摘要 產(chǎn)業(yè)資源生態(tài)管理是產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要保障。也是循環(huán)經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域的前沿?zé)狳c(diǎn)問(wèn)題。在全面分析當(dāng)前國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究的基礎(chǔ)上。運(yùn)用系統(tǒng)論和生態(tài)學(xué)原理,闡明了產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)是由企業(yè)及其消費(fèi)群體與其支撐環(huán)境構(gòu)成的一個(gè)具有自調(diào)節(jié)能力的自組織系統(tǒng)。深入剖析了產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及功能特征,系統(tǒng)分析了產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中產(chǎn)業(yè)群體(生產(chǎn)者、消費(fèi)者和分解者)及環(huán)境要素(生物、非生物、物質(zhì)資源)的組成。產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)具有以資源供求為關(guān)系的資源網(wǎng)結(jié)構(gòu),在種類和數(shù)量上具有時(shí)間和空間動(dòng)態(tài)變化的特征:市場(chǎng)需求和政策直接影響產(chǎn)業(yè)群的種類和規(guī)模;分解者的功能是將廢棄物收集、分類、再資源化以及無(wú)害化處理排放。指出了傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)資源管理中條塊分割,產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)資源網(wǎng)不完善以及分解者功能欠缺等弊端。論述了產(chǎn)業(yè)資源生態(tài)管理應(yīng)遵循的原則。系統(tǒng)闡述了產(chǎn)業(yè)資源流動(dòng)的生態(tài)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架。提出了基于循環(huán)共生網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的資源開(kāi)采、利用和廢棄物排放整體生態(tài)管理的新模式,為循環(huán)經(jīng)濟(jì)的實(shí)現(xiàn)提供了一條資源可持續(xù)管理的新途徑。
關(guān)鍵詞 產(chǎn)業(yè);生態(tài)系統(tǒng);生態(tài)管理;循環(huán);共生
中圖分類號(hào)F205 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A 文章編號(hào)1002-2104(2010)06-0080-07
追求社會(huì)發(fā)展和文明是人類永恒的主題。在人類文明不斷發(fā)展的漫漫長(zhǎng)河中,人類通過(guò)生產(chǎn)活動(dòng)和生活活動(dòng)與自然生態(tài)系統(tǒng)不斷發(fā)生著物質(zhì)和能量的交換。通過(guò)這種相互作用,人類社會(huì)從原始文明,歷經(jīng)農(nóng)業(yè)文明,發(fā)展到工業(yè)文明。每一個(gè)文明階段人類社會(huì)都在經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展中發(fā)生了質(zhì)的飛躍,人類獲得了前所未有的物質(zhì)的享受和便利舒適的生活條件。但與此同時(shí),自然生態(tài)系統(tǒng)由此受到的擾動(dòng)已使之不堪重負(fù)。
從生態(tài)學(xué)的角度來(lái)審視人類生產(chǎn)活動(dòng),其實(shí)質(zhì)上可視為產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的發(fā)展。相比較自然生態(tài)系統(tǒng)的發(fā)展,同樣是從自然環(huán)境中獲取資源,但為什么自然生態(tài)系統(tǒng)能得到和諧可持續(xù)的發(fā)展?而產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)卻面臨嚴(yán)重的生態(tài)環(huán)境問(wèn)題?人類開(kāi)始反思產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)資源利用的模式問(wèn)題。資源代謝在時(shí)間和空間尺度上的阻滯或耗竭是造成嚴(yán)重生態(tài)環(huán)境問(wèn)題的主要原因。傳統(tǒng)的高投入、高消耗、低效率、難循環(huán)、不協(xié)調(diào)、高污染的產(chǎn)業(yè)發(fā)展模式已不適應(yīng)人類可持續(xù)發(fā)展的要求。如何建立新的產(chǎn)業(yè)資源管理模式,使資源得到合理開(kāi)發(fā)、循環(huán)和利用,是人類社會(huì)發(fā)展面臨的重大課題。論文在分析國(guó)內(nèi)外產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)資源管理研究的基礎(chǔ)上,運(yùn)用系統(tǒng)論以及生態(tài)學(xué)原理等,闡明了產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的內(nèi)涵,深入剖析了其資源流的特征和結(jié)構(gòu),系統(tǒng)分析了傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)資源管理的弊端,借鑒自然生態(tài)系統(tǒng)資源流動(dòng)的模式,系統(tǒng)闡述了產(chǎn)業(yè)資源流動(dòng)的生態(tài)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架,提出了基于循環(huán)共生網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)資源生態(tài)管理的新模式。
