第二章 工业生态学

  每年9月,美国科普月刊《科学美国人》(法文版名称为 《为了科学》“pour la Science”)出版一期专刊。1989年9月, 专刊的主题是“地球的管理”。人们可以从中读到一篇题为 《可持续工业发展战略》的文章。两位作者都在世界上最大的 工业企业中就职:罗伯特·福罗什(Robert Frosch)是通用汽车 公司研究部副总裁(现在哈佛任教),尼古拉·加劳布劳斯 (Nicolas Gallopoulos),也在通用汽车公司任职,负责发动机研 究。在文章中,两位作者提出了这样的观点:即工业可以运用 新的生产方式,对环境的影响将大为减少。这个命题引导他们 推出了工业生态学这一概念。

  “在传统的工业体系中,每一道制造工序都独立于其他工 序,消耗原料,产出将销售的产品和将堆积起来的废料;我们 完全可以运用一种更为一体化的生产方式来代替这种过于简单 化的传统生产方式,那就是工业生态系统。……

  一个工业生态系统,完全可以像一个生物生态系统那样循 环运行:植物吸取养分,合成枝叶,供食草动物享用,食草动物本 身又为食肉动物所捕食,而它们的排泄物和尸体又成为其他生 物的食物。当然,也许人们永远也达不到一个完美的工业生态 体系的境界,但是,企业家与消费者完全可以改变他们的习惯, 如果他们愿意保持或提高生活水准而又不去破坏环境的话。

  这些文字起到了催化剂的作用,使很多人都产生了强烈的 预感。罗伯特·福罗什和尼古拉·加劳布劳斯的文章发表以后, 许多作者都发表了他们各自的看法,因此工业生态学不存在标 准的定义。加拿大新苏格兰省哈利法克斯达尔荷西亚大学 (Dalhousie University)的雷蒙·柯特(Raymond Cote)作了一番 统计,有关这门年轻的工业生态学不同的定义达20种之多。 不管这些定义有多么不同,但作者们至少在关于工业生态学的 三大基本要素方面是认同的:

  a)工业生态学是一种关于工业体系的所有组成部分及其 同生物圈的关系问题的全面的、一体化的分析视角;

  b)工业体系的生物物理基础,亦即与人类活动相关的物 质和能量流动与储存的总体,是工业生态学研究的范围,与目 前常见的学说不同,工业生态学的观点主要运用非物质化的价 值单位来考察经济;

  c)科技的动力,亦即关键技术种类的长期发展进化,是 工业体系的一个决定性(但不是唯一的)因素,有利于从生物 系统的循环中获得知识,把现有的工业体系转换为可持续发展 的体系。

  自然,如同罗伯特·福罗什1990年在英国工程师协会的报 告会上所指出的那样,工业生态学是一个类似的概念,不应完 全按照字面的意义来理解:

  “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”。

  初一接触,工业生态学的概念显得十分简单明了,十分吸 引人。那么有没有可能让其跨越美好的抽象概念阶段呢?回答 是肯定的,如同历史最长、被广为研究、今天仍在运行的工业 生态系统——卡伦堡共生体系——所证明的那样。在探讨关于 工业生态学的实践和理论的内涵之前,让我们先去卡伦堡转上 一圈,其发现会是十分有益的。

  卡伦堡共生体系

  卡伦堡是一个仅有2万居民的工业小城市,位于北海之 滨,距哥本哈根以西100公里左右。卡伦堡的好时运主要归功 于它的峡湾,在北半球这个纬度上是冬季少数不冻港之一。准 确地说,常年通航正是卡伦堡50年代以来工业发展的缘由。 开始,这里建造了一座火力发电厂和一座炼油厂。

  随着年代的推移,卡伦堡的主要企业开始相互间交换“废 料”:蒸汽,(不同温度和不同纯净度的)水,以及各种副产 品。80年代以来,当地发展部门意识到它们逐渐地,也是自 发地创造了一种体系,他们将其称之为“工业共生体系”。

  卡伦堡共生体系中主要有5家企业,相互间的距离不超过 数百米,由专门的管道体系连接在一起:

  *阿斯耐斯瓦尔盖(Asnaesvaerket)发电厂,这是丹麦最 大的火力发电厂,发电能力为150万千瓦,最初用燃油,(第 一次石油危机)后改用煤炭,雇佣600名职工。

