國(guó)內(nèi)外工業(yè)生態(tài)學(xué)研究概況

藍(lán)柳鳳，姚姜銘

（1.廣西國(guó)有雅長(zhǎng)林場(chǎng)，廣西百色533209；2.廣西大學(xué)林學(xué)院，廣西南寧530004）

國(guó)內(nèi)外工業(yè)生態(tài)學(xué)研究概況

藍(lán)柳鳳1，姚姜銘2

（1.廣西國(guó)有雅長(zhǎng)林場(chǎng)，廣西百色533209；2.廣西大學(xué)林學(xué)院，廣西南寧530004）

工業(yè)生態(tài)學(xué)是一門(mén)在理論研究與實(shí)踐活動(dòng)中取得了長(zhǎng)足進(jìn)展的新興交叉學(xué)科。國(guó)外工業(yè)生態(tài)學(xué)的研究已經(jīng)步入一個(gè)全新發(fā)展時(shí)期，未來(lái)研究重點(diǎn)為：工業(yè)內(nèi)部原料及產(chǎn)品形成閉合循環(huán)系統(tǒng)的研究，工業(yè)代謝內(nèi)部要素的研究，工業(yè)生態(tài)系統(tǒng)邊界劃分的研究，物質(zhì)和能量的轉(zhuǎn)化與定量分析的研究。我國(guó)工業(yè)生態(tài)學(xué)研究主要集中在工業(yè)生態(tài)系統(tǒng)理論研究和生態(tài)工業(yè)建設(shè)實(shí)踐研究，并取得了一定成績(jī)，但在研究方法、研究?jī)?nèi)容及實(shí)踐方面與西方發(fā)達(dá)國(guó)家相比，仍存在差距。

工業(yè)生態(tài)學(xué)；研究現(xiàn)狀；展望

工業(yè)生態(tài)學(xué)也叫產(chǎn)業(yè)生態(tài)學(xué)，工業(yè)系統(tǒng)和自然生態(tài)系統(tǒng)之間有緊密的相互作用，研究?jī)上到y(tǒng)之間的相互關(guān)系的學(xué)科就是工業(yè)生態(tài)學(xué)，它是一門(mén)為可持續(xù)發(fā)展服務(wù)的學(xué)科，涉及第一、二、三產(chǎn)業(yè)，但并不局限于工廠內(nèi)，外延很廣泛，甚至包括礦業(yè)、農(nóng)業(yè)、建筑業(yè)、商貿(mào)業(yè)、廢棄物回收業(yè)以及消費(fèi)者等，都與人類(lèi)的各種活動(dòng)緊密相關(guān)［1］。

1　工業(yè)生態(tài)學(xué)基本概念

1989年，《可持續(xù)工業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略》發(fā)表在雜志《科學(xué)美國(guó)人》上，文章中正式提出了工業(yè)生態(tài)學(xué)的概念，標(biāo)志著工業(yè)生態(tài)學(xué)的誕生，他們認(rèn)為自然系統(tǒng)就是工業(yè)系統(tǒng)學(xué)習(xí)的榜樣，可以建立與自然生態(tài)系統(tǒng)相似的工業(yè)生態(tài)系統(tǒng)。他們的提議是，用一個(gè)整體的生產(chǎn)方式使得系統(tǒng)中的每個(gè)企業(yè)之間相互聯(lián)系、相互依存，來(lái)減少工業(yè)對(duì)環(huán)境造成的影響［2］。之后，不同的研究者對(duì)工業(yè)生態(tài)學(xué)的理解不同，定義的表述也不盡相同，但是本質(zhì)上沒(méi)有太大的區(qū)別。引用較多的是B.R.Allenby和T.E.Graedel兩位科學(xué)家合著的《Industrial Ecology》一書(shū)中的定義：工業(yè)生態(tài)學(xué)被稱(chēng)之為一種工具，人類(lèi)使用這個(gè)工具，經(jīng)過(guò)周密的策劃與科學(xué)合理的安排，可以使環(huán)境負(fù)荷保持在一定的水平上，科學(xué)和技術(shù)不斷發(fā)展，要把工業(yè)系統(tǒng)和周?chē)沫h(huán)境系統(tǒng)協(xié)調(diào)起來(lái)，從整體系統(tǒng)的角度出發(fā)，要求工業(yè)系統(tǒng)盡可能優(yōu)化物質(zhì)循環(huán)，從原料到零部件、再到產(chǎn)品、最后到廢棄物，資源、資金和能源都要周密考慮，合理優(yōu)化［1］。20世紀(jì)90年代開(kāi)始，工業(yè)生態(tài)學(xué)進(jìn)入了理論與實(shí)踐相結(jié)合的發(fā)展階段，不再停留于概念的研究，很多期刊也開(kāi)始有了相關(guān)報(bào)道。

