清洁生产理念的深化与普及.ppt

清洁生产：理念的深化与普及席德立清华大学环境科学与工程系100084北京2004年11月27日厦门,清洁生产的意义,我国经济发展取得了举世瞩目的成就，GDP增长速度居世界前列，但是不能不看到，在这种连年的高速增长中存在着相当多的隐忧，正面临着来自资源和环境的严重挑战，从长远来看，这样的发展是不可持续的。,90年代以来，以淮河污染、黄河断流、长江洪水以及北方的沙尘暴为代表的频频发生的环境事件向上至高层领导下至普通百姓发出了不容置疑的警示，凸显了我国的生态脆弱性。,统计数据表明，2003年我国创造了11.67万亿元GDP,增长率达9.1%，但仅财政支出、新增贷款、股市筹资和实际利用外资等4项资金投放量就超过5.7万亿元；消耗的能源和主要原材料增幅，均超过经济增长速度。与此同时，耕地面积减少253.7万公顷，当年人均水资源拥有量比上年下降5.6%。,2003年中国消耗了相当于全球总产量30%的主要能源和原材料，产出的GDP仅占世界GDP总量的4%。我国创造1万美元GDP的能耗比发达国家高45倍，水耗高820倍，全员劳动生产率仅为发达国家平均水平的23%。,我国的生态脆弱性远高于世界平均水平，随着人口趋向高峰，不少国内外学者预测，21世纪的前2030年将是中国发展道路上的一段“窄路”。在此期间，耕地减少、用水紧张、粮食缺口、能源短缺、大气污染加剧、矿产资源不足等不可持续因素造成的压力将进一步增加，其中有些因素将逼近极限值。面对名符其实的生存威胁，推行清洁生产和循环经济是克服我国可持续发展“瓶颈”的唯一选择。,中国的和平崛起同时应该是绿色崛起，在经济全球化的今天，面对国际市场的竞争，实现跨越式发展，清洁生产是最佳的切入点。,现在越来越多的人认识到推行清洁生产是实施可持续发展战略、走新型工业化道路以及落实科学发展观的必由之路核心内容关键因素,清洁生产促进法的颁布和实施是我国推行清洁生产的新的里程碑。为了在更多的领域内、更高的层次上以更好的效果实施清洁生产，对清洁生产的理念应该有一个全面正确的认识。,清洁生产的理念,1989年联合国环境规划署推出了清洁生产计划，在全球范围年提倡推行清洁生产。联合国环境规划署对清洁生产的定义是：“清洁生产是将综合性、预防性的环境战略持续地应用于生产过程、产品和服务中，以提高效率和降低对人类和环境的危害。对生产过程来讲，清洁生产指节约能源和原材料，淘汰有害原材料，减少污染物和废物的排放和它们的有害性。对产品来说，清洁生产指降低产品整个产品生命周期（包括从原材料的生产到生命终结的处置）对环境的有害影响。对服务来说，清洁生产指将预防性的战略结合到服务的设计和提供活动中。”,1984年联合国欧洲经济委员会在塔什干召开的国际会议上给了无废工艺相当好的有深度的定义：“无废工艺乃是这样一种生产产品的方法（流程、企业、地区-生产综合体），借助这一方法，所有的原料和能量在原料生产消费二次原料的循环中得到最合理和综合的利用，同时对环境的任何作用都不致破坏它的正常功能”。,结合这两者的说法，我们可以将清洁生产的理念归纳为：确保生态兼容性包括保持环境基本参数的稳定，减少乃至消除污染的生成和排放，控制人工合成的有害化学物质进入生物圈；提高资源生产率包括源头减量化，组织再循环；实施以预测和预警为前提的预防战略；谋求经济发展和环境保护的双赢；考察和优化产品和过程的生命周期；持续改进而非一次性行动。,原料采集,资源,加工制作,原料,产品,运销,商品,消费使用,废品,处置,排入环境,能量,产品的生命周期：从摇篮到坟墓,清洁生产理念的深化,清洁生产的理论基础在工业生态学。