淺論生態(tài)工業(yè)及其發(fā)展前景*

陳廣俊 蔡 靖

(吉林大學(xué),吉林 長(zhǎng)春 130012)

自 18世紀(jì)工業(yè)革命以來(lái),工業(yè)顯示出了前所未有的巨大生產(chǎn)力。工業(yè)化給人類帶來(lái)了無(wú)盡的物質(zhì)財(cái)富,人類歷史也由此進(jìn)入了高速發(fā)展的新時(shí)期。然而,在工業(yè)帶來(lái)福祉的同時(shí),卻也造成了前所未見(jiàn)的工業(yè)污染和生態(tài)破壞,人類不由得重新審視工業(yè),思考工業(yè)發(fā)展的新模式。

一、生態(tài)工業(yè)思想的形成與發(fā)展

20世紀(jì) 70年代,距丹麥哥本哈根西部 100余公里的卡倫堡鎮(zhèn)出現(xiàn)了一種全新的工業(yè)模式。當(dāng)?shù)氐陌⑺鼓嗡雇郀柹w發(fā)電廠利用環(huán)境中的水、煤炭等自然資源發(fā)電,而將發(fā)電過(guò)程中產(chǎn)生的副產(chǎn)物如熱水和蒸汽通過(guò)管道提供給制藥廠、煉油廠和養(yǎng)殖場(chǎng),燃燒產(chǎn)生的爐灰、預(yù)處理過(guò)程中產(chǎn)出的石膏可供筑路和石膏廠生產(chǎn)所用。其他分支企業(yè)也以物盡其用的原則回收處理產(chǎn)生的各種廢棄物,變廢為寶,將其他企業(yè)的生產(chǎn)廢料轉(zhuǎn)化為本企業(yè)生產(chǎn)原料。各元素間相互依存,形成了蒸汽、熱水、石膏、燃?xì)?、液體肥料、生物質(zhì)等材料的相互依存共同利用的格局①。該模式減少了原料、能源消耗和廢物產(chǎn)生量,具有突出的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)和環(huán)境效益,被稱為卡倫堡模式或卡倫堡工業(yè)共生體(如圖 1)。

圖 1 卡倫堡工業(yè)共生體的物質(zhì)循環(huán)模式

在工業(yè)共生體的啟發(fā)下,美國(guó)于 20世紀(jì) 70年代開(kāi)始生態(tài)工業(yè)研究。雖然生態(tài)工業(yè)思想由來(lái)已久,但在 20世紀(jì) 90年代前后才正式形成。1989年美國(guó)科學(xué)家 RobertFrosch在《科學(xué)的美國(guó)人》上談到工業(yè)生態(tài)系統(tǒng)與自然生態(tài)系統(tǒng)具有很強(qiáng)的相似性:“在自然系統(tǒng)中,生物之間相互依存,一種生物可能依賴另一種生物的代謝廢物生活,在工業(yè)系統(tǒng)中可以將產(chǎn)品及其他產(chǎn)品產(chǎn)生的廢棄物的關(guān)系與之類比。這種相關(guān)性則會(huì)為工業(yè)發(fā)展提供方向,從而使工業(yè)得到提升。”②利用自然生態(tài)系統(tǒng)運(yùn)行規(guī)律指導(dǎo)工業(yè)系統(tǒng)的發(fā)展以期達(dá)到物質(zhì)充分循環(huán)使用的工業(yè)生態(tài)學(xué)由此誕生。

