工業(yè)生態(tài)學(xué)講課2011年總課件

工業(yè)生態(tài)學(xué)高成康

2011/9/11工業(yè)生態(tài)學(xué)高成康1第一篇緒論（1次課；8.30）第二篇經(jīng)濟增長與環(huán)境負荷第四章環(huán)境保護的基本思路和工作內(nèi)容（0.5次課；9.8）

第五章經(jīng)濟增長過程中資源消耗量和廢物排放量（1次課；9.8）

第六章穿越“環(huán)境高山”（0.5次課；9.13）第三篇資源環(huán)境綜合分析第七章總物流分析（1.5次課；9.15，9.22）

第八章生態(tài)足跡分析（1次課，9.1岳）第九章系統(tǒng)動力學(xué)分析（1.5次課，9.27，9.29）

第四篇生態(tài)設(shè)計和環(huán)境評價第十章生態(tài)設(shè)計（1次課，10.6）

第十一章生命周期評價（1次課，10.6）第十二章環(huán)境影響評價（1次課，10.11）

第五篇循環(huán)經(jīng)濟和物質(zhì)循環(huán)第十三章循環(huán)經(jīng)濟概述（1次課；10.11）第十四章社會層面上的物質(zhì)循環(huán)（2次課，10.13，10.20）第十五章生態(tài)工業(yè)園——企業(yè)之間的物質(zhì)循環(huán)（2次課，10.25，10.25）

第十六章生產(chǎn)流程中物流對能耗物耗的影響（2次課，10.27，11.3）第六篇企業(yè)的綠色化（一次課加考試內(nèi)容重點，11.8）考試：11.82第一篇緒論（1次課；8.30）2工業(yè)生態(tài)學(xué)概述T．E．Graedel和B.R.Allenby在他們合著的《IndustrialEcology》中的表述：IndustrialEcologyisthemeansbywhichhumanitycandeliberatelyandrationallyapproachandmaintainadesirablecarryingcapacity,givencontinuedeconomic,cultural,andtechnologicalevolution.Theconceptrequiresthatanindustrialsystembeviewednotinisolationfromitssurroundingsystems,butinconceptwiththem.Itisasystemsviewinwhichoneseekstooptimizethetotalmaterialscyclefromvirginmaterial,tofinishedmaterial,tocomponent,toproduct,toobsoleteproduct,andtoultimatedisposal.Factorstobeoptimizedincluderesources,energy,andcapital.第一篇緒論人們利用這種工具，通過精心策劃，合理安排，可以在經(jīng)濟文化和技術(shù)不斷進步和發(fā)展的情況下，使環(huán)境負荷保持在所希望的水平上。為此要把工業(yè)系統(tǒng)同它周圍的環(huán)境協(xié)調(diào)起來，而不是把它看成孤立于環(huán)境之外的獨立系統(tǒng)。這是一個系統(tǒng)的觀點，它要求人們盡可能優(yōu)化物質(zhì)的整個循環(huán)系統(tǒng)，從原料到制成的材料、零部件、產(chǎn)品直到最后的廢棄物，各個環(huán)節(jié)都要盡可能優(yōu)化，優(yōu)化的因素包括資源、能源、資金。3工業(yè)生態(tài)學(xué)概述T．E．Graedel和B.R.Allenby2001年10月，在陸鐘武院士倡導(dǎo)下，東北大學(xué)主持召開了國內(nèi)首次“工業(yè)生態(tài)學(xué)國際研討會”；2002年11月，國家環(huán)境保護總局（現(xiàn)國家環(huán)境保護部）批準(zhǔn)東北大學(xué)、中國環(huán)境科學(xué)研究院、清華大學(xué)聯(lián)合建立“國家環(huán)境保護生態(tài)工業(yè)重點實驗室”。這是我國工業(yè)生態(tài)學(xué)研究領(lǐng)域的第一個重點實驗室。2004年3月，清華大學(xué)出版社出版了美國T.E.Graedel和B.R.Allenby教授的著作《產(chǎn)業(yè)生態(tài)學(xué)》第2版（中文版）。2004年11月，清華大學(xué)聯(lián)合耶魯大學(xué)在國內(nèi)主持召開了第一次“工業(yè)生態(tài)學(xué)教學(xué)研討會”。2010年，在陸鐘武院士主持下，東北大學(xué)工業(yè)生態(tài)學(xué)實驗室出版了《工業(yè)生態(tài)學(xué)基礎(chǔ)》。第一篇緒論42001年10月，在陸鐘武院士倡導(dǎo)下，東北大學(xué)主持召開了國內(nèi)工業(yè)生態(tài)學(xué)的基本學(xué)術(shù)思想（三個系統(tǒng)的定義和內(nèi)容）

圖3-1工業(yè)系統(tǒng)與自然生態(tài)系統(tǒng)的關(guān)系人類社會系統(tǒng)經(jīng)濟系統(tǒng)第一產(chǎn)業(yè)(農(nóng)業(yè))第三產(chǎn)業(yè)(服務(wù)業(yè))第二產(chǎn)業(yè)(工業(yè))自然生態(tài)系統(tǒng)第一篇緒論5工業(yè)生態(tài)學(xué)的基本學(xué)術(shù)思想（三個系統(tǒng)的定義和內(nèi)容）圖3-1工業(yè)生態(tài)學(xué)的基本特點整體性全過程；長遠發(fā)展；全球化；科技進步；多學(xué)科綜合。第一篇緒論工業(yè)技術(shù)工程學(xué)材料學(xué)管理學(xué)經(jīng)濟學(xué)社會學(xué)法學(xué)等生物科學(xué)地學(xué)化學(xué)物理等圖3-2工業(yè)生態(tài)學(xué)的多科性自然科學(xué)社會科學(xué)工業(yè)生態(tài)學(xué)可持續(xù)發(fā)展6工業(yè)生態(tài)學(xué)的基本特點第一篇緒論工業(yè)技術(shù)工程學(xué)經(jīng)濟學(xué)生第一篇緒論第二篇經(jīng)濟增長與環(huán)境負荷第四章環(huán)境保護的基本思路和工作內(nèi)容第五章經(jīng)濟增長過程中資源消耗量和廢物排放量

第六章穿越“環(huán)境高山”

第三篇資源環(huán)境綜合分析第七章總物流分析第八章生態(tài)足跡分析第九章系統(tǒng)動力學(xué)分析第四篇生態(tài)設(shè)計和環(huán)境評價第十章生態(tài)設(shè)計第十一章生命周期評價第十二章環(huán)境影響評價第五篇循環(huán)經(jīng)濟和物質(zhì)循環(huán)第十三章循環(huán)經(jīng)濟概述第十四章社會層面上的物質(zhì)循環(huán)第十五章生態(tài)工業(yè)園——企業(yè)之間的物質(zhì)循環(huán)第十六章生產(chǎn)流程中物流對能耗物耗的影響第六篇企業(yè)的綠色化考試：10.297第一篇緒論7第一篇緒論第一節(jié)自然生態(tài)系統(tǒng)自然生態(tài)系統(tǒng)是在一定的空間和時間范圍內(nèi)，在各種生物之間以及生物群落與其無機環(huán)境之間，通過能量流動和物質(zhì)循環(huán)而相互作用的一個統(tǒng)一整體。1)生產(chǎn)者生產(chǎn)者是指以簡單的無機物制造食物的自養(yǎng)生物，如陸地的各種綠色植物、水生的高等植物和藻類，還包括一些光能細菌和化能細菌。2)消費者消費者是針對生產(chǎn)者而言，即它們不能從無機物質(zhì)制造有機物質(zhì)，而是靠自養(yǎng)生物或其它生物為食，來獲得生存能量的異養(yǎng)生物。主要包括各種動物，如草食動物、肉食動物和寄生動物等，此外，還包括一些寄生菌類。3)分解者分解者又稱還原者，主要指微生物，包括細菌、真菌、放線菌等。第一章自然生態(tài)系統(tǒng)和工業(yè)系統(tǒng)8第一篇緒論第一節(jié)自然生態(tài)系統(tǒng)第一章自然生態(tài)系統(tǒng)和所謂食物鏈(又稱營養(yǎng)鏈)是指生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)不同生物之間在營養(yǎng)關(guān)系中形成的一環(huán)套一環(huán)似鏈條式的關(guān)系，即物質(zhì)和能量從植物開始，然后一級一級地轉(zhuǎn)移到大型食肉動物。所謂食物網(wǎng)是指生態(tài)系統(tǒng)中各種食物鏈相互交錯連接形成的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。第一篇緒論植物殘體——蚯蚓——線蟲——節(jié)肢動物等9所謂食物鏈(又稱營養(yǎng)鏈)是指生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)不同生物之間在營養(yǎng)關(guān)系自然生態(tài)系統(tǒng)的進化

