生态产业的基本概念

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1、生态产业的基本概念生态产业是按生态经济原理和知识经济规律，以生态学理论为指导，基于生态系统承载能力，在社会生产活动中应用生态工程的方法。突出了整体预防、生态效率、环境战略、全生命周期等重要概念，模拟自然生态系统$建立的一种高效的产业体系，可持续发展是 20 世纪 80 年代提出的一个新概念。1987 年世界环境与发展委员会在我们共同的未来报告中第一次阐述了可持续发展的概念。得到了国际社会的广泛共识。可持续发展是指既满足现代人的需求又不损害后代人满足需求的能力。换句话说就是指经济、社会、资源和环境保护协调发展，它们是一个密不可分的系统，既要达到发展经济的目的，又要保护好人类赖以生存的大气、淡水、

2、海洋、土地和森林等自然资源和环境，使子孙后代能够永续发展和安居乐业。很明显生态产业不同于“传统产业”及“现代产业” ，但又是“传统产业”及“现代产业”的继承和发展。生态产业的理论基础是产业生态学。产业生态学也是一门“研究可持续能力的科学”产业生态学起源于 20 世纪 80 年代末。R.Frosch 等模拟生物的新陈代谢过程和生态系统的循环再生过程所开展的“工业代谢研究” 。工业代谢是模拟生物和自然生态系统代谢功能的一种系统分析方法。其实现代工业生产过程就是一个将原材料能源和劳动力转化为产品和废物的代谢过程。1991 年美国国家科学院与贝尔实验室共同组织了首次“产业生态学”论坛，对产业生态学的概

3、念、内涵和方法以及应用前景进行了全面系统的总结。贝尔实验室的 C.Kumar 认为：“产业生态学是对产业活动及其产品与环境之间相互关系的跨学科研究” ，是继经济技术开发、高新技术产业开发发展的第 3 代产业。生态产业是包含工业、农业、居民区等的生态环境和生存状况的一个有机系统。通过自然生态系统形成物流和能量的转化，形成自然生态系统、人工生态系统、产业生态系统之间共生的网络。生态产业，横跨初级生产部门、次级生产部门、服务部门，包括生态工业、生态农业、生态服务业（第三产业） 。生态产业是按生态经济原理和知识经济规律组织起来的基于生态系统承载能力，具有高效的生态过程及和谐的生态功能的集团型产业。不同

4、于传统产业的是生态产业将生产、流通、消费、回收、环境保护及能力建设纵向结合，将不同行业的生产工艺横向耦合，将生产基地与周边环境纳入整个生态系统统一管理，谋求资源的高效利用和有害废弃物向系统外的零排放。以企业的社会服务功能而不是产品或利润为生产目标，谋求工艺流程和产品结构的多样化，增加而不是减少就业机会，有灵敏的内外信息网络和专家网络，能适应市场及环境变化随时改变生产工艺和产品结构。工人不再是机器的奴隶，而是一专多能的产业过程的自觉设计者和调控者。企业发展的多样性与优势度，开放度与自主度，力度与柔度，速度与稳度达到有机的结合，污染负效益变为资源正效益。生产产业建设需要在技术、体制和文化领域开展一

5、场深刻的革命。1 生态工业中世纪以来，人本主义思潮的泛滥，导致了以蒸汽机的诞生与利用为标志的工业革命。煤、石油、天然气、电力、核能等为驱动力，使工业化进程不断加速。这也标志着人类利用资源的范围由农业社会主要利用地表资源发展到工业社会主要利用地下资源（矿产资源） 。而矿产资源是不可更新的资源。工业革命对社会生产力发展的作用可以大书特书，生产力的空前发展所形成的“人是万物的尺度和主宰”的观念、征服自然的人类行为，也带来了诸如资源破坏、环境污染、生态危机等全球性问题。 社会生产从自然界取得的物质中，被利用的仅 34，而其余 96则以有毒物质和废物的形式被重新抛回自然界。工业国家每人每年要消耗大约 3

6、0t 物质，其中仅有11.5变为消费品，而剩下的则成为对整个自然界极其有害的废物。即工业革命创造的巨大社会财富，是以牺牲自然资源和环境质量为代价的。因此，现实问题的严峻性和解决问题的紧迫性，要求从传统工业范式向新的工业范式过度，确立“生态工业” 范式。生态工业是指根据生态学与生态经济学原理，应用现代科学技术所建立和发展起来的一种多层次、多结构、多功能、变工业排泄物为原料、实现循环生产、集约经营管理的综合工业生产体系。生态工业与传统工业相比具有以下几个特点： 一是工业生产及其资源开发利用由单纯追求利润目标，向追求经济与生态相统一的生态经济目标转变，工业生产经营由外部不经济的生产经营方式向内部经济