1 產(chǎn)業(yè)資源生態(tài)管理研究基礎(chǔ)
1935年英國(guó)植物學(xué)家Tensley提出的生態(tài)系統(tǒng)的概念,為產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的管理和發(fā)展奠定了理論基礎(chǔ)。他認(rèn)為自然生態(tài)系統(tǒng)是一個(gè)由生產(chǎn)者、消費(fèi)者和分解者組成的具有自調(diào)節(jié)功能的自組織復(fù)合有機(jī)體。這樣的有機(jī)體各子系統(tǒng)經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的協(xié)同作用,通過(guò)生產(chǎn)者、消費(fèi)者和分解者構(gòu)成復(fù)雜但高效的食物網(wǎng),物質(zhì)和能量在這個(gè)系統(tǒng)能得到有效利用和流動(dòng),保障了系統(tǒng)健康持續(xù)的發(fā)展。1989年,通用汽車(chē)公司的科學(xué)家Frosch和Gallopoulost首次提出并分析了產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的概念,指出傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)可向自然生態(tài)系統(tǒng)學(xué)習(xí),并可以建立類似自然生態(tài)系統(tǒng)的產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)。在這樣的系統(tǒng)中,每個(gè)企業(yè)通過(guò)物質(zhì)流和能量流都與相關(guān)企業(yè)相互依存、相互聯(lián)系,從而構(gòu)成了一個(gè)協(xié)調(diào)的復(fù)合大系統(tǒng)。通過(guò)資源的合理循環(huán)利用,減少工業(yè)系統(tǒng)的發(fā)展對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響。他們的研究為產(chǎn)業(yè)資源的生態(tài)管理和發(fā)展奠定了理論基礎(chǔ)。
早在20世紀(jì)50、60年代針對(duì)產(chǎn)業(yè)發(fā)展帶來(lái)的嚴(yán)重的生態(tài)環(huán)境問(wèn)題,許多科學(xué)工作者開(kāi)始思考產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)資源生態(tài)管理的問(wèn)題。早期的產(chǎn)業(yè)資源管理研究是從產(chǎn)業(yè)資源流代謝分析的角度而展開(kāi)的,主要從城市代謝與污染物路徑分析兩方面展開(kāi)。1965年Abel Wolmzn發(fā)表了第一篇有關(guān)城市代謝的文章,揭示了城市物質(zhì)代謝引發(fā)的環(huán)境問(wèn)題。1970年Newcombe等研究了香港城市的物質(zhì)代謝,分析了城市發(fā)展的物質(zhì)消耗對(duì)資源和環(huán)境的影響。1997年Ktinig重新對(duì)香港城市的代謝進(jìn)行了分析,通過(guò)比較得出1997年的物質(zhì)消耗比較1970年增加了149%。1972年Huntzicker等對(duì)洛杉磯地區(qū)汽車(chē)排鉛的物質(zhì)平衡進(jìn)行了研究,分析了該地區(qū)汽車(chē)排鉛主要的源、路徑和匯。1985年Ayres等研究了Hudson-Raritan流域從1885~1985年100年間的重金屬元素的源、路徑和匯。1976年Rauhut對(duì)美國(guó)礦物清單進(jìn)行了分析。1989年Ayres提出產(chǎn)業(yè)代謝的分析,目的是通過(guò)物質(zhì)減量化和物質(zhì)循環(huán)協(xié)調(diào)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和資源環(huán)境保護(hù)的關(guān)系。為分析資源進(jìn)入經(jīng)濟(jì)消費(fèi)系統(tǒng)后的路徑和特征,Baccini和Brunner在1991年提出了物質(zhì)流和元素流的分析框架。20世紀(jì)90年代,德國(guó)WuppertaI研究所又提出了物質(zhì)流帳戶體系(MFA),它提供了定量測(cè)度經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)運(yùn)行中物質(zhì)使用量的基本工具。2001年歐盟制定了一個(gè)分析國(guó)家層面物質(zhì)流的方法指南。我國(guó)學(xué)者在資源流分析和管理方面也進(jìn)行了積極的探討。