第一篇緒論生態(tài)系統(tǒng)資源廢料圖1-2一級生態(tài)系統(tǒng)示意圖(系統(tǒng)內(nèi)物質(zhì)單向流動)圖1-3二級生態(tài)系統(tǒng)示意圖(系統(tǒng)內(nèi)有物質(zhì)的循環(huán)流動)資源廢料生態(tài)系統(tǒng)組成部分組成部分圖1-4三級生態(tài)系統(tǒng)示意圖(系統(tǒng)內(nèi)形成物質(zhì)的閉路循環(huán))能源生態(tài)系統(tǒng)組成部分組成部分10自然生態(tài)系統(tǒng)的進化第一篇緒論生態(tài)系統(tǒng)資源廢料圖1-第二節(jié)工業(yè)系統(tǒng)“個體”——“企業(yè)”（舉例）“種群”——“同類型企業(yè)”“生物群落”——“某區(qū)域范圍的工業(yè)體系”“工業(yè)生態(tài)系統(tǒng)”——“工業(yè)體系與外部環(huán)境構(gòu)成”個體之間的關(guān)系：寄生、捕食、共生第一篇緒論11第二節(jié)工業(yè)系統(tǒng)“個體”——“企業(yè)”（舉例）第一篇緒1)生產(chǎn)者生產(chǎn)者是利用基本環(huán)境要素(空氣、水、土壤、巖石、礦物質(zhì)等自然資源)生產(chǎn)初級產(chǎn)品的生產(chǎn)企業(yè)。如采礦廠、冶煉廠、熱電廠等。2)消費者消費者是加工生產(chǎn)企業(yè)，將資源生產(chǎn)企業(yè)提供的初級產(chǎn)品加工轉(zhuǎn)換成能滿足人類生產(chǎn)生活必需工業(yè)品。如機械制造、服裝、電子、化工和食品加工企業(yè)等。3)分解者分解者是對工業(yè)企業(yè)產(chǎn)生的副產(chǎn)品、廢品以及產(chǎn)品報廢后進行處置，轉(zhuǎn)化為可再利用資源等的企業(yè)。如廢品回收公司、資源再生公司等。第一篇緒論121)生產(chǎn)者第一篇緒論12所謂工業(yè)食物鏈?zhǔn)侵冈诠I(yè)生產(chǎn)的代謝過程中，通過工業(yè)生產(chǎn)的產(chǎn)品、副產(chǎn)品、廢品和能量，將不同企業(yè)連接在一起而形成的一種鏈狀資源(包括能源)利用關(guān)系。分類：依據(jù)工業(yè)食物鏈的不同屬性，工業(yè)食物鏈可分為三類：產(chǎn)品食物鏈、副產(chǎn)品、廢品食物鏈、能量食物鏈。由于工業(yè)食物鏈中某些工業(yè)具有“多食性”特征，使不同的工業(yè)食物鏈交錯成網(wǎng)，形成工業(yè)食物網(wǎng)。第一篇緒論13所謂工業(yè)食物鏈?zhǔn)侵冈诠I(yè)生產(chǎn)的代謝過程中，通過工業(yè)生產(chǎn)的產(chǎn)品2.2工業(yè)系統(tǒng)的進化第一階段：簡單、粗放、大量地開采資源和拋棄廢物，這也正是日后產(chǎn)生各種環(huán)境問題的根源。第二階段：企業(yè)改進生產(chǎn)工藝和技術(shù)，采用節(jié)能環(huán)保型生產(chǎn)設(shè)備，實現(xiàn)清潔生產(chǎn)，最大限度地減少產(chǎn)品生產(chǎn)過程中的資源消耗和污染物排放。第三階段：企業(yè)與企業(yè)，行業(yè)與行業(yè)之間協(xié)調(diào)配合、統(tǒng)一規(guī)劃，形成生態(tài)工業(yè)鏈或生態(tài)工業(yè)網(wǎng)，對一個企業(yè)或行業(yè)來說是廢物，對另一個企業(yè)或行業(yè)來說卻可能就是資源，大幅度減少資源消耗和污染物排放。第一篇緒論較少資源、能源較少廢物開采、提煉工業(yè)制造工業(yè)廢物回收使用圖1-5較為理想的工業(yè)系統(tǒng)示意圖142.2工業(yè)系統(tǒng)的進化第一階段：簡單、粗放、大量地開采資源和復(fù)習(xí)思考題[1]你怎樣認識工業(yè)系統(tǒng)仿照自然生態(tài)系統(tǒng)的作用？[2]你認為需要通過哪些途徑可以實現(xiàn)理想的工業(yè)系統(tǒng)？第一篇緒論15復(fù)習(xí)思考題第一篇緒論15第二章可持續(xù)發(fā)展觀“……developmentthatmeetstheneedsofthepresentwithoutcompromisingtheabilityoffuturegenerationstomeettheirownneeds……”

