32章产业生态学第四节-课件

产业生态学◙第三章第四节2020/12/21产业生态学◙第三章第四节2020/12/21第四节产业生态学基础简介产业生态学发展的历程产业生态学的研究领域与特点产业生态学实践的意义产业生态学的理论框架基本理念与核心原则产业生态系统的基本概念产业生态系统的进化2020/12/22第四节产业生态学基础简介2020/12/22精品资料3精品资料3你怎么称呼老师？如果老师最后没有总结一节课的重点的难点，你是否会认为老师的教学方法需要改进？你所经历的课堂，是讲座式还是讨论式？教师的教鞭“不怕太阳晒，也不怕那风雨狂，只怕先生骂我笨，没有学问无颜见爹娘……”“太阳当空照，花儿对我笑，小鸟说早早早……”44精品资料2020/12/25精品资料2020/12/25你怎么称呼老师？如果老师最后没有总结一节课的重点的难点，你是否会认为老师的教学方法需要改进？你所经历的课堂，是讲座式还是讨论式？教师的教鞭“不怕太阳晒，也不怕那风雨狂，只怕先生骂我笨，没有学问无颜见爹娘……”“太阳当空照，花儿对我笑，小鸟说早早早……”2020/12/262020/12/26现代生态学发展从本世纪60年代至今，是生态学蓬勃发展的年代。现代生态学发展的主要趋势如下：1．生态系统生态学研究是生态学发展的主流；2．系统生态学的发展是系统分析和生态学的结合；3．现代生态学向宏观和微观两极发展；4．应用生态学的迅速发展。2020/12/27现代生态学发展从本世纪60年代至今，是生态学蓬勃生态学分支生态学生物组织水平划分个体生态学种群生态学群落生态学生态系统生态学全球生态学生物分类类群划分动物生态学昆虫生态学植物生态学微生物生态学人类生态学栖息环境划分淡水生态学海洋生态学河口生态学陆地生态学交叉学科划分数学生态学化学生态学物理生态学地理生态学生理生态学进化生态学行为生态学经济生态学应用领域划分景观生态学城市生态学环境生态学社会生态学产业生态学2020/12/28生态学分支生态学生物组织水平划分生物分类类群划分栖息环境划分1.产业生态学发展的历程萌发阶段：20世纪50、60年代，生态学蓬勃发展，人们产生了能否模仿自然生态系统，按照其物质循环和能量流动的规律重构产业系统的想法。2020/12/291.产业生态学发展的历程萌发阶段：20世纪50、60年代产业生态学的诞生：1989年9月，Frosch和Gallopoulos发表题为《制造业的战略》一文，提出了产业生态学的概念。2020/12/210产业生态学的诞生：1989年9月，Frosch和Gall《制造业的战略》的建议需要建立“产业生态系统industrialecosystem”能量和原料使用最优化；废物和污染最小化；产品有用，经济可行。2020/12/211《制造业的战略》的建议需要建立“产业生态系统indu蓬勃发展的阶段：《制造业的战略》催生了美国科学院在上世纪90年代早期举办的专题研讨会，开启现代产业生态学研究之门。20世纪九十年代以来，产业生态学的理论研究与实践进入蓬勃发展的崭新阶段2020/12/212蓬勃发展的阶段：《制造业的战略》催生了美国科学院在上世纪92020/12/2132020/12/213蓬勃发展的阶段：美国科学院研讨会以后的10年，在美国和北欧各国产业生态学研究发展很快，逐渐为其他领域的学者和政府官员所了解。其间由不同组织和机构召开了许多学术会议，代表性的会议是两届GordonResearchConferences。2020/12/214蓬勃发展的阶段：美国科学院研讨会以后的10年，在美国和北欧各2020/12/2152020/12/215蓬勃发展的阶段：1990s后期，创办《产业生态学杂志》，得到国际社会更加广泛的认同。2020/12/216蓬勃发展的阶段：1990s后期，创办《产业生态学杂志》，得到2020/12/2172020/12/2172020/12/2182020/12/2182020/12/2192020/12/219进入2000年