2　我國(guó)工業(yè)生態(tài)學(xué)研究概況

我國(guó)的研究既符合本國(guó)國(guó)情特點(diǎn)，又初步與國(guó)際接軌。在經(jīng)濟(jì)建設(shè)的進(jìn)程中，不斷增長(zhǎng)的環(huán)境負(fù)荷給生態(tài)系統(tǒng)帶來(lái)了巨大的安全隱患，國(guó)內(nèi)相關(guān)學(xué)者越來(lái)越認(rèn)識(shí)到工業(yè)生態(tài)學(xué)研究和循環(huán)經(jīng)濟(jì)的重要性，如果只從傳統(tǒng)的污染末端治理，根本無(wú)法解決我國(guó)的環(huán)境污染問(wèn)題。為此，我國(guó)轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式，建設(shè)環(huán)境友好型社會(huì)，加快資源節(jié)約型社會(huì)的建設(shè)，在促進(jìn)環(huán)境、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)三者協(xié)調(diào)發(fā)展方面發(fā)揮了極其重要的作用。

我國(guó)主要集中在工業(yè)生態(tài)系統(tǒng)理論研究和生態(tài)工業(yè)建設(shè)實(shí)踐研究，前者以物質(zhì)和能量為核心，后者以生態(tài)工業(yè)園為中心。趙軍［3］在，《生物能源產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的構(gòu)建及其特征研究》中闡述了生物能源產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的基本內(nèi)涵，分析了系統(tǒng)的組織形式及其邊界，探討了系統(tǒng)所具有的各項(xiàng)功能。湯慧蘭等［4］在《工業(yè)生態(tài)系統(tǒng)及其建設(shè)》一文中，分析了工業(yè)系統(tǒng)的基本特征、內(nèi)容、特性，探索了工業(yè)生態(tài)系統(tǒng)理論框架的構(gòu)建，并提出了工業(yè)系統(tǒng)建設(shè)的基礎(chǔ)、原則和對(duì)策。吳偉等［5］在《論述生態(tài)工業(yè)系統(tǒng)的運(yùn)行和控制》一文中指出，應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)工業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的控制和管理，提出了分散控制和遞階控制等方法。胡山鷹等［6］在《生態(tài)工業(yè)系統(tǒng)集成方法與應(yīng)用》一文中，分析了工業(yè)生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)的系統(tǒng)集成問(wèn)題，總結(jié)并提出了工業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)、能量、信息等集成的方法，還提出了柔性分析研究方法和熱力學(xué)分析法。陳定江等［7］在《生態(tài)工業(yè)園的M INLP模型》一文中，以棗莊為例搭建了工業(yè)生態(tài)系統(tǒng)模型，運(yùn)用數(shù)學(xué)非線性原理分析了工業(yè)系統(tǒng)。

3　國(guó)外工業(yè)生態(tài)學(xué)研究概況

國(guó)外科學(xué)家從20世紀(jì)80年代開(kāi)始，從概念的提出、系統(tǒng)定性定量的初步研究、再到運(yùn)用多種方法進(jìn)行深入各領(lǐng)域的研究，逐步形成了工業(yè)生態(tài)系統(tǒng)研究的熱潮，主要集中在工業(yè)代謝、生命周期評(píng)價(jià)與設(shè)計(jì)、環(huán)境設(shè)計(jì)、物質(zhì)減量化、生態(tài)工業(yè)園、生態(tài)效益、產(chǎn)品導(dǎo)向的環(huán)境政策等方面。

