环境与可持续发展导论

环境与可持续发展导论第一页，共四十七页，2022年，8月28日第十章

可持续发展的实践第一节可持续发展指标体系第二节可持续发展的实践第二页，共四十七页，2022年，8月28日两个关键问题首先要解决的问题是，不从抽象的概念出发，何为可持续发展？因此，有必要建立一个定量化工具来测量和评价一个国家或地区可持续发展的状态和程度。其次要解决的问题是，在实践中如何做到可持续发展？第三页，共四十七页，2022年，8月28日第一节

可持续发展指标体系

目前，世界上不同国际组织机构、不同学者提出了很多可持续发展的指标体系及其定量评价模型，但迄今为止，还没有一套公认的标准体系及其评价方法。目前形成的4大学科主流体系：生态学指标体系经济学指标体系社会政治学指标体系系统学指标体系第四页，共四十七页，2022年，8月28日一、生态学指标体系生态学家认为，可持续发展就是人类在维护自然界生态平衡的动态过程中的发展。因此，生态学家们在考查和评价可持续发展时，更多地专注于人类的发展活动对自然界的自我平衡能力、生态服务能力、自我修复能力的影响等方面，比较有代表性的指标体系有生态足迹、生态服务指标、生态系统健康指数框架、美国国家尺度生态指标、中国的生态环境能力评价指标等等，这里仅介绍目前在国际上运用较多的生态足迹指标。第五页，共四十七页，2022年，8月28日1.生态足迹的提出生态足迹(EcologicalFootprint)，最早是由加拿大生态经济学家威廉（William）等在1992年提出的，并在1996年由其博士生瓦克纳戈尔（Wackernagel）完善的一种度量可持续发展程度的方法，是最具有代表性的基于土地面积的可持续发展量化指标。瓦克纳戈尔将生态足迹形象地比喻为“一只承载着人类与人类所创造的城市、工厂……的巨脚，踏在地球上留下的脚印。”

