清华大学化工系金院士讲座

生态文明与

循环经济清华大学化工系金涌2013.6文明：指人类社会进步过程中的一种发展状态。指“精神文明”和“物质文明”两方面，是人类社会取得“物质”与“精神”成果的总和。“文明”与“野蛮”相对立。精神文明：哲学、信仰、政治、经济、法制、文化、道德、教育、艺术、习俗的汇集。物质文明：科学、技术及其创造出的衣、食、住、行、视、听的物质世界。生态——

泛指构成系统中的诸要素之间、要素与系统环境之间的相互关系（演变、进化、相生相克、合作、抗争）及存在状态（相互依赖、适应、限制、正负反馈等）。自然生态——

指地球上诸生物之间、生物与自然环境之间的相互关系及存在状态。自然生态的可持续性成熟的自然生态系统存在生物多样性，物种之间形成复杂的食物链关系。如植物—动物—微生物之间食物链循环，生产者—消费者—分解者各司其职，生生不息。由于资源被充分循环利用，就不存在环境污染和对生态的破坏。驱动循环的推动力仅靠能量密度低的阳光，太阳寿命尚有45亿年。自然生态的可持续性自然界是碳、硫、氮元素的循环多样性、没有废物靠太阳能及光合作用驱动运转微生物植物动物C,H,O...C,H,O...C,H,O...CO2太阳能太阳能H2O,NH3,CH4,H2,N2

早期目前氨基酸蓝、绿藻O2NoWaste自然生态的和谐性生物界不断再生、繁衍、发展，体现充分利用阳光、水、空气和营养元素，与地球环境和谐发展。又通过食物链实现既发展，又自我制约和自我适应。人类已不仅是传统食物链上的一员，而是控制着食物链，并可对自然生态系统施加前所未有的影响。自然生态的稳定性处于高级发展阶段的自然生态系统，不断繁衍再生，生物之间形成复杂的互利共生、偏利共生、寄生共生等复杂的食物链关系，进一步交织成十分复杂的食物网。某局部链条的断裂，会被其他链接路径替代。不会影响整个自然生态系统的功能和运行。林林总总的角色替代和自组织的功能修复，保证了自然生态的稳定性。自然生态历经多次天文灾变、冰河期、地质板块重组，已存在和发展了数十亿年，还将持续发展下去。自然生态进化中的创新性生物个体在发展中通过基因突变，不断进化，创造出新功能、新的生存方式，与环境互动，更优化完美。生物群落间不断通过信息传递，变得更聪明，加快了演化创新的进程。如：视觉细胞的出现，曾引发觅食与捕食动物的多种攻防技能的进化。“社会生态”——指人类社会随着科技和生产力的不断进步，在对生存环境认识和利用中，所呈现的“人”与“人”，“人”与“人群”，“人群”和“环境”间的相互关系。提出“社会生态”的构建，应向“自然生态”运行规律学习。提出生态文明的理念。生态文明不止于树立：

尊重自然

顺应自然

保护自然更应是向自然生态构造规律的和谐性、可持续性、稳定性、发展中创造性学习。构造出新的“社会生态”。生态文明——效法自然生态的规律，突现出经济和社会发展的和谐性、稳定性、创新性和持续发展的特性。敬畏自然的原始文明→依赖自然的农业文明→改造自然的工业文明→效法自然的生态文明是人类文明发展螺旋上升的必然趋势。中国特色社会主义伟大旗帜上，体现东方哲学思维的闪光点之一。西方主流文化继承了两河流域苏末瑞文化和希腊罗马文明。16~17世纪人文精神与科学精神相互支持、交融、和谐，哥白尼、伽利略解开心灵枷锁，同时促进物质文明发展。18世纪后：科学与人文走向分立、疏离和对抗。中国传统是农业大国，人们的农事活动要与自然相适应，期望风调雨顺，有种有收，是一种“天人合一”的思想延续西方传统是海洋民族，要在打鱼时征服狂风恶浪，征服海洋，征服自然，只收不种，向自然索取的思想延续中国对自然的看法是阴阳造化，“一生二，二生三，三生万物”，是天地合而生西方对自然的解释是上帝造万物，上帝是唯一的，绝对真理，二元对立的思想19世纪以来出现反对现代化思潮，怀疑、批判工业化、市场化、全球化。论点：重精神、轻物质重感觉、轻理智厌恶工业文明，崇尚自然原始。如印度泰戈尔美国惠特曼俄国陀思妥耶夫斯基中国沈从文等人类越远离淳朴的原始状态，其命运越不幸。宏扬“前现代”思维从经济主流价值观逆转。人类发展中犯下的错误主张：“彻底地享用大自然慷慨的馈赠，就如同彻底地开发或利用储藏资源一样，既谈不上浪费，也不应当受到谴责。”

——哈耶克（1974年诺奖得主）“正是个人利益的驱动造就了一个有序的社会。”

——亚当•斯密工业文明本身的弊端经济发展的线性模式原生和化石资源的开发提炼加工为产品消费废弃市场经济消费主义导致无节制的消耗资源、污染环境、破坏生态。卡尔森《寂静的春天》发表，激进环保主义。21世纪表现出生存危急，引发出激进逆反情绪，如麦茜特（生态学家）的猛烈挑战。生物界相同的本能需求本物种的繁衍，特殊基因的千百万年长期保存。生存条件的改善。这种生物本能的扩张，必然受到自然条件的制约。人类处于生物链高端突破了第一层次食物链的束缚。也正突破了灾荒、瘟疫、战争第二层次的文明发展桎梏。必须有智慧去自我制约生物的本能（如计划生育、科学发展观），需要一个人类自我约束的机制。