Joosten等［8］采用的是原料流動(dòng)的新方法STREAM（Statistical Research for Analyzing Material Streams），主要是在荷蘭對(duì)塑料流動(dòng)進(jìn)行了分析。M ichaelis等［9］對(duì)英國(guó)鋼材行業(yè)的原料與能量流動(dòng)進(jìn)行了熵（Exergy）分析研究。生命周期評(píng)價(jià)（LCA，Life cycle assessment）的基本理論已形成，主要采用的評(píng)價(jià)方式有兩種：經(jīng)濟(jì)輸入和輸出生命周期評(píng)價(jià)模式（EIO-LCA）和國(guó)際環(huán)境毒理學(xué)與化學(xué)學(xué)會(huì)的分析方法（SETAC-EPA）［10］。環(huán)境設(shè)計(jì)方面的研究一直是相關(guān)學(xué)者重點(diǎn)關(guān)注的領(lǐng)域。Braden Allenby［11］對(duì)環(huán)境設(shè)計(jì)進(jìn)行研究，提出了整個(gè)產(chǎn)品生命周期內(nèi)的實(shí)施框架。物質(zhì)減量化研究是工業(yè)生態(tài)學(xué)家重點(diǎn)關(guān)注的問(wèn)題之一。Cleveland等［12］認(rèn)為，應(yīng)該重視特殊領(lǐng)域的企業(yè)、工業(yè)原料使用范圍、運(yùn)行模式、經(jīng)濟(jì)方面對(duì)物質(zhì)減量的響應(yīng)、對(duì)環(huán)境的影響程度等問(wèn)題。生態(tài)工業(yè)園是工業(yè)生態(tài)學(xué)研究的核心內(nèi)容之一。Ernest lowe等［13］在《工業(yè)生態(tài)學(xué)和生態(tài)工業(yè)園》一書(shū)中，系統(tǒng)全面地闡述了工業(yè)生態(tài)學(xué)的基礎(chǔ)理論及運(yùn)用實(shí)踐，為生態(tài)工業(yè)園的建立做了理論性的指導(dǎo)。關(guān)于生態(tài)效益方面的研究，有了更進(jìn)一步的突破，已從概念的探討轉(zhuǎn)向?yàn)榄h(huán)境設(shè)計(jì)具體的生態(tài)改進(jìn)，已經(jīng)成為工業(yè)生態(tài)學(xué)研究的一個(gè)重要領(lǐng)域，更加注重理論聯(lián)系實(shí)際，與工業(yè)生態(tài)學(xué)的其他領(lǐng)域一樣，生態(tài)效益量化仍然是一個(gè)重點(diǎn)問(wèn)題需要進(jìn)一步解決。產(chǎn)品導(dǎo)向的環(huán)境政策是一項(xiàng)復(fù)雜的研究領(lǐng)域，涉及自然學(xué)科、社會(huì)學(xué)科等許多方面。丹麥國(guó)家資源與環(huán)境政策委員會(huì)在1998年發(fā)布了具體的行動(dòng)計(jì)劃，從政策角度保障了產(chǎn)品導(dǎo)向環(huán)境政策的實(shí)施，但是對(duì)于責(zé)任、對(duì)環(huán)境影響并沒(méi)有制度化。瑞典就此避免了一些不利因素，注重經(jīng)濟(jì)和市場(chǎng)以及行政管理的綜合運(yùn)用。

4　研究展望

國(guó)外工業(yè)生態(tài)學(xué)的研究已經(jīng)步入一個(gè)全新的發(fā)展時(shí)期，未來(lái)的研究重點(diǎn)主要集中在以下幾個(gè)方面：工業(yè)內(nèi)部原料及產(chǎn)品形成閉合循環(huán)系統(tǒng)研究，工業(yè)代謝內(nèi)部要素研究，工業(yè)生態(tài)系統(tǒng)邊界劃分及物質(zhì)和能量的轉(zhuǎn)化與定量分析研究，等等［14］。我國(guó)工業(yè)生態(tài)學(xué)研究已經(jīng)取得了一定成績(jī)，但在研究方法、研究?jī)?nèi)容及實(shí)踐方面與西方發(fā)達(dá)國(guó)家相比，仍有一定差距，還需整個(gè)領(lǐng)域的研究者為實(shí)現(xiàn)綠色經(jīng)濟(jì)和可持續(xù)發(fā)展而不懈奮斗。

