清潔生產(chǎn)-第六講：生態(tài)產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)

第六講生態(tài)產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)在傳統(tǒng)的工業(yè)體系中，每一道制造工序都獨立于其他工序，消耗原料，產(chǎn)出將銷售的產(chǎn)品和將堆積起來的廢料；我們完全可以運用一種更為一體化的生產(chǎn)方式來代替這種過于簡單化的傳統(tǒng)生產(chǎn)方式，那就是工業(yè)生態(tài)系統(tǒng)。……一個工業(yè)生態(tài)系統(tǒng)，完全可以像一個生物生態(tài)系統(tǒng)那樣循環(huán)運行：植物吸取養(yǎng)分，合成枝葉，供食草動物享用，食草動物本身又為食肉動物所捕食，而它們的排泄物和尸體又成為其他生物的食物。當然，也許人們永遠也達不到一個完美的工業(yè)生態(tài)體系的境界，但是，企業(yè)家與消費者完全可以改變他們的習慣，如果他們愿意保持或提高生活水準而又不去破壞環(huán)境的話。

——《可持續(xù)工業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略》RobertFrosch&NicolasGallopoulos,1989主要內容生態(tài)產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)工業(yè)共生工業(yè)共生類型工業(yè)共生系統(tǒng)設計步驟與方法案例分析一、生態(tài)產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)1、生態(tài)產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)是一種根據(jù)生態(tài)學原理建立的、既與自然生態(tài)系統(tǒng)和諧相處，又自身具有穩(wěn)定協(xié)調的產(chǎn)業(yè)結構，以使物質和能量得以高效、循環(huán)利用的產(chǎn)業(yè)組合系統(tǒng)；

是由眾多產(chǎn)業(yè)企業(yè)所構成的人工復合生態(tài)系統(tǒng)；

系統(tǒng)中各成員以物質、能量和信息為紐帶，相互連結、相互依賴，并最終形成類似于自然生態(tài)系統(tǒng)的“食物鏈網(wǎng)”結構，實現(xiàn)物質轉換和價值增值功能。按工業(yè)與環(huán)境的關系，工業(yè)發(fā)展的三種模式：

傳統(tǒng)模式，即不顧環(huán)境的工業(yè)生產(chǎn)。除了劇毒和能引起急性中毒的廢料外，絕大部分工業(yè)廢料均不加處理地直接排入環(huán)境，由環(huán)境充當“無償清潔夫”的角色；末端治理模式，廢棄物需要治理達標才能排放。該模式促進了環(huán)境經(jīng)濟學的產(chǎn)生，提出了“污染者付費的原則”，企業(yè)必須承擔凈化污染物的責任；清潔生產(chǎn)模式（污染預防），實現(xiàn)工業(yè)的生態(tài)化。該模式促進工業(yè)生態(tài)學的產(chǎn)生，謀求工業(yè)生產(chǎn)與自然的協(xié)調。一、生態(tài)產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)2、工業(yè)生態(tài)學一、生態(tài)產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)2、工業(yè)生態(tài)學亦稱產(chǎn)業(yè)生態(tài)學，是應用生態(tài)學的一個分支；

以生態(tài)學的觀點研究工業(yè)化背景下人類社會經(jīng)濟活動與生態(tài)環(huán)境的相互關系，考察人類社會從取自自然到返回環(huán)境的物質轉化全過程，探索實現(xiàn)生態(tài)化的途徑；

工業(yè)生態(tài)學要求從根本上轉變傳統(tǒng)的基于污染末端治理的環(huán)境保護觀念，全面、系統(tǒng)地將環(huán)境因素納入產(chǎn)品、服務的設計開發(fā)過程，通過資源充分循環(huán)和能源高效利用，實現(xiàn)經(jīng)濟與環(huán)境兼容、人與自然和諧共處的可持續(xù)發(fā)展目標。工業(yè)生態(tài)學的三個基本要素：

