國內外工業生態學研究概況

藍柳鳳，姚姜銘

（1.廣西國有雅長林場，廣西百色533209；2.廣西大學林學院，廣西南寧530004）

國內外工業生態學研究概況

藍柳鳳1，姚姜銘2

（1.廣西國有雅長林場，廣西百色533209；2.廣西大學林學院，廣西南寧530004）

工業生態學是一門在理論研究與實踐活動中取得了長足進展的新興交叉學科。國外工業生態學的研究已經步入一個全新發展時期，未來研究重點為：工業內部原料及產品形成閉合循環系統的研究，工業代謝內部要素的研究，工業生態系統邊界劃分的研究，物質和能量的轉化與定量分析的研究。我國工業生態學研究主要集中在工業生態系統理論研究和生態工業建設實踐研究，并取得了一定成績，但在研究方法、研究內容及實踐方面與西方發達國家相比，仍存在差距。

工業生態學；研究現狀；展望

工業生態學也叫產業生態學，工業系統和自然生態系統之間有緊密的相互作用，研究兩系統之間的相互關系的學科就是工業生態學，它是一門為可持續發展服務的學科，涉及第一、二、三產業，但并不局限于工廠內，外延很廣泛，甚至包括礦業、農業、建筑業、商貿業、廢棄物回收業以及消費者等，都與人類的各種活動緊密相關［1］。

1　工業生態學基本概念

1989年，《可持續工業發展戰略》發表在雜志《科學美國人》上，文章中正式提出了工業生態學的概念，標志著工業生態學的誕生，他們認為自然系統就是工業系統學習的榜樣，可以建立與自然生態系統相似的工業生態系統。他們的提議是，用一個整體的生產方式使得系統中的每個企業之間相互聯系、相互依存，來減少工業對環境造成的影響［2］。之后，不同的研究者對工業生態學的理解不同，定義的表述也不盡相同，但是本質上沒有太大的區別。引用較多的是B.R.Allenby和T.E.Graedel兩位科學家合著的《Industrial Ecology》一書中的定義：工業生態學被稱之為一種工具，人類使用這個工具，經過周密的策劃與科學合理的安排，可以使環境負荷保持在一定的水平上，科學和技術不斷發展，要把工業系統和周圍的環境系統協調起來，從整體系統的角度出發，要求工業系統盡可能優化物質循環，從原料到零部件、再到產品、最后到廢棄物，資源、資金和能源都要周密考慮，合理優化［1］。20世紀90年代開始，工業生態學進入了理論與實踐相結合的發展階段，不再停留于概念的研究，很多期刊也開始有了相關報道。

2　我國工業生態學研究概況

我國的研究既符合本國國情特點，又初步與國際接軌。在經濟建設的進程中，不斷增長的環境負荷給生態系統帶來了巨大的安全隱患，國內相關學者越來越認識到工業生態學研究和循環經濟的重要性，如果只從傳統的污染末端治理，根本無法解決我國的環境污染問題。為此，我國轉變經濟發展方式，建設環境友好型社會，加快資源節約型社會的建設，在促進環境、經濟、社會三者協調發展方面發揮了極其重要的作用。

我國主要集中在工業生態系統理論研究和生態工業建設實踐研究，前者以物質和能量為核心，后者以生態工業園為中心。趙軍［3］在，《生物能源產業生態系統的構建及其特征研究》中闡述了生物能源產業生態系統的基本內涵，分析了系統的組織形式及其邊界，探討了系統所具有的各項功能。湯慧蘭等［4］在《工業生態系統及其建設》一文中，分析了工業系統的基本特征、內容、特性，探索了工業生態系統理論框架的構建，并提出了工業系統建設的基礎、原則和對策。吳偉等［5］在《論述生態工業系統的運行和控制》一文中指出，應該加強對工業生態系統的控制和管理，提出了分散控制和遞階控制等方法。胡山鷹等［6］在《生態工業系統集成方法與應用》一文中，分析了工業生態系統內的系統集成問題，總結并提出了工業生態系統的物質、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分析法。陳定江等［7］在《生態工業園的M INLP模型》一文中，以棗莊為例搭建了工業生態系統模型，運用數學非線性原理分析了工業系統。

