國內(nèi)工業(yè)生態(tài)安全研究述評

彭新沙,田大倫

1 中南林業(yè)科技大學(xué)生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 長沙 410004 2 湖南商學(xué)院旅游管理學(xué)院 長沙 410205 3 南方林業(yè)生態(tài)應(yīng)用技術(shù)國家工程實驗室 長沙 410004

國內(nèi)工業(yè)生態(tài)安全研究述評

彭新沙1,2,田大倫1,3,*

1 中南林業(yè)科技大學(xué)生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 長沙 410004 2 湖南商學(xué)院旅游管理學(xué)院 長沙 410205 3 南方林業(yè)生態(tài)應(yīng)用技術(shù)國家工程實驗室 長沙 410004

經(jīng)過對國內(nèi)工業(yè)生態(tài)安全研究文獻(xiàn)的梳理與評價,從一個側(cè)面比較系統(tǒng)地反映了國內(nèi)該領(lǐng)域研究的現(xiàn)狀、重點內(nèi)容及發(fā)展趨勢,指出了研究的若干重要進(jìn)展及存在的不足。在此基礎(chǔ)上,對今后我國工業(yè)生態(tài)安全研究提出了展望與建議。調(diào)研發(fā)現(xiàn),國內(nèi)學(xué)者在基礎(chǔ)研究、應(yīng)用研究方面都取得了明顯進(jìn)展：借鑒、界定和運(yùn)用了一些重要概念;開拓了工業(yè)生態(tài)安全應(yīng)用研究的兩個重點領(lǐng)域。但是其不足也比較明顯：基礎(chǔ)理論研究非常薄弱;應(yīng)用研究的尺度主要是中觀層次(區(qū)域、行業(yè)、工業(yè)園區(qū)等),企業(yè)及國家層面工業(yè)生態(tài)安全等微觀和宏觀層次的專題系統(tǒng)研究文獻(xiàn)比較少;研究方法上綜合交叉研究、實證研究、定量分析比較薄弱。因此,應(yīng)該大力加強(qiáng)工業(yè)生態(tài)安全基礎(chǔ)性理論問題研究,重視實證研究與定量分析,緊緊抓住工業(yè)生態(tài)安全研究綜合性與交叉性強(qiáng)的特點,在重點研究高耗能行業(yè)及工業(yè)自然生態(tài)環(huán)境安全的同時,注意拓展對工業(yè)經(jīng)濟(jì)生態(tài)環(huán)境安全、社會生態(tài)環(huán)境安全以及工業(yè)自然-經(jīng)濟(jì)-社會復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)綜合生態(tài)安全的研究。為此,應(yīng)該建立各相關(guān)學(xué)科與部門有效溝通、官產(chǎn)學(xué)研合作攻關(guān)的協(xié)調(diào)機(jī)制。

工業(yè)生態(tài)安全;工業(yè)生態(tài)風(fēng)險;國內(nèi);研究現(xiàn)狀;述評

工業(yè)是目前對自然生態(tài)環(huán)境壓力最大的經(jīng)濟(jì)部門[1]。在全球生態(tài)危機(jī)日益嚴(yán)峻和我國新型工業(yè)化加速發(fā)展,國民經(jīng)濟(jì)進(jìn)入轉(zhuǎn)型升級“新常態(tài)”,我國政府向世界莊嚴(yán)承諾到2030年前后力爭使碳排放達(dá)到峰值的背景下,工業(yè)生態(tài)安全研究具有十分重要的理論意義和極為迫切的實踐意義。一方面,它開拓了生態(tài)安全科學(xué)研究的新領(lǐng)域,豐富了工業(yè)生態(tài)學(xué)的研究內(nèi)容,提升了產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)學(xué)的研究層次,為綜合安全理論和可持續(xù)發(fā)展理論的發(fā)展提供了有利條件;另一方面,工業(yè)生態(tài)安全研究具有很強(qiáng)的實踐性和廣泛的應(yīng)用性,因而對實際工作具有重要指導(dǎo)意義。

本文所指的“工業(yè)”是指包括采礦業(yè)、制造業(yè)和電力、燃?xì)饧八纳a(chǎn)供應(yīng)業(yè)在內(nèi)的廣義工業(yè),這主要是根據(jù)中國統(tǒng)計年鑒的分類體系從資料收集的便利性角度確定的研究口徑。工業(yè)生態(tài)系統(tǒng)是一個自然-經(jīng)濟(jì)-社會復(fù)合生態(tài)系統(tǒng),本文主要從自然生態(tài)環(huán)境安全角度展開述評,同時對經(jīng)濟(jì)生態(tài)環(huán)境、社會生態(tài)環(huán)境安全領(lǐng)域也有涉及,表明工業(yè)生態(tài)安全問題既是產(chǎn)業(yè)生態(tài)學(xué)的研究領(lǐng)域,又是生態(tài)安全科學(xué)的研究范疇,還與系統(tǒng)科學(xué)、地學(xué)、環(huán)境科學(xué)、倫理學(xué)、管理學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)、社會學(xué)等諸多學(xué)科有著密切關(guān)系,因而具有比較強(qiáng)的跨學(xué)科綜合交叉特征。

20世紀(jì)80年代末至90年代初,國內(nèi)工業(yè)生態(tài)安全研究開始起步,至今短短20多年時間里,無論理論研究還是應(yīng)用研究都取得了明顯進(jìn)展。由于工業(yè)生態(tài)安全研究內(nèi)容十分廣泛,本文選擇對工業(yè)生態(tài)安全的概念體系、高耗能行業(yè)生態(tài)安全、工業(yè)園生態(tài)化轉(zhuǎn)型與升級以及國內(nèi)工業(yè)生態(tài)安全研究存在的不足等比較突出的理論與實際問題進(jìn)行述評,以期為工業(yè)生態(tài)安全的深入研究提供參考。

1 工業(yè)生態(tài)安全的概念體系

國內(nèi)工業(yè)生態(tài)安全研究取得的明顯進(jìn)展,從基礎(chǔ)研究來看,首先表現(xiàn)在借鑒、界定和運(yùn)用了一些重要概念,初步形成了一個互相關(guān)聯(lián)的概念體系,包括基本概念群與相關(guān)概念群兩大部分?；靖拍钊褐饕üI(yè)生態(tài)系統(tǒng)、工業(yè)生態(tài)安全、工業(yè)生態(tài)風(fēng)險、工業(yè)生態(tài)健康、工業(yè)生態(tài)效率、工業(yè)生態(tài)脆弱性等。相關(guān)概念群主要包括可持續(xù)工業(yè)發(fā)展、生態(tài)工業(yè)、生態(tài)工業(yè)園、綠色工業(yè)、工業(yè)生態(tài)化等。

1.1 工業(yè)生態(tài)安全的基本概念

1.1.1 工業(yè)生態(tài)系統(tǒng)

“工業(yè)生態(tài)系統(tǒng)”概念由“產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)”概念引申而來。產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)概念最早出現(xiàn)在Kennis Bardin,Cutler和Robert Kaufmann 1986年共同發(fā)表的“Energy and Resource Quality: The Ecology of the Economic Process”一文中[2]。1989年N.E.Gallopoulos首次提出了工業(yè)生態(tài)系統(tǒng)概念[3]。一些國內(nèi)學(xué)者也在國外研究基礎(chǔ)上進(jìn)行了自己的探索,比較有代表性的是陸鐘武[4]的觀點。他運(yùn)用相似性原理和生態(tài)隱喻方法,在對工業(yè)系統(tǒng)與自然生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行全面剖析類比基礎(chǔ)上,指出工業(yè)生態(tài)系統(tǒng)主要由生產(chǎn)者、消費者、分解者和非生物環(huán)境四種基本成分組成;在工業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中,物質(zhì)循環(huán)和能量流動也是沿著食物鏈(網(wǎng))進(jìn)行的,并通過這種食物營養(yǎng)關(guān)系把工業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中各企業(yè)有機(jī)地連接成一個整體[4]。但是目前尚未見到國內(nèi)學(xué)者對工業(yè)生態(tài)系統(tǒng)概念的完整定義。應(yīng)該指出,工業(yè)生態(tài)系統(tǒng)概念與生態(tài)工業(yè)系統(tǒng)概念是一致的,它們沒有本質(zhì)區(qū)別,只是同一事物的兩個不同名稱而已。

