环境科学导论-0可持续发展与清洁生产

第九章可持续发展与清洁生产学习目的与要求1.掌握清洁生产的概念，熟悉清洁生产的意义，了解清洁生产的内容；2.掌握生命周期评价的概念，了解成品生命周期评价的过程；3.熟悉企业清洁生产的审核原理和程序；4.掌握循环经济的概念及其理论基础，重点掌握3R原则；5.掌握可持续发展的含义。第九章可持续发展与清洁生产第一节清洁生产一、清洁生产概述（一）清洁生产的提出背景20世纪60年代至70年代初，发达国家因忽视对工业污染的防治，致使环境污染问题日益严重，公害事件不断发生。环境问题逐渐引起各国政府的极大关注，并采取了相应的环保措施和对策。（二）清洁生产的概念清洁生产在不同的国家和地区有着不同而相近的提法。联合国环境规划署与环境规划中心（UNEPIE／PAC）综合各种说法，采用了“清洁生产”这一术语。第九章可持续发展与清洁生产《中国21世纪议程》指出：清洁生产是指既可满足人们的需要又可合理使用自然资源和能源并保护环境的实用生产方法和措施，其实质是一种物料和能耗最少的人类生产活动的规划和管理，将废物减量化、资源化和无害化，或消灭于生产过程之中。同时对人体和环境无害的绿色产品的生产，亦将随着可持续发展进程的深入而日益成为今后产品生产的主导方向。《中华人民共和国清洁生产促进法》关于清洁生产的定义为：清洁生产是指不断采取改进设计、使用清洁的能源和原料、采用先进的工艺技术与设备、改善管理、综合利用等措施，从源头削减污染，提高资源利用效率，减少或者避免生产、服务和产品使用过程中污染物的产生和排放，以减轻或者消除对人类健康和环境的危害。第九章可持续发展与清洁生产（三）清洁生产的内容1.清洁的能源清洁的能源主要指常规能源的清洁利用；可再生能源的利用；新能源的利用；节能技术。2.清洁的生产过程尽量少用、不用有毒有害的原料；使用无毒、无害的中间产品；减少生产过程中的各种危险因素；使用少废、无废的工艺和高效的设备；物料的再循环；简便、可靠的操作和控制；完善的管理。3.清洁的产品节约原料和能源，少用昂贵和稀缺的原料；利用二次资源做原料；产品在使用过程中以及使用后不会危害人体健康和生态环境；易于回收、复用和再生；合理包装；有合理的使用功能和使用寿命；易处置、易降解。第九章可持续发展与清洁生产（四）清洁生产的意义1.开展清洁生产是控制环境污染的有效手段2.开展清洁生产可大大减轻末端治理的负担3.开展清洁生产是提高企业市场竞争力的最佳途径（五）清洁生产的实现途径在产品设计和原料选择时以保护环境为目标，不生产有毒有害的产品，不使用有毒有害的原料，以防止原料及产品对环境的危害。1.产品设计和生产规模2.原材料选择3.改革生产工艺，更新生产设备4.建立生产闭合圈，废物循环利用5.加强科学管理第九章可持续发展与清洁生产二、清洁生产的科学方法（一）生命周期评价1.产品系统开发清洁产品是推行清洁生产的重要内容。获得产品是生产活动的首要目标。2.产品生命周期产品生命周期的概念是指产品系统从原料采集和处理、加工制作、运销、使用复用、再循环，直至最终处置和废弃等环节组成的生命链，亦即体现产品从自然中来又回到自然中去的物质转化过程。3.产品生命周期评估概况对于产品造成的环境影响，应从其整个生命周期来评估，而不能仅仅局限于生命周期中的某个阶段。第九章可持续发展与清洁生产（二）生态设计1.基本思想产品生态设计是指产品在原材料获取、生产、运销、使用和处置等整个生命周期中密切考虑到生态、人类健康和安全的产品设计原则和方法。产品生态设计又称绿色设计、为环境而设计、生命周期设计。这是近年来工业界出现的新事物，被认为是最高级的清洁生产措施。产品生态设计的基本思想在于从产品的孕育阶段开始即遵循污染预防的原则，把改善产品对环境影响的努力凝固在产品设计之中。