“既滿足當(dāng)代人的需求又不危及后代人滿足其需求能力的發(fā)展?！薄段覀児餐奈磥怼罚ㄊ澜绛h(huán)境與發(fā)展委員會，1987）可持續(xù)發(fā)展不是指某個國家、地區(qū)，某個行業(yè)、單位或某種產(chǎn)品而言的。恩格斯早在100多年前就說過：“我們不要過分陶醉于我們對自然界的勝利。對于每一次這樣的勝利，自然界都報復(fù)了我們”。（50年前的工業(yè)發(fā)達電影場面）第一篇緒論16第二章可持續(xù)發(fā)展觀“……developmentthat為了實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，有待解決的資源環(huán)境問題很多，其中主要的是以下幾個方面：（1）全球氣候變化；（2）有毒有害物質(zhì)對人體的傷害；（3）水資源短缺和水質(zhì)下降；（4）耕地面積縮??；（5）化石燃料耗竭；（6）礦物資源耗竭；（7）平流層臭氧消耗；（8）生物多樣性消失；（9）酸性物質(zhì)沉降；17為了實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，有待解決的資源環(huán)境問題很多，其中主要的是從根本上講，為了實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，無非是要努力爭取做到以下幾點：可再生資源的消耗速度，不超過其再生速度；不可再生資源及稀缺資源的消耗速度，不超過其可再生替代物的補充速度；地球上的生物多樣性，不受到嚴(yán)重影響；污染物的排放速度，不超過自然生態(tài)系統(tǒng)的自凈能力。第一篇緒論18從根本上講，為了實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，無非是要努力爭取做到以下幾點第二節(jié)可持續(xù)發(fā)展觀的形成經(jīng)過了十幾年的經(jīng)濟增長，傳統(tǒng)發(fā)展模式的弊端終于在20世紀(jì)60年代全面暴露了出來。從20世紀(jì)60年代到80年代，人們開始認真反思，第一篇緒論專欄世界著名污染事件——比利時馬斯河谷煙霧事件。1930年12月，比利時馬斯河谷工業(yè)區(qū)排放的工業(yè)廢氣（主要是二氧化硫）和粉塵對人體健康造成了綜合影響，在一周內(nèi)引起幾千人發(fā)病，致使近60人死亡，市民中心臟病、肺病患者的死亡率增高?！绹迳即墴熿F事件。1943年5月，美國洛杉磯市大量汽車廢氣產(chǎn)生的光化學(xué)煙霧造成大多數(shù)居民患眼睛紅腫、喉炎、呼吸道疾患惡化等病，致使65歲以上老人死亡400多人?！绹嘀Z拉事件。1948年10月，美國賓夕法尼亞州多諾拉鎮(zhèn)中二氧化硫因綜合作用產(chǎn)生酸霧，4天內(nèi)致使17人死亡?！鴤惗?zé)熿F事件。1952年12月，由于冬季燃煤和工業(yè)排放煙霧，倫敦上空連續(xù)四、五天煙霧彌漫，大氣污染物在4天內(nèi)致使4000多人死亡，2個月后，又有8000多人陸續(xù)喪生?！毡舅畟R病事件。1953年，人們由于誤食了熊本縣水俁灣中含汞污水污染的水生動物，造成近萬人中樞神經(jīng)疾患，66名甲基汞患者死亡?！毡舅娜帐邢∈录?。1955年，四日市由于石油冶煉和工業(yè)燃油產(chǎn)生大量廢氣嚴(yán)重污染大氣，引發(fā)居民呼吸道疾患劇增?！毡緪壑h米糠油事件。1963年，愛知縣多氯聯(lián)苯污染物混入米糠油內(nèi)，釀成13000多人中毒，數(shù)十萬只雞死亡的嚴(yán)重污染事件?！毡靖簧焦峭床∈录?。1955年，日本富山平原地區(qū)的人們由于飲用了含鎘的河水和食用了含鎘的食物，引起“骨痛病”，258名患者中死亡207人。摘自《綠葉》2007.419第二節(jié)可持續(xù)發(fā)展觀的形成經(jīng)過了十幾年的經(jīng)濟增長，傳統(tǒng)發(fā)展模1972年斯德哥爾摩聯(lián)合國人類環(huán)境會議通過了聯(lián)合國《人類環(huán)境宣言》。1987年，世界環(huán)境與發(fā)展委員會（WCED）向聯(lián)合國提出了一份題為《我們共同的未來》的報告，對可持續(xù)發(fā)展的內(nèi)涵作了界定和詳盡的理論闡述。1992年6月，聯(lián)合國在巴西里約熱內(nèi)盧召開全球環(huán)境與發(fā)展大會，這是一次確立可持續(xù)發(fā)展作為人類社會發(fā)展新戰(zhàn)略的具有歷史意義的大會，是人類有關(guān)環(huán)境與發(fā)展問題思考的第二個里程碑。2002年9月，在人類社會剛剛邁進21世紀(jì)的時刻，世界各國政府首腦齊聚南非約翰內(nèi)斯堡，舉行可持續(xù)發(fā)展首腦峰會。第一篇緒論201972年斯德哥爾摩聯(lián)合國人類環(huán)境會議通過了聯(lián)合國《人類環(huán)境第三節(jié)中國的科學(xué)發(fā)展觀1994年，國務(wù)院制定并發(fā)布了《中國21世紀(jì)議程》。明確表明了中國政府履行《里約環(huán)境與發(fā)展宣言》責(zé)任和義務(wù)1996年，國務(wù)院發(fā)布了《關(guān)于環(huán)境保護若干問題的決定》。確定了“一控雙達標(biāo)”的目標(biāo)，即全國實施排污總量控制、2000年排污達到規(guī)定的排放標(biāo)準(zhǔn)、重點城市達到規(guī)定的環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)；提出了關(guān)閉“15小”。2003年10月，胡錦濤總書記在黨的十六屆三中全會上明確提出了中國的科學(xué)發(fā)展觀。即：以人為本，全面、協(xié)調(diào)、可持續(xù)的發(fā)展觀第一篇緒論21第三節(jié)中國的科學(xué)發(fā)展觀1994年，國務(wù)院制定并發(fā)布了《中國復(fù)習(xí)思考題你怎樣認識可持續(xù)發(fā)展觀和科學(xué)發(fā)展觀的內(nèi)涵？地球資源環(huán)境問題產(chǎn)生的根源是什么？人類如何才能做到可持續(xù)發(fā)展？第一篇緒論22復(fù)習(xí)思考題第一篇緒論229.8開始第二次1.自然生態(tài)系統(tǒng)和工業(yè)生態(tài)系統(tǒng)有何異同2.我國鋼鐵企業(yè)在實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展過程中，現(xiàn)存在何種問題？3.你如何看待我國鋼產(chǎn)量現(xiàn)狀？239.8開始第二次23第四章環(huán)境保護的基本思路和工作內(nèi)容社會經(jīng)濟系統(tǒng)可劃分為穩(wěn)態(tài)和非穩(wěn)態(tài)兩類。凡是系統(tǒng)內(nèi)的物質(zhì)量不隨時間變化的，都是穩(wěn)態(tài)系統(tǒng)，否則是非穩(wěn)態(tài)系統(tǒng)。穩(wěn)態(tài)系統(tǒng)（公式）非穩(wěn)態(tài)系統(tǒng)（公式）問題：我們的社會屬于哪種系統(tǒng)？第四章圖4-1社會經(jīng)濟系統(tǒng)與自然界之間的物質(zhì)交換*通常不把空氣看成是資源；但在質(zhì)量平衡中，必須列入此項，否則輸入與輸出不相等。資源廢物非生物資源水空氣*生物資源固體廢物廢水廢氣社會經(jīng)濟系統(tǒng)24第四章環(huán)境保護的基本思路和工作內(nèi)容社會經(jīng)濟系統(tǒng)可劃分為穩(wěn)態(tài)第二節(jié)環(huán)境保護的基本思路第四章

①控制資源消耗量：就是要降低資源消耗量。②完善末端治理：末端治理是指在生產(chǎn)過程的末端，針對產(chǎn)生的污染物開發(fā)并實施有效的治理技術(shù)。③提高環(huán)境自凈（及自修復(fù)）能力：這是借助自然界的力量改善環(huán)境的重要措施。環(huán)保思路傳統(tǒng)環(huán)保思路控制資源消耗量完善末端治理提高環(huán)境自凈能力25第二節(jié)環(huán)境保護的基本思路第四章①控制資源消耗量：就專欄4-22008年單位國內(nèi)生產(chǎn)總值能耗下降4.59%

經(jīng)過各方面努力，節(jié)能減排已取得積極進展，2008年單位國內(nèi)生產(chǎn)總值能耗比上年下降4.59％，化學(xué)需氧量、二氧化硫排放總量分別減少4.42％和5.95％。2006～2008三年累計，單位國內(nèi)生產(chǎn)總值能耗下降10.08%，化學(xué)需氧量、二氧化硫排放量分別減少6.61%和8.95%。－摘自2009年《政府工作報告》

經(jīng)濟日報，2009年3月15日第1版專欄4-1節(jié)能減排我國“十一五”規(guī)劃綱要提出，“十一五”期間（2006～2010年）單位國內(nèi)生產(chǎn)總值能耗降低20％左右、主要污染物排放總量減少10％。這是貫徹落實科學(xué)發(fā)展觀、構(gòu)建社會主義和諧社會的重大舉措；是建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會的必然選擇；是推進經(jīng)濟結(jié)構(gòu)調(diào)整，轉(zhuǎn)變增長方式的必由之路；是維護中華民族長遠利益的必然要求。－摘自《十一五規(guī)劃綱要》第四章26專欄4-22008年單位國內(nèi)生產(chǎn)總值能耗下降4.59%

經(jīng)第三節(jié)環(huán)境保護的工作內(nèi)容（1）控制高耗能高污染行業(yè)過快增長：電力、鋼鐵、有色、建材、石油加工、化工等行業(yè)，是能源消耗和污染排放的大頭。第四章專欄4-3淘汰落后生產(chǎn)能力“十一五”期間，關(guān)停5000萬千瓦小火電機組，今年（即2007年）要關(guān)停1000萬千瓦；五年淘汰落后煉鐵產(chǎn)能1億噸、落后煉鋼產(chǎn)能5500萬噸，今年力爭分別淘汰3000萬噸和3500萬噸。加大淘汰水泥、電解鋁、鐵合金、焦炭、電石等行業(yè)落后產(chǎn)能的力度。－摘自2007年《政府工作報告》，光明日報，2007年3月18日近兩年（即2006～2007年）……依法淘汰一大批落后生產(chǎn)能力，關(guān)停小火電2157萬千瓦、小煤礦1.12萬處，淘汰落后煉鐵產(chǎn)能4659萬噸、煉鋼產(chǎn)能3747萬噸、水泥產(chǎn)量8700萬噸。－摘自2008年《政府工作報告》，光明日報，2008年3月20日（增加鋼產(chǎn)量的有關(guān)知識）27第三節(jié)環(huán)境保護的工作內(nèi)容（1）控制高耗能高污染行業(yè)過快增長問題分析1.鋼需求量的分析與預(yù)測28問題分析1.鋼需求量的分析與預(yù)測282000-2007年我國鋼鐵工業(yè)能耗及占全國總能耗比例20002001200220032004200520062007全國總能耗(萬tce)138553143199151797174990203227222468246270265583鋼鐵工業(yè)能耗(萬tce)15130.9115770.6517041.1721143.0625693.2730704.2034174.2538216.40鋼鐵工業(yè)能耗占全國總能耗比例(%)10.9211.0111.2312.0812.6413.8013.9214.392000-2007年我國鋼鐵工業(yè)增加值及占全國GDP比例

