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1、1工业生态学吴忆宁 市政环境工程学院2工业生态学明亮的黑暗 滚烫的冰块工业体系 城市和工厂生态圈 大自然长期以来，关注的是工业活动造成的 不良后果，即污染对生态系统造成的 破坏；但工业体系的运行机制本身始 终在研究范围之外3工业生态学从相反的假设开始探索：可以 将工业体系预想为生态体系的一种特殊情 况。把工业体系描绘成这样一个形态，即 有如同生物生态系统一样的物质、能量以 及信息的流动及储存。而且，工业体系总 起来说是建筑在生物圈所提供的资源与服 务的基础上的。在某种意义上，工业是生物圈的赘生物4工业生态学不是技术，但它的理念与方法有时能给予技术工作者神来之笔。工业生态学还在发展中，导向性和规
2、律性还不那么清晰，它能给与我们的帮助不完全具 体，但也正因为如此它也许会引领你进入一个 崭新的工作领域。6070年代的科技文献中已经时而出 现这一个词了。1997年春季美国麻省理工学院出版了 工业生态学杂志，这是世界上第 一本专门介绍这一正在发展中的学科 的学术刊物。5在人类活动中，工业活动对自然环境冲击最大，由此造成对自然环境的损害也最为严重。近几十年来，发达的工业化国家在研究、解决工业发展与环境这一矛盾的过程中，逐步建立了系统、整体化解决这一问题的理论框架和方法，形成了一门崭新的学科工业生态学。工业生态学是一门新兴的学科，所面对的问题是“如何迎接超工业化社会的可持续发展”。该学科以其独特的
3、理念和广阔的前景吸引了许多学者的认识和兴趣。61.人类的进程与环境污染2.可持续发展理论与技术支撑3.自然生态与工业生态4.工业代谢分析与生命周期评价5.生态工业与清洁生产、循环经济 这些耳熟能详的概念中体会并延伸出一门 新的学科工业生态学7观察人类文明进程： 平均生存周期1000-1500年（40-60代人）例如古巴比伦、玛雅和华夏文明等。 人们希望借助科技实现文明进程路线的飞跃？1. 人类的文明进程8发展是人类历史永恒的主题。发展是人类历史永恒的主题。经济发展是第一位 生活质量是第一位 工业化、城市化、福利化、民主化、世俗化 人均、农业增加值 比重、服务业增加值比 重、农业劳动力比重、 城
4、市人口比例、医疗服 务、婴儿存活率、预期 寿命、成人识字率、大 学普及率化、世俗化 知识化、分散化、网络化 、全球化、创新化、个性化 、生态化、信息化 知识创新经费投入、知识 创新人员投入、知识创 新专利产出、中学普及 率、大学普及率、电视 普及率、因特网普及率 、城镇人口比例、人均 能源消费等 9中国的发展状况10第一次现代化 第二次现代化 国家实现程度(%) 指标达到个数 发展阶段 发展指数 排名 中国763231高收入国家 10094100中等收入国家 937338低收入国家 580220世界经济 8934462000年中国第一次现代化和未来第二次现代化进程预评价中国第二次现代化指数（由
5、16个参评指标，通过评估模型计算）：2000年为发达国家的1/3； 2050年如实现“中目标”则为发达国家的1/2 ; “高目标”则为发达国家的4/5。112.1 2.1 不同社会发展阶段的环境问题不同社会发展阶段的环境问题黑色的污染被绿色技术拯救？黑色的污染被绿色技术拯救？（1）远古时代人类主要依赖自然而生活；对环境的影响较小；自然界的自发调节作用抵消了许多不利的环境影响。2.环境污染问题人类在诞生以后很长的岁月里，只是天然食物的采集者和捕食者，人类对环境的影响不大。那时“生产”对自然环境的依赖十分突出，人类主要是以生活活动，以生理代谢过程和环境进行物质和能量转换，是利用环境，而很少有意识地