1.1.2 工業(yè)生態(tài)安全

工業(yè)生態(tài)安全是整體生態(tài)安全的一部分,因此工業(yè)生態(tài)安全概念與一般意義上的生態(tài)安全概念在本質(zhì)內(nèi)涵上是一致的,同時也具有自己的特點。國際應(yīng)用系統(tǒng)分析研究所( International institute for applied systems analysis IIASA;1989)將生態(tài)安全定義為在人的生活、健康、安樂、基本權(quán)利、生活保障來源,必要資源、社會秩序和人類適應(yīng)環(huán)境變化的能力等方面不受威脅的狀態(tài),包括自然生態(tài)安全、經(jīng)濟(jì)生態(tài)安全和社會生態(tài)安全[5]。這是國內(nèi)外比較認(rèn)同的一個定義。國內(nèi)學(xué)術(shù)界對工業(yè)生態(tài)安全概念及其特點研究的主要觀點可以概括如下[6]:工業(yè)生態(tài)安全是指在一定時間尺度內(nèi),工業(yè)生態(tài)系統(tǒng)保持其自身正常結(jié)構(gòu)與功能和滿足人類持續(xù)發(fā)展需要的狀態(tài),是工業(yè)賴以發(fā)展的自然資源、生態(tài)環(huán)境處于一種不受威脅、沒有危險的健康、平衡狀態(tài),具有可靠性、完善性和發(fā)展性。工業(yè)對人的安全及對整個生態(tài)環(huán)境的安全是工業(yè)生態(tài)安全的主要內(nèi)容和職責(zé),生態(tài)安全是工業(yè)可持續(xù)發(fā)展的基石,工業(yè)生態(tài)安全的核心就是實現(xiàn)工業(yè)可持續(xù)發(fā)展。工業(yè)生態(tài)安全具有6個特點：整體全球性;綜合復(fù)雜性;區(qū)域特色性;動態(tài)變化性;持續(xù)戰(zhàn)略性;不可逆轉(zhuǎn)性。

但是,目前國內(nèi)學(xué)術(shù)界對工業(yè)生態(tài)安全概念的研究存在明顯不足,不但研究成果數(shù)量很少、定義不統(tǒng)一,而且更主要表現(xiàn)在對于概念內(nèi)涵的理解不夠全面和深刻,對其本質(zhì)缺乏正確認(rèn)識,存在生態(tài)安全一般概念研究中同樣的問題,即：這些生態(tài)安全的定義……,僅考慮了生態(tài)風(fēng)險,忽略了脆弱性的一面……。針對這一局限,有學(xué)者認(rèn)為,生態(tài)安全應(yīng)是指人與自然這一整體免受不利因素危害的存在狀態(tài)及其保障條件,并使得系統(tǒng)的脆弱性不斷得到改善……[7]。根據(jù)上述觀點,筆者認(rèn)為工業(yè)生態(tài)安全應(yīng)是指工業(yè)生存發(fā)展所需生態(tài)環(huán)境的一種(良好)狀態(tài)及其保障條件。其本質(zhì)包含兩個方面：一是工業(yè)生態(tài)風(fēng)險,二是工業(yè)生態(tài)脆弱性,其中后者是工業(yè)生態(tài)安全的核心。也就是說,工業(yè)生態(tài)安全的本質(zhì),是通過對工業(yè)生態(tài)脆弱性的分析與評價,利用各種手段不斷改善脆弱性,降低工業(yè)生態(tài)風(fēng)險。不過,盡管國內(nèi)學(xué)術(shù)界對生態(tài)脆弱性概念的研究不少,然而除了李湘梅等人給生態(tài)工業(yè)園共生網(wǎng)絡(luò)的脆弱性下了一個定義[8]、肖忠東等人給工業(yè)食物鏈的脆弱性下了一個定義[9]之外,目前尚未見到直接研究工業(yè)生態(tài)脆弱性概念的專題文獻(xiàn)。因此,工業(yè)生態(tài)脆弱性概念研究是今后應(yīng)該關(guān)注的一個重要問題[10- 11]。

工業(yè)生態(tài)安全不僅需要定性研究,而且必須定量分析,生態(tài)安全度就是定量分析的重要概念工具?！肮I(yè)生態(tài)安全度”是反映工業(yè)生態(tài)安全程度或等級的重要概念。在運(yùn)用綜合指數(shù)評價方法和P-S-R模型的情況下,可以把工業(yè)生態(tài)安全度定義為工業(yè)生態(tài)安全綜合值(IESV);并把工業(yè)生態(tài)安全分級標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定為：0—0.40,很不安全;0.41—0.55,不安全;0.56—0.65,臨界安全;0.66—0.80,較安全;0.81—1.00理想安全等5個等級[6]。工業(yè)生態(tài)安全度也可以用產(chǎn)業(yè)土地環(huán)境評價值、產(chǎn)業(yè)水環(huán)境評價值、產(chǎn)業(yè)大氣評價值、產(chǎn)業(yè)生態(tài)控制力評價值的綜合值來表述。其公式為：S=aX+bY+gZ+dW。式中,a、b、g、d分別為各一級指標(biāo)的系數(shù),為專家評估權(quán)重值;X、Y、Z、W分別為產(chǎn)業(yè)土地環(huán)境評價值、產(chǎn)業(yè)水環(huán)境評價值、產(chǎn)業(yè)大氣評價值、產(chǎn)業(yè)生態(tài)控制力評價值[12]。還可以把工業(yè)生態(tài)安全度規(guī)定為生態(tài)服務(wù)功能增益與生態(tài)風(fēng)險損失的比值[13]。

1.1.3 工業(yè)生態(tài)風(fēng)險

生態(tài)風(fēng)險與生態(tài)安全具有密切的內(nèi)在聯(lián)系,是生態(tài)安全狀況的負(fù)面表現(xiàn)。生態(tài)風(fēng)險是指特定生態(tài)系統(tǒng)中所發(fā)生的非期望事件的概率和后果,如干擾或災(zāi)害對生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能造成的損害,其特點是具有不確定性、危害性和客觀性[14]。把生態(tài)風(fēng)險概念應(yīng)用到工業(yè)領(lǐng)域,可以引伸出工業(yè)生態(tài)風(fēng)險的概念,所以從邏輯上講,工業(yè)生態(tài)風(fēng)險是生態(tài)風(fēng)險屬概念的種概念。從筆者收集的文獻(xiàn)資料來看,目前尚未見到國內(nèi)學(xué)術(shù)界有人對這個概念進(jìn)行專門研究并且給出明確的定義。不過,有學(xué)者在工業(yè)生態(tài)風(fēng)險評價的研究文獻(xiàn)中給出了“企業(yè)環(huán)境風(fēng)險”、“產(chǎn)品全生命周期的生態(tài)環(huán)境風(fēng)險”、“水電工程生態(tài)風(fēng)險”等幾個相關(guān)概念的定義(謝琨[15];鄧俊[16];徐天寶，等[17]),從不同側(cè)面間接地研究了工業(yè)生態(tài)風(fēng)險概念的內(nèi)涵與外延。結(jié)合以上內(nèi)容,給工業(yè)生態(tài)風(fēng)險概念下一個定義：工業(yè)生態(tài)風(fēng)險是指工業(yè)復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)受到各種自然與人為脅迫因素影響而發(fā)生的非期望事件的概率和后果,即各種自然、經(jīng)濟(jì)和社會因素干擾與災(zāi)害對工業(yè)復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能造成損害的可能性及其后果。

1.1.4 工業(yè)生態(tài)健康

同工業(yè)生態(tài)風(fēng)險概念一樣,工業(yè)生態(tài)健康概念也是生態(tài)健康概念的種概念。生態(tài)健康概念與生態(tài)安全概念的關(guān)系也非常密切,而且二者在學(xué)術(shù)上的淵源關(guān)系更深厚更直接,后者是在前者基礎(chǔ)上才得以發(fā)展起來的。正是由于20世紀(jì)40年代美國著名生態(tài)學(xué)家阿爾多·利奧波德(Aldo Leopold)提出了“土地健康”的概念并將其應(yīng)用于土地功能狀況的評價,此后關(guān)于生態(tài)系統(tǒng)和環(huán)境安全問題的研究才逐漸開展起來[18]。

雖然目前國內(nèi)外對生態(tài)健康概念的認(rèn)識存在分歧,但主流觀點認(rèn)為,生態(tài)健康是指一個生態(tài)系統(tǒng)通過自我調(diào)節(jié)能維持自身組織結(jié)構(gòu)一功能的穩(wěn)定并且對外界的脅迫具有一定的恢復(fù)能力,可以為人類發(fā)展提供生態(tài)服務(wù)支持,滿足人類合理發(fā)展的生態(tài)需求。生態(tài)系統(tǒng)健康可以通過活力、組織結(jié)構(gòu)和恢復(fù)力等3個特征進(jìn)行表征[19]。從目前收集到的文獻(xiàn)來看,暫時沒有見到直接專門對工業(yè)生態(tài)健康概念進(jìn)行研究的報道。但是有一些文獻(xiàn)間接研究了這個問題,分別探討了產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)健康[20]、企業(yè)生態(tài)系統(tǒng)健康[21]、礦區(qū)復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)健康[22]的內(nèi)涵與外延。這些文獻(xiàn)對于工業(yè)生態(tài)健康概念內(nèi)涵的理解與國內(nèi)外關(guān)于生態(tài)健康概念的主流觀點基本一致,同時也反映了工業(yè)生態(tài)系統(tǒng)健康的特點,即在重視作為復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)的工業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中的自然子系統(tǒng)健康的前提下,更加強(qiáng)調(diào)經(jīng)濟(jì)子系統(tǒng)、社會子系統(tǒng)的生態(tài)健康。