（引自）第六页，共四十七页，2022年，8月28日生态足迹这一形象化概念，既反映了人类对地球环境的影响，也包含了可持续性机制。即，当地球所能提供的土地面积再也容纳不下这只巨足时，其上的城市、工厂就会失去平衡。生态足迹是一只环境的大脚，生态足迹越大，环境破环就越严重。（引自）第七页，共四十七页，2022年，8月28日2.生态足迹的计算生态足迹通过建立数学模型，来计算在一定的人口与经济规模条件下，维持资源消费和废物消纳所必需的生物生产面积（Biologicallyproductivearea），包括陆地和水域。生态足迹测量了真实的生物生产面积。将其同区域所能提供的生物生产面积相比较，就能够判断一个区域的生产消费活动是否处于当地的生态系统承载力范围之内，若超出了当地最大的生态系统承载力，就会出现生态赤字。生态赤字可通过3条途径来减少：①增加土地的产出率；②提高资源的利用效益；③改变人们的生活消费方式。第八页，共四十七页，2022年，8月28日《2004年地球生态报告》也使用“生态足迹”来衡量148个国家的环境状况。阿联酋以其高水平的物质生活和近乎疯狂的石油开采“荣登榜首”——人均生态足迹达9.9公顷，是全球平均水平（2.2公顷）的4.5倍；贫困的阿富汗则以人均0.3公顷生态足迹位居最后。中国排名第75位，为1.5公顷，低于2.2公顷的全球平均水平。报告显示，从平均数看，一名北美人对地球造成的“冲击”是一名欧洲人的两倍，是一名亚洲人或一名非洲人的7倍。报告还显示，美国、日本、德国、英国、意大利、法国、韩国、西班牙和印度均是生态赤字很大的国家。值得注意的是，中国的人均生态赤字高达0.8公顷，而全球的人均生态赤字为0.4公顷。第九页，共四十七页，2022年，8月28日二、经济学指标体系经济学家认为，可持续发展的经济是社会实现可持续发展的基础。在经济学方向上最具有代表性的指标是绿色GDP（GrossDomesticProduct，国内生产总值）和真实储蓄率，它们为评价一个国家或地区的可持续发展能力的动态变化提供了有力判据。第十页，共四十七页，2022年，8月28日1.绿色GDPGDP是衡量经济发展状况最重要的指标，GDP代表着目前世界通行的国民经济核算体系。GDP能较准确地说明一个国家的经济产出总量，较准确地表达出一个国家国民收入的水平。GDP增长象征着一个健康的市场，意味着一个有活力的经济体系。第十一页，共四十七页，2022年，8月28日绿色GDP的提出：以GDP为代表的传统国民经济核算帐户有很大的缺陷，其中之一就是没有把资源损耗和环境破坏计算在内。从GDP中，只能看出经济产出总量或经济总收入的情况，却看不出这背后的环境污染和生态破坏。第十二页，共四十七页，2022年，8月28日环境和生态是一个国家综合经济的一部分，由于没有将环境和生态因素纳入其中，GDP核算法就不能全面反映国家的真实经济情况，资源的不合理开采会导致一个国家或地区丧失未来进行生产的潜力，即不可持续。因此，在计算国民收入时要考虑资源和环境损失，并对原收入额进行修正，以测量一个国家或地区经济的可持续性。第十三页，共四十七页，2022年，8月28日绿色GDP的采用挪威1978年就开始了资源环境的核算。建立起了包括能源核算、鱼类存量核算、森林存量核算，以及空气排放、水排放物（主要人口和农业的排泄物）、废旧物品再生利用、环境费用支出等项目的详尽统计制度，为绿色GDP核算体系奠定了重要基础。芬兰建立了自然资源核算框架体系。其资源环境核算的内容有三项：森林资源核算，环境保护支出费用统计和空气排放调查。其中最重要的是森林资源核算。第十四页，共四十七页，2022年，8月28日发展中国家墨西哥，在１９９０年率先实行了绿色GDP。在联合国支持下，墨西哥将石油、土地、水、空气、土壤和森林列入环境经济核算范围，将其变化编制成实物指标数据，最后通过估价转化为货币数据。在传统国内生产净产出（NDP）基础上，得出了石油、木材、地下水的耗减成本和土地转移引起的损失成本。墨西哥绿色GDP体系对我国建立自己的绿色GDP核算体系有着极大的参考价值。绿色GDP的采用第十五页，共四十七页，2022年，8月28日2006年9月7日国家环保总局和国家统计局联合发布了《中国绿色国民经济核算研究报告2004》。这是中国第一份经环境污染调整的GDP核算研究报告。研究结果表明，2004年全国因环境污染造成的经济损失为5118亿元，占当年GDP的3.05%。虚拟治理成本为2874亿元，占当年GDP的1.80%。环保总局副局长潘岳指出，这次核算的结果只是整个结果的一部分。而且，在已经核算出的10项损失中还存在低估和缺项的问题。绿色GDP在中国中国首次发布绿色GDP报告---污染损失占GDP3.05%第十六页，共四十七页，2022年，8月28日2004年因环境污染造成的经济损失为5118亿元，占GDP3.05%。其中，水污染的环境成本为2862.8亿元,占总成本的55.9%,大气污染的环境成本为2198.0亿元,占总成本的42.9%；固体废物和污染事故造成的经济损失57.4亿元,占总成本的1.2%。如果在现有的治理技术水平下全部处理2004年点源排放到环境中的污染物，需要一次性直接投资约为10800亿元，占当年GDP的6.8%左右。同时每年还需另外花费治理运行成本2874亿元（虚拟治理成本），占当年GDP的1.80%。而我国“十五期间”环境污染投资仅占GDP的1.18%，差距很大。绿色GDP在中国中国首次发布绿色GDP报告---污染损失占GDP3.05%这些数字再次证明了，环境危机正在越来越严重地制约经济发展。在传统工业化模式下，不断增长的GDP数字，是建立在资源环境和公众健康不断透支的基础之上的。