也會影響生物。植物從環(huán)境中吸收水和營養(yǎng)元素，這與環(huán)境的特點，如土壤性質(zhì)，可溶性營養(yǎng)元素的量以及環(huán)境可以提供的水量等緊密相關(guān)。同時，生物體則以其排泄物和尸體把相當(dāng)數(shù)量的水和營養(yǎng)元素歸還給土壤，最后獲得協(xié)同進化的結(jié)果。

第39頁/共86頁(演替)例如最初生長在巖石表面的地衣，由于沒有多少土壤可供“根”，當(dāng)然所得的水和營養(yǎng)元素就十分有限。但是地衣生長過程中的分泌物和尸體的分解，不但把等量的水和營養(yǎng)元素歸還給環(huán)境，而且還生成不同性質(zhì)的物質(zhì)，能促進巖石風(fēng)化而變成土壤。這樣環(huán)境保存水分的能力增強了，可提供的營養(yǎng)元素也加多了，從而為高一級的植物苔蘚創(chuàng)造了生長的條件，如此下去，出現(xiàn)了草本植物、灌木、林木等。生物與環(huán)境就是這樣如此反復(fù)的相互適應(yīng)和補償。生物從無到有，從只有植物或動物到動植物并存，從低級向高級發(fā)展，而環(huán)境則從光禿禿的巖石，向具有相當(dāng)厚度的，適于各種植物和動物生存環(huán)境演變。這條規(guī)律對于逐步改造不利的環(huán)境（如沙漠）有指導(dǎo)意義.第40頁/共86頁第41頁/共86頁●nutrientdepletionandenrichment●pH●Eh●rootexudate●microorganisms(OM,VAM)●microfauna,microflora,diseaseRhizospheredynamics第42頁/共86頁研究根系對養(yǎng)分脅迫適應(yīng)性的技術(shù)路線質(zhì)膜吸收細胞質(zhì)根際分泌利用脅迫信號適應(yīng)性反應(yīng)植物根細胞土壤土壤養(yǎng)分內(nèi)根際還原微生物螯合〉直接作用？間接作用？可誘導(dǎo)吸收系統(tǒng)？被動吸收？質(zhì)子？螯合性物質(zhì)？還原性物質(zhì)？根分泌物？第43頁/共86頁第44頁/共86頁5、環(huán)境資源的有效極限規(guī)律任何生態(tài)系統(tǒng)中作為生物賴以生存的各種環(huán)境資源，在質(zhì)量、數(shù)量、空間和時間等方面，都有其一定的限度，不能無限制的供給，因而其生物生產(chǎn)力通常都有一個大致的上限。也因此，每一個生態(tài)系統(tǒng)對任何的外來干擾都有一定的忍耐極限；當(dāng)外來干擾超過此極限時，生態(tài)系統(tǒng)就會被損傷、破壞以致瓦解。

“人有多大膽，地有多高產(chǎn)”放牧強度不能超過草場的允許承載量。采伐森林、捕魚狩獵和采集藥材時不應(yīng)超過能使各種資源永續(xù)利用的產(chǎn)量，保護某一物種時，必須要有它足夠的生存、繁殖的空間；排污時，必須使排污量不超過環(huán)境的自凈能力等。第45頁/共86頁挖蟲草的人們第46頁/共86頁（三）生態(tài)學(xué)原理在環(huán)境學(xué)中的應(yīng)用

1、充分利用生態(tài)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)能力(相互依存相互制約的互生規(guī)律)