當(dāng)前產(chǎn)業(yè)資源管理的研究以物質(zhì)流分析為基礎(chǔ)結(jié)合生命周期評(píng)價(jià)與投入產(chǎn)出分析在各層次都展開(kāi)了廣泛的研究。從尺度上分為國(guó)家、區(qū)域、城市、開(kāi)發(fā)區(qū)。在國(guó)家層面上研究側(cè)重于國(guó)家經(jīng)濟(jì)一環(huán)境系統(tǒng)的物質(zhì)流總量的輸入輸出分析,以及國(guó)家物質(zhì)流帳戶的研究。在區(qū)域尺度上側(cè)重于物質(zhì)的輸入和輸出以及基于物質(zhì)流分析的區(qū)域生態(tài)環(huán)境影響分析。在城市尺度上側(cè)重城市代謝、物質(zhì)流帳戶及其生態(tài)環(huán)境影響和生態(tài)調(diào)控分析。在生態(tài)園區(qū)的尺度上主要側(cè)重產(chǎn)業(yè)的物質(zhì)流動(dòng)分析。
從研究?jī)?nèi)容上分可分為:理論研究與應(yīng)用研究。其中理論研究主要有物質(zhì)流分析方法與投入一產(chǎn)出分析模型的研究;生命周期評(píng)價(jià)方法的研究;工業(yè)共生網(wǎng)絡(luò)運(yùn)作模式的研究。應(yīng)用研究又包括建筑、半導(dǎo)體、水泥及啤酒等行業(yè)物質(zhì)流分析。企業(yè)物質(zhì)流分析,金屬元素物質(zhì)流分析,以及非金屬元素物質(zhì)流分析。
通過(guò)分析已有研究成果可以顯見(jiàn),在產(chǎn)業(yè)資源管理中資源流分析方法的研究、資源流的物質(zhì)量及其生態(tài)環(huán)境影響分析上取得了不少的成果。但對(duì)資源生態(tài)管理模式的研究還處于起步階段。如何運(yùn)用生態(tài)學(xué)原理改變傳統(tǒng)資源流結(jié)構(gòu),通過(guò)生態(tài)重組和設(shè)計(jì)形成新的循環(huán)共生模式,建立產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)資源生態(tài)管理機(jī)制,從而促進(jìn)產(chǎn)業(yè)資源有效利用和減少?gòu)U棄物的生態(tài)環(huán)境影響是當(dāng)今急需研究的重要科學(xué)問(wèn)題。這也是本論文的研究目的。
2 傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)資源管理
產(chǎn)業(yè)資源管理是產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展的重要保障,傳統(tǒng)的管理方式是以經(jīng)濟(jì)效益為主要目標(biāo)的資源開(kāi)發(fā)一資源使用一廢棄物排放三部分分割式的管理模式。資源開(kāi)發(fā)主要為經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供需要的原材料,由原料管理部門(mén)管理;資源使用主要由產(chǎn)品生產(chǎn)企業(yè)生產(chǎn)市場(chǎng)需求的產(chǎn)品,從而獲得高額利潤(rùn),由產(chǎn)業(yè)和消費(fèi)品等方面部門(mén)管理。廢棄物排放是將生產(chǎn)中廢棄物排向自然生態(tài)系統(tǒng)的過(guò)程,由環(huán)境保護(hù)部門(mén)管理。因此三方面根據(jù)各自的目的進(jìn)行資源的分配,分別由不同的管理部門(mén)進(jìn)行管理,同時(shí)三個(gè)方面又通過(guò)資源流相互聯(lián)系。由于資源開(kāi)采和使用中忽視自然生態(tài)系統(tǒng)資源的有限性和環(huán)境容量的限制,管理目標(biāo)不同導(dǎo)致三方面的管理難以協(xié)調(diào),在管理中造成三方面問(wèn)題:①在資源獲取時(shí)因過(guò)度開(kāi)采造成生態(tài)環(huán)境的退化,例如對(duì)森林資源的過(guò)度砍伐,導(dǎo)致森林的面積縮減,生物多樣性銳減,嚴(yán)重的水土流失,森林的服務(wù)功能(如調(diào)節(jié)氣候,凈化空氣等)喪失。根據(jù)統(tǒng)計(jì),世界郁閉森林面積1978~2000年從25.6×108 hm2減少到21.2×10hm2。嚴(yán)重影響了資源的可持續(xù)利用。②資源利用時(shí)因不合理使用導(dǎo)致利用效率低下造成大量浪費(fèi),例如,我國(guó)的單位資源的產(chǎn)出水平相當(dāng)于美國(guó)的1/10,日本的1/20,德國(guó)的1/6;我國(guó)每噸標(biāo)準(zhǔn)煤的產(chǎn)出效率為美國(guó)的28.6%,歐盟的16.8%,日本的10.3%。資源利用效率低下不僅造成資源短缺,還造成廢棄物的大量產(chǎn)生增加對(duì)自然生態(tài)環(huán)境的脅迫。③在廢棄物排放時(shí)因大量排放導(dǎo)致環(huán)境管理效率低下,污染物排放超出環(huán)境容量并伴有大量的有毒有害物質(zhì)而導(dǎo)致嚴(yán)重的環(huán)境污染和生態(tài)破壞,并對(duì)人類健康造成危害。據(jù)統(tǒng)計(jì),1980年人類活動(dòng)就已使鉛、砷、鉻等有害金屬向環(huán)境的排放超出了天然活動(dòng)的排放。導(dǎo)致嚴(yán)重的生態(tài)環(huán)境問(wèn)題。因此,傳統(tǒng)的產(chǎn)業(yè)資源管理模式嚴(yán)重阻礙了城市生態(tài)系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展。
3 產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)
3.1 產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的內(nèi)涵
