（产业经济学专业论文）产业生态化的若干问题研究.pdf

内容提要 本文通过对产业生态化内涵的深入分析，构建了产业生态系统的理论框架。 在此基础上，对如何推进和评价产业生态化等问题进行了理论和实证的分析，并 提出了产业生态化建设的若干思路。 论文共分五章。第一章，简要回顾和评述了国内外学者对生态工业的理论 研究：第二章，产业生态化的内涵。对产业生态化的内涵进行了界定，对产业生 态系统的组成、结构及其功能等方面进行了深入的分析；第三章，产业生态化的 推进。讨论了清洁生产在微观层面的实施、中观层面的工业生态园建设和在宏观 层面如何形成循环经济；第四章，建立了产业生态化发展水平的评价指标体系， 并对长江三角洲地区的产业生态化发展水平进行了比较实证研究；第五章，提出 了若干产业生态化建设的对策思路。 关键词：产业生态化清洁生产生态工业园循环经济 a b s t r a c t b yap e n e t r a t i n ga n a l y s i s o ft h ec o n n o t a t i o no ft h e e c o l o g i c a l i n d u s t r y , t h i s t h e s i sc o n s t r u c t e dat h e o r e t i c a lf r a m eo ft h es y s t e mo f e c o l o g i c a li n d u s t r y o nt h i sb a s i s ，t h et h e s i st h e o r e t i c a l l ya n dp o s i t i v e l y s t u d i e dt h ep r o b l e mo fh o wt op r o m o t ea n de v a l u a t ee c o l o g i c a li n d u s t r y , t h e nm a d es o m e s u g g e s t i o n sa b o u t t h eb u i l d i n go f e c o l o g i c a li n d u s t r y t h et h e s i sw a sc o m p o s e do ff i v ec h a p t e r s t h ef i r s tc h a p t e rb r i e f l y r e v i e w e da n dc o m m e n t e dt h et h e o r e t i c a ls t u d yd o n eb yf o r e i g ns c h o l a r s t h e s e c o n d ，t h e c o n n o t a t i o no f e c o l o g i c a li n d u s t r y ”，d e f i n e d t h e c o n n o t a t i o no f e c o l o g i c a li n d u s t r ya n d m a d ea p e n e t r a t i n ga n a l y s i sf o rt h e c o m p o s i t i o na n d s t r u c t u r eo ft h es y s t e mo f e c o l o g i c a li n d u s t r ya sw e l la s i t sf u n c t i o n t h et h i r d ，“t h ep r o m o t i o no f e c o l o g i c a li n d u s t r y ”，d i s c u s s e d t h ea c t u a l i z a t i o no fc l e a n p r o d u c t i o n o nm i c r o c o s m i c l e v e l ，t h e c o n s t r u c t i o no fe c o i n d u s t r i a l p a r k so ni n t e r m e d i a t e l e v e la n dh o wt o f o r ma c y c l i c a le c o n o m y o nm a c r o c o s m i cl e v e l t h ef o u r t hb u i l ta ni n d e x s y s t e mf o re v a l u a t i n g t h ed e v e l o p m e n to ft h ee c o l o g i c a li n d u s t r y ，a n dd i d a c o m p a r a t i v ed e m o n s t r a t i o ns t u d y o nt h e d e v e l o p m e n t o fe c o l o g i c a l i n d u s t r y i nt h e y a n g t z ek i