基于工业生态学的我国工业可持续发展问题研究，本文主要内容关键词为：工业论文,生态学论文,可持续发展论文,我国论文，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：F424文献标识码：A文章编号：1671-0169（2003）05-0028-04
工业生态学是为综合解决工业发展过程中各种环境问题所采取的一种系统化、一体化的理论工具体系，以该理论为基础而建立的生态工业园则是实践中的成功应用。在生态工业园内，各种在业务上具有关联关系的企业聚集在一起，一家企业产生的废物将是另一家企业的生产原料，这些企业依照顺序形成一个高效率的闭环系统（Closed Loop System），既提高了经济效益又从根本上改善了生态环境[1]。生态工业园将是解决我国工业污染问题，实现可持续发展的一条可行途径。
一、我国工业污染现状分析
近20年来，我国的工农业生产均有了突飞猛进的发展。以工业总产值为例，年增长率在10—12％，从行业来看，能源、冶金、化工、建材等基础工业的年增长则更高，这些企业一般来说均为重污染型行业。从地域来看，城市仍是重点，特别是那些工业密集型、以粗放经营为主的资源型重工业城市；而迅猛发展的乡镇企业，由于技术水平低、设备陈旧，造成单位产品能耗高、资源消耗大、污染物排放量大、污染源数量多、分布广，给污染控制和管理也带来很大困难。从污染来源来看，虽然我国的生活污染和农业生产带来的污染有增加趋势，但当前污染物主要来自工业，工业污染物占排放总量的70％，因此，在今后相当一段时期内，工业污染防治仍将是我国环境工作的重点[2]。我国的耕地、淡水、能源等人均占有率不及世界人均水平的1/3—1/2，而单位产品用水量却比发达国家高5—10倍，主要工业产品能耗比国外平均高40％，过量使用的水、原料、能源既造成废物污染又额外消耗人力、物力和财力[3]。因此，如何有效地治理“三废”将直接影响我国工业发展的整体水平。《中国环境保护行动计划》指出：我国工业污染防治的主要目标是，有效削减有害物质的排放，努力降低万元产值的排污量，控制住废水中化学耗氧物质排放的增长，增加SO[，2]治理能力，提高工业废弃物的综合利用率，逐步开展有毒有害废物的集中处理，重点防治占全国工业污染负荷85％的约有9000家重点污染源，污染控制的重点产业是化学工业、冶金工业、建材和轻工业[4]。
目前，我国防治工业污染的主要措施是加强对企业的技术改造、推广清洁生产，即对生产过程与产品采取整体预防性的环境策略，以减少对人类与环境可能的危害。然而，清洁生产过于重视在单个企业内部开展系统化的污染预防工作，忽略了不同企业的合作。对于一个地区来说，污染和生态破坏是一个系统问题，仅从单个企业着手而不考虑整体预防是无法实现区域范围内整体环境和生态改善的。清洁生产的提倡者往往不能从工业系统的高度来审视系统内部不同成员之间的物流和能流关系，这种缺乏一体化的思想导致大量有用资源和能源的白白浪费，而且也往往忽视了工业发展和周围的自然环境之间的和谐问题。以工业生态学为理论基础建立的生态工业园既考虑到了单个企业的清洁生产问题，又鼓励园区内的企业相互交换副产品，从系统一体化的角度建立工业共生网络，提高了园区的生态及资源效率。因此，建立生态工业园将是实现我国工业可持续发展的可行途径。
二、生态工业园：可持续的工业革命
1989年9月美国通用汽车公司的研究部副总裁Robert Frosch和负责发动机研究的Nicolas Gallopoulos在《科学美国人》杂志上发表的题为《可持续工业发展战略》的文章正式提出了工业生态学的概念。工业生态学把整个工业系统作为一个生态系统来看待，认为工业系统中的物质、能源和信息的流动与储存不是孤立的简单叠加关系，而是可以像在自然生态系统中那样循环运行，它们之间相互依赖、相互作用、相互影响，形成复杂的、相互链接的网络系统[5]。此外，该理论还认为理想的工业生态系统应能以完全循环的方式运行“零污染”、“零排放”，在这种状态下，没有绝对意义上的废料，对某一个部门来说是废料，对另一部门来说却可能是资源。
