国际工业生态学协会课件.ppt

第一节第一节 生态产业系统生态产业系统一、生态产业系统生态产业系统生态产业的产生主要有三大背景：生态产业的产生主要有三大背景：1、资源与环境问题是其根本原因；、资源与环境问题是其根本原因；2、可持续发展观是其思想基础；、可持续发展观是其思想基础；3、模拟自然生态系统是其基本思路；、模拟自然生态系统是其基本思路；生态产业的概念源于生态产业的概念源于产业生态学产业生态学，生态产业的，生态产业的本质是模拟自然生态系统物质循环和能量转化规律本质是模拟自然生态系统物质循环和能量转化规律的一种产业存在和发展模式的一种产业存在和发展模式第一节第一节 生态产业系统生态产业系统n一、生态产业系统生态产业系统n概念：概念：是一种根据生态学原理建立的、既与是一种根据生态学原理建立的、既与自然生态系统和谐相处，又自身具有稳定协调的自然生态系统和谐相处，又自身具有稳定协调的产业结构，以使物质和能量得以高效、循环利用产业结构，以使物质和能量得以高效、循环利用的产业组合系统的产业组合系统n中各成员之间以物质、能量和信息为纽带，相中各成员之间以物质、能量和信息为纽带，相互联接、相互依赖，最终形成互联接、相互依赖，最终形成“食物链网食物链网”结构，结构，实现物质转换和价值增值功能。

实现物质转换和价值增值功能第一节第一节 生态产业系统生态产业系统n工业生态学工业生态学（Industrial ecology，简称，简称IE）又）又称称产业生态学产业生态学，属于应用生态学的一个分支，是将生属于应用生态学的一个分支，是将生态学的理论和方法用于工业生产体系，将工业生产类比成态学的理论和方法用于工业生产体系，将工业生产类比成生态系统中的一个封闭体系，其中一个环节产生的生态系统中的一个封闭体系，其中一个环节产生的“废物废物”或副产品，成为另一个环节的或副产品，成为另一个环节的“营养物营养物”或原料这样，或原料这样，彼此相近的工业企业就可以形成一个相互依存、类似于自彼此相近的工业企业就可以形成一个相互依存、类似于自然生态中然生态中食物链食物链的的“工业生态系统工业生态系统”n它以生态学的观点研究工业化背景下人类社会经济活动与它以生态学的观点研究工业化背景下人类社会经济活动与生态环境的相互关系，考察人类社会从取自环境到返回环生态环境的相互关系，考察人类社会从取自环境到返回环境的物质转化全过程，探索实现生态化的途径境的物质转化全过程，探索实现生态化的途径第一节第一节 生态产业系统生态产业系统n维基百科维基百科n工业生态学工业生态学是对开放系统的运作规律通过人工过是对开放系统的运作规律通过人工过程进行干预和改变，在一般的开放系统中资源和程进行干预和改变，在一般的开放系统中资源和资金经过一系列的运作最终结果是变成废物垃圾，资金经过一系列的运作最终结果是变成废物垃圾，而工业生态學所研究的就是如何把开放系统变成而工业生态學所研究的就是如何把开放系统变成循环的封闭系统，使废物转为新的资源并加入新循环的封闭系统，使废物转为新的资源并加入新一轮的系统运行过程中。

一轮的系统运行过程中第一节第一节 生态产业系统生态产业系统n“工业生态学工业生态学”在学术文献中的解释在学术文献中的解释 所谓工业生态学是指用生态学的理论和方法来所谓工业生态学是指用生态学的理论和方法来研究研究工业生产工业生产，把经济视为一种类似于，把经济视为一种类似于自然生态系自然生态系统统的的封闭体系封闭体系在这个体系中，一个企业产生的废在这个体系中，一个企业产生的废物或物或副产品副产品是另一个企业的是另一个企业的营养物营养物第一节第一节 生态产业系统生态产业系统2000年，工业生态学已经有了国际性组织国际年，工业生态学已经有了国际性组织国际工业生态学协会（工业生态学协会（ISIE），每），每2年一次大会年一次大会 该学会认为：主要研究工业进程中出现的生该学会认为：主要研究工业进程中出现的生态问题及其解决办法，旨在通过组织环境科学家、态问题及其解决办法，旨在通过组织环境科学家、工程师、决策者、管理者以及环境志愿者之间的工程师、决策者、管理者以及环境志愿者之间的活动，来找出解决复杂生态问题的创新性办法活动，来找出解决复杂生态问题的创新性办法第一节第一节 生态产业系统生态产业系统n清洁生产、生态产业、循环经济清洁生产、生态产业、循环经济是可持续发展是可持续发展范畴下不同层次的模式，从生态学尺度上分析，范畴下不同层次的模式，从生态学尺度上分析，清洁生产与个体生态学、清洁生产与个体生态学、生态产业与种群生态学和群落生态学、生态产业与种群生态学和群落生态学、循环经济与生态系统生态学循环经济与生态系统生态学具有可类比性，三者间存在相容和递进关系。