a n g d e l t a t h ef i f t h p u t f o r w a r d ss o m e s t r a t e g i e sf o rb u i l d i n ge c o l o g i c a li n d u s t r y k e yw o r d s ：e c o l o g i c a li n d u s t r y , c l e a np r o d u c t i o n ，e c o i n d u s t r i a l p a r k s ，c y c l i c a le c o n o m y 浙江太学坝j 二学位论文产业生态化的若干问题研究 产业生态化的若干问题研究 1 导论 1 1 问题的提出 人类，作为一种生物群落，通过其食物链的物质流、能量流和信息流，与周围 环境保持着联系并影响着周围的环境条件。为了满足其自身生存和发展的需要，人 类不断地改造和加工自然环境，使其转变成为人工环境以更适应于人类的现实生 活。人类对自然环境的改造、加工，实际上是对自然环境生态系统的一种干扰，这 种干扰只要不超过一定的限度，生态系统将通过自身的自我调节机能而保持正常的 运行，达到动态平衡。但是，如果人类的活动不遵守自然规律，干扰超过生态阈限， 就会造成生态系统的破坏，最终也会危及人类的生存和发展本身。”儿”“1 。 从1 8 世纪中期起，人类社会进入工业文明后，工业系统成为社会一经济系统 的子系统，在传统的经济发展中起着举足轻重的作用。但随着工业的不断发展，它 给人类带来巨大的物质文明的同对，也对自然环境产生越来越大的影响生态的 退化和环境的污染：包括森林减少、水土流失、土地沙漠化、大气污染、水质污染 乃至全球气候转暖、臭氧层耗损和生物物种锐减等。面对工业系统与自然生态系统 的固有矛盾及对环境造成的危害，如何系统、整体地协调工业系统与自然环境的相 互关系，使人类社会发展的需求与自然生态系统的发展达到动念的平衡，成为当代 世界经济可持续发展的核心问题“”。”“。 2 0 世纪9 0 年代，随着可持续发展战略在世界范围内的普遍实施，产业的生态 化发展在发达国家渐成潮流，从宏观层次的国家产业发展战略的选择、管理立法， 中观层次的区域产业园区的建设、布局，到微观层面的企业生产技术改造和实施清 洁生产的实践，生态化始终是贯穿其中的主线。这一发展趋势在三次产业中都有体 现，如生态工业、生态农业、生态旅游业等”“。 产业生态化在我国的发展较为薄弱，与世界发达国家相比还有很大的差距。而 且根据我国的国情，在相当长时期内，第三产业比重不能像发达国家那样达到占 g d p 的7 0 一8 0 的比例，第二产业特别是工业仍是发展的关键。因此，深入地丌 展产业生态化的理论研究，对我国产业的可持续发展有重要的现实意义。目前，国 内对于产业生态化的理论研究还处于起步阶段，本文拟通过对产业生态化的若干问 题进行研究以期能对我国产业生态化的实践起一定的指导作用”“5 1 。 浙江大学碳= b 学位论文 产业生态化的若干问题 i ；| f 究 产业生态化的核心在于工业生态化，因此生态工业的相关理论是产业生态化的 理论的基础。本文将首先对前人关于工业生态化的理论研究作一综述，然后在此基 础上，着重讨论以下几个方面的问题：( 1 ) 产业生态化的内涵。这是本文的理论基 础；( 2 ) 产业生态化的推进。从不同层面来讨论推进产业生态化发展的方法及其实 践；( 3 ) 产业生态化的评价。在本文的理论基础上建立产业生态化发展水平的评价 指标体系，并以长江三角洲地区为例进行实证分析；( 4 ) 根据本文对产业生态化问 题的讨论，提出关于产业生态化建设的若干对策思路。 任何理论的研究都是建立在前入研究的基础之上，因此本文首先就前人关于生 态工业的理论研究作一简要回顾和总结，并以此作为本文研究的理论背景和起点。 1 2 关于生态工业理论研究的文献综述 工业生态化的思想，一般认为起源于通用汽车公司研究部副总裁罗伯特福罗 什( r o b e r tf r o s c h ) 和尼古拉加劳布劳斯( n i c o l a sg a l l o p o u l o s ) ( 通用汽车 公司任职，负责发动机研究) 于1 9 8 9 年9 月在美国科普月刊科学美国人发表 的一篇题为可持续工业发展战略的文章。在该文中，两位作者提出了这样的观 点：即工业可以运用新的生产方式，对环境的影响将大为减少“。这个命题引导他 们推出了工业生态系统这一概念，并引起了经济学界广泛的关注和深入的研究。“。 目前，关于生态工业理论的研究领域，主要涉及以下三个方面：一是关于工业 生态系统的理论研究：二是关于实现工业生态化的途径和方法的研究：三是关于生 态工业的实践生态工业园区的理论研究。 1 。2 1 关于工业生态系统的理论研究 工业生态理论把工业系统视为生态系统的一个特殊予系统，并运用生态学的观 点，研究工业生态系统内部成员之间的协作和共生关系及其进化；借鉴自然生态系 统物质与能量流动的规律与方式，研究如何在工业生态系统内实现物质的封闭循 环，提高物质和能源利用效率，实现废物最小化，使工业系统与环境和谐发展川”1 。 、工业系统与自然生态系统关系的研究川2 4 m 州7 川7 ” 作为研究的起点，工业生态理论首先研究工业系统与自然生态系统的关系。