工业生态系统理论研究和生态工业建设实践研究

工业生态学论文经典范文10篇之第五篇：工业生态系统理论研究和生态工业建设实践研究

　　摘要：工业生态学是一门在理论研究与实践活动中取得了长足进展的新兴交叉学科。国外工业生态学的研究已经步入一个全新发展时期， 未来研究重点为：工业内部原料及产品形成闭合循环系统的研究， 工业代谢内部要素的研究， 工业生态系统边界划分的研究， 物质和能量的转化与定量分析的研究。我国工业生态学研究主要集中在工业生态系统理论研究和生态工业建设实践研究， 并取得了一定成绩， 但在研究方法、研究内容及实践方面与西方发达国家相比， 仍存在差距。

　　关键词：工业生态学； 研究现状； 展望；

　　Abstract:

　　Industrial ecology is a made considerable progress in theoretical research and practical activities in emerging cross-disciplinary. Study abroad industrial ecology has entered a new period of development, future research priorities are: industrial raw materials and products to form an internal closed loop systems research, research studies internal elements of industrial metabolism, industrial ecosystems, border demarcation, the material and energy transformation and quantitative analysis. China's industrial ecology research focused on industrial ecosystem ecological theory and practice of industrial construction, and has made some achievements, but in research methods, research and practice, compared with western countries, there are still gaps.

　　Keyword:

　　Industrial ecology; research status; prospects;

　　工业生态学也叫产业生态学， 工业系统和自然生态系统之间有紧密的相互作用， 研究两系统之间的相互关系的学科就是工业生态学， 它是一门为可持续发展服务的学科， 涉及第一、二、三产业， 但并不局限于工厂内， 外延很广泛， 甚至包括矿业、农业、建筑业、商贸业、废弃物回收业以及消费者等， 都与人类的各种活动紧密相关[1].

　　1 工业生态学基本概念

　　1989年， 《可持续工业发展战略》发表在杂志《科学美国人》上， 文章中正式提出了工业生态学的概念， 标志着工业生态学的诞生， 他们认为自然系统就是工业系统学习的榜样， 可以建立与自然生态系统相似的工业生态系统。他们的提议是， 用一个整体的生产方式使得系统中的每个企业之间相互联系、相互依存， 来减少工业对环境造成的影响[2].之后， 不同的研究者对工业生态学的理解不同， 定义的表述也不尽相同， 但是本质上没有太大的区别。引用较多的是B.R.Allenby和T.E.Graedel两位科学家合著的《Industrial Ecology》一书中的定义：工业生态学被称之为一种工具， 人类使用这个工具， 经过周密的策划与科学合理的安排， 可以使环境负荷保持在一定的水平上， 科学和技术不断发展， 要把工业系统和周围的环境系统协调起来， 从整体系统的角度出发， 要求工业系统尽可能优化物质循环， 从原料到零部件、再到产品、最后到废弃物， 资源、资金和能源都要周密考虑， 合理优化[1].20世纪90年代开始， 工业生态学进入了理论与实践相结合的发展阶段， 不再停留于概念的研究， 很多期刊也开始有了相关报道。

　　2 我国工业生态学研究概况

　　我国的研究既符合本国国情特点， 又初步与国际接轨。在经济建设的进程中， 不断增长的环境负荷给生态系统带来了巨大的安全隐患， 国内相关学者越来越认识到工业生态学研究和循环经济的重要性， 如果只从传统的污染末端治理， 根本无法解决我国的环境污染问题。为此， 我国转变经济发展方式， 建设环境友好型社会， 加快资源节约型社会的建设， 在促进环境、经济、社会三者协调发展方面发挥了极其重要的作用。

　　我国主要集中在工业生态系统理论研究和生态工业建设实践研究， 前者以物质和能量为核心， 后者以生态工业园为中心。赵军[3]在， 《生物能源产业生态系统的构建及其特征研究》中阐述了生物能源产业生态系统的基本内涵， 分析了系统的组织形式及其边界， 探讨了系统所具有的各项功能。汤慧兰等[4]在《工业生态系统及其建设》一文中， 分析了工业系统的基本特征、内容、特性， 探索了工业生态系统理论框架的构建， 并提出了工业系统建设的基础、原则和对策。吴伟等[5]在《论述生态工业系统的运行和控制》一文中指出， 应该加强对工业生态系统的控制和管理， 提出了分散控制和递阶控制等方法。胡山鹰等[6]在《生态工业系统集成方法与应用》一文中， 分析了工业生态系统内的系统集成问题， 总结并提出了工业生态系统的物质、能量、信息等集成的方法， 还提出了柔性分析研究方法和热力学分析法。陈定江等[7]在《生态工业园的MINLP模型》一文中， 以枣庄为例搭建了工业生态系统模型， 运用数学非线性原理分析了工业系统。