如果人类无节制地散播自身基因种群，等于自杀。以现存世界60亿人口计：如每年1%递增，555年后

60亿人•（1.01）555=1.501012人而地球陆地面积=1.481012m2

这时每米2土地需供养一个人。目前全球人口增长速率就是1.1%。深绿的生态主义思潮主张保护自然、放弃发展停止增长、克制物欲（佛教、基督教……）承受显著经济倒退，环境优先一切。敬畏自然、崇拜自然人类已经成为地球的恶性肿瘤。西方主流文明中强调竞争——片面但有力促进了发展。漠视和谐、共赢的强势文化似乎走到尽头。形成“生态中心论”、“自然权利论”思潮。同时渲染“增长极限”。

“过去父母说：‘孩子，吃完了碗里的饭，中国、印度的小孩正在挨饿。’现在对自己的孩子说：‘乖乖好好学习，不然你们的饭碗就被中国、印度孩子抢走了。’”

——《消失的地平线》[英]传统哲学思想中

人与自然的关系东方西方“天人合一”“物竞天择”（赫胥黎）“天地变化，圣人效之”“认识自然、“道法自然”统治自然”（培根）1988年75位诺贝尔奖获得主机会巴黎共识之一“如果人类要在21世纪生存下去，必须回到2500年前去吸取孔子的智慧”生态文明建设内涵理论、伦理道德、价值观的建设。政治制度、法制和教育建设。生产模式、生活消费方式的建设以及农业、工业、第三产业的生态化转型。生态文明涵概了政治、经济、文化、科技各方面，甚至成了发达国家以生态屏障、生态保护作为外交斗争的手段。和谐社会有强劲活力的社会：一切有利于社会进步的创造愿望得到尊重、支持、鼓励。合理竞争、个别人先富，为所有社会成员提供机会、舞台。有凝聚力的社会：社会公平、正义、扶贫济困、社会保障体制。有持续发展能力的社会：社会经济与自然和谐为子孙后代提供发展空间。实际上，解决生态危机的出路：规范国家间、地区群体间自然资源的公正分配和使用。使全球自然资源的使用真正满足人类的基本生活需要，而不是用于追求特殊利益以及追求和生存无关的物质享乐。西方发达国家对当代生态危机负有不可推卸的责任和义务。改革开放之初：社会主义物质文明、精神文明一起抓。十二届六中全会：以经济建设为中心，经济体制改革、政治体制改革、精神文明建设三位一体。十六届六中全会：建设社会主义和谐社会，加社会建设为四位一体。十七大首次提出生态文明，现代会与生态文明统一。中共十八大提出：国家政治建设、经济建设、文化建设、社会建设、生态文明建设，五位一体的发展模式。而且要把生态文明建设融入其他四项建设中。50年、100年、300年以后，自然资源的不可再生性会突显，人类社会已进入自然资源制约时代。生态文明物质文明精神文明循环经济低碳经济环境生态保护创新经济公平、和谐、扶危济困平等的受教育与发展机遇生态文明建设途径我国生态文明建设的紧迫性自然条件的先天不足：国土、气候、可耕地、水资源限制。人均资源紧缺：化石矿物资源秉赋制约。重化工发展阶段。世界一体化趋势。我国能源持续供应能力新世纪我国经济面临的课题人口增长，城市化进程加快；劳动力资源丰富；最大的工程师培养机制多种产品总产量居世界首位；人均产量仍偏低；消费需求旺盛新产品、新技术升级空间大中国经济高速持续发展资源，能源人均保有量低于世界平均水平技术水平制约相同生产过程的高物耗、高能耗同时造成环境污染严重，生态状况恶化社会发展的主要矛盾由于上世纪在核能技术，信息技术生物技术和先进制造技术上的进步；人类社会积聚了空前强大的能力；空前巨大的物质财富和高度繁荣的精神文明。追求更好的生活质量，更健康，更安全，更长寿。面临历史上最严重的危机：资源短缺能源枯竭环境污染，自然生态恶化（冰盖、草原、湿地、生物多样性退化、荒漠化，酸雨、沙暴、赤潮、干旱、频繁、温室效应，厄尔尼诺气候反常）威胁人类生存。规模空前的资源转化我国2003年2005年2006年2007年2008年2009年2010年钢铁产量2.2亿吨3.3亿吨4.2亿吨4.89亿吨5.02亿吨5.68亿吨6亿吨水泥产量7~8亿吨9~10吨12.2亿吨13.5亿吨13.88亿吨16.3亿吨18亿吨化肥产量4000万吨4400万吨~4888万吨5304.8万吨5854.5万吨

5867万吨6000万吨6163万吨煤炭产量12~13亿吨21.9亿吨23.3亿吨25.23亿吨27.16亿吨29.6亿吨33.8亿吨石油加工量2.4亿吨2.95亿吨3.065亿吨3.215亿吨3.4714亿吨3.7460亿吨4.2287亿吨我国资源与能源状况矿业资源：总量居世界第五位人均产量居世界第53位