20002001200220032004200520062007GDP(億元)99182109296119966135770159803183346211615249505鋼鐵工業(yè)增加值(億元)1299.291530.151799.492824.014298.75445.377004.459007.14鋼鐵工業(yè)增加值占全國GDP比例(%)1.311.401.502.082.692.973.313.61292000-2007年我國鋼鐵工業(yè)能耗及占全國總能耗比例200問題分析5.鋼需求量的分析與預(yù)測30問題分析5.鋼需求量的分析與預(yù)測30鋼產(chǎn)量增長過快的原因:在經(jīng)濟運行方面的下列16種現(xiàn)象，對鋼產(chǎn)量增速的影響較為顯著：拆遷房屋豆腐渣工程爛尾工程廢置的違規(guī)建設(shè)項目事故損毀的固定資產(chǎn)天災(zāi)損毀的固定資產(chǎn)淘汰落后產(chǎn)能形象工程政績工程過剩產(chǎn)能空置房超標(biāo)建筑部分鋼制品壽命偏短重化工業(yè)出口鋼民生工程、生態(tài)環(huán)境保護工程、科教文衛(wèi)事業(yè)以及軍隊現(xiàn)代化建設(shè)等31鋼產(chǎn)量增長過快的原因:在經(jīng)濟運行方面的下列16種現(xiàn)象，對鋼產(chǎn)情景分析g1=7%;g1=5%;H=1079美元/噸；Δτ=25年，純理論工業(yè)化時期，GDP與鋼產(chǎn)量（或重工業(yè)產(chǎn)品）是無法脫鉤的，中國的GDP包括使鋼產(chǎn)品變成無效鋼過程中的“價值”消耗，比如提前拆遷等當(dāng)前勢頭無效鋼與GDP脫鉤軟著陸32情景分析g1=7%;g1=5%;H=1079美元/噸；Δτ（2）調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)：發(fā)展第三產(chǎn)業(yè)、發(fā)展環(huán)保產(chǎn)業(yè)、發(fā)展“靜脈”產(chǎn)業(yè)、淘汰落后產(chǎn)業(yè)。（3）調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu)：發(fā)展高附加值產(chǎn)品、開發(fā)環(huán)境友好材料、開發(fā)環(huán)境友好產(chǎn)品；（4）發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟、推進清潔生產(chǎn)（5）調(diào)整能源結(jié)構(gòu)：加強核電建設(shè)、加大天然氣比重、發(fā)展可再生能源的利用：如水能、風(fēng)能、太陽能、生物質(zhì)能、地?zé)崮?、潮汐能等；?）完善末端治理：增設(shè)和完善廢氣、廢水、固廢的治理裝置等；（7）生態(tài)環(huán)境的保護、修復(fù)、改善：治理河道、植樹造林、退耕還林、還草、限牧禁漁等；（8）加強宣傳教育：媒體宣傳、科普教育、大、中、小學(xué)教育；第四章33（2）調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)：發(fā)展第三產(chǎn)業(yè)、發(fā)展環(huán)保產(chǎn)業(yè)、發(fā)展“靜脈”復(fù)習(xí)思考題：1你認為我國目前的社會經(jīng)濟系統(tǒng)更接近于穩(wěn)態(tài)還是非穩(wěn)態(tài)？對于我國的環(huán)境保護工作來說，你從資源－環(huán)境關(guān)系式能得到什么啟示？2正確的環(huán)保工作思路應(yīng)是怎樣的？它與傳統(tǒng)的環(huán)保工作思路有怎樣的差別？正確的和傳統(tǒng)的環(huán)保工作思路分別會產(chǎn)生怎樣的環(huán)境影響？第四章34復(fù)習(xí)思考題：第四章34第五章經(jīng)濟增長過程中資源消耗量和廢物排放量（9.2）第一節(jié)IPAT方程例5-1.設(shè)2005年我國人口為人，人均GDP為元/人，萬元GDP能源消耗為噸標(biāo)煤/萬元GDP；2010年人口為人，人均GDP為元/人，萬元GDP能源消耗比2005年降低20％。求2010年全國的GDP、能源消耗量，并與2005年進行對比。第五章第二節(jié)IGT方程－經(jīng)濟增長過程中的環(huán)境負荷

例5-2.設(shè)某地2005年GDP為元，能源消耗量為噸標(biāo)煤；按計劃2010年萬元GDP能源消耗比2005年降低20％。（1）若2010年GDP增至元，求該年能源消耗量；（2）若2010年GDP增至元，求該年能源消耗量。35第五章經(jīng)濟增長過程中資源消耗量和廢物排放量（9.2）第一節(jié)例5-3.已知某市2000年GDP為元，新水耗量為m3；2010年GDP增至元。問：如新水耗量只允許增加20％，2010年萬元GDP新水耗量應(yīng)為多少，并與2000年作對比。2.2IGT方程的另一種形式第五章經(jīng)濟增長過程中資源消耗量和廢物排放量（9.2）第五章36例5-3.已知某市2000年GDP為2.2IGT方程的另一種形式第五章表5-1（1+g）n的計算值n\g0.010.020.030.040.050.060.070.080.090.100.110.120.130.140.150.160.170.180.190.2011.0101.0201.0301.0401.0501.0601.0701.0801.0901.1001.1101.1201.1301.1401.1501.1601.1701.1801.1901.20021.0201.0401.0611.0821.1031.1241.1451.1661.1881.2101.2321.2541.2771.3001.3231.3461.3691.3921.4161.44031.0301.0611.0931.1251.1581.1911.2251.2601.2951.3311.3681.4051.4431.4821.5211.5611.6021.6431.6851.72841.0411.0821.1261.1701.2151.2621.3111.3601.4121.4641.5181.5741.6301.6891.7491.8111.8741.9392.0052.07451.0511.1041.1591.2171.2761.3381.4031.4691.5391.6111.6851.7621.8421.9252.0112.1002.1922.2882.3862.48861.0621.1261.1941.2651.3401.4191.5011.5871.6771.7721.8701.9742.0822.1952.3132.4362.5652.7002.8402.98671.0721.1491.2301.3161.4071.5041.6061.7141.8281.9492.0762.2112.3532.5022.6602.8263.0013.1853.3803.58381.0831.1721.2671.3691.4771.5941.7181.8511.9932.1442.3052.4762.6582.8533.0593.2783.5113.7594.0214.30091.0941.1951.3051.4231.5511.6891.8381.9992.1722.3582.5582.7733.0043.2523.5183.8034.1084.4354.7855.160101.1051.2191.3441.4801.6291.7911.9672.1592.3672.5942.8393.1063.3953.7074.0464.4114.8075.2345.6956.192372.2IGT方程的另一種形式第五章表5-1（1+g）n的第五章2.2IGT方程的另一種形式表5-2（1－t）n的計算值n\t0.010.020.030.040.050.060.070.080.090.100.110.120.130.140.150.160.170.180.190.2010.9900.9800.9700.9600.9500.9400.9300.9200.9100.9000.8900.8800.8700.8600.8500.8400.8300.8200.8100.80020.9800.9600.9410.9220.9030.8840.8650.8460.8280.8100.7920.7740.7570.7400.7230.7060.6890.6720.6560.64030.9700.9410.9130.8850.8570.8310.8040.7790.7540.7290.7050.6810.6590.6360.6140.5930.5720.5510.5310.51240.9610.9220.8850.8490.8150.7810.7480.7160.6860.6560.6270.6000.5730.5470.5220.4980.4750.4520.4300.41050.9510.9040.8590.8150.7740.7340.6960.6590.6240.5900.5580.5280.4980.4700.4440.4180.3940.3710.3490.32860.9410.8860.8330.7830.7350.6900.6470.6060.5680.5310.4970.4640.4340.4050.3770.3510.3270.3040.2820.26270.9320.8680.8080.7510.6980.6480.6020.5580.5170.4780.4420.4090.3770.3480.3210.2950.2710.2490.2290.21080.9230.8510.7840.7210.6630.6100.5600.5130.4700.4300.3940.3600.3280.2990.2720.2480.2250.2040.1850.16890.9140.8340.7600.6930.6300.5730.5200.4720.4280.3870.3500.3160.2860.2570.2320.2080.1870.1680.1500.134100.9040.8170.7370.6650.5990.5390.4840.4340.3890.3490.3120.2790.2480.2210.1970.1750.1550.1370.1220.10738第五章2.2IGT方程的另一種形式表5-2（1－t）n的例5-4.以2005年為基準(zhǔn)，設(shè)某地在2006－2010年期間GDP年增長率為，單位GDP能源消耗量年下降率為。問該地2010年能源消耗比2005年增加百分之幾？第五章2.2IGT方程的另一種形式39例5-4.以2005年為基準(zhǔn)，設(shè)某地在2006－2010年例5-5.若將例5-4中的值提高為0.09，0.11，0.13，0.15，0.17，問在這5種情況下該地2010年的能源消耗比2005年分別增加百分之幾？解：計算方法同例5-4。計算結(jié)果列于下表中。第五章2.2IGT方程的另一種形式tgI5/I0能耗增加的百分數(shù),％0.040.09(1+0.09)5(1－0.04)5＝1.25425.40.11(1+0.11)5(1－0.04)5＝1.37337.30.13(1+0.13)5(1－0.04)5＝1.50150.10.15(1+0.15)5(1－0.04)5＝1.63963.90.17(1+0.17)5(1－0.04)5＝1.78678.640例5-5.若將例5-4中的值提高為0.09，0.19.13問題推導(dǎo)：IPAT→IGT→t臨界值標(biāo)出各符號的意義。419.13問題推導(dǎo)：IPAT→IGT→t臨界值412.3單位GDP環(huán)境負荷年下降率的臨界值09.13以tk為判據(jù)，環(huán)境負荷在經(jīng)濟增長過程中的變化，有以下三種可能：若<，則環(huán)境負荷逐年上升；若＝，則環(huán)境負荷保持原值不變；若>，則環(huán)境負荷逐年下降。第五章表5-3的計算值0.010.020.030.040.050.060.070.080.090.100.110.120.130.140.150.00990.01960.02910.03850.04760.05660.06540.07410.08260.09090.09910.10710.11500.12280.1304422.3單位GDP環(huán)境負荷年下降率的臨界值09.13以tk例5-6.設(shè)某地2005年能源消耗量為噸標(biāo)煤，按計劃GDP年增長率為。求以下三種情況下該地2010年的能源消耗量。（1）t＝t