工业生态学又译产业生态学，它的基本思想是将工业系统乃至整个经济系统作为特殊的生态系统看待，将其纳入到生物圈之中。在生物圈中，围绕着各个物种在不同的环境中的代谢活动，物质流、能量流和信息流都有其恰到好处的构造和运作方式。生态学家认为，谁最了解自然？当然是自然本身。,工业系统向自然界汲取资源和向自然界排放废料与生态系统非常相似。美国学者罗伯特福罗什指出：“工业生态系统的概念与生物生态系统概念之间的类比不一定完美无缺，但如果工业体系模仿生物界的运行规则，人类将受益无穷”。因此人类的生产活动和消费活动应该师法自然，宏观仿生。,工业生态学的基本内容可归纳为：研究工业活动与生态环境的关系；探索工业生态化的途径；在工业的规划和管理中运用生态原则。,90年代以来工业生态学有了很大的发展，一些研究成果开始得到了实际的应用，例如追踪某个物质或元素在环境中扩散和迁移的工业代谢分析，宏观的物流分析和能流分析，工业共生的组织，工业体系的生态演替等。有些工业生态学著作还把生态设计作为本学科的一项重要内容。,推动工业体系向生态化方向演进作为大目标的具体内容：封闭物质循环系统，尽量减少消耗性排放；减少废料，作为资源重新利用废料；产品和经济活动的非物质化能源脱碳；控制有害化学品的生产、使用和扩散。,清洁生产的理念还向着经济学的方向深化，不少经济学家主张改变将经济学等同于“理财方法”的认识，而回到它最早的原先的含义，即“管理家庭以增加它对所有家庭成员的长期价值”，现在的任务是要把家庭的范围扩大到土地、资源、生物群落、共同的价值观、机构等更大的共同体。可以说，在这一点上经济学和生态学这两个名词正好是同出一源的，所以要提倡“生态学与经济学的联姻”。,美国经济学家保罗霍肯指出：“企业教我们如何获得财富，而生态知识却向我们表明，除非财富是建立在自然法则和自然界循环的基础上的，否则钱财到头来只会是虚幻一场。调和这些矛盾的对话将成为经济改造的根本基础。”他认为：“一个持久的、真正的经济不会产生废物。”,清洁生产的基本理念导致在经济学领域内出现了一系列新的名词，如“自然资本”、“稳态经济”、“恢复型经济”、“经济非物质化”、“循环经济”以及“生态经济”等等。相应的，提出了许多推进生态经济的手段，如征收生态税、排污交易、生产者责任延伸、以租代卖、绿色GDP等等。,清洁生产的理念还正在被提升到伦理学的高度，美国学者利奥波德在他的遗著“沙乡年鉴”中首创了“大地伦理”，其主要原则可概括为：“一件事情，如果它有助于保护生命共同体的完整、稳定和美丽，它就是正确的；反之，它就是错误的。”按照这一原则所延伸出来的尊重自然、敬畏生命的“生态责任”成了我们实施清洁生产的道德推动力。,清洁生产的理念正被推向哲学思维的领域。推行清洁生产要求：具有一种长远的观点，需要更多的前瞻和反思，树立整体的观点，时时怀着深度的忧患意识，力图避免出现生态崩溃的前景。,在清洁生产的理念中包含着消费这一重要的环节，涉及人们的世界观，美国学者特德霍华德和杰里米里夫金在其著作熵：一种新的世界观中，主张物质与精神的统一：“一种世界观如果过分沉溺于物质生活的追求，就自然不利于整个民族的超然精神生活。相反，如果人类文明不是过分注重物质世界，那么人类作为一个整体就能更自由地超越于物质桎梏，与深邃而又无所不在的精神世界统一起来。,挪威哲学家阿伦奈斯建立了作为后现代哲学概念的“深层生态学”，激烈地批判人类中心主义，指出人类中心主义的实质是富人中心主义。,当前，对抗人类中心主义的生态整体主义正在逐渐成为一种主流思想。所谓生态整体主义是把生态系统的整体利益作为最高价值，而不是把人类的利益作为最高价值，把是否有利于维持和保护生态系统的完整、和谐、稳定、平衡和持续存在作为衡量一切事物的根本尺度，作为评判人类生活方式、科技进步、经济增长和社会发展的终极标准。