生態(tài)系統(tǒng)具有不同水平的、比較復(fù)雜的調(diào)節(jié)能力。當(dāng)系統(tǒng)內(nèi)一部分出現(xiàn)了問題或者發(fā)生機能異常時，能夠通過其余部分的調(diào)節(jié)而得到解決或者恢復(fù)正常。結(jié)構(gòu)復(fù)雜的生態(tài)系統(tǒng)能比較容易的保持穩(wěn)定，結(jié)構(gòu)簡單的生態(tài)系統(tǒng)，其內(nèi)部的這種調(diào)節(jié)能力就較差。在環(huán)境污染的防治中，這種調(diào)節(jié)能力稱為生態(tài)系統(tǒng)的自凈能力。土地處理系統(tǒng)：一般土壤及其中的微生物和植物根系對污染物的綜合凈化能力，可以利用來處理城市污水和一些工業(yè)廢水；同時普通污水或廢水中的水分和肥分野可以利用來促進農(nóng)作物的生長，并增加產(chǎn)量。凡能達到上述目的的工程設(shè)施，即稱為土地處理系統(tǒng)。第47頁/共86頁土地處理系統(tǒng)的凈化機制：植物根系的吸收、轉(zhuǎn)化、降解與合成等作用土地中真菌、細菌等微生物還原的降解、轉(zhuǎn)化及生物固定化作用土壤中有機和無機膠體的物理化學(xué)吸附、絡(luò)合和沉淀等作用土壤的離子交換作用土壤的機械截流過濾作用土壤的其他擴散或蒸發(fā)作用第48頁/共86頁2、解決近代城市中的環(huán)境問題包括生態(tài)規(guī)劃（環(huán)境規(guī)劃）地球物理因素：大地構(gòu)造運動、氣象情況、水資源、空氣的擴散作用等等；生態(tài)因素：綠地現(xiàn)狀、植被覆蓋率、生物種類、食物情況等；社會經(jīng)濟因素：包括工業(yè)活動、消費水平和方式、公民福利以及城市發(fā)展或城市活動等等；第49頁/共86頁3、綜合利用資源和能源(資源有限規(guī)律、物質(zhì)輸入輸出動態(tài)平衡規(guī)律、物質(zhì)循環(huán)轉(zhuǎn)化與再生規(guī)律)閉路循環(huán)工藝：要求兩個以上的流程組成一個閉路體系，使一個過程產(chǎn)生的廢料成為另一個過程的原料，從而使廢棄物減少到生態(tài)系統(tǒng)的自凈能力限度以內(nèi)。這種閉路循環(huán)工藝在工業(yè)和農(nóng)業(yè)中應(yīng)用就是生態(tài)工藝，生態(tài)工業(yè)和生態(tài)農(nóng)場，生態(tài)農(nóng)業(yè)。生態(tài)工業(yè)（簡介）生態(tài)農(nóng)業(yè)（詳細）第50頁/共86頁4、在環(huán)境保護其他方面的應(yīng)用

(1)闡明污染物質(zhì)在環(huán)境中的遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律主要是研究通過物質(zhì)循環(huán)和食物鏈的復(fù)雜生態(tài)過程，研究污染物的不斷遷移、轉(zhuǎn)化、積累和富集?？梢耘逦廴疚镔|(zhì)對環(huán)境危害的范圍、途徑和程度（或者后果）。

(2)環(huán)境質(zhì)量和生物監(jiān)測和生物評價

(3)環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)的制定提供依據(jù)

(4)利用人工生態(tài)系統(tǒng)研究污染防治（模擬生態(tài)系統(tǒng)）第51頁/共86頁生態(tài)工業(yè)（簡介）生態(tài)農(nóng)業(yè)（詳細）第52頁/共86頁具體要求包括：

（1）減少產(chǎn)品和服務(wù)的物料使用量；

（2）減少產(chǎn)品和服務(wù)的能源使用量；（3）淘汰有毒原材料；

(4)削減所有廢物的數(shù)量和毒性；

(5)加強物質(zhì)的循環(huán)使用能力；

(6)最大限度可持續(xù)地利用可再生資源；

(7)提高產(chǎn)品的耐用性；

(8)提高產(chǎn)品與服務(wù)的強度。第53頁/共86頁

1999年以來,在中國經(jīng)濟快速增長帶來的資源環(huán)境壓力及國際環(huán)保新思潮的影響下，國家環(huán)?？偩謱⒔ㄔO(shè)生態(tài)工業(yè)園區(qū)作為改變經(jīng)濟增長模式、實現(xiàn)經(jīng)濟和環(huán)境"雙贏"的一個重要舉措,在全國范圍內(nèi)，在不同的行業(yè)和工業(yè)園區(qū)進行了生態(tài)工業(yè)園區(qū)建設(shè)的試點。到2004年12月,經(jīng)國家環(huán)?？偩终撟C通過的、正在創(chuàng)建的生態(tài)工業(yè)園區(qū)共計13個。