3　國外工業生態學研究概況

國外科學家從20世紀80年代開始，從概念的提出、系統定性定量的初步研究、再到運用多種方法進行深入各領域的研究，逐步形成了工業生態系統研究的熱潮，主要集中在工業代謝、生命周期評價與設計、環境設計、物質減量化、生態工業園、生態效益、產品導向的環境政策等方面。

Joosten等［8］采用的是原料流動的新方法STREAM（Statistical Research for Analyzing Material Streams），主要是在荷蘭對塑料流動進行了分析。M ichaelis等［9］對英國鋼材行業的原料與能量流動進行了熵（Exergy）分析研究。生命周期評價（LCA，Life cycle assessment）的基本理論已形成，主要采用的評價方式有兩種：經濟輸入和輸出生命周期評價模式（EIO-LCA）和國際環境毒理學與化學學會的分析方法（SETAC-EPA）［10］。環境設計方面的研究一直是相關學者重點關注的領域。Braden Allenby［11］對環境設計進行研究，提出了整個產品生命周期內的實施框架。物質減量化研究是工業生態學家重點關注的問題之一。Cleveland等［12］認為，應該重視特殊領域的企業、工業原料使用范圍、運行模式、經濟方面對物質減量的響應、對環境的影響程度等問題。生態工業園是工業生態學研究的核心內容之一。Ernest lowe等［13］在《工業生態學和生態工業園》一書中，系統全面地闡述了工業生態學的基礎理論及運用實踐，為生態工業園的建立做了理論性的指導。關于生態效益方面的研究，有了更進一步的突破，已從概念的探討轉向為環境設計具體的生態改進，已經成為工業生態學研究的一個重要領域，更加注重理論聯系實際，與工業生態學的其他領域一樣，生態效益量化仍然是一個重點問題需要進一步解決。產品導向的環境政策是一項復雜的研究領域，涉及自然學科、社會學科等許多方面。丹麥國家資源與環境政策委員會在1998年發布了具體的行動計劃，從政策角度保障了產品導向環境政策的實施，但是對于責任、對環境影響并沒有制度化。瑞典就此避免了一些不利因素，注重經濟和市場以及行政管理的綜合運用。

4　研究展望

國外工業生態學的研究已經步入一個全新的發展時期，未來的研究重點主要集中在以下幾個方面：工業內部原料及產品形成閉合循環系統研究，工業代謝內部要素研究，工業生態系統邊界劃分及物質和能量的轉化與定量分析研究，等等［14］。我國工業生態學研究已經取得了一定成績，但在研究方法、研究內容及實踐方面與西方發達國家相比，仍有一定差距，還需整個領域的研究者為實現綠色經濟和可持續發展而不懈奮斗。

［1］陸鐘武.對工業生態學的思考［J］.環境保護與循環經濟，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.生物能源產業生態系統的構建及其特征研究［J］.中國生物工程雜志，2014，34（7）：102-107.

［4］湯慧蘭，孫德生.工業生態系統及其建設［J］.中國環保產業，2003，（02）：14-16.

［5］吳偉，王浣塵，陳明義.略論生態工業系統的運行和控制［J］.工業工程與管理，2002，（04）：1-4.

［6］胡山鷹，李有潤，沈靜珠.生態工業系統集成方法與應用［J］.環境保護，2003，（01）：16-19.

［7］陳定江，李有潤.生態工業園的MINLP模型［J］.過程工程學報，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

藍柳鳳（1985-），女（壯族），廣西河池人，學士，助理工程師，主要從事林業生態工作。

姚姜銘（1986-），男，博士，生態學專業。E-mail:yaojiangming2006@163.com