,生态效率是指“提供能满足人类需要和提高生活质量的具有竞争力价格的商品和服务，同时不断减少这些商品和服务在整个生命周期中的生态影响和资源强度，使之降低到至少与地球估计的承载能力相一致的水平”。在此基础上提出了单位服务物质强度（MIPmaterialintensityperunitservice）的定量指标，其倒数定义为资源生产力。世界工商业可持续发展委员会（WBCSD）,MIPS对应产品的整个生命周期，也就是要求“从摇篮到摇篮”地计算每单位服务或功能的物质消耗，这样清洁生产所谋求的提高资源生产率就得到了量化。在德国曾经做过实验和计算，发现每生产1千克棉花大约需要消耗6000-10000千克的环境物质。,提高生态效率主要包括7个方面的内容：降低原材料消耗的强度；降低能源消耗强度；减少有毒物质的扩散；提高物料的可循环性；最大限度地持续利用可再生资源；增加物料的使用年限；提高商品和服务的服务强度。,德国学者斯密特勃利克提出了Factor10的概念，其主要含义是：考虑到世界人口的增长，发达国家的产品、基础设施以及服务的非物质化应达到10倍，以获得可持续性。,1994年10月，16位环境界著名人士在法国卡努尔聚会，成立Factor10俱乐部，并发表了卡努尔宣言，呼吁目前的工业化国家在今后3050年内，将其资源生产力提高10倍。,卡努尔宣言的主要论点目前的世界物流已大大超过地球的承载能力；目前的环境政策和社会政策还不足以阻止这种趋势的发展；世界经济面临着大幅度“非物质化”的任务；必须调整经济框架结构，使人们能以非消费方式满足其渴望和需求；消除那些鼓励浪费性使用资源的政治和经济实践和标准。,推进非物质化的主要途径制造业的微型化；推进信息化，多用知识而不是物质来创造财富；提高物质和能源的利用效率，减少废物和浪费；组织各个层次的再循环；扩大可再生能源的开发和利用；调整消费心理和消费行为，提倡非物质消费；制定和实施行之有效的政策和管理；按生态原则进行社区规划；实施有利于发展中国家的技术传递和转让；运用生命周期的概念。,近年来，一些发达国家围绕非物质化，进一步提出了物耗能耗零增长、污染物零排放、废弃物零填埋（3Zero）的奋斗目标。,非物质化的第一步就是在GDP增长的同时，物耗能耗不再增长。亦即用更少的消耗生产更多的东西。例如日本自1995年以来，用水量基本没有增加。丹麦这几年，GDP增加，但能耗保持不变。,不少重金属、化学品是没有环境容量的，逐步实现污染物的零排放是保护环境的迫切任务。零排放已成为众多企业争取的环境目标和经营战略。,所谓零填埋是指所有的废弃物都能再循环，而没有东西扔到垃圾填埋场。法国雷诺汽车公司组织了日回收处理3000辆废旧汽车的再循环系统，争取100%的物料再循环。实现零填埋的前提是产品的生态设计。,法国雷诺公司汽车产品再循环,90年代清洁生产的延展轨迹：从最初着眼于生产过程，逐步延伸到对产品的关注，这意味着清洁生产从生产领域扩展到了消费领域，关注产品能赢得更好的经济效益；从对有形产品的关注，进一步转向对无形产品服务的关注，亦即清洁生产已经扩展到第三产业，与运输、商业、投资、通讯等行业关联起来，几乎涵盖了社会的整个经济活动，因此，对清洁生产的认识已不能仅着眼于“生产”两字了；,清洁生产早年是一种企业层次上的活动，而现今已上升为区域层次和宏观经济规划和管理的层次，亦即开始仿效生态群落的原理着手生态工业园的建设，以达到工业群落的优化配置，节约土地，互通物料，提高效率，最大限度地谋求三个效益的统一；清洁生产原本着眼的是污染的预防，而现在进一步强调推进非物质化，即紧紧抓住物质转化的源头，提高资源的利用效率。