清洁生产和产业生态学根本概念

1、清洁生产和产业生态学根本概念一 产业生态学1、产业生态学概念的引入2、产业生态学理论根底与思路3、产业生态学研究领域4、产业生态学与清洁生产和循环经济的关系1、产业生态学概念的引入1产业开展的困惑与前景产业开展促进了人类开展，也带来了环境问题公共物品的悲哀The Tragedy of the Commons)环境压力分解 主方程master of equation) 环境影响人口数量人均GDP(环境影响/单位GDP) (第三项变量根本上是一个技术问题，改变第三项是产业生态学的中心任务 人类大目标与环境科学 人类大目标与环境问题 环境问题与社会活动人类大目标与环境问题人类大目标环境问题大目标1：

2、人类生存 1.全球气候变化2.人体健康损害3.水资源数量和质量4.化石燃料耗竭5.放射性废物 大目标2：可持续发展 3.水资源数量和质量4.化石燃料耗竭6.非化石燃料耗竭7.垃圾填埋场耗竭大目标3：生物多样性 3.水资源数量和质量8.生物多样性丧生9.平流层臭氧消耗10.酸沉降11.热污染12.土地利用方式变化大目标4：审美价值多性 13.烟雾14.审美价值退化15.石油泄漏16.恶臭与关键环境问题相关联的社会活动环境问题待考察的目标活动1.全球气候变化1.1化石燃料；1.2水泥生产；1.3水稻种植；1.4 煤炭开采；1.5反刍动物数量；1.6废物处理1.7生物质燃烧；1.8 CFCs、HFC

3、s和N2O排放2.生物多样性丧失2.1生境的消失；2.2生境的破碎化；2.3除草剂、杀虫剂的使用；2.4有毒物质向地表水体的排放；2.5地表水溶解的减少；2.6石油泄漏；2.7水资源耗竭；2.8脆弱的生态系统中的产业开发活动。解决问题的思路： 2 清洁生产的困境清洁生产主要关注于具体生产工艺过程的控制，而不考虑不同生产系统之间的连接，面对日益紧迫的全球性、地区性重大环境影响的缓解那么显得力不从心。清洁生产关注的的生产过程，而对产品的使用和消费关注却很少，而实际上它们对环境的影响也很大。清洁生产本身缺乏足够的动力为环境友好的产品和效劳还缺乏足够的推动力。清洁生产主要关注产品的制造过程，极少跟踪考

4、虑原材料的采掘过程。而目前的环境问题不仅仅是环境污染问题,自然资源,尤其是不可更新的资源的紧张压力愈来愈大。而且很多污染问题也直接来源于原材料的采掘过程。3产业生态学的概念产业生态学是一门研究产业子系统与自然生态系统整体之间相互作用关系及其可持续开展的交叉学科产业生态学是用以评估和减少产业活动环境影响的科学。产业生态学要求不是孤立而是协调地看待产业系统与其周围环境的关系。这是一种试图对整个物质循环过程从天然材料、加工材料、零部件、产品、废旧产品到产品的最红处置加以优化的系统方法。需要优化的要素包括物质、能量和资本。产业生态学是一门研究人类社会经济活动中自然资源从源、流到汇再回到自然的全代谢过程

5、的动力学机制、控制论方法及其与生命支持系统相互关系的科学。产业生态学是一门技术科学，又是一门社会科学“Industry Ecology的翻译：“工业生态学与“产业生态学2、3、产业生态学研究领域1 理论根底生态学、经济学、化工、材料学、工程学等学科为根底。2 产业生态学的思路系统的思想全过程思想产品的效劳功能思想整合经济各方利益关系的观点未来的和全面的时空观3 产业生态学研究的关键问题产业生态学主要关心产业生态系统与地球自然系统之间的相互作用和相互影响。现代技术循环是如何运作的？它们有什么环境影响？人类文化系统中设计的资源的组成局部是如何运作的？它们有什么环境影响？技术环境关系将来如何演变如何

6、具体地界定和实现可持续性，它与负责任的环境表现有什么区别。2 产业生态学研究的主要领域工业系统与自然生态系统的比照研究工业代谢分析生命周期环境评价生命周期本钱评估生态设计面向产品的环境政策生态工业园运作机理与运作模式研究1微观层次：研究可减轻产业对环境影响的具体技术措施，包括绿色工艺、原子节约工艺、废物零排放系统、物质替代、物质渐量化和功能经济等。2在中观层次，研究对整个产业生态过程进行分析、检测和评价方法、包括物流平衡分析、工业代谢、产品或过程的生命周期分析与评价、工业生态指标体系的建立等。3宏观层次，在一定的区域范围内，通过代谢分析、资源分析工具的运用，掌握区域内部的物质、能量的流动状况，

7、研究产业系统集成方法，包括物质集成，能量集成、水集成、信息集成和数学优化模型等；通过运用分析和预测工具所获得的信息，对整个国家或区域内能源结构、经济结构和产业结构生态化研究。 除此之外，产业生态学还包括对可促进生态产业实现的制度上的措施，包括如何在市场规那么、财务制度、法律法规方面做出的相应的调整以使生态产业的思想可以贯穿整个产业和生活过程。4、产业生态学与清洁生产和循环经济的关系产业生态学是清洁生产和循环经济的理论根底清洁生产和循环经济是产业生态学的组成局部二、 产品生命周期评价环境评价和管理的新思路产品生命周期产品生命周期评价概念产品生命周期评价框架产品生命周期评价的应用1、环境评价和管理