具有可类比性，三者间存在相容和递进关系生态工业与传统工业比较生态工业与传统工业比较指指标标传统传统工工业业生生态态工工业业目目标标单单一利用，一利用，产产品品导导向向综综合效益，功能合效益，功能导导向向结结构构线线状状链链式、式、刚刚性性网状网状结结构、自适构、自适应应型型规规模与模与发发展展产业单产业单一、一、趋趋向大型化向大型化产业产业多多样样化、网化、网络络化化功能功能生生产产产产品，按市品，按市场规场规律运作律运作对产对产品生命周期全品生命周期全过过程程负责负责经济经济效益效益局部效益可能高、整体效益低局部效益可能高、整体效益低显显示与示与环环境境协调协调的的综综合、整体效益合、整体效益废废物物排向排向环环境、境、产产生生负负效效应应系系统统内内资资源化、正效益源化、正效益调节调节机制机制受外部控制、正反受外部控制、正反馈为馈为主主内部内部调节调节、正、正负负反反馈馈平衡平衡环环境保境保护护末端治理、高投入无回末端治理、高投入无回报报过过程控制、低投入、正回程控制、低投入、正回报报社会效益社会效益副效益副效益物物质质循循环环可增加就可增加就业业机会机会自然生自然生态态与与厂外自然生厂外自然生态态隔离隔离与与厂外构成复合生厂外构成复合生态态体系体系稳稳定性定性对对外部依外部依赖赖性性强强、不、不稳稳定定具有反具有反馈馈功能，抗外部干功能，抗外部干扰扰能力能力强强决策管理机制决策管理机制 人治，自我人治，自我调节调节能力差能力差生生态态控制，自我控制，自我调节调节能力能力强强工工业业景景观观与与环环境反差大境反差大与与环环境和境和谐谐二、生态工业园区（二、生态工业园区（eco-industrial park）是依据工业生态学理论建立的一种是依据工业生态学理论建立的一种新型工业组织形式。

通过模拟自然生态系新型工业组织形式通过模拟自然生态系统中统中“生产者消费者分解者生产者消费者分解者”的循环途的循环途径来设计或改造产业系统，以实现径来设计或改造产业系统，以实现物质闭路物质闭路循环和梯级利用循环和梯级利用；通过建立产业系统的；通过建立产业系统的“产产业链业链”形成工业共生网络，以实现对物质、形成工业共生网络，以实现对物质、能量等资源的最优化利用，建立可持续的经能量等资源的最优化利用，建立可持续的经济系统第一节第一节 生态产业系统生态产业系统第一节第一节 生态产业系统生态产业系统地地 点点主主 要要 产产 业业丹麦卡伦堡丹麦卡伦堡热电厂、炼油厂、生物制药石膏热电厂、炼油厂、生物制药石膏厂等厂等加拿大安大略加拿大安大略Sault Ste.Marie发电厂钢厂造纸厂薄板厂等发电厂钢厂造纸厂薄板厂等加拿大安大略加拿大安大略Nanticoke热电厂、炼油厂、钢厂、水泥厂热电厂、炼油厂、钢厂、水泥厂美国美国Brownsville热电厂、炼油厂、化工厂、海产热电厂、炼油厂、化工厂、海产品处理厂、纺织厂等品处理厂、纺织厂等印度印度Gujarat Naroda化工、制药、食品加工、印染厂化工、制药、食品加工、印染厂中中 国国 制糖、钢铁、电解铝、化工、采制糖、钢铁、电解铝、化工、采矿、环保产业矿、环保产业一、工业共生的含义工业共生的含义在一定的共生环境下，由相互关联的共生单元在一定的共生环境下，由相互关联的共生单元在一定区域聚集，通过这些单元在生产和消费上在一定区域聚集，通过这些单元在生产和消费上的相互联结，在更长的产业链和更大的范围内实的相互联结，在更长的产业链和更大的范围内实现物料的循环和再利用现物料的循环和再利用（主要包括基础设施、服务、信息等（主要包括基础设施、服务、信息等资源共享，副产品和废弃物交换，废弃物集中处理等），资源共享，副产品和废弃物交换，废弃物集中处理等），从而在整从而在整体范围内达到降低资源耗费，提高利用效率，实体范围内达到降低资源耗费，提高利用效率，实现经济和环境双赢目标。