k；（2）t=0.04；（3）t＝0.07。第五章2.4GDP年增長率與單位GDP環(huán)境負荷年下降率之間的合理匹配在我國第十一個五年規(guī)劃（2006～2010年）中，提出了兩方面的具體目標(biāo)值，即：（1）實現(xiàn)2010年人均國內(nèi)生產(chǎn)總值（GDP）比2000年翻一番；（2）單位國內(nèi)生產(chǎn)總值能源消耗比<十五>期末降低20％左右；主要污染物排放總量減少10％。43例5-6.設(shè)某地2005年能源消耗量為第三節(jié)IeGTX方程－經(jīng)濟增長過程中的廢物排放量3.1IeGTX方程第五章44第三節(jié)IeGTX方程－經(jīng)濟增長過程中的廢物排放量3.13.2IeGTX方程的另一種形式第五章453.2IeGTX方程的另一種形式第五章453.3廢物排放率年下降率的臨界值(9.10結(jié)束)若x<xk，則廢物排放量逐年上升；若x=xk，則廢物排放量保持不變；若x>xk，則廢物排放量逐年下降。第五章463.3廢物排放率年下降率的臨界值(9.10結(jié)束)若x<xk第五章47第五章47主要參考文獻：陸鐘武.經(jīng)濟增長與環(huán)境負荷之間的定量關(guān)系，環(huán)境保護，2007，(7)：13-18RAO,P.K.SustainableDevelopment:EconomicsandPolicy,NewJersey,Blackwell,2000:97-100Graedel,T.E,Allenby,B.R.IndustrialEcology,2ndedition,NewJersey.PrenticeHall,2002:5-7Chertow,M.R.TheIPATequationanditsvariants:Changingviewsoftechnologyandenvironmentalimpact,JournalofIndustrialEcology,2001,4(4):13-30陸鐘武.關(guān)于進一步做好循環(huán)經(jīng)濟規(guī)劃的幾點看法，環(huán)境保護，2005，(1)：14-17，25陸鐘武，毛建素.穿越“環(huán)境高山”—論經(jīng)濟增長過程中環(huán)境負荷的上升與下降，中國工程科學(xué)，2003，5(12):36-4248主要參考文獻：48復(fù)習(xí)思考題：第五章49復(fù)習(xí)思考題：第五章49第六章穿越“環(huán)境高山”三階段：工業(yè)化階段：環(huán)境負荷不斷上升；大力補救階段：環(huán)境負荷以較慢的速度上升，達到頂點后，逐步下降；遠景階段（尚未完全實現(xiàn)）：環(huán)境負荷繼續(xù)下降，直到很低的程度。第六章圖6-1資源消耗與發(fā)展?fàn)顩r的關(guān)系(a)發(fā)展?fàn)顩r資源消耗工業(yè)化階段補救階段遠景階段現(xiàn)在發(fā)展?fàn)顩r(b)資源消耗現(xiàn)在（發(fā)展中國家）現(xiàn)在（發(fā)達國家）50第六章穿越“環(huán)境高山”三階段：工業(yè)化階段：環(huán)境負荷不斷上升第二節(jié)理論分析工業(yè)化可劃分為前、中、后三期；GDP的增速前期較慢，中期較快，后期重新放慢；后工業(yè)化時期的GDP增速亦較慢。穿越“環(huán)境高山”的實質(zhì)，就是在工業(yè)化前期和中期，盡可能提高t值，縮小它與tk的差距；GDP增速放緩后，亟早使t=tk，進而使t>tk。這樣就可以做到在GDP增長過程中，資源消耗緩慢增長，然后逐步下降。（1）資源消耗量方面第六章51第二節(jié)理論分析工業(yè)化可劃分為前、中、后三期；GDP的增速前例6.1.設(shè)某國工業(yè)化開始前GDP值為G0，單位GDP能耗量為T0，能耗量為I0=G0×T0。工業(yè)化各期的延續(xù)時間和各期的g、t值如下表所列。表中t值的變化有兩個方案，即方案1和方案2?，F(xiàn)按這兩個方案，求解該國在工業(yè)化過程中經(jīng)濟增長與能源消耗量之間的關(guān)系曲線。第六章前期中期后期第一階段后期第二階段延續(xù)時間，年103055g0.040.080.050.04t方案10.020.040.040.04方案20.000.000.0476（tk）0.0385（tk）52例6.1.設(shè)某國工業(yè)化開始前GDP值為G0，單位GDP能耗量曲線1代表的是穿越“環(huán)境高山”，而曲線2代表的是翻越“環(huán)境高山”。對比這兩種情況，GDP增長完全相同，而能耗量的變化卻差別很大。這就是為什么要強調(diào)走穿越“環(huán)境高山”之路的道理所在。第六章曲線1曲線2圖6-2工業(yè)化過程中經(jīng)濟增長與能源消耗量之間的關(guān)系曲線前期中期后期(一)后期(二)Gn/G0

→In/I0

→23.1314.903.69253曲線1代表的是穿越“環(huán)境高山”，而曲線2代表的是翻越“環(huán)境高廢物排放量方面第六章54廢物排放量方面第六章54穿越“環(huán)境高山”的實質(zhì)，從廢物排放量方面來說，就是在工業(yè)化過程中，盡可能提高t值，并在此基礎(chǔ)上，盡可能提高x值。這樣就可以做到在GDP增長過程中，廢物排放緩慢增長，然后逐步下降。例6-2.設(shè)某國工業(yè)化開始前GDP值為G0，單位GDPSO2產(chǎn)生量為T0，SO2排放率為X0，SO2排放量為Ie0=G0×T0×X0。工業(yè)化各期的延續(xù)時間和各期的g、t和x值如下表所列。表中t和x值的變化各有兩個方案，即方案1和方案2?，F(xiàn)按這兩個方案，求解該國在工業(yè)化過程中經(jīng)濟增長與SO2排放量之間的關(guān)系曲線。（結(jié)合書中的圖6-3）前期中期第一階段中期第二階段后期第一階段后期第二階段延續(xù)時間，年10151555g0.040.080.050.04t方案10.020.040.040.04方案20.000.000.000.00x方案10.010.020.050.030.02方案20.000.000.000.0476（xk）0.0385（xk）55穿越“環(huán)境高山”的實質(zhì)，從廢物排放量方面來說，就是在工業(yè)化過曲線1代表的是穿越“環(huán)境高山”，而曲線2代表的是翻越“環(huán)境高山”。對比這兩種情況，GDP增長完全相同，而SO2排放量的變化卻差別很大。這就是為什么要強調(diào)走穿越“環(huán)境高山”之路的道理所在。第六章曲線1曲線2圖6-2工業(yè)化過程中經(jīng)濟增長與SO2排放量之間的關(guān)系曲線前期中期后期(一)后期(二)Gn/G0