  *斯塔朵尔(Statoil)炼油厂,同样是丹麦最大的炼油厂, 年产量超过300万吨,有职工250人。

  *挪伏·挪尔迪斯克(Novo Nordisk)公司,丹麦最大的生 物工程公司,是世界上最大的工业酶和胰岛素生产厂家之一。 设在卡伦堡的工厂是该公司最大的工厂,员工达1200人。

  *吉普洛克(Gyproc)石膏材料公司,一家瑞典公司,卡 伦堡的工厂年产1400万平方米石膏建筑板材,175名员工。

  *最后是卡伦堡市政府,它使用热电厂出售的蒸汽给全市 远距供暖。

  液态或蒸汽态的水,是可以系统地重复利用的“废料”。 水源或者来自相距15公里的梯索湖(Tisso),或者取自卡伦堡 市政供水系统。斯塔朵尔炼油厂排出的水冷却阿斯耐斯瓦尔盖 发电机组。发电厂产生的蒸汽回头又供给炼油厂,同时也供给 挪伏·挪尔迪斯克工厂的(发酵池)。热电厂也把蒸汽出售给吉 普洛克工厂和市政府(用于市政的分区供暖系统)。它甚至还 给一家养殖大菱鲆鱼的养殖场提供热水。

  1990年,热电厂在其一个机组上安装了脱硫装置,燃烧 气体中的硫与石灰产生反应,生成石膏(硫酸钙)。这样,热 电厂每年多生产10万吨石膏。由卡车送往邻近的吉普洛克石 膏材料厂。现在,这些石膏就用作石膏材料厂的原材料。吉普 洛克公司因此可以不再进口直到那时一直从西班牙矿区开采而 来的天然石膏。至于炼油厂生产的多余的燃气,可以作为燃料 供给发电厂和吉普洛克工厂。图1给出了卡伦堡共生体系的主 要交换流程示意图。

  把多年来逐步建立起未的所有废料交换的细节一一列数,可能是枯燥无味的。加之,还没有关于卡伦堡工业共生系统详尽的研究报告,我们只有一些初步的出版物。但在目前已经 掌握的部分材料的基础上,我们已经可以初步评估卡伦堡工业共生系统的环境、经济优势:卡伦堡工业共生体系

 

  *减少资源消耗:每年45000吨石油,15000吨煤炭; 特别是600000立方米的水,这些都是该地区相对稀少的资 源。

  *减少造成温室效应的气体排放和污染:每年175000吨 二氧化碳和10200吨二氧化硫。

  *废料重新利用:每年130000吨炉灰(用于筑路), 4500吨硫(用于生产硫酸),90000吨石膏,1440吨氮和600 吨的磷。

  事实上,源于这些交换的经济利益同样十分巨大。据可以公开得到的资料,20年期间总的投资(计16个废料交换工程)额估计为6000万美元,而由此产生的效益估计为每年 1000万美元。投资平均折旧时间短于5年。


图1:卡伦堡工业共生体系企业间主要废料交换流程示意图(资料来源:卡伦堡共生研究协会)

  卡伦堡的启示

  关于卡伦堡共生系统,我们归纳三点结论:

  第一,共生系统的形成是一个自发的过程,是在商业基础 上逐步形成的,所有企业都从中得到了好处。每一种“废料” 供货都是伙伴之间独立、私下达成的交易。交换服从于市场规 律,运用了许多种方式:有直接销售,以货易货,甚至友好的 协作交换(比如,接受方企业自费建造管线,作为交换,得到 的废料价格相当便宜)。

  第二,共生体系的成功广泛地建筑在不同伙伴之间的已有 信任关系基础上。卡伦堡是个小城市,大家都相互认识。这种 亲近关系使有关企业间的各个层次的日常接触都非常容易。

  第三,卡伦堡共生体系的特征是几个既不同又能互补的大 企业相邻。要在其他地方复制这样一个共生系统,需要鼓励某 些“企业混合”,使之有利于废料和资源的交换。

  90年代初以来,卡伦堡经验日益受到关注,在许多出版 物中被引作案例,但往往是经第二手资料。人们可以庆幸其突 然来临的知名度,但把卡伦堡的共生系统理想化也是错误的。 有必要提出以下几点评论:

  第一,共生系统受到刚性的制约,这是因为共生系统内的 企业数量有限,保障大部分废料运输的基础设施的性质所限: 管道运输只适合于固定伙伴之间固定的废料交换。

  第二,在改变生产方式的情况下,或者只是一个伙伴很简 单地要终止它的业务,那么,就可能造成某种废料不足,而整 个交换系统会受到严重干扰。在像卡伦堡这样的工业生态体系 中,由于没有多于必需的供货者,使得共生体系面临这样那样 的干扰会变得十分脆弱(与生物生态系统不一样,在生物生态 系统中,一般而言,多于必需的供货者是常态)。在卡伦堡, 某个废料交换的理由主要是生产者与消费者之间十分邻近。在 通常情况下,正好相反,原则上完全可能中断从一个供应商那 儿的进货,改成从另一个供货商那儿进货,而不论这个供货商 在什么地方。事实上,我们知道,这种理想市场的形成具有许 多偶然的因素。原料的稳定供应是所有企业要面临的一般问 题。归根结底,我们可以设想,像卡伦堡共生体系这样的经济 结构不可能在实际供应更为脆弱的情况下存在,比如像许多不 实行废料交换的普通工业园区。

  第三,购买固定废料的企业的工艺流程很难承受向它们提 供的原料在性质上或在构成方面的变化。吉普洛克石膏材料厂 的情况就是一个典型的例子。1995年,吉普洛克在常规分析 过程中发现石膏中含有大量的钒,这种金属可能对一些人造成 变态反应。经过仔细调查,最终发现钒污染的原因是:阿斯耐 斯瓦尔盖发电厂试用了一种从委内瑞拉来的叫做奥利木松 (Orimulsion)的价格十分低廉的燃料。奥利木松是一种从委内 瑞拉奥里诺科河流域开采来的石油,调查人员在这种石油里发 现了钒,最终在石膏中也发现了钒。阿斯耐斯瓦尔盖发电厂只 好改进其设备,以防止累积钒及脱硫装置生产的石膏的其他污 染物。

  第四,经济上的不合理。比如,为了防止可能对远距供暖 造成致命的竞争,卡伦堡没有天然气输气管道。事实上,对于 个人消费者来说,由热电厂蒸汽网络所供的热比管道天然气供 热要昂贵得多。这是一个荒谬的现象:丹麦的天然气一直供应 到瑞典境内的吉普洛克属下的一个工厂,而在丹麦卡伦堡却得 使用液化气瓶或由斯塔朵尔炼油厂提供的燃气。

  第五,人们同样看到,很难将中小企业整合进共生系统, 主要是因为它们的生产量和对副产品的吸收量都相当小。不 过,卡伦堡共生系统的一些主要伙伴正在积极地寻找新的合作 伙伴。比如,阿斯耐斯瓦尔盖发电厂正在设想利用自己多余的 蒸汽来制冷。如果有一个食品加工企业设在附近,那么它便可 以获得非常合算的冷冻系统。

  生态工业园区

  能不能在其他地方再现,甚至普及卡伦堡工业共生体系? 需要指出的是,在许多地方都有这种类似的初级工业生态系 统。在一些传统的工业地区,如在鲁尔、洛林或休斯敦地区, 从很久以前就开始实行不同企业间多少也是经设计的共生形 式。主要的区别在于,在卡伦堡,共生交换的发展过程是自觉 地和系统地进行的。

  以卡伦堡为榜样,在90年代初出现了“生态工业园区” 的概念(英文为:eco-industrial park,EIP)。在一个园区中, 各企业进行合作,以使资源得到最优化利用,特别是相互利用 废料(一个企业的废料作为另一个企业的原料)。不过,“园 区”的概念不应使人们理解成一定是某个在地理上毗邻的地 区,一个生态工业园区完全可以包括附近的居住区,或者包括 一个离得很远的企业,如果它是唯一能处理在园区现场不能处 理的稀有废料的企业的话。生态工业园区的观念区别于传统的 废料交换项目的地方是,它不满足于简单的一来一往的资源循 环,而旨在系统地使一个地区的总体资源增值。

  自1993年起,主要在美国,我们看到生态工业园区遍地 开花。在华盛顿,可持续发展总统委员会(President's Council on Sustainable Development,PCSD)组建了一个生态工业园区 特别工作组。在1997年发表的最终报告中,人们可以看到有 15个左右的生态工业园区项目规划分散在全美各地区。在加 拿大(哈利法克斯)、荷兰(鹿特丹)和奥地利(格拉兹)同 一时期也有类似的计划。但是,直到目前为止,这还只是一些 规划,还没有确确实实地展开。