成立国际产业生态学会2020/12/220进入2000年

成立国际产业生态学会2020/12/220

ProfessorofIndustrialEcology,ProfessorofChemicalEngineering,ProfessorofGeologyandGeophysics,andDirectoroftheCenterforIndustrialEcology.ProfessorGraedelwaselectedtotheU.S.NationalAcademyofEngineeringfor“outstandingcontributionstothetheoryandpracticeofindustrialecology,2002.”2020/12/221

ProfessorofIndustrialE2020/12/2222020/12/222第一个博士BRAllenbyDr.BradenAllenby

LincolnProfessorofEngineeringandEthics;ProfessorofCivilandEnvironmentalEngineering;ProfessorofLaw.ProfessorAllenbyisthecurrentpresidentofInternationalSocietyforIndustrialEcology(ISIE)andthecurrentchairoftheAmericanAssociationfortheAdvancementofScience(AAAS)CommitteeonScience.From1997to2004,Prof.AllenbyservedasaVice-PresidentofAT&T.Heistheauthorofseveralbooksaroundindustrialecologyincludingthestandardtext,IndustrialEcologywithThomasE.Graedel.2020/12/223第一个博士BRAllenbyDr.BradenAll第一个学士学位NorwegianUniversityofScienceandTechnology(NTNU).

2020/12/224第一个学士学位NorwegianUniversityofSurenErkman另一位先驱2020/12/225SurenErkman另一位先驱2020/12/2252020/12/2262020/12/226SurenErkman提出的产业生态学概念

封闭物质循环去物质化生态产业园合作“零”排放系统与全球研究的方法能源脱碳资源利用优化新的规划平台2020/12/227SurenErkman提出的产业生态学概念封闭物质循环去1.环境管理的发展进程

2.生态产业园区的简介

3.生态产业园基础

4.生态产业园和所在社区

5.生态产业园的规划和发展

6.生态产业园的融资

7日益崛起的可持续经济和生态产业园

8.生态产业发展政策

9.产业生态园的设计战略

10.生态产业园的建设

11.生态产业园的管理

12.改造现有的产业园

13.实现企业间的副产品交换

14.案例综述

15.日本生态产业的发展

附录LoweE.2020/12/2281.环境管理的发展进程

2.生态产业园区的简介

3.生态产业

陆钟武院士，产业生态学专家。东北大学教授。长期从事冶金炉热工及冶金能源方面的研究和教学工作。率先参照势流理论研究了竖炉气体力学，用高炉炉身静压成功地判断了炉内的主要变迁；查明了普通平炉改为内倾式后指标下降的原因；建立火焰炉热工基本方程式，改造后的加热炉热效率达国际先进水平；提出了载能体概念，创立了系统节能理论和技术；探明了钢铁产业年节能率下降的原因，提出了节能方向和途径；预测了我国钢铁产业2000及2010年的能耗值。国内的先驱2020/12/229

国内的先驱2020国内的先驱钱易院士，清华大学环境科学与工程系教授，在我国环境工程界首先提出产业废水可生化性及其鉴定标准的理论和方法，为产业废水处理方案的确定提供科学依据，后多次主持和参加城市污水处理与回用、高浓度有机废水的厌氧生物处理、氧化塘技术等国家科技攻关项目；研制和开发出适合我国国情的高效低耗水处理设备，并使其系列化、产业化。2020/12/230国内的先驱钱易院士，清华大学环境科学与工程系教授，在我国环境2020/12/2312020/12/2312.产业生态学研究的特点（1）以系统论的观点观察和解决问题（2）多学科交叉与融合（3）以产品和服务为核心开展研究（4）采用定量分析的方法（5）可操作性强（6）富有挑战性2020/12/2322.产业生态学研究的特点（1）以系统论的观点观察和解决问题3、产业生态学实践的意义