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（1）廣西貴港生態(tài)工業(yè)園區(qū)：是中國最早開始建設(shè)的國家生態(tài)工業(yè)示范園區(qū)，以中國最大的甘蔗制糖企業(yè)集團為依托。目前已形成兩條較完善的生態(tài)工業(yè)鏈：一條是用甘蔗榨糖，榨糖后的蔗渣用來造紙，對紙漿生產(chǎn)過程中的廢堿回收再用，回收廢堿后的白泥生產(chǎn)建材；另一條是將榨糖產(chǎn)生的廢糖蜜作酒精，用酒精廢液生產(chǎn)甘蔗復(fù)合肥賣給蔗農(nóng)回用于蔗田。由于園區(qū)能夠利用周邊地區(qū)中小型糖廠的甘蔗渣和廢糖蜜集中進行造紙和酒精生產(chǎn)，避免后者對環(huán)境造成的嚴重污染，因而起到了區(qū)域環(huán)境綜合整治的作用。第55頁/共86頁（2）廣東南海生態(tài)工業(yè)園區(qū)：該園區(qū)主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)定位為高新技術(shù)環(huán)保產(chǎn)業(yè)。規(guī)劃建設(shè)環(huán)保設(shè)備加工、可降解塑料生產(chǎn)、吸聲材料和環(huán)保陶瓷、綠色板材等主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)群，企業(yè)之間以副產(chǎn)品和廢物、次級能源等形成工業(yè)生態(tài)鏈，建立資源再生園、零排放園和虛擬生態(tài)園，實現(xiàn)園區(qū)、企業(yè)和產(chǎn)品三個層次的生態(tài)管理。

第56頁/共86頁（3）內(nèi)蒙古包頭生態(tài)工業(yè)園區(qū)：該園區(qū)位于中國能源和重工業(yè)基地包頭市。園區(qū)以鋁電聯(lián)營為核心，以鋁業(yè)為龍頭，以電廠為基礎(chǔ)，電廠粉煤灰制建材，電廠同時向市區(qū)供熱供暖。規(guī)劃完善現(xiàn)有工業(yè)生態(tài)鏈（網(wǎng)），通過各系統(tǒng)之間中間產(chǎn)品、產(chǎn)品或廢物的相互交換，使園區(qū)內(nèi)資源得到最佳配置、廢物得到有效利用、環(huán)境污染降低到最低水平、經(jīng)濟效益大幅度提高，進而拉動地區(qū)經(jīng)濟的發(fā)展。

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（4）湖南長沙黃興生態(tài)工業(yè)園區(qū)：

該園區(qū)以遠大空調(diào)及其配套產(chǎn)業(yè)為主導(dǎo)的電子工業(yè)生態(tài)鏈，抗菌陶瓷及配套產(chǎn)業(yè)為主導(dǎo)的新材料工業(yè)生態(tài)鏈，多種農(nóng)產(chǎn)品深加工為主導(dǎo)的生物制品工業(yè)生態(tài)鏈，環(huán)保設(shè)備和環(huán)保型建材為主導(dǎo)的環(huán)保產(chǎn)業(yè)鏈為主，架構(gòu)各生態(tài)鏈之間相互耦合的生態(tài)工業(yè)網(wǎng)絡(luò)。園區(qū)建設(shè)還可與區(qū)外的農(nóng)業(yè)種植、養(yǎng)殖、生態(tài)旅游等產(chǎn)業(yè)一道，構(gòu)成更大的工業(yè)生態(tài)系統(tǒng)，促進區(qū)域性經(jīng)濟良性發(fā)展。

第58頁/共86頁（5）新疆石河子生態(tài)工業(yè)園區(qū)：

該園區(qū)規(guī)劃以城市生活污水和工業(yè)廢水的資源化利用為基礎(chǔ)，以造紙原料和草料種植為核心，以對棉花和芨芨草等的綜合利用構(gòu)建生態(tài)產(chǎn)業(yè)鏈，建立園區(qū)的主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)，并帶動相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。園區(qū)立足于當(dāng)?shù)厣衬L的芨芨草種植與開發(fā)，而芨芨草是一種耐堿、耐旱、經(jīng)濟價值較高的植物，草桿、草葉可分別造紙和作飼料，所以可以實現(xiàn)生態(tài)脆弱區(qū)生態(tài)保護和發(fā)展地方特色經(jīng)濟的“雙贏”。

第59頁/共86頁（6）山東魯北生態(tài)工業(yè)園區(qū)：該園區(qū)以魯北化工集團為依托，已形成了磷銨副產(chǎn)磷石膏制硫酸、聯(lián)產(chǎn)水泥,海水一水多用和鹽堿電聯(lián)產(chǎn)三條工業(yè)生態(tài)產(chǎn)業(yè)鏈。三條生態(tài)產(chǎn)業(yè)鏈的形成,實現(xiàn)了資源的最大利用和污染物最少排放。園區(qū)已從單純磷銨生產(chǎn)變成磷銨、硫酸、硫基復(fù)合肥、水泥、海水綜合利用、硫酸鉀、氯化鎂等多種產(chǎn)業(yè)的企業(yè)群。第60頁/共86頁