二、生態(tài)工業(yè)的基本原理

生態(tài)工業(yè)是仿照自然界生態(tài)過(guò)程物質(zhì)循環(huán)的方式來(lái)規(guī)劃工業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)的一種工業(yè)模式。①?gòu)埼募t,陳森發(fā),施建軍:《生態(tài)工業(yè)、循環(huán)經(jīng)濟(jì)與可持續(xù)發(fā)展》,載《東南大學(xué)學(xué)報(bào)(哲學(xué)社會(huì)科學(xué)版)》2005年第 3期。自然生態(tài)系統(tǒng)中,三個(gè)主要的組成成員是生產(chǎn)者、消費(fèi)者和分解者。生產(chǎn)者直接利用太陽(yáng)能、化學(xué)能等,將無(wú)機(jī)物轉(zhuǎn)化為有機(jī)物,消費(fèi)者利用生產(chǎn)者合成的有機(jī)物維持生存,分解者則通過(guò)分解生產(chǎn)者和消費(fèi)者的排泄物和殘?bào)w獲取能量,并將其分解為簡(jiǎn)單化合物提供給生產(chǎn)者(如圖 2)。

在工業(yè)體系中,我們可以仿照自然生態(tài)系統(tǒng)創(chuàng)建工業(yè)生態(tài)系統(tǒng)。生產(chǎn)者代表直接利用自然資源進(jìn)行初級(jí)生產(chǎn)的企業(yè),如發(fā)電廠和冶煉廠等。消費(fèi)者代表利用生產(chǎn)者產(chǎn)生的產(chǎn)品或副產(chǎn)品進(jìn)行深加工或提供服務(wù)的企業(yè)或機(jī)構(gòu),如電子產(chǎn)業(yè)、政府機(jī)構(gòu)、服務(wù)業(yè)等。分解者則負(fù)責(zé)處理生產(chǎn)者和消費(fèi)者生產(chǎn)和消費(fèi)過(guò)程中產(chǎn)生的廢棄物,并將其回收分解處理,作為原材料循環(huán)使用,如廢品回收公司、再生資源公司等。工業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中,各元素之間除了宏觀的聯(lián)系以外,企業(yè)之間也可以通過(guò)進(jìn)化形成互利共生體系,他們之間可以相互協(xié)作,互利共贏。一家企業(yè)的生產(chǎn)廢料可以直接作為另一家企業(yè)的生產(chǎn)原料。形成類似自然生態(tài)系統(tǒng)的食物鏈、食物網(wǎng)結(jié)構(gòu),使得物質(zhì)在工業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中充分循環(huán),大大減少原料的使用量和廢物的產(chǎn)生量,提高單位原料所創(chuàng)造的效益,實(shí)現(xiàn)社會(huì)效益、經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益的“三贏”。

三、生態(tài)工業(yè)的現(xiàn)狀及問(wèn)題

(一)發(fā)展現(xiàn)狀

生態(tài)工業(yè)園作為生態(tài)工業(yè)的運(yùn)用實(shí)踐應(yīng)運(yùn)而生并蓬勃發(fā)展起來(lái)。到 2005年,美國(guó)生態(tài)工業(yè)園數(shù)量已近 20個(gè),加拿大也有約 40個(gè)工業(yè)園。我國(guó)生態(tài)工業(yè)起步較晚,具有代表性的有廣東南海華南環(huán)?？萍籍a(chǎn)業(yè)園、貴港國(guó)家生態(tài)工業(yè)(制糖)示范園區(qū)和貴陽(yáng)市高新技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)等。

除生態(tài)工業(yè)園區(qū)外,不少企業(yè)也將生態(tài)工業(yè)、清潔生產(chǎn)和綠色化學(xué)等理念引入企業(yè)生產(chǎn)中,使廢物得以在企業(yè)內(nèi)部進(jìn)行交換和回收利用。例如通用汽車公司幾乎回收利用所有生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的 PVC廢料,將 PVC材料經(jīng)脫色、重新研磨后再次投入使用,美國(guó)施樂(lè)公司通過(guò)回收利用廢棄物每年可節(jié)約 2000萬(wàn)美元的成本。②V.DanielR.GuideJR,VaidyanathanJayaraman,RajeshSrivastava,W.C.Benton?Supply-ChainManagementforRecoverableManufacturingSystems.Interfaces,2005,(3).由此可見(jiàn),由于其突出的環(huán)境效益和良好的經(jīng)濟(jì)效益,生態(tài)工業(yè)在國(guó)內(nèi)外迅速發(fā)展起來(lái)。