工 业生态系统理论把工业系统视为一类有赖于生物圈提供的资源和服务、具有物质、 注1 劳爱乐【美】，耿勇工业生态学和生态工业园，化学： 业出版社，2 0 0 3 1 ，第3 8 页 塑坚查兰堡生兰垡望苎 兰些生查些些董塑墅型壅 能量和信息流动的特定分布的生态系统，并运用生态学的观点，通过对工业系统与 自然生态系统对比，分析工业生态系统的组成及其进化。 k o r h o n e l ljj 寺旨出工业生态系统与自然生态系统一样，具有四个基本生态系统 原则：物质和能量的循环传输：行为者多样性；地域性；系统的渐变 性。工业生态学理论的主要探索者之一b r a d e nr a 1 l e n b y 提出了一套工业体系三 级生态系统的理论( 如图l 、2 、3 所示) “。 图1 1 一级生态系统示意图 注2 来源于s u r e ne r k m a n 工业生态学，网址： h t t p ：w w w p g z x n e t s t u d e n t w e b 1 v s e h u a n j i n g b o o k s ，h t m 浙江大学硕= b 学位论文产业生态化的若干问题酬究 该理论认为三级生态系统( t y p ei i ie c o l o g y ) 的物质来源于系统本身，又消 化于系统本身，被充分利用而没有废物产生，是真正可持续的生态系统。 a 1 l e n b y 提出一个理想的工业系统包括四类主要行为者：资源开采者，处理者 ( 制造商) ，消费者和废料处理者( 图1 4 ) 3 。 图1 4 理想工业生态系统示意图 邓南圣、吴峰认为该模式只是一个二级生态系统模式，若将工业系统与其周围 的自然生态系统视为整体或一个更大的生态系统，如果工业系统自身的“废物”能 够被这个更大生态系统的其他成员利用作为资源，并生产出工业系统的原料，就可 维持工业系统与环境的相容性。因此，理想的工业系统应尽可能接近三级生态系统 并与自然生态系统这个更大的系统相容。 a i l e n b y 的三级生态系统理论为工业生态系统的进化提供了理论基础，对生态 工业的理论具有重大的指导意义。其局限性在于将工业系统视为孤立的系统进行分 析和讨论，而末将工业生态系统与整个社会经济体系联系起来进行研究。 生态重组是促进工业系统的演进的一个重要战略。a y r e s 在其专著 “e c o r e s t r u c t u r i n g ：t h et r a n s i t i o nt oa ne c o l o g i c a l l ys u s t a i n a b l ee c o n o m y ”系统地阐述 了有关生态重组的思想，认为生态重组是经济可持续发展生态化的一个转变。f a y e d u c h i n 认为生态重组是通过按照尽可能对地球的生物一地球化学系统干扰最少的 注3 来源于s u r e ne r k m a n 工业生态学t 网址： h t t p ：f i m w p g z x n e t s t u d e n t w e b l v s e h u a n j i n g b o o k s h t m 浙江大学硕= b 学位论文产业生态化的若干问题研究 方式进行技术设计和实施来推动社会发展的一种模式。s u r e me r k m a n 指出生态重 组会在宏观、中观、微观三个层次上发生作用：在宏观层次上，生态重组是封闭工 业体系乃至全社会的物质与能量循环，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；在中观层次上，生态重组使工业企业从认识原料和产品的生 命周期开始，重新审视产品设计、制造与消费的全过程，从而达到延长产品寿命， 特别是减少废物，增强循环的目的；在微观层次上，生态重组将优化反映过程，实 现“原子经济性”，即在分子原子层次上，提高反应的效率，设计最为高效简捷的 化学合成反映。 生态重组理论将工业生态系统与整个社会经济系统结合起来，通过经济体系的 重组、经济结构的调整，在微观和中观层次上推动工业企业和社区实施生态化，在 宏观层次上为实现可持续发展奠定基础。 二、 物质与能源流动分析理论嘲叫3 随着可持续发展研究的不断深入，在经济系统特别是工业系统与自然环境相互 作用的研究中，逐步形成了原料与能源流动分析的研究领域。其主要观点是：人类 的经济系统仅仅是自然生态系统的一个子系统，它的物质和能量的流动与生态系统 中原料与能量流动相类似，是一个将原料、能源转化为产品和废物的流动过程。该 理论通过对工业系统中原料与能源流动：包括从原料的采集、生产、消费和最终处 置等运行过程的分析，研究这些流动对经济、社会与环境影响，及如何减少其影响 的问题。 原料与能源流动分析的目的在于了解原料提取、使用和其最后不管是作为废物 还是作为再度使用的资源的系统方法。这些方法试图超越描述性的分析而进行较为 严格的量化，以便找出在经济系统原料与能量流动以及环境之间的量化关系，从而 为解决这些问题提供依据。 a y r e s 等入通过对经济运行中原料与能量流动对环境的影响进行了开拓性的研 究，提出了工业代谢的概念。