第十七页，共四十七页，2022年，8月28日2.真实储蓄率储蓄是宏观经济分析中常用来衡量一个国家国民财富和经济发展状况、潜力的指标。真实储蓄直接来源于这一概念，但是加入了可持续发展的观念。从现代经济分析的角度看，实现“可持续发展”本质上就是一个保持并创造财富的过程。在保证下一代拥有的财富至少与当代一样多的同时保持经济的持续增长是可持续发展关注的首要问题。第十八页，共四十七页，2022年，8月28日1995年，世界银行（WorldBank）在其研究报告《环境进展的监测》中提出了真实储蓄率（GenuineSavingRate，GSR）的概念，即在考虑一国自然资源损耗和环境污染损害之后所得的储蓄率。1997年，世界银行在其研究报告《扩展衡量国家财富的手段——环境可持续发展指标》中，进一步完善了真实储蓄作为环境可持续发展指标的衡量方法。第十九页，共四十七页，2022年，8月28日真实储蓄的基本思路如下：总储蓄=GDP-社会消费、私人消费和国外借款净储蓄=总储蓄-产品资本的折旧。净储蓄所关注的问题局限于产品资本，不能真正代表发展的可持续性。真实储蓄=净储蓄-自然资源开发所产生的折旧-污染对国民经济所造成的损害-长期环境影响造成的损失。它代表了一个国家真正有能力对外借出和对生产性资产进行投资的产品的总量。真实储蓄率=真实储蓄除以GDP。第二十页，共四十七页，2022年，8月28日真实储蓄率能更加准确地评估一个国家真实财富的存量和可持续发展能力现状。例如，1997年发展中国家的国内总储蓄率（国内总储蓄除以GDP）为25%，但国内真实储蓄率仅为14%，体现了在减去自然资源的消耗和污染损失后，发展中国家积累的真实财富远远低于国民生产总值显示的价值。印度尼日尼亚俄罗斯中国总储蓄率21%22%25%42%真实储蓄率10%-12%-1.6%32%第二十一页，共四十七页，2022年，8月28日三、社会政治学指标体系社会学家认为：“经济效率与社会公正取得合理的平衡”是可持续发展的重要判据和基本手段，也是可持续发展所追求的社会目标和伦理规则。最具代表性的指标体系是联合国开发计划署(UNDP)于1990年开发的人文发展指数(HumanDevelopmentIndex，HDI)、可持续经济福利指数(IndexofSustainableEconomicWelfare，ISEW)以及真实发展指数(GenuineProgressIndicator，GPI)。这里仅就HDI和GPI作一简单的介绍。第二十二页，共四十七页，2022年，8月28日1.人文发展指数（HDI）联合国开发计划署（UNDP）于1990年5月在第一份《人类发展报告》中，首次公布了人文发展指数，是将反映人类生活质量的三大要素指标——“收入、寿命、教育”合成为一个复合指数，以此衡量一个国家的进步程度。“收入”通过估算实际人均国内生产总值的购买力来测算，“寿命”根据人口的平均预期寿命来测算，“教育”通过成人识字率（占2/3权数）和大、中、小学综合入学率（占1/3权数）的加权平均数来衡量。第二十三页，共四十七页，2022年，8月28日虽然“人类发展”并不等同于“可持续发展”，但该指数的提出仍有许多有益的启示。HDI强调了国家发展应从传统的“以物为中心”转向“以人为中心”，强调了追求合理的生活水平而并非对物质的无限占有，向传统的消费观念提出了挑战。HDI将收入与发展指标相结合，倡导各国更好地投资于民，关注人们生活质量的改善，这些都是与可持续发展原则相一致的。第二十四页，共四十七页，2022年，8月28日《2005年人文发展报告》依据人文发展指数，将纳入统计的177个国家和地区分为三类：（1）高人文发展水平（HDI值为0.800及以上）（2）中等人文发展水平（HDI值为）（3）低人文发展水平（HDI值为0.500及以下）。第二十五页，共四十七页，2022年，8月28日2.真实发展指数（GPI）真实发展指数（GPI）是衡量国家经济福利的一个指标。但是它扩展了传统的国民经济核算框架，把家庭和社区领域及自然环境的经济贡献和传统上所衡量的经济生产的贡献都包括在内。GPI向公民和政策制定者提供更为准确的信息，显示经济的全面健康程度和国家的发展状况随时间的变化。第二十六页，共四十七页，2022年，8月28日2.真实发展指数（GPI）真实发展指数（GPI）融入了GDP所忽略的一些重要经济社会指标，包括：①家庭和社会劳动，②犯罪，③其他的防御性支出，④收入分配，⑤资源耗竭和生态退化，⑥休闲损失。该指标从个人消费数据（也是GDP的基础）开始，但对传统的国民经济核算账户做了重大调整。它修正了一些因子（如收入不均指数），增加了一部份价值（如家务劳动的价值），减去了一部分成本（如犯罪和污染的成本）。由于GDP和GPI都是通过货币形式来衡量的，所以它们可以在同一尺度上进行比较。调整后的真实发展指数(GPI)是一个综合的指标体系，它包含社会、经济和环境3个账户的核算，分析各自的效益和成本，从而衡量区域的可持续发展状况。第二十七页，共四十七页，2022年，8月28日四、系统学指标体系可持续发展的系统学研究方向认为可持续发展研究的对象是“自然—经济—社会”这个复杂巨系统，只有应用系统学理论和方法，才能更好地表达可持续发展理论博大精深的内涵。该方向的突出特色是以综合协同的观点，体现可持续发展本质特征的“发展度”、“协调度”、“持续度”三者的协调关系。该研究方向强调可持续发展的四大基本原则：发展性原则，即财富不因世代更迭而下降；公平性原则，即代际公平、人际公平和区际公平；持续性原则，即“人口、资源、环境、发展”的动态平衡；共同性原则，即体现全球尺度的整体性、统一性和共享性。第二十八页，共四十七页，2022年，8月28日第二节