生態(tài)學(xué)認(rèn)為生態(tài)系統(tǒng)是指在一定時(shí)間和空間范圍內(nèi),由生物群落及其環(huán)境組成的一個(gè)整體,該整體具有一定的大小和結(jié)構(gòu),各成員借助能量流動(dòng)、物質(zhì)循環(huán)和信息傳遞而相互聯(lián)系、相互影響、相互依存,并形成具有自組織和自調(diào)節(jié)功能的復(fù)合體。自然生態(tài)系統(tǒng)經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的進(jìn)化和演替,生物群落與其環(huán)境形成了一個(gè)協(xié)調(diào)持續(xù)發(fā)展的整體。通過(guò)生產(chǎn)者、消費(fèi)者和分解者組成的食物網(wǎng),物質(zhì)得到高效循環(huán)利用。因此,從整個(gè)系統(tǒng)來(lái)看,沒(méi)有廢棄物的壓力,使系統(tǒng)能得到和諧可持續(xù)發(fā)展。
根據(jù)生態(tài)學(xué)原理,當(dāng)前產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)可視為一個(gè)特殊的生態(tài)系統(tǒng),是在一定時(shí)間和空間范圍內(nèi),由產(chǎn)業(yè)群體與其支撐環(huán)境組成的一個(gè)整體,這個(gè)整體也是具有一定的大小和結(jié)構(gòu),各成員通過(guò)物質(zhì)、能量及資金的流動(dòng)及信息的傳遞相互關(guān)聯(lián)構(gòu)成了一個(gè)具有自組織和自調(diào)節(jié)功能的復(fù)合體。其結(jié)構(gòu)由產(chǎn)業(yè)群體及其環(huán)境組成(見(jiàn)圖1),其中產(chǎn)業(yè)群體主要有生產(chǎn)者、消費(fèi)者、分解者。環(huán)境要素主要由生物環(huán)境、非生物環(huán)境,物質(zhì)資源組成。其中生產(chǎn)者主要包括:資源開(kāi)發(fā)企業(yè),原料生產(chǎn)企業(yè),原料生產(chǎn)農(nóng)場(chǎng);消費(fèi)者主要包括:產(chǎn)品生產(chǎn)企業(yè)、供應(yīng)商、銷售商、單位消費(fèi)體、個(gè)體消費(fèi)體等;分解者主要包括:廢品收購(gòu)站、廢品分類廠、廢品加工廠,垃圾處理廠。生物要素主要包括:動(dòng)物,植物,微生物;非生物要素:氣候(光、溫度、降水、風(fēng)等),市場(chǎng)(參與者、價(jià)格、資金、交易場(chǎng)所等),管理(管理部門(mén),政策,法規(guī),司法等);支撐(網(wǎng)絡(luò)信息,交通等);物質(zhì)資源:能源(化石燃料,太陽(yáng)能,風(fēng)能,水能,生物能,潮汐能等),礦物(自然元素礦,化合物礦),其他(森林,農(nóng)產(chǎn)品,固定資產(chǎn))。
3.2 產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特征
產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)具有明顯的空間結(jié)構(gòu)、時(shí)間結(jié)構(gòu)及資源結(jié)構(gòu)特征。隨著時(shí)間的變化,產(chǎn)業(yè)群在空間和資源結(jié)構(gòu)上都可能發(fā)生變化??臻g結(jié)構(gòu)主要有聚集和分散,有的聚集在一個(gè)產(chǎn)業(yè)園區(qū)中,有的分散在不同的區(qū)域,通過(guò)交通運(yùn)輸聯(lián)系。從時(shí)間結(jié)構(gòu)分析,隨著時(shí)間的變化產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)也作相應(yīng)的調(diào)整,短期引起企業(yè)產(chǎn)品的變化,如隨著季節(jié)的變化產(chǎn)品種類也發(fā)生變化等。長(zhǎng)期引起產(chǎn)業(yè)群組成或性質(zhì)(產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整)的變化,如我國(guó)“十一五”規(guī)劃中明確指出產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)將向“高新技術(shù)、創(chuàng)新企業(yè)和環(huán)保節(jié)能型產(chǎn)業(yè)”發(fā)展。從資源結(jié)構(gòu)分析,由于不同社會(huì)經(jīng)濟(jì)功能形成了不同的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),根據(jù)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)業(yè)分類(ISIC),共分17個(gè)部門(mén)和99個(gè)行業(yè)。我國(guó)有三次產(chǎn)業(yè)的劃分:農(nóng)業(yè)(種植、林業(yè)、牧業(yè)、漁業(yè))、工業(yè)(制造、電力、供水、建筑)、其他(流通和服務(wù))。在這些不同的產(chǎn)業(yè)中資源結(jié)構(gòu)具有獨(dú)特的資源鏈及資源網(wǎng)的特征。而且越是生態(tài)環(huán)境友好的產(chǎn)業(yè)其資源鏈越完整并且資源網(wǎng)絡(luò)特性越突出。如廣西貴糖集團(tuán)模式中的甘蔗一紙漿一造紙以及制糖一發(fā)電一水泥等資源鏈結(jié)構(gòu),以及由各資源鏈構(gòu)成的由制糖廠為核心企業(yè)由化肥廠、釀酒廠、發(fā)電廠、水泥廠、養(yǎng)魚(yú)廠、紙漿廠、造紙廠共同組成的一個(gè)資源生態(tài)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。