2/3矿种短缺化石资源：原油储量占世界的2.43%

天然气储量占世界的1.20%

煤储量为世界人均的45%淡水资源：相当世界人均的1/4，居世界第

110位，而消费量世界第一，占总消费量的15%。我国重要矿产资源及在世界地位矿种石油天然气煤炭铬铜铝土矿铁矿石钨中国人均储量占世界人均%美国俄国德国人均储量（T)1.8T125T2.92kg13.2kg383kg9.88T0.95kg1063m34.5791117527m314.8T913T167kg37T0.74kg0.5187.342159加拿大44.2T22.4T0.55T320733m3772T27kg133kg1330kg2.37kg133.3T60253m3288T333kg12.3kg57T548m377T27.6kg1530kg2.9T人均资源占有量人口密度（人/公里²）可耕地（公顷/人）水（立方米/人）矿产（美元/人）能源（吨/人）森林（公顷/人）中国1310.1222054649.40.087世界平均440.23695611631280.043占世界%297%50%32%47%39%14%严重的环境污染2012年全球约排放CO2

356亿吨，其中中国占28%，美国占16%，欧盟占11%，印度占7%与2011年相比增加比率为：

中国增加9.9%；美国增加1.8%；印度增加7.5%；欧盟增加2.8%；

人均排放CO2

美国17.2吨人/年；欧洲7.3吨人/年；中国6.6吨人/年高资源消耗高能源消耗高投资率高污染高对外贸易依存度低科技贡献率低产值，低利润的粗放型发展规模成了阻碍经济持续高速发展的关键对社会可持续发展的忧虑

开始于20世纪中叶50-60年代，西方实施凯恩斯政策，赤字财政刺激，引发了发展的可持续性思考。1962年R.Carson发表“寂静的春天”。1968年罗马俱乐部成立，人们开始深入思考世界未来的命运。第一次报告：

《增长的极限》（1972）-1根据人口､经济､资源､粮食和环境污染5个基本要素变化趋势，建立世界系统动力学模型。按当前（1972）增长趋势发展下去，几代人内，人类扩展达到极限，这一体系将陷入无法控制的崩溃与瓦解。第一次报告：

《增长的极限》（1972）-2按当时（1972）人口､生产增长速度下，21世纪前十年，矿产资源几近耗尽，污染无法消除，需制止世界系统无节制地增长倾向。唯一的办法是在1975年停止人口的增长，到1990年停止工业投资的增长，达到产业总体“零的增长”。人口资源人均工业品产量环境污染第一次报告：

《增长的极限》（1972）-3教育､艺术､音乐､基础科研､体育等不需大量资源，不产生严重污染的活动，可无限继续增长。从人类历史来看，曾产生许多发明，其结果导致人口激增，环境退化及更大的社会不平等，技术进步只会延迟崩溃，而不能避免由“增长癖”文化带来的崩溃。第一次报告：

《增长的极限》（1972）-4唯一的出路是抑制增长，把人口､经济､资源消耗等因素的增长限定在一定水平上，这种观点对发展中国家是不公正的，也是不现实的。第一次报告：

《增长的极限》（1972）-5《增长的极限》被译成30多种文字，发行数百万册，有1000多所学院选为教材，并成为31届联大大会文件。人口､粮食､资本､资源､环境等5个因素都是指数增长（即逐年按固定百分数增长）。由于1973年开始的世界第一次石油危机，使罗马俱乐部名声大噪。第二次报告《人类处于转折点》（1974）-1基本论点：世界是由一个有文化､传统､经济发展差异，而又相互影响的地区组成，认为这一系统是均一的则是错误的。世界系统不会崩溃，而可能发生地区灾难或崩溃，由于不同原因会导致在不同时间发生。最早发生是在21世纪中叶。第二次报告《人类处于转折点》（1974）-2要采取适当的全球行动，即通过“有机增长”来实现；改变原来“指数增长”模式。任何拖延的代价都是昂贵的，而且是致命的。无差异增长与“有机增长”指数增长，一个量按恒定百分比增长。橡树式增长，植物在初期为指数增长，在临界点以后，减为线性增长，如橡树150年后，每年还会长高3英寸。人类式增长，在青年期以前增长，以后停止增长。这种增长在任何一段时间都不是指数增长。后两者称之为“有机增长”。第二次报告《人类处于转折点》（1974）-3

解决危机的方案：世界各部分不是单独存在的，而是互相依赖的，须各自完成其历史使命。一个地区､一个国家对人类的有机发展应作出自己的贡献，系统中任何部分的增长，都赖于其他部分的增长或不增长。任何部分不良的增长会危及整体和它自身。第二次报告《人类处于转折点》（1974）-4新报告将“有机增长论”代替原报告“零增长”论，悲观论基调未变，目标使人难于接受。“世界政府”式的协调机制可行性，及容易形成发达国家“控制”､“指挥”发展中国家，使其公正性被质疑。世界未来乐观派观点

—没有极限的增长资源总量难搞清，技术进步预测难搞清。“已知储量”与“最终可采资源”之间，涉及技术进步。人口､经济､科技必然同步增长。

1776年世界人口7.5亿，人均产值200美元；

2176年世界人口150亿，人均产值3万美元。污染治理能力与国民生产均值成正比。人均收入达到2000$US，治理加速；

700$US以下时，污染加速。人类社会持续发展历程人类进化成为自然界主宰采集与狩猎过度发展，出现首次人类生存危机与生态安全问题；畜牧和种植业发展，促进社会经济获得快速进步，生态问题缓解；工业社会使生产出现飞跃，终导致发展与生态安全问题再度激化；转向循环经济是人类社会可持续发展的必需。社会经济发展与自然生态协调程度采集狩猎经济种植畜牧经济工业经济循环经济时间打渔人种田人工厂摒弃“人类中心主义”及其衍生出的“征服自然”“人定胜天”思想，承认资源枯竭和环境退化的根源是人类对自然掠夺的结果；不赞同哲学上向“泛灵论”回归；诸如“人类是地球生命整体中迅速畸形滋生的那部分（如人体肿瘤）”；“地球上没有人类，生态系统更和谐完美”；