1.1.5 工業(yè)生態(tài)效率

生態(tài)效率概念是1990年由德國學(xué)者Schaltegger和Sturm首先提出的,1992年,世界可持續(xù)發(fā)展工商委員會(World Business Council of Sustainable Development,WBCSD)最先從企業(yè)的角度對生態(tài)效率的概念做了界定：生態(tài)效率是通過提供能滿足人類需要和提高生活質(zhì)量的有競爭力的商品與服務(wù),同時使整個生命周期的生態(tài)影響和資源強(qiáng)度逐漸降低到與生態(tài)承載力一致的水平[23]。生態(tài)效率是指生態(tài)資源滿足人類需求的效率,是產(chǎn)出與投入的比值。其中產(chǎn)出是指企業(yè)、行業(yè)或經(jīng)濟(jì)體提供的產(chǎn)品和服務(wù)的價值,投入是指企業(yè)、行業(yè)或經(jīng)濟(jì)體資源和能源利用及所造成的環(huán)境壓力?？梢?生態(tài)效率包含資源效率、能源效率和環(huán)境效率等相關(guān)指標(biāo)[24]。

生態(tài)效率可以從工業(yè)的不同層面進(jìn)行分析評價,包括產(chǎn)品、企業(yè)、行業(yè)、區(qū)域等。因此,這個概念的產(chǎn)生直接與工業(yè)密切相關(guān),其最大的應(yīng)用領(lǐng)域也是工業(yè)領(lǐng)域。國內(nèi)學(xué)者研究工業(yè)生態(tài)效率的文獻(xiàn)數(shù)量顯著多于工業(yè)生態(tài)風(fēng)險、工業(yè)生態(tài)健康的研究文獻(xiàn),其中一些文獻(xiàn)從不同視角直接研究了工業(yè)生態(tài)效率概念的內(nèi)涵與外延。王震，等[25]、何煉成,等[26]從工業(yè)整體角度把工業(yè)生態(tài)效率定義為某一區(qū)域內(nèi)一定時期的工業(yè)產(chǎn)品和服務(wù)的經(jīng)濟(jì)價值與其造成的環(huán)境影響的比值,認(rèn)為工業(yè)生態(tài)效率的核心理念是以最少的資源投入和最低的環(huán)境污染代價獲取最大的工業(yè)產(chǎn)品和服務(wù)價值。還有一些學(xué)者根據(jù)生態(tài)效率概念的主流觀點分別研究了鋼鐵工業(yè)、水泥工業(yè)、煤炭產(chǎn)業(yè)、生態(tài)工業(yè)園、工業(yè)企業(yè)的生態(tài)效率概念,界定了其內(nèi)涵[27- 31]。他們都認(rèn)為,工業(yè)生態(tài)效率的內(nèi)涵是物質(zhì)資源和能源減量化、環(huán)境污染減少與經(jīng)濟(jì)增長的同時實現(xiàn),工業(yè)生態(tài)效率的實質(zhì)是實現(xiàn)工業(yè)經(jīng)濟(jì)和生態(tài)環(huán)境保護(hù)的雙贏。

1.1.6 工業(yè)生態(tài)脆弱性

生態(tài)脆弱性是一個描述系統(tǒng)狀態(tài)的概念,國際政府間氣候變化委員會(IPCC)第三次評估報告將生態(tài)脆弱性定義為系統(tǒng)容易受到氣候變化造成的不良后果影響或者無法應(yīng)對其不良影響的程度,是系統(tǒng)外在氣候變化的特征、強(qiáng)度和速率、敏感性和適應(yīng)性的函數(shù)。這是目前廣為接受的脆弱性定義[10]。雖然不同學(xué)者或機(jī)構(gòu)對生態(tài)脆弱性的理解不同,但脆弱的生態(tài)系統(tǒng)一般都表現(xiàn)為:生態(tài)系統(tǒng)敏感性強(qiáng),系統(tǒng)穩(wěn)定性差;生態(tài)彈性力小,抵御外界干擾的能力差;自身的恢復(fù)能力和再生能力較差;生態(tài)承載力能力低,環(huán)境容量小等特點。研究者普遍認(rèn)為暴露度、敏感性和適應(yīng)能力 是系統(tǒng)脆弱性的3個構(gòu)成要素[32]。

國外生態(tài)脆弱性研究起源于20世紀(jì)初,20世紀(jì)80年代以來成為學(xué)術(shù)熱點。國內(nèi)生態(tài)脆弱性研究最早始于20世紀(jì)80年代對生態(tài)脆弱區(qū)域的識別,目前已經(jīng)涉及到農(nóng)、林、牧、漁等生產(chǎn)部門,橫跨資源和災(zāi)害兩大領(lǐng)域,同時關(guān)注自然要素與人類要素[10]。但是工業(yè)生態(tài)脆弱性的研究卻比較薄弱,相對于工業(yè)生態(tài)風(fēng)險和工業(yè)生態(tài)效率研究,該領(lǐng)域能夠見到的研究文獻(xiàn)數(shù)量不多。尤其是工業(yè)生態(tài)脆弱性概念的研究,目前筆者暫未發(fā)現(xiàn)直接專門研究的文獻(xiàn),只有很少的文獻(xiàn)間接涉及這個問題。例如,李湘梅等人把生態(tài)工業(yè)園共生網(wǎng)絡(luò)的脆弱性定義為：在生態(tài)工業(yè)園運(yùn)行過程中,網(wǎng)絡(luò)受到各種外界干擾所導(dǎo)致整個工業(yè)共生網(wǎng)絡(luò)所表現(xiàn)出來的損失程度[8]。肖忠東等人把工業(yè)“食物鏈”的脆弱性定義為:在相對改變各種技術(shù)指標(biāo)或面臨某種外來沖擊(由于某種加工環(huán)節(jié)的臨時中斷或退出)時,工業(yè)“食物鏈”所表現(xiàn)出來的穩(wěn)定性能[9]。從這兩個定義中可以看到,其對工業(yè)生態(tài)脆弱性的內(nèi)涵揭示得不夠全面,涉及到“敏感性”、“適應(yīng)能力”兩個要素,沒有反映出“暴露度”這個要素。

1.2 工業(yè)生態(tài)安全的相關(guān)概念

1.2.1 生態(tài)可持續(xù)性工業(yè)發(fā)展

生態(tài)可持續(xù)性工業(yè)發(fā)展概念是1991年10月由聯(lián)合國工業(yè)發(fā)展組織提出的,目的是指明一種對環(huán)境無害或生態(tài)系統(tǒng)可以長期承受的工業(yè)發(fā)展模式,該組織把它作為實現(xiàn)全球持續(xù)發(fā)展在工業(yè)方面的具體體現(xiàn)。這個概念的定義是:它是在不損害基本生態(tài)進(jìn)程的前提下,促進(jìn)工業(yè)在長期內(nèi)給社會和經(jīng)濟(jì)利益作出貢獻(xiàn)的工業(yè)化模式。這個定義與世界環(huán)境與發(fā)展委員會在《我們共同的未來》報告中對持續(xù)發(fā)展所作定義的本質(zhì)涵義完全一致。從這個定義可以看到,生態(tài)可持續(xù)性工業(yè)發(fā)展作為一種模式,核心在于兼顧工業(yè)發(fā)展與環(huán)境保護(hù)兩個方面,并且把環(huán)境保護(hù)作為工業(yè)發(fā)展模式的一項內(nèi)在要求,融入工業(yè)發(fā)展全過程之中,這是它與傳統(tǒng)工業(yè)發(fā)展模式的顯著區(qū)別[33]。因此這個概念對于工業(yè)生態(tài)安全和全球可持續(xù)發(fā)展都具有十分重要的意義。不過,國內(nèi)學(xué)術(shù)界對這個概念的研究文獻(xiàn)極少。

1.2.2 生態(tài)工業(yè)

生態(tài)工業(yè)也是與工業(yè)生態(tài)安全密切相關(guān)的一個概念,國內(nèi)學(xué)術(shù)界早在20世紀(jì)80年代后期即已開始使用這個名詞[34],并不斷加深對這個概念內(nèi)涵和外延的認(rèn)識,先后出現(xiàn)了發(fā)展模式論、鏈網(wǎng)結(jié)構(gòu)論、生產(chǎn)體系論、運(yùn)行系統(tǒng)論等幾種觀點[35- 38],其中發(fā)展模式論( 即把生態(tài)工業(yè)理解為一種生態(tài)化的可持續(xù)工業(yè)發(fā)展模式)占主導(dǎo)地位,不過目前仍未形成普遍接受的生態(tài)工業(yè)定義。盡管上述幾種觀點各有特點,但都大同小異,內(nèi)涵上并沒有本質(zhì)區(qū)別,因為它們都運(yùn)用了相似性原理和生態(tài)隱喻方法,都認(rèn)為生態(tài)化是生態(tài)工業(yè)區(qū)別于傳統(tǒng)工業(yè)的本質(zhì)特征,都是追求人與自然和諧統(tǒng)一、發(fā)展與環(huán)?；ダp贏的可持續(xù)發(fā)展形式,與聯(lián)合國工業(yè)發(fā)展組織提出的“生態(tài)可持續(xù)性工業(yè)發(fā)展”概念是一致的。