山東魯北企業(yè)集團總公司瀕臨渤海，地處黃河三角洲，近靠黃驊港，是一家國有特大型企業(yè)，是目前世界上最大的磷銨、硫酸、水泥聯(lián)合生產(chǎn)企業(yè)，是全國最大的石膏制硫酸基地和磷復(fù)肥生產(chǎn)基地。該企業(yè)通過關(guān)鍵技術(shù)創(chuàng)新、過程耦合、工藝聯(lián)產(chǎn)、產(chǎn)品共生和減量化、再循環(huán)、再利用等措施，已形成生態(tài)工業(yè)雛形。探索出了一條發(fā)展生態(tài)工業(yè)與循環(huán)經(jīng)濟的新路子——聯(lián)合企業(yè)型發(fā)展模式。

形成了磷銨、硫酸、水泥聯(lián)產(chǎn)，海水一水多用，清潔發(fā)電與鹽、堿聯(lián)產(chǎn)三條生態(tài)產(chǎn)業(yè)鏈。三條生態(tài)產(chǎn)業(yè)鏈的技術(shù)工藝過程如下面的圖所示第61頁/共86頁磷銨副產(chǎn)磷石膏制硫酸聯(lián)產(chǎn)水泥技術(shù)工藝過程煤混合材鹽石膏磷石膏熟料焦炭粘土SO2窯氣水液體SO2硫酸磷礦氨蒸汽吸收萃取過濾水吸收中和濃縮磨礦造粒干燥磷銨凈化干燥轉(zhuǎn)化吸收尾吸污水處理生料配制分解煅燒水泥磨制烘干水泥煤

煤渣第62頁/共86頁海水蒸發(fā)蒸發(fā)蒸發(fā)蒸發(fā)2-50Be，12-150Be，240Be，26.50Be，深加工氯化鎂硫酸鉀海洋深加工水產(chǎn)養(yǎng)殖溴素廠鹽石膏原鹽氯堿魚、蝦、蟹、貝溴系產(chǎn)品加碘鹽粉精鹽制硫酸和水泥氯氣氫氣燒堿

海水“一水多用”產(chǎn)業(yè)鏈第63頁/共86頁

鹽堿熱電聯(lián)產(chǎn)產(chǎn)業(yè)鏈32％NaOH電飽和鹵水蒸發(fā)蒸發(fā)海水2-50Be，12-150Be，26.50Be，蒸發(fā)制鹽水產(chǎn)養(yǎng)殖溴素廠鹽水精制離子膜燒堿氯氫處理氫氣鹽酸合成鹽酸石油化工有機產(chǎn)品冷卻汽輪發(fā)電機循環(huán)流化鍋爐床劣質(zhì)煤爐渣（作水泥混合材）濃縮干燥固體燒堿蒸汽第64頁/共86頁產(chǎn)業(yè)鏈之間共生關(guān)系海水產(chǎn)業(yè)鏈PSC產(chǎn)業(yè)鏈熱電聯(lián)產(chǎn)產(chǎn)業(yè)鏈1海水2SO2

3鹽石膏6氫氣7硫酸鉀4煤渣5蒸汽和電第65頁/共86頁

魯北模式的特點是“共生耦合、產(chǎn)業(yè)延伸”，在集團公司的統(tǒng)一決策下，將各企業(yè)以“副產(chǎn)品”為紐帶連接起來，實現(xiàn)集團公司整合資源的戰(zhàn)略。魯北模式為化工行業(yè)發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟提供了很好的示范，有利于促進我國新型工業(yè)化發(fā)展模式的建立。第66頁/共86頁（7）天津經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)生態(tài)工業(yè)園區(qū)：

天津開發(fā)區(qū)是中國最大的經(jīng)濟開發(fā)區(qū),主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)為電子信息、生物醫(yī)藥、汽車制造和食品飲料等。園區(qū)規(guī)劃建立完善的生態(tài)工業(yè)運行機制，力爭通過10至15年左右的建設(shè)，形成以工業(yè)共生、物質(zhì)循環(huán)為特征新型高新技術(shù)產(chǎn)品生產(chǎn)基地，為建成中國北方的加工制造中心、科技成果轉(zhuǎn)化基地和現(xiàn)代化國際港口大都市的標(biāo)志區(qū)提供生態(tài)經(jīng)濟保障。

