清洁生产-第六讲：生态产业系统VIP

第六讲生态产业系统在传统的工业体系中，每一道制造工序都独立于其他工序，消耗原料，产出将销售的产品和将堆积起来的废料；我们完全可以运用一种更为一体化的生产方式来代替这种过于简单化的传统生产方式，那就是工业生态系统。……一个工业生态系统，完全可以像一个生物生态系统那样循环运行：植物吸取养分，合成枝叶，供食草动物享用，食草动物本身又为食肉动物所捕食，而它们的排泄物和尸体又成为其他生物的食物。当然，也许人们永远也达不到一个完美的工业生态体系的境界，但是，企业家与消费者完全可以改变他们的习惯，如果他们愿意保持或提高生活水准而又不去破坏环境的话。

——《可持续工业发展战略》RobertFrosch&NicolasGallopoulos,1989主要内容生态产业系统工业共生工业共生类型工业共生系统设计步骤与方法案例分析一、生态产业系统1、生态产业系统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；

是由众多产业企业所构成的人工复合生态系统；

系统中各成员以物质、能量和信息为纽带，相互连结、相互依赖，并最终形成类似于自然生态系统的“食物链网”结构，实现物质转换和价值增值功能。按工业与环境的关系，工业发展的三种模式：

传统模式，即不顾环境的工业生产。除了剧毒和能引起急性中毒的废料外，绝大部分工业废料均不加处理地直接排入环境，由环境充当“无偿清洁夫”的角色；末端治理模式，废弃物需要治理达标才能排放。该模式促进了环境经济学的产生，提出了“污染者付费的原则”，企业必须承担净化污染物的责任；清洁生产模式（污染预防），实现工业的生态化。该模式促进工业生态学的产生，谋求工业生产与自然的协调。一、生态产业系统2、工业生态学一、生态产业系统2、工业生态学亦称产业生态学，是应用生态学的一个分支；

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自然到返回环境的物质转化全过程，探索实现生态化的途径；

工业生态学要求从根本上转变传统的基于污染末端治理的环境保护观念，全面、系统地将环境因素纳入产品、服务的设计开发过程，通过资源充分循环和能源高效利用，实现经济与环境兼容、人与自然和谐共处的可持续发展目标。工业生态学的三个基本要素：

工业生态学是一种关于工业体系的所有组成部分及其同生物圈的关系问题的全面的、一体化的分析视角；工业体系的生物物理基础，即与人类活动相关的物质和能量流动与储存的总体，是工业生态学研究的范围。工业生态学主要运用非物质化的价值单位来考察经济；科技的动力，即关键技术种类的长期发展进化，是工业体系的一个决定性（但不是唯一的）因素，有利于从生物系统的循环中获得知识，把现有的工业体系转换为可持续发展的体系。一、生态产业系统2、工业生态学工业生态学的基本内容：

研究工业活动与生态环境的关系。包括对资源和能源的利用；废料和污染物的排放；工业污染物在环境中扩散、迁移和转化；工业毒理学；工业污染物的环境监测和评价。探索工业生态化的途径。包括开发利用可再生能源；开发与环境相容的工业生产技术，如生物技术；资源综合利用；提高能效；减少物料消耗（非物质化）；拒绝废料；物料再循环；为环境的工业设计。一、生态产业系统2、工业生态学工业生态学的基本内容：在工业的规划和管理中运用生态原则。包括组织符合生态原则的工业供需链；保持不同行业、企业间适当的相互比例：结构调控；与周围环境相容的工业区选点和布局；在区域范围内组织清洁生产；有效的反馈机制：政策调控；组织再循环社会。因此，通常认为工业生态学是清洁生产的理论基础，清洁生产是工业生态学的核心内容和一个发展阶段。一、生态产业系统2、工业生态学一、生态产业系统3、生态工业园区是依据工业生态学理论建立的新型工业组织形式；通过模拟自然生态系统来建立产业系统中“生产－消费－分解”的循环途径，实现物质闭环循环和能量梯级利用。通过分析园区内的物流和能流，模拟自然生态系统建立产业生态系统

“食物链”，形成互利共生网络，实现物流的“闭路再循环”，达到物质、能量最大化和最优化利用。一、生态产业系统3、生态工业园区生态工业园区的目标是从原料、中间产物、废物到产品的物质循环，达到资源、能源、投资的最佳利用和园区内整体发展的集合效益，而不仅仅是单个企业的最佳效益。生态工业园区采用的环境管理是一种直接运用工业生态学的生态管理模式。