6、改造环境。 环境基本上是按照自然规律 运动变化的，人在很大程度 上仍然依附于自然环境。 12（2）农业经济时代 人类学会了培育、驯化植物和动物，开始了 农业和畜牧业，人类改造自然的作用越来越 明显；引起了相应的环境问题 ；人类被动地 接受环境惩罚或逃避环境灾难。 “黄色文明”阶段。 砍伐森林、破坏草原、盲目开荒 水土流失，水旱灾害频繁和沙漠化 兴修水利，不合理灌溉 土壤的盐渍化、沼泽化 农业文明发展不当带来生态环境恶化，从 而使文明衰落的例子屡见不鲜 尼罗河上游地区的森 林不断地遭到砍伐， 以及过度放牧、垦荒 等，使水土流失日益 加剧，埃及再也得不 到那宝贵的沃土。 巴比伦人在创造灿烂的文化、
7、发 展农业的同时，却由于无休止地 垦耕、过度放牧、肆意砍伐森林 等，破坏了生态环境的良性循环 ，使这片沃土最终沦为风沙肆虐 的贫瘠之地，2000年前漫漫黄沙 使巴比伦王国在地球上销声匿迹 黄河流域的森林自秦汉 开始，不断遭到大面积 砍伐，使水土流失日益 加剧，黄河泥沙含量不 断增加 ，成为名符其实 的“害河“ 主要的环境问题是生 态破坏。由于人类的 人口还较少，在地球 上的活动范围还有限 ，环境问题的规模和 影响还不十分突出 13（3）工业经济时代人类生产力得到了突飞猛进的发展；城市化、产业化进程加快；环境问题日趋严 重，形成两次环境问题高潮 ；“黑色文明”阶段。 第一次高潮(二十世纪50年代
8、至70年代)，8大公害 人口迅猛增加，都市化的速度加快 工业不断集中和扩大，能源的消耗大增 大工业的迅速发展逐渐形成大的工业地带 第二次高潮(二十世纪80年代前后) 六大污染事件全球性的大气污染温室效应”、臭氧层破坏和酸雨 大面积生态破坏大面积森林被毁、草场退化、土壤侵蚀和 沙漠化 突发性的严重污染事件 14（4）知识经济时代 科学技术得到了迅猛的发展；环境问题依然十分严峻，对人类构成了 极大的威胁；21世纪的人类面临的十大 环境问题。 “绿色文明”阶段。 从工业社会向生态社会的转变就是生态现 代化 152.2 2.2 频繁的污染事件导致密集的立体污染频繁的污染事件导致密集的立体污染2.2.1
9、世界著名六大污染事故 1、意大利塞维索化学污染事故 : 1976年7 月意大利塞维索一家化工厂爆炸，剧毒化 学品二恶英扩散，使许多人中毒。事隔多 年后，当地居民的畸形儿出生率大为增加 。 162、美国三里岛核电站泄漏事故 : 1979年3月，美国宾夕法尼亚州三里岛核电站反应堆元件受损，放射性裂变物质泄漏，使周围50英里以内约200万人口处在极度不安之中，人们停工停课，纷纷撤离，一片混乱 173、墨西哥液化气爆炸事件 1984年11月，墨西哥城郊石油 公司液化气站54座气储罐几乎全部 爆炸起火，对周围环境造成严重危 害，死亡上千人，50万居民逃难。 184、印度博帕尔公害事件: 1984年12月
10、午夜，座落在博帕尔市郊的“联合碳化杀虫剂厂”一座存贮45吨异氰酸甲酯贮槽的保安阀出现毒气泄漏事故。1小时后有毒烟雾袭向这个城市，形成了一个方圆25英里的毒雾笼罩区。近邻两个小镇有数百人在睡梦中死亡。随后扩展到火车站里的一些乞丐死亡。毒雾扩散时，居民们有的以为是“瘟疫降临”，有的以为是“原子弹爆炸”，有的以为是“地震发生”，有的以为是“世界末日的来临”。一周后，有2500人死于这场污染事故，3000多人病入膏肓。在这一污染事故中，有15万人因受污染危害而进入医院就诊，事故发生4天后，受害病人还以每分钟一人速度增加。这次事故使20多万人双目失明。博帕尔的这次公害事件是有史以来最严重的因事故性污染而
11、造成的惨案。 195、切尔诺贝利核漏事件: 1986年4月26凌晨1点，前苏联乌克兰切尔诺贝利核电站一组反应堆突然发生核漏事故，带有放射性物质的云团随风飘到丹麦、挪威、瑞典和芬兰等国。瑞典东部沿海地区的辐射剂量超过正常情况时的100倍。核事故使乌克兰地区10的小麦受到影响，由于水源污染，使前苏联和欧洲国家的畜牧业大受其害。当时预测，这场核灾难，还可能导致日后十年中10万居民患肺癌和骨癌而死亡。专家估计，完全消除这场浩劫的影响最少需要800年 4号反应堆206、莱茵河污染事件: 1986年11月1日深夜，瑞士巴富尔市桑多斯化学公司 仓库起火，装有1250吨剧毒农药的钢罐爆炸，硫、磷、汞等毒物随着