(二)我國(guó)生態(tài)經(jīng)濟(jì)面臨的主要問(wèn)題

在國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策的鼓勵(lì)和扶持下,我國(guó)生態(tài)工業(yè)園從無(wú)到有,發(fā)展迅速。截止 2009年我國(guó)共有國(guó)家生態(tài)工業(yè)示范園區(qū) 33個(gè),其中的 9個(gè)行業(yè)類園區(qū),覆蓋了制糖、電解鋁、鹽化工、礦山開(kāi)采、磷煤化工、海洋化工、鋼鐵和煤化工等多個(gè)行業(yè)。③李國(guó)成,周江梅,徐慎嫻,劉榮章:《我國(guó)生態(tài)工業(yè)園的發(fā)展現(xiàn)狀及對(duì)策》,載《臺(tái)灣農(nóng)業(yè)探索》2009年第3期。不論從數(shù)量和范圍來(lái)看都不少,但與國(guó)外相比差距還很明顯。工業(yè)園中能做到社會(huì)經(jīng)濟(jì)和生態(tài)環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展的更是鳳毛麟角。我國(guó)生態(tài)經(jīng)濟(jì)的問(wèn)題主要有以下幾個(gè)方面。

1.前期工作不到位。有研究發(fā)現(xiàn),我國(guó)的生態(tài)工業(yè)園區(qū)有不少在立項(xiàng)前的選址、定位、生態(tài)工業(yè)食物鏈的選擇上不夠科學(xué)。有的生態(tài)工業(yè)園從原理來(lái)看看似可行,但實(shí)際運(yùn)行時(shí)才發(fā)現(xiàn)存在諸多問(wèn)題,造成了人力資源和物質(zhì)資源的浪費(fèi)。

2.監(jiān)督管理不到位。生態(tài)工業(yè)園區(qū)建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)立時(shí)間不長(zhǎng),相關(guān)監(jiān)管手段仍需探索。監(jiān)管的不足導(dǎo)致了生態(tài)工業(yè)園名不副實(shí),不少工業(yè)園既不生態(tài)也不環(huán)保。2006年中國(guó)—荷蘭可持續(xù)發(fā)展項(xiàng)目組有關(guān)專家表示,我國(guó)各地?fù)碛猩鷳B(tài)工業(yè)園頭銜的工業(yè)園紛紛出現(xiàn),但實(shí)際上有很多生態(tài)工業(yè)園只不過(guò)是名義上的,其經(jīng)營(yíng)方式仍然很粗放。④章軻:《固體廢物難循環(huán)專家抨擊不少生態(tài)工業(yè)園“徒有其名”》,第一財(cái)經(jīng)日?qǐng)?bào),2006年 12月 13日。所以,如果沒(méi)有有力的監(jiān)督手段和合適的評(píng)價(jià)體系,生態(tài)工業(yè)將很難真正發(fā)展起來(lái)。

3.經(jīng)濟(jì)效益不好。我國(guó)生態(tài)工業(yè)園以全新規(guī)劃型為主,前期需投入大量資金,生態(tài)工業(yè)園運(yùn)行成本相對(duì)較高。而公民環(huán)保意識(shí)相對(duì)不足、對(duì)生態(tài)工業(yè)園產(chǎn)品認(rèn)同性不強(qiáng)的情況將會(huì)在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)存在。生態(tài)工業(yè)園內(nèi)的企業(yè)如果長(zhǎng)期生態(tài)經(jīng)濟(jì)效益不好將導(dǎo)致企業(yè)環(huán)保積極性不足,使生態(tài)工業(yè)園的功效大大降低。所以,必須使用適當(dāng)?shù)慕?jīng)濟(jì)和教育手段,提高生態(tài)工業(yè)園的經(jīng)濟(jì)效益。

