论文导读::产业生态学理论作为人们在探寻过程中最重要的成果。生命周期评价(LCA)法。生态工业园区。
论文关键词:产业生态学,生命周期评价,生态工业园区
引言
现代社会,保护环境与经济发展二者之间的关系越来越体现为矛盾的对立。因此越来越多的人试图寻找一种合适的发展模式来兼顾二者的均衡。产业生态学理论作为人们在探寻过程中最重要的成果,便应运而生。
一、产业生态学理论的发展
(一)产业生态理论的起源和定义
产业生态学(Industrial Ecology)一词最早出现在20世纪50年代的科技文献中,人们从生态学角度,产生了模拟自然生态系统并按照其物质循环和能量流动的规律重构产业系统的
想法。20世纪60年代末,日本通产省的产业机构咨询委员会开展了前瞻性的研究,提出了
应以生态学的观点重新审视现有的产业体系和应在“生态环境”中发展经济的观念。1972年5月,该小组发表了题为“产业生态学:生态学引入产业政策的引论”的报告。1983年,比利时的政治研究与信息中心出版了《比利时生态系统:产业生态学研究》专著生态工业园区,书中反映了6位学者对工业系统存在的问题的思考。他们认为工业社会是一个由生产力、流通与消费、和所用的原料与能源以及所产生的废物等构成的生态系统,可运用生态学的原理与方法研究现代工业社会运行机制。但产业生态的概念当时并未引起学术界的重视。直到20世纪80年代末,通用汽车公司研究部副总裁罗伯特福罗什(Robert.Froseh)和尼古拉加劳布劳斯(Nieolas.Gallopoul.S)于1989年9月在《科学美国人》发表的一篇题为《可持续工业发展战略》的文章,模拟生物的新陈代谢过程最先提出了“工业代谢”的概念,指出工业生产过程与生物的新陈代谢过程一样都是一个吸收原料、能源并将其转化为产品与废物的过程,因而就可以利用生物学中的相关理论来指导产业的发展,最终使得产业走上可持续发展的道路。[1]后来,Gallopoulos(1990)等又进一步发展了这个概念,从生态系统的角度提出了“产业生态系统”和“产业生态学”的概念,标志着产业生态学的成熟。
有关产业生态理论的定义多达20几种,但迄今为止尚无普遍接受的定义论文开题报告范文。这些定义多从以下几方面表述:模仿生态学的定义,从其学科产生和发展的角度提出产业生态学是一门集多学科的理论和方法来研究经济系统和环境系统协调发展的综合性交叉学科[2];从系统思想在产业生态学研究中的重要性出发提出系统思想是产业生态学的核心[3];从产业生态学存在的意义及其与可持续发展的关系角度提出产业生态学是实现可持续发展的重要手段[4];从产业生态学的研究对象和研究目标出发,提出产业生态学是研究实现产业生态化技术和方法的一门学科[5]。
对产业生态学最广泛的定义为:产业系统视为生态系统的一个特殊子系统,并运用生态学的观点,研究产业生态系统内部成员之间的协作和共生关系及其进化;借鉴自然生态系统物质与能量流动的规律与方式,研究如何在工业生态系统内实现物质的封闭循环,提高物质和能源利用效率,实现废物最少化,实现产业系统与环境和谐发展[6]。
目前产业生态概念已渗透到工业设计中( Audra J. Potts Carr, 1998) 。根据生态系统原理,按照降低消耗、低排放( Reducing) 、重复使用( Reusing) 、资源再生( Resourcing) 的设计原则,以物质、能量梯次和闭路循环使用为目标把各种分散的企业和产业协调优化为产业生态链,形成产业集群化和生态化,建立从自然资源――产品――再生资源的新经济发展模式,可以将污染外部性转化为内部循环生态工业园区,解决市场失灵和制度失灵问题,达到资源的合理配置和社会总收益的最大化[7]。
(二)产业生态系统与自然生态系统关系的研究