“怀疑科学技术的价值，只有通过信仰（宗教···）抑制消费”的观点都是错误的。“循环经济与近代哲学理念—1“循环经济”与近代哲学理念－2人类社会活动是地球生态进化中最为活跃的一部分，不和谐只是插曲。社会文明的可持续发展与关爱人类自然家园是可以同时作到的。坚信人类的智慧和能力，依赖科学技术的发展是可以创造出新的生产与生活模式，使社会与自然协调，并且和谐发展。深绿的生态主义思潮主张保护自然、放弃发展停止增长、克制物欲（佛教、基督教…）承受显著经济倒退，环境优先一切。敬畏自然、崇拜自然人类已经成为地球的恶性肿瘤。反增长计划（Projectofanti-increase)

(SergeLafourche)生态危机，使得“反增长”对缩减经济规模是必要的。建立“生态村”、“城市中的村庄”（Ted.Trainer）是一种价值观和思想的变革，不包括生产资料所有权、资源市场配制的根本改变。反增长剥夺了普通消费者的原有经济和社会发展的合理理由。

《投资环境论坛》2008.14同时渲染“增长极限”，“矛头指向发展中国家”。

“过去父母说：‘孩子，吃完了碗里的饭，中国、印度的小孩正在挨饿。’现在对自己的孩子说：‘乖乖好好学习，不然你们的饭碗就被中国、印度孩子抢走了。’”

——《世界是平的》托马斯·弗里曼

《TheworldisFlat》（ThomasL.Friedman）

浅层生态学与深层生态学-1浅层生态学深层生态学人与自然是分离的人是自然的一部分可支配自然使它为人的利益服务必须尊重和保护自然，是因为它的自身，不是因为它对我们有价值能够也应该用自然规律开发利用自然服从自然规律，如承载能力规律离开人类谈价值是胡话把价值等同于对人类的价值是极大偏见如果威胁到经济增长，污染应当减少减少污染优先于经济增长浅层生态学深层生态学为了增长最大化，必须对物质节约和控制污染程度所有生产应当最小的物质消耗和循环利用国家和地区通过建立贸易而发展进步国家和地区的贸易应当减小，全球应当是自给自足地区的共和体科学技术能够解决环境问题，我们必须不断完善它不能单纯依赖科学技术，需寻找解决问题的其他途径高技术（如核动力）是进步标志中间的适宜的技术（如太阳能，风能等）是进步标志浅层生态学与深层生态学-2浅层生态学深层生态学人们不能忍受生活标准的大幅下降可以忍受高度发达国家生活标准的大幅度下降消费主义适度消费和再生利用激进分子要我们退回到前工业的时期时代或浪漫的乡村生活为建立一个“非工业化”社会，注意力应集中于区域经济和社会需求，以及更多地与自然接触相适应的小规模生产上浅层生态学与深层生态学-3早期循环经济思想萌芽产生于20世纪60－70年代，例如：美国经济学家鲍尔丁提出“宇宙飞船理论”——即地球就像在太空中飞行的宇宙飞船，在地球上生存的人类都类似乘坐飞船的旅客。资源有限性制约着飞船的寿命，宇宙飞船的延续有赖于资源的循环利用。并指出以新的“循环式经济”代替旧的“单程式经济。循环经济（CircularEconomy）是英国环境经济学家D.Pearce和R.K.Turner在其“自然资源和环境经济学”（EconomicsofNaturalResourcesandtheEnvironment,HarvestrWheatsheaf1990)一书中首先提出，开始并未实际成为国家层次的模式。但随着社会可持续发展问题的日益尖锐，其内涵进一步完善发展，为社会重视。循环经济与传统经济学-1循环经济与传统经济-2刻画人的劳动资本、工具原材料加工产品消费服务最优化未能充分反映自然资源藏量、环境容量、舒适性资源，自维持资源消耗的代价。自然资源利用率最大化环境污染最小化经济效益最大化