经过生态设计的产品对生态环境不会产生不良的影响，它对能源和自然资源的利用是有效的，同时是可以再循环、再生或易于安全处置的。第九章可持续发展与清洁生产2.方法进行产品生态设计首先要提高设计人员的环境意识，遵循环境道德规范，使产品设计人员认识到产品设计乃是预防工业污染的源头所在，他们对于保护环境负有特别的责任。其次，应在产品设计中引入环境准则，并将其置于首要地位，见图9-1。第九章可持续发展与清洁生产图9-1产品设计的各项准则（三）环境标志在产品销售时也开始突出产品的环境性能，为消费者进行选择提供必要的信息，这就是产品的环境标志。它是指由权威性机构认定同类产品中某些产品具有较为优异的环境性能，除授予证书外，还可使用鲜明的环境标志图案。第九章可持续发展与清洁生产图9-2一些国家采用的产品环境标志图形（四）绿色化学1.绿色化学的概念绿色化学，又称“可持续发展化学”，主要是为了减少或消除化学反应对环境的污染和生态的破坏，研究新的化学反应体系，包括新的合成方法和路线，探索新的反应条件，寻求新的包括生物资源在内的化学原料，开发能够代替挥发性有机溶剂的溶剂、无毒无害的高效催化剂、减少副产物产生的合成方法，设计和研究新的绿色化学品等。美国化学会提出了绿色化学12项准则。2.绿色化学的几个实例（1）提高原子经济性，实现污染“零排放”的例子（2）使用更安全的溶剂和助剂的例子第九章可持续发展与清洁生产三、企业清洁生产的审核（一）概述20世纪70年代以来，环境审核逐渐演变成一个独立的方向，如今已经成为广泛应用于高级管理的基本原则，用以保证企业的运作符合政府已定的标准、公司内部的政策和优良的工业实践。清洁生产审核是一种特殊形式的环境审核，它是从污染预防的角度对现有的或计划进行的工业生产活动中物料的走向和转换所实行的一种分析程序，它没有特定的审核准则，目的在于揭示推行清洁生产的机会。因此，清洁生产审核又常常广义化为一种发现问题、制订方案、评估方案和实施方案的推行清洁生产的行动步骤。第九章可持续发展与清洁生产（二）审核步骤1.准备阶段首先是思想上的准备。其次是组织上的准备。最后是物质方面的准备。2.审核阶段从研究本厂已有的技术文件和设计资料开始，组织审计班子进行考察、查询、实测和校验。3.方案阶段对产生的方案再分门别类地加以整理和初步筛选，剔除明显不现实的方案，对其余方案则开展可行性分析。4.实施阶段在审核过程中产生的一些无费、低费方案，可以边审核边实施。对于一些需要较大投资的方案，则应通过严格的论证，组织专门的班子负责实施。第九章可持续发展与清洁生产第二节循环经济一、循环经济概述（一）时代背景循环经济（CircularEconomy）一词是美国经济学家波尔丁在20世纪60年代提出生态经济时谈到的。在20世纪70年代，循环经济的思想只是一种理念。20世纪80年代，人们认识到应采用资源化的方式处理废弃物。20世纪90年代，特别是可持续发展战略成为世界潮流的近些年，环境保护、清洁生产、绿色消费和废弃物的再生利用等才整合为一套系统的以资源循环利用、避免废物产生为特征的循环经济战略。在上述背景下，循环经济理念应运而生。第九章可持续发展与清洁生产（二）循环经济的概念循环经济即物质闭环流动型经济，是指在人、自然资源和科学技术的大系统内，在资源投入、企业生产、产品消费及其废弃的全过程中，把传统的依赖资源消耗的线形增长的经济，转变为依靠生态型资源循环来发展的经济。循环经济是以资源的高效利用和循环利用为目标，以“减量化、再利用、资源化”为原则，以物质闭路循环和能量梯次使用为特征，按照自然生态系统物质循环和能量流动方式运行的经济模式。