作为全球环境人类行为计划(IHDP)6个首要研究课题之一的工业转型(Industrial Transformation)的提出基本体现了国际上对如何发展工业才能减少其环境影响的思想,本文重点介绍了目前国外工业转型(IT)所涉及到的研究领域及方法,旨在为推进我国更多地从生态环境安全的角度发展工业提供一个思路。
2.1 系统分析观点 有关环境变化的人类行为计划的中心方面之一就是进行社会分析,并从环境观点出发加以发展,由工业转型的定义可以看出工业转型涉及到了它所处的经济和生态系统之间的物理交换以及伴随这些变化的各个方面,因为依赖这些交换的人类在很大程度上受制于它所操纵的这个系统,因此,这个领域的焦点常常是系统分析。按着综合评估(运用模型和方案进行综合评估)的观点,工业新陈代谢和物质流分析了碳和各种原材料在经济中的利用途径,经验性地描述了生态系统。多数研究尝试着推想一个地区(系统)一年内的物质流,也有的借助于长一些或很长时期的观察进行研究(如Hudson-Raritan的研究,瑞典的环境积聚影响计划和Rhine Basin的研究),他们尽力组织数据以得出与物质管理策略相关的结论,有的研究借助于计算机模型对可选择的未来的发展趋势进行了分析(如1993年Virtanen和Nilsson的西欧纸的回收模型);环境和生态经济领域涉及到了这些途径和社会基本结构之间的相互作用,研究的焦点逐渐从资源缺乏转移到环境的不足,提出的问题之一就是在工业化的过程中,原材料、能量消费还有排放物及其在周围空气中的含量与收入的关系可能类似于一条倒U曲线,就环境污染而言,被称为环境Kuznets-U曲线(Selden和Song,1994)。由经济学家和生态学家组成的一个国际间的科学小组(Arrow等,1995)指出环境Kuznets曲线没有考虑到与承载力相联系的生态系统的复杂性及生态系统的恢复,他们强调经验性的研究应与理论性的研究更加紧密地结合起来;由于人类活动,使得物质和能量急剧减少成为经济重组这一领域的一个中心问题,它遵循4个原则(Erkman,1994):①重新考虑将废物作为潜在的资源;②闭合物质循环可减少浪费性使用;③全部物质生产量的非物质化;④能量流的无碳化。经济重组是减弱经济增长和环境影响必需的社会变化。总之,这个研究领域的一个中心问题就是如何从环境中减少经济活动。 2.2 工业生态和生态效率 企业是社会生产力发展和经济增长的载体,运行过程中产生具体的环境问题,近些年有大量的研究系统地阐述了工业过程对环境的影响,出现了工业生态、循环经济和可持续生产等概念。伴随着1997年春季国际工业生态杂志的出版,迈开了将工业生态作为一个研究领域的第一步。尽管对工业生态(IE)本身更严格的要求还没有得到发展,但工业产品的生态效率已经成为范围不断扩大的研究活动的焦点(见Hertwich 1997 for elaboration)。工程师、管理者和科学家共同进行综合应用研究来减少生产、利用及生命终端管理对环境的影响。 目前的研究和实践已涉及到5种不同的突出的生态效率:①污染的防治(集中于减少现有工厂和过程的污染);②清洁技术(发展新技术;替代现在的高耗能和原材料的技术、污染技术);③寿命周期设计(在产品和生产过程中集中考虑环境);④闭合循环(通过产品的循环对废品进行再利用和回收);⑤环境管理系统(管理结构的变化和提供与环境相关的影响信息)。 其中对寿命周期设计有不同的研究,北美的很多研究群体热衷于单一成分或生产过程的最优化,占统治地位的欧洲方法寿命周期工程则侧重于抓住产品从产出到淘汰整个过程对环境的影响,欧洲很多公司在生产中体现了寿命周期设计这一思路,如兰克·施乐公司作为“文件公司”,供应全套文件加工设备与服务,主要目标之一是“无废物产品和无废物设施”,多年来一直在研究产品的寿命周期以及回收设备重复利用的可能性,在工厂里,健康、安全与环境被一体化成日常管理过程。按照图1所示的生产过程,有很多附带效益:客户的使用终结收集过程,资产基础的有效利用,填埋废物量的可观削减,避免原材料购买及能源使用,能向市场上供应环境上合理的产品。除了使潜在处置费用转变成一种收入来源外,仅新材料购买上的节省,1997年在兰克·施乐公司就达到5,000万英镑以上。[2]
寿命周期设计战略(LiDS)轮是《荷兰允诺手册》的一部分,给出了关于寿命周期设计的指导准则。[3]