  生态工业园区这一新名词产生了一种时髦效应,但经过热 闹的第一阶段以后,具体的成果就需要耐心等待了。还应该承 认,如果说在原则上工业生态园区的设想是极为简单的,但实 行起来却一点也不容易。表面上看起来,它甚至可能违反我们 的良知,比如,我们可以设想下述情形,当一个企业需要增加 它的废料生产(而不是减少),在另一个邻近企业能否将其作 为原料来接受。

  此外,工业生产工艺通常地都设计使用符合严格的纯净标 准和质量标准的天然原料。这就使其回旋余地很小。在卡伦 堡,吉普洛克不得不改变它的原料加工工艺,因为从阿斯耐斯 瓦尔盖热电厂来的石膏原料与天然石膏的温度是不一样的。这 是为使用废料而改造工艺成功的范例。但一般而言,每当为使 副产品和废料能为别的企业所用而进入改造生产工艺流程的细 节时,经常会遇到技术上和经济上难以克服的困难。工业“营 养结构”并不一定肯定比在自然生态系统中所见到的更简单! 在这样的条件下,我们理解企业家们,如同生态工业园区的推 举者们一样,在初期对这一新生事物持保留态度。工业生态园 区不可能一夜之间出现并可供实际操作运行,但其思想已经开 始发扬光大。

  工业生物群落

  与工业生态园区概念接近的是“工业生物群落”概念。在 生物学当中,生物群落概念与下述事实相关:在生态系统中, 不同的生物种群总是依据一定特性的组成关系才能组成。我们 可以把这一思想扩展到工业联合企业中去,寻求确定“恰当 的”即最优化的工业活动组合。比如,与其单独地建造一个蔗 糖厂,从一开始就应该设想一个联合企业,以使与蔗糖生产有 关的物质、能源流都得到最优化利用。也就是说,为使不同的 甘蔗副产品得到充分利用,就至少需要建立一个造纸厂、一个 制糖厂和一个热电厂。正是以这种方式,我们设想诸如“纸浆 -造纸”、“肥料-水泥”、“炼钢-肥料-水泥”等一类的联合 体。部分的和自发的类似联合体的例子很久以来早就存在,但 从今以后的问题是要明确地和系统地加以发展。

  如同在自然生态系统中一样,在工业生物群落中也存在 “主要种群”。热电厂很明显就是这种“种群”之一。可以设想 围绕热电厂的一系列的生态工业联合体。特别是燃烧煤炭的热 电厂运用的物质流规模相当庞大,而且以热的形式浪费的能源 也相当的多。仍以卡伦堡为例,阿斯耐斯瓦尔盖热电厂每年燃 烧掉450万吨煤炭,而每年斯塔朵尔炼油厂消耗掉的14万吨 蒸汽只占热电厂生产的全部热能的0.3%,远距住宅供暖每年 所需的22.5万吨蒸汽只占其中的0.5%,而挪伏·挪尔迪斯克 生物公司所用掉的21.5万吨蒸汽也仅占0.5%。

  像卡伦堡阿斯耐斯瓦尔盖热电厂那样一个发电厂,如果满 负荷运转,所发的电只占其燃烧掉的煤炭所释放出来的总能量 的40%。因而有相当大的一部分能量以蒸汽的形式出现,可 以在“共生”经营活动的范围之内被利用。这种可能性,在像 中国、印度这样的国家意义特别重大。这两个国家的电力生产 规模日见扩大,而其中大部分源自燃煤。在此情况下,人们可 以利用富余热力制冷,用于分区供冷(“district cooling”),或 者甚至可以将制冷用于食品加工或化工生产。

  对企业的影响

  企业会把工业生态学付诸实施吗?如果会,那么怎么样实 施?自然,今天工业生态学刚刚走出创导者们的圈子,要回答 这些问题显然为时尚早,不过已经可以提出几个基本要点:

  *把工业体系视作生态系统的特殊情形的观点的提出并不 是为了为难实业界。我们只是看到了走出传统的无结果的“生 态-经济”这对矛盾的辩论的可能性。当然,这同样存在一定 的倒退风险。早晚一些企业会援引工业生态学来为一些不值一 驳的实际现象辩护。

  *实业界为关于可持续发展的多少有点儿高尚的高谈阔论 所包围,被淹没在关于环境保护的理论和建议的大潮之中(生 命周期分析、ISO系列质量体系和其他各种各样的标准),欣 赏工业生态学的严格的理论(生态科学)的一面,而且特别欣 赏其实践操作的一面。

  *在管理方面,工业生态学将产生两大影响:

  一方面,它对几乎强迫性的主要关注产品的管理方式提出 了质疑。传统地,企业的全部力量集中在销售产品方面,而关 于废料管理和环境问题总是扔给一个多少有点儿次要的部门。 而现在要给予废料增值以同样的重要性,也就是说要同销售产 品一样重视企业所有物质与能源的最优化交换。

  另一方面,传统的管理科学在企业间激烈竞争的背景下树 立了竞争力的信条。而工业生态学要求企业间不仅仅是竞争关 系,而是建立起一种“超越门户”(Over the fence)的管理形 式,即保证资源最优化利用的管理合作。

  *最优化利用物质与能量交换迟早会带来技术进步和竞争 力的提高。正是因为这个理由,中小企业同样有机会实施工业 生态学,而不仅仅为一小部分大公司视作奢侈品,使用它但并 不期望获得即时的效益。再说,技术进步就是“生态效率”理 论(eco-efficiency)的中心思想。“生态效率”理论是由弗兰克 ·博斯哈特(Frank Bosshardt)于1992年提出来的,他是阿诺 瓦(ANOVA)集团(瑞士斯蒂芬·斯密丹尼(stephan Schmidheiny)工业控股公司,可持续发展业务委员会(Business Council for sustainable Development)的创始者之一)的负责人 之一。最近,Dow Europe公司的克罗德·福斯勒(Claude Fussler)杰出地发展了“生态效率”理论并将其实际运用于企业 界。简要地说,“生态效率”理论推崇的方法,用实业界的 语汇来表示(竞争力,革新,等等)与工业生态学十分相似。 主要区别在于,“生态效率”理论仍然集中在单个企业的发展 战略方面,而工业生态学注重的是企业集团层次上、地区间、 甚至整个工业体系的最优化。

  工业体系的进化过程

  工业生态学概念,是一个类比的概念,我们不能按字面的意 义来理解它。不过,基于50多年来我们在自然生态系统循环方 面获得的大量知识,这一类比概念值得我们详细展开探索。从 理论上来说,无疑地,最初的基石已经奠定,但分析其有效性和 在工业领域实际运用生态系统概念,一切都还刚刚开始。

  关于地球生命进化的知识为我们提供了思考未来工业体系 的思想武器,同生物圈一样,工业体系也是一个漫长进化史的 结果。在生命的开始阶段,可能的资源无穷无尽,而有机生物 的数量是那样地少,以至于它们的存在对可利用资源产生的影 响几乎可以忽略不记。我们可以这样来描绘,把它看成是一个 线性进化过程。在这个进化过程中,物质流动相互独立地进 行。资源看起来是无限的,因而废料也可以无限地产生,生命 因此可以长期保障其发展的条件。漫长时间内连续的“创造”, 先是无氧发酵,然后是有氧发酵,然后是光合作用,我们工业 社会可以从中获得启发。

  地球生命的最初阶段与现代经济运行方式之间的类比给人 以十分强烈的印象:事实上,目前的工业体系,与其说是一个 真正的“体系”,倒不如说是一些相互不发生关系的线形物质 流的叠加。其运行方式,简单他说,就是开采资源和抛弃废 料,这是我们环境问题的根源。工业生态学理论的主要探索者 之一,勃拉登·阿伦比(Braden Allenby)提出将这种运行方式 命名为一级生态系统,可以用下述图示表明:


图2:一级生态系统示意图(资料来源:Braden R.Allenby)

  在随后的进化过程中,资源变得有限了。在这种情况下, 有生命的有机物随之变得非常地相互依赖并组成了复杂的相互 作用的网络系统,一如今天我们在生物群落中所见到的那样。 不同(种群)组成部分之间的,也就是说,二级生态系统内部 的物质循环变得极为重要,(资源和废料)的进出量则受到资 源数量与环境能接受废料能力的制约(见图3)。


图3:二级生态系统示意图(资料来源:Braden R.Allenby)

  与一级生态系统相比,二级生态系统对资源的利用虽然已 经达到相当高的效率,但也仍然不能长期维持下去,因为物质、 能量流都是单向的:资源减少,而废料不可避免地不断增加。