1.2.3 生態(tài)工業(yè)園

生態(tài)工業(yè)園與生態(tài)工業(yè)概念密切相關(guān),是工業(yè)生態(tài)安全實現(xiàn)的重要形式之一。1992年,美國Indigo發(fā)展研究所首先提出了生態(tài)工業(yè)園的概念。1998年,美國環(huán)境保護(hù)署(EPA)把生態(tài)工業(yè)園定義為一種由制造業(yè)和服務(wù)業(yè)所組成的產(chǎn)業(yè)共同體,他們通過聯(lián)合來共同管理環(huán)境與物質(zhì)流動(包括能量、水和資源)從而致力于提高環(huán)境與經(jīng)濟(jì)績效。通過聯(lián)合運(yùn)作,產(chǎn)業(yè)共同體可以取得比單個企業(yè)通過個體的最優(yōu)化所取得的效益之和更大的效益[39]。這個定義得到國內(nèi)外較多工業(yè)生態(tài)學(xué)者認(rèn)同,國內(nèi)學(xué)者對此也開展了學(xué)習(xí)和探討。其中,段寧、王兆華、鐘書華等是較早關(guān)注這個概念的學(xué)者。他們認(rèn)為生態(tài)工業(yè)園是實現(xiàn)生態(tài)工業(yè)和工業(yè)生態(tài)學(xué)的重要途徑,是一個環(huán)境友好型、資源節(jié)約型與可持續(xù)發(fā)展的工業(yè)共生群落,其本質(zhì)就是“和諧發(fā)展”;它模擬自然生態(tài)系統(tǒng),使一個企業(yè)的廢物成為另一個企業(yè)的原材料,企業(yè)間能量及水等資源實現(xiàn)梯級利用;如果一個工業(yè)共生群落位于特定的地理空間,就被稱為生態(tài)工業(yè)園區(qū);生態(tài)工業(yè)園區(qū)具有網(wǎng)絡(luò)化、復(fù)雜化、生態(tài)化3個特征[39- 41]。

1.2.4 綠色工業(yè)

“綠色工業(yè)”也是與工業(yè)生態(tài)安全相關(guān)的一個概念。國內(nèi)不少學(xué)者對此進(jìn)行了研究論述,但是目前并沒有形成統(tǒng)一的定義。李斌[42]認(rèn)為,綠色工業(yè)就是實現(xiàn)生產(chǎn)環(huán)境友好型產(chǎn)品的工業(yè),實質(zhì)是減少生產(chǎn)中能源和資源的消耗,同時減少工業(yè)生產(chǎn)中有害廢棄物的排放。唐元[43]指出,綠色工業(yè)是指資源節(jié)約型、環(huán)境友好型工業(yè),包含兩個方面的含義：一是企業(yè)在生產(chǎn)過程中做到節(jié)能節(jié)材和環(huán)境友好;二是生產(chǎn)出節(jié)能環(huán)保型的產(chǎn)品。王建敏[44]的表述更加全面：所謂綠色工業(yè)就是以可持續(xù)發(fā)展為宗旨,在環(huán)境與經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展思想的指導(dǎo)下,尊重客觀經(jīng)濟(jì)規(guī)律,利用生態(tài)學(xué)與生態(tài)經(jīng)濟(jì)學(xué)原理和現(xiàn)代科學(xué)技術(shù),發(fā)展生態(tài)工業(yè),推動工業(yè)綠色化,實現(xiàn)投入少、消耗低、質(zhì)量高、無污染而又生產(chǎn)出符合生產(chǎn)環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品為目的,達(dá)到生態(tài)和經(jīng)濟(jì)兩個系統(tǒng)的良性循環(huán)和經(jīng)濟(jì)效益、生態(tài)效益、社會效益統(tǒng)一的工業(yè)模式或工業(yè)綜合體系。綜合上述3個有代表性的表述,可以把綠色工業(yè)定義為以資源節(jié)約型、環(huán)境友好型為特征,以經(jīng)濟(jì)效益、生態(tài)效益和社會效益相統(tǒng)一為實質(zhì)和核心的一種新型可持續(xù)工業(yè)發(fā)展模式和工業(yè)綜合體系。

1.2.5 工業(yè)生態(tài)化

工業(yè)生態(tài)化概念最早于1977年出現(xiàn)在美國地球化學(xué)家Preston Cloud 在德國地球?qū)W年會的一篇論文中[45]。目前理論界對工業(yè)生態(tài)化還沒有一個明確的定義,一些學(xué)者從不同的角度對它進(jìn)行了詮釋(何勁[45];周世祥,等[46];王躍偉[47];蔡婉瑩[48]等)。綜合這些學(xué)者的論述,筆者嘗試給出工業(yè)生態(tài)化概念的定義：它是指在生態(tài)學(xué)理論和自然-經(jīng)濟(jì)-社會復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)視角基礎(chǔ)上,通過綜合運(yùn)用各種方法和手段,以實現(xiàn)工業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展與自然生態(tài)環(huán)境協(xié)調(diào)平衡為目標(biāo),以工業(yè)可持續(xù)發(fā)展為目的的一種工業(yè)發(fā)展模式及其運(yùn)行過程。這個概念有兩個方面的內(nèi)涵：首先,作為一種結(jié)果和目標(biāo),它指的是生態(tài)型的工業(yè)化;其次,作為一種過程,它指的是工業(yè)化的進(jìn)程同時也是生態(tài)理念的貫徹、生態(tài)工程技術(shù)的廣泛應(yīng)用和推廣以及生態(tài)環(huán)境的保護(hù)和建設(shè)過程[49]。

1.3 上述概念之間的相互關(guān)系

根據(jù)上述概念的涵義與作用,可以發(fā)現(xiàn)它們之間存在各種不同聯(lián)系,具有一定的邏輯關(guān)系,6個基本概念之間的關(guān)系十分密切,相關(guān)概念與基本概念之間的關(guān)系也比較緊密。

1.3.1 基本概念之間的相互關(guān)系

首先,從定性分析角度看,基本概念中的工業(yè)生態(tài)系統(tǒng)概念是基礎(chǔ),工業(yè)生態(tài)安全概念是核心(它是指工業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的安全),工業(yè)生態(tài)風(fēng)險、工業(yè)生態(tài)健康、工業(yè)生態(tài)效率、工業(yè)生態(tài)脆弱性是影響、反映、測度工業(yè)生態(tài)系統(tǒng)安全的4個要素、維度和工具。其中工業(yè)生態(tài)健康和工業(yè)生態(tài)效率是工業(yè)生態(tài)系統(tǒng)安全的正面指標(biāo),工業(yè)生態(tài)風(fēng)險和工業(yè)生態(tài)脆弱性是負(fù)面指標(biāo)[50]。其次,從定量分析角度看,幾個概念之間存在以下幾種數(shù)量組合關(guān)系：工業(yè)生態(tài)風(fēng)險與工業(yè)生態(tài)健康、工業(yè)生態(tài)效率成反比,與工業(yè)生態(tài)脆弱性成正比;工業(yè)生態(tài)健康與工業(yè)生態(tài)風(fēng)險和工業(yè)生態(tài)脆弱性成反比,與工業(yè)生態(tài)效率成正比;工業(yè)生態(tài)效率與工業(yè)生態(tài)風(fēng)險和工業(yè)生態(tài)脆弱性成反比,與工業(yè)生態(tài)健康成正比;工業(yè)生態(tài)脆弱性與工業(yè)生態(tài)健康、工業(yè)生態(tài)效率成反比,與工業(yè)生態(tài)風(fēng)險成正比;工業(yè)生態(tài)風(fēng)險和工業(yè)生態(tài)脆弱性與工業(yè)生態(tài)安全成反比;工業(yè)生態(tài)健康和工業(yè)生態(tài)效率與工業(yè)生態(tài)安全成正比。再次,從地位和作用來看,提高工業(yè)生態(tài)效率是降低工業(yè)生態(tài)風(fēng)險和工業(yè)生態(tài)脆弱性、提高工業(yè)生態(tài)健康水平的基礎(chǔ)和實現(xiàn)途徑,因而工業(yè)生態(tài)效率指標(biāo)也是測度、評價和管理工業(yè)生態(tài)安全的有效工具。