生态工业园则是工业生态学实践应用的结果。生态工业园（Eco-Industrial Park，EIP）概念的提出可以追溯到美国Indigo发展研究所的Ernest Lowe教授（1992），他将生态工业园定义为：一个由制造业企业和服务业企业组成的企业生物群落。它通过在管理包括能源、水和材料这些基本要素在内的环境与资源方面的合作来实现生态环境与经济的双重优化和协调发展，最终使该企业群落寻求一种比每个公司优化个体表现就会实现的个体效益的总和还要大得多的群体效益[6]。生态工业园区的目标体现在：①设法将人类系统与自然系统进行充分的结合；②减少对能源和材料的使用；③减少工业活动对自然系统可承受程度产生的生态影响；④保护自然系统的生态可靠性；⑤确保人们满意的生活质量；⑥维持工业、贸易和商业系统的经济可靠性。
此外，更值得指出的是生态工业园之所以具有吸引力，在于它为企业带来巨大经济效益的同时也为自身和周边社区带来巨大的环境效益——首先，在企业层面，通过提高材料和能源的使用效率、废物的再生利用和消除能招致法规处罚的行为等途径，降低了园内企业生产成本，提高了企业绩效，提升了企业竞争力。同时包括废物管理、培训、采购、突发事件的处理、环境信息系统和其它支持服务在内的一般性的服务都可以在园区的企业间实现共享。其次，在环境绩效改善层面，生态工业园不仅将大量削减污染源和废物源，而且还会减少对自然资源的需求。园区成员将通过污染预防、能源有效使用、水管理、资源再生利用等创新性的清洁生产技术，减轻工业生产所造成的环境负担。最后，在周边社区层面，经济效益的改善和环境绩效的提高将吸引更多企业进入园区，有助于形成以EIP为核心的经济增长极。以此为中心，将极大牵动园区内服务业、咨询服务业等第三产业的发展，并通过辐射、带动作用推进周围社区的发展。由此可见，生态工业园将环境保护与企业和社区利益有机地结合在了一起，使各参与主体均从环境保护中获得了利益，这也是生态工业园之所以能够在世界各地推广开来的主要原因。
三、国外生态工业园发展状况
生态工业园的概念一经提出就立即得到了许多国家特别是美国、加拿大等西方发达国家的重视，并迅速付诸实践。资料显示，截至2001年上半年，加拿大波恩赛德工业园就有1000多家企业入驻，初步具备了生态工业园的雏形。在其他地方，如亚洲、欧洲、南美洲、澳大利亚、南非和纳比米亚等地也相继建立生态工业园项目，据初步统计，在亚洲至少有60项，仅日本就有30多项[7]。
美国是较早进行工业生态园实践的国家之一，相当数量的生态工业园项目得到了美国环保总署（EPA）和总统可持续发展委员会（PSDC）的支持。表1列示了美国各地生态工业园的选址及特征。
加拿大也开发了一些含有生态特征的工业园，并于1992年在波恩赛德启动了“生态系统与工业园”项目，这是对生态工业园生态特征与功能规律探索的初步研究。类似的研究在安大略湖的多伦多市波特兰工业区也相继启动。与波恩赛德工业园一样，这一园区内也包含了大量制造企业和服务企业，它们以废物和能量的交换联系为纽带相互衔接起来[8]。目前，加拿大拥有40座生态工业园，其中9座被认为有潜力发展成为真正意义上的生态工业园（如表2所示）。
表1 美国各地生态工业园项目的主要特征
表2 加拿大有代表性的九座准生态工业园