4.不能形成產(chǎn)業(yè)規(guī)模?？▊惐つＪ匠晒Φ脑蛑痪褪钱?dāng)?shù)厣鷳B(tài)工業(yè)區(qū)內(nèi)的企業(yè)形成了規(guī)模產(chǎn)業(yè)。阿斯奈斯瓦爾蓋發(fā)電廠年產(chǎn) 10萬(wàn)噸硫酸鈣都被運(yùn)送至石膏廠,酶制品公司是丹麥最大的生物工程公司,其每年產(chǎn)出的發(fā)酵產(chǎn)物足夠?yàn)?80萬(wàn)頭豬提供飼料。生態(tài)工業(yè)園中的各物質(zhì)流動(dòng)循環(huán)若不能形成產(chǎn)業(yè)規(guī)模則無(wú)法滿足相關(guān)企業(yè)目前和將來(lái)的生產(chǎn)需求,限制了企業(yè)和生態(tài)工業(yè)園區(qū)的發(fā)展。相關(guān)產(chǎn)業(yè)不能形成規(guī)模也是我國(guó)生態(tài)工業(yè)園面臨的問(wèn)題之一。

5.回收處理及相關(guān)技術(shù)落后。《2008年度國(guó)家生態(tài)工業(yè)示范園區(qū)建設(shè)工作進(jìn)展報(bào)告》指出:“我國(guó)與生態(tài)工業(yè)發(fā)展相關(guān)的技術(shù)尚顯薄弱,生態(tài)工業(yè)鏈中的物質(zhì)流動(dòng)過(guò)程和產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程的生態(tài)化改造缺少技術(shù)支撐?！倍M(jìn)相關(guān)的國(guó)外先進(jìn)技術(shù)耗資較大且可能不符合國(guó)內(nèi)實(shí)際,某些關(guān)鍵技術(shù)還可能遭遇出口限制。缺乏相關(guān)的技術(shù)儲(chǔ)備已成為我國(guó)生態(tài)工業(yè)發(fā)展的瓶頸之一。

(三)改進(jìn)手段

針對(duì)上述問(wèn)題,提出以下幾點(diǎn)建議:

1.科學(xué)決策、合理布局。生態(tài)工業(yè)作為工業(yè)生態(tài)學(xué)和可持續(xù)發(fā)展的實(shí)踐,應(yīng)該始終堅(jiān)持科學(xué)決策的原則,在前期規(guī)劃時(shí)應(yīng)該充分考慮到實(shí)際情況并留有富?？臻g。

2.相關(guān)產(chǎn)業(yè)政策的支持和經(jīng)濟(jì)手段的引導(dǎo)。生態(tài)工業(yè)園的發(fā)展離不開(kāi)政府的引導(dǎo),各級(jí)政府可以對(duì)生態(tài)工業(yè)的產(chǎn)業(yè)政策適當(dāng)傾斜并使用各種合適的經(jīng)濟(jì)手段,如價(jià)格、成本、利潤(rùn)、信貸、稅收、收費(fèi)和罰款等經(jīng)濟(jì)杠桿來(lái)調(diào)節(jié)經(jīng)濟(jì)關(guān)系,培育生態(tài)工業(yè)市場(chǎng),引導(dǎo)生態(tài)工業(yè)健康、快速發(fā)展。

3.加大監(jiān)督力度,強(qiáng)化管理。針對(duì)我國(guó)生態(tài)工業(yè)園不“生態(tài)”的問(wèn)題,人大、行政主管部門和地方執(zhí)法部門、新聞媒體等應(yīng)聯(lián)合起來(lái),從制定的相關(guān)法律法規(guī)、出臺(tái)生態(tài)工業(yè)園建設(shè)管理和檢查的相關(guān)細(xì)則、加大監(jiān)管力度并對(duì)有關(guān)企業(yè)和責(zé)任人問(wèn)責(zé)、公開(kāi)生態(tài)工業(yè)園運(yùn)行情況和污染物排放情況等方面入手,綜合治理、嚴(yán)格執(zhí)法,確保生態(tài)工業(yè)園區(qū)合理、健康、有序、可持續(xù)發(fā)展。

