浅论生态工业及其发展前景*

陈广俊 蔡 靖

(吉林大学,吉林 长春 130012)

自 18世纪工业革命以来,工业显示出了前所未有的巨大生产力。工业化给人类带来了无尽的物质财富,人类历史也由此进入了高速发展的新时期。然而,在工业带来福祉的同时,却也造成了前所未见的工业污染和生态破坏,人类不由得重新审视工业,思考工业发展的新模式。

一、生态工业思想的形成与发展

20世纪 70年代,距丹麦哥本哈根西部 100余公里的卡伦堡镇出现了一种全新的工业模式。当地的阿斯奈斯瓦尔盖发电厂利用环境中的水、煤炭等自然资源发电,而将发电过程中产生的副产物如热水和蒸汽通过管道提供给制药厂、炼油厂和养殖场,燃烧产生的炉灰、预处理过程中产出的石膏可供筑路和石膏厂生产所用。其他分支企业也以物尽其用的原则回收处理产生的各种废弃物,变废为宝,将其他企业的生产废料转化为本企业生产原料。各元素间相互依存,形成了蒸汽、热水、石膏、燃气、液体肥料、生物质等材料的相互依存共同利用的格局①。该模式减少了原料、能源消耗和废物产生量,具有突出的社会、经济和环境效益,被称为卡伦堡模式或卡伦堡工业共生体(如图 1)。

图 1 卡伦堡工业共生体的物质循环模式

在工业共生体的启发下,美国于 20世纪 70年代开始生态工业研究。虽然生态工业思想由来已久,但在 20世纪 90年代前后才正式形成。1989年美国科学家 RobertFrosch在《科学的美国人》上谈到工业生态系统与自然生态系统具有很强的相似性:“在自然系统中,生物之间相互依存,一种生物可能依赖另一种生物的代谢废物生活,在工业系统中可以将产品及其他产品产生的废弃物的关系与之类比。这种相关性则会为工业发展提供方向,从而使工业得到提升。”②利用自然生态系统运行规律指导工业系统的发展以期达到物质充分循环使用的工业生态学由此诞生。

二、生态工业的基本原理

生态工业是仿照自然界生态过程物质循环的方式来规划工业生产系统的一种工业模式。①张文红,陈森发,施建军:《生态工业、循环经济与可持续发展》,载《东南大学学报(哲学社会科学版)》2005年第 3期。自然生态系统中,三个主要的组成成员是生产者、消费者和分解者。生产者直接利用太阳能、化学能等,将无机物转化为有机物,消费者利用生产者合成的有机物维持生存,分解者则通过分解生产者和消费者的排泄物和残体获取能量,并将其分解为简单化合物提供给生产者(如图 2)。

在工业体系中,我们可以仿照自然生态系统创建工业生态系统。生产者代表直接利用自然资源进行初级生产的企业,如发电厂和冶炼厂等。消费者代表利用生产者产生的产品或副产品进行深加工或提供服务的企业或机构,如电子产业、政府机构、服务业等。分解者则负责处理生产者和消费者生产和消费过程中产生的废弃物,并将其回收分解处理,作为原材料循环使用,如废品回收公司、再生资源公司等。工业生态系统中,各元素之间除了宏观的联系以外,企业之间也可以通过进化形成互利共生体系,他们之间可以相互协作,互利共赢。一家企业的生产废料可以直接作为另一家企业的生产原料。形成类似自然生态系统的食物链、食物网结构,使得物质在工业生态系统中充分循环,大大减少原料的使用量和废物的产生量,提高单位原料所创造的效益,实现社会效益、经济效益和环境效益的“三赢”。

三、生态工业的现状及问题

(一)发展现状

生态工业园作为生态工业的运用实践应运而生并蓬勃发展起来。到 2005年,美国生态工业园数量已近 20个,加拿大也有约 40个工业园。我国生态工业起步较晚,具有代表性的有广东南海华南环保科技产业园、贵港国家生态工业(制糖)示范园区和贵阳市高新技术开发区等。

除生态工业园区外,不少企业也将生态工业、清洁生产和绿色化学等理念引入企业生产中,使废物得以在企业内部进行交换和回收利用。例如通用汽车公司几乎回收利用所有生产过程中产生的 PVC废料,将 PVC材料经脱色、重新研磨后再次投入使用,美国施乐公司通过回收利用废弃物每年可节约 2000万美元的成本。②V.DanielR.GuideJR,VaidyanathanJayaraman,RajeshSrivastava,W.C.Benton◦Supply-ChainManagementforRecoverableManufacturingSystems.Interfaces,2005,(3).由此可见,由于其突出的环境效益和良好的经济效益,生态工业在国内外迅速发展起来。

(二)我国生态经济面临的主要问题

在国家产业政策的鼓励和扶持下,我国生态工业园从无到有,发展迅速。截止 2009年我国共有国家生态工业示范园区 33个,其中的 9个行业类园区,覆盖了制糖、电解铝、盐化工、矿山开采、磷煤化工、海洋化工、钢铁和煤化工等多个行业。③李国成,周江梅,徐慎娴,刘荣章:《我国生态工业园的发展现状及对策》,载《台湾农业探索》2009年第3期。不论从数量和范围来看都不少,但与国外相比差距还很明显。工业园中能做到社会经济和生态环境协调发展的更是凤毛麟角。我国生态经济的问题主要有以下几个方面。