1.3.2 相關(guān)概念與基本概念之間的關(guān)系

在工業(yè)生態(tài)安全理論框架內(nèi),二者之間是一種互相聯(lián)系、互相服務(wù)但是地位有別的關(guān)系,“相關(guān)概念”地位低于“基本概念”,主要為“基本概念”服務(wù)?！跋嚓P(guān)概念”都是工業(yè)生態(tài)安全的實現(xiàn)形式和途徑,例如生態(tài)工業(yè)園就是工業(yè)生態(tài)安全實現(xiàn)的一種空間形式和具體途徑?！跋嚓P(guān)概念”的研究運(yùn)用過程中,可以利用“基本概念”從不同角度對自身進(jìn)行分析、評價和預(yù)測,從而更好地反映客觀現(xiàn)實及其規(guī)律。

工業(yè)生態(tài)安全概念體系內(nèi)部的相互關(guān)系可參見圖1。

圖1 工業(yè)生態(tài)安全概念體系的內(nèi)部關(guān)系Fig.1 Internal relations of industrial ecological security concept system

2 工業(yè)生態(tài)安全應(yīng)用研究的重點領(lǐng)域

國內(nèi)工業(yè)生態(tài)安全研究的領(lǐng)域比較廣泛,主要包括國外相關(guān)研究情況的介紹與評價、概念體系及基礎(chǔ)理論、研究方法與手段、高耗能產(chǎn)業(yè)的生態(tài)安全、工業(yè)園的生態(tài)化轉(zhuǎn)型與升級、工業(yè)生態(tài)安全評價等。其中高耗能產(chǎn)業(yè)的生態(tài)安全、工業(yè)園的生態(tài)化轉(zhuǎn)型與升級是近年來國內(nèi)工業(yè)生態(tài)安全實踐中比較突出的現(xiàn)實問題,因而成為應(yīng)用研究的重點領(lǐng)域。

2.1 高耗能產(chǎn)業(yè)的生態(tài)安全研究

礦山、能源及冶金工業(yè)是典型的高耗能產(chǎn)業(yè),我國這些產(chǎn)業(yè)的規(guī)模在世界上又都高居前列,因此成為國內(nèi)學(xué)者特別關(guān)注的領(lǐng)域。在收集的303篇工業(yè)生態(tài)安全研究文獻(xiàn)中,高耗能產(chǎn)業(yè)研究文獻(xiàn)達(dá)105篇,占35%。而在這個領(lǐng)域中,煤炭工業(yè)、冶金工業(yè)、電力工業(yè)又是研究文獻(xiàn)最集中的3個行業(yè)。

煤炭工業(yè)文獻(xiàn)主要研究了煤礦開采利用造成的生態(tài)環(huán)境問題、煤炭產(chǎn)業(yè)戰(zhàn)略環(huán)境評價指標(biāo)體系、煤炭產(chǎn)業(yè)生態(tài)化、煤炭產(chǎn)業(yè)生態(tài)競爭力及其影響因素、煤炭企業(yè)生態(tài)效率評價、煤礦區(qū)生態(tài)修復(fù)與重建、礦山生態(tài)安全綜合評價等幾個方面的問題[29,51- 57]。冶金工業(yè)文獻(xiàn)主要研究了中國鋼鐵工業(yè)生態(tài)效率評價、鋼鐵冶金業(yè)的環(huán)保與節(jié)能、中國有色金屬工業(yè)的生態(tài)占用、金屬礦山周圍水域和土壤中的重金屬污染及其防治、有色金屬資源的綠色開發(fā)利用、鋼鐵工業(yè)區(qū)周邊土壤重金屬生態(tài)環(huán)境風(fēng)險評價等方面的問題[24,58- 61]。而電力工業(yè)文獻(xiàn)則分別研究了大型電力企業(yè)低碳競爭力評價與培育、水電風(fēng)景區(qū)資源綜合開發(fā)利用與保護(hù)、電力工業(yè)生態(tài)效率評價、核電工業(yè)生態(tài)風(fēng)險評價與防范等問題[62- 65]。其他文獻(xiàn)研究的領(lǐng)域涉及礦山生態(tài)成本計量分析、區(qū)域清潔能源開發(fā)、能源開發(fā)區(qū)生態(tài)風(fēng)險與生態(tài)安全時空分析、低碳高效能源體系的構(gòu)建、推進(jìn)從黑色高碳能源向綠色低碳能源轉(zhuǎn)換的能源革命等問題[66- 70]。

上述研究發(fā)現(xiàn)：①我國能源、礦山及冶金業(yè)帶來的生態(tài)環(huán)境問題極其嚴(yán)重,主要表現(xiàn)在地形地貌和植被嚴(yán)重破壞、水土流失與鹽漬化、“三廢”污染點多面廣,溫室氣體和其他有害氣體大量排放,重金屬污染十分嚴(yán)重,生物多樣性降低等等。②我國能源、礦山及冶金業(yè)的生態(tài)安全狀況除煤炭產(chǎn)業(yè)有整體性評價結(jié)果外,能源、礦山行業(yè)只有一些分散和局部的研究結(jié)果。③我國能源、礦山及冶金業(yè)生態(tài)安全的實現(xiàn)必須采取“三觀結(jié)合、多措并舉”的對策。三觀結(jié)合是指宏觀、中觀、微觀三個層次互相結(jié)合、協(xié)調(diào)一致。多措并舉是指要綜合系統(tǒng)地運(yùn)用科技、政策、法律、經(jīng)濟(jì)、管理、文化及國際合作等多方面措施實現(xiàn)生態(tài)安全。

2.2 工業(yè)園的生態(tài)化轉(zhuǎn)型與升級

這里包括兩方面內(nèi)容,一是傳統(tǒng)工業(yè)園區(qū)的生態(tài)化轉(zhuǎn)型,二是生態(tài)工業(yè)園區(qū)的優(yōu)化升級。

2.2.1 傳統(tǒng)園區(qū)的生態(tài)化轉(zhuǎn)型

傳統(tǒng)工業(yè)園區(qū)的生態(tài)化轉(zhuǎn)型是指運(yùn)用工業(yè)生態(tài)學(xué)和循環(huán)經(jīng)濟(jì)理論與方法,把園區(qū)傳統(tǒng)的開環(huán)式直線經(jīng)濟(jì)運(yùn)行模式改造成為閉環(huán)式循環(huán)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行模式。國內(nèi)學(xué)術(shù)界對傳統(tǒng)工業(yè)園區(qū)的生態(tài)化轉(zhuǎn)型問題非常重視,開展了比較深入的研究。研究的主要內(nèi)容包括：國內(nèi)工業(yè)園發(fā)展現(xiàn)狀及其存在的問題是什么？為什么傳統(tǒng)工業(yè)園區(qū)必須進(jìn)行生態(tài)化轉(zhuǎn)型？如何促進(jìn)生態(tài)化轉(zhuǎn)型？

調(diào)查發(fā)現(xiàn),自1984年提出建設(shè)經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)以來,我國在2000年前后就已經(jīng)建立起了以工業(yè)園區(qū)為主要載體的工業(yè)發(fā)展體系。園區(qū)內(nèi)工業(yè)產(chǎn)值占國內(nèi)工業(yè)總產(chǎn)值的60%以上[71]。商務(wù)部數(shù)據(jù)顯示,2013年國家級開發(fā)區(qū)在所在城市的地區(qū)生產(chǎn)總值占比已超過13%。目前已經(jīng)發(fā)展形成不同種類、級別的高新技術(shù)開發(fā)區(qū)、經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)、出口加工區(qū)、保稅區(qū)、邊境經(jīng)濟(jì)合作區(qū)、生態(tài)經(jīng)濟(jì)區(qū)等工業(yè)園區(qū)。工業(yè)園區(qū)已經(jīng)成為我國區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展的龍頭,其對于促進(jìn)我國產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和產(chǎn)業(yè)集聚升級的承載作用不斷凸顯。然而,傳統(tǒng)工業(yè)園區(qū)由于歷史原因,大多缺乏科學(xué)的生態(tài)規(guī)劃,企業(yè)集中、產(chǎn)業(yè)活動強(qiáng)度大、資源通量高和污染密集,成為資源環(huán)境問題的高發(fā)地。在發(fā)展過程中,普遍出現(xiàn)了土地濫用、經(jīng)營粗放和環(huán)境污染等問題,有些工業(yè)園區(qū)環(huán)境管理職能薄弱、環(huán)保規(guī)劃不健全、環(huán)境違法現(xiàn)象頻發(fā),為此,傳統(tǒng)工業(yè)園區(qū)生態(tài)化轉(zhuǎn)型就成為我國工業(yè)可持續(xù)發(fā)展和走新型工業(yè)化道路的必然選擇[71]。但是傳統(tǒng)工業(yè)園生態(tài)化轉(zhuǎn)型目前在實踐中卻遇到諸多障礙,例如工業(yè)園生態(tài)化改造的內(nèi)動力明顯不強(qiáng),處于生態(tài)化雛形階段的工業(yè)園內(nèi)產(chǎn)品鏈和廢物交換鏈的培育嚴(yán)重不足,園內(nèi)各參與主體或要素間關(guān)系的協(xié)調(diào)較為困難等等,嚴(yán)重制約著園區(qū)經(jīng)濟(jì)未來發(fā)展和生態(tài)環(huán)境的保護(hù)。因此,必須以生態(tài)園區(qū)建設(shè)為導(dǎo)向加快傳統(tǒng)工業(yè)園區(qū)生態(tài)化轉(zhuǎn)型步伐[72]。