→In/I0

→23.1314.903.69256曲線1代表的是穿越“環(huán)境高山”，而曲線2代表的是翻越“環(huán)境高第三節(jié)實例及其分析3.1國家級實例及分析人均GNP（當(dāng)年美元價）人均能源消費量（標(biāo)準(zhǔn)石油）/kg圖6-4幾個國家的人均能源負荷-人均GNP變化曲線57第三節(jié)實例及其分析3.1國家級實例及分析人均GNP（當(dāng)圖6-5中、美、日三國商用能源消耗量—GDP關(guān)系曲線GDP（市場現(xiàn)）/10億美元商用能源消耗量（標(biāo)準(zhǔn)石油）/108t025152010558圖6-5中、美、日三國商用能源消耗量—GDP關(guān)系曲線GDP省級實例及分析人均GDP（當(dāng)年美元價）人均能源消費量（標(biāo)準(zhǔn)石油）/kg圖6-6中國幾個省、市的人均能源消耗量—人均GDP變化曲線59省級實例及分析人均GDP（當(dāng)年美元價）人均能源消費量（標(biāo)準(zhǔn)第四節(jié)中國環(huán)境負荷的預(yù)測第六章60第四節(jié)中國環(huán)境負荷的預(yù)測第六章606161第五節(jié)環(huán)境保護規(guī)劃編制中的幾個問題要注意以下幾個問題。（1）單位GDP環(huán)境負荷的年下降率，應(yīng)成為環(huán)境保護規(guī)劃中的重要指標(biāo)，也是制定年度計劃的重要依據(jù)。大量事實說明，資源之所以短缺，環(huán)境之所以惡化，其根本原因就在于GDP的年增長率和單位GDP環(huán)境負荷的年下降率兩個指標(biāo)之間沒有匹配好，失去了平衡。（2）恰當(dāng)?shù)乜刂迫珖沫h(huán)境負荷總量。區(qū)別對待，能源：G值翻一番，T值必須降低29%以上。必須使單位GDP環(huán)境負荷的年下降率（t值）大于tk值。匱乏的資源（如土地、水等），有些廢物排放量已十分巨大（如SO2，工業(yè)廢水等）。對于這些資源和廢物，要提出嚴(yán)格的要求，甚至提出零增長、負增長的要求。（3）在全國范圍內(nèi)，編制各級政府和各行各業(yè)相互配套的環(huán)境保護規(guī)劃，是件十分復(fù)雜的工作。為此，要事先建立一套切實可行的工作程序。第六章62第五節(jié)環(huán)境保護規(guī)劃編制中的幾個問題要注意以下幾個問題。第六復(fù)習(xí)思考題：1“環(huán)境高山”是一個很形象的比喻，能否穿越“環(huán)境高山”的關(guān)鍵點在哪？以我國能源消費為例，你覺得采取哪些措施能夠促進我國穿越能源消費這座“高山”？2以鋼鐵消費量為例，試分析一下美國、日本、中國歷史上鋼鐵消費量與GDP，以及人均鋼鐵消費量和人均GDP的變化，從中你發(fā)現(xiàn)了哪些規(guī)律？第六章63復(fù)習(xí)思考題：第六章63第七章總物流分析在宏觀層面上，總物流分析工作的主要內(nèi)容，是在統(tǒng)計資料的基礎(chǔ)上，全面盤點一個國家（或地區(qū)，下同）某一年內(nèi)各種資源的投入量和它們在各方面的支出量，并與當(dāng)年和前幾年國內(nèi)外的數(shù)據(jù)進行對比分析。目的是摸清情況，明確進一步搞好本國節(jié)能、降耗、減排工作的方向，提出建議，供決策者參考。在微觀層面上，對企事業(yè)單位、家庭，甚至商品（或服務(wù)）等，也可在若干簡化條件下做總物流分析。有關(guān)物流分析的文獻，可追溯到1968年Ayres等關(guān)于社會代謝方面的文章。在那以后，經(jīng)過20多年摸索，1990年奧地利、日本分別提出國家級總物流分析報告。其他工業(yè)化國家也陸續(xù)開展相關(guān)的研究，并逐步走上正軌，編制年度分析報告。①總物流模型；②關(guān)于隱藏流；③關(guān)于再生資源；④分析指標(biāo)；⑤國家級案例。第七章64第七章總物流分析在宏觀層面上，總物流分析工作的主要內(nèi)容，是第七章65第七章656666第二節(jié)關(guān)于隱藏流隱藏流（HiddenFlows），是指在資源開采過程中所必須開挖的，但又沒有進入市場和產(chǎn)品制造過程的開挖量，又稱“非使用開挖量”。例子隱藏流包含國內(nèi)隱藏流和國外隱藏流。國內(nèi)隱藏流會對本國的環(huán)境造成影響，國外隱藏流并不對本國環(huán)境造成影響，但對進口國的環(huán)境會造成影響。隱藏流系數(shù)，是指資源開采過程中的總采掘剝量與產(chǎn)品自身重量的比值。如我國生產(chǎn)鐵礦石，巷道開挖的隱藏流系數(shù)約是鐵礦石自身重量的4倍。即：鐵礦石巷道開挖隱藏流系數(shù)＝第七章表7-2中國鐵礦石隱藏流采掘剝量（噸）采礦量（噸）剝離量（噸）掘進量其他采掘剝量（噸）合計坑下露天噸米立方米5620123901982301041613701923685991235111552192347157795362097465343205067第二節(jié)關(guān)于隱藏流隱藏流（HiddenFlows），是指在第七章表7-3隱藏流系數(shù)的估算表物質(zhì)種類隱藏流系數(shù)(t/t)估算值使用地區(qū)物質(zhì)種類隱藏流系數(shù)（t/t）估算值使用地區(qū)化石燃料錫1448.90德國煤6.00日本鉻3.20日本金屬礦物鋅2.36德國金666666.67中國臺灣鎢61.30德國銀14265.00日本鉬665.00日本鐵1.80德國鈦232.00德國錳2.30德國、美國銻12.60德國銅2.00德國工業(yè)礦產(chǎn)品鋁0.48世界平均值砂0.02美國鎳17.50德國大理石3.00中國臺灣鉛2.36德國石灰石4.00中國臺灣資料來源：①Berkhout,F.Industrialmetabolism－conceptandimplicationforstatistics.Eurostatworkingpaper2/1999/B/2;②Europecommission.Economy-widematerialflowaccountsandderivedindicator:amethodologicalguide.2001;③林錫雄.臺灣物質(zhì)流之建置與應(yīng)用研究初探.臺灣：中原大學(xué).68第七章表7-3隱藏流系數(shù)的估算表物質(zhì)種類隱藏流系數(shù)(t/t魏茲舍克（Weizs?ecker）提出了一種有趣的與隱藏流類似的概念－生態(tài)包袱（Eco-Rucksack）。產(chǎn)品的生態(tài)包袱為生產(chǎn)這種產(chǎn)品所投入的自然資源量（包括直接的和間接的投入，一般情況下只考慮固體物質(zhì)投入）與產(chǎn)品自身重量的差值。一般情況下，產(chǎn)品的生態(tài)包袱大于其隱藏流。專欄7-1一部Ericsson的T28型手機的生態(tài)包袱，一部Ericsson的T28型手機，重量不過80克，可是它的生態(tài)包袱卻是30公斤。投入原料重量（克）銀982.5鋁15.39銅5015鎳69.5鐵27.66硅6534.95錳138鋅15.59鉛0.71金14.15玻璃纖維45.32一般塑料1247說明書用紙1500包裝255其他復(fù)合材料14546.88總計30407.65手機的生態(tài)包袱30408-80=30328－陶在樸，生態(tài)包袱與生態(tài)足跡，北京：經(jīng)濟科學(xué)出版社，P3069魏茲舍克（Weizs?ecker）提出了一種有趣的與隱藏流類第三節(jié)關(guān)于再生資源再生資源可劃分為兩類：第I類是在工業(yè)制品報廢后（或拋棄后，下同），回收回來的再生資源，如廢金屬、廢紙、廢塑料、廢玻璃等。是報廢的各種工業(yè)制品經(jīng)拆解、收集等工序回收回來的。因此，第τ年這類再生資源的回收數(shù)量（也就是投入量），決定于下列諸因素：·這一年國內(nèi)各種工業(yè)制品的報廢量；·這些報廢制品中再生資源的含量；·再生資源的回收率.第II類是在工業(yè)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的再生資源，如粉煤灰、高爐渣等。因此，第τ年這類再生資源的回收量（也就是投入量），僅取決于這一年這類再生資源的產(chǎn)生量和回收率，與歷史數(shù)據(jù)無關(guān)。第七章70第三節(jié)關(guān)于再生資源再生資源可劃分為兩類：第七章70第四節(jié)主要指標(biāo)第七章（1）再生資源投入比例：再生資源投入比例是指再生資源投入量在資源總投入量中所占的比例，即一個國家在一個歷史時期內(nèi)，各年度的資源總投入量隨時間的變化，總體上有以下三種情況，即：（1）保持不變；（2）持續(xù)上升；（3）持續(xù)下降或突然下降?，F(xiàn)就這三種情況，討論資源總投入量的變化對第I類再生資源投入比例的影響。