在資源生態(tài)網(wǎng)結(jié)構(gòu)中共生是一個(gè)重要的影響因素。共生機(jī)制是構(gòu)建產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的基礎(chǔ),它決定了生態(tài)產(chǎn)業(yè)群的結(jié)構(gòu)。美國(guó)耶魯大學(xué)chertow教授通過(guò)分析資源共生機(jī)制將生態(tài)產(chǎn)業(yè)群分成五類:①以廢物交換為基礎(chǔ)構(gòu)成的生態(tài)產(chǎn)業(yè)群;②在同一個(gè)企業(yè)內(nèi)通過(guò)資源交換構(gòu)成的生態(tài)產(chǎn)業(yè)群;③在一個(gè)工業(yè)園區(qū)通過(guò)資源交換構(gòu)成的生態(tài)產(chǎn)業(yè)群;④不同園區(qū)通過(guò)資源交換構(gòu)成的生態(tài)產(chǎn)業(yè)群;⑤通過(guò)虛擬網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建的生態(tài)產(chǎn)業(yè)群。我國(guó)學(xué)者王兆華等提出了生態(tài)工業(yè)園中產(chǎn)業(yè)共生網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)作模式:①以一個(gè)或多個(gè)企業(yè)為核心的依托型模式(如廣西貴糖集團(tuán)模式,丹麥卡倫堡生態(tài)工業(yè)園模式);②平等型模式(加拿大波恩賽德工業(yè)園);③依托型與平等型混合模式(奧地利Styria生態(tài)工業(yè)園模式);④虛擬網(wǎng)絡(luò)模式(美國(guó)布朗斯維爾生態(tài)工業(yè)園和北卡羅萊納州三角研究園)。
由于產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的發(fā)展是一個(gè)動(dòng)態(tài)發(fā)展的過(guò)程,例如,生態(tài)產(chǎn)業(yè)園的穩(wěn)定性受市場(chǎng)、消費(fèi)者、政策等因素的影響,根據(jù)熱力學(xué)定律,孤立系統(tǒng)如果不可逆則熵是逐漸增大的,最終導(dǎo)致系統(tǒng)趨向瓦解。因此,任何一種孤立的模式都難以持續(xù),論文認(rèn)為資源生態(tài)管理需要引導(dǎo)產(chǎn)業(yè)構(gòu)建對(duì)外開(kāi)放的,保持系統(tǒng)負(fù)熵遞增的發(fā)展模式,構(gòu)建以網(wǎng)絡(luò)為依托的由資源循環(huán)共生及多模式并存的產(chǎn)業(yè)資源循環(huán)共生網(wǎng)絡(luò)機(jī)制。
3.3 產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的功能及資源流
根據(jù)生態(tài)學(xué)原理,產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的主要功能也可從生產(chǎn)者功能、消費(fèi)者功能和分解者功能三部分功能來(lái)分析。通過(guò)物質(zhì)、能量及資金流動(dòng)以及信息傳遞,三方面功能形成有機(jī)整體。其資源流是實(shí)現(xiàn)這些功能的命脈(見(jiàn)圖2)。生產(chǎn)者功能主要是利用自然資源生產(chǎn)消費(fèi)者需要的各種原料,這些原料產(chǎn)品是圍繞消費(fèi)市場(chǎng)來(lái)生產(chǎn)的,在種類和數(shù)量上具有時(shí)間和空間動(dòng)態(tài)變化的特征。消費(fèi)者的層次主要分四層:產(chǎn)品生產(chǎn)企業(yè),供應(yīng)商、銷售商、單位和個(gè)體消費(fèi)者。初級(jí)消費(fèi)者(產(chǎn)品生產(chǎn)企業(yè))的功能是將原料加工成產(chǎn)品,提供給下一級(jí)消費(fèi)層使用,起到了對(duì)原料的再加工作用和物質(zhì)資源的傳遞作用。其中,在企業(yè)共生體中,企業(yè)與企業(yè)的消費(fèi)聯(lián)系主要是通過(guò)產(chǎn)品或副產(chǎn)品的利用,即上游企業(yè)的產(chǎn)品或副產(chǎn)品成為下游企業(yè)的原料。消費(fèi)級(jí)主要由上下級(jí)的個(gè)數(shù)決定。另外,消費(fèi)者的需求直接影響企業(yè)群的種類和規(guī)模。分解者的功能是將生產(chǎn)者和消費(fèi)者的廢棄物收集、分類、再資源化、無(wú)害化處理排放。使得整個(gè)系統(tǒng)的廢棄物得到資源化和無(wú)害化處理,減弱系統(tǒng)排放對(duì)生態(tài)環(huán)境的脅迫。
產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)傳統(tǒng)的發(fā)展是以經(jīng)濟(jì)利益最大化為核心的,忽視自然生態(tài)系統(tǒng)的支撐能力和發(fā)展。在資源管理上,資源的獲取和廢棄物的排放是分割的,系統(tǒng)沒(méi)有形成廢棄物質(zhì)資源化的物質(zhì)循環(huán)機(jī)制。通過(guò)功能分析,可得在傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中資源鏈和資源網(wǎng)還不完善,且分解者的功能未能良好發(fā)揮。這導(dǎo)致了整個(gè)系統(tǒng)資源流的不合理性而引發(fā)的生態(tài)環(huán)境問(wèn)題。因此,傳統(tǒng)的資源管理模式造成了嚴(yán)重的生態(tài)環(huán)境脅迫而阻礙了城市的可持續(xù)發(fā)展,急需管理模式上的創(chuàng)新。