7、性与外部经济性相统一的生产经营方式转变。 二是生态工业在工艺设计上十分重视废物资源化、废物产品化、废热废气能源化，形成多层次闭路循环、无废物无污染的工业体系。三是生态工业要求把生态环境保护纳入工业的生产经营决策要素之中，重视研究工业的环境对策，并将现代工业的生产和管理转到严格按照生态经济规律办事的轨道上来，根据生态经济学原理来规划、组织、管理工业区的生产和生活。 四是生态工业是一种低投入、低消耗、高质量和高效益的生态经济协调发展的工业模式。1.1 国外典型的生态工业园区1.1.1 丹麦卡隆堡生态工业园卡伦堡地处北海海滨，位于丹麦哥本哈根西部约 120 公里，是一个仅有 2 万居民的工业小城市。

8、60 年代初，这里的阿斯内斯火力发电厂和斯塔托伊尔炼油厂等 6 个核心企业开始生态工业方面的探索，但当时并未有生态意识，而是为了降低成本和达到环保法规的要求，致力于一种革新性的废料管理和利用的工业共生途径。6 家公司缓慢但非常有效的拓展，最终形成了目前这种有益于环境的工业共生关系，开创了生态工业园区的先河。卡伦堡生态工业园区，经过几十年的探索、滚动发展和优化组合，目前已经发展成为一个包括发电厂、炼油厂、生物技术制品厂、塑料板厂、硫酸厂、水泥厂、种植业、养殖业和园艺业，以及卡伦堡镇的供热系统在内的一个高效、和谐的生态工业园区，堪称工业生态学中的经典范例。截止到 2000 年，该园区已有 6 家大

9、型企业和10 余家小型企业，它们通过“废物” 联在一起，以能源、水和物质的流动为纽带，形成了一个举世瞩目的工业共生系统。在该园区内，各种企业按照自然生态系统中动植物的协调共生原理建立了一种和谐复杂的互惠互利合作关系，产生了明显的环境和经济优势：各企业通过贸易方式相互利用对方生产过程中产生的废弃物和副产品，作为自己生产中的原料，或者替代部分原料，大大减少资源消耗，为相关公司节约了成本，增加了经济效益，同时大大减少了造成温室效应的气体排放和对该地区空气、水和陆地的污染。1.1.2 日本的藤泽工厂的日本的荏原公司的基本理念是依据零排放理念建设新型社区、振兴环境产业。荏原制作所是 1912 年以制造泵

10、起家的流体机械厂家（世界产量最大的制造商） 。目前作为半导体相关的环境综合工程公司，因在水处理、固体废弃物处置、大气治理方面业绩突出而发展壮大到今天。该公司在中国有八个下属公司，常年从事泵、冷冻机及环保成套设备的制造。在深度污水处理、硫化床式燃烧、气化熔融、沼气发酵、堆肥、排气电子辐射、石膏法脱硫脱氮都有自己的特色技术。在能源等领域，该公司以风力发电、太阳能发电、燃料电池、气轮机等独特的环境技术闻名于世。日本的藤泽生态工业园将工业、商业、农业、住居和休闲等组成一个多属性社区。根据住、工、农对水电的需求差异，进行工业温水的民用化；有机废弃物的甲烷发酵发电；有机废弃物的堆肥化处理；以及将燃烧残渣的

11、用于道路透水材料的使用等等，实现资源的循环使用。该园区包括能源保护和梯级利用、可再生能源、废物转化为能源、太阳能温室、废水的湿地利用和回收，能耗减少了 40%，水耗减少了 30%，水的排放减少了 95%，二氧化碳排放减少了 30%。藤泽工厂位于距东京约一小时的行车路程，面积约 47 公顷的一个台地上，富士山、江之海岸的景色尽收眼前。该公司“21 世纪的循环共生型零排放型小区实验项目”有以下重要特点。 （1）住房建筑：100 年长寿型的抗震结构、室内房型可自由改变设计、适合高龄人士、太阳能蓄热系统、真空抽水马桶、厨房垃圾处理机、直接给水系统、垃圾分类装置、小型燃料池等。 （2）设施：太阳能发电、