工业代谢理论通过对生态系统和工业系统进行类比分 析，认为经济系统是一些公司( 企业) 通过管理制度、工人、消费者以及货币和政 策等结合在一起的集合。该理论分析了原材料和能源以及劳动在一种稳定条件下转 化为最终产品和废物的所有物理过程。在工业系统中，企业之间通过提供产品或某 种服务建立了相互关系，并通过各种工艺过程，把原料或半成品加工成产品，同时 产生各种废弃物。一个从事加工制造的企业就是把原材料转变成产品和废物的单 浙江太学硕士学位论文 产业生态化的若干问题珂1 ：究 位。因此，整个经济系统的运行就必然涉及到自然生态系统内物质和能量的大流 动。 工业代谢理论通过分析工业系统中的原料流动与全球物质循环的关系，并采用 一些指标来表征和度量系统的状态。其目的旨在揭示经济活动纯物质的数量与质量 规模，展示构成工业活动全部物质的与能量的流动与储存及其对环境的影响。目前 的工业代谢理论研究的是静态条件( 即最初条件原材料、能源和劳动是确定的) 下的能流分析，尚未涉及到动态条件下的能流状况。 三、物质减量化( d e m a t e r a iiz a t i o n ) 理论州m m ” 物质减量化是为解决资源萎缩与环境污染日益严重的矛盾而提出的另一种研 究思路：如果人类在世界人口增长迅速的情况下，既想享有高水平的生活，又想把 对环境的影响降低到最小程度，那么只有在同样多的甚至更少的物质基础上获得更 多的产品与服务。不同学者对物质减量化的定义如表1 1 所示“ o 表1 1 不同学者对物质减量化的定义 学者对物质减量化的基本定义 w e r n i c k 等，19 9 6物质减量化是指服务于经济功能所需要的物质量的绝对或相对减少 h e r m a n 等，1 9 8 9在蹑终工业产品中所用物质的重量随着时间而逐渐减少 b e r n a r d in i 和g a l ii ，经济活动中，原材料( 能量利材料) 利用强度的减少，其衡量指标 1 9 9 3是以物理单位元表示的物质消耗量同国民生产总值( g d p ) 的比值 l a b y s 雨_ | w a d d e i i ， 物质减量化意味着，对矿石等原材料的需求经历数个阶段，即与成 熟工业有关的低质量物质材半斗会被高质量或技术更强的物质材料所 1 9 8 9 取代 尽管各学者的定义不一，但其核心都在于提高物质的利用效率。目前提出的实 现产品物质减量化的途径有：能量再利用，提高能源的利用效率；产品的耐久 性设计和再设计，提高产品的使用价值和物质的可循环性；产品的修理、再利用 和再制造，提高产品的易替换能力和可长期利用性；智能材料的研发，如纳米技 术的利用：能源脱碳，减少能源对环境的影响等。 目前物质减量化研究的目的在于提高物质利用效率，从而提高资源的生态效益 和经济效益，但该研究尚未涉及到物质利用与社会发展其他目标之间的关系，如社 会福利、就业等方面。 注4 邓南圣吴峰。1 ：业生态学理论与应川，化学l 业出版社2 0 0 2 3 ，p 9 8 浙江大学硕j 二学位论文产业生态化的若干问题研究 1 2 2 关于实现工业生态化的途径和方法的研究 目前提出的关于实现工业生态化的途径和方法主要有：生命周期评价、为环境 而设计产品的理念及减少产品对环境不利影响的政策等。 一、生命周期评价( l i f ec y c lea s s e s s m e n t ，l c a ) 任儿2 铂 生命周期评价是一种面向产品系统的环境管理工具，也是实现工业生态化的重 要途径和方法之一，它评价产品、工艺或活动从原材料采集，到产品生产、运输、 销售、使用、回收利用及最终处置的整个生命周期阶段的所有环境负荷。这一概念 是1 9 9 0 年由国际环境毒理学与化学学会( s e t a c ) 主持的会议上首次提出的。目 前，关于什么是“生命周期评价”有多种提法，见表1 2 所示 表1 2 生命周期评价定义的不同描述 部门生命周期评价不同定义 对自最初从地球中获得原材料开始，到晟终所有的 美国环保局残留物质返归地球结束的任何一种产品或人类活动所带 来的污染物排放及其环境影响进行估测的方法 环境毒理学与化学会全面地审视一种：l 艺或产品“从摇筛到坟墓”的整 ( s e t a c )个生命周期有关的环境后果 在从制造到加r 、处理乃至最终作为残留有害废物 美国3 m 公司 处置的全过程中检查如伺减少或消除废物的方法 显示产品制造商对其产品从设计到处置全过程中所 p g 公司造成的环境负荷承担责任的态度。是保证环境确实而不 是虚假地得到改善的定姑方法 国际g b t2 4 0 4 0 1 9 9 9对在一个产鼎系统的生命中输入、输出及其潜在环 ( i s o - 1 9 9 7 )境影响的分析与评价 邓南圣，吴峰将上述定义归纳起来，将生命周期表述为：“对在一个产品及包 装物、生产工艺、原材料、能源或其它某种人类活动行为的全过程，包括原材料的 采集、加工、生产、包装、运输、消费和回用以及处理等，进行资源和环境影响的 分析与评价”“。其主要特点为：全过程评价、系统性与量化、注重产品的环境 影响。 生命周期评价的思想力图在源头预防和减少环境问题，涵盖产品的生产、销售、 注5 邓南圣吴峰工业生态学理论与应j = ，化学l 业出版社，2 0 0 2 ，3 第1 2 9 页 浙江大学硕士学位论文产业生态化的若干问题研究 消费和回收处理等过程以及在产品的功能、能耗和排污之间寻求合理的平衡。