4 產(chǎn)業(yè)資源生態(tài)管理的內(nèi)涵與原則
傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)資源的管理由于偏重于資源的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益而忽視資源的生態(tài)效益,只注重資源的經(jīng)濟(jì)成本而無(wú)視資源的生態(tài)成本,片面強(qiáng)調(diào)過(guò)程末端的環(huán)境管理而忽視系統(tǒng)的生態(tài)管理,導(dǎo)致資源開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)、利用和排放等管理部門(mén)因條塊分割而低效,不僅浪費(fèi)了大量的資源而且還造成了嚴(yán)重的生態(tài)環(huán)境破壞。產(chǎn)業(yè)資源生態(tài)管理是解決當(dāng)今產(chǎn)業(yè)資源管理問(wèn)題的有效途徑。
產(chǎn)業(yè)資源生態(tài)管理的內(nèi)涵就是在系統(tǒng)觀的指導(dǎo)下,運(yùn)用系統(tǒng)工程理論和生態(tài)學(xué)原理為產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)資源流的生態(tài)重組和生態(tài)設(shè)計(jì),促進(jìn)生態(tài)產(chǎn)業(yè)循環(huán)鏈為基礎(chǔ)的產(chǎn)業(yè)資源共生網(wǎng)絡(luò)機(jī)制的形成提供管理方法和政策保障,實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)資源開(kāi)發(fā)的經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益和生態(tài)效益的協(xié)調(diào)統(tǒng)一。為此,產(chǎn)業(yè)資源生態(tài)管理需要遵循如下原則:
(1)整體性原則:產(chǎn)業(yè)資源管理系統(tǒng)是由資源開(kāi)發(fā)、資源利用、廢棄物排放三方面組成的一個(gè)大系統(tǒng),在管理上要以系統(tǒng)分析的原理和方法為指導(dǎo),注重三方面的利益與自然生態(tài)環(huán)境的協(xié)調(diào)統(tǒng)一。
(2)協(xié)調(diào)共生原則:產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)各子系統(tǒng)之間和各生態(tài)要素之間相互影響、相互制約,不僅影響到系統(tǒng)的穩(wěn)定性,而且直接關(guān)系到系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和整體功能的發(fā)揮。因此,在產(chǎn)業(yè)資源管理中必須遵循協(xié)調(diào)共生的原則。共生是不同種類的子系統(tǒng)合作共存、互惠互利的現(xiàn)象,在產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中,指正確利用不同產(chǎn)業(yè)和部門(mén)之間互惠互利、合作共存的關(guān)系,合理的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整和生產(chǎn)力的合理布局。其結(jié)果是所有共生者都大大節(jié)約了原材料、能量、資金和運(yùn)輸量,系統(tǒng)獲得了多重效益。協(xié)調(diào)共生就是要保持各利益相關(guān)部門(mén)的有序、協(xié)調(diào)和合理組織,使系統(tǒng)效益最優(yōu)。
(3)反饋原則:系統(tǒng)發(fā)展一般都受兩種機(jī)制控制,一是正反饋,它導(dǎo)致系統(tǒng)的無(wú)止境增長(zhǎng);另一種是負(fù)反饋,它使系統(tǒng)不斷衰退。正負(fù)反饋?zhàn)饔孟喈?dāng)時(shí),系統(tǒng)維持在穩(wěn)態(tài)或附近,一般來(lái)講,系統(tǒng)發(fā)展的初期正反饋占優(yōu)勢(shì),在晚期則負(fù)反饋占優(yōu)勢(shì)。在產(chǎn)業(yè)資源管理中需要不斷增強(qiáng)正反饋,修正負(fù)反饋,使系統(tǒng)向良性的方向發(fā)展。
(4)循環(huán)原則:物質(zhì)的循環(huán)是自然生態(tài)系統(tǒng)的基本功能。自然生態(tài)系統(tǒng)在長(zhǎng)期的生態(tài)演替中形成了高效穩(wěn)定的循環(huán)體系,保障了系統(tǒng)的健康發(fā)展。產(chǎn)業(yè)資源的生態(tài)管理就是要構(gòu)建資源流在整個(gè)系統(tǒng)中的良性循環(huán),使產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)與自然環(huán)境系統(tǒng)能得到協(xié)調(diào)發(fā)展。
(5)和諧發(fā)展原則:發(fā)展是一種漸近的、有序的系統(tǒng)發(fā)育和功能完善的過(guò)程。系統(tǒng)演替的目標(biāo)在于功能的完善,而非結(jié)構(gòu)或組分的增長(zhǎng);系統(tǒng)和諧發(fā)展原則就是保持經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益和生態(tài)效益的協(xié)調(diào)統(tǒng)一。
5 產(chǎn)業(yè)資源生態(tài)管理模式
5.1 產(chǎn)業(yè)資源生態(tài)網(wǎng)絡(luò)