不论是在美国还是在加拿大，以工业生态学为理论基础建立起来的生态工业园都表现出了显著的生态特性。在安大略湖的萨纳亚工业园内，石油提炼厂、橡胶合成厂、制药厂和蒸汽发电厂以及其他可能存在联系的企业之间存在大量的共生现象。另外，位于安大略湖的布卢斯能源中心，就是围绕安大略湖Hydro核电站建立的，目的是充分利用它的废热和蒸汽。聚集在该中心内的企业，通过使用这些能源可以便捷地完成诸如脱水、浓缩、蒸馏、水解和加热等工业生产过程。同时，园区中的四家工业企业也充分利用附近农场内生产的农产品，形成了一个生态产业园。在加拿大的新斯托克省，一家企业同时与几家企业联系，实现着木材、纸纤维和碳氢化合物的循环流动，它们最为显著的特征是能够实现废纸、纸板和石油的循环利用[9]。当然，在这些企业中也存在着其他物资流动的可能性，随着园区内企业的集聚，会有越来越多的企业加入到工业共生的网络中，使生态工业园的发展更有利于实现平衡与稳定。
四、我国建立生态工业园的对策
西方发达国家工业化革命的实践告诉我们，要实现经济的可持续增长，必须加强环保意识，从生态的角度改造现有工业生产模式。生态工业园的提出创造了一种可持续工业革命，实现了企业社会效益、经济效益与环境效益的“三赢”。在我国推行生态工业园建设模式决非是一蹴而就的，需要来自政府、企业和社会三方面的合作，具体应做好以下几个方面的工作：
1.政策引导和支持。为了使生态工业园在我国得到发展，需要当地政府和园区管理部门的支持和推动。首先，要从各种优惠政策，如金融、人员培训、税收等方面鼓励企业进入生态工业园，并提倡在园区内建立生态产业链，形成工业共生网络。同时，还要制订必要的法规，对生态工业园加以规范，做到有法可依，有章可循。特别要使用经济激励和惩罚手段，以推动循环经济的健康发展。国外经验表明，政策的引导和支持是生态工业园建设之初特别需要的。
2.运用工业生态学理念，对生态工业园进行系统规划。合理的规划和正确的选址是生态工业园建设能否成功的关键一步。根据园区的规模和引入企业的类型，应对园区内的道路交通、垃圾填埋场、能源设施（电、热）及污水处理设施等进行先期规划，并使之规模和工作能力具有一定的回旋空间。
3.提高资源的使用效率，并鼓励在园区内进行资源的梯次流动。在生态工业园内提倡资源的综合利用，使废弃物资源化、减量化和无害化，把有害环境的废弃物减少到最低限度，这是工业生态学的一条重要原则和标志。废弃物的综合利用，有两种方式：①原级资源化，即把废弃物生成与原来相同的产品，如将废纸生成再生纸，废玻璃生成新玻璃，废钢铁生成再生钢……这种方式的利用，可以减少原生材料量的20—90％；②次级资源化，即把废弃物变成与原来不同的新产品，这种利用方式，可减少原生材料量的25％。这种方式模仿自然生态系统，使资源和能源在这个工业系统中循环使用，上家的废料成为下家的原料和动力，做到资源共享，各得其利，共同发展。我们在建生态工业园时，也应鼓励采用这种模式。
4.运用先进的生态设计手段，对产品进行生命周期分析。生态工业园要求把经济效益、社会效益和环境效益统一起来，并且要充分注意到使物质循环利用，做到物尽其用。对于产品，为使其在使用生命周期结束之后，也易于拆卸和综合利用，在产品设计中，应尽量采用标准设计，使一些装备可以便捷地升级换代，而不必整机报废；同时，在产品设计中，要尽量不产生或少产生对人体健康和环境的不利影响；不使用或尽可能少使用有毒有害的原料。
5.依靠科技进步，鼓励企业采用无害或低害新工艺、新技术，大力降低原材料和能源的消耗，实现少投入、高产出、低污染，尽可能把对环境污染物的排放消除在生产过程之中。西方国家推行生态工业园项目的实践证明，这种要求是可以做到的。以德国为例，在GDP增长两倍多的情况下，主要污染物减少了近75％，收到了经济效益和环境效益“双赢”的结果。
总之，生态工业园在我国还是一种新兴事物，我们应认真学习国外的成功经验，同时结合我国的具体国情和工业特点，在一些具有代表性的重工业基地进行实验，总结经验，并在此基础上进行推广，使我国工业真正走上可持续发展的道路。