可持续发展的实践

目前，各国政府在思想家、科学家和企业家的支持下，从理论到实践都进行了一系列探索。绿色化学环境友好技术清洁生产工艺倡导产业生态学理论循环经济技术——鼓励开发资源减量化技术，能源高效和梯级利用技术，废物回收、再加工和再利用技术，建设资源节约型和环境友好型社会发展低碳经济等等第二十九页，共四十七页，2022年，8月28日一、绿色化学技术

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。第三十页，共四十七页，2022年，8月28日

对于“末端治理”的分析批判导致了解决环境污染问题新策略的诞生。20世纪70年代，许多关于污染预防的概念如“污染预防”、“废物最小化”、“减废技术”、“源削减”、“零排放技术”、“零废物生产”和“环境友好技术”等相继问世，都可以认为是清洁生产的前身。

1989年联合国环境规划署（UNEP）在总结工业污染防治概念和实践的基础上提出了清洁生产的名称：清洁生产是指对工艺和产品不断运用综合性的预防战略，以减少其对人体和环境的风险。二、清洁生产技术第三十一页，共四十七页，2022年，8月28日

1996年，联合国环境规划署（UNEP）进一步把清洁生产的内涵从生产过程扩展到产品和服务上，提出了清洁生产的新定义。对生产过程来说，清洁生产是指节约能源和原材料，淘汰有害的原材料，减少和降低所有废物的数量和毒性。对产品来说，清洁生产是指降低产品全生命周期（包括从原材料开采到寿命终结的处置）对环境的有害影响。对服务来说，清洁生产是指将预防战略结合到环境设计和所提供的服务中。清洁生产是可持续发展战略引导下的一场新的工业革命，是21世纪工业生产发展的主要方向。第三十二页，共四十七页，2022年，8月28日20世纪80年代末期，美国、日本、德国等相继制定了清洁生产关键技术清单。这些技术大致可分为：（1）有毒有害原料的替代技术；（2）节能技术；（3）物料循环使用或重复使用技术；（4）先进的催化、分离技术等几大类。