,卡伦堡工业共生体系,硫酸厂,炼油厂30万吨年,温室,热电厂150万千瓦,生物制药厂,农田肥料,市政供热,石膏制板厂,养鱼场,混凝土筑路,硫,污泥,余热,燃气,蒸汽,蒸汽,脱硫渣,飞灰,蒸汽,蒸汽,蒸汽,燃气,冷却水,清洁生产的进展,自从1989年UNEP推出“清洁生产计划”以来，在全球范围内推行清洁生产的努力已经取得了可喜的进展,能源利用方面出现的可喜的变化世界煤的消费量在1996年达到顶峰后，开始回落，至今已经下降了7%，估计这种下降趋势还会继续下去。在过去5年中，全世界风发电能力增长了将近3倍。2000年与上世纪90年代相比，太阳能电池的销售增长了43%，价格一直在持续下降。碳经济向氢经济的转化已初见端倪，冰岛将领导这一新潮流。,扩大生物质的利用范围大力开展植树造林，提高森林覆盖率。提倡营造“能源林”，即选择速生、高产、高发热量、具有多种用途的树种实行密植。扩大城市的绿化面积。据测算，目前全世界木质的生长量，每年相当于600-800亿吨石油，而石油的开采量每年只有30亿吨。将木质植物加工成液体燃料的技术已达到实用阶段。扩大种植“能源作物”，即光合作用效率高于0.5%的植物，如产生淀粉的高粱、甘薯，产生糖分的甘蔗、甜菜，纤维素丰富的白杨、桉树和油料作物向日葵以及被称为石油草的大戟属植物等。,现代生物质的利用通过转化和加工，提高其能量密度，便于贮存和使用。物理转化工艺，如粉碎、压制、干燥等，将林产、农产的残余物加工成木片砖、燃料棒、锯木球等成型燃料；物理化学转化工艺，如热解法、液化法、气化法、溶剂抽提法等；生物转化工艺是用微生物发酵的方法将生物质转化为甲烷、乙醇等燃料。,在预防生产过程的污染方面国外已经出版了一系列的行业清洁生产指南，提供了许多具体的实施方案。生物技术、信息技术、微型技术、人工智能技术等高新技术的广泛应用，正在为清洁生产注入强大的推动力。,清洁产品目前正从开发设计具有单项优良环境性能的产品向大型、综合、复杂的产品方向发展，并跃向行业层次，如绿色化学、绿色制造、绿色船舶、清洁汽车、绿色电脑、绿色家电、绿色包装、生态材料甚至绿色建筑物等等。,绿色纺织品在制造、生产、报废和回收全过程中，实现生态设计、清洁生产、绿色管理、环境标志等环境友好措施，生产对人体安全和健康的纺织品符合欧盟生态纺织品标准在原料种植过程中禁用剧毒、高残毒的杀虫剂、化肥、除草剂等禁用118种偶氮染料甲醛、杀虫剂、致癌和致过敏染料9种重金属在服装加工制作过程中禁用氧化剂、催化剂、增白荧光剂等化学物质服装的附件要禁用有毒有害成分的材料,绿色化学在原子水平上预防污染涉及化学过程的各方面:合成,催化,监测,分离,反应条件等目的在于最大限度地减少化学品及化学过程对人体健康及环境的危害,绿色化学原子经济反应优化合成路线清洁原料绿色催化剂无溶剂或溶剂绿色化温和反应条件环境友好产品,绿色化工技术超临界流体技术超高压技术超重力技术高能辐射技术等离子体技术仿酶催化技术基因工程技术分子设计技术,CO2绿色过程工程富氧燃烧系统CO2分离技术（吸收，吸附，膜分离）CO2转化固定技术合成尿素水溶液，非水溶液中进行在电化学还原生成甲烷，乙醇，草酸盐等微生物，海藻类植物固定CO2生产合成气CO2综合利用技术三次采油超临界萃取超临界反应与氢反应生成甲酸与甲醇反应生成乙酸甲酯超临界CO2快速膨胀进行细颗粒包覆,无火焰化学循环燃烧燃料+MO(金属氧化物）CO2+H2O+M(金属）M(金属）+O2（空气）MO(金属氧化物）优点:无N2参与燃烧易于回收分离高浓度CO2不产生NOx效率高,清洁生产理念的普及,清洁生产的理念和实践正在扩展到农业、建筑业、服务业、交通运输业、城市基础设施甚至金融业等社会经济生活的各个领域。