生命 周期评价将产品对环境的影响进行从“摇篮到坟墓”分析，为环境管理提供了一种 较为系统的分析工具。 二、为环境而设计产品的理念( d e s i g n f o re n v i r o n m e n t ，d f e ) 。啪1 为环境而设计产品( 又称生态化设计) 是种产品设计的新理念，也是实现工 业生态化的重要途径，它要求在产品开发的设计阶段就考虑生态要求和经济要求之 间的平衡，考虑所开发产品的生命周期所有阶段的环境方面的问题，以使产品在整 个生命周期内不产生或产生最小的环境影响。美国环保局( e p a ) 2 0 世纪9 0 年代首 先提出为环境而设计计划，其目的是帮助企业尤其是小企业在设计和重新设计产品 和工艺时更多考虑环境总是使产品的经济效益与环境效益达到最佳的结合。为环境 而设计项目通过利益相关人之间的合作，使人们自觉地改善和保护环境。 为环境而设计是产品设计的崭新和逐渐被采纳的设计理念，即产品设计是为了 减少与该产品生产、使用、回收、处置有关的健康、安全和环境方面的危害，以使 产品的经济效益与环境效益达到最佳的结合。而传统的产品设计对于产品生命周期 所产生的环境影响是不予考虑的。 三、有效减少产品对环境不利影响的政策研究。7 ” 在如何实现工业生态化的途径上，还涉及到具体政策问题，西方发达国家提出 了以下两种具体的政策： ( 一) 延伸生产者责任政策 延伸生产者责任的政策，是希望通过对产品整个生命周期的环境影响研究，调 整社会各方面的利益，使产品生产者承担产品使用寿命终结后的回收利用的责任而 激励生产者更加注意其产品的环境友好性能。延伸生产者责任政策开始于1 9 9 1 年 的“德国包装材料条例”，要求包装材料生产者负责处理包装废弃物。l i n d h q v i s t 在1 9 9 2 年提出了延伸生产者责任的定义：为了实现降低产品的总体环境影响这一 环境目标，要求产品的生产制造者对产品的整个生命周期，特别是产品使用寿命终 结后产品的回收、循环利用和最终处理承担责任“= “。 尽管延伸生产者责任政策执行具有较高的成本，但它将产品的清洁生产延伸到 了产品的售后服务，因此是一个具有应用前景的处理环境问题的策略和方针。但另 注6 邓南圣吴峰： 业生态学理论与应用，化学r 业出版社，2 0 0 2 3 ，第1 3 8 页 浙江人学坝上学位论文 产业生态化的若干问题m 究 一方面，这一政策忽略或者说是降低了消费者对环境应负的责任。 ( 二) 产品导向的环境政策 产品导向的环境政策是控制产品对环境产生不利影响的另一方法。产品导向的 环境政策认为由产品造成环境危害的责任人不仅仅是生产者，与之相关的社会各成 员( 如产品的设计者、消费者、分配者和销售者等) 都应有相应的责任。因此产品 导向的环境政策希望通过对产品整个生命周期产生环境不利影响的研究，调整社会 各方面的利益，使社会成员都承担保护环境的相应责任。 产品导向的环境政策扩大了环境保护责任人的范围，明确了社会各成员都有承 担保护环境的责任，弥补了前一种政策的不足方面。但其制定是一个复杂的工程， 牵涉到社会各方面的利益，需采取综合、整体的解决办法。 1 2 3 关于生态工业的实践生态工业园区的理论研究幢伽”州8 ” 生态工业园区是生态工业的实践，它包含若干工业企业，也包含农业、居民区 等的一个区域系统。在生态工业园区内的各企业内部实现清洁生产，做到废物源减 少，而在各企业之间实现废物、能量和信息的交换，以达到尽可能完善的资源利用 和物质循环以及能量的高效利用，使得区域对外界的废物排放趋于零，达到对环境 的友好，所以称之为生态工业园区。 2 0 世纪7 0 年代以来丹麦卡伦堡工业共生体的出现与所取得的进展，为工业生 态理论的实践提供了现实的模型。2 0 世纪9 0 年代初，以美国康奈尔大学( c o m e l l u n i v e r s i t y ) 为首的一些学者提出了生态工业园区( e c o i n d u s t r y , e lp ) 的概念。e i p 的基本概念源于工业生态学，针对西方工业现代化过程中日益显现的环境、生态等 困扰社会可持续发展的核心问题，提出向自然生态系统学习，把人造的工业体系融 入整个生态圈中，从而减少工业生产过程对自然生态环境的影响，并能通过密切产 业联系、加强废物利用，达到降低生产成本的目的。c o t e 和h a l l 、l o w e ，m o r a n 和h o l m e s 等分别从e i p 的动作目标角度及e i p 内的合作机制给出了e i p 的定义。 l o w e 和w a r r e n 指出生态工业园最本质的特征在于企业间的合作以及企业与 自然环境间的互动。合作和互动是自愿甚至是自发的，成员有着较高的积极性以保 证e i p 的效率，其动力在于利益的驱动。通过废物的交换、信息的交流、管理的配 合将使几乎每个成员包括企业、社区和政府获利。l o w e 和m o r a n 等学者认为，由 于e i p 的基础在于资源的高效利用与回收，因此每一个e i p 都应有一体化的资源再 浙江大学硕士学位论文产业生态化的若干问题研究 生体系作为园区运转的支撑，这是e i p 区别于其他工业园区的重要特征，可称之为 生态基础设施。