生态工业园区是当前许多国家工业园区改造和发展的方向。生态工业园区的主要特征：生态工业园区是一个包括自然、工业和社会的复合体；通过园区内各单元间的副产物和废物交换、能量和废水的梯级利用以及基础设施的共享，实现资源利用的最大化和废物排放的最小化；通过现代化管理手段、政策手段以及新技术（如信息共享、节水、能源利用、再循环和再使用、环境监测）的采用，保证园区的稳定和持续发展。一、生态产业系统3、生态工业园区生态工业园区的衡量标准：

高效益的转换系统。即生态工业园的各项活动在其自然物质一经济物质一废弃物的转换过程中，应是自然物质投入少、经济物质产出多，废弃物排泄少。

高效率的支持系统。生态工业园应有现代化的基础设施作为支持系统，为生态工业园的物质流、能量流、信息流、价值流和人流的运动创造必需的条件，从而使工业园在运行过程中，减少经济损耗和对生态环境的污染。一、生态产业系统3、生态工业园区生态工业园区的衡量标准：

高水平的环境质量。对生态工业园生产和生活中产生的各种污染和废弃物，都能按照各自的特点予以充分的处理和处置，使各项环境要素质量指标达到较高的水平。多功能的绿地系统。根据联合国有关组织的决定，绿地覆盖率达到50%，居民人均绿地面积达90m2、居住区内人均绿地面积为28m2，这样才可能维持工业园区生态系统的平衡。一、生态产业系统3、生态工业园区生态工业园区的衡量标准：高质量的人文环境系统。包括较高的教育水平和人口素质水平，良好的社会风气和社会秩序，丰富多彩的精神文化生活，发达的医疗条件和祥和的社区环境，以及自觉的生态环境意识等。高效益的管理系统。对园区内的各个方面，如人口、资源、社会服务、就业、治安、防灾、城镇建设，环境整治等实施高效率的管理，促进工业园区的健康运行。一、生态产业系统3、生态工业园区生态工业园区的发展模式：企业主导型。以原有某一或几个企业为核心，吸引生态链上相关企业入园建设的生态工业园区，如丹麦的卡伦堡生态工业园。以企业集团为主，集团内部企业根据生态工业学和循环经济原理建成的生态工业园区，如我国鲁北石化企业集团建设的生态工业园一、生态产业系统3、生态工业园区生态工业园区的发展模式：产业关联型，即将产业关联度较高的相关产业以生态的观念联合在一起，充分发挥互补效应的园区。如以加强农业与工业之间的产业关联，促进可持续工农业发展为主的农业生态工业园。我国广西贵港的生态工业园就是按这一模式建设的。改造重构型，即在原有的工业园区、高新技术园区的基础上进行改造，重新构架，创造生态企业集聚的升级生态工业园。一、生态产业系统3、生态工业园区生态工业园区的规划原则：自然生态原则：生态工业园区应与区域自然生态系统相结合，保持尽可能多的生态功能；生态效率原则：在园区布局、基础设施、建筑物构造和工业过程中，应贯彻清洁生产思想；综合统筹原则：把握园区建设的积极有利因素，削减各种不利的影响因素，协调企业、市场、政府和社区等各方面力量，多方参与，增加生态工业园区的生命力、竞争力。一、生态产业系统3、生态工业园区生态工业园区的规划原则：区域发展原则：尽可能将生态工业园区与社区发展和地方特色经济相结合，将生态工业园区建设与区域生态环境综合整治相结合。高科技高效益原则：大力采用现代化生态技术、节能技术、节水技术、再循环技术和信息技术，采纳国际上先进的生产过程管理和环境管理标准。软硬件并重原则：硬件指具体工程项目的建设规划。软件包括园区环境管理体系的建立、信息支持系统的建设、优惠政策的制定等，是生态工业园区得到健康、持续发展的保障。一、生态产业系统3、生态工业园区国家生态工业示范园区（截至2006.12）国家生态工业示范园区（截至2006.12）(续)工业共生是指在一定的共生环境下，由相互关联的共生单元在一定区域内聚集，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现物料的循环和再利用，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，以及废弃物集中处理等，从而在整体范围内达到降低资源耗费，提高资源利用效率，以实现经济和环境双赢的目标。