園區(qū)將致力于中水回用、海水淡化、雨水的收集和再生利用,以及垃圾分揀和再生。第67頁/共86頁

（8）蘇州高新區(qū)生態(tài)工業(yè)園區(qū)：

園區(qū)以循環(huán)經(jīng)濟理念和工業(yè)生態(tài)學(xué)原理為指導(dǎo)，完善產(chǎn)品代謝鏈和廢物代謝鏈，建立以高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)為主體，以工業(yè)共生和物質(zhì)循環(huán)為特征的工業(yè)經(jīng)濟體系。為此,從企業(yè)和社會兩個層面上,圍繞創(chuàng)建綠色GDP,開展了三方面的工作，包括企業(yè)通過清潔生產(chǎn)趨向“零排放”、區(qū)域通過完善生態(tài)鏈走向“綠色招商”、廢物通過資源再生導(dǎo)向“循環(huán)利用”。

第68頁/共86頁蘇州高新區(qū)主要行業(yè)產(chǎn)品鏈規(guī)劃示意圖

集成電路新型元器件銅箔PCB終端產(chǎn)品刀具儀表閥門汽車配件環(huán)保設(shè)備機床加工電子制造用化工產(chǎn)品生物制藥其它精細化工產(chǎn)品精細化工業(yè)精密機械加工業(yè)電子信息業(yè)第69頁/共86頁

蘇州高新區(qū)循環(huán)經(jīng)濟發(fā)展模式的特點是在“一次創(chuàng)業(yè)”形成的產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)上進行“二次創(chuàng)業(yè)”，從生產(chǎn)、消費和循環(huán)三個領(lǐng)域進行全面考慮，提出在各行業(yè)內(nèi)部和行業(yè)之間建立和完善產(chǎn)品鏈和產(chǎn)業(yè)鏈、發(fā)揮區(qū)域比較優(yōu)勢、引進高新技術(shù)、調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、保護生態(tài)環(huán)境的建設(shè)思路。蘇州高新區(qū)循環(huán)經(jīng)濟的成功經(jīng)驗對于我國較發(fā)達地區(qū)的可持續(xù)發(fā)展具有重要的示范和推廣意義。第70頁/共86頁蘇州工業(yè)園區(qū)雛形第71頁/共86頁（9）蘇州工業(yè)園區(qū)生態(tài)工業(yè)園：

園區(qū)以區(qū)域生態(tài)化為核心，將清潔生產(chǎn)、環(huán)境設(shè)計、綠色供應(yīng)鏈管理以及廢物資源化管理等貫穿到生產(chǎn)和消費環(huán)節(jié)，最大限度地提高生產(chǎn)、消費過程中的資源利用效率，減少廢物產(chǎn)生。在招商引資過程中更加注重綠色招商，通過產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃主動引導(dǎo)進區(qū)企業(yè)進行銜接、配套，形成生態(tài)產(chǎn)業(yè)鏈和綠色供應(yīng)鏈；在經(jīng)濟管理中更加注重提升核心技術(shù)和能源可持續(xù)利用，開展中水回用和清潔生產(chǎn)等推廣工作。

第72頁/共86頁（10）大連開發(fā)區(qū)生態(tài)工業(yè)園區(qū)：園區(qū)建設(shè)內(nèi)容包括四個方面：一是水資源一體化管理，通過提升原水的使用效率，開拓中水的使用渠道，解決大連開發(fā)區(qū)長期缺水的難題；二是建立資源綜合管理系統(tǒng)，用新的思維方式去考慮“廢棄物”，加強資源循環(huán)和再利用；三是實施多樣化的能源戰(zhàn)略，力爭解決能源這一開發(fā)區(qū)發(fā)展的瓶頸問題；四是建設(shè)一個標(biāo)準(zhǔn)生態(tài)工業(yè)園，計劃招募或創(chuàng)建一些資源回收再利用、能源多樣化等方面的公司。

第73頁/共86頁（11）撫順礦業(yè)集團生態(tài)工業(yè)園區(qū)：

遼寧省撫順市是一個煤炭城市,面臨煤炭資源枯竭的困境。撫順礦業(yè)集團提出利用礦山廢棄資源，以“一礦四廠一氣”轉(zhuǎn)產(chǎn)項目為主線，發(fā)展接續(xù)產(chǎn)業(yè)和替代產(chǎn)業(yè)。規(guī)劃通過生態(tài)工業(yè)園區(qū)建設(shè)，逐步形成集延伸與深化資源加工產(chǎn)業(yè)鏈，開展產(chǎn)業(yè)間的相互關(guān)聯(lián)，實施礦山生態(tài)恢復(fù)等為一體的多元化生態(tài)產(chǎn)業(yè)模式。