可从根本上解决产业系统与自然生态系统冲突的问题为提高企业竞争力提供了强有力的解决方案对其它学科将产生重大影响2020/12/2333、产业生态学实践的意义可从根本上解决产业系统与自然生态系二、产业生态学的理论框架基本理念与核心原则产业生态系统的基本概念产业生态系统的进化2020/12/234二、产业生态学的理论框架基本理念与核心原则2020/12/21.产业生态学的基本理念

天然系统产业系统传统观念产业系统天然系统产业生态学的观念2020/12/2351.产业生态学的基本理念天然系统产业系统传统观念产2.产业生态学的核心原则

全生命周期考虑Life-cyclethinking2020/12/2362.产业生态学的核心原则全生命周期考虑2020/12/2组件加工原料生产原料提取报废翻新运输包装产品生命周期的各个阶段使用组件安装原料加工产品组装2020/12/237产品生命周期的各个阶段2020/12/237制造过程中考虑环境影响机械加工；铸造、锻造、冲压；橡胶塑料加工；焊接；涂装；玻璃制造；2020/12/238制造过程中考虑环境影响机械加工；2020/12/238使用过程中考虑环境影响汽车尾气；噪声；清洗；漏油；废弃物；2020/12/239使用过程中考虑环境影响汽车尾气；噪声；清洗；漏油；废弃物；2茶壶玻璃杯（再利用）加热元件金属部件（易于再循环）橡胶/塑料（焚烧并回收能量）外壳上部（易于再循环）外壳下部（不易再循环）考虑失效后的环境影响:茶壶的例子废弃物（焚烧并回收能量）2020/12/240茶壶玻璃杯（再利用）加热元件金属部件（易于再循环）橡胶/塑料为产品生命周期而设计:一个螺丝组装一把茶壶通用电气公司和FitchRichardsonSmith合资成立的polymerSolutions公司制造。美国生产的铸塑部件与英国生产的加热元件及开关。2020/12/241为产品生命周期而设计:一个螺丝组装一把茶壶通用电气公司和F产业生态学的核心原则污染预防PollutionPrevention2020/12/242产业生态学的核心原则污染预防2020/12/242污染预防处理与处置循环再用减少消除污染预防废物管理控制与处置2020/12/243污染预防处理与处置循环再用减少消除污染预防废物管理控制与处置产业生态学的核心原则系统思想Systemsthinking2020/12/244产业生态学的核心原则系统思想2020/12/244汽车的例子2020/12/245汽车的例子2020/12/245汽车年平均行驶公里数持续增长2020/12/246汽车年平均行驶公里数持续增长2020/12/246烃排放量减少2020/12/247烃排放量减少2020/12/247汽车制造与使用系统基础设施技术：道路，燃料供给，停放，维修等社会结构汽车组件汽车生产、使用和再循环2020/12/248汽车制造与使用系统基础设施技术：社会结构汽车组件汽车生产、22020/12/2492020/12/2492020/12/2502020/12/2503.产业生态系统的基本概念生态系统与产业生态系统产业生态群落产业生态系统组成部分产业生态系统中的物质与能量流动产业生态系统的平衡产业生态系统2020/12/2513.产业生态系统的基本概念生态系统与产业生态系统产业生态系生态系统与产业生态系统传统的生态学-对生态系统不同层次组成的认识个体：物种（Species）种群：种群（Population）即一个生物物种在一定范围内所有个体的总和。群落：群落（Community）即在一定自然区域中许多不同种生物的总和。生态系统：生态系统（Ecosystem）即任何一个生物群落与其周围非生物环境的综合体。2020/12/252生态系统与产业生态系统传统的生态学-对生态系统不同层次组成的生态系统与产业生态系统现代生态学

生态系统就是生命系统和环境系统在特定空间的组合。在生态系统中，各种生物之间以及生物与非生物的环境因素之间互相作用，关系密切。整个生物圈(Biosphere)就是一个最大的生态系统——生态圈(Ecosphere)。