涉及科技、教育、法律、道德，完全从市场经济自发产生将十分艰难，更需要政府、社会各种力量的参与。传统经济循环经济着重于劳动时间的节约，资本边际效益变化。假定“劳动”作为价值创造的唯一源泉，必导致资源低效率配置，即“产品高价—原料低价—自然资源无价”政策。假定物化劳动（资本、土地、技术、知识）+活劳动共同创造价值，即所有生产要素和需求关系共同决定价值，但同样自然资源有限性也没有进入经济学的有效考量。空气、河水有使用价值，而无价格，自然资源是建立在供给无限，污染无价的基础上的。劳动力稀缺资本稀缺高科技稀缺自然资源稀缺土地稀缺生态足迹支撑人均资源消耗、废物消纳及建筑、铁路……所需土地面积。生态足迹2008.5.27，英国首次公布该国2003年末生态足迹为5.19公顷=5.19104m2中国生态足迹为1.6公顷世界生态足迹平均为2.2公顷。循环经济被定义为如此广阔是于近代经济学的发展相一致的。近代经济学者（如加里·贝克尔，1992年诺贝尔奖得主）认为，经济学的研究方法应该可以被应用到人文科学、工程科学，乃至自然科学的各个领域。任何一种常规和非常规的资源，只要它是稀缺的，而本身又有多种用途，那么这种资源的分配和选择问题均可以纳入经济学范畴。循环经济与传统经济-3如自然资源（水、空气、矿物等）的藏量和品质、环境容量（如污染自然消纳等）、舒适性资源（如温室效应、沙暴等）、自维持资源（生物多样性等）的消耗、保护和恢复，当然应该纳入循环经济学领域。但是在传统经济学中，涉及自然环境被看成是一个“公共物品”，在研究中被边缘化了，被无偿使用。循环经济与传统经济-4循环经济的根本出发点和基石是：认为在当今社会可持续发展中，主要障碍是资源、能源和环境容量的有限性和人类社会需求增长的持续性。事实证明，如果它们一旦被过度消耗和破坏，它们的恢复可能需要付出千百万倍的代价（如湖泊污染问题），需要数亿年的时间（如物种的灭绝等），这是人类无法承受的。循环经济与传统经济-5构建循环经济学理论平台的难题在于：首先是环境价值的定量计量问题。如何界定自然环境在被利用、消耗时，给出恰当的可交换测度。尽管环境价值表现出一种跨时域、跨空域的超越性，但它们的计量是否应遵循以下原则：（1）货币一致化（2）直接或间接以市场价值计量（3）不同类型价值分量可以叠加性循环经济与传统经济-6《联合国气候变化框架公约的（京都议定书）》目标是2008～2010年工业化国家温室气体排放总量在1990基础上平均减少5.2％德国要使全年排放总量相对于2000年减少0.4％欧盟规定25个成员国无偿取得总排放额度后，分配给成员国超过额度的，则向其他成员国购买额度。德国领到的排放额度为年平均4.95亿吨（2005～2007）在企业间分配。额外每年有300万吨指标专门用于新企业。国际间拍卖处于起步阶段，只有丹麦、匈牙利、立陶宛试行过，占排放权比重仅为1.5～5％。“环境价值”、“资源价值”的定量计量又将如何随人口水平、科技水平、生产水平改变等，这些问题都尚未被科技界、环境界和经济界共同接受。因此它无法服务于各行业间生产链、服务链间的连接关系，生产与消费关系，地区间贸易和国际贸易关系。循环经济与传统经济-7其次是环境价值介入后，市场经济的机制问题

现代国家经济最有效的运行模式应是：“政府－市场－社会”三者有机结合和协调机制，即宏观调控下的市场（RegularizedMarket)经济。循环经济体系的型式当然更不能依靠市场经济自然协调产生。而这时政府和社会如何有效、有力的介入也是难题之一。因此，循环经济学理论平台的形成需要有新的突破。循环经济与传统经济-8构建循环经济的实践平台的难点在于——首先是科学技术发展水平的制约：这是因为循环经济的建筑的基石是资源的高效利用、重复利用和循环利用；能源优化利用和能源载体的可再生利用；以及环境污染的源头防止。这要求我们以这一目标函数去重新审视我们所有的生产环节与消费环节，而且依靠现有科技发展水平是远远难以完全做到的，应该是可持续发展的根本障碍。循环经济与传统经济-9其次是生态伦理道德的建设难度由于生态破坏容易，而生态恢复难。如何使生态破坏者从法律、伦理道德方面付出高昂代价，使之平衡，才能逐步形成一个自觉生态意识。所以，通过从生态教育、生态制度和生态法律的建设逐步完善是十分重要的。循环经济需要科学技术和伦理道德基石的建设应该是一个不断完善的过程，是我们可以立即着手建设的。循环经济与传统经济-10传统经济学基本原理（一）交替关系原理：“黄油、大炮不可兼得”机会成本原理：“选择”或“放弃”都要付出成本边际决策原理：外部条件改变，“短板”决策激励反应原理：效率提高，总消耗上升比较优势原理：国际不同，优势产业不同传统经济学基本原理（二）“看不见的手”原理：个体无序可导致整体有序“看得见的手”原理：政府、公众的法律、道德制约生产率差异原理：技术转移受限，生产率差别化通货膨胀——失业短期交替原理：失业率↓，购买力↑，通胀↑（高储蓄率，使平稳）收益递减原理：资本边际效益递减循环经济学基本原理（补充）自然资源总量有限，人均供给趋同原理。自然资源补偿原理。“点石成金的手”原理。不可完全循环原理。工业经济的单向发展模式太阳原生矿物资源铁，铜化石矿物资源矿物开采加工生产消费废物生态工业循环经济发展模式化石能源注入自然资源初级产品加工产品可再生资源消费１2345678废弃物可再生能源（太阳能，风能，生物质能等注入）核能（裂变，聚变）注入与自然生态系统耦合的理想循环经济模式循环经济追求的目标充分、重复、循环利用资源。优化利用能源，可再生能源开发。环境与生态保护效率和利润最大化

——同时用这四条标准，审视所有现行生产过程。后工业社会（信息社会）经济与生态预期人均GDP成功欲满足（教育）文化娱乐视听享受健康与安全富足消费温饱需求资源消耗污染程度生态不协调递减方向循环经济可行性人均GDP的增长可以是无限的，随着人均GDP的增长，恩格尔系数会不断下降。“林有干木只栖一枝，弱水三千只饮一瓢”。随着产品灵巧化、智能化的提高，在个人生活质量上升的同时，物耗、能耗将会逐步降低。人均物质总需求（吨）人均GDP（千美元）中国波兰