它要求运用生态学规律来指导人类社会的经济活动，其目的是通过资源高效和循环利用，实现污染的低排放甚至零排放，保护环境，实现社会、经济与环境的可持续发展。循环经济本质上是一种生态经济。第九章可持续发展与清洁生产（三）理论基础——生态工业工程1.生态工业工程的科学内涵生态工业工程涉及一个复杂的大系统。它模仿自然生态系统的运行规则，研究人类工业活动对地球系统结构、功能、运行和发展的影响，指导人们顺应生态系统原理，实现人类社会的可持续发展。生态工业工程是由工业生态学、环境科学、系统工程学、生态经济学、工艺与工程学和信息科学等多门学科交叉渗透形成的新兴学科。2.生态工业工程遵循的生态学原则（1）物质循环。（2）多样性。（3）因地制宜与环境协调。（4）渐进演化。第九章可持续发展与清洁生产（四）3R原则循环经济的根本目的是要求在经济流程中尽可能减少资源投入，并且系统地避免和减少废弃物。循环经济“减量化、再利用、再循环”——“3R”原则的重要性不是并列的，它们排列是有科学顺序的。从理论上讲，“减量化、再利用、再循环”可包括以下三个层次的内容：（1）产品的绿色设计中贯穿“减量化、再利用、再循环”的理念。（2）物质资源在其开发、利用的整个生命周期内贯穿“减量化、再利用、再循环”的理念。（3）生态环境资源的再开发利用和循环利用。第九章可持续发展与清洁生产二、循环经济的主要模式发展循环经济没有固定模式。发展循环经济要因地制宜，结合不同地区或不同发展阶段以及不同行业特点，创造性发挥聪明才智，通过物质代谢或产业共生延伸产业链。（一）生态农业模式生态农业实际上就是循环经济在农村的实现形式。我国农业科学院的专家总结了200多种生态农业模式，从物质流角度看属于以下三类。1.基塘模式；2.稻鸭共生模式；3.以沼气为纽带的模式。第九章可持续发展与清洁生产（二）生态工业模式在我国工业化加速特别是重化工对经济增长带动作用显著的条件下，生态工业的发展对于提高资源效率，缓解资源约束、减轻环境污染的压力具有重要的意义。1.产业间共生模式（1）贵糖模式。（2）林纸一体化。（3）工农业联产模式。2.重点行业联产模式（1）以煤炭为核心的联产。（2）钢铁厂成为热能转换、分级利用及废弃物消纳的场所。第九章可持续发展与清洁生产（三）资源综合利用与环保产业模式资源综合利用不仅可以有效地提高资源利用效率，还可以从源头削减废弃物的产生。利用煤矸石发电、垃圾焚烧的热利用、废弃物的社会回收利用等，均是循环经济的重要内容。1.利用煤矸石、粉煤灰做建筑材料2.废旧物资的分类回收、专业加工体系3.发展水葫芦产业解决水体富营养化问题（四）区域循环经济发展模式发展阶段、技术经济条件、资源环境基础和外部环境决定着区域循环经济的发展模式。我国区域循环经济出现三种不同模式：东部沿海地区发展战略主动转型模式、具有一定技术经济基础的资源型地区战略转型模式和中西部跨越式战略转型模式。第九章可持续发展与清洁生产三、资源节约型社会的构建（一）构建资源节约型社会的必要性1.构建资源节约型社会是由事物自身发展的规律性决定的2.构建资源节约型社会是社会稳定和国家安全的重要保障3.构建资源节约型社会是贯彻科学发展观的必然要求4.构建资源节约型社会是由我国的基本国情决定的，是人类社会历史发展的必然要求（二）构建资源节约型社会的途径1.要充分发挥政府的引导表率作用2.落实科学发展观，重构主客体关系3.建立有利于节约型社会建设的体制、机制第九章可持续发展与清洁生产本章从清洁生产的提出背景、概念、内容、意义以及科学方法等方面对清洁生产做了较为详细的阐述，还介绍了循环经济的概念及其理论基础，对我国发展循环经济的主要模式进行了论述，最后对资源节约型社会的构建做了简要叙述。本章小结第九章可持续发展与清洁