假設(shè)條件是：

①投入資源的構(gòu)成不變；

②再生資源的綜合回收率為；

③從可循環(huán)資源到再生資源的“時間差”年。71第四節(jié)主要指標(biāo)第七章（1）再生資源投入比例：再生資源投入比

第七章72

第七章73第七章73一般來說，工業(yè)化時期，資源總投入量逐步提高，這個時期的再生資源量較少，所需天然資源量較大，資源生產(chǎn)力不會很高；后工業(yè)化時期，資源總投入量有所降低，這個時期的再生資源量有所增加，所需天然資源量會有所降低，資源生產(chǎn)力相對有所提高。除此之外，經(jīng)濟結(jié)構(gòu)、技術(shù)水平等對資源生產(chǎn)力有較大影響，一般來說，隨著經(jīng)濟結(jié)構(gòu)中三產(chǎn)比重的增大，資源生產(chǎn)力有所提高。

在其它條件一定的情況下，再生資源投入比例愈大，資源生產(chǎn)力愈高。

其中，淘汰落后生產(chǎn)能力、調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、提升技術(shù)水平、發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟和加快再生能源的開發(fā)等措施都能有效地提高資源生產(chǎn)力。第七章74一般來說，工業(yè)化時期，資源總投入量逐步提高，這個時期的再生資（3）最終處置量最終處置量是指那些無法再利用和再循環(huán)，最終成為必須進行最終處置（如填埋）的廢棄物的物質(zhì)量。最終處置量與廢物的種類和數(shù)量、廢物處理的技術(shù)水平等密切相關(guān)。并不是生產(chǎn)和生活所產(chǎn)生的所有廢物都能夠資源化利用，能夠資源化利用的只是其中的一部分，并且有些廢物即使從技術(shù)上來說能夠資源化利用，但可能并不經(jīng)濟，也并未被資源化利用。第七章75（3）最終處置量最終處置量是指那些無法再利用和再循環(huán)，最終成第五節(jié)國家級案例5.1日本2000年的總物流分析第七章76第五節(jié)國家級案例5.1日本2000年的總物流分析第七章7第七章表7-4日本2000年經(jīng)濟系統(tǒng)的物流投入和物流支出投入支出項目數(shù)量/106t％項目數(shù)量/106t%國內(nèi)資源112452.77出口資源1325.60進口資源78837.00國內(nèi)消費：54723.22再生資源21810.23其中：能源消費42017.83水226糧食消費1275.39國內(nèi)物資凈增107745.71廢棄物產(chǎn)生：60025.47其中：最終處置562.38減量化處理24110.23還原于自然843.57再生資源2189.25投入2356100支出2356100包含在廢物及沉積物中的水.77第七章表7-4日本2000年經(jīng)濟系統(tǒng)的物流投入和物流支出投5.2日本2005年的總物流分析785.2日本2005年的總物流分析78表7-5日本2005年經(jīng)濟系統(tǒng)的物流投入和物流支出

投入支出

項目數(shù)量/106t％項目數(shù)量/106t%

國內(nèi)物料83144.34出口物料1597.35

進口物料81543.49國內(nèi)消費：60828.11

再生資源22812.17能源消費和工業(yè)化過程中廢氣廢水排放49823.02

水289糧食消費954.39

化肥150.69

國內(nèi)凈增物資81737.77

廢棄物產(chǎn)生57926.77

其中：最終處置321.48減量化處理23811.00還原于自然823.79再生資源22810.54合計2163100合計2163100包含在廢物及沉積物中的水.79表7-5日本2005年經(jīng)濟系統(tǒng)的物流投入和物流支出

投入支①再生資源投入比例1980年以來，日本再生資源投入比例變化情況，1980-2000年間，再生資源投入比例由8%升至10.23%，2005年又進一步升至12.17%。按照趨勢外推，2010年的預(yù)期目標(biāo)值為14%，2015年――約為14-15%?；诳偽锪鞣治龅娜毡狙h(huán)型社會發(fā)展目標(biāo)（9.14）

80①再生資源投入比例基于總物流分析的日本循環(huán)型社會發(fā)展目標(biāo)（②資源生產(chǎn)力1980年以來，日本資源生產(chǎn)力變化情況，1980-2000年間，資源生產(chǎn)力由17萬日元/噸升至28萬日元/噸，2005年又進一步升至35萬日元/噸。按照趨勢外推，2010年的預(yù)期目標(biāo)值為39萬日元/噸，2015年――約為42萬日元/噸。81②資源生產(chǎn)力81③最終處置量1980年以來，日本廢棄物最終處置量變化情況，從上世紀(jì)90年代開始，最終處置量快速下降。2000-2005年間，最終處置量由5600萬噸降至3200萬噸。按照趨勢外推，2010年的預(yù)期目標(biāo)值為2800萬噸，2015年――約為2300萬噸。82③最終處置量82第七章5.4我國2000年的總物流分析83第七章5.4我國2000年的總物流分析83最終處置(399)國內(nèi)資源(5400)出口資源(183)還原于自然(83)；其中耗散性物質(zhì)(67)減量化處理(66)能源消費和工業(yè)過程廢氣廢水排放(2565)糧食消費(841)國內(nèi)凈增物資(2621)廢棄物產(chǎn)生(1626)進口資源和國內(nèi)資源的投入量(5953)進口資源(553)資源總投入量(6785)圖7-9我國2005年的物流圖（單位：106t）資料來源：王鶴鳴，東北大學(xué)內(nèi)部研究資料按自然資源投入量的15％計算.水(1051)再生資源(832)工業(yè)固廢貯存凈增量(245)84最終處置國內(nèi)資源(5400)出口資源(183)還原于自然(8表7-7我國2005年經(jīng)濟系統(tǒng)的物流投入和物流支出

投入支出

項目數(shù)量/106t％項目數(shù)量/106t%

國內(nèi)物料540079.59出口物料1832.34

進口物料5538.15國內(nèi)消費：340643.47

再生資源83212.26能源消費和工業(yè)化過程中廢氣廢水排放256532.73

水1051糧食消費84110.73

國內(nèi)凈增物資262133.45

廢棄物產(chǎn)生162620.75

其中：最終處置3995.09減量化處理660.84工業(yè)固廢貯存凈增量2453.13還原于自然831.06再生資源83210.62合計7836100合計7836100按自然資源投入量的15％計算.85表7-7我國2005年經(jīng)濟系統(tǒng)的物流投入和物流支出