l o w e 还建议e i p 应成立管理资源再生体系的再生投资公司，成为 有力的组织协调者，对网络中的物资获取、流动和再利用等活动进行协调。 e i p 成员之间的废物流动在本质上是一种在市场机制调节下的供需关系。a y r r e s 认为e i p 至少包含一个输出原材料或加工物资的主要公司作为“支撑”企业，这类 公司向能利用其废物流中有用部分的更多企业供给废物。进行市场交易。这些企业 再与几个将废物转变成可用产品的“卫星”企业相联系。同时，废物流动也包括生 活、城市和商业的废物流，而不仅仅是商业间的废物交换。 2 产业生态化的内涵 产业生态化是为了解决经济发展与环境保护和资源的可持续利用问题而提出 的。为了达到产业可持续发展的目标，首先要弄清楚什么是产业生态化? 其内涵是 什么? 产业生态系统及其特征怎么样? 本章的内容就是要回答以上的问题，这也是 本文的理论基础。本章的结构如下：第一节，产业生态化的含义。通过对不同学者 提出的关于产业生态化的含义进行概括和总结，提出笔者所理解的产业生态化的含 义，即对产业生态化的概念作出界定；第二节，产业生态系统及其特征。在这一节 中，首先对产业生态系统的概念进行界定，然后在此基础上，分析系统的组成、特 征、功能及其平衡问题。 2 1 产业生态化的含义3 m 1 懈1 研究产业生态化，首先要对产业的概念作一个界定。一般而言，产业是居于微 观经济与宏观经济之间的一个集合概念。它是具有多样性的企业的集合，又是国民 经济按某一标准划分的部分。按照三次产业分类法，把全部经济活动划分为三类： 第一产业即广义的农业，包括农业、畜牧业、狩猎业、林业及渔业等，其生产部门 的属性是取自于自然界；第二产业即广义的工业，包括 采掘业 、制造业、建筑业、 运输业、通讯业、 电力、煤气、供水 等工业部门，其特征是加工取自于自然的生 产物；第三产业即广义的服务业，包括商业、金融、饮食、服务业等公共服务，以 及科学、卫生、教育、政府等公共行政事业 与其他公益事业 等，属于无形财富的 生产部门“3 1 。从以上分类来看，在三次产业中对资源和环境的关系和影响最大的是 第二产业，即工业。因此，研究产业的生态化，其重点也在工业的生态化。事实上， 在西方发达国家，对产业生态化的研究也侧重于对工业生态化的研究，工业生态学 浙江犬学硕士学位论文 产业生态化的若千问题研究 就是专门研究工业生态化的一门学科。所以，在本文中，对产业生态化的研究也集 中在对工业的生态化研究上。( 上面产业分类中有 符号的，是表示在三个产业的归属问 题上有争议的行业，这并不影响我们对产业生态化的研究。) 由于理论界对产业生态化的研究还处于萌芽阶段，因此目前对产业生态化还没 有一个明确的定义。同时，由于人们对产业生态化研究的侧重点和视角不同，因而 对它的内涵有不同的表达。目前，大体上有以下几种提法： 1 从生态化目的的角度理解和定义产业生态化。厉无畏指出“生态化是指产 业依据自然生态的有机循环原理建立发展模式，将不同的工业企业、不同类别的产 业之间形成类似于自然生态链的关系，从而达到充分利用资源，减少废物产生，物 质循环利用，消除环境破坏，提高经济发展规模和质量的目的”“”。这个定义强调 了产业生态化的目的资源的循环利用，减少对环境的破坏，提高经济发展的规 模和质量。为了达到这个目的，有必要将产业建成类似于自然生态链有机循环的发 展模式。 2 从过程的角度来理解和定义产业生态化。郭守前认为“产业生态化创新， 是指把产业系统视为生物圈的有机组成部分，在生态学、产业生态学等原理的指导 下，按物质循环、生物和产业共生原理对产业生态系统内和各组分进行合理优化耦 合，建立高效率、低消耗、无( 低) 污染、经济增长与生态环境相协调的产业生态 体系的过程。”他指出生态化创新是一个包括生态系统本身的变革，创造新的人 工生态和经济社会系统的生态化过程，即社会生产、分配、流通、消费到再生产各 个环节的生态化过程。产业生态化的本质是全程生态化，不仅强调生产过程即产中 环节的生态化，而且同时强调产前、产后环节的生态化，使生态化过程向产前、产 后延伸，从而达到从摇篮到坟墓的全过程的资源循环利用，实现全程生态化。郭守 前认识到了产业生态化创新是一个变革，是全程的生态化。但笔者认为，从过程的 角度来理解产业生态化，还应该有一层很重要的意思，就是：产业生念化本身有一 个从低级到高级发展的循序渐进的过程。 3 ，从系统的角度出发来理解和定义产业生态化。黄志斌等认为“产业生态化 就是把作为物质生产过程主要内容的产业活动纳入生态系统的循环中，把产业活动 注7 厉无畏王慧敏产业发展的趋势研判与理性思考中国工业经济，2 0 0 2 4 ，第6 页 注8 郭守前产业生态化创新的理论与实践生态经济，2 0 0 2 4 ，第3 4 页 浙江大学磺士学位论文产业生态化的若干问题研究 对自然资源的消耗和对环境的影响置于生态系统物质能量的总交换过程中，实 现产业活动与生态系统的良性循环和可持续发展。”他指出产业生态化是保证我 国经济增长方式由粗放型向集约型转变，实现经济、生态、社会可持续发展的重要 途径。