90年代以来，一系列新技术蜂拥而起。绿色化学提倡在分子水平上预防污染，并使原材料得到百分之百的利用。绿色石化行业追求的目标是消除对环境有还的一切产品。绿色制造业从产品设计开始到产品的报废为止，尽可能地使产品的大部分零部件可以在产品更新换代时再利用。第三十三页，共四十七页，2022年，8月28日三、循环经济技术

循环经济的由来

循环经济本质上是以物质闭环流动为特征的生态经济，是对物质闭环流动型经济的简称。传统工业社会的经济是一种单向流动，即“资源-产品-废物”；循环经济的物质流动：“资源-产品-再生资源”。使物质和能量在整个经济活动中得到合理和持久的利用，最大限度地提高资源环境的配置效率，实现社会经济的生态化转向。

第三十四页，共四十七页，2022年，8月28日

循环经济系统的建立和实施依赖于“减量、再用、循环”的行为原则（称之为3R原则），以实现对产品和服务的前端、过程和末端的资源消费的控制和优化。减量（Reduce）原则属于输入端方法，旨在减少进入生产和消费流程的物质量；再用（Reuse）原则属于过程性方法，目的是延长产品和服务的时间强度；循环（Recycle）原则是输出端方法，通过将废物资源化使之回到经济循环中，以减少资源输入量和最终处理量。第三十五页，共四十七页，2022年，8月28日

循环经济起源于20世纪60年代美国经济学家鲍尔丁提出的著名的“宇宙飞船理论”。还在环境运动兴起的初期，鲍尔丁就敏锐地认识到必须进入经济过程思考环境问题产生的根源。他认为，“污染”是未得到充分利用的“资源剩余”，即只有放错地方的资源，没有绝对无用的垃圾；地球就像在太空中飞行的宇宙飞船，依靠不断消耗自身有限的资源而生存；如果人们像过去那样不合理地开发资源和破坏环境，超出了地球的承载能力，就会像宇宙飞船那样走向毁灭。鲍尔丁最后提出了以新的“循环式经济”代替旧的“单程式经济”，来最终解决资源枯竭和环境污染问题的设想。第三十六页，共四十七页，2022年，8月28日

循环经济的范例

丹麦Kalundborg城镇的工业综合体可以说是一个典型的高效、和谐的生态产业共生系统。该系统包括一个发电厂、炼油厂、生物工程公司；塑料板厂、硫酸厂、水泥厂、种植业自然生态系统和园艺，Kalundborg镇的供热系统以及卡伦堡政府。企业与政府间建立了创新的生态共生与耦合关系，通过市场交易共享水、气、废气、废物和能源等，并实现经济利益的共享。一方面使得整个镇的废物产生实现了最小化，另一方面，各个系统单元均从相互合作中，降低了生产成本，直接获得了经济效益。第三十七页，共四十七页，2022年，8月28日①卡伦堡的产业共生模式

整个卡伦堡的产业共生模式包括发电厂燃烧着炼油厂排放出来的废气；炼油厂将其冷却水分享给其它公司，如此可减少整体用水量达25%；水泥和填补道路的生产者利用当地清洁发电厂所排出的废物(石膏)。从发电厂产生的额外蒸汽用来供养鱼场、临近公司和镇内许多家庭加热之能源使用。制药厂所产生富含养份的软泥，被当地农场用来作为肥料。综观卡伦堡的产业共生系统，目前可订定出五个重点成员：Asnaes火力发电厂，丹麦最大的燃煤火力发电厂，有1,500百万瓦特4发电量；Statoil炼油厂，丹麦最大炼油厂，每年3.2百万吨容量(正增加至每年4.8百万吨)；Gyproc石膏版工厂，每年平均生产14百万平方公尺的石膏墙版(约略计算足以建造六个卡伦堡大小般城镇的所有房子)；NovoNordisk制药厂，一间每年销售额超过20亿美元的国际生物科技集团；卡伦堡市政系统，供应地方一万九千居民热能，同时供水给家庭与产业用。第三十八页，共四十七页，2022年，8月28日卡伦堡的三流之物质流