工業(yè)生態(tài)學是一種關于工業(yè)體系的所有組成部分及其同生物圈的關系問題的全面的、一體化的分析視角；工業(yè)體系的生物物理基礎，即與人類活動相關的物質和能量流動與儲存的總體，是工業(yè)生態(tài)學研究的范圍。工業(yè)生態(tài)學主要運用非物質化的價值單位來考察經(jīng)濟；科技的動力，即關鍵技術種類的長期發(fā)展進化，是工業(yè)體系的一個決定性（但不是唯一的）因素，有利于從生物系統(tǒng)的循環(huán)中獲得知識，把現(xiàn)有的工業(yè)體系轉換為可持續(xù)發(fā)展的體系。一、生態(tài)產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)2、工業(yè)生態(tài)學工業(yè)生態(tài)學的基本內容：

研究工業(yè)活動與生態(tài)環(huán)境的關系。包括對資源和能源的利用；廢料和污染物的排放；工業(yè)污染物在環(huán)境中擴散、遷移和轉化；工業(yè)毒理學；工業(yè)污染物的環(huán)境監(jiān)測和評價。探索工業(yè)生態(tài)化的途徑。包括開發(fā)利用可再生能源；開發(fā)與環(huán)境相容的工業(yè)生產(chǎn)技術，如生物技術；資源綜合利用；提高能效；減少物料消耗（非物質化）；拒絕廢料；物料再循環(huán)；為環(huán)境的工業(yè)設計。一、生態(tài)產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)2、工業(yè)生態(tài)學工業(yè)生態(tài)學的基本內容：在工業(yè)的規(guī)劃和管理中運用生態(tài)原則。包括組織符合生態(tài)原則的工業(yè)供需鏈；保持不同行業(yè)、企業(yè)間適當?shù)南嗷ケ壤航Y構調控；與周圍環(huán)境相容的工業(yè)區(qū)選點和布局；在區(qū)域范圍內組織清潔生產(chǎn)；有效的反饋機制：政策調控；組織再循環(huán)社會。因此，通常認為工業(yè)生態(tài)學是清潔生產(chǎn)的理論基礎，清潔生產(chǎn)是工業(yè)生態(tài)學的核心內容和一個發(fā)展階段。一、生態(tài)產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)2、工業(yè)生態(tài)學一、生態(tài)產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)3、生態(tài)工業(yè)園區(qū)是依據(jù)工業(yè)生態(tài)學理論建立的新型工業(yè)組織形式；通過模擬自然生態(tài)系統(tǒng)來建立產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)中“生產(chǎn)－消費－分解”的循環(huán)途徑，實現(xiàn)物質閉環(huán)循環(huán)和能量梯級利用。通過分析園區(qū)內的物流和能流，模擬自然生態(tài)系統(tǒng)建立產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)

“食物鏈”，形成互利共生網(wǎng)絡，實現(xiàn)物流的“閉路再循環(huán)”，達到物質、能量最大化和最優(yōu)化利用。一、生態(tài)產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)3、生態(tài)工業(yè)園區(qū)生態(tài)工業(yè)園區(qū)的目標是從原料、中間產(chǎn)物、廢物到產(chǎn)品的物質循環(huán)，達到資源、能源、投資的最佳利用和園區(qū)內整體發(fā)展的集合效益，而不僅僅是單個企業(yè)的最佳效益。生態(tài)工業(yè)園區(qū)采用的環(huán)境管理是一種直接運用工業(yè)生態(tài)學的生態(tài)管理模式。

生態(tài)工業(yè)園區(qū)是當前許多國家工業(yè)園區(qū)改造和發(fā)展的方向。生態(tài)工業(yè)園區(qū)的主要特征：生態(tài)工業(yè)園區(qū)是一個包括自然、工業(yè)和社會的復合體；通過園區(qū)內各單元間的副產(chǎn)物和廢物交換、能量和廢水的梯級利用以及基礎設施的共享，實現(xiàn)資源利用的最大化和廢物排放的最小化；通過現(xiàn)代化管理手段、政策手段以及新技術（如信息共享、節(jié)水、能源利用、再循環(huán)和再使用、環(huán)境監(jiān)測）的采用，保證園區(qū)的穩(wěn)定和持續(xù)發(fā)展。一、生態(tài)產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)3、生態(tài)工業(yè)園區(qū)生態(tài)工業(yè)園區(qū)的衡量標準：