其关键在于把产业活动纳入到地球生态系统的大循环中，以求经济效益与生 态效益的统一。他的这一定义从系统的角度出发，认为产业生态化的核心就在于将 产业活动物质生产过程中的资源和能量的消耗纳入到生态系统的总交换中，实现产 业生态系统的良性循环。 以上分别从目的、过程、系统等几个不同的角度对产业生态化的定义进行阐述 和分析，虽然侧重点有所不同，但可以看到，其核心都在于产业系统的生态化，即 如何模仿自然生态系统来构造产业的生态系统，以实现产业发展和环境的相容。因 此，本文把产业生态化定义为：将产业仿照自然生态系统的循环模式构造产业生态 系统，以达到资源的循环利用，减少废物的排放，促使产业和自然环境和谐发展的 过程。它主要包含以下几个方面的意思：产业生态化的核心是产业系统的生态化， 即如何模仿自然生态系统来构造产业的生态系统；构造产业生态系统的目的是为 了使资源在系统内得到循环利用，从而减少废物的产生，使产业特别工业的发展对 环境的污染和破坏降低到尽可能低的限度；如同工业化发展的道路一样，产业的 生态化发展也具有一个从低级到高级的不断变化发展的过程，因为产业生态系统的 构建本身有一个不断完善的过程。 鉴于产业生态化的核心在于产业生态系统的构建，因此，在下面一节中，笔者 将重点考察产业生态系统及其特征。 2 2 产业生态系统及其特征 本节将从五个方面对产业生态系统进行分析：一是产业生态系统的概念；二是 产业生态系统的组成；三是产业生态系统的特征；四是产业生态系统的功i i 五是 产业系统的平衡。由于产业生态系统是仿照自然生态系统构建的，因此，对产业生 态系统每一部分内容的分析都将建立在对自然生态系统分析的基础之上。 2 2 1 产业生态系统的概念小 在提出产业生态系统的概念之前，首先要了解生态系统的含义。生态系统是生 态学的一个基本功能单位，它“就是包括特定地段中的全部生物和物理环境的统一 注9 黄志斌等产业生态化的经济学分析与对镱探讨，华东经济管理，2 0 0 03 ，第7 页 浙江大学硕士学位论文 产业生态化的若十问题研究 体。”“o 具体地说，生态系统是指在一定时问和空间范围内，由生物成分和非生 物成分通过能量流动、物质循环和信息传递而相互联系、相互影响、相互依存所构 成的一个具有自组织和自调节功能的复合体。它有四点基本含义：第一，生态系统 是客观存在的实体，有时间、空间的概念；第二，由生物成分和非生物成分所组成； 第三，以生物为主体；第四，各成员间有机地组织在一起，具有统一的整体功能。 自然生态系统作为一个有机整体能把废物减少到最低限度，在这个奇妙的系统 内，物质和能量在一系列相互作用的有机体之间周而复始地循环。产业生态系统就 是从自然生态系统受到启发提出的。产业生态系统是依据生态学、经济学及系统科 学的基本原理，把产业系统视为一类有赖于生物圈提供的资源和服务、并具有物质、 能量和信息流动的特定分布的生态系统。它是一个类比的概念，与生态系统有相类 似的含义。产业生态系统由一些有特定关系的不同企业组成，同样具有时间和空间 的概念，系统内不同的成员承担着不同的功能，企业之间相互协作，形成一个统一 的整体。 产业系统作为社会一经济一自然复合生态系统的一个子系统( 从社会经济一自然 复合生态系统的观点来看，生态系统不仅包括自然生态系统，还应包括以三大产业 为基础的经济系统以及人与人之间错综复杂的社会系统) ，从环境中获取资源和能 源，生产出产品供人们消费，同时向环境输出废物。它是一个由产业企业组织组成 的、以产业生产活动为主体的人工生态系统，它兼有自然和社会两方面的属性： 方面，从自然属性来看，产业作为复合生态系统的重要组成部分，既是复合生态系 统持续的重要力量，又是复合生态系统可能遭受毁灭的力量。产业系统及其中人、 组织的行为不能违背自然生态系统的基本规律，都应受到自然条件的负反馈约束和 调节；另一方面，从社会属性来看，产业系统中的人及其组织之间的关系是复杂的 利益关系，人及其组织为了最大可能地获取经济利益，往往会损害自然生态系统。 因此，构筑产业与生态和谐、持续地发展必须从制度方面入手，对人及其组织的行 为进行制度安排。产业生态系统的思想就是对产业中的人及其组织的行为按照自然 法则进行安排。 2 2 2 产业生态系统的组成州4 2 1 注1 0 e p o d u m 在1 9 7 1 年提出，转引至于秀娟主编工业与生态，化学i 业出版社，2 0 0 34 ， 第5 8 页 浙江大学删= b 学位论文产业生态化的若干问题研究 在分析产业生态系统的组成之前，同样地，需先分析一下生态系统的组成。所 有生态系统，都可分为非生物和生物两大部分，由非生物环境、生产者、消费者和 分解者四种基本要素组成。生产者指的是绿色植物等自养生物，包括树木、草和藻 类等，它们通过光合作用，制造有机物质：消费者指的是各种动物，它们直接或间 接地以绿色植物为食，并从中获得能量；分解者主要指细菌和真菌等微生物，其主 要功能是把动植物地有机残体分解为简单的无机物，使其回归环境，为生产者重新 利用。这些组成成份在物质循环和能量流动中各自发挥着特定的作用，并形成整体 功能，保障着整个系统的正常运行，与非生物的环境联系在一起，共同组成生态系 统。生态系统的基本组成及其要素见表2 1 所示。 