  为了真正转变成为可持续的形态,生物生态系统进化成以 完全循环的方式运行。在这种形态下,我们不可能区分资源与 废料,因为,对一个有机体来说是废料,但对另一个有机体来 说是资源。只有太阳能是来自外部的支援。我们仍然运用勃拉 登·阿伦比建议的术语,这可称作三级生态系统。在这样的一 个生态系统之内,众多的循环借助太阳能既进行独立的方式, 也以互联的方式进行物质交换。这种循环过程在时间长度方面 和空间规模方面的差异性相当大。理想的工业社会(包括基础 设施和农业),应尽可能接近三级生态系统。


图4:三级生态系统示意图(资料来源:Braden R.Allenby)

  总的说来,一个理想的工业生态系统包括四类主要行为 者:资源开采者,处理者(制造商),消费者和废料处理者。 由于集约再循环,各系统内不同行为者之间的物质流远远大于 出入生态系统的物质流。

  人类活动,特别是工业革命以来的发展活动,在很大的程 度上属于一级生态系统的范畴。产品的使用寿命常常极短,往 往仅使用几星期,甚至几天。大部分的原材料的使用可以说是 毫无价值的:它们仅使用一次以后便被扔掉,散落于周围环境 之中。使用的许许多多产品是消耗性的:如润滑剂、溶剂、油 漆、杀虫剂、肥料甚至轮胎(看看公路边堆放的旧轮胎吧)。 废物再循环利用微乎其微。而且,消费后废弃物的再利用的方 式,诸如今天普遍运用的方式,往往其本身也是污染活动,消 耗性的,其对环境的真正效益远不是一目了然的。

  同生化反应相反,工业生产几乎唯一地使用矿物能源,而矿物能源是不能再生的。在这个意义上,今天的工业生态系统,建筑在矿物燃料的基础上,与生物进化的初级阶段十分相似:最原始的有机物从生物史前时期长期积累的有机分子储备 中汲取能量。


图5:理想工业生态系统示意图(资料来源:Braden R.Allenby)

  与由太阳能促使产生的再生循环(生物地球化学循环)不 同,目前的工业生产过程只是转化过程中阶段性的和不可逆的 线性片段而已。过程从采掘原材料开始,继之以物理的分选、 提炼,尔后还原或化合成初级的中间体。这样,人们可以得到 构成工业社会第一基础的原料了:基础金属或以纯净形态出现 的其他元素,诸如纤维素、碳酸钠、氨水、甲烷、乙烷、丙 烷、丁烷、苯、二甲苯、甲醇、乙醇、乙酰基、乙烯、丙烯等 等。这些初级材料的获得需要经过吸热反应,也就是说需要添 加外来能量。

  这些初级材料再经加工和再化合成预想的物理的和化学的 形态。在大多数情况下,这些初级材料经过放热反应,也就是 说不用添加剂的。大部分氢化、氯化、氢氯化反应是放热反 应;强酸和金属或氢氧化反应也是放热反应。

  因此,这些初级材料含有必要的能量,经反应化合成最终 产品。可以说,它们所起的作用有点儿类似生化系统中三磷酸 腺苷(A.T.P.)的作用(三磷酸腺苷是为细胞新陈代谢提 供所需能量的主要分子)。然而三磷酸腺苷是可以在细胞内部 以循环方式再生的。与此相反,初级中间体却是不能再生的, 以不可逆方式包含在产品之中。这里,如同罗伯特·U·艾瑞斯 (Robert U.Ayres)所指出的那样,是目前工业代谢与生物代 谢最根本的区别所在。

  在近亿年的过程中,生物圈产生了一个三级生态系统运行 所需的一切要素。而我们的工业体系正艰难地和部分地从一级 生态系统向二级生态系统过渡,只是半循环的,而这还是由于 一些资源的稀少(主要是一些可以更新的资源,如水、土地), 由于各种各样的污染和立法的或经济的因素(比如贵金属的回 收利用)所促成的。

  工业生态学思想的主旨是促使现代工业体系向三级生态系 统的转换。转换战略的实施包括四个方面:将废料作资源重新 利用;封闭物质循环系统和尽量减少消耗性材料的使用;工业 产品与经济活动的非物质化;能源的脱碳(四个方面的详细介 绍见本书第5章)。

  比这样或那样的观念更为重要的,将生态学概念运用到工业体系最重要的贡献在于工业生态学所提倡的全面的、一体化的观念。而特别重要的是,从对生态运行与调节机制的认识中 获得知识,即从近50年来由理论生态学发展起来的充满了控制论语汇的学问中获得知识。从长远来说,对生物和工业生态系统的调节机制的知识可能演化成一种像长期以来用于优化工 业生产体系各个不同组成部分的科技知识一样的战略理论。

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