美国

芬兰英国日本

德国

荷兰1975-1994欧盟－151980-1997库兹涅佐夫曲线国际政坛有关“循环经济”的实践-11972年6月联合国斯德哥尔摩《人类环境宣言》“人类只有一个地球赖以生存，它不是从上代人继承下来的，而是从下一代人受里借来的。”1987年挪威首相布伦特兰夫人主持“我们共同的未来”报告，提出必须改变发展模式。1992年联合国“里约热内卢环境与发展宣言”首次提出人类应遵循可持续发展方针，可持续发展既符合当代人需求，又不致损害后代人发展需求。2002年8月联合国《约翰内斯堡宣言》制约了可持续发展战略时间表，和国际综合计划。国家政坛有关“循环经济”的实践-270年代丹麦Kalumdborg生态工业园区建设经验，及在世界范围内的推广。1996年德国颁布“循环经济与废物管理法”2000年日本制定了“推进形成循环型社会基本法”20世纪末我国在企业（鲁北，贵港…）市（贵阳…）省（辽宁，吉林…）等不同层次进行着大量实践活动。社会经济可持续发展知识经济循环经济文化信息产业提升传统产业生态农业生态工业生态消费资源循环利用能源优化利用和可再生能源开发污染源头防止静脉产业信息化生态化循环经济与知识经济动脉产业与静脉产业用户销售商维修中心制造商零件制造原材料供应开采回收中心分解拆卸熔炼废弃填埋维修再利用可回收部件再制造再资源化简单再使用静脉动脉动脉产业与静脉产业谁制造，谁分解谁分销，谁回收谁污染，谁治理循环经济的3R理念减量化减少再利用重复使用再循环使再循环输入端过程中输出端减少进入生产和消费过程的物质量,从源头节约资源使用和减少污染物的排放。原料套用、能量梯级利用、中水回用，可修复产品再利用等。要求物品完成使用的功能后重新变成再生资源。减量化应放在首位全过程都必须做到无毒化、无害化清洁生产和静脉产业的企业层次生态园区产业链建设的区域层次循环经济型社会构建先进科技研发先进系统优化软科学生态法规教育和道德养成循环经济的三个层次和三个支撑——工程科学技术是循环经济的基石，缺乏科学技术的支撑，循环经济的理念将成为海市蜃楼。循环经济与和谐社会社会发展的活力：“发展是硬道理”，一切有利于社会进步的创造愿望得到尊重、支持，并为社会成员充分施展才能提供机会和舞台。社会发展的凝聚力：促进社会公平和正义，妥善协调社会成员间的关系，扶贫济困，诚信祥和。社会发展持续力：建立社会与自然的和谐关系，保护社会的资源和环境，为子孙后代提供优良发展空间。总之，保证社会高速发展的同时，实现同代人之间公平正义，并维护下代人享有同等发展机遇。胡锦涛在中央资源环境工作会上指出：“要加快转变经济增长方式，将循环经济

的发展理念贯穿到区域经济发展、城乡建设和产品中，使资源得到最有效的利用。最大限度地减少废弃物排放，逐步使生态步入良性循环。”循环经济的自然科学基础热力学第一定律：物质和能量转化过程数量守恒热力学第二定律：物质或能量在转化中，其品位将发生变化，遵守熵增原理：爱因斯坦能量与物质转化公式：E=mc2物质被使用能量对外体功都是熵增加过程自然生态过程（光合作用）工业代谢过程中负熵过程核能太阳能Prigogine非平衡热力学远离平衡态耗散结构的子系统，可以实现自组织的负熵过程代谢社会MetabolicSociety热损失dS=ძQTძMC==ძIN“信息负熵”:通过减少不确定性，使负熵注入增效

Prigogine的自组织概念退化物质能量信息物质能量信息简单子系统简单子系统结构、功能更为复杂、更为有序的新系统自组织远离平衡态非线性整合由于稳定性没有保证，某种被触发的涨落会被放大，而产生新的有序结构。生态工业工程技术开发原则进化替代原则：新资源、新材料、新产品、新工艺引入减量化原则：分子设计、智能化产品再利用原则：梯级、重复、循环利用资源、能源再资源化原则：静脉产业开发、废物再利用系统综合原则：共生多联产、综合利用集成优化原则：区域内物流、能流、信息流、资金流的集成优化。进化替代原则

——清洁生产替代技术一、使用无毒害原料、溶剂和催化剂的新工艺过程采用绿色原料代替光气（COCl2）为原料制备，异腈酸酯，碳酸二甲酸，聚碳酸酯等代替氢氰酸为原料制备，甲基丙烯酸，叔丁胺，氨基二乙酸钠，丙烯腈等采用绿色催化剂与工艺采用分子筛、固体酸为催化剂代替HF,H2SO4，BF3，ALCL3等污染催化剂采用绿色溶剂采用环戊烷，戊烷为发泡剂采用己烷油，碳酸二甲酯，N-甲基吡啶烷酮为萃取剂采用超临界CO2，H2O为溶剂进行合成、聚合，氧化反应或造粒、包涂循环经济的工程科学内涵：通过“资源→生产→产品→消费→废弃物再资源化”的全生命周期清洁闭环流动模式。实现从“摇篮到摇篮”清洁生产，资源综合利用，可再生能源开发，灵巧产品设计、生产消费为一体的社会经济活动模式。循环经济的工程科学内涵初级资源循环利用型：如废纸、金属、玻璃、循环利用。“生产者—分解者”构成循环利用型，发展清洁分解（家电、车、船）工业。产品的“再制造—再利用”型，如轮胎、发动机壳、曲轴修复产业。生态产业链延伸、综合利用和区域集成优化型，如生态产业园区建设。由“物理—化学—生物学”相耦合的资源循环利用型，如欧洲的“阳光产业”，排放CO2

