论循环经济与产业生态系统之构建,本文主要内容关键词为:循环经济论文,生态系统论文,产业论文,此文献不代表本站观点,内容供学术参考,文章仅供参考阅读下载。
中图分类号:FF062.9 文献标识码:A 文章编号:1005-1007(2005)04-0008-04
人类社会中的物质流动过程,其实质就是物质在不同用途之间以及以物质为载体的能量和信息之间的转化过程,生产活动则发挥着“转换器”的作用——把物质从一种形态变成另一种形态,从一种用途转化为另一种用途。生产活动是人类社会最基本、最重要的活动。对于人类来说,自然生态系统的生产活动提供了包括生命支持、自然资源和消纳污染等物质和非物质(以物质为载体)性服务。人类的生产活动的实质,是人类利用组织、技术等手段,从自然生态系统中取得自然资源,将其转化为人类所需要的物质形式,并向环境排放废物的过程。生产是人类社会与自然生态系统之间联系的主要界面,生产的组织方式、技术手段、产品的内容和生产的规模,不仅决定了人类需求所能满足的程度和水平,也决定了人与自然生态系统之间的物质流动关系的性质和内容。经过长期的发展和演变,人类生产活动已经发展成为一个有众多生产单元构成的、具有复杂的层次结构和众多功能的相对独立的社会经济子系统,我们称之为产业系统。广义的产业系统包括了社会经济系统中所有有形产品(物质和能源)和无形产品(知识、信息和服务)的生产、流动、交换和消费等各个部门、各个环节;它是社会经济活动的物质基础。社会经济的发展过程就是产业系统从低级到高级,从简单到复杂的演进过程。
一、循环经济发展的关键所在
产业生态理论的主要探索者之一BradenR.Allenby(1995)认为,在上亿年的进化过程中,自然界中的物质和能量的流动与转化过程大致经历了从线性流动、不完全循环和完全循环三个阶段的进化历程,才成为今天比较完善和稳定的自然生态系统。产业系统的出现要晚得多,它既是自然生态系统演化的产物,但又与自然生态系统在性质上和对物质、能量的利用方式上具有本质的不同。其一,自然生态系统的演化过程是在一种无意识状态下进行的,经过了漫长的从无序到有序的自组织、自适应等过程,而产业系统是人类有意识地适应和改造环境的产物,人们可以根据需要不断地对它进行完善和调整。其二,自然生态系统经过漫长的演化,已经形成了以太阳能为主的能量来源,推动着物质在系统内的封闭性循环流动,这是自然生态系统在保持系统稳定的前提下能够不断演进和发展的根本基础。而目前的产业系统主要以煤、石油、天然气等可耗竭性的化石能为系统运行的外部能量来源,这是产业系统难以长期存在的隐忧所在。其三,自然生态系统中物质流动和转化是以封闭性的循环流动为根本特征,而产业系统的物质流动和转化则是以开放式的线性流动为主要特征,因此对外部环境具有高度的依赖性,并对环境系统造成了严重的挤压。这是造成济系统不可持续性的根源所在。
循环经济的核心是物质的循环利用,它不仅包括物质在经济系统内的不断循环利用,而且还包括经济系统与自然生态系统之间的物质的良性循环。它是一种立足于自然——社会经济大系统的整体性发展观,是新的经济规范和行为准则,是实现人类社会和环境的长期协调、可持续发展的战略性选择。单一的生产环节或过程不足以实现物质的循环利用,因此,循环经济强调系统整体的最优,而不是强求单个经济单元或链条的最清洁和最高效。我们知道,适当的分工可以促进效率的提高,自然界在长期演化中通过“自然分工”形成了包括由生产者、消费者、分解者(还原者)三大类群组成的,结构和功能相适应的物质循环和能量流动的生物和非生物链条。在自然生态系统中,从生态链条的单个环节来看,物质和能量的利用并不一定都是高效的,但从生态系统整体的角度来看则是高效的——几乎没有不能被利用的所谓的废物。鉴于产业系统在经济系统与环境系统物质、能量流动关系中所处的地位和作用,我们可以说,循环经济的最终实现的关键在于是否建立起一个结构合理、层次多样、功能完善的,能促进物质和能量在自然——经济大系统内高效循环和流动的功能体系和物质载体。这个功能体系和物质载体就是产业生态系统(体系)。
