城市生态与环境保护概论课程专题：工业生态学.ppt

工业生态学 Industrial Ecology, IE,allre natures,1. 自然生态系统结构对工业生态系统结构的启示,种群 生物群落 生态系统,同类企业 同区域的工业体系 工业生态系统,allre natures,1. 自然生态系统结构对工业生态系统结构的启示,生 产 者 消 费 者 分 解 者,资源生产者 加工生产者 还原生产者,allre natures,2. 自然生态系统进化对工业系统进化的启示,一级生态系统 （线性进化过程，物质流动相对独立进行）,二级生态系统 （有机物之间相互依赖，存在系统内的物质循环）,三级生态系统 （多循环之间相互依赖，资源与废物的概念不再完全对立）,传统工业生产模式 （不考虑废物对环境的污染，企业的高内部经济性）,末端处理模式 （污染排放受到限制，先处理，后排放）,工业生态系统模式 （废弃物与资源不对立，物质的完全循环闭路运行）,allre natures,3. 工业生态学的诞生,1989.9GM公司研究部副总裁Robert Forsch和发动机研究院 Nicolas Gallopoulos在科学美国人杂志上发表“可持续工业发展战略”一文中正式提出工业生态学概念。 20实际90年代初期欧美国家研究，实践并形成了工业生态学的基本框架。 1992年AT&T官员Allenby完成工业生态学博士论文答辩 1995年美国出版工业生态学教科书（工程类） 1997年耶鲁大学森林与环境学院出版工业生态学学报,allre natures,4. 工业生态学的模型,4.1 第类体系,无限的资源,生物体 （生态系统单元）,废物的无限 接纳场 （对于废物）,allre natures,4. 工业生态学的模型,4.2 第类体系,有限废物排放,allre natures,4. 工业生态学的模型,4.3 第类体系,生态系统单元,生态系统单元,生态系统单元,能量,allre natures,4.4 工业生态学模型,属于第类体系的完全自循环的全球经济系统示意图,废物,消费者,其他子系统,能量,allre natures,5. 工业生态学原理,1.产品、过程、服务以及操作能够产生残余物，但并非垃圾。 2.每个过程、产品、设备、基础建设和技术体系都应该设计为具有适应变革的能力，尤其是那些在可预见的未来范围内进行的对环境有利的变革。例如，建物应该设计为具有能够使用太阳能电力系统的能力，既便在目前的建设中并不安装该系统，方法是留出一个无遮拦的南面屋顶。 3.进入生产过程的每一个分子在离开该过程时，都应该作为可售产品的一部分。这意味着，生产过程不仅应该设计为能够生产有效的产品，而且生产过程的残余物仍旧能够再利用或者卖掉。 4.用于生产的每一单位能量都应该带来相应物质的转变。 5.在产品、过程、服务和操作等所有过程中应该尽量减少材料和能源的使用。 6.对所采用的材料既要保证其功能，又要尽量降低其环境影响，二者都很重要。然而，两全的方法少之又少。常常要根据具体情况进行侧重。经验证明，在很多复杂的生产过程中，材料、能源的消费量和环境污染程度之间有一个折中点。在这种情形下，需要采用生命周期分析方法来决定是否需要对这个生产工艺、原料进行替换和革新。,allre natures,5. 工业生态学原理,7.工业过程应该尽量从自身或其他生产过程来获得所需的原材料，增加 物质流的循环，减少从自然中获取原材料的数量。既便是很常见的原 料也应节约使用。 8.每个过程和产品都应该设计为尽量保持材料本身的固有性能。这样的 设计可使材料本身的再循环使用更加容易。同时，也可使部件或组成 单元的循环更加容易，还可以延长产品的使用寿命。达到这一目标的 有效方式是通过设计模块化的设备和再生产的技术。 9.每一种产品都应该设计为当其使用寿命结束的时候，能够用来制造其 他有用的产品。 10.每一个工业基地、工业园区在基础建设、发展或改造时，都应该注意保持和提高当地生物栖息地的面积和生物种群的多样化，减少对当地资源的影响。 11.原材料的供应者、使用者以及其他工业过程的用户之间应该紧密联系，通过加强合作减少材料的消耗量，促进材料的重复循环利用。,allre natures,6. 案例分析：如何发展一个可持续的汽车工业,6.1 工业生态学体系中的汽车技术体系,社会结构,基础技术,汽车,汽车子系统,（如分散的社区、商业区、购物中心,基础设施建设（如高速公路） 供给基础设施建设（如石油工业）,制造、使用、回收,（如发动机）,allre natures,6.2 技术与文化在汽车技术体系中的关系,汽车子系统 （例如发动机）,作为产品的 汽车,基础技术 基础设施建设 （如高速公路） 供给基础设施建设 （如石油工业）,社会结构 （如分散的社区）,通过短期政策结合起来