工业生态学第二章.pptVIP

工业生态系统的四个基本原则 自然生态系统 循环传输（Roundput） 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 地域性（Locality） 利用地方资源 注重地方特性 限制性因素 地方依赖性 协作 渐变（Gradual Change） 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 2010/8/10 工业生态系统 循环传输（Roundput） 物质循环 能量层叠 多样性（Diversity） 行为者多样性（行业、部门、企业等） 相互依赖性和协作 工业输入-输出 地域性（Locality） 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（Gradual Change） 利用废物、能源和再生资源 系统多样性缓慢发展 （五）对工业生态系统结构的启示 若将企业看作自然生态系统中的个体，那么同类企业就形成了“种群”，而区域范围的工业体系就可以形成“生物群落”。 1、工业生态系统的竞争：生态工业将通过竞争实现企业的优胜劣汰，从而优化资源配置，使物质有序流动，资源和能源达到最大的使用效率。 2、工业生态群落的建立：工业生态群落和生物生态群落一样，在系统内既有竞争，又相互依赖的关系。将多个具有共生关系的企业组成“工业生态群落”，可使物质流和能量流得以最优的利用。 如建造蔗糖企业： 原料（甘蔗种植）→糖厂生产蔗糖（主产物）→废料（糖蜜和废渣）→乙醇厂、造纸厂、复合肥厂→酒精、纸张、复合肥（副产物）。 3、生态工业链的构建： 自然生态系统的生物分为：生产者、消费者和分解者。 工业生态系统结构可理解为：资源生产者、加工生产者和还原生产者(再循环和再利用者)。 太阳能 能量级在各单元递减 原料、燃料 各单元有能量输入，能量级在各单元不变 勃拉登·艾仑比(Braden Allenby)根据自然生态系统的进化历程，大致分为三级生态系统，而工业生态系统在“生态”意义上，也可类比为相似的演进过程。 （1）一级生态系统（传统工业）：生命的开始阶段，资源充足，废物较少。其工业体系中，是一些相互不发生关系的线性物质的叠加，其运行方式主要是开采资源和抛弃废弃物。 一级工业生态系统：无限资源→一级工业生态系统→无限的废料 无限的资源 生态系统 无限的废料 一级生态系统示意图 （2）二生态系统（末端处理和清洁生产）：对资源的利用已达到较高的效率，但不能长期维持，主要原因是物质流、能量流都是单向的：资源不断减少，废弃物不断增加。 （3）三生态系统（循环经济、生态工业园）：是物质流、能量流的循环系统，资源和废物不是完全对立的概念，具有明显的时空尺度效应，这是理想的工业生态系统。 对应以上三级生态系统，工业发展有以下三种模式： （1）传统的工业生产模式： 从工业化初期到20世纪中叶，绝大部分工业废物不加处理就排入环境，以破坏环境为代价造就了工业内部的高度经济性。 （2）末端处理模式： 受资源环境容量和法规的限制，废物经一定的处理以满足达标排放的要求。但这种模式也是不持续的，原因是：部门分割；投资、运行成本高；产品使用过程中的污染得不到控制；是一种被动的、科技惰性的行为，难以促进科技革新。 （3）理想的工业生态系统模式： 包括4类主要行为者：资源开采者、资源处理者（制造商）、消费者和废物处理再用者。 理想的工业体系通过采用技术替代资源（如塑料代替钢材等）、以服务替代产品（如售后维修等）、重复物质和能源的最优交换方式（如回收利用等），在体系内部，一个过程的废弃物是另一过程的资源，物质以完全循环的方式闭路运行。 现代工业体系与自然生态系统的根本差距在于后者以太阳能驱动而前者以不可再生的矿物能源驱动，这是现代工业体系不可持续的本质。工业生态学思想的主旨就是促使现代工业体系向三级生态系统转换。 转换战略的实施包括4个方面： ——将废物作为资源重新利用； ——封闭物质循环系统和尽量减少物质材料的使用； ——工业产品和经济的非物质化（减物质化）； ——能源的脱碳（减碳）。 * * 第二章 工业生态学理论框架与研究方法 主要内容： ——工业生态学的基本概念及理论依据 ——工业生态系统与自然生态系统的对比分析 ——工业生态系统的进化过程及现代工业发展模式 ——实现工业生态化的方法及实施途径 第一节 工业生态学的概念及理论基础 工业生态学是一门新兴的综合型交叉学科，是生态、环境、能源、经济、信息技术