產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)資源流具有明顯的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)特征,良好的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)是保障資源有效合理利用的基礎(chǔ)。產(chǎn)業(yè)資源生態(tài)管理的核心是運(yùn)用生態(tài)學(xué)原理,借鑒自然生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)流動(dòng)規(guī)律,構(gòu)建支持產(chǎn)業(yè)資源合理高效循環(huán)利用并且企業(yè)和諧共生的生態(tài)網(wǎng)絡(luò)管理機(jī)制。這樣的生態(tài)網(wǎng)絡(luò)主要有虛擬資源網(wǎng)絡(luò)和現(xiàn)實(shí)資源網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成(見(jiàn)圖3)。虛擬資源網(wǎng)絡(luò)指信息傳遞處理網(wǎng)絡(luò),是建立在互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)上的資源流動(dòng)信息傳遞處理的網(wǎng)絡(luò)?,F(xiàn)實(shí)資源網(wǎng)絡(luò)指現(xiàn)實(shí)產(chǎn)業(yè)資源流動(dòng)網(wǎng)絡(luò)。整個(gè)生態(tài)共生網(wǎng)絡(luò)主要包括網(wǎng)絡(luò)資源、網(wǎng)絡(luò)硬件和網(wǎng)絡(luò)軟件構(gòu)成。
網(wǎng)絡(luò)資源:產(chǎn)業(yè)資源生態(tài)網(wǎng)絡(luò)中的網(wǎng)絡(luò)資源主要由自然資源、能源、信息、產(chǎn)品和廢棄物等構(gòu)成。其中自然資源主要是指產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)中需要的各種資源,如各種礦物和生物資源;能源主要包括產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)中所需要的各種能源,如各種清潔能源、化石能源等;信息主要包括原材料和能源信息、產(chǎn)品信息、再生物質(zhì)信息、廢棄物信息、技術(shù)信息、生態(tài)環(huán)境信息以及相關(guān)的政策法規(guī)信息等。產(chǎn)品主要包括產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)的各種產(chǎn)品。廢棄物主要包括各生產(chǎn)中產(chǎn)生的各種廢棄物。
網(wǎng)絡(luò)硬件:網(wǎng)絡(luò)硬件主要包括支持網(wǎng)絡(luò)資源流動(dòng)的各種設(shè)備和設(shè)施。主要包括計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)硬件設(shè)備、資源交易支持硬件設(shè)備、資源貯備設(shè)備、資源運(yùn)輸設(shè)備等。其中,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)硬件設(shè)備和資源交易支持硬件設(shè)備是支持虛擬網(wǎng)絡(luò)的硬件設(shè)備;資源儲(chǔ)備和資源運(yùn)輸設(shè)備是支持現(xiàn)實(shí)網(wǎng)絡(luò)(實(shí)物資源網(wǎng)絡(luò))的資源流動(dòng)的硬件設(shè)備。
網(wǎng)絡(luò)軟件:網(wǎng)絡(luò)軟件指管理者、調(diào)控網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行的管理機(jī)制、方法和系統(tǒng),以及支持虛擬網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行的計(jì)算機(jī)軟件。其中,管理者及管理機(jī)制和方法是整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的核心決定了管理的質(zhì)量和效率,虛擬網(wǎng)絡(luò)軟件起到輔助提高管理效率的作用。
5.2 產(chǎn)業(yè)資源生態(tài)管理機(jī)制
產(chǎn)業(yè)資源生態(tài)管理機(jī)制其實(shí)質(zhì)就是一種保障資源良性循環(huán)及企業(yè)共生的生態(tài)網(wǎng)絡(luò)機(jī)制。構(gòu)建的目的是促進(jìn)產(chǎn)業(yè)在傳統(tǒng)的產(chǎn)業(yè)鏈基礎(chǔ)上利用共生和循環(huán)設(shè)計(jì)進(jìn)行產(chǎn)業(yè)鏈的生態(tài)重組,或者構(gòu)建新的生態(tài)產(chǎn)業(yè)網(wǎng),通過(guò)提高資源的使用效率、使用清潔能源和廢棄物的循環(huán)利用實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)資源的生態(tài)化管理,促進(jìn)經(jīng)濟(jì)與環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展。