,清洁生产理念普及于农业土地的合理利用提高水的生产力开发和推广先进的耕作方法合理使用化肥、农药减少种植业和养殖业的面源污染处理规模化禽畜养殖场的污染物保护天然林退耕还林、还草、还湖农牧产品的深度加工和综合利用,清洁生产的理念用于水利事业树立尊重河流生命的河流伦理；保护源头，保护上游；避免裁弯取直、固化河岸将河流渠道化，保持河水与土层的接触；作为世界上水坝最多的国家，要对筑坝持极端慎重的态度并考虑拆坝；退田还湖，保护湿地；采取新的抗洪防洪策略，还河流以自然空间；保障河流的生态用水；保护水质；水资源优化配置，综合利用。,清洁生产理念应用于建筑业尽量减少资源消耗在设计建筑物、采暖系统和照明系统时，为能效而设计利用阳光和自然照明正确选择材料，为经久耐用和资源再循环而设计现有场地的再开发，而不是开辟新场地建材、组件和产品的复用建立中水系统采用含再循环成分的建材，如含再循环玻璃的面砖从可持续森林选用木材,保护自然环境在平整场地和建设过程中尽量减少对自然环境的破坏，施工过程中的环境管理创造一个健康无毒的居住环境选用无毒的材料和设备为每一家住户提供新鲜空气使建筑物和基础设施与自然、人文环境融为一体用当地的植物美化场地，用池塘和湿地蓄纳暴雨减少开发对社区运输系统的不利影响,清洁生产的理念普及于交通运输业制止城市的无计划延伸社区的规划和设计使公共交通在城市交通中占核心地位建设以铁路、自行车和步行街相组合为基础的城市交通体系生产低油耗、低排放汽车建立汽车共享制度,除了清洁生产的理念普及于各行各业外，一些原先用于清洁生产的工具也得到了普及，其中最突出的是生态设计。生态设计又称绿色设计，面向环境的设计或生命周期设计，被认为是实施清洁生产新的台阶。,目前生态设计的方法已大量用于环境友好产品的开发，还同时向微观和宏观两个方向拓展。微观方面，在绿色化学中已用于在原子水平上预防污染，谋求原子的经济反应；宏观方面，用于过程、企业、工程、园区、系统（如交通、电力、供暖、供水、垃圾收集和处理以及食品供应等）行业乃至城市的规划和设计。,产品生态设计的基本思想产品生态设计的基本思想在于从产品的孕育阶段开始即遵循污染预防的原则，把改善产品的环境影响的努力凝固在产品设计之中。经过生态设计的产品对生态环境没有过度的影响，在延续使用中是安全的，对能源和自然资源的利用是有效的，并且是可以再循环、再生或易于安全处置的。,产品生态设计电视机索尼德意志公司材料选择避免使用复合材料最大限度减少涂漆材料减少所用材料的种类所有塑料零件标上材料代号壳体前脸使用水基漆,电视机索尼德意志公司制造工艺扬声器格子窗成为音箱整体的一部分，用同一种塑料制成采用吹塑工艺，提高机诫质量，减少塑料用量，降低成本便于拆卸直接用手或常用工具即可拆卸音箱可直接拉出显象管只用4个螺钉固定在塑料机壳上，机壳上不用任何金属固定元件,米其林轮胎的生命周期评估和生态设计轮胎的制造阶段使用总能量9Kge.p.轮胎的使用阶段90Kge.p.延长使用寿命采用子午线结构寿命提高3倍改进胎面花纹设计寿命延长25%胎面可两次翻新降低滚动阻力采用二氧化硅增强可减少阻力20%降低噪声改进轮胎设计可降低噪声1/21/3与汽车制造商合作降低能耗与道路建设者合作改善路面质量与司机合作保持良好的驾驶习惯和适当的维护废轮胎回收材料制造橡胶制品，作为公路路面，合成地板覆盖层回收能量相当于优质低硫煤6.5Kge.p.,地毯业界的改革先锋Interface公司传统方式老式单色宽幅地毯每10年更换1次关闭办公室移动家具废弃旧地