12、太阳能热水器、燃料电池、风力发电、地区供给热水系统、太阳能街灯、下水热泵、冰蓄热系统、雨水利用、防火用雨水储存、中水利用、真空下水系统、垃圾气化溶融系统、沼气发酵等（3）其他：通透式排水路面、林荫道、斜面绿地、过道、可以看见海和山的广场、浅滩、凉亭、为防止热岛效应用植物绿化屋顶、环境负荷数据分析、环境监控系统。城市基础设施的运行，连同情报网络系统都有机地纳入自然的生态系统中。让人们自然地走进生态型的生活，实现生活模式的转变。此外，在创建社区方面，荏原对城市整体规划进行科学论证，尽管其他地区很少用数据表征地域环境负荷，但荏原在地域内全部运用 CAL （CALLife Cycle Assessme

13、nt是对环境负荷进行科学、客观分析的一种评价方法,近年来在一些发达国家备受关注.这种方法从原材料供应开始，经设计、制造、使用和再利用，直到最后废弃处理，对产品经过这一完整的寿命周期使用的判定、评价，进而对产品潜在的环境影响进行评价）开发地域评价系统。与传统的居住区相比，零排放型住宅区二氧化碳的释放量减少 23%，能源消耗减少38%，水源消耗减少 28%，废弃物减少 96%。1.1.3 德国双元系统模式德国是世界上实施循环经济最早、发展水平最高的国家之一。德国包装废弃物收集和处理的双元系统模式是循环经济实践和运行机制的典型模式。1990 年 9 月，德国 95 家包装公司和工厂企业及贸易零售商联

14、合建立了德国的双元回收系统（DSD） 。DSD 接受企业的委托， 组织收运者对企业的包装废弃物进行回收和分类，然后分送到相应的资源再利用厂家进行循环利用， 能直接回收的则送返制造商。DSD 系统的建立促进了德国包装废弃物的回收利用。玻璃、塑料、纸箱等包装物回收利用率达到 86%，包装拉圾的产生量已从过去每年 1300 万吨下降到现在的 500 万吨。2、生态农业生态农业是根据生态学与生态经济的原理，运用系统工程及现代科技方法组建起来的综合农业生产体系。1962 年 Rachel Carson发表寂静的春天 ，对人们大量使用杀虫剂所带来的生态灾难进行了描述，引起了人类对自己行为对生态环境的破坏进

15、行反思。1970年，美国土壤学家威廉姆阿尔波维奇提出了生态农业的概念，指导思想：要用生态学原理指导农业生产。提出定义的学者是英国农学家 MWorthington。当时对“生态农业”的定义：生态上能自我维持，低输入，经济上有生命力，在环境、伦理和审美方面可接受的小型农业。20 世纪 70 年代出现的西方生态农业，主张顺应自然、保护自然、低投入，不用化肥农药，减少机械使用，不再追求农产品的数量和经济收入，排斥现代科技的应用。而是极力强调生态环境安全、稳定，农业生产系统良性循环。2.1 国外生态农业发展背景20 世纪初以来，为了克服常规农业发展带来的环境问题，许多国家发展了多种农业方式以期替代常规农

16、业，如“生态农业、生物农业、有机农业”等，其生产的食品称为自然食品、有机食品和生态食品等。尽管叫法不同，但宗旨和目的均是指在环境与经济协调发展思想的指导下，按照农业生态系统内物种共生，物质循环，能量多层次利用的生态学原理，因地制宜利用现代科学技术与传统农业技术相结合，充分发挥地区资源优势，依据经济发展水平及“整体、协调、循环、再生”原则，运用系统工程方法，全面规划，合理组织农业生产，实现农业高产优质高效持续发展，达到生态和经济两个系统的良性循环和“三个效益” 的统一。简单地说，生态农业吸收了传统农业的精华，借鉴现代农业的生产经营方式，以可持续发展为基本指导思想，实现农业经济系统、农村社会系统、自然生态系统的同步优化，促进生态保护和农业资源的可持续利用。2.1.1 人类面临的严峻生态环境问题 60 年代以来发达国家对“石油农业” 生态弊端的讨论，发现“人口- 资源 -环境” 结构危机实质上就是人与自然关系的失调，人类面临着许多危及生存的生态问题，如大气和水体污染日益严重、