产业生态系统理论是在系统论、控制论、信息论和生态学等理论基础上发展起来的一门学科,它从局地、区域和社会等多个层面,来统筹社会经济系统与环境系统之间的物质、能量和信息流动关系,把人类的产业活动纳入到包括人类社会在内的整个自然生态大系统的生产活动中,把人类的物质和能量转换过程置于自然生态系统物质能量的总交换过程中,通过对人类生产系统(产业系统)与自然生产系统结构和功能上的整合,使物质和能量能够以环境友好的方式,在社会——环境大系统内部不同层次的系统之内和系统之间,不断地被循环和高效利用。因此,一个完整的产业生态系统是一个包括自然生产活动在内的大系统的概念,从而在逻辑和系统的边界上与自然——社会经济大系统的概念取得一致。
二、产业生态系统的层次性与功能性
所谓产业生态系统的层次性就是通过模拟自然生态系统的生态位食物链,构筑不同层次的从“生产者—消费者—分解者”的产业生态链。每一层次上的产业链都既可以看作是一个相对独立的开放系统,同时又是一个更高级系统的子系统或功能单位。循环经济就是在这些不同层次的产业系统的基础上逐步实现物质和能量高效循环和流动的。
在一个经济系统内,由于组成系统物质和能量的构成及其流动方向一般来说都不是单一性的和简单的直线型的,因此,系统内的循环不是单一材料或产品的一维循环,而是多维的循环,即有多种物料和能量参加的多方位的循环模式。对于产业生态系统来说,就是通过在系统内中建立多层次、立体型的物质和能量,利用与转换网络来促进和实现系统内的物质和能量的层级利用和循环流动。为了达到这个目标系统就需要采取一定的方式和手段,对系统进行结构和功能上的整合,实现从较低层次上的局部性的、不完全的循环到较高层次上的全部、完全循环的递进过程。整合方式可以归结为简单的三个方面:纵向闭合、横向耦合和系统整合。所谓纵向闭合,是指改变经济系统中在产品生产和消费方面存在的“资源——产品——环境废物”的线性流动模式,对产品生命周期过程的各个环节进行有效的衔接,从而实现对产品的回收和循环利用。横向耦合,就是通过对不同的生产环节、工艺流程之间的横向联合,形成一个物质多级分层利用的网络系统,使原来生产和消费过程中产生的废物能够在网络系统中作为资源得到充分的利用。系统整合,就是对不同层次或同一层次的产业系统,以及各个层次产业系统与其所在环境系统间的物质(产品、废物和能量)流动进行统筹和衔接,以实现物质和能量在系统间的循环和多层次利用。
三、产业生态系统的动态性和发展性
在传统经济当中,经济增长是产业发展的主要目标,产业的演进是为了社会生产系统在更高的层次上来满足不断增长的社会需求。而在循环经济中,产业发展的目标首先是为了实现社会经济系统与自然生态系统的协调发展,促进自然——社会经济系统物质的循环利用和能量的高效、有序流动,并在此基础上来实现产业的社会经济目的。产业生态体系既是循环经济在社会生产方面的体现,也是实现循环经济的物质基础。按照All enby的观点,产业生态系统是产业发展的高级阶段,在这个阶段中,物质在系统内实现完全闭路循环。这个高级阶段并不意味着从社会经济发展角度上来看是产业体系进化的顶峰,而是从社会经济系统与自然生态系统的关系上来看,人类经济系统与自然生态系统之间的关系进入了一个可以长期维持的协调、平衡状态。当中的产业系统在自然规律和社会规律的共同作用和约束下继续演化发展,这种发展不再是物质利用上的数量扩张,而是质量和功能上的不断提高和完善。虽然我们不能预见未来产业体系的具体内容,但是有一点是可以确定的,那就是如果人类社会的发展是可持续的,那么未来的产业体系一定是环境友好性的生态型产业体系。这种友好体现在三个方面:其一,产业的运行对环境不造成不可逆性的干扰,也就是不破坏环境的生态、生产、经济功能和自然的承载力;其二,产业系统与环境的协调和衔接,主要是指实现物质在自然——经济大系统中顺畅地循环流动;其三,在保护自然生态系统的前提下,积极地利用自然环境的生产和消解功能,实现经济、社会和环境效益的统一。
四、产业生态系统的设计和管理原则
产业生态理论植根于系统理论,是一种较高层级的用于研究产业系统和自然生态系统互动关系的系统性研究方法(思想、学科)和实践活动。它从系统整体的视角来看待和处理人与自然的关系,把人类系统包括产业系统看作是一个与局地生态系统、区域自然环境和生物圈相互联系的自然系统的一部分,其最终目标在于以自然——社会经济大系统的整体视角来推进自然和人类社会的长期协调和可持续发展。为此,对于产业生态系统设计和管理应遵循两个核心原则:其一,把产业体系的每一个层次都看作参与到更大的自然系统中的一个有活力的系统:其二,利用生态系统的原则和动力学原理来指导产业的设计。