高效益的轉換系統(tǒng)。即生態(tài)工業(yè)園的各項活動在其自然物質一經(jīng)濟物質一廢棄物的轉換過程中，應是自然物質投入少、經(jīng)濟物質產(chǎn)出多，廢棄物排泄少。

高效率的支持系統(tǒng)。生態(tài)工業(yè)園應有現(xiàn)代化的基礎設施作為支持系統(tǒng)，為生態(tài)工業(yè)園的物質流、能量流、信息流、價值流和人流的運動創(chuàng)造必需的條件，從而使工業(yè)園在運行過程中，減少經(jīng)濟損耗和對生態(tài)環(huán)境的污染。一、生態(tài)產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)3、生態(tài)工業(yè)園區(qū)生態(tài)工業(yè)園區(qū)的衡量標準：

高水平的環(huán)境質量。對生態(tài)工業(yè)園生產(chǎn)和生活中產(chǎn)生的各種污染和廢棄物，都能按照各自的特點予以充分的處理和處置，使各項環(huán)境要素質量指標達到較高的水平。多功能的綠地系統(tǒng)。根據(jù)聯(lián)合國有關組織的決定，綠地覆蓋率達到50%，居民人均綠地面積達90m2、居住區(qū)內人均綠地面積為28m2，這樣才可能維持工業(yè)園區(qū)生態(tài)系統(tǒng)的平衡。一、生態(tài)產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)3、生態(tài)工業(yè)園區(qū)生態(tài)工業(yè)園區(qū)的衡量標準：高質量的人文環(huán)境系統(tǒng)。包括較高的教育水平和人口素質水平，良好的社會風氣和社會秩序，豐富多彩的精神文化生活，發(fā)達的醫(yī)療條件和祥和的社區(qū)環(huán)境，以及自覺的生態(tài)環(huán)境意識等。高效益的管理系統(tǒng)。對園區(qū)內的各個方面，如人口、資源、社會服務、就業(yè)、治安、防災、城鎮(zhèn)建設，環(huán)境整治等實施高效率的管理，促進工業(yè)園區(qū)的健康運行。一、生態(tài)產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)3、生態(tài)工業(yè)園區(qū)生態(tài)工業(yè)園區(qū)的發(fā)展模式：企業(yè)主導型。以原有某一或幾個企業(yè)為核心，吸引生態(tài)鏈上相關企業(yè)入園建設的生態(tài)工業(yè)園區(qū)，如丹麥的卡倫堡生態(tài)工業(yè)園。以企業(yè)集團為主，集團內部企業(yè)根據(jù)生態(tài)工業(yè)學和循環(huán)經(jīng)濟原理建成的生態(tài)工業(yè)園區(qū)，如我國魯北石化企業(yè)集團建設的生態(tài)工業(yè)園一、生態(tài)產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)3、生態(tài)工業(yè)園區(qū)生態(tài)工業(yè)園區(qū)的發(fā)展模式：產(chǎn)業(yè)關聯(lián)型，即將產(chǎn)業(yè)關聯(lián)度較高的相關產(chǎn)業(yè)以生態(tài)的觀念聯(lián)合在一起，充分發(fā)揮互補效應的園區(qū)。如以加強農(nóng)業(yè)與工業(yè)之間的產(chǎn)業(yè)關聯(lián)，促進可持續(xù)工農(nóng)業(yè)發(fā)展為主的農(nóng)業(yè)生態(tài)工業(yè)園。我國廣西貴港的生態(tài)工業(yè)園就是按這一模式建設的。改造重構型，即在原有的工業(yè)園區(qū)、高新技術園區(qū)的基礎上進行改造，重新構架，創(chuàng)造生態(tài)企業(yè)集聚的升級生態(tài)工業(yè)園。