第74頁/共86頁（12）煙臺開發(fā)區(qū)生態(tài)工業(yè)園區(qū)：

煙臺開發(fā)區(qū)通過制定生態(tài)工業(yè)園發(fā)展模式與指標(biāo)體系，建立地理信息系統(tǒng)，構(gòu)建再生資源加工區(qū)，初步形成了多條生態(tài)產(chǎn)業(yè)鏈。目前，開發(fā)區(qū)在水資源一體化管理、固體廢物的高品質(zhì)利用方面、危險廢物管理、設(shè)施共享和產(chǎn)業(yè)鏈接、綠色社區(qū)建設(shè)等方面較具特色。第75頁/共86頁（13）新貴陽市開陽磷煤化工生態(tài)工業(yè)示范基地：

根據(jù)規(guī)劃,示范基地由多資源產(chǎn)業(yè)鏈網(wǎng)、自然生態(tài)和居民共同構(gòu)成，圍繞煤、磷兩種資源，通過磷、煤資源產(chǎn)業(yè)鏈耦合，提高磷、煤資源的利用率，開發(fā)高附加值、功能化的化工產(chǎn)品。實施“磷、煤、電、堿”多業(yè)并舉，實現(xiàn)四大核心產(chǎn)業(yè)的協(xié)調(diào)發(fā)展，完成資源型產(chǎn)業(yè)向生態(tài)化轉(zhuǎn)型，向可持續(xù)、綠色化的方向發(fā)展。

第76頁/共86頁

清華大學(xué)化工系生態(tài)工業(yè)研究中心成立于2001年4月，率先在國內(nèi)開展生態(tài)工業(yè)研究，中心現(xiàn)為國家環(huán)?？偩稚鷳B(tài)工業(yè)聯(lián)合重點實驗室成員，是國際生態(tài)工業(yè)協(xié)會會員單位，AICHE可持續(xù)發(fā)展論壇會員，中國工業(yè)生態(tài)經(jīng)濟與技術(shù)專業(yè)委員會執(zhí)行機構(gòu)。生態(tài)工業(yè)主要研究單位:第77頁/共86頁(1).理論研究

獲得國家自然科學(xué)基金重點項目"以環(huán)境和經(jīng)濟為優(yōu)化目標(biāo)的化工過程集成智能方法"和清華環(huán)境科學(xué)重點項目"清潔生產(chǎn)、生態(tài)工業(yè)及區(qū)域化理論和技術(shù)"資助,研究內(nèi)容包括:進行多產(chǎn)品共生反應(yīng)路徑集成方法研究,通過多個產(chǎn)品共生達到資源完全利用和原子經(jīng)濟的目標(biāo)；進行多目標(biāo)反應(yīng)器網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化綜合研究,以尋求反應(yīng)過程中廢物的最少生成。在工業(yè)代謝分析的基礎(chǔ)上引入輸入輸出分析與圖論,提出了反映工業(yè)系統(tǒng)物流網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和物質(zhì)利用特征的分析方法,對于深入了解生態(tài)工業(yè)系統(tǒng)的物流特性和提出改進措施有重要指導(dǎo)作用。開展了生態(tài)工業(yè)系統(tǒng)中物質(zhì)、能量集成方法研究,提出包括邏輯表達式約束的混合整數(shù)非線性規(guī)劃數(shù)學(xué)模型,并用于生態(tài)工業(yè)園區(qū)的規(guī)劃；對于系統(tǒng)信息集成問題,有針對性地設(shè)計開發(fā)了生態(tài)工業(yè)園區(qū)信息系統(tǒng)。第78頁/共86頁為研究生態(tài)工業(yè)系統(tǒng)的操作柔性,開展了在隨機和模糊不確定條件下的系統(tǒng)綜合和優(yōu)化操作方法研究。利用熱力學(xué)概念火日(emergy)分析工業(yè)系統(tǒng),特別是分析廢物的處理和再利用、再循環(huán)、再回收對整個系統(tǒng)效率的影響,從而更深入認識可持續(xù)發(fā)展的工業(yè)體系的本質(zhì),并嘗試提出了基于火日的適用于工業(yè)系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展指標(biāo)。中心近年來開始探索應(yīng)用復(fù)雜適應(yīng)系統(tǒng)理論研究生態(tài)工業(yè)系統(tǒng)