［1］陸鐘武.對(duì)工業(yè)生態(tài)學(xué)的思考［J］.環(huán)境保護(hù)與循環(huán)經(jīng)濟(jì)，2010，30（2）：4-6.

［2］Frosch R，Gallopou los N.Strategies for manu facturing［J］.Scientific American，1989，261（3）：144-152.

［3］趙軍.生物能源產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的構(gòu)建及其特征研究［J］.中國(guó)生物工程雜志，2014，34（7）：102-107.

［4］湯慧蘭，孫德生.工業(yè)生態(tài)系統(tǒng)及其建設(shè)［J］.中國(guó)環(huán)保產(chǎn)業(yè)，2003，（02）：14-16.

［5］吳偉，王浣塵，陳明義.略論生態(tài)工業(yè)系統(tǒng)的運(yùn)行和控制［J］.工業(yè)工程與管理，2002，（04）：1-4.

［6］胡山鷹，李有潤(rùn)，沈靜珠.生態(tài)工業(yè)系統(tǒng)集成方法與應(yīng)用［J］.環(huán)境保護(hù)，2003，（01）：16-19.

［7］陳定江，李有潤(rùn).生態(tài)工業(yè)園的MINLP模型［J］.過(guò)程工程學(xué)報(bào)，2002，2（1）：75-80.

［8］Joosten L J.TotalMaterials consumption an estimation mathodology and example using lead-a materials flows analysis［J］.Resour Conseru Recycling，1999，（27）：249.

［9］Michaelis P，Jackson T.Materias flow ofmetal in the U.K.［J］.Resour Conseru Recyling，2000，（29）：131.

［10］Herrchen M.A framework for life-cycle impact assessment developed by the fraunhofer-gesellschaft part A:the conceptual framework［J］.Chemosphere，1997，（35）：2589.

［11］Allenby B R.Design for environment:a tool whose time has come［J］. Semiconductor Safety Association Journal，1991，（09）：5-9.

［12］Hond F.Industrial ecology:a review.Reg.［J］.Environ.Change，2000，1（2）：60-69.

［13］Ernest L，Geng Y.Industrial ecology and eco-industrial park［M］.Beijing: Chem ical industry press，2003.

［14］BernardiniO，Galli R.Dematerialization:long term trends in the intensity of useofmaterialsand energy［J］.Futures，1993，（03）：431-448.

Dom estic and foreign industrial eco logy research Overview

LAN Liu-feng1，YAO Jiang-ming2
（1.GuangxiYachang State ForestFarm，Baise533209，China；2.ForestryCollegeofGuangxiUniversity，Nanning530004，China）

Industrial ecology is amade considerable progress in theoretical research and practical activities in emerging cross-discip linary.Study abroad industrial ecology has entered a new period of development，future research priorities are:industrial raw materials and products to form an internal closed loop systems research，research studies internalelements of industrialmetabolism，industrialecosystems，border demarcation，thematerial and energy transformation and quantitative analysis.China's industrial ecology research focused on industrial ecosystem ecological theory and practice of industrial construction，and has made some achievements，but in researchmethods，research and practice，comparedwithwest ern countries，thereare stillgaps.

Industrialecology；research status；prospects

Q14

A

1674-8646（2015）03-0038-02

2015-01-26

藍(lán)柳鳳（1985-），女（壯族），廣西河池人，學(xué)士，助理工程師，主要從事林業(yè)生態(tài)工作。

姚姜銘（1986-），男，博士，生態(tài)學(xué)專(zhuān)業(yè)。E-mail:yaojiangming2006@163.com