投入支我國再生資源投入比例2000年較日本還有較大差距，2005年比日本稍高一點，這與我國近年來非常重視對粉煤灰、高爐渣等工業(yè)固廢的綜合利用密切相關(guān)。但在資源生產(chǎn)力方面，我國與日本相比還有一定差距。我國應(yīng)通過淘汰落后生產(chǎn)能力、調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、提升技術(shù)水平、發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟和加快再生能源的開發(fā)等措施來有效地提高資源生產(chǎn)力。表7-8我國與日本2000年和2005年總物流分析指標(biāo)對比項目國別中國日本年份2000200520002005再生資源投入比例（％）6.4012.2610.2312.17資源生產(chǎn)力（元/噸）①2152.694040.801960024500注：資源生產(chǎn)力計算中，GDP按2000年不變價格計算.86我國再生資源投入比例2000年較日本還有較大差距，2005年復(fù)習(xí)思考題：1如果運用總物流分析方法對你所在的城市進行總物流分析，具體需要哪些步驟？數(shù)據(jù)收集環(huán)節(jié)中需要收集哪些數(shù)據(jù)？如果可能的話，嘗試一下進行你所在的城市的總物流分析。2對比分析一下本章圖7.6和圖7.9，2005年我國與日本的物流圖差別主要體現(xiàn)在哪？為什么會有這些差別。3你覺得總物流分析方法還存在哪些問題？有待于進一步改進。第七章87復(fù)習(xí)思考題：第七章87第八章生態(tài)足跡分析一個經(jīng)濟體、一群人或一個人的生態(tài)足跡（EcologicalFootprint，EF），就是指支持該經(jīng)濟體、人群或個人的資源消費和廢棄物降解吸收，所需要的生態(tài)功能用地（含水域）。生態(tài)功能用地是耕地、牧地、林地、化石燃料用地、建筑用地和海洋（水域）等的統(tǒng)稱。它們的主要功能分別是：①耕地――生產(chǎn)糧食及農(nóng)作物；②牧地――提供牲畜吃的牧草；③林地――生產(chǎn)木材，防風(fēng)固沙、涵養(yǎng)水源、改善氣候、保護生物多樣性等；④化石燃料用地－－吸收化石燃料燃燒后產(chǎn)生的CO2以及其他溫室氣體。雖然林地等也有此功能，但是，由于吸收溫室氣體所需的生態(tài)功能用地面積已遠遠超過現(xiàn)有林地，因此仍有必要單獨列出化石燃料用地；⑤建筑用地――各類建筑物、道路、工礦企業(yè)、基礎(chǔ)設(shè)施等所占用的生態(tài)功能用地，首當(dāng)其沖是占用耕地；⑥海洋（水域）－－生產(chǎn)人類和其他動物所需的水產(chǎn)品等。第八章圖8-1生態(tài)足跡的形象示意圖88第八章生態(tài)足跡分析一個經(jīng)濟體、一群人或一個人的生態(tài)足跡（E生態(tài)足跡分析法，通常是通過計算一個國家或區(qū)域的生態(tài)足跡和生態(tài)承載力，并比較其二者大小，進而確定該國家或區(qū)域處于“生態(tài)赤字”或“生態(tài)盈余”狀態(tài)的一種分析方法。當(dāng)將生態(tài)足跡分析法應(yīng)用到公司、學(xué)校等層面進行分析時，由于很難界定生態(tài)承載力的大小，所以此時通常只計算生態(tài)足跡，并不考慮生態(tài)承載力，通過生態(tài)足跡分析，尋求降低生態(tài)足跡的措施。20世紀(jì)90年代初WilliamRees和MathisWackernagel等提出了生態(tài)足跡的概念，并以生態(tài)足跡作為定量研究可持續(xù)發(fā)展的指標(biāo)之一。生態(tài)足跡分析法以其形象、綜合、簡明和易于計算的特點，受到生態(tài)經(jīng)濟學(xué)界的廣泛關(guān)注，得到廣泛應(yīng)用。第八章89生態(tài)足跡分析法，通常是通過計算一個國家或區(qū)域的生態(tài)足跡和生態(tài)在全球和國家層面上，世界自然基金會（WorldWideFundforNature，WWF）測算了全球1961-2003年的生態(tài)足跡和生態(tài)承載力，估算了2003年世界部分國家的生態(tài)足跡；Wackernagel等對52個國家和地區(qū)1999年的生態(tài)足跡進行了估算。在區(qū)域和城市層面上，BestFootForward對倫敦和利物浦進行了生態(tài)足跡分析；WesternNorwayResearchInstitute對奧斯陸的生態(tài)足跡進行了分析。生態(tài)足跡分析有許多在國家、區(qū)域和城市層面上的應(yīng)用。在微觀層面上，美國科羅拉多大學(xué)、澳大利亞紐卡斯?fàn)柎髮W(xué)對校園的生態(tài)足跡進行了分析；德國斯德哥爾摩研究所（SEI）以約克為案例分析了不同家庭類型的生態(tài)足跡。1999年生態(tài)足跡的概念被引入國內(nèi)，

第八章90在全球和國家層面上，世界自然基金會（WorldWideF專欄1世界自然基金會報告稱

中國自然資源消耗速度過快中國和國際環(huán)保專家今天的一份報告說，在經(jīng)濟發(fā)展過程中，中國消耗農(nóng)田、木材和水等自然資源的速度是其再生速度的兩倍。該報告說，今后20年對糾正這種情況，使這個亞洲巨人繁榮發(fā)展的經(jīng)濟走上可持續(xù)發(fā)展道路非常重要。報告是設(shè)在瑞士的世界自然基金會發(fā)表的。報告提要說：“自上世紀(jì)60年代以來，中國的平均生態(tài)足跡增加了一倍?，F(xiàn)在的需求是這個國家的生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)供應(yīng)數(shù)量的兩倍多。”報告說，中國的生態(tài)足跡是每人1.6hm2。這表明，中國現(xiàn)有的13億人（占世界人口的1/5）要保證每個成員現(xiàn)有生活方式，它要么需要將土地和水域的面積擴大一倍，要么需要將生態(tài)足跡縮小到每人0.8hm2。報告說，全球的平均足跡為每人2.2hm2，大大超過可獲得的1.8hm2。今天的報告說，根據(jù)整個世界目前使用自然資源和處理廢棄物的速度，到2050年，世界將需要增加一個完整的地球。

－《參考消息》2008年6月11日，第8版第八章91專欄1世界自然基金會報告稱中國自然資源消耗速度過快中國和Wackernagel等應(yīng)用生態(tài)足跡模型計算了世界上52個國家或地區(qū)1993年的生態(tài)足跡（這些國家或地區(qū)擁有世界80％的人口和95％的世界生產(chǎn)總值。結(jié)果表明，35個國家或地區(qū)存在生態(tài)赤字，只有12個國家或地區(qū)的人均生態(tài)足跡低于全球人均生態(tài)承載力。具體到每個國家來說，冰島、新西蘭和美國的人均生態(tài)足跡較大，分別為9.9hm2（公頃）、9.8hm2和8.4hm2，孟加拉國的最低，人均僅0.7hm2；冰島、新加坡和日本的人均生態(tài)赤字較大，分別為7.4hm2、4.8hm2和4.6hm2。對地球影響最大的五個國家是美國、中國、俄羅斯、日本、印度。這52個國家或地區(qū)的人類消費已超過了其生態(tài)承載力總和的35％。第八章92Wackernagel等應(yīng)用生態(tài)足跡模型計算了世界上52個國生態(tài)足跡的計算基于兩個基本認識：①人類可以測算自身消費的絕大多數(shù)資源及其所產(chǎn)生的廢棄物的數(shù)量；②這些資源流和廢棄物流能夠轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的生物生產(chǎn)面積。在生態(tài)足跡的計算中，要把各種資源和能源消費分別折算為耕地、牧地、林地、化石燃料土地、建筑用地和海洋（水域）6種類型的生物生產(chǎn)面積。其中耕地是最有生產(chǎn)能力的土地面積類型，它提供了人類食物消費中的大部分生物量。上述6類生物生產(chǎn)面積的生態(tài)生產(chǎn)力不同，要將它們轉(zhuǎn)化為具有相同生態(tài)生產(chǎn)力的面積，就需要給它們分別乘上一個當(dāng)量因子（Equivalencefactor）。一個國家或地區(qū)的生態(tài)足跡是這個國家或地區(qū)的人們所消費的所有物質(zhì)和能源所需要的生物生產(chǎn)總面積（包括陸地和水域）。其計算公式如下：

生態(tài)足跡理論

第八章93生態(tài)足跡的計算基于兩個基本認識：①人類可以測算自身消費的絕大第二節(jié)生態(tài)足跡和生態(tài)承載力的計算方法綜合法成分法以各類物質(zhì)的宏觀統(tǒng)計量為基礎(chǔ)，計算一個區(qū)域或群體對各類物質(zhì)的整體消費及其對應(yīng)的生態(tài)足跡，適合于全球、國家和區(qū)域?qū)哟蔚纳鷳B(tài)足跡研究。以構(gòu)成消費成分的單體測量為基礎(chǔ)計算研究對象的物質(zhì)消費量和生態(tài)足跡，適合于小單元對象的生態(tài)足跡計算，如城鎮(zhèn)、村莊、公司、學(xué)校、個人或單項活動等。生態(tài)足跡的計算（綜合法，Compoundapproach）第一步計算各消費項目的人均生態(tài)足跡分量（1）式中n為消費項目類型；An為人均n種消費項目折算的生物生產(chǎn)面積；Cn為n種消費項目的人均消費量；Yn為n種消費項目的世界平均生產(chǎn)能力；Pn為第n種消費項目的年生產(chǎn)量，In為第n種消費項目的年進口量，En為第n種消費項目的年出口量（計算一個地區(qū)時，In和En分別為地區(qū)外調(diào)入量和調(diào)出量）；N為人口數(shù)。NortheasternUniversity,SEPAKeyLaboratoryonEco-Industry

IndustrialEcology94第二節(jié)生態(tài)足跡和生態(tài)承載力的計算方法綜合法成分法以各類物質(zhì)第二步，人均生態(tài)足跡的計算

第三步，區(qū)域總?cè)丝诘纳鷳B(tài)足跡為：bm為當(dāng)量因子，m=1，2，3，…6，分別對應(yīng)耕地、牧地、林地、化石燃料用地、建筑用地和海洋。NortheasternUniversity,SEPAKeyLaboratoryonEco-Indust