產(chǎn)業(yè)資源生態(tài)管理機(jī)制主要通過(guò)促進(jìn)建立基于循環(huán)共生的生態(tài)網(wǎng)絡(luò)的管理來(lái)實(shí)現(xiàn)(見(jiàn)圖4)。即對(duì)原有的三個(gè)方面的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)進(jìn)行生態(tài)重組和生態(tài)管理,對(duì)三個(gè)方面新建設(shè)的產(chǎn)業(yè)進(jìn)行生態(tài)設(shè)計(jì)和生態(tài)管理。如資源開(kāi)發(fā)生態(tài)管理:圍繞如何提高資源的開(kāi)采效率,減少對(duì)資源開(kāi)采區(qū)的生態(tài)環(huán)境破壞,對(duì)現(xiàn)有的資源開(kāi)發(fā)產(chǎn)業(yè)進(jìn)行生態(tài)重組,對(duì)新的資源開(kāi)發(fā)產(chǎn)業(yè)要求生態(tài)設(shè)計(jì)。資源利用生態(tài)管理:圍繞如何提高資源利用的效率,鼓勵(lì)使用可再生資源,減少不可再生資源的使用,降低單位產(chǎn)品資源和能源的消耗進(jìn)行管理。廢棄物的生態(tài)管理:在生態(tài)管理中廢棄物應(yīng)視為待利用的資源,在系統(tǒng)中提供一個(gè)廢棄物再利用的平臺(tái),使廢棄物得到循環(huán)利用,減少?gòu)U棄物排放量,并實(shí)現(xiàn)無(wú)害化排放。
管理方法主要是通過(guò)建立在虛擬網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上的資源循環(huán)-企業(yè)共生系統(tǒng)進(jìn)行管理(見(jiàn)圖5),主要包括:資源開(kāi)發(fā)共生平臺(tái)、資源利用共生平臺(tái)、廢棄物平臺(tái)、評(píng)價(jià)及生態(tài)管理平臺(tái)。資源開(kāi)發(fā)共生平臺(tái)主要提供對(duì)資源開(kāi)發(fā)利用的強(qiáng)度、速度和廣度進(jìn)行信息化生態(tài)管理服務(wù),使資源開(kāi)發(fā)符合資源可持續(xù)利用的要求;資源利用共生平臺(tái)主要提供促進(jìn)產(chǎn)業(yè)向資源循環(huán)共生模式轉(zhuǎn)型的生態(tài)管理服務(wù);廢棄物循環(huán)利用交易平臺(tái)主要提供廢棄物資源化和無(wú)害化生態(tài)管理服務(wù);評(píng)價(jià)及生態(tài)管理平臺(tái)主要通過(guò)物質(zhì)流分析、生命周期評(píng)價(jià)及投入產(chǎn)出分析等手段對(duì)運(yùn)行中的產(chǎn)業(yè)群進(jìn)行時(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)評(píng)價(jià)并提出相應(yīng)的調(diào)整策略。通過(guò)產(chǎn)業(yè)資源的生態(tài)管理,企業(yè)將積極利用效率高環(huán)境友好型技術(shù)進(jìn)行生產(chǎn),廢棄物將得到最大限度的資源化利用和達(dá)標(biāo)排放,產(chǎn)業(yè)資源管理將建立循環(huán)共生機(jī)制。促進(jìn)產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)與自然生態(tài)系統(tǒng)的協(xié)調(diào)發(fā)展。
6 結(jié)論
產(chǎn)業(yè)資源生態(tài)管理是面向產(chǎn)業(yè)資源可持續(xù)利用實(shí)現(xiàn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)的重要支撐。本論文運(yùn)用生態(tài)學(xué)原理剖析了產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能特征,通過(guò)系統(tǒng)分析傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)資源流動(dòng)的模式,指出當(dāng)前產(chǎn)業(yè)資源管理的主要問(wèn)題是管理部門(mén)的條塊分割及產(chǎn)業(yè)物質(zhì)資源的單向鏈?zhǔn)搅鲃?dòng)導(dǎo)致資源利用效率低下等問(wèn)題。闡明產(chǎn)業(yè)資源生態(tài)管理的核心就是構(gòu)建資源循環(huán)鏈為基礎(chǔ)的資源循環(huán)一產(chǎn)業(yè)共生的生態(tài)網(wǎng)絡(luò)機(jī)制,實(shí)現(xiàn)資源開(kāi)發(fā)利用的經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益和生態(tài)環(huán)境效益的協(xié)調(diào)統(tǒng)一。闡明了產(chǎn)業(yè)資源循環(huán)共生網(wǎng)絡(luò)由虛擬資源網(wǎng)絡(luò)和現(xiàn)實(shí)資源網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成,提出了基于資源開(kāi)發(fā)循環(huán)共生管理、資源利用循環(huán)共生管理、廢棄物交易管理、評(píng)價(jià)及生態(tài)管理構(gòu)成的產(chǎn)業(yè)資源生態(tài)管理模式。為緩解當(dāng)前產(chǎn)業(yè)資源利用與生態(tài)環(huán)境保護(hù)之間的矛盾,促進(jìn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展提供了一種科學(xué)的資源管理方法。后續(xù)的工作將在具體的管理方法和系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)等方面開(kāi)展深入細(xì)致的研究。
(編輯:劉呈慶)