(一)把产业系统的每一个层次看作是一个有活力的子系统
一般认为,循环经济的思想渊源可以追溯到上个世纪60年代鲍尔丁发表的一篇名为《即将到来的宇宙飞船地球经济学》的学术论文。在该文中,鲍尔丁把传统的开放的线性经济运行模式称为“牛仔经济”,而把未来的封闭经济成为“太空人”经济,把地球看作是一艘生产能力和净化污染能力都是有限的封闭的宇宙飞船,“这个循环生态系统能够通过消耗能量而不断地进行物质再生产,人类必须找到自己在其中所处的位置”。因此,循环经济与传统经济思想的一个重要的区别,就是把人类经济系统看作是自然生态系统的一个组成部分,把自然的因素或生态环境的限制纳入到社会经济的决策和过程之中。这里要着重说明的是,经济系统与自然系统的和谐不仅仅是一个宏观性的经济规模或经济增长的限度问题,最重要的是具体经济过程与具体的生态环境的“匹配”问题。如果我们把前者看作是与生态系统相关的整个经济系统的最佳规模的宏观视角,那么后者则可以看作是如何通过具体的环境资源(包括环境容量)的配置来实现这种最佳规模的微观问题。
首先,多样性是地球生态系统一个主要特征,这种多样性包括了生物圈内生态系统的多样化以及生态系统内生境、生物群落和生态过程的多样性。这种多样性都是与具体的时间和空间相联系的。因此,我们既不能脱离生态系统的多样性来谈环境保护以及人与自然的和谐,也不能离开具体的时空条件来谈产业生态系统的构建问题。
其次,每一层次的产业系统或生产单元都是存在于特定的环境(自然、社会)之中,从整个经济系统来看,它们只是社会经济系统的一个组成部分。但是从对自然环境的作用来看,它们是作为一个相对独立的人类系统与所在的环境系统之间进行着物质、能量交换与流动——或者说,从环境中摄入物质、能量,并向环境中排放废物。这种流动关系构成了经济系统与环境系统关系的具体内容。因此,只有在不同区域或层次上、产业系统和自然系统之间的关系协调、平衡的基础上,才能谈得上整个自然——社会经济大系统的协调、平衡。也就是说,我们不能以牺牲局部环境为代价来实现整体环境的改善。这个原则要求我们:一方面在自然系统的生产和承载能力内充分利用自然资源和环境容量,保持自然系统的持续生产能力和生态服务功能,使区域内的自然——社会经济系统内的生产、消费和还原能力保持平衡;另一方面,根据不同区域自然生态条件和资源特点,结合当地的社会、经济、文化和技术等条件,建立与之相适应的产业生态体系,实现社会、经济和生态效益三者之间的协调、平衡和可持续发展。
(二)利用自然生态系统的原则和动力学原理来指导产业设计
自然界经过35亿年的演化,已经为我们展示了许多切实有效的“设计战略”,在产业系统的设计和构建方面,这些“设计战略”有许多可以借鉴之处,特别是应用在产业生态系统的构建方面,使之与自然生态系统“接轨”,具有十分重要的意义。例如,如果所有物质最终均能在系统内某个地方被作为构成成分而被吸收的话,那么在自然界就不存在“废物”。在自然界,一个有机体的营养物质取自于另外的有机体的死亡或衰败;在自然界流动能量的主要部分是消耗在分解过程中,这个过程使得废物中的营养得到利用。
为了实现传统产业体系向生态产业体系的转变,从目前来说,需要从以下三个方面对现有产业体系重新设计和安排。首先,根据“一个生产环节的废物可以成为另一环节的原料”的原则,构建能促进物质在经济系统内部不断循环利用的网络,从根本上改变经济增长对自然资源的过分依赖。其次,按照自然生态系统中的物质和能量流动的方式,建立一个能够促进物质和能量经济——自然生态系统内循环流动、功能完善的产业体系,即按照环境系统与经济系统之间物质流动的方向,在经济系统的物质人口增加环境建设产业,在出口端进一步加强废物处置的传统环境保护产业(所谓“桥梁”)。所以旨在保护和提高环境功能(生态、生产、经济)的环境修复和环境建设产业,是实现产业生态目标中作为一个重要的功能模块。“如果说正向的生产和消费过程的努力是具有‘节流’意义的减物质化,那么逆向的物质还原和生态修复过程则是具有‘开源’意义的减物质化……”(诸大建)。同样,对于处于经济过程的末端实现物质和能量在经济系统与自然生态系统和谐流动和循环的环保产业则可以称之为经济系统与环境系统之间物质和能量流动的“绿色通道”。
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