二、工业共生1、工业共生的含义工业共生是生态产业系统的主要特征，也是在系统层面实施清洁生产的核心内容。工业共生并不仅仅是关于共处的企业之间的废物交换，而是一种全面的合作。工业共生的研究正在从简单的废物流转向复杂的企业网络组织关系，即共生单元（企业）的数目、类型和关联向多样性方向发展，工业共生从成员企业的单一主体行为向企业、政府、非政府部门和公众等利益主体参与的治理行为转变。二、工业共生1、工业共生的含义循环性资源能源的梯级利用和废弃物的资源化利用。多样性行业与企业组成的多样性；企业规模与企业联系的多样性整体性按照系统理论，从工业园、区域等整体上进行系统考虑增效性提高工业共生的效率与效益降低产业系统的物质和能量消耗减少污染物排放，实现资源节约和环境保护等互惠多赢二、工业共生2、工业共生体系的特征工业共生系统与生态系统的相同点提高资源利用效率，减少废物产生共生系统多样性会提高其稳定性工业共生系统与生态系统的不同点工业共生系统并非所有的废物都能得到利用；副产品供应的不确定性会严重影响工业共生网络的稳定工业共生的运作过程中会存在很多诸如法律、信息、技术和组织等方面的障碍，也会对其稳定性构成威胁影响工业共生发展的限制因素不仅是技术问题，在很多情况下，协调与管理各合作企业之间关系往往比技术问题更为重要二、工业共生2、工业共生体系的特征按照考虑系统边界的不同，工业共生可分为三个层次：共生单元内部、共生单元之间、区域内；企业内部共生车间或生产要素之间的共生是共生系统建设的基础；企业内部的共生系统是企业生产过程清洁生产的内容企业之间共生是通过考察共生系统各类企业的产品和废弃物的性质，使企业之间形成共享资源和互换副产品的共生组合；共生关系：由企业共生关系形成的企业之间的链接关系区域内共生产业和社会大系统上的共生关系三、工业共生类型1、按共生层次分类参照生物种群的共生关系，工业共生可分为偏利共生、兼性共生、单项专性共生和双向专性共生；偏利共生：对一方无害而对另一方有利设备共享物流集中兼性共生：相互获利，实现资源互补在共生合作过程中共生单元互不从属、处于对等的地位，各单元之间通过开展多渠道、多层次的原料替代和资源利用以及信息、资本和人才的流动，达成合作关系不能获利将会终止共生关系可以是一对多的共生关系三、工业共生类型2、按组织形式分类单向专性共生是指许多中小型企业分别围绕一家或几家大型核心企业进行运作，从而形成生态产业系统单一核心单项专性系统：只有一家核心企业多核心单向专性系统：有两家或多家核心企业双向专性共生是指企业之间通过资源的相互利用实现共生合作企业间物资流、能源流的流量占各自输入、输出的相当比例在地域空间范围和候选企业数量有限的情况下，双向专性共生容易导致企业间的过度依赖，进而威胁其稳定性三、工业共生类型2、按组织形式分类产业间共生模式主要是指第一、二、三产业之间存在的物质共生模式单一产业共生模式单一利益主体型共生：指以某一大型的联合企业为主体，围绕联合企业所从事的核心生产过程建立生产链，以此形成的生态产业系统多利益主导型：指系统内各个企业成员属于不同的利益主体三、工业共生类型3、按产业结构分类收集相关资料，调查和实地监测分析问题的关键和瓶颈所在四、工业共生系统设计步骤和方法1、提出问题确定为达到目的所应完成的各项具体指标资源综合利用：废弃物充分利用，排放量最小环境承载力：污染物排放量不能超过环境容量经济效益：经济效益最大，投资最小2、确定目标描述目标区域内的能源、水和物质流动的特点，并绘制已有的副产品交换网络对区域物流进行定性分析；定量分析哪些副产品可以减少污染，哪些副产品可以开展交换确定可作为交换的副产品种类副产品物种分析：供需平衡分析副产品品质分类分流原则信息平台运输问题四、工业共生系统设计步骤和方法3、数据清单分析工业代谢是指原料、能源和劳动力转化为最终产品和废物的所有过程的完整集合工业代谢分析方法是认识某个区域内工业系统中元素代谢和物质流动的一种行之有