4.環(huán)保意識(shí)和公民素質(zhì)的培養(yǎng)。美國(guó)前副總統(tǒng)戈?duì)栒J(rèn)為環(huán)境問(wèn)題也是道德問(wèn)題,強(qiáng)化公民環(huán)保意識(shí)和道德是解決環(huán)境問(wèn)題的根本手段。公眾教育、基礎(chǔ)教育中環(huán)境保護(hù)教育的缺失會(huì)造成嚴(yán)重的后果,而加強(qiáng)公眾的環(huán)保教育和宣傳則會(huì)對(duì)環(huán)境保護(hù)產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。若公眾對(duì)生態(tài)工業(yè)企業(yè)更加認(rèn)同,更愿意購(gòu)買生態(tài)工業(yè)產(chǎn)品,抵制高耗能、高污染企業(yè)的產(chǎn)品,那么生態(tài)工業(yè)必將迅速發(fā)展。

(四)發(fā)展前景

生態(tài)工業(yè)因其社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、生態(tài)環(huán)境等多方面效益,被越來(lái)越多的國(guó)家、企業(yè)和公眾所重視和認(rèn)同。歐盟各國(guó)早在 1997年即通過(guò)法律,嚴(yán)格規(guī)定廢物的再生循環(huán)使用。美國(guó) IBM公司、日本富士公司等都認(rèn)為一個(gè)綠色企業(yè)的形象對(duì)企業(yè)發(fā)展十分重要。①V.DanielR.GuideJR,VaidyanathanJayaraman,RajeshSrivastava,W.C.Benton:Supply-ChainManagementforRecoverableManufacturingSystems.Interfaces,2005,30(3).Lund在 1996年估計(jì)美國(guó)公司中進(jìn)入循環(huán)經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域的有 73000家之多,而 V.Daniel認(rèn)為回收制造市場(chǎng)每年將達(dá)到 530億美元。②同上。生態(tài)工業(yè)因其特有的巨大生命力,已經(jīng)在世界范圍內(nèi)發(fā)展壯大。因此,不少專家預(yù)言,生態(tài)工業(yè)將成為2l世紀(jì)全球工業(yè)發(fā)展的主旋律。③肖焰恒,陳艷:《生態(tài)工業(yè)理論及其模式實(shí)現(xiàn)途徑探討》,載《中國(guó)人口資源與環(huán)境》2001年第 3期。

生態(tài)工業(yè)是以生態(tài)學(xué)理論和循環(huán)經(jīng)濟(jì)為指導(dǎo)思想,以低能耗、低污染、低排放、原料和能源高利用率、物質(zhì)重復(fù)使用、充分循環(huán)為基礎(chǔ)的工業(yè)發(fā)展模式。它將帶來(lái)一場(chǎng)新的產(chǎn)業(yè)革命,徹底改變傳統(tǒng)的以消耗自然資源和環(huán)境破壞為代價(jià)的工業(yè)組織方式,而代之以一種產(chǎn)業(yè)與環(huán)境共生的可持續(xù)的生產(chǎn)模式。④周德群:《工業(yè)生態(tài)學(xué)述評(píng)》,載《南京航空航天大學(xué)學(xué)報(bào)(社會(huì)科學(xué)版)》2003年第 4期。我國(guó)目前正處于工業(yè)化中期,工業(yè)化過(guò)程中需要面對(duì)各種各樣的問(wèn)題。工業(yè)生態(tài)學(xué)思想的出現(xiàn)和生態(tài)工業(yè)理念的普及為我國(guó)工業(yè)化指明了一條和諧、健康、環(huán)境友好的可持續(xù)發(fā)展之路。