集中体现在物质、能量和信息的流动上。2020/12/253生态系统与产业生态系统现代生态学集中体现在物质、能量和信息的产业生态系统同自然生态系统一样，产业系统是物质、能量和信息流动的特定分布；完整的产业系统有赖于由生物圈提供的资源和服务。2020/12/254产业生态系统2020/12/254产业生态系统的四个基本生态原则生态系统产业生态系统循环传输(Roundput)物质循环；能量层叠循环传输物质循环；能量层叠多样性(Diversity)生物多样性物种、生物相互依赖性和协作信息多样性行为者多样性（行业、部门、企业等）相互依赖性和协作产业输入-输出地域性(Locality)利用本土资源注重本土特性限制性因素本土依赖性；共生地域性利用地方资源（包括废物）注重地方特性限制性因素地方成员间协作渐变(GradualChange)利用太阳能进化通过繁殖进化轮回的时间周期性和季节性系统多样性发展缓慢渐变利用废物、能源和再生资源系统多样性缓慢发展2020/12/255产业生态系统的四个基本生态原则生态系统产业生态系统循环传输(2020/12/2562020/12/256产业生态群落产业企业联合体或共生体(symbiosis)至少包括相互关联的一些产业企业，为了各自的经济利益(减少固定投资和降低生产成本)而在某些方面(如能源共享、原材料或副产品的再利用等)实现合作。对于在产业系统中流动的物质和能量来说，不同行业部门对这些物质和能量是存在“捕食”关系的。在产业生态群落中也存在同自然生态系统中性质和地位一样的“主要种群”。2020/12/257产业生态群落产业企业联合体或共生体(symbiosis)对产业共生体(symbiosis)丹麦卡伦堡产业共生体(symbiosis)2020/12/258产业共生体(symbiosis)丹麦卡伦堡产业共生体(sym产业生态系统组成部分2020/12/259产业生态系统组成部分2020/12/259产业生态系统与自然生态系统的对比自然生态系统2020/12/260产业生态系统与自然生态系统的对比自然生态系统2020/12/产业生态系统与自然生态系统的对比产业生态系统---电脑中铜的流动分解者2020/12/261产业生态系统与自然生态系统的对比产业生态系统---电脑中铜的产业生态系统中的物质与能量流动产业系统有其特定的物质、能量流动和信息交换.将铁矿及其它原料加工成钢产品与自然生态系统不同，传统产业系统各企业和部门之间物质供应的是一线性开放系统，它们的“食物”关系呈线性状态，各企业或产业部门之间的相互联系很小。2020/12/262产业生态系统中的物质与能量流动产业系统有其特定的物质、能量流产业生态系统的平衡生态平衡在任何一个正常的生态系统中，在一定时期内，能量流动和物质循环在生产者、消费者和分解者之间都保持一种相对的、动态的平衡。生态平衡来自：每一种成员的作用、群落组成的多样性、群落的自我平衡机制。Theecologicalbalance2020/12/263产业生态系统的平衡生态平衡Theecologicalba产业生态系统的平衡平衡的内在机制是市场价值规律；平衡的实现要靠系统内部具有自动调节的机制和能力；有必要辅助于人为调控手段，这种调控来源于产业生态系统的协调管理机构。

2020/12/264产业生态系统的平衡平衡的内在机制是市场价值规律；2020/1产业系统与自然系统的平衡2020/12/265产业系统与自然系统的平衡2020/12/2654.产业生态系统的进化一级生态系统二级生态系统三级生态系统

系统的物质和能量流动模式的差异：2020/12/2664.产业生态系统的进化一级生态系统系统的物质和能量流动模一级生态系统

图2.1一级生态系统中线性的物料流动

产业文明的初期，产业体系并不复杂，行业门类、产业企业数量、生产规模、产品种类和数量等都是非常简单的，在很大程度上生产与消费只是一些相互不发生联系的线性的物质与能量流动的叠加。一级生态系统的运行方式是建立在资源极大富足条件下的，而不考虑资源利用的效率和持续性。这样就造成地球资源极大的浪费，引发资源危机，而且没有进行资源化利用的废物的积累也产生了严重的环境问题。

生态系统组成部分无限的资源无限的废物2020/12/267一级生态系统图2.1一级生态系