一、生態(tài)產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)3、生態(tài)工業(yè)園區(qū)生態(tài)工業(yè)園區(qū)的規(guī)劃原則：自然生態(tài)原則：生態(tài)工業(yè)園區(qū)應與區(qū)域自然生態(tài)系統(tǒng)相結合，保持盡可能多的生態(tài)功能；生態(tài)效率原則：在園區(qū)布局、基礎設施、建筑物構造和工業(yè)過程中，應貫徹清潔生產(chǎn)思想；綜合統(tǒng)籌原則：把握園區(qū)建設的積極有利因素，削減各種不利的影響因素，協(xié)調企業(yè)、市場、政府和社區(qū)等各方面力量，多方參與，增加生態(tài)工業(yè)園區(qū)的生命力、競爭力。一、生態(tài)產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)3、生態(tài)工業(yè)園區(qū)生態(tài)工業(yè)園區(qū)的規(guī)劃原則：區(qū)域發(fā)展原則：盡可能將生態(tài)工業(yè)園區(qū)與社區(qū)發(fā)展和地方特色經(jīng)濟相結合，將生態(tài)工業(yè)園區(qū)建設與區(qū)域生態(tài)環(huán)境綜合整治相結合。高科技高效益原則：大力采用現(xiàn)代化生態(tài)技術、節(jié)能技術、節(jié)水技術、再循環(huán)技術和信息技術，采納國際上先進的生產(chǎn)過程管理和環(huán)境管理標準。軟硬件并重原則：硬件指具體工程項目的建設規(guī)劃。軟件包括園區(qū)環(huán)境管理體系的建立、信息支持系統(tǒng)的建設、優(yōu)惠政策的制定等，是生態(tài)工業(yè)園區(qū)得到健康、持續(xù)發(fā)展的保障。一、生態(tài)產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)3、生態(tài)工業(yè)園區(qū)國家生態(tài)工業(yè)示范園區(qū)（截至2006.12）國家生態(tài)工業(yè)示范園區(qū)（截至2006.12）(續(xù))工業(yè)共生是指在一定的共生環(huán)境下，由相互關聯(lián)的共生單元在一定區(qū)域內聚集，通過這些單元在生產(chǎn)和消費上的相互聯(lián)結，在更長的產(chǎn)業(yè)鏈和更大的范圍內實現(xiàn)物料的循環(huán)和再利用，主要包括基礎設施、服務、信息等資源共享，副產(chǎn)品和廢棄物交換，以及廢棄物集中處理等，從而在整體范圍內達到降低資源耗費，提高資源利用效率，以實現(xiàn)經(jīng)濟和環(huán)境雙贏的目標。二、工業(yè)共生1、工業(yè)共生的含義工業(yè)共生是生態(tài)產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)的主要特征，也是在系統(tǒng)層面實施清潔生產(chǎn)的核心內容。工業(yè)共生并不僅僅是關于共處的企業(yè)之間的廢物交換，而是一種全面的合作。工業(yè)共生的研究正在從簡單的廢物流轉向復雜的企業(yè)網(wǎng)絡組織關系，即共生單元（企業(yè)）的數(shù)目、類型和關聯(lián)向多樣性方向發(fā)展，工業(yè)共生從成員企業(yè)的單一主體行為向企業(yè)、政府、非政府部門和公眾等利益主體參與的治理行為轉變。二、工業(yè)共生1、工業(yè)共生的含義循環(huán)性資源能源的梯級利用和廢棄物的資源化利用。多樣性行業(yè)與企業(yè)組成的多樣性；企業(yè)規(guī)模與企業(yè)聯(lián)系的多樣性整體性按照系統(tǒng)理論，從工業(yè)園、區(qū)域等整體上進行系統(tǒng)考慮增效性提高工業(yè)共生的效率與效益降低產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)的物質和能量消耗減少污染物排放，實現(xiàn)資源節(jié)約和環(huán)境保護等互惠多贏二、工業(yè)共生2、工業(yè)共生體系的特征工業(yè)共生系統(tǒng)與生態(tài)系統(tǒng)的相同點提高資源利用效率，減少廢物產(chǎn)生共生系統(tǒng)多樣性會提高其穩(wěn)定性工業(yè)共生系統(tǒng)與生態(tài)系統(tǒng)的不同點