产业生态学

1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21.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。3《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。42.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53、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6二、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71.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82.产业生态学的核心原则全生命周期考虑Life-cyclethinking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10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；11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）12产业生态学的核心原则污染预防PollutionPrevention13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14产业生态学的核心原则系统思想Systemsthinking153.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16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。17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。18•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。19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20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”。21产业共生体(symbiosis)丹麦卡伦堡产业共生体(symbiosis)22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23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。24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。Theecologicalbalance25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。26产业系统与自然系统的平衡274.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：28一级生态系统图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29二级生态系统图2.2二级生态系统中准循环性的物料流动系统中存在专门的部门对于一些附加值高、易于循环的部件和废料进行循环利用。组成部分组成部分组成部分生态系统能量与有限的资源有限的废物30三级生态系统▪三级生态系统是真正可持续的生态系统，自然生态系统的进化最终将以完全循环的方式运行。在这种形态下，资源与废物没有实质差别。一种生物的代谢废物对另一种生物来说就是资源。整个生态系统与外部的联系就只有吸取外部的太阳能。图2.3三级生态系统中循环性物料流动组成部分组成部分组成部分生态系统能量31当前产业系统发展模式很大的程度上属于一级生态系统向二级生态系统过渡的模式：(一)产业系统利用物质与能量的有限性；(二)物质与能量流动的简单网络化；(三)产业系统的废物部分回收利用。32理想的产业生态系统模式并没有被表达为三级生态系统模式。对于产业系统而言，发展成为三级生态系统模式并不是实现可持续发展的唯一途径和必须条件。人类难以持续发展是因为人类活动已经严重地破坏了作为地球一个特殊成员与地球之间的相容性。因此，要扭转这种局面，根本上就是恢复人类活动与地球的相容性。产业生态学的观点认为，理想的产业系统应尽可能接近三级生态系统并与地球自然生态系统这个更大的三级生态系统相容。理想的产业系统图2.4理想产业生态系统的模式资源开采者消费者废物处理者加工者有限的资源有限的废物地球吸收