→菜籽→生物柴油→CO2。生态工业的主要工程技术挑战和应对A.主要技术挑战分散资源的富集、分离和纯化最少能量注入的低化学势物质转化和再利用低价值可再生资源的高附加值利用低密度、低品位能源的有效利用高强度、高效率生产的科学技术与工程方法复杂巨系统的整体优化问题太阳能及其次生可再生资源的高效利用。生态工业的主要工程技术挑战和应对B.生态工业工程技术开发原则进化替代原则：新资源、新材料、新产品、新工艺引入减量化原则：分子设计、智能化产品再利用原则：梯级、重复、循环利用资源、能源再资源化原则：静脉产业开发、废物再利用系统综合原则：共生多联产、综合利用集成优化原则：区域内物流、能流、信息流、资金流的集成优化。循环经济促进法实施以来，获得重大成效成为我国社会发展，加快转型的重要战略决策。已进入十七大、十八大和历层政府文件，已为全国中央到地方各级政府执政的依据，已深入人心，成为全社会的共识。已用于制定、实施政策，细化为定量的指标。如十一▪五、十二▪五中确定的万元GDP能耗削减指标

万元GDP物耗削减指标等，成为资源综合利用，国家发展考核指标。已用于制定系统行政政策的推进项目。如促进工业产业集群园区循环化改造，建立十大工程项目。在生产链的纵向延伸和横向扩展，在生产过程大大实现资源的综合、充分利用深入、广度。建立了国际合作项目。中、日、朝循环经济示范城市建设等。如：城市矿业的示范基地建设项目，在各省市出现了一批用较高科技支撑下的企业。“十一∙五”成果与“十二∙五”预期2010年比2005年提高2015年要求比2010年提高能源产出率24%18.5%水产出率59%43%矿产资源总回收率5%5%共伴生矿综合利用率5%5%工业固废综合利用量（T）110.1亿吨93.2亿吨工业固废综合利用率（%）13.2%3%主要再生资源回收利用总量77.4亿吨43.6亿吨重要有色金属再生产量/总量7.4%3.3%农业灌溉用水有效利用系数11.16%工业用水重复利用率10.6%74.3%秸秆综合利用率2010年为70.6%9.4%十二∙五新增指标新增加主要资源产出率提高15%建设用地土地产出率增加43%城市垃圾资源化率达到30%城市污水再生率5%解决白色污染的技术进化在塑料制品成型时，加入大量淀粉､纤维素，可以使废弃时，塑料制品分散成小粒。采用发酵法生产乳酸､聚乳酸可降解塑料。采用细胞培养法在大肠杆菌内生成可代谢塑料，聚羟基丁酸酯（PHB）用于人造血管､骨钉､缝线。减量化原则

——灵巧化学品合成我国

氮肥产量世界第一，消费量世界第一，利用率30％－35％ 磷肥产量世界第二，消费量世界第一，利用率10％－20％ 钾肥产量世界第一，消费量世界第二，利用率35％－50％主要原因：化肥分解速率与植物吸收速率不匹配后果：污染水系，污染土壤，浪费资源，能源解决方法：专用，变速，可控释放灵巧化肥

多层变组分：根据植物对N、P、K需求时间分期释放。包膜缓释：大颗粒、包膜，过程无污染。包膜剂可降解：控、缓释，减少流失，无残留。转鼓式流化床装置：造粒、包膜一次完成。设备简单，大批量制备。有8万吨～20万吨

/年工程实践经验。产品工程

——大粒可控缓释化肥制备——包涂技术用于灵巧农药、医药用于高毒性农药的微量缓释技术，如纳米插层缓释用于灵巧药品制备维生素、肝炎疫苗（防分解）代血浆（A异体血红蛋白＋B复合酶，防异体排斥）定向组织进化（干细胞＋复合酶）致导型药物制备AB包膜IV.再资源化原则（废弃物回收利用）纸张、轮胎、废家电、汽车的再资源化

*每吨再生纸可节约512度电，4m3木材，250吨水*轮胎翻新率我国4％，发达国家15％以上其中载重胎121次，载重胎7－8次，每翻新一条轮胎节约70％橡胶资源铁、铜、铝的再回炼从产品设计开始考虑再资源化，直至回收、分拣环节系统综合原则

——物质生产中的产品共生磷矿石焦炭电炉炼磷COCO+H2二甲醚H2O石英石SiO2矿渣微晶玻璃砖CO2乙烯水泥添加黄磷“清洁生产”概念演化第一层次污染治理，达标排放第二层次循环利用，微排放、零排放第三层次“源头”治理，清洁工艺代替污染工艺第四层次“生态化工”，化学品全“生命周期”，即“诞生”到“消亡”的全过程与自然生态循环相协调第五层次生态工业园区建立，从非单一化学品生产着眼，地区内多种化学品生产过程之间耦合与自然生态的协调，这个厂的废物→另一个厂的原料循环经济十大示范工程（2013.1.23）一、资源综合利用共伴生矿石综合利用：