工業(yè)共生系統(tǒng)并非所有的廢物都能得到利用；副產(chǎn)品供應的不確定性會嚴重影響工業(yè)共生網(wǎng)絡的穩(wěn)定工業(yè)共生的運作過程中會存在很多諸如法律、信息、技術和組織等方面的障礙，也會對其穩(wěn)定性構成威脅影響工業(yè)共生發(fā)展的限制因素不僅是技術問題，在很多情況下，協(xié)調與管理各合作企業(yè)之間關系往往比技術問題更為重要二、工業(yè)共生2、工業(yè)共生體系的特征按照考慮系統(tǒng)邊界的不同，工業(yè)共生可分為三個層次：共生單元內部、共生單元之間、區(qū)域內；企業(yè)內部共生車間或生產(chǎn)要素之間的共生是共生系統(tǒng)建設的基礎；企業(yè)內部的共生系統(tǒng)是企業(yè)生產(chǎn)過程清潔生產(chǎn)的內容企業(yè)之間共生是通過考察共生系統(tǒng)各類企業(yè)的產(chǎn)品和廢棄物的性質，使企業(yè)之間形成共享資源和互換副產(chǎn)品的共生組合；共生關系：由企業(yè)共生關系形成的企業(yè)之間的鏈接關系區(qū)域內共生產(chǎn)業(yè)和社會大系統(tǒng)上的共生關系三、工業(yè)共生類型1、按共生層次分類參照生物種群的共生關系，工業(yè)共生可分為偏利共生、兼性共生、單項專性共生和雙向專性共生；偏利共生：對一方無害而對另一方有利設備共享物流集中兼性共生：相互獲利，實現(xiàn)資源互補在共生合作過程中共生單元互不從屬、處于對等的地位，各單元之間通過開展多渠道、多層次的原料替代和資源利用以及信息、資本和人才的流動，達成合作關系不能獲利將會終止共生關系可以是一對多的共生關系三、工業(yè)共生類型2、按組織形式分類單向專性共生是指許多中小型企業(yè)分別圍繞一家或幾家大型核心企業(yè)進行運作，從而形成生態(tài)產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)單一核心單項專性系統(tǒng)：只有一家核心企業(yè)多核心單向專性系統(tǒng)：有兩家或多家核心企業(yè)雙向專性共生是指企業(yè)之間通過資源的相互利用實現(xiàn)共生合作企業(yè)間物資流、能源流的流量占各自輸入、輸出的相當比例在地域空間范圍和候選企業(yè)數(shù)量有限的情況下，雙向專性共生容易導致企業(yè)間的過度依賴，進而威脅其穩(wěn)定性三、工業(yè)共生類型2、按組織形式分類產(chǎn)業(yè)間共生模式主要是指第一、二、三產(chǎn)業(yè)之間存在的物質共生模式單一產(chǎn)業(yè)共生模式單一利益主體型共生：指以某一大型的聯(lián)合企業(yè)為主體，圍繞聯(lián)合企業(yè)所從事的核心生產(chǎn)過程建立生產(chǎn)鏈，以此形成的生態(tài)產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)多利益主導型：指系統(tǒng)內各個企業(yè)成員屬于不同的利益主體三、工業(yè)共生類型3、按產(chǎn)業(yè)結構分類收集相關資料，調查和實地監(jiān)測分析問題的關鍵和瓶頸所在四、工業(yè)共生系統(tǒng)設計步驟和方法1、提出問題確定為達到目的所應完成的各項具體指標資源綜合利用：廢棄物充分利用，排放量最小環(huán)境承載力：污染物排放量不能超過環(huán)境容量經(jīng)濟效益：經(jīng)濟效益最大，投資最小2、確定目標描述目標區(qū)域內的能源、水和物質流動的特點，并繪制已有的副產(chǎn)品交換網(wǎng)絡對區(qū)域物流進行定性分析；定量分析哪些副產(chǎn)品可以減少污染，哪些副產(chǎn)品可以開展交換確定可作為交換的副產(chǎn)品種類副產(chǎn)品物種分析：供需平衡分析副產(chǎn)品品質分類分流原則信息平臺運輸問題四、工業(yè)共生系統(tǒng)設計步驟和方法3、數(shù)據(jù)清單分析工業(yè)代謝是指原料、能源和勞動力轉化為最終產(chǎn)品和廢物的所有過程的完整集合工業(yè)代謝分析方法是認識某個區(qū)域內工業(yè)系統(tǒng)中元素代謝和物質流動的一種行之有