第二章-工业生态学的理论框架

第二章工业生态学的理论框架1、企业与生物体的相似性2、企业种群生态学3、工业生态群落4、工业生态系统5、工业生态学原则1、企业与生物体的相似性•生物体具有如下特征：•具有独立的行为•能利用能源和物质资源•能繁殖后代•具有应激性•所有多细胞生物均起源于单细胞并经历生长的各阶段•生命是有限的•生态学家常用资源利用效率指标来评价生物体及相互作用的指标是：吸收效率＝吸收量/摄入量总生产效率＝生产量/摄入量净生产效率＝生产量/吸收量2、企业种群生态学•在特定地理区域内资源i的绝对资源消耗率要以αi表示为：αi＝QUiQ为该区域内该产品的年生产量；Ui为单位产品平均资源用量3、工业生态群落•生物群落概念及基本特征•工业生态群落概念工业生态群落是由一定区域内所有相关企业组成的企业联合体或共生体。工业生态群落至少包括相互关联的一些企业，为了各自的经济利益而在某些方面实现合作。4、工业生态系统•工业生态系统概念在一定空间内共同存在的所有产业组织与其环境之间不断进行物质、能量和信息交换而形成的统一整体。它具有以下属性：整体性、生态性、开放性、动态性•工业食物链及食物网工业资源回收者就是分解者，它不但可为初级生产者提供物质，也为其它高级消费者提供部分物质。•工业生态系统中的能量流动工业生态系统中外部能量进入各个营养级而不只是在第一级，其能量主要来自石化燃烧以及电、核能和可可再生能源，但主要以不可再能源为主。•工业生态系统的进化生态系统有趋于成熟的倾向，工业生态学理论的主要探索者之一勃拉登·阿伦比提出了一套工业体系三级生态系统的进化理论。1、一级生态系统无限的资源生命系统组成部分无限的废物2、二级生态系统能量与有限的资源有限的废物组成部分组成部分组成部分生态系统3、三级生态系统能量组成部分组成部分组成部分生态系统•生态重组一、生态重组1、生态重组的基本含义工业系统向一种能导致其同其他生态系统相容的运行模式的转变。从某种意义上讲，这种生态重组过程意味着运用已经成熟的自然生态系统作为模型而对物质和能量流动进行重新组织。更广泛地讲，生态重组本质上就是按照自然生态学原理和自然生态系统运行方式来调整人类的活动。2、生态重组的生态学解释生态系统的各种组成部分，各种生物的种类、数量和空间配制，在一定时期均处于相对稳定状态，使生态系统能够各自保持一定相对稳定的结构。工业生态系统的形态结构和营养结构3、生态重组的作用宏观上层次数，生态重组是实现工业生态系统向三级生态系统进化和可持续发展的根本途径；中观层次上，生态重组使工业企业从认识原料和产品的生命周期开始重新审视产口设计、制造与消费过程，延长产品寿命，特别是减少废物，增强循环；微观层次上，生态重组将优化反应过程，实现“原子经济性”，二、生态重组的实现生态重组的方式主要包括两方面的内容：工业系统内物质的封闭循环物质减量化和能源脱碳物质减量化的目的在于减少物质在工业系统中流动的速度和数量。这意味着减少生产一定产品所消耗的物质。物质减量化最有效的方法在于产品使用的优化，特别是延长产品的使用寿命。5、工业生态学原则•产品、工艺、服务和操作过程产生的残余物不应作为废弃物看待。•每种工艺、产品、设备、基础设施、技术系统的规划都应易于适应可预见的环境更优的革新技术。•进入一个具体制造过程的每个物质分子都应该作为可销售的产品的一部分离开那个过程。•用于制造的每单位能量都应产生一种所期望的物质转化。•应在产品、工艺、服务和运营中使用最少的物质和能量。•使用的物质必须是毒性最小的。•应尽量通过循环渠道获得产品所需的原材料，而不是通过采掘新的资源。•每种工艺和产品都应设计以能保留所用材料特有的可利用性。•每种产品的设计都应满足它在生命终结之后还能用于生产其他产品。•改善与材料供应商、消费者和其他产业之间的关系，以循环利用和再使用材料的合作方式，使产品包装使用量最少。