作为研究的起点,产业生态理论首先研究产业系统与自然生态系统的关系。产业生态系统理论把产业系统视为一类有赖于生物圈提供的资源和服务、具有物质、能量和信息流动的特定分布的生态系统,并运用生态学的观点,通过对产业系统与自然生态系统对比,分析工业生态系统的组成及其进化。
Kothonen指出产业生态系统与自然生态系统一样,具有四个基本生态系统原则[8]:①物质和能量的循环传输;②行为者多样性;③地域性;④系统的渐变性。工业生态学理论的主要探索者之一Braden R.Allenby提出了一套工业体系三级生态系统的理论。该理论认为三级生态系统(Type III ecology)的物质来源于系统本身,又消化于系统本身,被充分利用而没有废物产生,是真正可持续的生态系统。Allenby提出一个理想的工业系统包括四类主要行为者:资源开采者、处理者(制造商)、消费者和废料处理者[3]。邓南圣、吴峰[9]认为该模式只是一个二级生态系统模式,若将产业系统与其周围的自然生态系统视为整体或一个更大的生态系统,如果产业系统自身的“废物”能够被这个更大生态系统的其他成员利用作为资源,并生产出产业系统的原料,就可维持产业系统与环境的相容性。因此,理想的产业系统应尽可能接近三级生态系统并与自然生态系统这个更大的系统相容。
二、产业生态理论主要研究内容
产业生态理论的主要研究内容包括:产业系统与自然生态系统的关系、产业系统的结构分析与功能模拟、产业系统的低物质化、产业系统的代谢分析及生命周期评价等。
对环境与产业的交界面的研究,监测和分析自然生态系统的资源状况、环境容量及其同化能力,并根据分析后的信息调整产业系统输入、输出流,实现产业与环境的平衡协调。模拟自然界的生产者、消费者和分解者的营养结构,就是要建立产业物流供给网,进行物流的闭路再循环,从而建立可持续的产业系统。模拟自然生态系统的代谢,将生物代谢引入产业系统也是产业生态学的一项主要研究摘要目的在于寻求改善产品环境影响的机会与方法,从而为产品生态设计提供技术支持,一系列新的设计理念和方法如生命周期设计(LCD)、生命周期工程(LCE)、为环境而设计(DFE)、为拆解而设计(DFD)、为再循环而设计(DFR)等成为产业界研究与应用的热点。
三、产业生态学理论的研究方法
国际产业生态学会将其研究内容和研究方法分为生命周期评价、物质与能源流动分析、物质减量化等12 项生态工业园区,其中应用最广泛的就是以上三项。Graedel .T. E. 和Allenby B. R. 在《产业生态学》(第2版)中对产业生态学的研究内容、研究方法做了系统论述。除此之外,还有一些具体方法的研究,如Suren Erkman 在其专著《产业生态学》一书中对产业代谢进行了专门研究;美国国家环保局产业生态工作组用物质流分析方法系统研究了提高产业生态效率的途径和方法。
(一)生命周期评价(LCA)法
对生命周期评价(Life Cycle Assessment,即LCA)起源于1969年美国中西部研究所受可口可乐委托对饮料容器从原材料采掘到废弃物最终处理的全过程进行的跟踪与定量分析。LCA也称为“生命周期分析”、“摇篮到坟墓”、“生态衡算”等。根据国际标准化组织ISO14040标准,LCA被定义为“是一种评价某种产品相关环境负荷和潜在影响的技术”。它研究某种产品从原材料采集到生产、使用和处理整个过程的潜在环境影响,需要考虑的环境影响一般包括资源使用、人类健康和生态后果。是产业生态学的核心内容分之一,也是产业生态研究很有用的工具。它通过检查、识别和评估一种材料、产品、生产过程或系统在其整个生命运行周期过程中的环境影响,来寻求改善产业发展和环境的机会[10]论文开题报告范文。20世纪90年代以来,生命周期评价(LCA)作为一种产品环境特征分析和决策支持工具技术上已经日趋成熟,并得到较为广泛的应用。
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