物质流(MaterialsFlows)。从1976年开始，NovoNordisk制药厂和鱼池水处理工厂所产生的废弃污泥，提供给临近农场作为肥料使用。现在这占了卡伦堡副产品交换网络中一个相当大的比重，每年交换量超过一百万吨。另有一间水泥公司再利用发电厂的去硫化飞灰。

Asnaes公司利用碳酸钙(CaCO3)，将二氧化硫(SO2)置于烟道瓦斯中反应，产生出可以卖至Gyproc工厂的硫酸钙(石膏)，并提供了Gyproc工厂三分之二的需求量。炼油厂以除硫工艺产出纯液态硫，然后将这些液态硫载送至一个制造硫酸的公司Kemira。NovoNordisk生产胰岛素所剩下的酵母则给农夫作为养猪饲料。第三十九页，共四十七页，2022年，8月28日卡伦堡的三流之物质流从生态学角度来说，卡伦堡的经验展现了一个简单食物链的特质，即生物有机体消费彼此的废弃物质与能源，演变成彼此相依存的状态。这种跨公司的再利用和循环模式不但减低了空、水及土壤污染，而且透过副产品交换，保存了水和其它资源，产生了新的年度收入盈余项目。据1993年统计，在基础设施投资六千万美元，却可以产生收入每年一亿两千万美元。第四十页，共四十七页，2022年，8月28日卡伦堡的三流之能量流

能量流(EnergyFlows)。卡伦堡的能量流主要以一座火力燃煤发电厂与炼油厂为核心厂商，带动整个产业生态系统的能量交换网络。其中Asnaes发电厂采用燃煤方式，并以约40%的热效率运转。和其它以煤为燃料的大多数发电厂一样，生产能源却会增加空气污染程度；另一个大量使用能源者为Statoil炼油厂，它将大多数的石油副产品全部燃尽。而由1970年代起，这一情况得以改善，卡伦堡开始进行系列能源供应的副产品交易：炼油厂同意提供炼油剩余物给Gyproc石膏版墙工厂，因为Gyproc经营者确认Statoil公司用于闪燃的炼油剩余物对于Gyproc本身是一极具潜力的低成本油料来源。第四十一页，共四十七页，2022年，8月28日卡伦堡的三流之能量流Asnaes公司从1981年开始，为城内一新开发地区的加热系统供给蒸汽，并将NovoNordisk制药厂及Statoil炼油厂加入该系统，作为消费蒸汽的客户。总计由市政府及丹麦政府支持奖励的地区加热系统，取代了约3500个暖气炉，就如同减少了3500个空气污染源。基于发电厂的部分冷却系统需求，开始利用来自卡伦堡海峡(KalundborgFjord)的盐水。因此减少对于天然湖泊(LakeTisso)的净水抽取量。最终副产品是热盐水，而其中的一小部份的比例又可提供给57个渔业养殖池。

1992年，发电厂开始寻找替代燃料，利用炼油厂的炼油剩余物取代部分燃煤，经过处理，其燃烧后的净化程度后来都达到发电厂投入使用的标准。第四十二页，共四十七页，2022年，8月28日卡伦堡的三流之信息流

信息流(InformatinFlows)。由于卡伦堡只有一万九千人，城镇内的一些企业家原本即已相互认识，彼此有许多非正式场合聚会与碰面机会，沟通多建立在互信基础上。虽然整个产业共生体系包括卡伦堡政府部门，但它仅限于负责城市