12、 百余吨灭火剂进入下水道，排入莱茵河，扩散至瑞士、德国、法国、 荷兰四国835公里沿岸城市，使莱茵河的生态受到了严重破坏。剧毒物质构成70公里长的微红色飘带，以每小时4公里速度向下游流去 ，使靠近事故地段河流生物绝迹，成为死河。100英里处鳗鱼和大多数鱼类死 亡，300英里处的井水不能饮用，德国和荷兰居民被迫定量供水，使几十年德国为治理莱茵河投资的210亿美元付诸东流，接近海口的荷兰，全国与莱茵河相通的河闸全部关闭。翌(yi)日，化工厂有毒物质继续流入莱茵河，后来用塑料塞堵下水道。 8天后，塞子在水的压力下脱落，几十吨含有汞的物质流入莱茵河，造成又一次污染。11月21日，德国巴登市的苯胺和苏打
13、化学公司冷却系统故障，又使2吨农药流入莱茵河，使河水含毒量超标准200倍。21噪音污染水污染大气污染土壤污染222.2.2 2.2.2 水污染案例之污染的淮河在哭泣 淮河是中国七大流域之一，流经河南、安徽、江苏、山东四省 ，流域面积27 万km2。流域人口达1.6 亿人，占全国18，人口密度是全国平均的5.l 倍，居七大流域之首。工业经济密度是全国平均的3.6 倍，农业经济密度是全国平均的 5.2 倍，其工业及农业在全国具有举足轻重的地位。 淮河流域在60 年代以前水质符合饮用和各方面水资源开发利用 的要求。 近几年来水质不断恶化，人畜中毒、农作物枯死、工厂停工、 鱼虾致死以及城市水荒等事故频
14、发。90年代，淮河干流就共发生4次较大污染事故。淮河流域水污染已成为一个公害问题，沿淮河1.6 亿人口赖以生 存的环境日益脆弱，造成严重的经济损失和很大的社会不安定 ，并制约着该流域的经济发展。23第一次： 1990 年1 月中旬至3 月下旬，淮河干流310 km长的河面 上，河水呈黑褐色，色度高达96。1月16 日，污水向下游传播，传播时速平均为0.7 kmh，使沿 淮及淮南、蚌埠两大城市饮用水及工业用水告急，损失无法统计 。淮河流域90年代发生的4次污染事件：24第二次：1994 年7 月14 日 9 月19 日历时68 天，淮河干流形成约 70km 长的污染团，污水向下游传播，污染河段长
15、达350km。污水在安徽境内流经13 天，平均传播速度0.7kmh；在江苏境内聚集55 天，由于气温高，最后形成严重富营养化。这次污染，鱼类大量死亡,饮用水告急，部分工厂停产，直接经济 损失共约2 亿元。 25第三次：1995 年7 月268月12 日，历时18 天淮河干流形成50 km 长的污水团。污染总河段长达 351km，平均传播时速0.8kmh。共计直接经济损失7380 万元。26第四次：2000 年6 月2730 日，历时4 天。形成较明显的污染水体，并有少量死鱼，造成污染河长240km。平均传播时速2.5km/h。27被污水熏瞎的婆媳俩污染造成的肿瘤村：淮河污染最大的受害者是“槐店
16、大闸”旁的隶属于槐后镇的几 个村庄，黄孟营村就是其中一个。村里每年仅死于恶性肿瘤的人 就有七、八个。该村村民至今还在饮用着已经重度污染的地下水 。水打上来后浑浊不清，人吃的水都是提前打上来几天在水缸里 澄过的。尽管这样，还是有强烈的“福尔马林” 的气味。28最小的肿瘤患者王瑞雪的爷爷，奶奶刚刚死 于肿瘤病，此后一年，她的 爸爸，妈妈也死于肿瘤病， 小瑞雪成了孤儿。年仅1岁 的她也不幸罹患癌症，不得 不进行肿瘤切除术。 最后心愿食道癌患者张桂芝临终的最大 愿望就是喝上一口干净水。29严重的重金属中毒患者孔贺芹重金属中毒已 有两年，至今无法直立 行走。政府救救我们吧！河水的臭味令人窒息，沿 河许多学校的学生只好戴 上口罩坚持上课。这位大 眼睛的小姑娘叫乔沛然， 她曾于2000年65环境日在 中央电视台向亿万观众控 诉水污染之害，要求政府 加快