如何促進(jìn)傳統(tǒng)工業(yè)園區(qū)的生態(tài)化轉(zhuǎn)型,是學(xué)者們研究的重點。結(jié)果表明,促進(jìn)工業(yè)園區(qū)生態(tài)化轉(zhuǎn)型,必須做好以下工作[71- 77]：1)觀念轉(zhuǎn)型。即從過去的唯 GDP 發(fā)展觀念向經(jīng)濟(jì)-社會-環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展理念轉(zhuǎn)型。要大力引導(dǎo)園區(qū)企業(yè)更新觀念,強(qiáng)化生態(tài)工業(yè)意識。2)規(guī)劃轉(zhuǎn)型。從過去沒有或者不重視生態(tài)規(guī)劃,轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃痈愫脠@區(qū)生態(tài)規(guī)劃,對已有工業(yè)園進(jìn)行優(yōu)化重構(gòu)。3)產(chǎn)業(yè)鏈轉(zhuǎn)型。從過去僅重視產(chǎn)品鏈、輕視工業(yè)生態(tài)鏈,轉(zhuǎn)變?yōu)榘焉鷳B(tài)產(chǎn)業(yè)鏈視為生態(tài)工業(yè)園區(qū)的血脈,自覺地因地制宜搞好生態(tài)產(chǎn)業(yè)鏈構(gòu)建。4)規(guī)范轉(zhuǎn)型。加快完善相關(guān)政策、法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)等規(guī)范體系,使園區(qū)生態(tài)化轉(zhuǎn)型有章可循。5)技術(shù)轉(zhuǎn)型。加強(qiáng)創(chuàng)新能力培養(yǎng),解決生態(tài)技術(shù)難題。6)管理轉(zhuǎn)型。構(gòu)建基于生態(tài)效率測算的工業(yè)園生態(tài)化評價指標(biāo)體系及模型,對工業(yè)園生態(tài)化水平進(jìn)行綜合評價,科學(xué)準(zhǔn)確地推進(jìn)生態(tài)化轉(zhuǎn)型。同時,從企業(yè)、產(chǎn)業(yè)、園區(qū)3個層面著手,分別采取推廣應(yīng)用清潔生產(chǎn)技術(shù)、構(gòu)建完善工業(yè)共生網(wǎng)絡(luò)體系、搞好管理與信息集成平臺的建設(shè)從而優(yōu)化園區(qū)管理系統(tǒng)的措施。

2.2.2 生態(tài)工業(yè)園的優(yōu)化升級

改革開放以來,中國的工業(yè)化進(jìn)程雖然很快,但生態(tài)效率不高,單位GDP的環(huán)境成本長期大大高于發(fā)達(dá)國家。隨著工業(yè)生態(tài)學(xué)的發(fā)展,生態(tài)工業(yè)園區(qū)建設(shè)已成為解決結(jié)構(gòu)性污染和區(qū)域性污染,調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和工業(yè)布局,實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的新型經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式[73]。我國從1999年開始啟動了生態(tài)工業(yè)園示范區(qū)建設(shè)試點工作,至2014年4月18日,已經(jīng)批準(zhǔn)建設(shè)的國家級生態(tài)工業(yè)園示范區(qū)達(dá)59家,通過驗收批準(zhǔn)命名的國家生態(tài)工業(yè)示范園區(qū)為26家,地方各級生態(tài)工業(yè)園區(qū)數(shù)量就更多。

但是,我國的生態(tài)工業(yè)園建設(shè)起點低,生態(tài)化水平不高。主要表現(xiàn)在產(chǎn)業(yè)共生形態(tài)發(fā)育不良、生態(tài)化功能發(fā)揮不盡完善、核心競爭力缺乏[71]。還有一個突出表現(xiàn)就是幾乎所有生態(tài)產(chǎn)業(yè)園建設(shè)都僅強(qiáng)調(diào)物質(zhì)的閉路循環(huán),突出廢物的再利用,但卻忽視了生態(tài)產(chǎn)業(yè)園區(qū)建設(shè)的首要原則:減量化。目前的生態(tài)產(chǎn)業(yè)園充其量只能算是形式上的廢物循環(huán),遠(yuǎn)遠(yuǎn)難以適應(yīng)可持續(xù)發(fā)展要求,迫切需要實現(xiàn)優(yōu)化升級[78]。

生態(tài)工業(yè)園優(yōu)化升級,是指園區(qū)復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化、功能的完善和生態(tài)效率的顯著提高。學(xué)者們對此進(jìn)行了許多研究,提出了針對性比較強(qiáng)的對策建議。他們的研究主要集中于園區(qū)生態(tài)安全評價、園區(qū)生態(tài)規(guī)劃、園區(qū)工業(yè)共生關(guān)系構(gòu)建與優(yōu)化等3個方面。

(1)園區(qū)生態(tài)安全評價方面。

主要運(yùn)用了生態(tài)效率評價、生態(tài)風(fēng)險評價、生態(tài)脆弱性評價以及綜合評價法等多種方法和手段,在詳細(xì)調(diào)查基礎(chǔ)上弄清園區(qū)生態(tài)安全的現(xiàn)狀與問題,并提出對策建議[8,73,79- 81]：要提高生態(tài)工業(yè)園生態(tài)效率,關(guān)鍵是要提高工業(yè)園的有效能值產(chǎn)出率,降低環(huán)境負(fù)荷指標(biāo)。生態(tài)工業(yè)園區(qū)在環(huán)境風(fēng)險預(yù)防和監(jiān)管過程中,重點應(yīng)該強(qiáng)化對招商引資行業(yè)和建設(shè)項目貫徹環(huán)境風(fēng)險準(zhǔn)入原則,并對現(xiàn)有行業(yè)企業(yè)進(jìn)行風(fēng)險源等級分類管理。累積性環(huán)境風(fēng)險源指標(biāo)權(quán)重排序優(yōu)先于突發(fā)性環(huán)境風(fēng)險源,應(yīng)將累積性風(fēng)險源的監(jiān)管作為工業(yè)園區(qū)環(huán)境風(fēng)險監(jiān)管的重要內(nèi)容之一。但是,生態(tài)工業(yè)園區(qū)發(fā)展績效的量化評價目前尚缺乏統(tǒng)一的方法,與此相關(guān)的研究應(yīng)集中在以下主要方面取得突破:生態(tài)工業(yè)園區(qū)效率/績效評價體系研究;生態(tài)工業(yè)園區(qū)典型要素的環(huán)境績效評價,如基于基礎(chǔ)設(shè)施共享、基于廢棄物資源化利用的環(huán)境績效評價;工業(yè)園區(qū)的能值分析、基于數(shù)據(jù)包絡(luò)分析的工業(yè)園區(qū)生態(tài)效率評價等[82]。

(2)園區(qū)生態(tài)規(guī)劃方面。

按照其視角或側(cè)重點的不同,園區(qū)生態(tài)規(guī)劃可以劃分為行業(yè)類、區(qū)域(城市)類、基礎(chǔ)類和應(yīng)用類等類型。根據(jù)不同園區(qū)的特點和需要,園區(qū)生態(tài)規(guī)劃的內(nèi)容主要包括工業(yè)生態(tài)系統(tǒng)規(guī)劃、景觀生態(tài)規(guī)劃、生態(tài)管理規(guī)劃、土地利用規(guī)劃、人文社會規(guī)劃等內(nèi)容。其中的工業(yè)生態(tài)系統(tǒng)規(guī)劃由工業(yè)生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)規(guī)劃和工業(yè)生態(tài)鏈(網(wǎng))規(guī)劃構(gòu)成[83]。而景觀生態(tài)規(guī)劃一般應(yīng)該包括綠地系統(tǒng)、特色化自然景觀、特色工業(yè)景觀風(fēng)貌及組團(tuán)化的土地利用規(guī)劃等內(nèi)容[84]。也可以從園區(qū)物質(zhì)、能量和水資源的循環(huán)角度劃分為物質(zhì)流規(guī)劃、能量流規(guī)劃和水循環(huán)規(guī)劃[85]。但現(xiàn)有研究大多沒有注意說明園區(qū)生態(tài)規(guī)劃、建設(shè)規(guī)劃、整體規(guī)劃之間的關(guān)系,嚴(yán)格區(qū)分三者的內(nèi)涵與外延,因此導(dǎo)致學(xué)術(shù)研究和實際應(yīng)用中容易出現(xiàn)概念模糊和認(rèn)識困惑。園區(qū)生態(tài)規(guī)劃應(yīng)遵循生態(tài)和諧化、經(jīng)濟(jì)增值化、發(fā)展綜合化3條原則[84- 88]。園區(qū)生態(tài)規(guī)劃一般應(yīng)該遵循以下步驟：了解規(guī)劃要求—建立規(guī)劃機(jī)構(gòu)—進(jìn)行規(guī)劃調(diào)查—明確規(guī)劃目標(biāo)—制訂規(guī)劃方案—組織規(guī)劃論證[84]。