现经济和环境双赢目标第二节第二节 工业共生工业共生二、工业共生体系的特征工业共生体系的特征（一）循环性一）循环性共生主要目标之一是把最主共生主要目标之一是把最主要的废弃物在要的废弃物在 系统内部通过循环利用方式予以系统内部通过循环利用方式予以消化需要采用各种生态设计方法和资源、能需要采用各种生态设计方法和资源、能源梯级利用，鼓励再生产业，促进物质循环利源梯级利用，鼓励再生产业，促进物质循环利用，同时对废弃物进行资源化利用用，同时对废弃物进行资源化利用第二节第二节 工业共生工业共生二、工业共生体系的特征工业共生体系的特征（二）多样性：（二）多样性：指尽量模仿生物界不断变化的指尽量模仿生物界不断变化的外界环境所导致的生物种类和合作形式的多样性，外界环境所导致的生物种类和合作形式的多样性，多样性越强，对变化的外界环境的适应能力越强多样性越强，对变化的外界环境的适应能力越强多样性可促进共生单元某种形式的分工，弥补多样性可促进共生单元某种形式的分工，弥补每一单元在功能上的缺陷，还可以促进共生单元每一单元在功能上的缺陷，还可以促进共生单元的共同进化具体设计上可引进不同的产品、不的共同进化具体设计上可引进不同的产品、不同的生产过程和不同的企业，利用它们对资源和同的生产过程和不同的企业，利用它们对资源和能源需求的差异形成优势互补，形成灵活、高校能源需求的差异形成优势互补，形成灵活、高校的合作关系的合作关系第一节第一节 工业共生工业共生二、工业共生体系的特征工业共生体系的特征（三）整体性。

三）整体性研究共生时应按照系统理论，从研究共生时应按照系统理论，从工业园、区域等整体上进行系统考虑工业园、区域等整体上进行系统考虑首先根据当地的环境条件和资源限制考虑生态产业首先根据当地的环境条件和资源限制考虑生态产业系统，系统，其次，考虑共生单元的协调性共生单元的类型其次，考虑共生单元的协调性共生单元的类型与数量协调、要素运行规律的协调及系统结构功能协调）与数量协调、要素运行规律的协调及系统结构功能协调）；第三，考虑合作性合作是工业共生的本质特征第三，考虑合作性合作是工业共生的本质特征不是单元间相互排斥、相互替代而是相互合作、相互不是单元间相互排斥、相互替代而是相互合作、相互补充、相互促进补充、相互促进第一节第一节 工业共生工业共生二、工业共生体系的特征工业共生体系的特征（四）增效性四）增效性指提高工业共生的效率与效益指提高工业共生的效率与效益增效性是共生单元、共生模式与共生环境增效性是共生单元、共生模式与共生环境共同作用的结果主要通过降低产业系统的物质能共同作用的结果主要通过降低产业系统的物质能量消耗、减少污染排放，寻求在减少污染、节约资量消耗、减少污染排放，寻求在减少污染、节约资源、保护环境的基础上互利多赢。

源、保护环境的基础上互利多赢第一节第一节 工业共生工业共生工业共生若干不足：工业共生若干不足：1.1.工业共生在实际运作中，并非所有的废物都能得到利用；工业共生在实际运作中，并非所有的废物都能得到利用；共生网络中循环流动的只是那些能够作为下游企业原料的共生网络中循环流动的只是那些能够作为下游企业原料的副产品，且必须数量充足、可分离和价值高；副产品，且必须数量充足、可分离和价值高；2.2.副产品供应的不确定性严重影响工业共生网络。