8、的新思路1工业污染控制的四种模式演变A 不顾环境的传统工业开展模式：资源产品废物B 污染末端控制模式：C 生产全过程控制模式清洁生产D 全生命周期控制模式实际上，单纯的末端控制和生产过程控制，往往是解决了局部的环境问题，而却给其它地方带来更大的环境问题。举例1：英国Drax发电厂是一个煤炭为燃料的功率为4000MW的发电厂，它每秒燃烧大约产生430kg的碳，产生17kg的SO22含量。为了治理大气污染，采用了湿石灰/石膏工艺除去SO2，可达90，因此每年可减少482400t的SO2排放。 但是采用全生命周期评估后发现，如果考虑原材料提取、生产和运输过程的环境负载和生产过程中的能耗，那么在整个生

9、命周期将反而多产生900t的SO2。此外，每年多排放8200t的碳酸钙。举例2 北方的沙尘暴，如果但从对人体健康和区域社会经济开展的角度评价，对人们是百害而无一利，但从生物地球化学循环的角度评价，利大于弊！。表现如下补充海洋营养，尤其是氮和磷和铁沙尘及其土壤粒子中和作用使我国北方降水pH值增加了0.82.5，韩国和日本增加了0.50.2沙尘暴可以将大气中的污染物聚集沉降下来。2 产品生命周期评价概念国际环境毒理学和化学学会(SETAC) 定义:是一种客观评价产品、过程或者活动的环境负荷的方法，该方法通过识别与量化所有物质和能量的使用以及环境排放，来评价由此造成的环境影响，评估和实施相应的改善环

10、境表现的时机。国际标准化组织( ISO) 定义:是一种评价与产品包括产品、效劳或活动等相关的环境负荷和潜在影响的技术。它分三步完成：1编制与研究系统相关的输入和输出数据清单；2量化评价那些输入和输出伴随的潜在环境影响；3联系研究的目标，解释清单分析和影响评价结果。LCA本质是检查、识别和评估一种材料、过程、产品或系统在其整个生命周期中的环境影响。3产品生命周期评价的主要特点生命周期评价面向的是产品系统生命周期评价是对产品或效劳“从摇篮到坟墓的全过程的评价生命周期是一种系统性、定量化的评价方法生命周期评价是一种充分重视环境影响的评价方法生命周期评价是一个种开放性的评价体系。2 、产品生命周期5个

11、阶段生产前阶段产品生产产品运输产品使用翻新、再循环或最终处置3 生命周期评价框架生命周期评价的框架1研究目的与范围确实定2清单分析3影响评价4结果解释1确定评价目的和范围1研究目的LCA的目的通常是对特定产品或过程的环境因素进行评价，以获得如何改进其环境表现的信息。如果在设计阶段，其目的可能比较选择2个或3个替代设计方案。如果产品已经投入生产，其目的往往是评价产品或流程的系统，即极有可能是可供选择的方法，而不是可供选择的系统，因为所能做的只能是在对当前操作造成的最低干扰和增加最小额外本钱的前提下，略微地改变其环保特性而已。1研究范围一般确定研究范围，要答复如下问题：为什么要开展这项研究研究结果

12、将如何运用谁将使用这些研究结果需要研究具体环境问题吗研究需要具体到什么程度1生命周期范围2细节标准范围3自然生态系统范围4时空边界5边界选择2清单分析清洁分析是对一种产品、工艺和活动在其整个生命周期过程中的能量与原材料需要量以及对环境的排放进行以数据为根底的客观量化过程。其步骤包括。制作生命周期全图数据收集数据核实进一步完善系统边界数据处理和汇总3 LCA影响分析确定影响类型：根据研究的目标和范围确定影响类型。目前常用的分类体系是将影响类型分为资源耗竭、人体健康和生态系统健康三类，还可以继续细分为温室效应、臭氧层耗竭、酸化、富营养化、光化学烟雾等。选择环境影响类型参数和特征化模型：对选定的环境

13、影响类型，要量化其对环境的影响大小，就需要了解其作用机理，然后建立负荷和环境影响之间的关系模型，即特征化模型。分类：分类始于由清单分析得到的物流和能流原始数据，分类就是将清单分析中所得到的数据分到不同的环境影响类型中去。特征化。特征化就是将不同的环境压力环境影响关系综合到一个通用的框架的过程。例如用臭氧消耗潜值ODP指数，可以定量比较不同物质分子对臭氧层造成的影响。归一化：特征化得到了各种环境影响类型参数的大小，这些参数必须通过一定的方法进行转化后才能汇总。一般是将特征化结果与基准量进行比较，从而使不同影响类型的特征化结果具有可比性。基准量一般为一个区域资源总量或污染物排放总量。加权。是根据有社会共识所确定的相对重要性对不同种类的环境影响赋予相应权重的过程。比方一个评估者或者一个国际标准组织可能会认为臭氧消耗影响的重要性是能见度下降的2倍，并相应地将权重系数应用到已经标准化的影响上。4 LCA解释生命周期解释是对生命周期清单分析和/或影响评价结果进行辨识、量化、核实和评价。提出产品设计或