(3)園區(qū)工業(yè)共生關(guān)系構(gòu)建與優(yōu)化方面。

學(xué)者們在對園區(qū)工業(yè)共生關(guān)系的形式與結(jié)構(gòu)模式、形成機(jī)理及管理模式等理論問題進(jìn)行深入研究的基礎(chǔ)上,結(jié)合我國生態(tài)工業(yè)園發(fā)展中存在的實際問題提出了相應(yīng)對策建議：①規(guī)劃升級。即創(chuàng)新規(guī)劃理念,改進(jìn)規(guī)劃方法,既重視園區(qū)整體框架頂層設(shè)計,又因地制宜、突出重點,著力解決生態(tài)園區(qū)內(nèi)的主要矛盾[89]。②結(jié)構(gòu)優(yōu)化。這是指園區(qū)生態(tài)鏈(網(wǎng))的健全和完善,共生關(guān)系的優(yōu)化與發(fā)展,包括內(nèi)部結(jié)構(gòu)與外部結(jié)構(gòu)兩方面。內(nèi)部結(jié)構(gòu)優(yōu)化主要包括健全完善園區(qū)內(nèi)生態(tài)鏈(網(wǎng)),優(yōu)化企業(yè)共生關(guān)系,建立閉環(huán)生產(chǎn)體系。外部結(jié)構(gòu)優(yōu)化主要涉及以下幾個方面：一是加強(qiáng)園區(qū)企業(yè)與區(qū)外企業(yè)、社會組織、政府之間的溝通與合作,擴(kuò)大園區(qū)共生關(guān)系網(wǎng)絡(luò),實現(xiàn)產(chǎn)城融合發(fā)展;二是促進(jìn)單一型園區(qū)向群落型園區(qū)乃至區(qū)域性、全國性園區(qū)生態(tài)系統(tǒng)發(fā)展;三是把實體型園區(qū)與虛擬型園區(qū)發(fā)展結(jié)合起來,適度推動虛擬型園區(qū)發(fā)展;四是由行業(yè)類園區(qū)、綜合類園區(qū)占絕對優(yōu)勢向行業(yè)類園區(qū)、綜合類園區(qū)、靜脈類園區(qū)協(xié)調(diào)發(fā)展轉(zhuǎn)變[75,90]。③技術(shù)升級。即從過去的落后技術(shù)向先進(jìn)技術(shù)、從單一技術(shù)向“生態(tài)技術(shù)”體系轉(zhuǎn)變。主要包括替代技術(shù)、減量化技術(shù)、再利用技術(shù)、資源化技術(shù)、生態(tài)恢復(fù)技術(shù)等[89]。④管理升級。主要包括在充分發(fā)揮市場機(jī)制功能的基礎(chǔ)上,合理發(fā)揮政府作用,建立、健全和完善相關(guān)法律法規(guī)、體制機(jī)制、制度、政策及標(biāo)準(zhǔn)體系;努力推動園區(qū)設(shè)施、技術(shù)、人才、信息等資源共享,設(shè)立公共服務(wù)平臺,建立園區(qū)協(xié)調(diào)管理中心,搞好園區(qū)成員之間的利益分配與互利合作;強(qiáng)化精細(xì)化管理,通過完善資源再生加工、建成集廢棄物全方位收集運(yùn)輸、再生加工利用、無害化處置、科技研發(fā)于一體的綜合管理服務(wù)體系等[90- 91]。

3 國內(nèi)工業(yè)生態(tài)安全研究的主要不足

雖然國內(nèi)工業(yè)生態(tài)安全研究取得的進(jìn)展值得肯定,但其不足也比較明顯,主要表現(xiàn)在3個方面。

(1)基礎(chǔ)理論研究非常薄弱 主要表現(xiàn)在對工業(yè)生態(tài)安全概念、特征及理論體系等基礎(chǔ)性理論問題研究很少。工業(yè)生態(tài)安全的基本概念很少有人研究,缺乏統(tǒng)一的定義,概念之間的相互關(guān)系不明確;研究工業(yè)生態(tài)安全特征的文獻(xiàn)很少;尚未見到有人提出比較系統(tǒng)的工業(yè)生態(tài)安全理論框架。例如“工業(yè)生態(tài)安全”概念目前僅見到一篇文獻(xiàn)給出了定義,“工業(yè)生態(tài)脆弱性”概念還沒有見到明確、統(tǒng)一的定義,這些概念的內(nèi)涵和外延、概念之間的關(guān)系比較模糊,亟待闡明。雖然許多學(xué)者分別研究了工業(yè)生態(tài)系統(tǒng)理論、工業(yè)共生關(guān)系理論、工業(yè)生態(tài)鏈(網(wǎng))理論,但是這些理論與工業(yè)生態(tài)安全有什么內(nèi)在關(guān)系？這些理論之間有哪些內(nèi)在聯(lián)系？還缺乏深入系統(tǒng)的研究。

(2)應(yīng)用研究領(lǐng)域比較狹窄 主要是生態(tài)工業(yè)園、行業(yè)、區(qū)域等中觀領(lǐng)域,對工業(yè)企業(yè)及國家工業(yè)整體生態(tài)安全等微觀和宏觀領(lǐng)域比較系統(tǒng)的專題研究文獻(xiàn)不多。此外,十分重視對工業(yè)復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)中自然生態(tài)子系統(tǒng)的研究,而對經(jīng)濟(jì)生態(tài)子系統(tǒng)、社會生態(tài)子系統(tǒng)的研究卻比較少。同時,對國內(nèi)工業(yè)生態(tài)安全實踐中相關(guān)典型案例的實證研究也比較薄弱,力度不大,理論剖析提煉不深入。

(3)研究方法運(yùn)用不夠豐富多樣 采用綜合評價法、生態(tài)風(fēng)險評價、生態(tài)效率評價、生態(tài)足跡/生態(tài)承載力模型、情景分析等方法比較多,運(yùn)用生命周期分析、物質(zhì)流分析、能值理論與方法、投入產(chǎn)出法、景觀生態(tài)法等方法進(jìn)行工業(yè)生態(tài)安全研究的文獻(xiàn)相對不是很多;運(yùn)用生態(tài)脆弱性評價、生態(tài)健康評價方法很少;過于偏重自然、經(jīng)濟(jì)、科技等單方面因素的研究,綜合性交叉性不夠強(qiáng);實證研究、定量研究和動態(tài)研究比較薄弱。例如,對國內(nèi)工業(yè)園生態(tài)化轉(zhuǎn)型成功與失敗的典型案例的實證研究不多,其經(jīng)驗與教訓(xùn)、特點與條件等等問題未能得到及時科學(xué)的系統(tǒng)總結(jié)和提煉;長期定點監(jiān)測追蹤研究和預(yù)測預(yù)警研究很少等等。

4 展望與建議

對已有文獻(xiàn)和工業(yè)發(fā)展實踐的考察表明,國內(nèi)工業(yè)生態(tài)安全研究的未來整體趨勢和方向?qū)⑹牵夯A(chǔ)理論研究、應(yīng)用研究、方法與手段研究以及政策支持體系研究全面發(fā)展、不斷深入;理論研究從分散走向集成,研究尺度從中觀層次為主向宏觀、微觀拓展,研究領(lǐng)域從自然生態(tài)環(huán)境為主向社會生態(tài)環(huán)境、經(jīng)濟(jì)生態(tài)環(huán)境延伸,研究方法從單一、專業(yè)性向綜合與交叉性變遷。根據(jù)上述趨勢和以往研究存在的不足,為促進(jìn)今后研究工作的順利發(fā)展,提出如下建議：

(1)基礎(chǔ)理論研究方面

作為此項研究的后來者,我國具有后發(fā)優(yōu)勢、大國優(yōu)勢,應(yīng)該大力加強(qiáng)工業(yè)生態(tài)安全整體性、基礎(chǔ)性理論問題研究,為局部性、應(yīng)用性研究奠定堅實基礎(chǔ),力爭在這方面走在國外同行的前列。首先,要深入揭示和明確界定工業(yè)生態(tài)安全概念的內(nèi)涵與外延,開展工業(yè)生態(tài)脆弱性概念研究,辨析相關(guān)概念之間的相互關(guān)系,統(tǒng)一概念使用規(guī)范,科學(xué)構(gòu)建工業(yè)生態(tài)安全概念體系。其次,要深入研究工業(yè)生態(tài)安全的本質(zhì)與特征,重點探討發(fā)展中大國工業(yè)生態(tài)安全的特點、影響因子與實現(xiàn)條件;同時關(guān)注我國工業(yè)生態(tài)安全的區(qū)域性、階段性差異與特征。再次,要重視工業(yè)生態(tài)安全學(xué)科建設(shè),深入開展相關(guān)基礎(chǔ)理論研究,科學(xué)界定學(xué)科研究對象與范圍,構(gòu)建學(xué)科理論體系。初步考慮可以在分別深入研究工業(yè)生態(tài)系統(tǒng)理論、工業(yè)共生關(guān)系理論、工業(yè)生態(tài)鏈(網(wǎng))理論,工業(yè)生態(tài)安全評價理論基礎(chǔ)上,進(jìn)行綜合集成研究,構(gòu)造工業(yè)生態(tài)安全基礎(chǔ)理論框架。復(fù)次,要改變靜態(tài)研究為主,動態(tài)研究薄弱的現(xiàn)狀,加強(qiáng)工業(yè)生態(tài)安全動態(tài)演變過程及其規(guī)律的研究,加大動態(tài)評價、預(yù)測預(yù)警研究力度。例如,將3S技術(shù)與評價模型相結(jié)合,用模型將研究對象的環(huán)境因素系統(tǒng)化,構(gòu)成一套完整的分析體系,形成不同尺度上兼評價、預(yù)測與預(yù)警功能于一體的工業(yè)生態(tài)安全模型。