表2 1生态系统的基本组成及其要素 单位基本组成要素 无机物质( 水、氧、二氧化碳) 非生物部分有机物质( 腐殖质) 气候因子( 温度、湿度、太阳辐射) 生态系统 生产者( 绿色植物、光能合成细菌) 生物部分消费者( 备类动物、腐生或寄生蕴类) 分解者( 细菌和真菌等) 在自然生态系统中不存在废料，而在产业系统中，工业企业在生产产品的同时， 向企业以外的环境排放出大量的废物，导致严重的环境污染和生态破坏，同时自身 的发展也受到影响。创建产业生态系统的目的就是要效仿自然生态系统的物质循环 方式，建立不同工艺过程间的联系，使一个过程产生的废物( 副产品) 可以被另一 个过程作为原料，使原来线性叠加的产业过程形成“生物链”状结构，并进丽形成 “生物网”状结构；同时大力开发废物资源化技术，在原来的开放式系统中加入具 有分解者作用的“消化产业废物”的链条，通过资源的回收、再生和重新利用实现 产业生态系统的物质循环。 因此，在构建产业生态系统中，与自然生态系统一样，有四种基本成分组成： 非生物环境，指原材料及自然资源条件；生产者，包括利用基本环境要素生产出初 级产品的初级生产者和进行初级产品的深度加工和高级产品生产的高级生产者；消 费者，不直接生产“物质化”产品，但利用生产者提供的产品，供自身运行发展， 同时产生生产力和服务功能的行业；分解者，把工业企业产生的副产品和“废物” 浙江大学颀：b 学位论文产业生态化的若干问题研究 进行处置、转化、再利用等，如废物回收公司、资源再生公司等。自然生态系统与 产业生态系统的组成部分对比见表2 2 所示。 表2 2 自然生态系统与产业生态系统的组成部分对比 组成自然生态系统产业生态系统 初级：利用基本环境要素( 空气、 利用太阳能或化学能将无机物转 水、土壤岩石、矿物质等自然资源) 生 化成有机物，供自身生长发育需要的 产出初级产品如采矿厂、冶炼厂、热 生产者同时，为其他生物种群( 包括人类) 电厂等 提供食物和能源。如绿色植物、单细 高级：初级产品的深度加工和高级 胞藻类、微生物等 产品生产。如化：f 、肥料制造、服装和 食品加： 、机械、电子产业等 利用生产者提供的有机物和能不直接生产“物质化”产品，但利 源，供自身生长发育同时也进行有用生产者提供的产品，供自身运行发 消费者 机物的次级生产，并产生代谢物，供展，同时产生生产力和服务功能等，如 分解者使用。如动物、人类行政、商业、金融业、服务业等 把动、植物排泄物、残体分解成 简单化台物，再生以供销生产才利 把工业企业产生的副产品和“废 分解者 用。如分解性微生物、细菌、真菌及 物”进行处置、转化、再利用等，如废 物同收公司、资源再生公司等 微型动物等 在产业生态系统内存在着与自然生态系统相类似的结构，即：个体企业、 种群同类型企业、生物群落某区域范围内的产业体系、产业生态系统 产业体系与外部环境构成，而且自然系统中种群间的作用关系几乎都可以形象地用 于描述企业间的关系。具体表现在以下几个方面： 1 、竞争关系。在自然系统中，种群竞争是进化的强大推动力，促使生物由低级 向高级演化。在市场经济条件下，经济竞争是一种普遍现象，竞争的目的是为了获 得最大的经济利益。生态产业则通过竞争实现企业的优胜劣汰，从而优化资源配置， 使物质有序流动，资源和能源达到最大的使用效率。 2 、协作关系。在生物群落内，不同物种之间不仅仅是竞争关系，还存在着协作 互补关系，不同物种之间通过食物链相互链结成为一体。将这种关系应用到产业体 系中去，就是寻找多个企业相互合作构成产业生态群落，群落内的企业之间是共生 关系，它们围绕区域内的优势资源开展产业活动，使物质和能源得到循环利用。 3 、核心体。在生物群落中，存在着优势物种，对群落的形成和稳定起着主要的 作用。同样地，在产业生态系统中，也存在着“优势种”核心企业，它对产业 生态系统的形成和稳定起着明显的重要的调控作用。 浙江火学硕士学位论文产业生态化的若干姆题 i f 究 4 、多样性。根据生态位的原理，即由多个种群组成的生物群落，比单一种群 的生物群落更能有效地利用环境资源，维持长期的较高的生产力，从而显示出更大 的稳定性。将生态位原理运用到产业生态系统中，就要注重多引入不同类型的企业， 使它们在系统内形成更多的互补作用，并且避免不必要的行业内竞争，从而保持产 业生态系统的稳定、快速发展。 2 2 3 产业生态系统的特征“m 钓“”5 4 3 产业生态系统与传统的产业系统相比，具有以下特征： l | 循环性，即在按照自然生态学原理构建的产业生态系统内，物质和能源具 有循环的特征。传统的工业采用“资源一产品废物”的物质单向流动的生产过程， 是“高开采、低利用、高排放”的资源利用模式，而产业生态化运用自然生态学的 规律，在产业系统内重构组织成一个“资源一产品再生资源一再生产品”的反馈 式流程和“低开采、高利用、低排放”的循环利用模式，使经济系统和谐地纳入到 自然生态系统的物质循环过程中去。在这个产业发展的模式中，它的循环性体现在 两个方面：一是在生产流程中没有了废物的概念。它将每一个生产过程产生的废物 视为副产品，通过系统的组织和设计，将其作为下生产过程的原料，一方面减少 了废物对环境的排放量，另一方面有效地提高了资源的利用率；二是注重产品使用 后的回收，将其作为可利用的再生资源