包头铁矿伴生稀土矿石

攀枝花钒、钛、铁矿伴生青海盐湖、钾、钠、镁、锂共生尾矿：在开采过程中剥离的脉石

在开采过程中大量低品位矿石、高岭土等。

①含铁20%以下的铁矿石等暂无经济价值

②本溪的废弃矿渣山

③抚顺露天煤层上的油页岩层、煤矸石利用建设30个伴生矿、尾矿有价组分提取工程。工业固体废物利用

如冶炼废渣、赤泥、脱硫石膏、高铝粉煤灰、磷石膏等6~8个示范工程矿井水的综合利用。建筑垃圾和道路废物资源利用示范

用作水泥填补、再生道路沥青，6个示范工程。海水淡化（膜法反渗透，多效蒸发…等20个示范）

雨水收集再生水利用（20个示范）二、产业园区循环化改造支持30个化工、纺织、制革等单一产业园，延伸产业链为重点。改造60个综合性重化工产业集群示范，以横向耦合、纵向延伸、循环链接为重点。支持工农业复合型10项改造，农林产品、副产品深加工。如：秸秆的菌类培养、沼气、木糖醇、土壤改良、纤维素、半纤维素、木质素分质利用、燃料酒精等重点是资源产出率、土地产出率、资源利用率“零排放”等指标。物流，能流，信息流区域集成的优化原则

－生态工业园区(Eco-IndustrialPark)发展现状丹麦的Kalundborg工业园区（70-90年代）美国的PCSD支持下的四个EIP示范园区(1994)（BaltimoreMarlandVirginia等地）法国的PALME计划（1995）加拿大对现有工业园区的改造（90年代末）日本川崎零排放工业园（2001）一些发展中国家的EIP建设计划我国在太原、枣庄、衢州的实验研究生态工业园区分类

老区改造型、主导产业型、全新规划型、虚拟型生态工业园区建设在一定界区内实现物质流、能量流、价值流和投资效益、污染控制等要素的最优化配置。解决资源的充分、再生、循环利用。开发化石能源的节约利用，梯形利用，可再生能源利用。环境污染的源头防止。增加经济效益和社会效益。Ⅵ.区域集成优化原则

生态工业园区

（ECO－industrialPark）KalundborgEIP组成KalundborgEIP效果减少资源消耗：

石油：45，000吨/年 煤：15，000吨/年 水：600，000m3/年减少污染：

CO2排放：175，000吨/年

SO2排放：10，000吨/年废物再利用：

炉灰：130，000吨/年 硫：4，500吨/年 石膏：90，000吨/年 氮：1，440吨/年 磷：600吨/年生态工业园区

——优越性分析

物流，能流，信息流的总体优化利用发现生产链的缺陷，定位粘合技术新工艺和装置的开发方向多产业综合的可持续发展，－－循环经济软科学生态工业园区

——局限性分析资源利用的柔性较差产，供，销，未知因素多先进工艺技术使用阻力增加在管理，投资，组织等方面的局限生态工业园区

—局限性举例Kalundborg工业园区的问题举例

Asnaesvaerket电热厂烧掉450万吨煤/年～40％转化为电能，其余大部分转化为蒸汽蒸汽消耗

——Statiol炼油厂消耗14万吨/年（占0.3％）

——住宅取暖消耗22.5万吨/年（占0.5％）

——NovoNordisk生物公司消耗21.5万吨/年（占0.5％）

Gyproc石膏材料公司用天然石膏与电热厂副产石膏，成分不一致生态产业园区建设内涵物流分析，重要化学元素工业代谢分析、互利共生分析、物流的重复利用率和循环利用率分析。能流分析、梯级利用、可再生能源利用。污染物流分析生成、转化和消纳。产业价值流分析，产业链延伸，产业链柔性分析。资金投入有效性方案比较，资金流分析优化现有园区的局限性链接技术研究开发及产业发展方向。生态园区提升物质流分析方法

（MaterialFlowAnalysis）以追踪物质重量从自然界开采进入社会经济系统→流径生产→使用→废弃→回归自然环境的方法人类活动对环境影响取决于这一物质流的数量和质量，影响包括：对环境的扰动、污染、退化包括：输入—存留—输出物质衡算2000年日本中国相差直接物质投入量21.3亿吨41.56亿吨多1.95倍生产附加值28万日元/t19600元/t2156.7元/吨少9.08倍循环利用率10%4.09%少2.44亿三、再生资源回收体系布局80个网点建设100个回收分拣集聚区培养100个有规模有技术的龙头企业延伸工商业的社会的责任，参与回收、贸易和再利用。

如：青岛新天地、荆门格林美已有规模建设网上再生资源回收、物流、安全利用，监督气险废物，进口再生资源的物流。四、“城市矿产”基地示范废钢铁、有色金属、废塑料、废橡胶等分质利用。如：日本再生铝的利用已占总量的99%集中利用。如：废纸回收中复粘塑膜制燃油

如：地膜收集、利用防二次污染利用。如：垃圾焚烧发电的污染，建设50个先进清洁规范化、规模化基地垃圾（再生资源）炼制资源量巨大：美国2001年回收废旧钢铁6800万吨纸张、纸板4700万吨废旧铝4300万吨铜200万吨轮胎5600万个不锈钢140万吨铅130万吨锌21万吨

年销售额（美国）200亿美元，大于1/4销往中国西方国家总回收值5000亿美元，每年以15%~20%增长我国潜力巨大，2007年废电视2300万台

废洗衣机1000万台废电冰箱800万台垃圾（再生资源）炼制生态消费日本再生资源回收：包装材料（玻璃95%，纸制容器90%，塑料95%，钢罐98%，铝罐91%，纸板98%，纸袋93%）废塑料、橡胶90%

生活垃圾25%~30%