(2)應(yīng)用研究方面

應(yīng)把重點放在高耗能工業(yè)行業(yè)、工業(yè)園生態(tài)化轉(zhuǎn)型與升級以及工業(yè)生態(tài)安全評價等領(lǐng)域,以促進(jìn)我國工業(yè)加速綠色低碳轉(zhuǎn)型進(jìn)程。第一,針對高耗能工業(yè)行業(yè)生態(tài)安全研究的現(xiàn)實需要和薄弱環(huán)節(jié),要把各個行業(yè)的宏觀、中觀、微觀3個尺度的生態(tài)安全評價結(jié)合起來,重點加強(qiáng)宏觀層次的綜合評價,以弄清楚區(qū)域和全國層次上各行業(yè)的生態(tài)安全狀況。第二,深入研究工業(yè)園生態(tài)化轉(zhuǎn)型與升級的特點、條件、障礙、經(jīng)驗教訓(xùn)及對策。例如,深入研究剖析典型案例,總結(jié)提煉出帶普遍性的經(jīng)驗教訓(xùn)和內(nèi)在規(guī)律,更好地指導(dǎo)面上工作。第三,要重視加強(qiáng)工業(yè)生態(tài)安全管理體系研究,它包括資源資產(chǎn)管理、生態(tài)服務(wù)功能管理、生態(tài)代謝過程管理、生態(tài)健康狀態(tài)管理以及工業(yè)復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)的綜合管理等內(nèi)容。要引入績效評估程序,以及時了解環(huán)境管理行為的后續(xù)效應(yīng),提高管理成效;要研究如何利用生態(tài)學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)、管理學(xué)、社會學(xué)、倫理學(xué)等多學(xué)科知識從自然、經(jīng)濟(jì)、社會等各個層面對現(xiàn)有工業(yè)安全保障系統(tǒng)進(jìn)行全面整合,如何減少工業(yè)生態(tài)風(fēng)險和改善工業(yè)生態(tài)脆弱性,這是工業(yè)生態(tài)安全研究要解決的一個重大問題[7]。

(3)研究方法與手段方面

應(yīng)該重點開展以下研究：第一,工業(yè)生態(tài)安全評價方法與手段的研究與應(yīng)用,尤其是評價模型構(gòu)建、指標(biāo)體系設(shè)計和評價標(biāo)準(zhǔn)的確定等要力爭盡快取得突破,即針對相同尺度、相似特征的評價主體時,要建立統(tǒng)一的評價模型、指標(biāo)體系、評價等級標(biāo)準(zhǔn)及評價方法,并配以其他方法評價的結(jié)果進(jìn)行校正。第二,要深入研究建立工業(yè)生態(tài)安全研究的專有方法體系問題,在全面借鑒吸收其他學(xué)科研究方法基礎(chǔ)上,探索依據(jù)工業(yè)生態(tài)安全研究視角和研究系統(tǒng)的特殊性,建立自己獨特的方法體系,這不僅是學(xué)科成熟的標(biāo)志,也是現(xiàn)實研究的客觀需要[78]。第三,要緊緊抓住工業(yè)生態(tài)安全研究綜合性與交叉性強(qiáng)的特點,在重點研究工業(yè)自然生態(tài)環(huán)境安全的同時,十分注意運(yùn)用多學(xué)科理論和方法拓展工業(yè)的經(jīng)濟(jì)生態(tài)環(huán)境安全、社會生態(tài)環(huán)境安全以及工業(yè)自然-經(jīng)濟(jì)-社會復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)綜合生態(tài)安全的研究。例如,如何建立和發(fā)展跨園區(qū)生態(tài)聯(lián)盟、區(qū)際生態(tài)工業(yè)網(wǎng)絡(luò)等。第四,要在繼續(xù)完善現(xiàn)有成熟的研究方法和手段的基礎(chǔ)上,重視創(chuàng)新、吸收、集成運(yùn)用新的先進(jìn)技術(shù)手段開展研究,例如大數(shù)據(jù)技術(shù)、智能技術(shù)、數(shù)據(jù)挖掘與分析技術(shù)、無人機(jī)監(jiān)測技術(shù)以及各種應(yīng)用軟件等。

(4)政策支持體系研究方面

首先,應(yīng)該在借鑒國外經(jīng)驗、總結(jié)本國實踐基礎(chǔ)上,探索如何建立具有中國特色的工業(yè)生態(tài)安全研究政策支持體系,為有關(guān)決策部門提供科學(xué)依據(jù)和參考方案。其次,應(yīng)該建立各相關(guān)學(xué)科與部門有效溝通、官產(chǎn)學(xué)研合作攻關(guān)的協(xié)調(diào)機(jī)制。它具體應(yīng)該包括四方面內(nèi)容：一是建立由政府有關(guān)部門牽頭,官產(chǎn)學(xué)研各界參加的工業(yè)生態(tài)安全研究跨界聯(lián)席會議制度;二是成立一個專門性的學(xué)術(shù)團(tuán)體,名稱可暫定為“中國工業(yè)生態(tài)安全研究會”,既可以獨立申請登記注冊,也可以作為現(xiàn)有生態(tài)學(xué)學(xué)會的下屬分會;三是創(chuàng)造條件盡快創(chuàng)辦一份中國的工業(yè)生態(tài)學(xué)學(xué)術(shù)刊物,為學(xué)術(shù)交流搭建一個高層次常年性平臺;四是建立定期性學(xué)術(shù)會議(高層論壇)制度,由中國工業(yè)生態(tài)安全研究會主辦,會員單位輪流承辦。

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Review of domestic industrial ecological security research

PENG Xinsha1,2, TIAN Dalun1,3,*

1SchoolofLifeScienceandTechnology,CentralSouthUniversityofForestryScienceandTechnology,Changsha410004,China2SchoolofTourismManagement,HunanUniversityofCommerce,Changsha410205,China3NationalEngineeringLaboratoryforTechnologyofSouthernForestryEcologicalApplications,Changsha410004,China

After review of literature on domestic industrial ecological security, we reveal the status quo from a given perspective, key points, and trends in this research field. Furthermore,we point out the important development, as well as problems, and make projections and suggestions on the issues. We show that domestic scholars have achieved much in fundamental, applied research by absorbing, defining, using important concepts, theories, and methods, and extending two key fields of such studies. Conversely, their weaknesses were also clear: the study of fundamental theory is rather poor; applied study is confined to the meso-level, such as eco-industrial parks and certain industries and regions; professional and systematic studies both at the micro and macro levels of enterprises and at the national scale are insufficient; and methods are poor concerning comprehensive cross research, empirical research, and quantitative research. Therefore, it is imperative that studies be strengthened in terms of fundamental theories of industrial ecological security. Empirical and quantitative research should be given priority. It is also important to understand the features of integrated and interdisciplinary research in industrial ecological security, with priority on the high energy-consuming industry and the natural eco-environment security of industry, to develop research on economically eco-environment security, socially eco-environment security, and integrated natural-economical-social multiple ecological system security. Thus a coordination mechanism should be established for relevant disciplines and departments to make effective communication, and for governments, enterprises, universities and research institutes to make harmonious cooperation.

industrial ecological security; industrial ecological risk; domestic; research statu quo; review

林業(yè)公益性行業(yè)科研重大專項(201104009);湖南省教育廳高校創(chuàng)新平臺建設(shè)項目(湘財教字[2010]70號);長沙市科技局能源資源研發(fā)平臺建設(shè)項目(K1003009-61)

2015- 10- 11;

2016- 05- 25

10.5846/stxb201510112055

*通訊作者Corresponding author.E-mail: csufttdl@126.com

彭新沙,田大倫.國內(nèi)工業(yè)生態(tài)安全研究述評.生態(tài)學(xué)報,2016,36(23):7538- 7550.

Peng X S, Tian D L.Review of domestic industrial ecological security research.Acta Ecologica Sinica,2016,36(23):7538- 7550.