环境材料学第7章材料工业生态学

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1、第七章工业生态学环境材料学工业为什么会造成污染？把开放系统变成循环的封闭系统，使废物转化为新的资源并加入新一轮的系统运行过程中。23工业系统应效仿自然系统，建立类似于自然生态系统的工业生态系统，各个工业企业之间相互依存、相互联系，从而形成一个复合的整体，运用一体化的生产方式代替简单的传统生产方式，减少工业对环境的影响。4NicholasE.GallopoulusRobertA.Frosch一、工业生态学发展历程“在自然生态系统中一个物种的废物也许就是另一个物种的资源，为何一种工业的废物就不能成为另一种的资源？如果工业也

2、能像自然生态系统一样，就可以大幅减少原材料需要和环境污染，并能节约废物垃圾的处理过程。”-----1989年《可持续工业发展战略》1.代表人物52.早在1989年之前，工业生态学还存在几个起源点：废物交换：1900年前后，英国就出现了“废物交换俱乐部”工业代谢：工业代谢源于1970s，环境公害事件的密集爆发，引起了西方对危险废物的警觉。工业共生：主要体现于西方对丹麦卡伦堡工业体系的观察。63.在1991年，联合国工业发展组织提出了“生态可持续工业发展”（ecologicalsustainableindustrialde

3、velopment）的概念。74.在1993年，美国人Hawken的《商业生态学》一书，提出工业生态系统和生态工业园的问题。85.在1997年,耶鲁大学出版了《工业生态学》杂志。9工业生态学的基本原理工业生态学：通过分析自然界的生物循环系统，将生物圈的循环原理用于工业过程，把现有的工业体系通过工业生态学的途径，转化为可持续发展的体系，最终实现人类社会的可持续发展。10Asystemthat"wouldmaximizetheeconomicaluseofwastematerialsandofproductsattheen

4、dsoftheirlivesasinputstootherprocessesandindustries."-Frosch,1992最大限度地利用废弃材料或产品，使其能在其它工业过程中得到应用的工业系统。工业生态系统11无限的资源无限的废物有限的废物有限的资源能源一级生态系统二级生态系统三级生态系统三级生态系统示意图闭路循环12理想的工业系统示意图有限的资源和能源材料制造废弃消费13工业生态学理论框架可持续发展工业生态学文化系统自然系统技术系统14二、工业生态学的基本原理实现材料可持续发展的途径基本核心：工业代谢理论即提

5、高资源效率和促进环境保护的系统原理15任何一个工业系统与其周围的环境不是相互隔绝的，而是相互联系的，存在着物质和能量的交换;这种系统的观点使人类不断优化从原材料、成品材料到零部件、产品，一直到使用、废弃和再循环的物质循环总过程。系统包括材料的提炼、制造、使用、废弃到再循环。系统范畴包括材料、产品、工业部门，国家和地区；优化内容包括资源、能源，甚至资本161.Products,processes,services,andoperationscanproduceresiduals（残留物）,butnotwaste.产品、工

6、艺、服务等过程产生的是残留物，而不是废弃物。工业生态学的原则172.Everymolecule（颗粒）thatentersaspecificmanufacturingprocessshouldleavethatprocessaspartofasellable（适于销售的）product.每个进入一个加工过程的分子，应该在离开此过程后成为一种可以销售的产品。183.Materialsusedshouldbetheleasttoxicforthepurpose,allelseequal.为某种目的而使用的材料应该是具有最低

7、毒性的。194.Industriesshouldgetmostoftheirneededmaterialsthroughrecyclingstreamsratherthanthroughrawmaterialsextraction.工业所需的材料主要应该来自于材料循环过程，而不是原材料的提取。205.Everyprocessandproductshouldbedesignedtopreservetheembeddedutilityofthematerialsused.Theemphasisshouldbebasedon

8、extended-lifeproductsandmodulardesign.每个过程和产品应该被设计成尽量节约材料的使用。强调产品的长寿命和模块化设计。216.Allproductsshouldbedesignedsothattheycanbeusedtocreateotherusefulproductsattheendofthe