　　3 国外工业生态学研究概况

　　国外科学家从20世纪80年代开始， 从概念的提出、系统定性定量的初步研究、再到运用多种方法进行深入各领域的研究， 逐步形成了工业生态系统研究的热潮， 主要集中在工业代谢、生命周期评价与设计、环境设计、物质减量化、生态工业园、生态效益、产品导向的环境政策等方面。

　　Joosten等[8]采用的是原料流动的新方法STREAM （Statistical Research for Analyzing Material Streams） , 主要是在荷兰对塑料流动进行了分析。Michaelis等[9]对英国钢材行业的原料与能量流动进行了熵 （Exergy） 分析研究。生命周期评价 （LCA, Life cycle assessment） 的基本理论已形成， 主要采用的评价方式有两种：经济输入和输出生命周期评价模式 （EIO-LCA） 和国际环境毒理学与化学学会的分析方法 （SETAC-EPA） [10].环境设计方面的研究一直是相关学者重点关注的领域。Braden Allenby[11]对环境设计进行研究， 提出了整个产品生命周期内的实施框架。物质减量化研究是工业生态学家重点关注的问题之一。Cleveland等[12]认为， 应该重视特殊领域的企业、工业原料使用范围、运行模式、经济方面对物质减量的响应、对环境的影响程度等问题。生态工业园是工业生态学研究的核心内容之一。Ernest lowe等[13]在《工业生态学和生态工业园》一书中， 系统全面地阐述了工业生态学的基础理论及运用实践， 为生态工业园的建立做了理论性的指导。关于生态效益方面的研究， 有了更进一步的突破， 已从概念的探讨转向为环境设计具体的生态改进， 已经成为工业生态学研究的一个重要领域， 更加注重理论联系实际， 与工业生态学的其他领域一样， 生态效益量化仍然是一个重点问题需要进一步解决。产品导向的环境政策是一项复杂的研究领域， 涉及自然学科、社会学科等许多方面。丹麦国家资源与环境政策委员会在1998年发布了具体的行动计划， 从政策角度保障了产品导向环境政策的实施， 但是对于责任、对环境影响并没有制度化。瑞典就此避免了一些不利因素， 注重经济和市场以及行政管理的综合运用。

　　4 研究展望

　　国外工业生态学的研究已经步入一个全新的发展时期， 未来的研究重点主要集中在以下几个方面：工业内部原料及产品形成闭合循环系统研究， 工业代谢内部要素研究， 工业生态系统边界划分及物质和能量的转化与定量分析研究， 等等[14].我国工业生态学研究已经取得了一定成绩， 但在研究方法、研究内容及实践方面与西方发达国家相比， 仍有一定差距， 还需整个领域的研究者为实现绿色经济和可持续发展而不懈奋斗。

　　参考文献
　　[1]陆钟武。对工业生态学的思考[J].环境保护与循环经济， 2010, 30 （2） :4-6.
　　[2]Frosch R, Gallopoulos N.Strategies for manufacturing[J].Scientific American, 1989, 261 （3） :144-152.
　　[3]赵军。生物能源产业生态系统的构建及其特征研究[J].中国生物工程杂志， 2014, 34 （7） :102-107.
　　[4]汤慧兰， 孙德生。工业生态系统及其建设[J].中国环保产业， 2003, （02） :14-16.
　　[5]吴伟， 王浣尘， 陈明义。略论生态工业系统的运行和控制[J].工业工程与管理， 2002, （04） :1-4.
　　[6]胡山鹰， 李有润， 沈静珠。生态工业系统集成方法与应用[J].环境保护， 2003, （01） :16-19.
　　[7]陈定江， 李有润。生态工业园的MINLP模型[J].过程工程学报， 2002, 2 （1） :75-80.
　　[8]Joosten L J.Total Materials consumption an estimation mathodology and example using lead-a materials flows analysis[J].Resour Conseru Recycling, 1999, （27） :249.
　　[9]Michaelis P, Jackson T.Materias flow of metal in the U.K.[J].Resour Conseru Recyling, 2000, （29） :131.
　　[10]Herrchen M.A framework for life-cycle impact assessment developed by the fraunhofer-gesellschaft part A:the conceptual framework[J].Chemosphere, 1997, （35） :2589.
　　[11]Allenby B R.Design for environment:a tool whose time has come[J].Semiconductor Safety Association Journal, 1991, （09） :5-9.
　　[12]Hond F.Industrial ecology:a review.Reg.[J].Environ.Change, 2000, 1 （2） :60-69.
　　[13]Ernest L, Geng Y.Industrial ecology and eco-industrial park[M].Beijing:Chemical industry press, 2003.
　　[14]Bernardini O, Galli R.Dematerialization:long term trends in the intensity of use of materials and energy[J].Futures, 1993, （03） :431-448.