1.前期工作不到位。有研究发现,我国的生态工业园区有不少在立项前的选址、定位、生态工业食物链的选择上不够科学。有的生态工业园从原理来看看似可行,但实际运行时才发现存在诸多问题,造成了人力资源和物质资源的浪费。

2.监督管理不到位。生态工业园区建设标准设立时间不长,相关监管手段仍需探索。监管的不足导致了生态工业园名不副实,不少工业园既不生态也不环保。2006年中国—荷兰可持续发展项目组有关专家表示,我国各地拥有生态工业园头衔的工业园纷纷出现,但实际上有很多生态工业园只不过是名义上的,其经营方式仍然很粗放。④章轲:《固体废物难循环专家抨击不少生态工业园“徒有其名”》,第一财经日报,2006年 12月 13日。所以,如果没有有力的监督手段和合适的评价体系,生态工业将很难真正发展起来。

3.经济效益不好。我国生态工业园以全新规划型为主,前期需投入大量资金,生态工业园运行成本相对较高。而公民环保意识相对不足、对生态工业园产品认同性不强的情况将会在较长时间内存在。生态工业园内的企业如果长期生态经济效益不好将导致企业环保积极性不足,使生态工业园的功效大大降低。所以,必须使用适当的经济和教育手段,提高生态工业园的经济效益。

4.不能形成产业规模。卡伦堡模式成功的原因之一就是当地生态工业区内的企业形成了规模产业。阿斯奈斯瓦尔盖发电厂年产 10万吨硫酸钙都被运送至石膏厂,酶制品公司是丹麦最大的生物工程公司,其每年产出的发酵产物足够为 80万头猪提供饲料。生态工业园中的各物质流动循环若不能形成产业规模则无法满足相关企业目前和将来的生产需求,限制了企业和生态工业园区的发展。相关产业不能形成规模也是我国生态工业园面临的问题之一。

5.回收处理及相关技术落后。《2008年度国家生态工业示范园区建设工作进展报告》指出:“我国与生态工业发展相关的技术尚显薄弱,生态工业链中的物质流动过程和产品生产过程的生态化改造缺少技术支撑。”而引进相关的国外先进技术耗资较大且可能不符合国内实际,某些关键技术还可能遭遇出口限制。缺乏相关的技术储备已成为我国生态工业发展的瓶颈之一。

(三)改进手段

针对上述问题,提出以下几点建议:

1.科学决策、合理布局。生态工业作为工业生态学和可持续发展的实践,应该始终坚持科学决策的原则,在前期规划时应该充分考虑到实际情况并留有富裕空间。

2.相关产业政策的支持和经济手段的引导。生态工业园的发展离不开政府的引导,各级政府可以对生态工业的产业政策适当倾斜并使用各种合适的经济手段,如价格、成本、利润、信贷、税收、收费和罚款等经济杠杆来调节经济关系,培育生态工业市场,引导生态工业健康、快速发展。

3.加大监督力度,强化管理。针对我国生态工业园不“生态”的问题,人大、行政主管部门和地方执法部门、新闻媒体等应联合起来,从制定的相关法律法规、出台生态工业园建设管理和检查的相关细则、加大监管力度并对有关企业和责任人问责、公开生态工业园运行情况和污染物排放情况等方面入手,综合治理、严格执法,确保生态工业园区合理、健康、有序、可持续发展。

4.环保意识和公民素质的培养。美国前副总统戈尔认为环境问题也是道德问题,强化公民环保意识和道德是解决环境问题的根本手段。公众教育、基础教育中环境保护教育的缺失会造成严重的后果,而加强公众的环保教育和宣传则会对环境保护产生深远的影响。若公众对生态工业企业更加认同,更愿意购买生态工业产品,抵制高耗能、高污染企业的产品,那么生态工业必将迅速发展。

(四)发展前景

生态工业因其社会、经济、生态环境等多方面效益,被越来越多的国家、企业和公众所重视和认同。欧盟各国早在 1997年即通过法律,严格规定废物的再生循环使用。美国 IBM公司、日本富士公司等都认为一个绿色企业的形象对企业发展十分重要。①V.DanielR.GuideJR,VaidyanathanJayaraman,RajeshSrivastava,W.C.Benton:Supply-ChainManagementforRecoverableManufacturingSystems.Interfaces,2005,30(3).Lund在 1996年估计美国公司中进入循环经济领域的有 73000家之多,而 V.Daniel认为回收制造市场每年将达到 530亿美元。②同上。生态工业因其特有的巨大生命力,已经在世界范围内发展壮大。因此,不少专家预言,生态工业将成为2l世纪全球工业发展的主旋律。③肖焰恒,陈艳:《生态工业理论及其模式实现途径探讨》,载《中国人口资源与环境》2001年第 3期。

生态工业是以生态学理论和循环经济为指导思想,以低能耗、低污染、低排放、原料和能源高利用率、物质重复使用、充分循环为基础的工业发展模式。它将带来一场新的产业革命,彻底改变传统的以消耗自然资源和环境破坏为代价的工业组织方式,而代之以一种产业与环境共生的可持续的生产模式。④周德群:《工业生态学述评》,载《南京航空航天大学学报(社会科学版)》2003年第 4期。我国目前正处于工业化中期,工业化过程中需要面对各种各样的问题。工业生态学思想的出现和生态工业理念的普及为我国工业化指明了一条和谐、健康、环境友好的可持续发展之路。