毯使用有浓味的地毯胶办公室恢复原状垃圾场中已有超过50亿磅的Interface废弃地毯,地毯业界的改革先锋Interface公司改革经营模式：以租代卖每月为客户检查一次利用一个晚上的时间，调换1020%磨损面积达8090%的地毯改用块状形式铺放，少用胶或不用胶改进地毯设计：分为可分离的面层和衬底开发新材料Solenium减轻重量35%提高耐磨性4倍耐脏、易清洗、不发霉易于再循环,地毯业界的改革先锋Interface公司惊人的效果单位服务成本降为原先的1/7非物质化达到30倍的效率制造成本降低，利润大幅度增加增加了就业公司的最终目标：不再使用一滴石油,巴西第5大城市、有着170万都市人口的库里蒂巴市是建设生态城市的典范，其具体做法就是把类似于清洁生产的理念引入城市的生态创新规划设计之中，经过30多年不懈的努力，取得了全球瞩目的成功。,城市生态设计的共同要求是：适应当地环境，合理区划，确立符合生态学原理的土地利用格局，尽量少地破坏和改变环境；不超越生态承载力；建立高效、便捷、价廉的公交系统，配以自行车道和步行道，反对过分使用汽车；保留和恢复天然河道、天然湿地；大量栽种当地植物，建造乔、灌、草结合的多层次绿化体系，保护生物多样性，防止外来物种入侵；增加广场、道路铺面的渗水性；普及生态教育，消除生态愚昧行为；收集、分拣、回收、循环利用城市垃圾；保障充分就业，建立有活力的经济；鼓励公众参与。,产品生命周期评估生命周期管理生命周期成本分析生命周期风险分析生命周期设计生命周期经济,国际清洁生产宣言宣言确认推动清洁生产的6个关键：导向意识提高，教育和培训结合性研究与开发交流实施签名者承诺：采取预防战略提出环境状况的目标定期报告所取得的成绩,开发和完善推行清洁生产的工具工业代谢分析，考察物质的流动、迁移和转化，建立物质收支表；清洁生产审核，以流程的物料衡算为基础，提出、评估实施清洁生产方案；ISO14000，建立组织的环境管理体系并得到认证，推进污染预防和环境状况的持续改善；生命周期评估（LCA），作为考察物质转化全过程环境影响的思想原则和工具；,产品的环境标志，为市场注入环境动力；产品的生态设计，在产品的设计阶段即优化产品的环境性能；供应链的环境管理，少数公司已在起步，促进上下游商业伙伴改善环境行为。环境会计环境报告化工行业的责任关怀生产者责任延伸,环境报告向社会公开企业的环境状况和环境业绩。正由企业自愿行为走向规范化的环境管理制度。内容包括：对环境基本认识环境方针承诺各种环境管理措施和环境业绩（包括对社区的贡献和对国际社会的贡献）环境负荷,清洁生产的理念将成为结构调整的核心指导思想,以非物质化为原则进行产业结构的调整以脱碳为原则进行能源结构的调整以优化生命周期为原则进行产品结构的调整以创建生态工业园区为原则进行布局结构的调整,UNEP第6次清洁生产高级国际研讨会（2000.10蒙特利尔）最重要的结论:政府应将清洁生产纳入到所有公众政策的主体之中；企业应将清洁生产纳入到日常经营战略之中。,UNEP第7次清洁生产高级国际研讨会（2002.4布拉格）提出了12条建议其中最重要的是:进一步强化政府政策，坚持主流清洁生产制度建设的战略，在环境管理和国家经济发展政策与计划中让清洁生产成为主流；扩大清洁生产范围到可持续消费，推行生命周期起动计划。,清洁生产是一种技术，包括综合利用技术、源削减技术、再循环技术、无害化技术等；清洁生产也是一种战略，包括进行战略评估，制定战略目标、战略规划、战略步骤等；清洁生产更是一种哲学，体现了社会与自然的和谐共存、经济和环境的协调发展、精神与物质的需求平衡。,展望未来，我国推行清洁生产任重而道远。,谢谢大家！,